IIoT-Zustandsüberwachung durch Vibrationsmessung 

Während in neueren industriellen Produktionsanlagen Instrumente der Zustandsüberwachung oft bereits fest integriert sind, ist es bei Bestandsanlagen häufig schwieriger, nachträglich Messlösungen zu integrieren, die eine vorausschauende Wartung erlauben. Für Bestandsanlagen, vornehmlich mit rotierenden Anlagenteilen – wie Motoren, Getrieben, Pumpen oder Lüftern –, bietet Althen ein einfach nachzurüstendes Condition-Monitoring-System durch Vibrationsmessung an. Kabellose Messknoten kommunizieren die Messdaten per Funk an ein Gateway, das diese weiter an eine Cloud übermittelt. Für die Datenanalyse hat Althen eine Monitor-Lösung entwickelt, die vielfältige übersichtliche Auswertemöglichkeiten bieten soll.

Maschinen mit rotierenden Anlagenteilen sind durch die entstehenden Schwingungen und Vibrationen größerem Verschleiß unterworfen. Eine vorausschauende Zustandsüberwachung ist hier entscheidend, um frühzeitig Abnutzungen zu detektieren, einen Ausfall zu vermeiden und letztlich Kosten zu sparen, wenn Verschleißteile rechtzeitig gewartet und geplant ausgetauscht werden können.

Althen bietet zur Vibrationsmessung und Zustandsüberwachung eine Messlösung bestehend aus kabellosen, batteriebetriebenen Schwingungssensoren, die über Gateways die Messdaten an eine Cloud übermitteln, sowie dem „Althen-Monitor“ zur Datenauswertung. Diese Messknoten messen Schwingungen in drei Richtungen und verarbeiten diese Signale bereits im Sensor selbst. Bei Vibrationsmessungen entstehen in der Regel sehr viele Rohdaten, deren Übermittlung per Funk großes Datenvolumen erfordert. Der Schwingungssensor von Althen gibt die Rohdaten jedoch nicht ungefiltert weiter, sondern legt im Vorfeld fest, welche Daten der Schwingbeschleunigung aufbereitet und übermittelt werden sollen.

Die Weitergabe erfolgt über ein sich selbst organisierendes Mesh-Netzwerk aus mehreren Messknoten, die untereinander und mit den eingesetzten Gateways kommunizieren. Je nach Anlagensituation und freier Fläche soll zur Funkkommunikation ein Gateway für bis zu 25 Sensoren zuständig sein. Das Netzwerk kann – je nach Bedarf – jederzeit um Messknoten und Gateways erweitert oder verringert werden. Die kabellosen Schwingungssensoren sind laut Hersteller auch in einer ATEX-zertifizierten Variante für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen verfügbar.

Das Besondere an der Überwachungslösung ist das von Althen entwickelte Dashboard, über das vielfältige Auswertungen der ermittelten Daten möglich sind und so Aufschluss über den Zustand der Anlage und mögliche Wartungsintervalle geben. Die Struktur des Dashboards kann laut Hersteller individuell auf den Kunden zugeschnitten werden, z. B. auf Anlagen-, Gebäude-, Standortebene oder auch unternehmens- und länderübergreifend. Bei Definition gewünschter Grenzwerte werden Alarmmeldungen per E-Mail zugeschickt.

Der IoT-Monitor bietet die Möglichkeit einer Grenzwertüberwachung nach ISO-10816 sowie zur Einmessung individueller Maschinendaten. Je nach Buchungsumfang sind in der Messlösung die genannten Basisfunktionen enthalten oder in der „Pro“-Version z. B. FFT-Darstellungen sowie detaillierte Diagnose-Funktionen im „Intelligent“-Paket.

Für mittlere und kleinere Unternehmen mit Bestandsanlagen soll die Zustandsüberwachung von Althen einfach zu integrieren sein. Durch die Kommunikation per Funk ist die Lösung nicht kabelgebunden, was Installationsarbeiten und damit Kosten deutlich verringert. Mit der bidirektionalen Kommunikation übermitteln die Messknoten nicht nur die aufgenommenen Daten, sondern sie können auch vom IoT-Monitor aus anlagenspezifisch konfiguriert werden.

ms