Die Schwingungsüberwachung spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit und Effizienz von rotierenden Maschinen. Wartungsingenieure und -manager können periodische und kontinuierliche Schwingungsmessungen durchführen, um ihre Wartungsstrategien zu optimieren. Dieser Artikel umreißt die Vorteile und Grenzen beider Ansätze und erklärt, warum kontinuierliche Messungen zugänglicher sein können als erwartet.
Periodische Schwingungsmessungen
Bei periodischen (oder streckenbezogenen) Schwingungsmessungen werden in vordefinierten Intervallen Daten gesammelt, in der Regel mit tragbaren Geräten. Ein Techniker oder Ingenieur sammelt Schwingungsdaten von Maschinen in wöchentlichen, monatlichen oder vierteljährlichen Abständen, je nach Kritikalität der Anlage.
Für periodische Messungen gibt es mehrere Optionen, wie beispielsweise die Verwendung eines tragbaren Datenerfassungsgeräts, eines tragbaren Mehrkanal-Analysators oder von Messaufbauten, bei denen Daten kontinuierlich erfasst, aber periodisch ausgewertet werden.
Vorteile:
- Geringere Anfangskosten: Erfordert minimale Anfangsinvestitionen in die Ausrüstung. Keine Notwendigkeit für permanente Sensorinstallationen.
- Flexible Umsetzung: Kann bei einer Vielzahl von Maschinen ohne größere Änderungen eingesetzt werden.
- Ausreichend für nicht kritische Anlagen: Gut geeignet für Maschinen, die nicht in Echtzeit überwacht werden müssen oder deren Ausfall langsamer voranschreitet.
- Fähigkeit zur Fernüberwachung: Daten können kontinuierlich erfasst und in geplanten Intervallen analysiert werden, wodurch sich die Notwendigkeit manueller Inspektionen an gefährlichen oder schwer zugänglichen Orten verringert.
Benachteiligungen:
- Höhere Betriebskosten: Die manuelle Datenerfassung erhöht die Arbeitskosten und kann je nach Zeitplanung und Erreichbarkeit den Betrieb stören.
- Risiko des Übersehens von Fehlern im Frühstadium: Wenn sich ein Fehler zwischen den Analyseintervallen entwickelt, kann er bis zur nächsten Inspektion unentdeckt bleiben.
- Begrenzte Vorhersagefähigkeit: Regelmäßige Messungen unterstützen die vorausschauende Wartung, sind aber begrenzt, da sie Daten in festen Intervallen erfassen.
- Herausforderungen bei der Zugänglichkeit: Einige Maschinen sind aufgrund von extremen Temperaturen, gefährlichen Umgebungen oder der Positionierung schwer zugänglich.
- Potenzial für menschliches Versagen: Inkonsistente Techniken, die Platzierung von Sensoren und Umweltfaktoren können die Zuverlässigkeit der Daten beeinträchtigen.
Kontinuierliche Vibrationsmessungen
Die kontinuierliche Überwachung erfordert fest installierte Sensoren zur Erfassung und Analyse von Schwingungsdaten in Echtzeit. Dieser Ansatz wird in der Regel bei kritischen Anlagen wie Turbinen, Kompressoren und Generatoren eingesetzt.
Für kontinuierliche Messungen gibt es mehrere Möglichkeiten, beispielsweise den Einsatz eines VM600-Racks oder eines Istec VibSys.
Vorteile:
- Fehlererkennung in Echtzeit: Liefert sofortige Warnungen, wenn die Vibrationswerte vordefinierte Schwellenwerte überschreiten und ermöglicht so eine proaktive Wartung.
- Datengesteuerte Entscheidungsfindung: Ermöglicht fortschrittliche Trendanalysen, zustandsorientierte Instandhaltung und Ursachenforschung.
- Verbesserte Zuverlässigkeit und Sicherheit: Die Wahrscheinlichkeit katastrophaler Ausfälle wird durch die frühzeitige Erkennung von Problemen verringert.
Benachteiligungen:
- Höhere Anfangsinvestitionen: Erfordert permanente Sensoren, Datenerfassungssysteme und möglicherweise zusätzliche Speicherlösungen wie Cloud- oder Vor-Ort-Analysesoftware/-plattformen, um das große Datenvolumen zu bewältigen.
- Komplexere Implementierung: Installation und Kalibrierung müssen sorgfältig durchgeführt werden, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
- Hohe Auswirkungen auf die Infrastruktur: Erfordert Sensoren, Verkabelung, Instrumentenschränke und die Integration in bestehende Systeme, was die Komplexität und die Kosten erhöht.
Kontinuierliche Messungen, die über kritische Maschinen hinausgehen
Ein wachsender Trend in der industriellen Instandhaltung ist die Einführung kontinuierlicher Messungen über kritische Maschinen hinaus. Unternehmen wenden diesen Ansatz zunehmend auch auf weniger kritische Anlagen wie Pumpen und Lüfter an, angetrieben von Fortschritten bei der kosteneffizienten Überwachung und einer Abkehr von Run-to-Failure-Strategien. Die proaktive Instandhaltung wird zum Standard, da sie mit den Nachhaltigkeitszielen übereinstimmt und die allgemeine Zuverlässigkeit verbessert.
Um diesen Wandel zu unterstützen, bietet das in Kürze erscheinende VibSys®-System eine kostengünstige Lösung für eine breitere Implementierung, wodurch die kontinuierliche Überwachung auch für weniger kritische Maschinen zugänglich wird.
Die Wahl des richtigen Ansatzes
Die Entscheidung zwischen periodischen und kontinuierlichen Schwingungsmessungen hängt von mehreren Faktoren ab:
| Faktor | Periodische Messung | Kontinuierliche Messung |
|---|---|---|
| Kritikalität der Vermögenswerte | Geeignet für weniger kritische oder redundante Maschinen | Unverzichtbar für kritische, hochwertige Güter |
| Drehzahl des Versagensverlaufs | Funktioniert bei sich langsam entwickelnden Fehlern | Erforderlich bei sich schnell entwickelnden Fehlern |
| Haushalt | Geringere Anfangsinvestitionen, aber höhere potenzielle Wartungskosten | Höhere Anfangsinvestitionen, aber langfristig kosteneffizient |
| Strategie für die Instandhaltung | Ermöglicht eine minimale Form der vorausschauenden Wartung | Ermöglicht zustandsorientierte und vorausschauende Wartung |
Für viele Werke besteht die optimale Strategie in einem hybriden Ansatz. Nicht kritische Maschinen können auf periodische Messungen zurückgreifen, während kritische Anlagen mit einer kontinuierlichen Überwachung ausgestattet werden. Mit den Fortschritten bei Produkten wie VibSys® wird die kontinuierliche Überwachung immer zugänglicher, sodass auch weniger kritische Maschinen von einer verbesserten Zuverlässigkeit und proaktiver Instandhaltung profitieren können.
