Motivation
Im Bereich der Instandhaltung und Optimierung von Anlagen und Maschinen verbindet sich Expertenwissen zunehmend mit den wachsenden Möglichkeiten leistungsfähiger Messtechnik, IT-basierter Analyseansätze und der immer stärkeren Nutzung webbasierter Strategien für Datenmanagement und Instandhaltungslogistik. Erhöhte Verfügbarkeit, Sicherheit und effiziente Energienutzung industrieller Prozesse sind dabei wichtige Zielstellungen. So stehen zum Beispiel in der chemischen Industrie Druckluftverluste und Maschinenausfälle durch Verschleiß in direktem Zusammenhang mit dem Energieverbrauch. Zur Umsetzung dieser steigenden Anforderungen müssen vor dem Hintergrund einer vorausschauenden und risikobasierten Instandhaltung neue und verbesserte Strategien entwickelt werden. Für den Bereich der chemischen Industrie kann durch die Kombination neuer digitaler Ultraschallmesstechnik, Sensorik sowie moderner Verfahren der Mustererkennung und Klassifikation die Prognosesi-cherheit für Instandhaltungsabläufe deutlich erhöht werden. Außerdem werden verbesserte Prüfstrategien und ein optimiertes Energiemanagement ermöglicht. Ein solches Vorgehen ist jedoch noch nicht umgesetzt worden, da die existierenden Ansätze zur Integration ultraschallbasierter Prüfverfahren bisher auf qualitative Aussagen ausgerichtet sind. Das Potenzial dieser Verfahren, durch quantitative Analysen Verschleiß und ungewollte Strömungsvorgänge wie etwa Druckluftlecks erkennen und lokalisieren zu können, wird damit noch viel zu wenig genutzt.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Verbundvorhabens „UMKlaD“ ist es, auf der Grundlage ultraschallgestützter Prüfverfahren neuartige softwarebasierte Instandhaltungsstrategien mit vorausschauendem Charakter für die chemische Industrie zu entwickeln. Dabei wird die komplette Wertschöpfungs- und Informationskette in der Instandhaltung inklusive der Entscheidungsszenarien abgebildet. Die Lösung soll in Form einer modularen Struktur mit zusammenschaltbaren Komponenten realisiert werden. Zur Umsetzung sollen zunächst über eine mobile akustische Messplattform Ultraschalldaten aufgenommen und anwendungsspezifisch ausgewertet werden. Die folgende Analyse umfasst Verfahren der Mustererkennung und Klassifikation in mobilen Geräten mit zentraler Datenerfassung. Auf Basis zu erstellender Datenbibliotheken und einer leistungsfähigen Datenaufbereitung sollen dann Trends und Prognosen ermittelt und deren Bewertung durch eine entscheidungsunterstützende Visualisierung ermöglicht werden.
Innovationen und Perspektiven
Die Praxistauglichkeit der neuartigen Instandhaltungsstrategien wird beim Partner PETKO GmbH anhand der Bewertung und Reparatur von Druckluftlecks evaluiert. Als weiteres Anwendungsszenario soll eine Technologiekette für die Maschinendiagnose mit verbesserter Prüfstrategie umgesetzt werden. Im Ergebnis sind eine erhöhte Verfügbarkeit und Sicherheit von Maschinen und Anlagen sowie deren Betriebskostenminimierung und damit ein wichtiger Beitrag zur gegenwärtigen Umstrukturierung im Industriebereich in Deutschland zu erwarten.