Druckluft: Die richtigen Informationen zur richtigen Zeit

Predictive Maintenance durch cloudbasierte Zustandserfassung

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11.08.2020 Da Unternehmen im Gegensatz zur Stromversorgung die unverzichtbare „Energie Druckluft“ selbst erzeugen, sind sie für deren dauerhafte und sichere Verfügbarkeit selbst verantwortlich. So hat sich zwangsläufig durch die Digitalisierung der Produktionsabläufe ein grundlegender Wandel im Aufgabenfeld der Wartung vollzogen.

Entscheider-Facts

  • Instandhaltungskosten sind in der Druckluft-Technik ein wichtiger Faktor. Vorausschauende Wartung ist eine wirtschaftliche Alternative, erfordert jedoch zuverlässige Daten über den Zustand einer Anlage, um die Instandhaltung nach Bedarf zu optimieren.
  • Digitale Lösungen zur Zustandsüberwachung sammeln die erforderlichen Informationen zentral beim Anbieter oder Servicedienstleister und erleichtern so die Verwaltung der Daten und schnelle Reaktionen im Wartungsfall.
  • Die vorgestellte Plattform ist in modernen Druckluft-Anlagen des Herstellers integriert, lässt sich aber auch unkompliziert nachrüsten.

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Smart Maintenance bei der Überwachung von Kompressoren ist mit iConn in der Basisversion ohne Investitionskosten erreichbar. Bilder: Compair

Wer sich mit der Instandhaltung von Kompressoren beschäftigt, sollte sich der Tatsache bewusst sein, dass die Wartungskosten – über den Produktlebenszyklus gerechnet – ähnlich hoch sind wie die Anschaffungskosten. Aus diesen Gründen wechselten viele Druckluft-Anwender in der Vergangenheit ihre Service-Strategie „Teileaustausch bei Bedarf“ zur „vorbeugenden Instandhaltung“ und tauschten nun Verschleißteile, bevor sie ausfielen. Damit erhöhen sie ohne Zweifel die Verfügbarkeit der Druckluftstation, bewegen sich aber stets in einem Dilemma: Zu wenig Wartung kann zu teuren Ausfällen, Stillstand der Produktion und zu höheren Energiekosten führen. Zu früher Service hingegen treibt die Kosten unnötig nach oben, unter anderem durch die Vorratshaltung teurer Teile. Die Frage ist somit: Wie findet man das richtige Maß an Service – nach dem Motto „So viel wie nötig, so wenig wie möglich“?

Marius Breusers, Aftermarket-Produktmanager bei Compair: „Wir betrachten die Druckluftversorgung in den produzierenden Unternehmen unabhängig von deren Größe ganzheitlich. Und wir haben sehr früh mit unseren Aktivitäten in Ländern mit geringer Dichte der industriellen Infrastruktur gelernt, welche entscheidende Bedeutung dabei die vorausschauende Wartung hat. Dies hat dazu geführt, dass wir sehr früh mit iConn eine digitale Plattform für IoT und Industrie-4.0-Lösungen zur proaktiven Überwachung und Information von Druckluftanlagen in Echtzeit entwickelt haben.“ Heute steht eine cloudbasierte Plattform zur Verfügung, die den Blick auf den Kompressor und seine Leistungsdaten ermöglicht; virtuell vom Rechner oder vom iPad aus. iConn gehört bei neuen Compair-Kompressoren zur Standardausstattung, kann aber auch nachträglich als Retrofit-Lösung in bestehende Kompressoranlagen und auch Fremdfabrikaten integriert werden.

Fallstudie

Industriearbeiter überprüft Anlage in einem Werk

Bei Wille geht man mit Hilfe von iConn auch eine der problematischsten Seiten der Druckluftversorgung an, den Energieverlust durch Leckagen.

Wie sich dieses Aufgabenfeld durch den Einsatz der digitalen Plattform iConn besonders wirtschaftlich gestalten lässt, zeigt das Unternehmen Wille in Delmenhorst. Der Druckluft-Serviceanbieter aus Norddeutschland überwacht seit April 2018 bei über 30 Kunden die Compair-Kompressoren mit der IoT-Plattform. Michael Kaiser, Technische Leitung und Kompressoren-Verkauf bei Wille: „iConn hilft uns bei der Verwaltung des Service und steigert so die Effektivität der Bearbeitung unserer Kunden. Warnungen und vorausschauende Analysen erlauben eine bessere Planung auch der Ersatzteilverfügbarkeit.“ Den besonderen Vorteil sieht Michael Kaiser in der einfachen Implementierung der iConn-Basisversion, deren Nutzung für die Kunden kostenfrei ist: „Die bei uns aufgeschalteten Kompressoren in den Leistungsklassen von 7,5 bis 90 kW übermitteln zuverlässig täglich alle Daten, die den aktuellen Zustand und die Leistung dokumentieren.“

