Jonas Spoorendonk, ABB, Bild: ke NEXT/jl

Jonas Spoorendonk, Local Business Unit Manager Motors & Generators bei ABB in Deutschland, präsentiert die kleine aber feine Neuentwicklung im Vorfeld der Hannover Messe 2016. Bild: ke NEXT/jl

Drei Hypothesen zum Status Quo

1. Anlagenbetreiber können ihre Produktivität durch eine bessere Überwachung und Wartung ihrer Niederspannungsmotoren steigern.

  • Die meisten Niederspannungsmotoren werden nicht überwacht und nur reaktiv gewartet, das bedeutet, dass mehrere Millionen Motoren nicht überwacht werden.
  • Störungen führen zu Verlusten, zu einer sich verschlechternden Effizienz oder sogar zu Ausfällen, wenn kritische Teile des Prozesses betroffen sind.
  • Eine verbesserte Betriebsüberwachung spart Stillstandskosten und somit Betriebskosten.

2. In den meisten Fällen macht heute eine komplexe Überwachung von Niederspannungsmotoren wirtschftlich keinen Sinn.

  • Es ist eine entsprechend anspruchsvolle Infrastruktur erforderlich, die häufig mehr kostet als die Motoren selbst.
  • Die Überwachungseinrichtungen müssen von Fachpersonal installiert und gewartet werden.
  • Ohne korrekt aufgebaute Infrastruktur hat ein Wartungsteam keine ausreichenden Daten für Optimierungsmaßnahmen.

3. Wartungsteams sehen sich verschiedenen Einschränkungen ausgesetzt.

  • Die Wartung ist lückenhaft und nicht koordiniert, für jeden Standort gibt es ein eigenes Team.
  • DIe Teams haben nicht das Know-how und die Erfahrung des Motorenherstellers.
  • Die Teams erhalten aufgrund der großen Anzahl an Motoren keine Verträge zur Wartung eines Großteils der Anlage.

 

Die Lösung naht

ABB wird auf der Hannover Messe 2016 eine neuartige Lösung vorstellen, die das Internet der Dinge, Dienstleistungen und Menschen hoch wirtschaftlich für Millionen von Motoren von ABB einsetzt. Ein smarter Sensor erlaubt eine detaillierte, umfassende und kostengünstige Zustandsanalyse für Niederspannungsmotoren. Anlagenbetreiber können damit alle Vorteile der vorausschauenden Wartung nutzen und so Stillstandszeiten reduzieren oder sogar verhindern, den Energieverbrauch optimieren und Wartungskosten senken.

Bislang ist es aufwendig und teuer, Niederspannungsmotoren zu überwachen und vorausschauend zu warten. Gleichzeitig führt eine schlechte Auslastung von Motoren zu hohem Energieverbrauch und Störungen zu teuren Ausfällen. Mit dem smarten Sensor können Anlagenbetreiber künftig den Zustand ihrer Motoren über ein Smartphone oder einen PC jederzeit überprüfen. Mit sofort verfügbaren, exakten Informationen über den Zustand jedes ihrer Motoren können sie die Wartung auf Basis des tatsächlichen Bedarfs planen und sind nicht mehr alleine auf Zeitintervalle oder Betriebsstunden angewiesen. Außerplanmäßige Stillstände können dadurch verhindert und die Betriebszeit verlängert werden. Angesichts der Tatsache, dass eine Ausfallstunde in der Prozessindustrie leicht mehrere Zehntausend Euro kosten kann, ist dies ein ganz zentraler Aspekt.

Motoren von ABB, Bild: ABB
Niederspannungsmotoren ausgestattet mit dem neuen smarten Sensor zur Zustandsüberwachung. Bild: ABB

Sensoren für alle

Das Schlüsselelement hierfür ist ein kleines, smartes Sensortag mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle, das am Motor angebracht ist. Die Sensortags können ab Werk angebracht oder bei bereits montierten Motoren nachgerüstet werden. Das Sensorsystem liefert Informationen zu den Betriebsparametern wie Vibrationen, Temperatur oder Überlastung und ermittelt den Energieverbrauch mit einer Genauigkeit von +/- 10 Prozent. Die Sensortags senden die Daten drahtlos mit Hilfe von Standardprotokollen an sichere cloud-basierte Server von ABB. Eine spezielle Software analysiert die Daten und überträgt sie in verwertbare Informationen. Die Daten werden zur Trendanalyse zeitlich protokolliert. Die Informationen über den Motorstand werden zum Beispiel an ein Smartphone oder ein internetbasiertes Kundenportal gesendet. Die Anwendung ist intuitiv und benutzerfreundlich. Tritt ein Problem auf, gibt das System eine Warnmeldung an den Bediener und signalisiert damit Wartungsbedarf.

Die Analyse der gespeicherten Daten kann neue Wege für die Optimierung von Betrieb und Wartung von Anlagen eröffnen, etwa durch Informationen über den Energieverbrauch der Motoren zur Erstellung effizienterer Lastprofile. Die neuartige Zustandsanalyse schafft zugleich neue Geschäftsmodelle auf der Grundlage internetbasierter Daten, die durch das Internet der Dinge, Dienstleistungen und Menschen jetzt möglich werden.

„Es gibt ein sehr großes Interesse an dieser neuen Lösung“, sagt Jonas Spoorendonk, Local Business Unit Manager Motors & Generators bei ABB in Deutschland. „Im Rahmen des Internets der Dinge, Dienstleistungen und Menschen wird sie wesentlich zur Veränderung des Wartungsgeschäfts und der Schaffung neuer Geschäftsmodelle und Servicemöglichkeiten beitragen. Von den ersten Pilotanwendern gibt es sehr positive Rückmeldungen, insbesondere aufgrund des tieferen Einblicks in ihre Anlagen. Ausgehend von der Anlagenübersicht können sie tiefer in spezifische Bereiche vordringen und sogar hinab bis zu den einzelnen Motoren gehen. Sind potenzielle Motorprobleme bekannt, kann eine gezielte Wartungsplanung für die installierten Niederspannungsmotoren erfolgen, was erhebliche Einsparungen ermöglicht."

ABB arbeitet derzeit intensiv an der Entwicklung dieser Lösung. Der Dienst wird voraussichtlich im Laufe des Jahres 2016 eingeführt. Pilotanwednungen - auch außerhalb von ABB - laufen bereits.

Motor mit Sensor, Bild: ABB
Der Sensor wird einfach am Motor montiert. Bild: ABB

Die Vorteile in einem Gerät vereint

Zustandsparameter, die überwacht werden:

  • Rotorzustand
  • Zustand der Lager
  • Zustand der Kühlung
  • Oberflächentemperatur
  • Abweichungen im Luftspalt
  • Gesamtvibration

Betriebsparameter:

  • Energieverbrauch (+/- 10 %)
  • Belastung (Energie)
  • Betriebsstunden