04502 Intelligentes Condition Monitoring für Smart Factories
Verknüpfung von Zustands- und Prozessparametern an rotierenden Anlagen und deren Einbindung in den Steuerungsprozess
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Die Zielvorgabe und Vision der deutschen Bundesregierung einer totalen Vernetzung aller Fertigungsschritte inklusive Pre- und Aftersales muss, je komplexer ein Produkt in der Herstellung ist, hauptsächlich beim Fertigungsprozess selbst ansetzen. Wenn man dabei die operative Ebene betrachtet, sozusagen vor der Produktionsanlage steht, ist die Verknüpfung der Maschinenzustands- und Prozessparameter, deren permanente Kontrolle und die Aufbereitung aussagekräftiger Rückschlüsse entscheidend für Produktqualität und Anlageneffizienz. Ein Baustein dieses Regelkreises ist ein intelligentes Condition Monitoring System, das die notwendige Flexibilität für die Vielfalt an Fertigungsanlagen bietet und über die erforderlichen Schnittstellen für einen reibungslosen Informationsaustausch zwischen Anlagensteuerung, Prozessvisualisierung und Operator verfügt. Solch ein Monitoringsystem wird im Folgenden in seiner Funktionalität und anhand von Fallbeispielen vorgestellt. von: |
1 Industrie 4.0 und das Monitoring-Konzept
Intelligentere Monitoring- und autonome Entscheidungsprozesse
Zu den Ausführungen des BMFT (Bundesministerium für Forschung und Technologie) zu Industrie 4.0 und Monitoring ist unter anderem zu lesen:
Zu den Ausführungen des BMFT (Bundesministerium für Forschung und Technologie) zu Industrie 4.0 und Monitoring ist unter anderem zu lesen:
„...Zusätzlich zur stärkeren Automatisierung in der Industrie ist die Entwicklung intelligenterer Monitoring- und autonomer Entscheidungsprozesse relevant, um Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit steuern und optimieren zu können...”
„...Die Steuerungssysteme sollen auf Basis von detaillierten online erfassten Daten aus der Produktion kombiniert mit einer intelligenten Visualisierung den Menschen als Entscheider optimal bei der Planung und Steuerung der Produktion unterstützen, um damit die Ziele der Unternehmen, wie z. B. die Liefertermintreue, deutlich zu verbessern...” [1]
2 Praktische Vorgaben für ein intelligentes Condition Monitoring System
Die Konzeptvorgaben in ein praktisches System umzusetzen, ist eine gewisse Herausforderung. Neben den rein technischen Anforderungen sind auch die wirtschaftlichen Aspekte zu berücksichtigen, da die Investition aus dem Blickwinkel des Kaufmanns zunächst keine monetären Vorteile bringt. Im Folgenden werden die theoretischen Vorgaben mit praktischen Lösungen verknüpft.
2.1 Intelligente Monitoringprozesse
Reproduzierbare und plausible Monitoring-Daten
Um reproduzierbare und plausible Monitoring-Daten erfassen zu können, sind eine synchrone Verknüpfung der Steuerungsparameter mit den Messdaten und deren flexible Klassierung in bestimmte Betriebszustände erforderlich. Beispielhaft sind wechselnde Lastverhältnisse oder FU-geregelte Drehzahländerungen bei hochdynamisch gesteuerten Bewegungsabläufen. Ohne diese Informationen und die Zuordnung der Messdaten z. B. in unterschiedliche Last- oder Drehzahlklassen ist eine zuverlässige Interpretation der Monitoring-Daten nur bedingt möglich.
Um reproduzierbare und plausible Monitoring-Daten erfassen zu können, sind eine synchrone Verknüpfung der Steuerungsparameter mit den Messdaten und deren flexible Klassierung in bestimmte Betriebszustände erforderlich. Beispielhaft sind wechselnde Lastverhältnisse oder FU-geregelte Drehzahländerungen bei hochdynamisch gesteuerten Bewegungsabläufen. Ohne diese Informationen und die Zuordnung der Messdaten z. B. in unterschiedliche Last- oder Drehzahlklassen ist eine zuverlässige Interpretation der Monitoring-Daten nur bedingt möglich.
