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DER KONSTRUKTEUR 4/2016

DER KONSTRUKTEUR 4/2016

INDUSTRIE 4.0 I

INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA Quantensprung bei der Motoranalyse Smarte Sensortags bringen Motoren in die Industrie-4.0-Welt Jonas Spoorendonk Elektromotoren können interessante Betriebsdaten liefern, die zur Prozessoptimierung beitragen. Das wissen wir schon länger, Wälzlagerhersteller zum Beispiel bieten hierfür ihre Sensorlager an. Ein Motoren-, Antriebs- und Automati sierungsanbieter geht da noch einige Schritte weiter und hat eine Sensorbox entwickelt, die technologisch und kostenseitig so konzipiert ist, dass mit ihr jeder Motor ausgerüstet werden kann. Jonas Spoorendonk, ABB Automation Products GmbH, Ladenburg Nicht weniger als eine neue Form der industriellen Wertschöpfung verspricht das Internet der Dinge, Dienstleistungen und Menschen (IoTSP, Internet of Things, Services and People). Internettechnologien sollen in Fabriken Einzug halten, Echtzeitdaten die Produktivität steigern und Kundenwünsche so flexibel wie nie zuvor befriedigt werden. Informations- und Kommunikationstechnik sowie Prozesse verschmelzen und die Intelligenz nimmt Einzug in die Maschinen. Welche Herausforderungen lassen sich mit dem Internet der Dinge, Dienstleistungen und Menschen besser lösen? Einige Beispiele dafür gibt es schon, wie die Augmented-Reality-Brille mit eingeblendeten Montageanweisungen oder der kollaborierende Roboter, der eine sichere Zusammenarbeit mit Menschen ermöglicht. Die Rolle der Motoren heute In der Diskussion bleibt ein weites Feld in der Fabrikautomation bislang noch außen vor: die Motoren. Anlagenbetreiber könnten ihre Produktivität durch eine bessere Überwachung und Wartung ihrer Niederspannungsmotoren merklich steigern. Bislang werden die allermeisten Motoren nicht überwacht und nur reaktiv gewartet. Störungen haben Verluste, eine schlechtere Effizienz bis hin zu Ausfällen zur Folge. Eine Ausfallstunde ist bekanntlich teuer – in der Prozessindustrie kommen leicht fünf- bis zehntausend Euro zusammen. Im Extremfall kann sie mit bis zu fünfzigtausend Euro zu Buche schlagen. Mit einer verbesserten Betriebsüberwachung ließen sich Stillstände vermeiden und somit Betriebskosten einsparen. Eine komplexe Überwachung von Niederspannungsmotoren macht heute jedoch wirtschaftlich meist keinen Sinn. Denn sie erfordert eine aufwendige Infrastruktur und das nötige Fachpersonal. Fehlen Informationen, geht eine lückenhafte bzw. unkoordinierte Wartung fast zwangsläufig einher. Serviceingenieure könnten eine umfassende Anlagenoptimierung zu erschwinglichen Kosten dann bieten, wenn sie die Statusinformationen einer großen Anzahl Motoren bekämen, komplexe Zustandsanalysen sich kostengünstig und einfach installieren ließen und eine verlässliche Datenanalyse zur Verfügung stünde. Von den damit verbundenen niedrigeren Betriebskosten und der höheren Produktivität würden auch die Anlagenbetreiber profitieren. Die Rolle der Motoren in Zukunft Zukunftsmusik? Bald nicht mehr! ABB stellt auf der Hannover Messe 2016 eine neuartige, innovative und zugleich hoch wirtschaftliche IoTSP-Lösung für Motoren vor. Bei dem Konzept, das zum Ende des Jahres 2016 in den Markt eingeführt wird, handelt es sich um eine „kleine Box“ mit intelligenten Sensorfunktionalitäten, die eine detaillierte, umfassende und kostengünstige Zustandsanalyse für Niederspannungsmotoren ermöglicht. Anlagenbetreiber können damit alle Vorteile der vorausschauenden Wartung nutzen und so Stillstandszeiten Jonas Spoorendonk, Geschäftsbereichsleitung Motors & Generators DE, ABB Automation Products GmbH, Ladenburg: „In den meisten Fällen macht heute eine komplexe Überwachung von Niederspannungsmotoren wirtschaftlich keinen Sinn. Das wird sich mit unserem smarten Sensor ändern.“

FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0 reduzieren oder sogar verhindern, den Energieverbrauch optimieren und Wartungs kosten senken. Für die Zustandsanalyse von Niederspannungsmotoren stellt diese Lösung einen echten Quantensprung dar. Mit dem ABB- Sensorsystem könnten in Zukunft Millionen Motoren ihren Wartungsbedarf melden. Nach Schätzungen sind derzeit allein mindestens 30 Millionen ABB-Niederspannungsmotoren im Feld. Auch Motoren anderer Hersteller können damit überwacht werden. Das Schlüsselelement ist ein kleines, smartes Sensortag mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle. Es wird direkt am Motor angebracht – ab Werk oder im Rahmen einer Nachrüstung. Das Sensorsystem liefert Informationen zu zentralen Parametern und ermittelt den Energieverbrauch mit einer Genauigkeit von ± 10 %. Durch die regelmäßige und präzise Überwachung der wichtigsten Zustandsparameter werden mögliche Probleme frühzeitig erkannt. Mit dem Sensorsystem könnten in Zukunft Millionen Motoren ihren Wartungsbedarf melden Rotor, Lager und Kühlung werden überwacht, ebenso Betriebsparameter wie Vibrationen, Temperatur und Überlastungen. Die neue Lösung bietet eine automatisierte und damit benutzerfreundliche Zustandsanalyse. Die Sensortags senden die Daten drahtlos an sichere cloud-basierte Server von ABB. Die ausgewerteten Daten werden den Anwendern auf PCs oder mobilen Endgeräten zur Verfügung gestellt. Diese Form der intelligenten Datenbearbeitung und -verwaltung ermöglicht dadurch moderne Instandhaltungskonzepte in der Smart Factory. Der Weg zu neuen Geschäftsmodellen Die IoTSP-Lösung von ABB macht den Weg auch frei für neuartige Geschäftsmodelle. Sie eröffnet eine völlig neue Instandhaltungs-, Dienstleistungs- und Servicewelt, in der unterschiedliche Dienstleister helfen, die Anlagenleistung zu erhöhen und gleichzeitig Kosten zu sparen. Dabei sind verschiedene Szenarien möglich: Ein Anlagenbetreiber kann beispielsweise einen Servicevertrag mit einem Wartungsteam abschließen, das alle seine Motoren wartet und optimiert. Die Bezahlung kann neben einer monatlichen Gebühr zusätzlich einen Anteil an den eingesparten Energiekosten beinhalten. Bei einem weiteren Ansatz montiert ein zertifizierter Partner von ABB die smarten Sensortags an die Motoren einer Anlage und führt auf Basis der Motordaten dann eine optimierte Wartung durch. Da man auf die Daten weltweit zugreifen kann, ist ein Servicedienstleister an keinen Ort gebunden. Er kann problemlos auch von einem anderen Kontinent aus potenzielle Energieeinsparungen berechnen und Wartungspläne optimieren. Unterm Strich kann man sagen: Wir haben es hier nicht nur mit einer Win-win-Situation zu tun, sondern mit Win-win-win-Szenarien. ABB bietet mit dem smarten Sensor eine echte Zukunftsvision, nämlich eine einfache, smarte und kostengünstige Lösung für STATEMENT Dr. Michael Döppert, Chefredakteur Was hat ein Elektromotor mit Industrie 4.0 zu tun? Wie wird ein Industriemotor 4.0-fähig? Diese Fragen oder ähnliche hatten sich sicherlich die Konstrukteure und Entwickler der hier vorgestellten Sensorbox bei ABB gestellt. Und Sie haben mit Ihrer „kleinen Box“ die Antwort gegeben. Der Motor kann einen interessanten Part in der Industrie 4.0 einnehmen und viel neues Potenzial eröffnen – technologisch und wirtschaftlich. die Zustandsanalyse von Millionen Motoren. Durch die IoTSP-Fähigkeit der Motoren lassen sich Wartungskosten und außerplanmäßige Stillstandszeiten senken und die Betriebsplanung, die Auslastung und der Energieverbrauch der Motoren optimieren. Last, not least trägt die Lösung zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle bei. Effizientere Instandhaltungskonzepte in der Smart Factory sind das Ergebnis. www.abb.de Your Global Automation Partner Guter Ton! Variable Ultraschallsensorenn LeistungsstarkesUltraschall-Portfolio mit PNP-, NPN-, Analog- oder Frequenzausgang und größten Reichweiten bis 130 cm (M18) oder 600 cm (M30) Winkelkopf-, Quader-oder Edelstahl-Gewinderohrbauformen mit frontbündiger Membran in M18 und M30, auch mit Ex-Zulassung EinfachsteInstallation per Teach-Adapter,Teach-Tasten oder IO-Link-Schnittstelle HannoverMesse Wirsindfür Sie da! Halle 9, Stand H55 www.turck.de/ru

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