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Condition Monitoring – clevere Instandhaltung im Voraus

Published: · Last updated: · 8 min Lesezeit

Maschinen müssen in der heutigen Zeit immer mehr leisten können. Massenproduktion, schnelles Herstellen der Waren sowie in vielen Fällen 24-Stunden-Laufzeit bringen die Maschinen an ihre Grenzen. Damit Maschinen bei dieser Dauerbelastung auch weiterhin stabil ihren Dienst verrichten, ist es wichtig, vorausschauend zu agieren. Ansonsten besteht die Gefahr, dass die Maschinen oft unter Ausfallzeiten leiden. Dies wäre für eine reibungslose Produktion fatal. Condition Monitoring heißt das Zauberwort für cleveres Vorausplanen der Wartung. In diesem Blogartikel wird daher alles rund um den Begriff Condition Monitoring näher beleuchtet.

Was ist Condition Monitoring?

Condition Monitoring behandelt die gesamte Überwachung der Maschinen bei der industriellen Produktion. Dabei erfolgt die Messung der Maschinenparameter in regelmäßigen Abständen. Die Maschinen und Anlagen werden rechtzeitig auf Fehler überprüft und diese im Fehlerfall behoben. Auf diese Weise lassen sich Ausfälle innerhalb der Produktion verhindern, was Zeit und Kosten spart. Sensoren, die direkt in der Maschine verbaut sind, liefern ständig Ergebnisse über den Zustand der Maschine.

Zu diesen Werten gehören beispielsweise die Anzahl der Schwingungen einer Maschine oder deren Temperatur. Fallen beim Auswerten der gelieferten Messwerte Anomalien auf, kann rechtzeitig eingegriffen und gegengesteuert werden. Im besten Fall wird der Fehler schon im Voraus behoben, bevor es zu einem Ausfall der Maschine kommt. Bei Notsystemen, Kompressoren-Maschinen, in der Prozesstechnik sowie in vielen weiteren Systemen wird Condition Monitoring als zuverlässiges Überwachungswerkzeug verwendet.

Durch das Condition Monitoring können die Industrieunternehmen Veränderungen bzw. Beeinträchtigungen an den Maschinen frühzeitig erkennen. Die Folge ist, dass die Zyklen zur Maschinenwartung besser geplant werden können.

Was Condition Monitoring und Predictive Maintenance gemeinsam haben

Vorausschauende Wartung ist einer der großen Vorantreiber der Industrie 4.0. Mit der vorausschauenden Wartung eröffnen sich hervorragende Möglichkeiten, Instandhaltungen vorbeugend zu planen. So bleiben die Maschinen in einem guten Zustand und nützen sich nicht so schnell ab, wie ohne die Möglichkeit der Predictive Maintenance. Die vorausschauende Wartung bedient sich dabei vorrangig modernsten Systemen, die den Zustand der Maschinen stetig überwachen, welches Condition Monitoring mit einbezieht.

Condition Monitoring und Predictive Maintenance im Zusammenspiel

Damit möglichst wenig Kosten entstehen, nutzen die Industrieunternehmen die Möglichkeit aus, die Maschinen so viel wie möglich zu nutzen. Diese kommen damit an die Grenzen ihrer Belastung. Ebendas schreit nach Alternativen, um die Maschinen mit Hilfe von modernen Überwachungssystemen stabil am Laufen zu halten und somit Kosten zu senken. Dank des Condition Monitorings ist eine ideale Grundlage gelegt, um Maschinen vorausschauend instand zu halten. Die normale Wartungsroutine wird somit durch eine zukunftsweisende, innovative Alternative zur Zustandsüberwachung abgelöst. Dadurch können die Maschinen bis an ihre Grenzen ausgelastet werden, ohne dass die Sicherheit der Mitarbeiter und Maschinen darunter leidet.

Die Daten werden nicht nur erfasst, digitalisiert, aufbereitet und übermittelt. Condition Monitoring in Kombination mit Predictive Maintenance speichert, analysiert und bewertet auch die Daten. Bei auftretenden Fehlern erfolgt eine Erfassung der Daten, die als Grundlage für zukünftige Fehlerprognosen dient. Um dies zu ermöglichen, müssen die Maschinen und Anlagen mit Sensoren und Techniken zur Analyse in Echtzeit ausgestattet sein. Um diese gewaltigen Datenmengen in den Griff zu bekommen, ist eine moderne Datenbanklösung nötig, auf die das System schnell zugreifen kann, damit Daten entsprechend analysiert werden können.

Die Stärken von Condition Monitoring und vorausschauender Wartung als Dreamteam

Predictive Maintenance und Condition Monitoring sind im Doppelpack ein unschlagbares Dreamteam. Folgende Vorteile bieten beide im Einsatz zusammen:

  • Instandhaltungen können präzise vorausgesagt werden.
  • Der Aufwand einer Reparatur reduziert sich.
  • Ein plötzlicher Defekt von Maschinen und Anlagen verringert sich bzw. fällt gänzlich weg.
  • Zeiten, in denen die Maschinen durch Reparatur ausfallen, verringern sich.
  • Die Lebenserwartung der Maschinen und Anlagen steigt, da mögliche Reparaturen frühzeitig erkannt werden.
  • Der komplette Beschaffungsprozess von Ersatzteilen verbessert sich.
  • Die Sicherheit der Maschinen, Anlagen sowie Menschen erhöht sich.
  • Unfälle verringern sich.

