Condition-Monitoring fester Bestandteil von ­Industrie-4.0-Konzepten

Temperatur der Wälzlager, Reinheit des Hydrauliköls und Stromaufnahme des Elektromotors: Das sind drei von vielen Parametern, die ein Condition-Monitoring-System (CMS) erfassen kann. Diese Systeme bildeten auf der MDA (Motion, Drive & Automation) im Rahmen der HANNOVER MESSE einen Schwerpunkt (Bild 1). Sie schließen den Regelkreis, der für die dauerhafte Funktion der Antriebe und damit auch der Maschinen und Anlagen sorgt. Unregelmäßigkeiten werden früh erkannt und der Anwender kann präventiv eingreifen, bevor es zum Stillstand und zu Produktionsausfällen kommt.

„Dass viele Hersteller von Antriebssystemen in Hannover neue oder weiterentwickelte CMS zeigen werden, hat auch mit dem zentralen Zukunftsthema der industriellen Produktion zu tun: Kontinuierliche Zustandsüberwachung ist – ganz im Sinne des Messemottos ‚Integrated Industry‘ – eine wichtige Komponente von Industrie-4.0-Konzepten“, sagte Marc Siemering, Geschäftsbereichsleiter HANNOVER MESSE bei der Deutschen Messe AG.

Hartmut Rauen, stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer und verantwortlich für die Antriebs- und Fluidtechnik, sprach von Schlüsselkomponenten: „Antriebs- und Fluidtechnik werden zur entscheidenden Schlüsselkomponente der Industrie 4.0 (Bild 2). Als intelligente Aktoreinheit oder auch CPS-Modul werden die Bewegungs- und Funktionsdaten, aber auch Verschleißparameter der Antriebseinheit erfasst, verstanden und interpretiert. Im Condition Monitoring lassen sich somit bereits heute funktionierende Geschäftsmodelle aufbauen.“

Robert Schullan, Mitglied im Vorstand der Schaeffler AG und Vorsitzender der Geschäftsleitung von Schaeffler Industrie: „Antriebskomponenten mit integrierter Sensorik und smarte Aktoren sind Voraussetzung für die Vernetzung von Maschinen und Anlagen und die Steuerung autonomer Prozesse in der Wertschöpfungskette unserer Kunden.“ Deshalb, stellte Schullan fest, gehören Condition-Monitoring-Systeme für Schaeffler zu den zentralen Themen der MDA. Schaeffler präsentierte unter anderem ein neues Drehmomentmessmodul für Wälzlager, das die Grundlage zur Überwachung von Maschinenzuständen schafft. Ausgewertet werden die Daten von dem „SmartCheck“-System, das unter anderem in Kompressoren, Schwingsieben und Vakuumpumpen im Einsatz ist. Es erfasst Faktoren wie Verschleiß, Fehlausrichtung, Unwucht, Raum- und Motorgehäusetemperatur. Damit schafft es die Voraussetzung dafür, dass die Maschinen sich selbst überwachen. Zu den Trends in diesem Bereich der Antriebstechnik gehören für Schaeffler die Korrelation von deutlich mehr Daten aus verschiedenen Quellen und das Zusammenwachsen von Prozesssteuerung und Condition Monitoring.

Welche weiteren konkreten Neuheiten erwarteten den Besucher? Parker Hannifin erweiterte seine CMS-Systemlösungen um neue Sensoren, die Parameter wie beispielsweise Viskosität, Dichte und Dielektrizitätskonstante von Hydraulikmedien erfassen und dabei auf langwierige Kalibrierungsprozesse verzichten (Bild 3). Ebenfalls neu war ein Messgerät, das Partikel zählt und zugleich die relative Feuchte erfasst. Generell sieht man bei Parker Hannifin den Trend zu ganzheitlichen CMS-Lösungen. Stefan Nilgen, Sales Manager Hydraulic & Engine Filtration: „Die Kunden wünschen ein Total System Health Management, das alle relevanten Messwerte erfasst und eine schnelle Auswertung ermöglicht.“

Am Stand von Festo konnte sich der Besucher davon überzeugen, dass Condition Monitoring fester Bestandteil der Automatisierungsplattform CPX ist, die Pneumatik und Elektrik miteinander verbindet. Das CPX-Terminal für Ventilinseln ist diagnosefähig und kann sowohl Condition Monitoring als auch Safety-Funktionen übernehmen. Darüber hinaus durfte sich das Messepublikum wieder auf eine interessante bionische Studie freuen, die auch die Themen Diagnose und Condition Monitoring neu interpretiert.

Argo-Hytos zeigte in Hannover nicht nur unterschiedliche „Hardware“ für das Condition Monitoring von Hydraulikanlagen, sondern auch das Dienstleistungspaket „CMS Systems & Services“. Das sind schlüsselfertige Messlösungen, die das Unternehmen inklusive Installations-, Kalibrierungs- und Überwachungsservice anbietet. Christian Kienzle, geschäftsführender Gesellschafter der Argo-Hytos-Gruppe: „Die durch Condition Monitoring erfassten Informationen sind Basis der Optimierung im Rahmen von Industrie 4.0. Durch neue Möglichkeiten der Vernetzung und Verarbeitung von Informationen lassen sich immer komplexere Prozesse und Systeme optimieren. Um das volle Potenzial von CM-Lösungen zu nutzen, setzen wir verstärkt intelligente CM-Komponenten ein, die wir auf die individuellen Anforderungen der Kundenapplikation abstimmen.“

Bachmann stellte auf der MDA ein CMS-Konzept für die Überwachung des kompletten Triebstrangs einer Windkraftanlage aus. Der zentrale Technik-Trend bei diesen Anlagen ist laut Bachmann die gesamtheitliche Überwachung von Maschinen – vom Rotorblatt bis hin zum Fundament des Turms. Auch die Prüftechnik AG stellte die Windkrafttechnik ins Zentrum der Messepräsentation: Das neue Online-CMS-System „Vibguard XP“ erfasst die Signale von bis zu 20 Kanälen und kann nicht nur Unregelmäßigkeiten im Antrieb erfassen, sondern auch Turmschwankungen und selbst das Auftreten von Eis an den Rotorblättern.

Der Überblick zeigt, Condition Monitoring ist ein wichtiger Bestandteil von „Integrated Industry“. Wie die Einbindung von CMS in die Steuerungs- und Prozessumgebung am besten gestaltet wird, war Gegenstand vieler Diskussionen zwischen Ausstellern und Besuchern und wurde auch auf dem MDA-Forum diskutiert.