Condition Monitoring von E-RTG Kranen in der Cloud
DATAEAGLE 7000 ermöglich das Überwachen der Betriebsparameter von E-RTG-Kranen über Mobilfunk.
Condition Monitoring in der Cloud
Hersteller von komplexen Maschinen müssen diese unabhängig von ihrem Standort überwachen, um einen einwandfreien Betrieb und eine maximale Betriebszeit zu gewährleisten.
Beispielsweise möchte ein Hersteller von Batterien für mobile Containerkräne den Zustand der Batterien auf Anzeichen von Leistungsabfall, Verschleiß usw. überwachen. Wichtige Batteriekomponenten sind mit Sensoren ausgestattet, die einsatzkritische Parameter wie Spannung, Temperatur, Druck, Feuchtigkeit usw. messen. Die Daten werden über ein DATAEAGLE 7050-Mobilfunkgateway erfasst und weitergeleitet. Dieses Gateway wurde speziell für den Betrieb unter rauen Bedingungen entwickelt, z.B. wenn es von Metall umgeben ist, eine bekannte Herausforderung für die Funkkommunikation.
Da die Batterien in Container-Terminals auf der ganzen Welt verteilt sind, ist der Mobilfunk die geeignetste Konnektivitätslösung, da er eine globale Abdeckung zu einem attraktiven Preis bietet. Zudem sichert der Mobilfunk die Unabhängigkeit von der lokalen Infrastruktur.
Mit dieser IoT-Infrastruktur kann der Hersteller – oder ein Unternehmen, dem die Wartung und Instandhaltung der Batterien anvertraut ist – jederzeit auf wichtige Daten zugreifen, um eine vorausschauende Wartung durchzuführen und den optimalen Betrieb der Geräte sicherzustellen.
CONDITION MONITORING VON E-RTG KRANEN IN DER CLOUD
Die von Conductix-Wampfler entwickelten Batteriecontainer benötigen eine intensive Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) über eine Cloud, und das bei allen weltweit eingesetzten E-RTG-Kränen. Die kommunikationstechnische Herausforderung besteht im Aufbau einer global funktionsfähigen Konnektivität mit den E-RTG Kränen auf der einen „Seite“ des Kommunikationsnetzwerkes, und einem Datenportal auf der anderen „Seite“, also im Zentrum des überwachenden Unternehmens. Eine weitere Herausforderung resultiert aus dem Umfeld, in welchem die Gateways betrieben werden: Die Umgebung ist in hohem Maße „metallisch“ geprägt, und alle beteiligten Elemente – Container, Kräne usw. – sind ständig in Bewegung. Zwei Gegebenheiten, die eine besonders leistungsfähige Funk-Gerätetechnik erfordern, um eine sichere Datenübertragung zu gewährleisten.
Die Lösung hat ihren Ursprung in der langjährigen Geschäftsbeziehung beider Unternehmen – die Anforderungen für die entsprechende Applikation von Conductix-Wampfler wurden klar formuliert und durch die Schildknecht AG mit dem DATAEAGLE 7050 umgesetzt.
Condition Monitoring (Zustandsüberwachung) ist die regelmäßige oder permanente Erfassung des Maschinenzustandes durch Messung und Analyse von physikalischen Größen, z. B. Vibrationen eines Motors, Temperaturen oder die Feuchtigkeit an Maschinenteilen. Es ist das Ziel die Produktivität durch eine vorausschauende Wartung (Preventive Maintenance) zu steigern und damit Maschinenausfälle und Anlagenstillstände zu verhindern.
SO GELINGT DER EINSTIEG IN DAS CONDITION MONITORING SCHNELL UND KOSTENEFFIZIENT
Sensoren können dazu beitragen, Ihre Maschinen und Systeme am Laufen zu halten und die Effizienz Ihrer Anlagen erhöhen. Eine genaue und kontinuierliche Zustandsüberwachung der Fertigungsanlagen in einer Fabrik ermöglicht die gezielte Wartung und rechtzeitige Instandhaltungsmaßnahmen, bevor es zu Ausfällen kommt. So wird die Gesamteffizienz deutlich gesteigert.
