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Überwachung von Schwingungen an Lüftern einer Absauganlage mit moneo RTM

Visualisierung und Analyse von Schwingungen einer Absauganlage zur Sicherung der Luft- und Prozessqualität im Produktionsumfeld

In verschiedenen Produktionsprozessen der ifm prover gmbh gewährleistet und sichert ein Abluftsystem dauerhaft die Qualität der Produkte, die Maschinenverfügbarkeit sowie eine hohe Luftqualität.

Die Lüfterleistung ist somit ein relevanter Bestandteil innerhalb des gesamten Produktionsprozesses.

Die Ausgangslage: keine permanente Überwachung der Lüfter

Zum Start des Digitalisierungsprojektes bestand keine ganzheitliche, kontinuierliche Zustandsüberwachung der Lüfter. Ein zu spät erkannter Defekt hätte im schlechtesten Fall den kompletten Stillstand des gesamten Produktionsbereiches zur Folge gehabt, da der Ausfall dieser Anlage bedeutet hätte, dass 

  • die Produktqualität gemindert wäre, da es zu Problemen unter anderem beim automatischen Beschriften, da Feinstäube nicht adäquat abgesaugt werden.
  • Maschinendefekte und Stillstände durch Überhitzung eintreten, da Abwärme nicht ausreichend abgeführt wird.

Ziel des Projekts: dauerhafte Sicherung des Produktionsprozesses

Um die Produktqualität dauerhaft zu sichern und Maschinenstillstände und Produktionsausfälle zu vermeiden, sollte eine permanente, softwaregestützte Überwachung der Lüfter realisiert werden. Dies sollte auch die Abkehr von ineffizienten, zeitlich definierten Wartungsintervallen hin zu bedarfsorientierter, flexibler und vorausschauender Wartungsplanung ermöglichen.

Die Durchführung: moneo RTM im Zusammenspiel mit IO-Link

Aufgrund der vorhandenen IT-Infrastruktur bei der ifm prover gmbh konnte moneo direkt auf die bestehende Hardware installiert, und das Modul moneo RTM aktiviert werden. Bei nicht ausreichender Systemkapazität hätte das Softwarepaket alternativ auf der moneo appliance zur Verfügung gestellt werden können. moneo appliance ist die IPC-Lösung, deren Hardwarekomponenten und Rechenleistung genau auf die Software zugeschnitten sind. Über ein internes VLAN wurde ein IO-Link-Master an den Server angebunden. Über den IO-Link Master gelangen die Daten der angeschlossenen Schwingungssensoren zur Auswertung in die moneo-Welt.

Der Erfolg: Vorteile der Schwingungsüberwachung mit moneo RTM

Mit Hilfe der modularen IIoT-Platform moneo konnte die Lüfterüberwachung effizienter und zuverlässiger gestaltet werden. Dank der frühzeitigen Erkennung von sich anbahnenden Schäden an den Lüftern kann ein Ausfall der Absauganlage verhindert werden. Zudem können erforderliche Wartungen so geplant werden, dass sich Anlagenstillstände auf ein Minimum reduzieren lassen. Über die softwaregestütze Wartungsdokumentation lassen sich zudem übermäßige wiederkehrende Abnutzungserscheinungen leicht identifizieren und entsprechende Maßnahmen in die Wege leiten.

Fazit: Diese Features und Leistungen von moneo RTM sorgen für eine effiziente Lüfterüberwachung

  • Calculated Values: Umrechnung von Sensorwerten zu prozessrelevanten Informationen mit Hilfe von Datenmodellierung
  • Cockpit-Funktion: Umfassende und individuelle Visualisierung aller im Prozess befindlichen Sensoren
  • Detaillierte Auskunft über den Maschinenzustand durch Erfassung von Sensorwerten
  • Integriertes Alarmmanagement: Schnelle Reaktion auf sich verändernde Prozessparameter
  • Frühwarnung: Vermeidung ungeplanter Stillstände durch rechtzeitiges Erkennen von Störungen

Systemaufbau

  1. IO-Link Schwingungssensor
  2. Temperatursensor
  3. Drehzahlsensor
  4. IO-Link Master

Dashboard

Im Dashboard erhält der Benutzer eine Übersicht der relevanten Prozesswerte für die Lüfterüberwachung.

  1. Übersicht Schwingungskennwerte v-Rms, a-Peak und a-Rms in einem Liniendiagramm 
  2. Crest Faktor (Verhältnis a-Peak zu a-Rms) zur Bewertung des Lagerzustands
  3. Ampeldarstellung des Crest Faktor (Grün = OK, Gelb = > 10, Rot = > 12)
  4. Ampeldarstellung des Temperaturwerts (Grün = OK, Gelb = > 50 °C, Rot = > 60°C)
  5. Aktuelle Oberflächentemperatur des Motors
  6. Ampeldarstellung der Drehzahl (Grün = Ok, Gelb = >  3000 U/min, Rot = >  3500 U/min)
  7. Aktuelle Drehzahl des Motors

Analyse

Die Analyse bietet die Möglichkeit auf die Historiendaten zuzugreifen. Bei einer Warnung oder einem Alarm kann hier direkt beobachtet werden, welcher Zustand zur Meldung geführt hat.

  1. Verlauf der Drehzahl des Motors
  2. Trend der Motordrehzahl
  3. Peak Wert des VVBs

Aus der Analyse kann abgeleitet werden, dass sich der Motor beim Auftreten des Peaks sich nicht gedreht, dies lässt z.B. darauf schließen, dass es sich um eine manuell ausgelöste Störung handeln kann.

Tasks & Tickets

Sobald ein definierter Grenzwert unter- oder überschritten wurde, wird für den entsprechenden Prozesswert ein Ticket erstellt. Dieses kann vom zuständigen Mitarbeiter übernommen und abgearbeitet werden. Über die Kommentarfunktion können durchgeführte Maßnahmen und Lösungsbeschreibungen direkt dokumentiert werden.

Calculated Values: kalkulierte Werte

Über ein Template zur Berechnung der Betriebsstunden kann einfach ein Betriebsstundenzähler anhand von fünf Optionen aufgebaut werden. Bei einem Lüfter bietet sich die Drehzahl des Motors als Messgröße für das Hochzählen an.

  1. Name des Betriebsstundenzählers zur eindeutigen Identifizierung in der Topologie
  2. Datenquelle, die zum Zählen der Betriebsstunden herangezogen wird
  3. Schwellwert zur Definition, wann der Zähler hochzählt
  4. Vorwahl der aktuellen Betriebsstunden
  5. Option zum Rückwärtszählen