Um die Anlagenbewertung und Verbesserung in Zukunft einfacher und effizienter zu gestalten, hat die B&R Industrie Elektronik GmbH ihr Prozessleitsystem mit dem Namen Aprol mit einer neuen Version aufgestockt.

Dieses System vereint unterschiedlichste Bausteine. Eine der wichtigsten Aufgaben ist hierbei die Überwachung von Betriebsmitteln. Das Modul hilft, durch die Erfassung von Informationen Stillstandzeiten durch Ausfälle zu vermeiden. Durch die Abweichung der Messwerte vom optimalen Betriebspunkt zeigen diese bereits frühzeitig Ausfälle an. Diese Werte geben Auskunft über Schwachstellen, Fehler oder einen Nachbesserungsbedarf einzelner Einstellungen. So können beispielsweise Versorgungsleitungen durch Druckverlustmessungen oder Wärmetauscher mithilfe der Messung des Verschmutzungsgrades überprüft werden. Generelle Beschädigungen der Anlage können durch Schwingungsmessungen sichtbar und in einer 3D-Grafik visualisiert werden. Dabei wird jedoch durch ein ausgeklügeltes Alarmmanagement vermieden, dass es zu überlagerten Alarmmeldungen kommt, damit die bedienende Person der Anlage nicht mit der Informationslage überfordert wird.

In der Chemieindustrie werden Pumpen in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, trotzdem erfolgt ihre Überwachung häufig noch rein händisch und in viel zu großen Abständen, um eine qualifizierte Aussage über Pumpenstörungen treffen zu können. Die regelmäßige Erfassung der Betriebsdaten reicht nicht aus und ermöglicht häufig nur ein reaktives Handeln. Um dem entgegenzuwirken, genügt es nicht, die Pumpen lediglich mit der notwendigen Sensorik auszustatten, welche Daten wie Druck, Temperatur, Feuchte oder Schwingungen erfassen. Es ist auch wichtig, die Daten aus der Umgebung der Pumpe zu erfassen, nur so kann ein vollständiges Belastungsbild der Pumpe erstellt werden.

Die Daten müssen kontinuierlich in Echtzeit erfasst werden. Die Daten ausschließlich im Betrieb zu ermitteln, wie es bisher häufig der Fall ist, lässt nur eine mangelhafte Aussage über den Zustand der Pumpe zu. Durch die Echtzeiterfassung können insbesondere die An- und Abschaltphasen der Pumpen besser erschlossen werden. Dies ermöglicht eine adäquatere Abschätzung über den Zustand der Pumpe und verhindert so redundantes Warten, was in einer Reduzierung des Hilfs- und Betriebsstoffeinsatzes resultiert.

Druckluft wird in der Industrie vielfach eingesetzt und in der Regel durch die Unternehmen selbst erzeugt. Dies führt allerdings auch dazu, dass die Unternehmen für die permanente Bereitstellung der Druckluft verantwortlich sind. Die Kompressoren müssen somit immer einsatzbereit sein. Um das zu gewährleisten, ist eine gute Wartung unabdingbar. Dies zieht nach sich, dass viele Bauteile vorbeugend lange vor dem Ablauf der Lebensdauer ausgetauscht werden. Hierdurch wird die Wartung der Kompressoren kostenintensiv.

Um die Kosten so gering wie möglich zu halten und trotzdem eine hohe Prozesssicherheit zu erreichen, ist es wichtig, das Verschleißverhalten der Kompressoren besser zu überwachen. Eine Option hierfür bieten Cloudanwendungen, auf denen die Betriebsdaten der Kompressoren erfasst und dann dezentral durch das eigene Unternehmen oder einen Dienstleister überwacht werden können. Die vorausschauende Planung ermöglicht es, den Bestand an Ersatzteilen zu verringern und so Material und Platz einzusparen. Dieser Effekt kann noch durch die Nutzung eines Servicedienstleisters verstärkt werden, welcher die Ersatzteilbeschaffung und -lagerung verschiedener Kunden bündelt und Skaleneffekte nutzen kann.

Die Digitalisierung von Pumpen und die Datenerfassung der Zustände durch Sensoren sind heutzutage weit verbreitet. Die ausschließliche Verwendung statischer Daten reicht nicht mehr aus, denn dynamische Sensordaten aus dem Anwendungsfeld können weitaus mehr Vorteile für die digitale Überwachung der Pumpen bieten. So kann die Verwendung einer dynamischen digitalen Lösung auch die Leistung der Pumpen verbessern und somit Energieeinsparungen bewirken.