Aber wie lässt sich das konkret umsetzen? Wenn Sie sich bisher noch nicht mit Condition Monitoring bzw. Zustandsüberwachung beschäftigt haben, kann es schwer sein, die wichtigsten ersten Schritte zu definieren. Sie machen sich vermutlich auch Gedanken über die Kosten und haben vielleicht Bedenken, dass die Einführung zu einem großen, komplexen Projekt wird, das viele Mitarbeiterstunden bindet. Bevor man mit Condition Monitoring startet, gibt es also viele Fragen.
Wir bei Schildknecht haben darauf die Antworten. In den vergangenen 6 Jahren haben wir gemeinsam mit unseren Kunden über 500 Proof of Concepts erstellt. Dabei hat sich immer wieder gezeigt, wie wichtig ein pragmatisches und fokussiertes Vorgehen für die erfolgreiche Implementierung ist.
Die Schildknecht IoT Ready-To-Use-Systeme sind das Ergebnis dieser Erfahrungen. Sie bieten einen schnellen, einfachen und kosteneffektiven Start in das Condition Monitoring und erlauben eine schrittweise Umsetzung.
Das DATAEAGLE Condition Monitoring System der Schildknecht AG besteht aus einem kleinen Multisensor für raue Industrieumgebungen (CISS), einem weltweit einsatzfähigen IoT-Gateway (DATAEAGLE 2730) mit integrierter eSIM-Karte und einem Cloud-Dashboard (DATAEAGLE Portal). Der robuste Multisensor kann direkt am Motor oder der Maschine angebracht werden und überträgt die Daten per Bluetooth Low Energy an das zentrale IoT Gateway DATAEAGLE 2730. Die Werte werden vorverarbeitet und in Intervallen an ein Cloud-Portal übertragen und gespeichert. Die Sensorwerte werden im Online-Portal analysiert und weiter verarbeitet. im nächsten Schritt können dann Alarme eingestellt werden und schrittweise eine vorausschauende Wartung zu ermöglichen.
Die ersten Schritte bei der Einführung des Condition Monitoring
Für eine effiziente Einführung ist es sinnvoll, sich zunächst auf die Schwachpunkte Ihrer Produktion zu konzentrieren. Stellen Sie sich unter anderem folgende Fragen:
Was sind die problematischsten Stellen meiner Produktionsstrecke?
Wo kommt es am häufigsten zu Ausfällen?
Wo entstehen durch Stillstände finanzielle Konsequenzen?
Wo haben Ausfälle weitreichende Auswirkungen, z. B. weil dadurch mehrere Produktionslinien blockiert werden?
Sehr wahrscheinlich können Sie bestimmte Pumpen, Maschinen oder Komponenten identifizieren, die kritische Schwachstellen sind und daher dauerhaft überwacht werden müssen. Um diese sollten Sie sich zuerst kümmern.
Bestimmen Sie jeweils, was Sie genau messen wollen. Die häufigsten Werte für die Zustandsüberwachung sind Temperatur, Vibration und Geräuschpegel. Mit dem IoT Ready-To-Use-System können Sie aber noch viel mehr messen. Der CISS Multi-Sensor für starke Beanspruchung enthält 8 Sensoren:
Beschleunigungs-Sensor
Gyroskop
Magnetometer
Digitaler Lichtsensor
Drucksensor
Mikrofon
Temperatur-Sensor
Feuchtigkeits-Sensor
Diese Vielfalt ermöglicht es Ihnen, unterschiedliche Parameter zu analysieren und anzupassen, bis Sie die passenden Parameter für Ihre Maschine oder Anlage gefunden haben.
Fangen Sie mit einer Anwendung an!
Es ist wichtig, dass Sie sich zu Beginn auf eine Anwendung oder Maschinenart konzentrieren. Denken Sie jetzt noch nicht an IT-Integrationen oder multi-funktionale Systeme, das kommt später. In der Anfangsphase geht es darum, die Prozesse für einen Anwendungsfall zu optimieren. Dadurch halten Sie die Kosten und den Zeitaufwand gering und sehen schnell erste Ergebnisse.
Später ist es einfach, das Condition-Monitoring-System anzupassen und auszuweiten. Das Schildknecht-Konzept mit der drahtlosen Übertragung, den dezentralen Sensoren und dem zentralen Gateway bietet Ihnen die Flexibilität, das Setup jederzeit zu ändern und zu erweitern.
