Bild: Mit der Integration von Betriebsdaten in die Wartungsplanung unterstützen Cloudtechnologien die präventive Instandhaltung (Quelle: Siemens AG)
Der Normalfall stellt sich heute so dar, dass Maschinen und Anlagen in regelmäßigen Intervallen gewartet werden – oder erst wenn es zu einem unvorhergesehenen Ausfall einer Komponente kommt. Letztgenanntes Szenario ist für den Betreiber besonders ärgerlich, da es in der Regel hohe Kosten nach sich zieht. Aber auch der reguläre Service geht oft an den tatsächlichen Anforderungen der Produktion vorbei, beispielsweise wenn es um den Austausch von Verschleißteilen geht: Hier kann die Lebensdauer der Komponente je nach Beanspruchung und Betriebsdauer stark schwanken, zum Beispiel bei Falz- und Schneidemessern in Anlagen für Kartonverpackungen. Bei diesen ist der Verschleiß abhängig davon, wie viele Kartons das Messer geschnitten hat. So wird dieses nach einer bestimmten Strecke bzw. Anzahl an geschnittenen Kartons stumpf und muss ersetzt werden.
Neue Strategien für die präventive Instandhaltung
In heutigen Produktionsanlagen werden solche Messer meistens erst bei sichtbarem Verschleiß getauscht, das heißt, wenn die Schnitt- oder Falzkanten nicht mehr sauber ausgeführt sind. Bei hochwertigeren Verpackungen kann dies im ungünstigsten Fall bedeuten, dass Ausschuss entsteht. Das ist vor allem deshalb ärgerlich, weil es im Prinzip relativ einfach ist, dass Messer rechtzeitig zu tauschen: Der Betreiber oder Maschinenbauer muss lediglich einen Schwellenwert für die Lauflänge setzen, der bei Erreichen den Servicebedarf signalisiert und im Idealfall den Servicetechniker automatisch benachrichtigt. Dieser Schwellenwert kann so gesetzt werden, dass ausreichend Zeit für eine präventive Wartung der Maschine bleibt und der Messertausch zusammen mit einer anderen Wartungsmaßnahme oder im Zuge einer geplanten Umrüstzeit ohne zusätzlichen Produktionsverlust durchgeführt wird.
Die dafür notwendigen Informationen werden ohnehin im Betrieb von der Anlagenautomatisierung erfasst – warum also kommen solche Servicemodelle nicht häufiger zum Einsatz? Eine Antwort liegt darin, dass die Integration der Maschinen beim Anwender in ein entsprechendes Wartungssystem über eine gesicherte Eins-zu-eins-Verbindung auf die Maschine bislang relativ aufwendig zu realisieren war. Außerdem hatten auch die Maschinenbetreiber Bedenken, da sie beim Zugriff via VPN auf die Maschinenautomatisierung keine Kontrolle über die Daten hatten, die der Maschinenbauer sehen kann. Aus diesen Gründen hinkte die tatsächliche präventive Wartung von Maschinen und Anlagen bislang hinter den vorhandenen technischen Möglichkeiten bei der Maschinen- und Anlagendiagnose hinterher. Mit Cloudtechnologien und dem Einsatz von speziellen Apps für die Überwachung von Maschinen und Anlagen sind diese nun einfacher in eine Lösung für die präventive Wartung integrierbar. In der Anlagenautomatisierung lassen sich dazu gezielt einzelne Werte für die Übertragung in eine gesicherte Cloudumgebung wie Mindsphere freigeben. Hier können die Daten mithilfe einer Applikation analysiert werden, zum Beispiel um anhand einer Kennzahl den aktuellen Verschleiß einer Komponente zu ermitteln. Diese Lösung reduziert zum einen die für die Datenübertragung notwendige Bandbreite, da nur einzelne Daten übertragen werden müssen. Zum anderen hat der Betreiber der Anlage die Kontrolle darüber, welche Daten der OEM für eine bessere Wartung einsehen kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Konfiguration der entsprechenden Cloudverbindung kein spezielles IT-Know-how erfordert und in der gewohnten Engineering-Umgebung vorgenommen werden kann.
Die Maschinen- und Anlagendaten kann der OEM dann über eine entsprechende App ebenfalls vergleichsweise einfach auswerten und zum Beispiel für die Planung und Optimierung von Serviceeinsätzen nutzen. So unterstützt die Mindsphere-Applikation Simatic Machine Monitor die schnelle Anbindung von Maschinen anhand vordefinierter Maschinentypen mit den entsprechenden Typinformationen, Kennzahlen und Wartungsintervallen mit zugehörigen Grenzwerten. Auf diese Weise können zum Beispiel Serienmaschinenbauer ihren weltweit eingesetzten Maschinenpark mit nur wenigen Klicks in ein gemeinsames Wartungsnetzwerk integrieren und Maschinen sowie Anlagen nach Typ, Kunde oder der Region filtern.