Außerplanmäßige Ausfälle vermeiden

ABB erweitert den Service ABB Ability™ Condition Monitoring für den Antriebsstrang, der Antriebe, Motoren, Pumpen und Lager miteinander verbindet, mit einer Option für die zustandsbasierte Instandhaltung von Antrieben. Die neue Software ermöglicht die frühzeitige Warnung vor ungewöhnlichen Betriebsbedingungen, die zum vorzeitigen Ausfall eines Antriebs mit den entsprechenden Bauteilen führen könnten. Dieser Service eignet sich insbesondere für Antriebe, die in kritischen Bereichen zum Einsatz kommen. Beispielsweise in den Branchen Öl und Gas, Metall, Wasser und Abwasser sowie Zellstoff und Papier – denn gerade hier kommt es entscheidend darauf an, ungeplante und kostspielige Anlagenstillstände zu verhindern.

Beim zustandsbasierten Instandhaltungsservice werden die Schlüsselkomponenten drehzahlgeregelter Antriebe kontinuierlich überwacht, dazu zählen Lüfter, Halbleiter und Kondensatoren. Thermo-, Spannungs- und Stromsensoren erfassen Daten zur Umgebungstemperatur und zu den Lastschwankungen der Komponenten. Darüber hinaus wird täglich berechnet, wie sich dies auf die Lebensdauer der Anlagen auswirkt. Anhand Cloud-basierter Algorithmen und statistischer Analysen wird die Beanspruchung der Bauteile ermittelt und deren verbleibende Lebensdauer berechnet.

Wird ein Ausfall vor der nächsten geplanten Wartung prognostiziert, kann der Instandhaltungsleiter Maßnahmen zur Prävention eines ungeplanten Stillstands einleiten. In einigen Fällen kann der neue Service auch ergeben, dass die Antriebskomponenten weniger als üblich beansprucht werden und ihre Lebensdauer deshalb länger ist als erwartet. Dann können die regelmäßigen Intervalle der präventiven Instandhaltung verlängert werden, um eine höhere Produktivität und Kostensenkungen zu erzielen.

„Die zustandsbasierte Instandhaltung liefert präzise Daten für effiziente und gezielte Wartungsprogramme“, sagt Tobias Schmidt, Produktmanager Digitalisierung Motion, ABB Automation Products GmbH. „Ermöglicht wird diese Qualität durch die kontinuierliche Datenerfassung, denn diese lässt detaillierte Rückschlüsse auf den Lebenszyklus von Antrieben zu. Unser Cloud-basierter Ansatz erleichtert und beschleunigt die Analysen, so dass sich die geplanten Wartungsaktivitäten nach dem tatsächlichen Bedarf richten.“

Bei einem Großkunden aus der Stahlverarbeitung wurde die zustandsbasierte Wartung einem Praxistest unterzogen. Die IGBT-Komponente eines Antriebs der Walzanlage wurde stark beansprucht. Die Analyse der Lebensdauer ergab, dass das Bauteil das Ende seiner Nutzungsdauer erreicht hatte. Es wurde jedoch nicht ausgetauscht. Vier Monate später fiel es aus. Nach dem Austausch der Komponente wurde im Zuge der zustandsbasierten Instandhaltung eine erneute Analyse durchgeführt. Diese ergab, dass der neu installierte IGBT bei zyklischen Anwendungen dieser Art alle fünf Jahre ausgetauscht werden sollte, um einen unerwarteten Ausfall zu verhindern.

In einem ersten Schritt steht der zustandsbasierte Instandhaltungsservice von ABB für luftgekühlte Antriebe der Serien ACS800 und ACS880 zur Verfügung. Die Genauigkeit der prognostizierten Restnutzungsdauer hängt von der spezifischen Anwendung ab. In vielen Fällen kann der Ausfall von Antriebskomponenten jedoch ein oder sogar zwei Jahre im Voraus prognostiziert werden.