Für die Bewegung in der Fertigung ist die Antriebstechnik nötig. Je besser und intelligenter diese ist, desto leichter fällt die Fertigung. Auch für die Industrie 4.0 ist eine intelligente und schnelle Antriebstechnik unabdingbar.
Einer der Trends der Antriebstechnik ist in diesem Jahr die Intelligenz der einzelnen Komponenten. Das war schon im Vorfeld der diesjährigen Messe in Hannover deutlich.
Ein Grund hierfür ist die immer günstigere Sensorik. Sie spielt in der Antriebstechnik keine relevante Rolle bei den Kosten mehr. Daraus ergeben sich viele neue Möglichkeiten und Chancen. Diese umfassen u.a. Predictive Maintenance und neue Service Angebote. Die Möglichkeiten werden im Laufe der nächsten Jahre sicherlich noch deutlich steigen.
Kunststoff als intelligente Warnung vor einem Ausfall
Die Messe in Hannover nutzen bereits zahlreiche Entwickler für neue Modelle und Lösungen im Bereich der Antriebstechnik. Ein Beispiel hierfür ist Igus. Die Firma nutzt in Hochleistungs-Kunstoffen integrierte Sensoren, sogenannte „Smart Plastics“. Die Sensoren erhöhen die Möglichkeiten für die Predictive Maintenance, eine vorausschauende und vorsorgliche Wartung. Dadurch wird automatisch die Verfügbarkeit der Anlagen erhöht. Das ist natürlich sehr interessant für Nutzer und Kunden der Anlagentechnik. Dabei warnen die Sensoren vor einem Ausfall, indem sie die Produkte überwachen. Dies funktioniert sowohl bei der Drylin-Linearführung, der intelligenten Leitung oder bei der intelligenten Energiekette.
Für diese Sensoren wurde von Igus eine ganze eigene Produktfamilie entwickelt. Diese besteht aus unterschiedlichen Überwachungsmodellen und Sensoren. Während des laufenden Betriebs der Anlagentechnik erkennen diese Fehler oder Verschleiß und geben rechtzeitig Alarm. So kann rechtzeitig ein Austausch oder eine Reparatur stattfinden.
Das System lässt sich einfach in die Infrastruktur des Unternehmens eingliedern und sorgt für eine dauerhafte Überwachung verbunden mit einem automatischen Alarm. Dieser löst dann die notwendigen Wartungsarbeiten aus.
Smart Sensor von ABB für Niederspannungsmotoren
Mit dem Smart Sensor von ABB kann der Kunde genau erkennen, wie es seinem Elektromotor geht. Das Produkt wurde in diesem Jahr vorgestellt und hat ganz ähnliche Ziele wie Igus. Beim Smart Sensor handelt es sich um ein kostengünstiges, aber extrem praktisches Produkt. Es kann einfach an vorhandenen Motoren installiert werden. Dafür ist keine Verdrahtung nötig, zudem ist die Anbringung herstellerunabhängig. Der Smart Sensor misst nach dem Anbringen die wichtigen Parameter des Motors, wie etwa die Vibration oder die Temperatur. Integriert ist außerdem eine Schnittstelle für die Kommunikation. Mit dieser werden Daten direkt auf ein Tablet oder Smartphone übertragen. Der Kunde kann so zu jedem Zeitpunkt den Zustand seiner Motoren prüfen. Wird ein Fehler oder eine Anomalie durch den Smart Sensor erkannt, wird der Kunde sofort darüber informiert. So kann kurzfristig reagiert werden.
Es kann allerdings nicht nur ein Motor überwacht werden, sondern eine große Anzahl. Das macht ein Flottenmanagement möglich. Eigentlich werden Elektromotoren gar nicht gewartet, denn das macht aktuell wirtschaftlich keinen Sinn. Mit dem Smart Sensor ist es allerdings möglich. Dadurch werden beispielsweise schlechte Auslastungen, zu hohe Energieverbräuche oder Störungen erkannt. Elektromotoren sind allerdings ohnehin sehr zuverlässig und langlebig. Daher wurde die Wartung bisher vernachlässigt. Hier gibt es allerdings viel Luft nach oben. Eine Optimierung des Betriebs ist immer möglich. Ebenso gibt es immer Anomalien oder Fehler.
Der selbst überwachende Antrieb von Nord Drivesystems
Nord Drivesystems hat einen Antrieb entwickelt, der sich automatisch selbst überwacht. Das Antriebssystem wird mittels integriertem Frequenzumrichter überwacht. Sensordaten werden ausgewertet und der allgemeine Zustand des Systems wird laufend bewertet. Auch der Verschleiß wird per Öl- und Schwingungssensoren überwacht. So wird unter anderem erkannt, wann ein Wechsel der Schmierstoffe nötig ist.
Mit der „Virtuellen Sensorik“ ist keine extern verbaute Sensorik nötig. Die interne Lösung sammelt zuverlässig Daten, wertet diese aus und errechnet den richtigen Zeitpunkt für eine Wartung. Eine Abgleichung mit Labordaten ist ebenfalls möglich.
Überwachung des Wälzlagers by Schaeffler
Mit dem Konzept von Schaeffler wird mit dem Wälzlager eine einzelne Komponente überwacht. Diese Komponenten ist allerdings entscheidend für den gesamten Betrieb. Die Überwachung funktioniert über einen konventionellen Antrieb. Dieser verfügt über ein Getriebe und unterstützt den Kunden ebenfalls bei der Instandhaltung.
In einer Cloud werden die gesammelten Daten analysiert und anschließend ausgewertet. Der Nutzer erhält als Ergebnis klare Information, auf die er reagieren kann.
Die Restlaufzeit von Wälzlagern
Bearinx errechnet in der Cloud die Lebensdauer von Wälzlagern. Die Berechnung erfolgt aufgrund der gegebenen Bedingungen sowie der Lastkollektive. Der Anwender erhält die Lagerrestlaufzeit direkt auf sein Endgerät. Dieses muss internetfähig sein. Mittels dieser Zeit kann die Instandhaltung besser geplant werden. Bis zu einem bestimmten, errechneten Zeitpunkt kann noch produziert werden. So kann die Produktion besser geplant und ein Stillstand aufgefangen werden.
Die Predictive Maintenance als Anfang
All diese Überwachungssysteme soll es künftig im Rahmen der Industrie 4.0 auch als Nachrüstmodell geben. So können bereits bestehende Produktionen optimiert werden, ohne das alles um- oder neugebaut werden muss.
Im Moment dreht sich alles um die Predictive Maintenance. Sie bietet ein großes Einsparpotential, da ungeplante Stillstände mit ihr stark zurückgehen. Sie ist allerdings nur der Anfang der neuen Industrie 4.0. In dieser wird noch sehr viel mehr möglich sein.
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