Während die meisten Kompressoren bereits serienmäßig mit der notwendigen Sensorik ausgestattet waren, wurden von Wille bereits einige kleinere Anlagen für die iConn-Nutzung nachgerüstet. Für Michael Kaiser war dies in der Kundenbetreuung besonders wichtig, denn: „Die Unternehmen waren schnell von den Vorteilen unseres Überwachungskonzeptes zu überzeugen und wurden auch nicht enttäuscht. Es gab keine Maschine, die sich nicht direkt starten ließ, und die Datenübertragung erfolgt auch zuverlässig bei schwachen Netzanbindungen in ländlichen Regionen oder Abschirmungen in schwierigen Gebäudesituationen. Da die Datenerfassung und Übermittlung von den IT-Systemen der Kunden völlig getrennt ist, bestehen selbst bei den Unternehmen mit hohem Sicherheitslevel keine Datenschutzbedenken.“

„Wir bekamen einen Warnhinweis vom Kompressor eines Stahlbaubetriebes, der auf eine Überhitzung schließen ließ. Der Fall konnte ohne Einsatz unseres Notdienstes gelöst werden – am Telefon. Es stellte sich heraus, dass ein Lieferant mit einer palettierten Ladung den Abluftausgang des Kompressors zugestellt hatte.“

Energieverluste eindämmen

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iConn ist Standard bei Kompressoren von Compair und Gardner Denver über 30 kW und Hydrovane-Maschinen ab 11 kW.

Bei Wille geht man mithilfe von iConn auch eine der problematischsten Seiten der Druckluftversorgung an, den Energieverlust durch Leckagen. Ein Thema, das in diesen Tagen durch die Aktivitäten des Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA wieder besonders aktuell ist. Prof. Alexander Sauer, Bereichsleiter Ressourceneffiziente Produktion stellte fest, dass sich die Energiekosten für die Druckluftversorgung um bis zu 30 % senken lassen. Das sind über 5 Terawattstunden Strom, die jährlich eingespart werden könnten, wenn die rund 60.000 Druckluftanlagen, die in Deutschland arbeiten, die Effizienzpotenziale besser ausschöpfen würden. Bei Wille sieht man das pragmatisch. Michael Kaiser: „Stellen wir bei der Überprüfung der Daten Ausreißer bei der Leistungsabnahme fest, die nicht mit dem normalen Verbrauchsszenarien der Kompressoren übereinstimmen, so können wir reagieren und nach dem Fehler, z. B. Leckagen, suchen. Ein typisches Beispiel in der letzten Zeit war ein fehlerhaftes Magnetventil, über das viel teure Luft verlorenging.“

Bedarfsgerechte Smart Maintenance

Smart Maintenance bei der Überwachung von Kompressoren ist mit iConn schon in der Basisversion ohne Investitionskosten möglich. Dabei kann man wählen, ob die Meldungen als E-Mail auf den Rechner der Wartungszentrale oder auf das Smartphone des aktuell Verantwortlichen gesendet werden. In jedem Fall steht die Störmeldung unmittelbar nach ihrem Eintritt zur Verfügung. Mit weiteren Features ergänzt, wird das System zu iConn HD und ermöglicht eine vorausschauende Wartungsplanung mit einem „Frühwarnsystem“ für Maschinenstörungen. Gehen autorisierte Personen über die webbasierte iConn-Seite auf die gespeicherten Daten, so lässt sich der Lebenszyklus eines jeden Kompressors effek-tiv verfolgen. Damit realisiert der Anwender eine vorausschauende, bedarfsgerechte Werterhaltung (Predictive Maintenance), die dem Ziel „Wartung genau dann, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls steigt“ entspricht. Eine webbasierte Fernüberwachung mit Dash-board-Steuerung ist zusätzlich verfügbar, das intelligente IoT-Analysesystem ist außerdem als Abo-Streaming-Dienst zugänglich. Bei diesem digitalisierten Service sind sowohl die vorausschauende Wartungsplanung als auch die Wartung und eine periodische Energieanalyse eingeschlos-sen, um den Druckluftanwender komplett zu entlasten; Energieeinsparung und damit ein nachhaltiger Umgang mit dem Produktionsmittel Druckluft eingeschlossen.

 

Heftausgabe: August 2020

Über den Autor

Kirsten Waldmann, Marketing, Compair
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