Die Ausgangssituation vor Ort war schwierig: Im Trocken- und Tiefkühllager fahren große Regalbediengeräte (RBG) die etwa 30 m hohen Hochregale zwecks Ein-, Um- und Auslagerung ständig in unterschiedlichen Richtungen ab – entlang der Gasse in Fahrt- und Hubrichtung sowie in Querrichtung. Die Fahrwerkslager, insbesondere die nicht angetriebenen Lager, werden dabei ganz erheblich beansprucht. Nun sind Regalbediengeräte ein Kernelement der Logistik und steuern den Warenfluss maßgeblich. Einen ungeplanten Ausfall dieser gilt es unbedingt zu vermeiden – eine Zustandsüberwachungslösung musste also her. Aber kann man Sensoren an Messstellen in einem Tiefkühllager befestigen, in dem immer Temperaturen von -20 °C Celsius herrschen? Und selbst wenn das gelingt, sind verlässliche Messungen überhaupt möglich, wenn im regulären Betrieb der Regalbediengeräte aufgrund der ständigen Beschleunigungs- und Abbremsphasen sowie der unterschiedlichen zurückzulegenden Strecken eigentlich nie konstante Messbedingungen gegeben sind? Mit diesem herausfordernden Anliegen wandte sich die Zentis GmbH & Co. KG an die KSA Kubben + Steinemer GmbH & Co. KG (KSA), einen zertifizierten Vertriebspartner von Schaeffler.
Zustandsüberwachung durch Schwingungsmessung
Die passende Lösung war schnell gefunden: Das Prolink CMS von Schaeffler, eine mehrkanalige Condition-Monitoring-Lösung für Maschinen mit variablen Betriebs- und rauen Umgebungsbedingungen. Es überwacht den Zustand von Anlagen und Maschinen durch Schwingungsmessung. Um eine aufschlussreiche Zustandsüberwachung vornehmen zu können, musste das ursprüngliche Messkonzept allerdings grundlegend geändert werden. In der Regel setzt eine aussagekräftige Schwingungsmessung eine bestimmte Mindestmesszeit und -dauer bei nahezu konstanten Bedingungen voraus. Dies wäre bei Zentis nur möglich gewesen, wenn der laufende Betrieb täglich mehrfach unterbrochen und stattdessen eigens Referenzmessfahrten durchgeführt worden wären. Da dies in einem Produktionswerk ein denkbar ungünstiges Szenario ist, haben sich die Experten von Schaeffler kurzerhand etwas einfallen lassen: Während der regulären Betriebsfahrten der Regalbediengeräte wurden außerordentlich viele, sehr kurze Messungen vorgenommen. Aus diesen kleinen Messschnipseln ließen sich im Anschluss durchgehende Datenstränge zusammenstellen, aus denen sich ein klares Gesamtbild des Zustands ergab.
Die niedrigen Umgebungstemperaturen wurden zur Nebensache, indem das Prolink CMS in den Schaltschränken untergebracht wurde. Im Tiefkühlbereich sind diese beheizt und wurden zum ständigen Begleiter auf allen weiteren Fahrten. Mit einer kälteresistenten Klebemasse konnten die Sensoren an der Messstelle problemlos fixiert werden.
So funktioniert die Lösung
Pro RBG wurde je ein Prolink CMS mit fünf Schwingungssensoren installiert. Die Sensoren erfassen die Schwingungen am gesamten RBG. Das Prolink CMS untersucht den Gesamtschwingungszustand sowie bauteilspezifische Schwingungen – nicht nur an allen Motoren und Getrieben, sondern auch an den Laufrollen des Fahrwerks und der Seiltrommel des Hubwerks. Alle Alarmzustände werden in den Leitstand der Maschinensteuerung und von dort in das interne Instandhaltungsplanungssystem übertragen. Hier können dann entsprechende Instandhaltungsmaßnahmen ausgelöst und ungeplante Stillstände rechtzeitig verhindert werden.
Michael de Ben, Leiter der internen Logistik bei Zentis in Aachen, fasst den Einsatz des Prolink CMS wie folgt zusammen: „Mit dem Prolink CMS System werden stark beanspruchte, bewegliche Bauteile an den Regalbediengeräten überwacht, die aufgrund ihrer Größe oder Montageposition im ungeplanten Störfall nicht zeitnah instandgesetzt werden können. Durch den Einsatz von Lagerwächtern kann dieses Equipment in seinem Schwingungsbild permanent betrachtet und eine Abweichung frühzeitig erkannt werden. Somit leistet das Prolink CMS-System einen entscheidenden Beitrag zur Sicherung der Produktionsversorgung bei der Zentis KG am Standort Aachen.“
Schaeffler Technologies AG + Co. KG, Schweinfurt
Prolink CMS gehört zum Lifetime-Solutions-Portfolio von Schaeffler, das ein umfassendes Sortiment an Produkten, Services und Lösungen für die industrielle Instandhaltung umfasst. Es ist darauf ausgelegt, Instandhalter über die gesamte Lebensdauer einer Maschine zu unterstützen.Bild: Schaeffler
Kurz erklärt: Prolink CMS
Die Condition-Monitoring-Lösung Prolink CMS sorgt für eine frühzeitige Alarmierung, wenn sich der Zustand der Maschine ändert. Ungeplante Ausfälle lassen sich somit vermeiden und Wartungsarbeiten werden planbar. Durch die automatische Überwachungskonfiguration für Standardaggregate wie Motoren, Lüfter und Pumpen kann Prolink CMS einfach in Betrieb genommen werden. Konfiguration, Trendanzeige und erste Analysen erfolgen direkt auf dem Gerät mithilfe des integrierten Webservers und einem Standard-Webbrowser. Mittels digitaler Schnittstellen wie beispielsweise OPC/UA und dem Einsatz eines modularen Feldbusmoduls stehen vielfältige Integrationsmöglichkeiten in die Infrastruktur von Unternehmen zur Verfügung. Dies ermöglicht höchstmögliche Transparenz durch Bereitstellen aller gemessenen Informationen zum Maschinenzustand, z. B. für die Anlagenvisualisierung, das Instandhaltungsplanungssystem oder die Qualitätssicherung.
