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Industrie 4.0

Predictive Maintenance in der Drucklufttechnik

| Autor / Redakteur: Daniela Koehler / Rebecca Vogt

Von der Druckluftstation aus kommunizieren die einzelnen Komponenten mit der übergeordneten Steuerung.
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Von der Druckluftstation aus kommunizieren die einzelnen Komponenten mit der übergeordneten Steuerung. (Bild: Kaeser Kompressoren)

In der Industrie spielt Druckluft eine wichtige Rolle. Ohne sie steht die Produktion still. Durch vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) lassen sich Probleme frühzeitig erkennen und Ausfallzeiten sowie Produktionsengpässe reduzieren.

Maschinen erst dann zu reparieren, wenn ein Störfall eingetreten ist, kann sich in der Industrie heute keiner mehr leisten. Was die Versorgung mit Druckluft betrifft, ermöglichen moderne Steuerungstechniken – wie etwa der Sigma Air Manager 4.0 von Kaeser Kompressoren – in Kombination mit intelligenter Datenanalyse eine vorausschauende Instandhaltung. Durch die digitale Vernetzung sowie die Kommunikation der Maschinen untereinander und über ein Service-Center können Betreiber und Hersteller Zustandsdaten von Maschinenkomponenten laufend erfassen und analysieren. Auf diese Weise lässt sich der am besten für eine Wartung geeignete Zeitpunkt vorhersagen.

Hersteller bleibt Eigentümer der Druckluftstation

Mithilfe von Predictive Maintenance können drohende Ausfälle frühzeitig erkannt, Prozesse beschleunigt und Produktionsstillstände vermieden werden. Für Kaeser ist die vorausschauende Instandhaltung kein neues Thema. Seit über 30 Jahren bietet das Unternehmen Betreibermodelle für Druckluft an, bei denen der Kunde nur für die tatsächlich bezogene Druckluftmenge bezahlt. Kaeser bleibt im Zuge des sogenannten Contractings Eigentümer der Druckluftstation und kümmert sich um alles Weitere. Um die Kosten gering und die Verfügbarkeit hoch zu halten, wurden schon vor Längerem maschinenintegrierte und maschinenübergreifende Steuerungen sowie ein Teleservice-Angebot entwickelt und eingesetzt. Jedoch eröffnete erst die Verfügbarkeit von modernen Datenbanken und die deutlich weiterentwickelte Sensortechnologie die Möglichkeit, die Instandhaltung vorausschauend und in Echtzeitüberwachung durchzuführen.

Je nach Kundenbedürfnis gibt es verschiedene, individuell zugeschnittene Dienstleistungsangebote: So baut das Modell Sigma Air Utility etwa auf den bereits vorhandenen Contracting-Lösungen auf und sieht vor, dass der Kunde sich um nichts weiter kümmern muss. Die gesamte Verantwortung bleibt bei Kaeser. Der Kunde zahlt – ähnlich wie bei Wasser oder Strom – nur die Druckluft, die er verbraucht. Sigma Smart Air hingegen ist für diejenigen Kunden zugeschnitten, die Eigentümer der Druckluftstation sind. Was Service und Verfügbarkeit betrifft, übernimmt der Hersteller auch hier die komplette Betreuung. Nach Einschätzungen und ersten Erfahrungen von Kaeser können Kunden mit diesem Modell bis zu 30 % der Servicekosten einsparen.

Steuerungstechnik ist Grundlage für Predictive Maintenance

Unabhängig davon, ob der Kunde oder Kaeser Eigentümer der Druckluftstation ist, bildet der Sigma Air Manager 4.0 die Basis für eine Umsetzung von Predictive Maintenance. Die Kernsteuerungstechnik wurde von Kaeser entwickelt – ebenso wie die sich anschließenden Analysetools. Die maschinenübergreifende Steuerung ist das Herzstück der Druckluftstation und hat die Schlüsselrolle für künftige Dienstleistungen im Sinne von Industrie 4.0 inne. Als zentrale Intelligenz übernimmt sie die Steuerungsaufgaben und das Datenstreaming ins Data (Service) Center. Dort werden die Daten überwacht und laufend analysiert. Sind potenzielle Störungen erkennbar, setzt sich automatisch ein Prozess in Gang, der einem Ausfall vorbeugen soll.

Neben der Störungsanalyse ermittelt die Steuerung auch, wann tatsächlich eine Wartung fällig ist, anstatt feste Wartungsintervalle vorzugeben. Mit diesem Wechsel hin zu bedarfsorientierter Instandhaltung lassen sich außerdem Kosten sparen. Voraussetzung für die Entwicklung solcher Predictive-Maintenance-­Konzepte ist das über Jahre gesammelte Wissen über Abläufe und Zusammenhänge sowie Schwachstellen und Herausforderungen bei der Produktion und Nutzung von Druckluft. Dieses Know-how ist – in Verbindung mit der neuesten Technik – die Basis dafür, den Gesundheitszustand einer Station schnell analysieren und bewerten zu können.

Wer in seinem Betrieb eine vorausschauende Instandhaltung einführen möchte, benötigt eine gute Infrastruktur innerhalb der Druckluftanlage, wie sie etwa das Sigma Network bereitstellt. Eine Echtzeitüberwachung kann nur dann durchgeführt werden, wenn die einzelnen Komponenten der Anlage mit Sensoren ausgestattet sind. Diese ermöglichen es erst, dass die übergeordnete Steuerung eine Überwachung durchführt, Daten ausliest und live überträgt. Gleichzeitig sind geeignete Analyseverfahren gefragt. Nur die blanken, ungefilterten Daten an sich haben wenig Aussagekraft. Erst durch entsprechendes Know-how und Erfahrung lassen sich aus ihnen Erkenntnisse gewinnen und Prognosen erstellen.

Hier kommt der Mensch ins Spiel – ebenso wie auf der sich anschließenden Stufe: Ein dichtes, weltweites Servicenetz muss gewährleisten, dass eventuell erforderliche Maßnahmen schnell und zu geringen Kosten umgesetzt werden können. Insgesamt lassen sich die Vorteile von Predictive Maintenance im Bereich der Druckluft nur durch eine Kombination von Infrastruktur, Know-how und intelligenten Dienstleistungsprodukten wirklich voll ausschöpfen.

* Daniela Koehler ist Pressesprecherin bei Kaeser Kompressoren. Weitere Informationen: Kaeser Kompressoren in 96450 Coburg, Tel. (0 95 61) 6 40-0, info@kaeser.com

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