Rechtzeitig Schäden verhindern

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Die Software als flexibler Instandhaltungsexperte

Hierzu dienen die Software Siplus CMS4000 X-Tools von Siemens. Darin enthalten ist eine umfangreiche Funktionsbibliothek für Analyse, Diagnose und Zustandsüberwachung als Ergänzung zur Automatisierung. Je nach Anforderungsprofil stehen drei Varianten zur Verfügung: Demo, Standard und Professional. Bei letzterer ist die volle Funktionalität inklusive der Aufzeichnung aller Echtzeitdaten gegeben mit der Möglichkeit der Aufzeichnung auf mehreren Servern. Die einfache Integration in die Steuerungsarchitektur ist dadurch gegeben, dass die modular aufgebaute Software Schnittstellen zu Simatic S7, Simatic TDC, Simotion sowie Simatic Maintenance Station – alle von Siemens – besitzt.

In der Praxis lassen sich damit bis zu 16 Clients an einem X-Tools Server anschliessen. Bei Bedarf wie zum Beispiel für die reine Datenaufzeichnung kann der Server auch ohne Clients betrieben werden. Auf die Anforderungen im industriellen Alltag ausgerichtet, können die Analysemodelle bzw. -skripte wahlweise auf Online- und auf Offline-Daten angewendet werden. Vorteil: Die Schadensursache nach einem plötzlichen Anlagenstillstand kann mit den vorhandenen Werten sehr gezielt und schnell vorgenommen werden.

Das dazu notwendige Abarbeiten der Daten kann äquidistant, ereignisgesteuert oder sequentiell erfolgen. Tritt ein Ereignis wie zum Beispiel die erkannte Schädigung eines Lagers oder eines anderen Maschinenelements auf, ist die Software in der Lage, automatisch eine entsprechende E-Mail zu versenden. Durch eine solche zeitnahe Benachrichtigung lassen sich Schäden schneller erkennen und beheben bzw. rechtzeitig Gegenmassnahmen einleiten.

Man kann «sehen», wo was nicht stimmt

Ein interessantes Feature der Software ist die Reduktion der Messdaten innerhalb der Datenaufzeichnung. Damit kann beispielsweise eine Aufzeichnung im Ringpuffer nur bei Änderung eines Messwerts erfolgen. Zur schnelleren Verarbeitung ist ein partielles oder verdichtendes Laden und Speichern von Messdaten in bzw. aus Dateien möglich. Über die hohe Flexibilität in der Visualisierung sind Instandhalter in der Lage, Veränderungen sehr gezielt wahrzunehmen. So lassen sich mehrere Zeitachsen in einer Darstellung parallel darstellen. Auf diese Weise sind auch schleichende Veränderungen im Kurz- und Langzeittrend zu erkennen.

Der Monitoring-View erlaubt ausserdem die Kombination von Spektrum, Histogramm und Zeitdarstellung in einer Übersicht. Anzeigeattribute wie zum Beispiel Farbe und Linientyp können flexibel vorkonfiguriert werden und verbessern damit die Übersichtlichkeit. So lassen sich Bauteilresonanzen, Unwuchten, Getriebefehler oder Lagerschäden ebenso deutlich darstellen wie die Drehmomentüberwachung, Ausrichtungsfehler oder auch Feldfehler in elektromotorischen Antriebssystemen.

Aufgrund der einfachen Installation und Bedienung moderner Systeme wie dem Siplus CMS4000 sind solche vorausschauenden Instandhaltungssysteme heute in vielen Industriezweigen zu finden. In Windenergieanlagen, dem Paradebeispiel für CMS, werden die Turbinen an vielen Stellen überwacht. Durch solche Massnahmen sind Betreiber in der Lage, zustandsorientiert die Laufzeit bzw. Verfügbarkeit zu verlängern, was direkte Auswirkungen auf die Energieeffizienz hat. Ausserdem können damit die von den Versicherern in die Verträge mit aufgenommenen Revisionsklauseln in gewissem Umfang «abgefedert» werden. Diese fordern zum Beispiel den Austausch bestimmter Komponenten des Triebstrangs nach einem bestimmten Zeitraum, um Schäden zu vermeiden.

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