Testen im Engineering-Bereich: Fahrtwindgebläsen können Fahrtgeschwindigkeiten bis zu 200 km/h simulieren.

Condition Monitoring

Gebläseausfälle im Engineering-Bereich reduzieren

Ein Praxisbericht bei der IAV zeigt: So können Unternehmen Gebläseausfälle in ihrem Engineering-Bereich reduzieren und vorbeugen.

Kommt es im Engineering-Bereich zu Gebläseausfälle, kann dies für Unternehmen schwerweigende Folgen haben. Das gesamte System ist nicht nur leistungsfähig, sondern auch hochkomplex. Schon der Ausfall eines einzelnen Bauteils kann eine schwierige Reparatur nach sich ziehen – samt kompletter Dekonstruktion, längerem Stillstand der Anlage und hohen Ausfallkosten.

Das Unternehmen IAV betreibt in Ingolstadt einen Klimarollenprüfstand samt Windkanal. IAV unterstützt mit Ingenieursleistungen Automobilhersteller weltweit. Hier wird das Verhalten von Prototypen bei verschiedensten Umweltbedingungen geprüft. Den beiden Fahrtwindgebläsen kommt dabei eine entscheidende Rolle zu: Mit ihnen können Fahrtgeschwindigkeiten bis zu 200 km/h simuliert werden.

Was, wenn im Engineering-Bereich eines Unternehmens der Worst-Case eintritt?

„Ein ungeplanter Ausfall eines Anlagenteils hatte zum kompletten Stillstand geführt. Für uns ein großes Problem, denn die Ventilatoren lassen sich extrem schlecht demontieren. Die Diagnose des Herstellers sah aber eine komplette Demontage und Revision vor. Dadurch hätte die gesamte Anlage knapp eine Woche stillgestanden“, erklärt Alexander Haller, Leiter des Ingolstädter Prüfstandes, und sein Team kürzlich erfahren.

In einer Branche, wo es auf einen reibungslosen Workflow und strikt getimte Abläufe ankommt, ist ein so langer Ausfall jedoch keine Option. Dies und drohende Kosten von über 100.000 EUR erforderten eine Alternativlösung. Dabei ging es nicht nur um die Reparatur des aktuellen Schadens. Die Ingolstädter wollte zugleich auch ein präventives Wartungskonzept implementieren. Dadurch sollte die sensible Anlage künftig permanent überwacht werden, um ungeplante Stillstandzeiten zu minimieren und Revisionen genau planbar zu machen. Über eine Empfehlung ihres Instandhalters, ENGIE Dresden, kamen Haller und seine Mitarbeiter schließlich auf den Pumpen- und Anlagenservice (PAS) aus Freital.

Gebläseausfälle können für Unternehmen schwerweigende Folgen haben, da das gesamte System hochkomplex ist. Allein der Ausfall eines einzelnen Bauteils kann eine aufwendige Reparatur nach sich ziehen.

Vorausschauende Lösung implementiert - Gebläseausfällen vorbeugen

„Da es kaum vergleichbare Fachunternehmen gibt und der gesamte Kontakt sehr professionell und positiv verlief, entschieden wir uns für PAS“, sagt Haller. Umgehend nahmen sich die Spezialisten aus Freital des defekten Fahrtwindgebläses an. „Nach eingehender Schwingungsdiagnose hatten wir festgestellt, dass eine Unwucht für den Ausfall verantwortlich war. Diese haben wir durch Reinigen, Betriebsauswuchten und Einstellen der Axialventilatoren behoben“, erinnert sich Steffen Holfert, Geschäftsführer der PAS. Damit war der akute Teil des Problems gelöst.

