Prognosetool verbessert Anlagenmanagement. Zustandsbasierte Instandhaltung leichter gemacht - prozesstechnik online

Zustandsbasierte Instandhaltung leichter gemacht

Prognosetool verbessert Anlagenmanagement

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Die Diagnose des Zustands einer Anlage und die Prognose, wann Wartungsarbeiten bzw. der Austausch von Anlagenkomponenten anstehen, stellen die Grundlage für die zustandsbasierte Instandhaltung dar, wie sie Cassantec mit dem Tool Cassantec Prognostics anbietet. Diese Methode ermöglicht, Instandhaltungsmaßnahmen dann zu ergreifen, wenn sie technisch notwendig und ökonomisch sinnvoll sind.

Das Instandhaltungsmanagement entwickelt sich zu einer hochkomplexen Aufgabe: Verantwortliche müssen Entscheidungen über den Zustand von Anlagen und Maschinen treffen, die gesamte Betriebsabläufe beeinflussen. Daher verwundert es nicht, dass die Verbesserung ihrer Instandhaltungsstrategien jederzeit aktuelles Thema ist. Damit Betriebe und Instandhaltungsmanager präzisere Entscheidungen in Bezug auf ihr Instandhaltungskonzept treffen können, existieren verschiedene Methoden und Tools. Inzwischen ermöglicht die Interpretation von Daten sogar Aussagen über künftige Maschinenzustände. Dieser Umstand ist auch Unternehmen der chemischen und petrochemischen Industrie nicht verborgen geblieben: Um gesammelte Daten auszuwerten und das Anlagenmanagement zu verbessern, nutzen Betriebe Softwarelösungen wie die von Cassantec.