Wenn Sie zum Beispiel einige ältere Maschinen in Ihrer Fabrik haben, gibt es vermutlich die üblichen Probleme mit Wartungen und Ersatzteilen. Es ist also sinnvoll, diese genau zu überwachen, um ihre Lebensdauer zu erhöhen und eine maximale Betriebszeit zu gewährleisten. Ein nicht-invasives IoT Ready-To-Use lässt sich einfach und mit geringem Installationsaufwand nachrüsten, ohne dass es zu Produktionsunterbrechungen kommt.
Alternativ können Sie die Zusammenarbeit Ihrer IT- und OT-Infrastrukturen verbessern. Da IT und OT immer enger verzahnt sind, ist es sinnvoll, diese gleichzeitig zu überwachen. Hierfür arbeitet Schildknecht mit PAESSLER zusammen. Daten aus dem Schildknecht-System können einfach in den PAESSLER PRTG Monitor integriert werden.
Installieren Sie das Condition-Monitoring-System
Keine Sorge, es muss nicht kompliziert und aufwändig sein, ein System zur Zustandsüberwachung zu installieren und einzurichten. Wir haben unsere Systeme extra so gestaltet, dass sie flexibel und einfach zu bedienen sind. So ist zum Beispiel keine Integration notwendig, und der Multi-Sensor lässt sich dank Magneten ganz einfach anbringen. Um den Installationsaufwand gering zu halten, nutzt das Gateway drahtlose Kommunikation, z. B. Mobilfunk, um die Zustandsdaten an ein Cloud-Portal zu senden.
Sie können den Multi-Sensor direkt an den zu überwachenden Motor oder die Maschine anbringen. Er überträgt die Daten mittels Bluetooth Low Energy zum DATAEAGLE 2730 IoT Gateway, das gleichzeitig Daten von bis zu 8 Sensoren erhalten kann. Auf dem Gateway werden die Daten vorverarbeitet, also z. B.: Alarme detektiert, und dann über eine kabellose 3G/4G-Verbindung in die Cloud gesendet, wo sie gespeichert werden und zur Visualisierung und Analyse im DATAEAGLE Portal bereitstehen.
Das DATAEAGLE Cloud Portal enthält ein individuell anpassbares Dashboard, das einen Überblick der eingehenden Sensordaten bietet. Hier können Sie die Daten analysieren, bei Bedarf mit kostenloser Unterstützung durch unsere Experten. Je nach Anwendungsfall können Sie unterschiedliche Intervalle für die Übertragung der Sensordaten in die Cloud festlegen oder Alarme für einzelne Sensoren einstellen.
So einfach installieren sie unser Condition Monitoring System!
Gibt es eine einfache Condition Monitoring Lösung für industrielle Maschinen?
Ja. Das DATAEAGLE Condition Monitoring System der Schildknecht AG ist ganz nach dem Motto ‚IoT-ready-to-use‘ schnell und einfach zu installieren.
Wir haben unsere Systeme extra so gestaltet, dass sie flexibel und einfach zu bedienen sind. So ist zum Beispiel keine Integration notwendig, und der Multi-Sensor lässt sich dank Magneten ganz einfach an der Maschine anbringen. Um den Installationsaufwand gering zu halten, nutzt das Gateway drahtlose Kommunikation, z. B. Mobilfunk, um die Zustandsdaten an ein Cloud-Portal zu senden.
Sie können den Multi-Sensor direkt an den zu überwachenden Motor oder die Maschine anbringen. Er überträgt die Daten mittels Bluetooth Low Energy zum DATAEAGLE 2730 IoT Gateway, das gleichzeitig Daten von bis zu 8 Sensoren erhalten kann. Auf dem Gateway werden die Daten vorverarbeitet, also z. B.: Alarme detektiert, und dann über eine kabellose 3G/4G-Verbindung in die Cloud gesendet, wo sie gespeichert werden und zur Visualisierung und Analyse im DATAEAGLE Portal bereitstehen.
Das DATAEAGLE Cloud Portal enthält ein individuell anpassbares Dashboard, das einen Überblick der eingehenden Sensordaten bietet. Hier können Sie die Daten analysieren, bei Bedarf mit kostenloser Unterstützung durch unsere Experten. Je nach Anwendungsfall können Sie unterschiedliche Intervalle für die Übertragung der Sensordaten in die Cloud festlegen oder Alarme für einzelne Sensoren einstellen.
