Wenn eine Prozessanlage optimal und möglichst störungsfrei laufen soll, müssen Probleme beseitigt werden, noch bevor Reparaturen erforderlich sind. Viele Anlagenbetreiber wechseln derzeit daher zum voll automatisierten Asset-Monitoring in ihrer Wartungsplanung. Die Herausforderung bei Anlagen mit vielen automatisierten Überwachungstechnologien ist, dass diese Geräte normalerweise eine große Auswahl von oft herstellerspezifischen Software-Paketen und Protokollen nutzen, um die kritischen Daten zu liefern. Das Personal muss große Datenmengen in vielen verschiedenen Systemen sichten, was Arbeitsprozesse verlangsamt, das Risiko ungenutzter Daten erhöht und die Zusammenarbeit behindert. Hilfe bietet der Einsatz von Asset-Management-Lösungen mit Software, die Daten von den Überwachungstechnologien der Anlage sammelt und analysiert, und Tools, die die Daten sowohl lokal als auch in der Cloud für eine unternehmensweite Zusammenarbeit bereitstellen.
Die Technologie in der Praxis
Ein Beispiel für ein solches Tool ist der AMS-Wireless-Vibration-Monitor von Emerson, der vollständige Schwingungsdaten über ein sich selbst organisierendes Wireless-Mesh-Netzwerk liefert. Der Monitor bietet für Betriebs- und Wartungspersonal umfangreiche Informationen über den Maschinenzustand. Summenschwingwerte, Peakvue-Messungen und Temperaturmesswerte können in Leitsysteme oder die Datenhistorie von Anlagen integriert werden, wobei die Diagnosedaten durch den AMS-Device-Manager und die AMS-Machine-Works-Software angezeigt und Alarme über die Plantweb-Optics-Asset-Leistungsplattform gesendet werden.
AMS Machine Works bietet dabei den zentralen Ort, an dem Maschinendaten zusammengeführt und Problembereiche identifiziert werden können. Durch die Erstellung einer Datenbank und die Konfiguration von Geräten erhalten Benutzer einen schnellen Einstieg und können mit der Identifizierung von Problemen beginnen. AMS Machine Works kombiniert vorausschauende Wartung mit umfangreichen Analysewerkzeugen und ermöglicht so die Beurteilung des Zustands der Maschinen einfach und schnell.
Wechselwirkungen analysieren
Beim Asset-Management geht es um mehr als die einfache Feststellung abnormaler Zustände des Prozesses oder der Anlagen. Das Personal sollte sich auch auf die Wechselwirkungen von Anlagenkomponenten und darauf konzentrieren, wie sich diese auf die Produktion auswirken können – beispielsweise, wenn sich die Vibrationen in einem Anlagenteil nur dann verstärken, wenn eine andere Anlagenkomponente sich in einem bestimmten Zustand befindet oder wenn Temperaturschwankungen immer zu einer bestimmten Tageszeit auftreten.
Um die Ursache solcher Probleme zu verstehen, benötigt das Personal eine gemeinsame Technologiearchitektur zur Integration der Daten vieler verschiedener Überwachungsgeräte, sodass die Daten zentral verglichen und entsprechende Trends ermittelt werden können. Dies erfordert offene Technologiestandards für das Asset-Monitoring.
Schon heute setzen Unternehmen zunehmend hoch entwickelte Software-Pakete für den Maschinenzustand ein, um spezifische Systemdaten effektiv in herstellerneutrale Inhalte zu übertragen. Die daraus hervorgehenden Daten können gespeichert und von einer Vielzahl von Tools für die Datenaggregation, Analyse und Zusammenarbeit abgerufen werden. Damit können entstehende Probleme erkannt und frühzeitig Abhilfe geschaffen werden. Die intuitive Darstellung der Informationen an zentraler Stelle spart Zeit und erhöht die Effizienz. Ein Hilfsmittel dabei ist die patentierte Peakvue-Technologie von Emerson. Sie reduziert die Komplexität der Maschinenanalyse durch Bereitstellung einer einzelnen, zuverlässigen Anzeige des Zustands der Ausrüstung mittels eines einzigen Trends. Peakvue filtert die normalen Schwingungssignale heraus, um sich auf Daten zu konzentrieren, die Aufschluss über den Maschinenzustand geben. Dies ermöglicht eine bessere Anzeige des Gesamtzustands von Anlagenkomponenten.