Die Verantwortung nimmt zu
Instandhaltungsmanager tragen enorme Verantwortung innerhalb des Unternehmens: Ihr gesamter Denkprozess dreht sich darum, für ihre Maschinen und Anlagen die richtigen Maßnahmen zu wählen. Von diesen Entscheidungen hängen meist komplette Betriebsstrategien ab. Doch trotz vielschichtiger Anlagen und Maschinen hat sich die Entscheidungsgrundlage in der zurückliegenden Zeit nur geringfügig geändert. Dabei sind die Einschätzungen, die die Verantwortlichen treffen, hochkomplex.
Grundsätzlich fällen Instandhaltungsmanager Entscheidungen, die künftige Ereignisse betreffen. Sie sagen sozusagen die Zukunft von Anlagen und Maschinen voraus. Selbst mit einem festgesetzten Instandhaltungsplan sind sie gezwungen, häufig basierend auf Erfahrung zu entscheiden, wann der nächste Termin für Instandhaltungsmaßnahmen ansteht, während sie davon ausgehen müssen, dass die Anlagen bis dahin mehr oder weniger einwandfrei funktionieren. Außerdem liegt in ihrer Verantwortung, wie umfangreich und in welcher Reihenfolge Aufgaben verteilt und Anlagen bei den nächsten terminierten Maßnahmen instand gesetzt werden.
Durch Tools wie dem Condition Monitoring erhalten die Verantwortlichen Informationen über den Ist-Zustand von Anlagen. Mit diesen Informationen werden Arbeiten erkannt, die je nach Dringlichkeit und Wichtigkeit der jeweilig erforderlichen Maßnahme mehr oder weniger unmittelbar anstehen.
Zustandsbasierte Prognosen ein Plus
Mithilfe mathematischer Modelle können Unternehmen die Daten aus der Zustandsüberwachung für die Zustandsdiagnose und die Zustandsprognose einer Anlage verwenden. Beide zusammen, also Diagnose und Prognose, stellen die Grundlage für die zustandsbasierte Instandhaltung dar, wie sie beispielsweise Cassantec mit dem Tool Cassantec Prognostics anbietet. Diese Methode ermöglicht, Instandhaltungsmaßnahmen dann zu ergreifen, wenn sie technisch notwendig und ökonomisch sinnvoll sind.
Eine solche Prognoselösung versorgt Instandhaltungsmanager mit der richtigen Informationsgrundlage für bessere Entscheidungen. Sie erhalten einen prognostischen Zeithorizont des Anlagenzustands über Wochen, Monate oder sogar Jahre. Gleichzeitig gibt das Prognosetool Cassantec Prognostics Auskunft über die Wahrscheinlichkeit der möglichen Störungen: Rot steht dabei für ein hohes Risiko von zum Beispiel über 20 %, Gelb für ein geringes Risiko zwischen zum Beispiel 5 und 20 % und Grün für ein Risiko unterhalb von 5 %. Dadurch können Instandhaltungsmanager transparent über die Restlebensdauer ihrer Anlagen entscheiden, je nach individueller Schadenshistorie der Anlage und ihrer eigenen Risikoneigung. Dabei werden alle vorhandenen Datenquellen genutzt, ohne dass neue Sensoren verbaut werden müssen.
Diese Informationen ermöglichen dem Instandhaltungsmanager abzuschätzen, wann in Zukunft eine Störung auftauchen wird. Dadurch reduzieren sich Instandhaltungskosten, während sich gleichzeitig die Anlagenverfügbarkeit erhöht, insbesondere durch das Vermeiden von ungeplanten Auszeiten. So optimieren Unternehmen den bisher eingehaltenen Instandhaltungsplan datengestützt. Die Konsequenz daraus ist eine optimierte Betriebsstrategie.
Umsetzung für petrochemische Anlagen
Potenzial von zustandsbasierten Prognosen erkannt: Bereits seit 2015 setzt ein Unternehmen der petrochemischen Industrie auf die Softwarelösung von Cassantec. Für die Anlagenkomponenten eines vierstufigen Spaltgaskompressors, der von einer Dampfturbine betrieben wird, setzt das Anlagenmanagement neueste Condition-Monitoring- und Diagnose-Programme ein. Ermittelte Zustands- und Prozessdaten, beispielsweise Temperatur, Druck oder Geschwindigkeit, nutzt Cassantec Prognostics zur Erstellung eines Prognoseberichts. So entsteht eine Übersicht über eventuelle Störungen am Spaltgaskompressor sowie seine geschätzte Restlebensdauer. Der Anlagenmanager plant eine Ausweitung des Prognosekonzepts auf weitere Maschinen.
Beispielhaft lässt sich der Erstellungsverlauf des Prognosereports anhand des Anwenders der Chemiebranche erläutern: Zunächst ermitteln Prognosedienstleister und das Unternehmen gemeinsam vorhandene und relevante Daten zu Zuständen und Prozessen. Diese Datensammlung ist die grundlegende Voraussetzung für die Aufstellung eines Reports für Anlagen. Anschließend stellt der Dienstleister zusammen mit den Verantwortlichen des Anwenders eine Beziehung der Daten zu spezifischen Störungsarten der Komponenten oder Anlagen her. Auf dieser Basis erstellt Cassantec im letzten Schritt den Prognosereport, der, wie beschrieben, einzelne Störungspotenziale und berechnete Restlebensdauern aufzeigt. Nach Ausweitung der Anwendung werden zudem Übersichten für die gesamte Maschinenflotte bereitgestellt, wodurch ein flottenweiter Lernprozess ermöglicht wird. Letztlich nutzt das Unternehmen das gesammelte Wissen, um optimale Entscheidungen für seine Instandhaltungszyklen zu treffen.
Ziel: Wartungskosten sparen
Durch den Einsatz von Cassantec Prognostics verfolgt der Beispielanwender klar definierte Ziele: Die Vermeidung exzessiver Instandhaltungsmaßnahmen und kostspieliger Wiederholungen steht bei der Optimierung im Vordergrund. Prognosereports stellen hierfür die Grundlage für Langzeit-Instandhaltungsmaßnahmen, Terminierung, Planung und Scoping dar. Durch die Verwendung von Restlebensdauervorhersagen auf Aggregatsebene kann der Betreiber größeren Nutzen aus vorhergesehenen Ausfallzeiten ziehen. Er erhält somit sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile.
Im Hinblick auf die Anwendung wird deutlich, dass häufig das Potenzial vorhandener Daten nur unzureichend genutzt wird. Der Einsatz zustandsbasierter Prognosen macht deutlich, über welche tiefgehenden Möglichkeiten Unternehmen durch Daten verfügen. Nutzen Unternehmen ihre vorliegenden Daten sinnvoll, werden sie langfristig von sinkenden Kosten und steigender Gewissheit über den Zustand ihrer Maschinen profitieren.

Moritz von Plate
CEO,Cassantec
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