Die Zustandsüberwachung kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden, je nachdem, wie oft Daten erfasst werden und wie die Analyse organisiert ist. Die gängigsten Methoden sind die periodische Zustandsüberwachung, die Online-Zustandsüberwachung und die bedarfsgesteuerte Analyse. Diese Methoden werden häufig innerhalb eines Überwachungsprogramms kombiniert, insbesondere wenn die Überwachung auf größere Anlagengruppen ausgeweitet wird. Zunehmend streben Unternehmen einen kontinuierlichen, datengestützten Einblick in den Zustand ihrer Maschinen über größere Flotten rotierender Anlagen hinweg an. Dadurch verlagert sich der Fokus von isolierten Messungen hin zu skalierbarer Überwachung und Analyse.
Regelmäßige Zustandsüberwachung
Die periodische Zustandsüberwachung identifiziert Veränderungen im Schwingungsverhalten durch Messungen in vordefinierten Intervallen. Das Intervall wird in der Regel auf der Grundlage der Anwendung, der Kritikalität der Anlage und der zu erwartenden Ausfallarten festgelegt. Bei dieser Methode werden Schwingungsdaten vor Ort mit tragbaren Messgeräten erfasst. Durch Messungen in festen Intervallen können Trenddaten generiert und zusammen mit relevanten technischen Informationen über die Maschine gespeichert werden.
Die regelmäßige Überwachung kann ein kostengünstiger Einstieg sein, da sie nur begrenzte Anfangsinvestitionen erfordert. In vielen Fällen sind keine fest installierten Sensoren oder Überwachungshardware erforderlich, da die Messungen mit tragbaren Geräten durchgeführt werden. Der Nachteil besteht darin, dass periodische Daten nur Momentaufnahmen des Maschinenverhaltens darstellen. Da die Maschine nicht kontinuierlich überwacht wird, besteht kein vollständiger Überblick über die Zustandsentwicklung zwischen den Messzeitpunkten, und kurzzeitige Ereignisse oder sich schnell entwickelnde Fehler können übersehen werden. Aus diesem Grund eignet sich die periodische Überwachung vor allem zur Trenderkennung und selektiven Erfassung. In der Praxis ist sie zudem oft der Ausgangspunkt, von dem aus die Überwachung später erweitert wird, wenn ein kontinuierlicher Einblick in einen größeren Anlagenbestand an Bedeutung gewinnt.
„In kritischen Momenten wie beim Hochlauf, Auslauf und bei kritischen Drehzahlen kann die Datenerfassungsfrequenz erhöht werden, um Einblicke in die Maschinen zu verbessern und die Prozesssteuerung sowie die Zuverlässigkeit zu maximieren.“
Sander Bakker
SPEZIALIST FÜR ZUSTANDSÜBERWACHUNG (ISO 18436-2 STUFE 4)
Online-Zustandsüberwachung
Unter Online-Zustandsüberwachung versteht man die kontinuierliche Überwachung mithilfe fest installierter Hardware. Schwingungsdaten werden während des normalen Betriebs kontinuierlich erfasst und liefern direkte Einblicke in das Maschinenverhalten im Zeitverlauf. In Betriebsphasen, in denen zusätzliche Details von Bedeutung sind, kann die Datenerfassung intensiviert werden, um den Einblick in das Maschinenverhalten zu verbessern.
In einem Online-Überwachungssystem können Schwingungsgrenzwerte so konfiguriert werden, dass sie Alarme auslösen. Diese Grenzwerte werden bewusst deutlich unterhalb der Maschinenschutzschwellenwerte festgelegt, sodass sie ausgelöst werden, bevor die Schutzschwellenwerte erreicht werden. Das Überschreiten eines Zustandsüberwachungsgrenzwerts deutet nicht zwangsläufig auf ein unmittelbares Risiko hin, kann jedoch auf beginnenden Verschleiß, ein abnormales Verhalten oder die Notwendigkeit einer weiteren Analyse hinweisen. Die Online-Überwachung beschränkt sich nicht mehr nur auf die kritischsten Anlagen. Da die Nachfrage nach Daten zum Maschinenzustand wächst, wird die kontinuierliche Überwachung zunehmend auf eine größere Gruppe rotierender Anlagen angewendet, bei denen Verfügbarkeit, Leistung und Wartungseffizienz immer wichtiger werden.
Die Online-Überwachung bietet kontinuierliche Transparenz, doch ihr Nutzen hängt von der Fähigkeit ab, eingehende Daten konsequent auszuwerten und in Entscheidungen umzusetzen. Mit der Ausweitung des Überwachungsumfangs steigert diese Anforderung zunehmend den Bedarf an einer skalierbaren Analysemethode.
Analyse auf Anfrage
Mit zunehmendem Umfang der Überwachung wird die manuelle Überprüfung aller Daten ineffizient und schwer skalierbar. In der Praxis bedeutet „Analyse auf Abruf“, dass eine Überprüfung durch Experten ausgelöst wird, wenn eine relevante Abweichung festgestellt wird, ein Überwachungsalarm ausgelöst wird oder eine zusätzliche Analyse für eine bestimmte Anlage angefordert wird.
Wenn eine automatisierte erste Analyseebene verfügbar ist, können eingehende Daten auch kontinuierlich überprüft und Anlagen automatisch zur weiteren Überprüfung markiert werden.
Dies unterstützt die Priorisierung und trägt dazu bei, dass sich die Fachleute auf die Fälle konzentrieren können, in denen eine fachkundige Interpretation den größten Mehrwert bietet.
In der modernen Zustandsüberwachung besteht die Herausforderung nicht mehr nur darin, Daten zu erfassen, sondern aus einer wachsenden Anzahl von Anlagen verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen. Aus diesem Grund werden periodische Überwachung, kontinuierliche Überwachung und bedarfsgerechte Analyse zunehmend gemeinsam eingesetzt, anstatt als separate Optionen betrachtet zu werden.
