Predictive Maintenance in der Druckluftversorgung durch cloudbasierte Zustandserfassung
Mit iConn hat Gardner Denver eine cloudbasierte Plattform entwickelt, die den Blick auf bzw. in den Kompressor und seine Leistungsdaten ermöglicht; virtuell vom Rechner oder vom iPad aus.
Da Unternehmen im Gegensatz zur Stromversorgung die unverzichtbare „Energie Druckluft“ selbst erzeugen, sind sie für deren dauerhafte und sichere Verfügbarkeit selbst verantwortlich. Und so hat sich zwangsläufig durch die Digitalisierung der Produktionsabläufe ein grundlegender Wandel im Aufgabenfeld der Wartung vollzogen. Marius Breusers, Aftermarket Produkt Manager, bei Gardner Denver: „Wir betrachten heute die Druckluftversorgung in den produzierenden Unternehmen unabhängig von deren Größe ganzheitlich. Und wir haben sehr früh mit unseren Aktivitäten in Ländern mit geringer Dichte der industriellen Infrastruktur gelernt, welche entscheidende Bedeutung dabei die vorausschauende Wartung hat. Dies hat dazu geführt, dass wir sehr früh mit iConn eine digitale Plattform für IoT und Industrie 4.0 Lösungen zur proaktiven Überwachung und Information von Druckluftanlagen in Echtzeit entwickelt haben.“
Vorbeugende Instandhaltung
Wer sich mit der Instandhaltung von Kompressoren beschäftigt, sollte sich der Tatsache bewusst sein, dass die Wartungskosten – über den Produktlebenszyklus gerechnet – ähnlich hoch sind wie die Anschaffungskosten. Aus diesen Gründen wechselten viele Druckluft-Anwender in der Vergangenheit ihre Service-Strategie „Teileaustausch bei Bedarf“ zur „vorbeugenden Instandhaltung“ und tauschten nun Verschleißteile, bevor sie ausfielen.
Damit erhöhen sie ohne Zweifel die Verfügbarkeit der Druckluftstation, bewegen sich aber stets in einem Dilemma: Zu wenig Wartung kann zu teuren Ausfällen, Stillstand der Produktion und zu höheren Energiekosten führen. Zu früher Service hingegen treibt die Kosten unnötig nach oben, unter anderem durch die Vorratshaltung teurer Teile. Die Frage ist somit: Wie findet man das richtige Maß an Service – nach dem Motto „So viel wie nötig, so wenig wie möglich“?
Fallstudie
Wie sich dieses Aufgabenfeld durch den Einsatz der digitalen Plattform iConn besonders wirtschaftlich gestalten lässt, beweist die Firma Wille in Delmenhorst. Als eines der führenden Druckluftserviceunternehmen in Norddeutschland werden seit April 2018 bei über 20 Kunden die CompAir-Kompressoren durch iConn überwacht. Michael Kaiser, Technische Leitung und Kompressoren-Verkauf bei Wille: „iConn hilft uns bei der Verwaltung des Service und steigert so die Effektivität der Bearbeitung unserer Kunden. Warnungen und vorausschauende Analysen erlauben eine bessere Planung auch der Ersatzteilverfügbarkeit.“
Den besonderen Vorteil sieht Michael Kaiser in der einfachen Implementierung der iConn Basisversion, deren Nutzung für die Kunden kostenfrei ist: „Die bei uns aufgeschalteten Kompressoren in den Leistungsklassen von 7,5– 90 kW übermitteln zuverlässig täglich alle Daten, die den aktuellen Zustand und die Leistung dokumentieren.“
Während die meisten Kompressoren bereits serienmäßig mit der notwendigen Sensorik ausgestattet waren, wurden von Wille bereits einige kleinere Anlagen für die iConn-Nutzung nachgerüstet. Für Michael Kaiser war dies in der Kundenbetreuung besonders wichtig, denn: „Die Unternehmen waren schnell von den Vorteilen unseres Überwachungskonzeptes zu überzeugen und wurden auch nicht enttäuscht. Es gab keine Maschine, die sich nicht direkt starten ließ und die Datenübertragung erfolgt auch zuverlässig bei schwachen Netzanbindungen in ländlichen Regionen oder Abschirmungen in schwierigen Gebäudesituationen. Da die Datenerfassung und Übermittlung von den IT-Systemen der Kunden völlig getrennt ist, bestehen selbst bei den Unternehmen mit hohem Sicherheitslevel keine Datenschutzbedenken.“