Zu diesem Zweck haben unterschiedliche Firmen digitale Lösungen entwickelt. Der Exzenterschneckenpumpen-Spezialist Seepex verwendet das System ,,Connected Services“. In diesem werden Live-Daten der angeschlossenen Pumpen in eine digitale Cloud geladen und dort analysiert. Somit können z. B. Abnutzungsvorhersagen getroffen werden.
Bei KSB wird die Online-Lösung KSB Guard angeboten. Diese kann ebenfalls mit Hilfe einer Cloud und der Sensordaten die Leistung einer Pumpe ermitteln und den Zustand überwachen. So können Vorhersagen über mögliche Stillstandzeiten oder Ausfälle getroffen werden und die Planung der Instandhaltung wird verbessert. Somit kann eine durchgehende effiziente Leistung der Pumpe sichergestellt werden.

Auch die Firma Grundfos nutzt eine cloudbasierte digitale Lösung mit dem Namen ,,iSolutions“. Dabei werden auch hier durch batteriebetriebene Sensoren Daten über den Zustand und Probleme der Pumpen erfasst. Der wesentliche Unterschied zum anderen anbietenden Unternehmen liegt in der Verwendung einer Funktion, die die Datenbank eines Maschinenanalysespezialisten heranzieht. Diese Funktion zeigt den Zustand der Pumpe in einem leichter verständlichen Format an und gibt gleichzeitig konkrete Handlungsempfehlungen für die Bewältigung von Fehlfunktionen oder Problemen.

Diese neuen Systeme können zu einer effizienteren und leistungsoptimierten Nutzung von Pumpen beitragen und somit den Ressourceneinsatz durch aufwendige Reparaturen und den Energieeinsatz durch fehlerhaft laufende Maschinen reduzieren.

Die Digitalisierung von Kompressoren ist noch nicht vollständig in die Praxis umgesetzt worden. Allerdings bieten Unternehmen schon eigene Lösungen, um beispielsweise die vorausschauende Wartung digital zu unterstützen.

Die Firma Kaeser entwickelte hierfür das System Sigma Smart Air. In diesem System übermittelt die Kompressor-Steuerung Maschinendaten in Echtzeit an das Plant-Control-Center des Herstellers. Hier können dann die übermittelten Daten zur Überwachung und Analyse der Anlage genutzt werden.

Ein anderes Beispiel bietet der Hersteller Aerzen mit dem Servicesystem Aerprogress. Dabei soll ebenfalls hier vorwiegend die Instandhaltung mit Daten gestützt werden, um Anlagenstillstände zu reduzieren. Auch das Energiemanagement wird neben der Zustandsüberwachung mit Hilfe gesammelter Echtzeitdaten unterstützt.

In der Chemieindustrie wird eine große Anzahl gefährlicher Stoffe eingesetzt, welche entsprechend gelagert und überwacht werden müssen. Die Überwachung der Stoffe in Gefahrgutlagern ist nicht immer einfach. Um die Gesundheit der Betriebsmitarbeitenden nicht zu gefährden, bietet sich eine Gefahrstoffüberwachung mit Sensoren an.

So können Flüssigkeitssensoren erkennen, wenn Behälter Leck geschlagen haben. Das Gleiche gilt für Gasbildungen, welche durch Gasdetektoren erfasst werden. Zudem können Temperatursensoren sowohl inner- als auch außerhalb des Lagers Einflüsse auf die Gefahrstoffe aufzeichnen und bei Überschreitung der Grenzwerte melden.

Diese Daten und Meldungen können dann mittels App erfasst werden. Hierdurch wird auf einen Blick ersichtlich, was sich in dem jeweiligen Lager befindet, wie und in welcher Menge es dort gelagert wird und welchen Umweltbedingungen es während der Lagerung ausgesetzt war. Hierdurch wird nicht nur eine Dokumentation der Lagerung von Gefahrstoffen ermöglicht, es wird auch verhindert, dass Stoffe zu lange lagern oder Altbestände entstehen, welche nicht mehr nutzbar sind. Hierdurch kann Material eingespart werden. Zudem können die so erfassten Daten eine Rückverfolgbarkeit bei Schäden erleichtern.