Maschinenzustandsdaten, die über den neutralen Standard OPC UA exportiert werden, können in Ablagen wie Data Lakes zur Verfügung gestellt und mit anderen Informationen – z. B. Prozessdaten – kombiniert werden. Die Rohdaten lassen sich dann schnell in kontextualisierte Informationen umwandeln und damit die Anlagenleistung und
Sicherheit erhöhen.
Die Zusammenarbeit verbessern
Wie leicht Mitarbeiter Daten, Ratschläge und Erkenntnisse austauschen können – ob direkt an der Anlage von einem externen Standort aus –, ist ein entscheidender Faktor für die Verbesserung der Anlagenleistung. Daher ist die Nutzung umfangreicher Plattformen zur Zusammenarbeit wichtig.
Mit personenbezogener Software für den Maschinenzustand können mobile Mitarbeiter Probleme einfacher feststellen. Diese Plattformen liefern nur die Daten, die für die spezielle Funktion des Anwenders relevant sind. Somit wird sichergestellt, dass sie keine kritischen Informationen übersehen, die sich unter Warnmeldungen für andere Mitarbeiter verbergen. Personenbasierte Software ermöglicht die schnelle und eindeutige Anzeige kritischer Anlagenzustandsdaten auf intuitiven grafischen Dashboards.
Zudem sollte der Informationsaustausch so einfach wie möglich sein. Dies erfordert Plattformen mit robusten Maschinenprotokoll-Tools, die Arbeitsempfehlungen und frühere Maßnahmen protokollieren. Mit diesen Tools können Bilder, Videos und Notizen angehängt werden, wodurch ein umfassendes Dokument über die Probleme einer ganzen Anlage, einer Komponente oder eines Gerätes über die gesamte Lebensdauer erstellt wird. Um die Zusammenarbeit weiter zu optimieren, können andere Mitarbeiter mit Tags ausgestattet werden, sodass sie Benachrichtigungen über Updates, laufende Arbeiten und Probleme in Echtzeit erhalten.
Datenverwaltungsplattformen können darüber hinaus den Kontakt zwischen dem Anlagenpersonal und Hilfe, die von überall auf der Welt erfolgen kann, herstellen.
Die herstellerunabhängige Konnektivität zu Data Lakes vereinfacht die Anzeige und Verfolgung des Live-Protokolls einer Anlage von überall. So können Techniker in einem zentralen Wartungszentrum auf die komplette Historie aller Anlagen in einem Unternehmen zugreifen und das Personal unterstützen. Dabei können sie auch Augmented-Reality-Tools nutzen. Außerdem kann die GPS-Technologie eingesetzt werden, um Personal zu Anlagenkomponenten zu führen, während Geofencing-Software dabei hilft, gefährliche Bereiche zu meiden.
Übergeordnete Trends
Zahlt sich die Leistungsanalyse auf Anlagenebene aus, sind Analysen über verschiedene Anlagen hinweg der nächste Schritt. Dies erfordert oft die nahtlose Einbindung in Geschäftssysteme in der Cloud. Beim Übergang zur Cloud dienen Plattformen für den Maschinenzustand als Übersetzungssysteme, die wichtige Daten von Sensoren sammeln und in Ablagen exportieren, von wo aus Cloud-Systeme darauf zugreifen können. Zudem geht der Trend dahin, Daten direkt von der Anlage an Cloud-Anwendungen zu übertragen – z. B. über Edge-Gateway oder 4G-
Router. Dies ermöglicht den Import kritischer Daten in Analyse- und Support-Tools auch ohne IT-Experten. Um sicherzustellen, dass keine Anlagendaten verloren gehen, können diese Cloud-Tools auch das Problem der Verbindung zu den abgelegensten Anlagenkomponenten lösen. Da keine Investitionen in Hardware- und Technologie-Support nötig sind, kann man leicht mit einer Anwendung starten. Wenn sich das Pilotprojekt bewährt, kann es einfach skaliert werden.
Emerson Process Management GmbH & Co. OHG, Langenfeld
Autor: Dirk Kaminski
Business Development Manager Reliability Solutions,
Emerson