Doch IAV strebte eine nachhaltige Präventivlösung an. Deswegen wurden beide Gebläse zusätzlich mit einer Online-Überwachung ausgestattet. „Wir installierten ein FAG-Smart-Check-System. Damit können die Gebläse auf sämtliche mechanische Risiken hin überprüft werden. Also zum Beispiel auf Unwuchten, Lagerschäden, oder strukturelle Probleme“, erklärt Holfert. Über diese sogenannte Condition-Monitoring-Lösung bekommen die IAV-Ingenieure künftig Auffälligkeiten automatisch gemeldet. Die fraglichen Daten werden anschließend umgehend an die Experten von PAS übermittelt. Das Team von Steffen Holfert kann dann per Ferndiagnose prüfen, ob tatsächlich ein Ausfall droht und entsprechende Maßnahmen empfehlen. Mit dieser Lösung und der Zusammenarbeit mit dem Freitaler Unternehmen sind die Ingolstädter sehr zufrieden: „Das sehr gute Preis-Leistungs-Verhältnis und vor allem das kompetente Team von PAS haben uns vollkommen überzeugt. Letztlich konnten wir durch das Eingreifen der Spezialisten enorme Kosten sparen“, freut sich Haller. Im Bereich Maschinendiagnose, besonders ohne vorherige Demontage, sei PAS ab sofort der erste Ansprechpartner. Auch weitere gemeinsame Projekte wie das Nachrüsten des Condition-Monitoring-Systems an den Rollenprüfständen seien für IAV vorstellbar.

Nachhaltige Präventivlösung durch Condition Monitoring: die Gebläse verfügen nun über eine Online-Überwachung. Das sogenannte FAG-Smart-Check-System überprüft auf mechanische Risiken.

Was genau ist Condition Monitoring?

Wie das Beispiel aus der Praxis zeigt, kann der Ausfall einer rotierenden Maschine im Industrie- oder Ingenieursbereich schwerwiegende Komplikationen nach sich ziehen. Oft ist wegen eines Bauteils sofort die ganze Anlage betroffen. Condition Monitoring ist eine Möglichkeit, solchen Ausfallszenarien vorzubeugen und ihr Risiko einzudämmen. Bei der sogenannten Zustandsüberwachung werden Geräte permanent auf fehlerhafte Betriebszustände gecheckt – vom kleinen Nebenaggregat bis hin zur kritischen rotierenden Maschine.

Im Gegensatz zu älteren Verfahren werden hier sowohl Temperatur als auch Schwingungsverhalten dauerhaft gemessen. Das System gibt es als On- und Offline-Variante. Durch die ständige Überwachung bleiben problematische Zustände wie Lagerschäden, Unwuchten, Fehlausrichtungen oder elektromechanische Motorfehler nicht länger verborgen.

Wie die Zustandsüberwachung Arbeitsprozesse optimiert

Kann das Bedienpersonal einer Maschine – wie nun das Team von IAV – Risiken frühzeitig erkennen, sind Wartungsintervalle und Ressourcen besser kalkulier- und planbar. Zudem erhöht sich die Verfügbarkeit der Anlage durch Condition Monitoring: Ausfälle werden reduziert, teure Folgeschäden vermieden. Zudem verringern sich meist auch die regulären Instandhaltungskosten. Denn Teile müssen nur noch ausgetauscht werden, wenn sie tatsächlich Fehler, Verschleiß oder Defekte aufweisen – nicht vorbeugend oder aufgrund von Vermutungen.

Condition Monitoring – ein Prinzip, individuelle Anwendungen

Für die Zustandsüberwachung rotierender Maschinen gibt es unterschiedliche Systeme: von der einfachen Stand-alone-Sensorik über halbautomatische Online-Komplettlösungen bis hin zum vollautomatischen Diagnosesystem für den komplexen Industrieeinsatz. Das geeignete Konzept wird am besten individuell nach den jeweiligen Anforderungen vor Ort ermittelt und realisiert. Dabei spielen spezifische Faktoren wie die Größe der Anlage, das Budget und die Vorstellungen bezüglich Service- und Funktionsumfang eine entscheidende Rolle.

Prinzipiell ist Condition Monitoring bei sämtlichen kritischen, semi-kritischen und unkritischen rotierenden Maschinen einsetzbar. Die jeweiligen Vorzüge und eventuelle Einschränkungen müssen im Einzelfall geprüft werden. Mögliche Anwendungsgebiete sind:

  • Papiermaschinen
  • Getriebe
  • Walzstraßen
  • Ventilatoren
  • Pumpen
  • Kompressoren
  • Kältemaschinen
  • Elektromotoren