Condition Monitoring: Vom Sensor bis zum Daten-Dashboard

| Redakteur: Hendrik Härter

Maschinen weltweit überwachen: Das von Schildknecht entwickelte System zum Condition Monitoring ermittel betriebsrelevante Parameter.
Maschinen weltweit überwachen: Das von Schildknecht entwickelte System zum Condition Monitoring ermittel betriebsrelevante Parameter. (Bild: Schildknecht)

Maschen und Anlagen weltweit überwachen: Dazu gehören ein Sensor für acht Messgrößen, ein IoT-Gateway und eine eSIM. Die Zustandsgrößen lassen sich auf dem Dashboard auswerten. Planung und Konfiguration sollen somit einfacher werden.

Teure Maschinen und Anlagen müssen jederzeit verfügbar sein, weil ein Produktionsausfall sehr schnell sehr teuer werden kann. Damit die Verfügbarkeit garantiert werden kann, setzen Unternehmen auf Condition Monitoring (CM), also der Zustandsüberwachung.

Per Fernüberwachung lassen sich betriebsrelevante Parameter ermitteln. Maschinen sind vernetzt und werden es in den nächsten Jahren vermehrt sein. Somit wird CM immer mehr zu einem Schlüsselbaustein von Industrie 4.0-Geschäftsmodelle, für deren ungestörte Funktion die kontinuierliche Erfassung und Auswertung von Maschinendaten Voraussetzung ist.

Der Stellenwert der Zustandsüberwachung steigt, da CM-Systeme eine hohe Leistung und einen verbesserten Anwendernutzen bieten. Gleichzeitig lassen sie sich einfacher installieren und mit an die jeweilige Applikation variabel anpassbare Übertragungseigenschaften ausrüsten.

Zustandsüberwachung als Komplettsystem

Ein Beispiel ist die als Komplettsystem konzipierte CM-Lösung des Anbieters Schildknecht. Das durchgängige System besteht aus:

  • 1. einem kompakten Multikomponenten-Sensor CISS von Bosch für bis zu acht Messgrößen und Signalübertragung über Bluetooth,
  • 2. dem Schildknecht-Edge-Gateway DATAEG-LE 2730 einschließlich seiner integrierten eSIM-Karte für global verfügbare Konnektivität über Mobilfunk mit automatischer Einwahl in das jeweils stärkste Netz sowie
  • 3. einer Messdatenauswertung und -darstellung auf dem DATAEAGLE Portal Dashboard.

Der Anwender kann das Komplettsystem anpassen und wählt dazu zwischen vier sogenannten Monitoring-Paketen aus: Mit Aufzeichnungsintervallen von einer bzw. 15 Minuten und Übertragungsraten an die Cloud im Stunden,-Tages- bzw. Wochentakt. Eine Alarm-Version zur unverzüglichen Übertragung dringlicher Ereignisse erfüllt die Forderung an Predictive Maintenance-Lösungen.

Antriebsmotor wird von CM-System überwacht

Die Leistungsfähigkeit zeigt das System für die Zustandsüberwachung bei einem großen Unternehmen der Automatisierungstechnik. Zu den harten Fakten des Unternehmens gehören unbedingte Termintreue bei seinen Lieferungen, da verspätete Lieferungen weitreichende Folgen bei den Kunden hätten. Im Lager bzw. in der Versandabteilung werden daher regelmäßig geeignete Maßnahmen für ungestörte Betriebsabläufe gesucht und erprobt. Dazu gehörte kürzlich die Installation des neuen CM-Systems von Schildknecht am Antriebsmotor für das Förderband der auszuliefernden Waren.

Moderne Motoren sind zuverlässig und auf Dauerbetrieb ausgelegt, aber sie benötigen dafür eine entsprechende Pflege, im Idealfall mit automatischer Ansage eines bevorstehenden Wartungsbedarfs. Genau diese Aufgabe soll und kann das CM-System erfüllen, wie die Erfahrungen und Aussagen der damit befassten Mitarbeiter zeigen.

Magnetfluss, Vibration und Temperatur

Der Sensor wurde am Motorgehäuse montiert und lieferte mit seinen Messdaten für Magnetfluss, Vibration und Temperatur aussagekräftige Informationen hinsichtlich möglicher Lagerschäden am Motor.
Der Sensor wurde am Motorgehäuse montiert und lieferte mit seinen Messdaten für Magnetfluss, Vibration und Temperatur aussagekräftige Informationen hinsichtlich möglicher Lagerschäden am Motor. (Bild: Schildknecht)

Der Sensor wurde am Motorgehäuse montiert und lieferte mit seinen Messdaten für Magnetfluss, Vibration und Temperatur aussagekräftige Informationen hinsichtlich möglicher Lagerschäden am Motor. Diese Informationen stehen den verantwortlichen Mitarbeitern – graphisch aufbereitet - auf dem Dashboard und/oder auf Tablets oder Smartphones zur Verfügung. Über eingegebene Alarmgrenzen wird eine erforderliche Wartung rechtzeitig angemahnt und die Gefahr eines unerwarteten Motorausfalls erheblich vermindert.

Es war ein erster – und zugleich erfolgreicher – Praxistest, der zugleich die Liefertreue eines großen Unternehmens absichert. Die Testerfahrungen geben jedoch bereits deutliche Hinweise auf die Einsatzpotentiale dieses CM-Systems: Es lassen sich beliebige Sensoren verwenden, womit sich universelle Applikation entwickeln lassen und nur neutrale Daten erfasst werden. Dank der fest integrierten und global einsetzbaren eSIM-Karte inklusive eines einfachem Kostenverrechnungskonzept kann der Anwender das System einfach bedienen. Außerdem lässt sich mit der von Schildknecht entwickelten Device Cloud das CM-System auf den jeweiligen Anwendungsfall hin optimieren.

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