„Wir bekamen einen Warnhinweis vom Kompressor eines Stahlbaubetriebes, der auf eine Überhitzung schließen ließ. Der Fall konnte ohne Einsatz unseres Notdienstes gelöst werden – am Telefon. Es stellte sich heraus, dass ein Lieferant mit einer palettierten Ladung den Abluftausgang des Kompressors zugestellt hatte.“
Energieverluste eindämmen
Bei Wille geht man mit Hilfe von iConn auch eine der problematischsten Seiten der Druckluftversorgung an, den Energieverlust durch Leckagen. Ein Thema, das in diesen Tagen durch die Aktivitäten des Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA wieder besonders aktuell ist. Prof. Alexander Sauer, Bereichsleiter Ressourceneffiziente Produktion stellte fest, dass sich die Energiekosten für die Druckluftversorgung um bis zu 30 % senken lassen. Das sind über fünf Terawattstunden Strom, die jährlich eingespart werden könnten, wenn die rund 60.000 Druckluftanlagen, die in Deutschland arbeiten, die Effizienzpotenziale besser ausschöpfen würden. Bei Wille sieht man das pragmatisch. Michael Kaiser: „Stellen wir bei der Überprüfung der Daten Ausreißer bei der Leistungsabnahme fest, die nicht mit dem normalen Verbrauchsszenarien der Kompressoren übereinstimmen, so können wir reagieren und nach dem Fehler, z. B. Leckagen suchen. Ein typisches Beispiel in der letzten Zeit war ein fehlerhaftes Magnetventil, über das viel teure Luft verloren ging.“
Smart Maintenance iConn bedarfsgerecht konfigurieren
iConn ist die Einstiegslösung, die einen detaillierten und regelmäßigen Überblick über die Betriebsstunden gibt. Unregelmäßigkeiten und Wartungshinweise werden dem Anwender in Echtzeit selbsttätig gemeldet. Mit dem iConn Universal Modus kann es in jedes Fremdfabrikat nachgerüstet werden und dieses auch überwachen. Dabei kann man wählen, ob die Meldungen als E-Mail auf den Rechner der Wartungszentrale oder als SMS auf das Smartphone des aktuell Verantwortlichen gesendet werden. In jedem Fall steht die Störmeldung unmittelbar nach ihrem Eintritt zur Verfügung. So können bereits Schritte eingeleitet werden, bevor Auswirkungen wie z. B. ein Druckabfall negative Konsequenzen für die Produktion haben. Gehen die autorisierten Personen über die webbasierte iConn-Seite auf die gespeicherten Daten, so lässt sich der Lebenszyklus eines jeden Kompressors effektiv verfolgen.
Smart Maintenance bei der Überwachung von Kompressoren ist mit iConn in der Basisversion ohne Investitionskosten erreichbar und auch bei Aufschaltung der weiteren Funktionen kein Luxus, sondern eine wirtschaftlich sinnvolle Investition, mit der ein reibungsloser Produktionsablauf sichergestellt wird.
Mit weiteren Features ergänzt, wird das System zu iConn HD und ermöglicht eine vorausschauende Wartungsplanung mit einem „Frühwarnsystem“ für Maschinenstörungen. Damit realisiert der Anwender eine vorausschauende, bedarfsgerechte Werterhaltung (Predictive Maintenance), die dem Ziel „Wartung genau dann, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls steigt“ entspricht. Eine webbasierte Fernüberwachung mit Dashboard-Steuerung ist zusätzlich verfügbar. Bei diesem digitalisierten Service sind sowohl die vorausschauende Wartungsplanung als auch die Wartung und eine periodische Energieanalyse eingeschlossen, um den Druckluftanwender komplett zu entlasten; Energieeinsparung und damit ein nachhaltiger Umgang mit dem Produktionsmittel Druckluft eingeschlossen.
