Digitalisierung : Vorausschauende Instandhaltung für Niederspannungsmotoren

Stillstandszeiten verhindern, Energieverbrauch optimieren, Wartungskosten senken: Predictive Maintenance verspricht Anlagenbetreibern große Vorteile. Die Voraussetzung ist die regelmäßige Überwachung von Maschinen und Anlagen und die Analyse der erhobenen Daten, kurz: das Condition Monitoring. Bisher eine kostspielige Angelegenheit und wirtschaftlich vernünftig nur bei teuren, meist großen Maschinen. Bei preisgünstigen, dafür aber sehr weit verbreiteten, Komponenten wie Niederspannungsmotoren ist das Condition Monitoring mit zu hohen Kosten und zu großem Aufwand verbunden.

Den zentralen Vorteil erklärt Tom Bertheau, Product Manager Condition Monitoring für Motorenservice bei ABB: "Der Smart Sensor ist eine Kombination von mehreren Sensoren in einem wirtschaftlich attraktiven Modul, das einfach zu installieren ist." Die Wirtschaftlichkeit habe zwei Gründe: "Einerseits können sowohl bereits installierte als auch neue Motoren sehr einfach damit ausgerüstet werden, andererseits sind weder für die Stromversorgung noch die Datenübertragung Kabel nötig."

Das Smart-Sensor-System besteht aus zwei Elementen. Da gibt es zum Einen den Sensortag, ein Multisensor, der nicht nur die klassische Vibrationsmesstechnik erfasst, sondern auch andere, für rotierende elektrische Maschinen typische Signale wie etwa Magnetfelder. So liefert das Sensortag Informationen zu Betriebsparametern wie Vibrationen, Temperatur oder Überlastung und ermittelt den Energieverbrauch mit einer Genauigkeit von +/- 10 Prozent. Element Nummer zwei ist eine cloudbasierte Software-Plattform auf ABB-Servern. Sie analysiert die Daten, überträgt sie in verwertbare Informationen und macht sie über ein webbasiertes Kundenportal auf Endgeräten verfügbar. Als Software-as-a-Service-Lösung verursacht sie außerdem keine Investitionskosten für eine komplizierte IT-Infrastruktur.

Das Sensortag kann innerhalb von Minuten am Motor angebracht werden, egal ob ab Werk oder an bereits installierten Exemplaren. Es muss lediglich, wie ein Typenschild, mechanisch mit dem Motor verbunden werden. "Das Sensortag besitzt einen Speicher, der die erfassten Daten ungefähr einen Monat lang vorhalten kann", erklärt Bertheau. "Von dort werden dann drahtlos per Smartphone oder über ein Gateway die Daten auf einen cloudbasierten, sicheren Server übertragen. Der Betreiber der Maschinen kann online die Betriebsparameter abrufen." Damit wird die vorausschauende Wartung von Anlagen in einer Tiefe möglich, die bisher nicht zu erreichen war.

Durch die Smart-Sensor-Lösung von ABB wird nicht nur Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Niederspannungsmotoren möglich. Auch die mit der Digitalisierung dieser Art von Services verbundenen neuen Geschäftsmodelle rücken in den Fokus. "Der Anlagenbetreiber kann beispielsweise seinem Servicepartner Zugriff auf die Daten seiner Anlage geben, damit sich dieser komplett um dessen Motoren kümmert. Weil die Daten in der Cloud liegen, ist außerdem das Monitoring ortsunabhängig. Eine Anlage in China kann beispielsweise durch einen Serviceprovider in Indien überwacht werden. Der Service selbst, etwa der Austausch eines defekten Motors, muss dann natürlich immer noch lokal erbracht werden", erklärt Bertheau. "Ein anderes Modell wäre, dass Servicepartner Sensortags an installierten Motoren anbringen um auf diese Weise ihre Services zu erbringen. OEMs könnten die Tags verwenden, um Informationen vom Motor zu bekommen und dann in ihre Gesamtlösung zu integrieren, die das Monitoring von anderen Anlagenkomponenten beinhaltet".

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