Smart Sensoring: Mit intelligenten Wlzlagerlsungen vom Produkt zur Dienstleistung

2015-04-13 | 000-005-745 DE-DE

SCHAEFFLER AG, HANNOVER/SCHWEINFURT

Schaeffler auf der Hannover Messe 2015 (Halle 22, Stand A12)

Smart Sensoring : Mit intelligenten W lzlagerl sungen vom Produkt zur Dienstleistung

Mit intelligenten Lagerl sungen k nnen wichtige Betriebszust nde einer Maschine, einer Anlage oder eines Produkts erfasst und der Steuerung zur Verf gung gestellt werden. Damit spielt Schaeffler als W lzlagerhersteller mit seinen Produkten eine zentrale Rolle auf dem Weg zu Industrie 4.0. Da die Lager F hrungs- und Positionieraufgaben bernehmen, sowie Kr fte und Bewegungen bertragen, sind viele Ver nderungen im Fertigungsprozess oder in Produkten gerade an den Lagern detektierbar. Dazu kommen Ver nderungen in den Lagern in Form von Verschlei und Schmierzustand. K nnen also neben Condition-Monitoring-Daten (Schmierzustand, Verschlei partikeln, Temperatur, Schwingungen, Frequenzen) auch Kr fte, Drehmomente und Drehzahlen pr zise gemessen werden, so erm glichen die gewonnenen Daten ein virtuelles und pr zises Abbild des Maschinenzustandes, der meisten Prozesse (Prozess Monitoring) aber auch des Produktzustands.

Den Besuchern der Hannover Messe 2015 demonstriert Schaeffler das am Beispiel eines E-Motors, der zur selbstst ndigen Maschinen berwachung mit verschiedenen Condition-Monitoring-Systemen und Sensortechnologie ausgestattetet ist. Weitere Exponate zu Industrie 4.0 sind Drehmomentmessmodule f r D ngemittel- oder Dungstreuer, Rundtischlager mit integriertem Messsystem f r Werkzeugmaschinen und die automatische Fahrradschaltung FAG-Velomatic.

Exponat demonstriert intelligente Wartung

Wie es aussehen kann, wenn eine Maschine mittels eigener Software mit dem Instandhalter kommuniziert, zeigt Schaeffler auf der Hannover Messe 2015 mithilfe eines innovativen, neuen Exponats: Ein E-Motor, der von einem Sensorlager, einem FAG SmartCheck und einem FAG GreaseCheck berwacht wird, liefert Kennwerte (Drehzahl, Temperatur, Schwingung, Zustand Schmierfett) an die Steuerung. Diese vergleicht Ist- und Soll-Werte, und leitet bei Fehlermeldungen entsprechende Wartungsaktionen ein, z.B. einen Impuls an den Schmierstoffgeber FAG Concept2. Tritt keine Verbesserung der Kennwerte ein, schlie t die Steuerung auf weitere Fehlerquellen und sendet eine SMS an den Instandhalter oder leitet einen Serviceauftrag ein.

Condition Monitoring als Voraussetzung f r vorausschauende Instandhaltung

Mit dem FAG SmartCheck bietet Schaeffler ein Online-System, das unter Ber cksichtigung von Zusatzparametern, wie beispielsweise dem Drehmoment, umfassende Aussagen zum Zustand der Maschinenkomponenten liefert. Das Ger t ist in die Maschinensteuerung und damit in die berwachung des Prozesses integriert.

Der Sensor des FAG GreaseCheck berpr ft permanent den Fettzustand und schl gt Alarm, sobald kritische Ver nderungen auftreten. Das erm glicht neben der Umstellung von der zeit- auf die bedarfsgesteuerte Schmierung vor allem ein Eingreifen, bevor eine Sch digung des W lzlagers aufgrund mangelhafter Schmierung entsteht.

Den Anstieg von Partikeln oder Verunreinigungen in lkreisl ufen z. B. von Industriegetrieben berwacht der FAG Wear Debris Check und bewertet diese nach Material und Gr e. Auch diese Sensorik ist leicht in berwachungs- und Steuerungssysteme integrierbar. In Kombination mit der Schwingungsanalyse ist sogar eine genaue Bestimmung der fehlerhaften Bauteile innerhalb des Getriebes m glich. Die Abfrage der Lieferzeiten, Bestellung der Ersatzteile und die Erstellung der Reparaturpl ne k nnen so automatisiert werden.

Sensortechnologien f r Industrie 4.0

Mit einer neuen Sensortechnologie von Schaeffler k nnen die Materialspannungen in Antriebswellen unmittelbar gemessen und in ein pr zises Drehmomentsignal umgerechnet werden. Drehmomente werden in vielen Maschinen von der Steuerung als Sollwert dem Motor rechnerisch und elektrisch vorgegeben. Drehmomentsensoren sind pr ziser und k nnen genau dort platziert werden, wo auch ein bestimmtes Drehmoment gemessen werden und anliegen soll. Temperatureinfl sse in Hydrauliken oder Reibung in zwischengeschalteten Getrieben spielen dann keine Rolle mehr. Erste Anwendungen der Drehmomentsensortechnologie finden sich bereits in der Landtechnik.

Die Sensoren erlauben zus tzlich zum Drehmoment die Messung der Drehzahl und somit die Berechnung der bertragenen Leistung. Drehmoment, Drehzahl und Leistung sind permanent berwachbar. Aus diesen Daten sind die Belastungshistorie der Lagerungen und des gesamten Antriebsstranges ermittelbar und erlauben weitere Aussagen z. B. ber die Restlebensdauer.

Dank Entwicklungen wie den Condition-Monitoring-Systemen und Sensortechnologien von Schaeffler werden Maschinen und Produkte zuk nftig besser in der Lage sein, ihren Zustand und damit den Wartungsbedarf selbst zu diagnostizieren. Theoretisch k nnen so Maschinenauslastung, Prozessgenauigkeit und Verf gbarkeit besser ausbalanciert und gesteigert werden. Voraussetzung hierf r ist jedoch, dass die gewonnenen Daten zu Informationen und konkreten Ma nahmen verarbeitet werden k nnen. Dies bedingt wiederum, dass das Verhalten von Fertigungsprozessen, von Maschinen und von Produkten, qualitativ und quantitativ vorhergesagt werden kann.

Eine wichtige Neuerung von Industrie 4.0 werden zudem Gesch ftsmodell-Innovationen sein, da die enge Vernetzung den Informationsaustausch zwischen Produzenten, Maschinenherstellern, Betreibern und Instandhaltern zwingend bedingt. Der Informationsaustausch wird dazu f hren, dass der W lzlagerhersteller dem Anlagenbetreiber nicht mehr allein Lagerl sungen anbieten kann, sondern verst rkt auch kunden- und anlagenspezifische L sungen f r berwachung, Diagnose und Service.

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