Einsatz von Sensoren

Erst der Einsatz von Sensoren macht es möglich, dass Conditon Monitoring auf Maschinen und Anlagen angewandt werden kann. Es gibt unter anderem folgende Arten von Sensoren:

  • Drucksensoren
  • Vibrationssensoren
  • Sensoren mit Halleffekt
  • Sensoren mit Infrarot-Technik
  • Sensoren, welche die Temperatur messen können

Anwendungsgebiete der Sensoren sind beispielsweise:

  • Maschinen, die Spritzgießtechnik verwenden sowie Gabelstapler: Die Sensoren kontrollieren den Gehalt des Hydrauliköls.
  • Kühlaggregate: Sensoren messen die Temperatur der Gase und Flüssigkeiten von Kühlaggregaten.
  • Maschinen, die Verpackungen herstellen: Sensoren prüfen, ob der Luftverbrauch- sowie Druck stets die richtigen Werte haben.
  • Zentrifugen: Hier kontrollieren die Sensoren, ob die Drehzahl der rotierenden Ache in Ordnung ist.

Ziele – Was soll erreicht werden?

Condition Monitoring wird vor allem für zwei konkrete Ziele verwendet:

Wie wird der Zustand der Maschine überwacht?

 Sensoren, die an den Maschinen und Anlagen montiert sind, ermöglichen es, diese nach ihrem Zustand zu überprüfen. Auf diese Weise eventuell auftretende Fehler im Vorfeld rechtzeitig erkannt.

 Folgende Punkte sind notwendig, um den Zustand von Maschinen zu überwachen:

Mit Condition Monitoring Systemen die ideale Kontrolle erreichen

Condition Monitoring Systeme (CMS) werten die übermittelten Daten der Maschinen und Analgen aus und dienen zusätzlich als Sammelstelle der Daten. Anschließend geben sie die gesammelten Daten auf Wunsch an verschiedene Endgeräte weiter. Dies ermöglich es, dass das Personal die benötigten Daten spezifischer Maschinen zur Verfügung stellt. Diese Daten sind für Mitarbeiter von Instandhaltung, dem Prozess- sowie Qualitätsmanagement von hoher Bedeutung. Durch die ausgewerteten Daten können Rückschlüsse auf Fehlerquellen gezogen und diese behoben bzw. zukünftig vermieden werden. Aber auch für das Gebäudemanagement sind diese Daten nützlich, denn mit ihnen lassen sich zum Beispiel Temperatur von Gebäuden sowie der Sicherheitstüren-Zustand kontrollieren und verbessern.

Diese Vorteile erhalten Sie durch den Einsatz von Condition Monitoring

  • Verringerung der geplanten Wartung
  • Intelligenter und vorausschauender Ersatz von fehlerhaften Werkzeugen
  • Voraussetzung für industrielles Internet der Dinge
  • Verfügbarkeit von Anlagen erhöhen
  • Serviceverluste verringern
  • Personalbestand verbessern
  • Risiko senken

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Was ist Collaborative Condition Monitoring? Ein Ausblick in die Zukunft

Bisher wurde das normale Condition Monitoring betrachtet. Bei einer Lieferantenkette sieht der Herstellprozess einer Maschine beispielsweise so aus, dass die verschiedenen Einzelteile der Maschine von einem Einzelteilhersteller an den Hersteller der Maschine geliefert wurden. Dieser wiederum baut die Maschine zusammen und stellt die fertige Maschine einem Industrieunternehmen zur Verfügung. Das Ganze ergibt die Lieferantenkette. Das herkömmliche Condition Monitoring tauscht die gewonnenen Daten untereinander so aus, dass diese immer nur für einen Teilbereich sichtbar sind, beispielsweise zwischen dem Industrieunternehmen und dem Maschinenhersteller. Der Einzelteil-Lieferant wird außen vorgelassen. Dies macht Optimierungen am gesamten Condition Monitoring Prozess unmöglich.

Hier kommt Collaborative Condition Monitoring zum Einsatz. Die Daten vom Condition Monitoring stehen nicht nur einzelnen an der Wertschöpfungskette beteiligten Individuen zur Verfügung, sondern allen an der Wertschöpfungskette Beteiligten. Realisiert wird das durch einen digitalen Zugang, den alle Beteiligten nutzen können. Auf diese Weise wird die Wertschöpfungskette durch den neu hinzugekommenen Collaborative-Charakter verbessert. Alle haben dieselben Einblicke in eventuell auftretende Störungen bzw. in den Überwachungsprozess. Dies ermöglicht es zukünftig, dass Maschinen eine höhere Lebenserwartung besitzen, da die Daten vom Condition Monitoring für jedes einzelne Teil der Gesamtheit zur Verfügung steht.

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Olga Schmid

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