Condition Monitoring bei Energieketten: Zustandsüberwachung

Was bedeutet Conditioin Monitoring bei Energieketten?

In diesem speziellen Fall widme ich mich dem Begriff der Zustandsüberwachung oder wie es im Englischen heißt: Condition Monitoring, z. B. von Kraftwerten. Denn wie kann es anders sein, heißt diese Technologie bei igus (Hersteller von Energieketten) i.Sense (Bereich von smart plastics) und leitet sich von fühlen/erspüren ab. Wir fanden den Namen ganz passend, da die Zustandsüberwachung genau diese Funktion hat: das Erspüren von Fehlfunktionen. i.Sense nimmt Fehlfunktionen eines Gleitlagers, einer Leitung oder einer Energieführungskette wahr und meldet diesen Fehler. Wahlweise kann der Teil der Maschine mit dem Produkt, bei einem Fehler, auch direkt angehalten werden, um schwere Folgeschäden zu verhindern. Damit werden vor allem Schäden sowie Stillstandzeiten durch den Maschinenstillstand vermieden, was den Instandhalter von Großanlagen freut.

Was heißt Energiekette bei igus?

Wie bereits im ersten Absatz erwähnt, ist die Bedeutung von iSense aus dem Englischen abgeleitet und bedeutet „ich fühle“. Ein Mensch als Betreiber einer Anlage fühlt natürlich über seine Sinne, quasi die Messtechnik mit den Daten (Sensordaten). Ganz normale Standard- oder Lagerprodukte haben standardmäßig leider keine Sinne und fühlen somit auch keinen Verschleiß oder Veränderung, falls diese vorliegt. i.Sense gibt den igus Produkten eine beschränkte, aber ausreichende Menge an Sinnen, um „Gefühle“ zu entwickeln. Klingt ein wenig nach Science Fiction, ist es aber nicht. In diesem Fall soll ja die Maschine das Erfühlen eines einfachen Fehlers übernehmen. Der schnellste Weg einem Spritzgussteil eine Wahrnehmung zu verleihen, ist durch Sensoren. Diese werden am Produkt befestigt oder sind bereits integriert. Diese Zustandsüberwachungssensoren nehmen bei der Energieführungskette z. B. Zugkräfte oder Schubkräfte am beweglichen Teil, dem Mitnehmer, der e-kette wahr. Welche Technologien es aktuell im iSense Bereich gibt, zeigt der nächste Abschnitt.

Die Produkte

An den Produktnamen kann man direkt die Funktion und dessen Verwendung erkennen. Das EC steht für energy chain und das CF bezieht sich auf die unkonfektionierte Leitungen → chainflex®.

Die Buchstaben an der 2. Stelle des Produktnamens erklären sich wie folgt:

P = Pull force (Zugkraft)

B = Break detection (Brucherkennung)

Q = Quality

EC.P: Zug- Schubkraftmessung an der Energieführungskette

• Misst die Zug- und Schubkräfte der e-kette
• Empfiehlt die Außerbetriebnahme der Anlage bei Überschreitung einer Kraftgrenze

EC.B: Brucherkennung an der Energieführungskette

• Erkennt Kettenbruch im Anfangsstadium
• Verhindert Überbelastung und nachfolgende Systemausfälle

CF.P: Zugkraftmessung an den Leitungen in der Energieführungskette

• Misst die Kräfte direkt an der Zugentlastung
• Löst bei zu großen Kräften über den Öffnerkontakt den Stillstand aus, positionsgenau unter Berücksichtigung der Verschiebekräfte

CF.Q: Funktionsmessung der Leitungsqualität

• In Leitung integriert, keine Messleitung nötig
• Paketverluste werden rechtzeitig erkannt
• Alarmierung über Öffnerkontakt oder Netzwerk

Der intelligente Knotenpunkt im Schaltschrank

Das weiterentwickelte i.Sense:modul II bietet Ihnen eine Vielzahl von neuen Möglichkeiten und Anwendungsszenarien zur smarten Zustandsüberwachung. Ganz konkret können vier Zustandssensoren gleichzeitig mit nur einem Schaltschrankmodul verbunden werden, was eine erhebliche Platz- und Kosteneinsparung bedeutet. Und zwar nicht nur im Schaltschrank, sondern auch in der Kette selbst, da nur noch eine Leitung für jeweils vier Sensoren geführt werden muss.

Neben diesen direkt spürbaren Verbesserungen bietet das neue Modul nun auch eine Vielzahl von typischen Industrie 4.0-Use Cases und Anwendungen wie Remote-Resetting per WLAN oder SMS oder auch der SMS / E-Mail Alarmfunktion bei Bewegungsanomalien der Energieführung. Besonders vielfältig wird es bei der Auswahl des Kommunikationsweges für Konfiguration und Datendownload mit dem i.Sense:modul II. Neben den stationären Anschlüssen per USB- oder LAN-Kabel kann dies auch komplett over-the-air via WLAN oder Bluetooth mit jedem herkömmlichen Mobile Device durchgeführt werden.

Für weitere Information zum Bereich Zustandsüberwachung, Condition Monitoring oder wie wir es nennen i.Sense, ist der igus Webauftritt immer die beste Informationsquelle, denn das Programm von i.Sense wächst stetig weiter.

Condition Monitoring im Einsatz in Hafen- und Krananlagen: Intelligente Sensorik führt zu längerer Lebensdauer

Schwere Lasten, lange Einsatzzeiten, unterschiedlichste Witterungsbedingungen – Krane in Hafenanlagen müssen Höchstleistungen bringen. Wo Termindruck herrscht und Sicherheit gewährleistet sein muss, machen intelligente Konzepte zum permanenten Condition Monitoring am meisten Sinn. Die Energieketten sorgen zwar bereits in über Tausend Hafenanlagen weltweit für eine sichere Leitungsführung bei verschiedenen Reach-Stacker- und Spreader-Modellen und bei Schüttgutumschlag- und Werftkranen. Auch lange Verfahrwege, wie bei Ship-to-Shore-Kranen oder ASC-Staplern mit hoher Geschwindigkeit, können realisiert werden. Trotzdem bringt ein Condition Monitoring System gerade auf sicherheitskritischen Verfahrenwegen noch mal einen immensen Mehrwert für den Hafen- oder Kranbetreiber.

Denn z. B. mit EC.P werden permanent die Zug-/ Schubkräfte an der e-kette überwacht. Werden die Kräfte überschritten, erkennt das der Sensor, meldet es und schaltet ggf. die Anlage ab, um teure Folge- oder Totalschäden zu verhindern. In der Praxis im Hafen kann dies dann folgendermaßen aussehen: Aufgrund von einem plötzlichen Kraftanstieg an einer der überwachten Energieführungen am Containerkran schaltet das installierte EC.P blitzschnell die Anlage ab. Und das ist auch gut so: Denn oftmals werden Schutzbleche oder ähnliche Teile in der Rinne vergessen und blockieren so den Verfahrweg entscheidend. Jeder weiterer Bewegungsversuch der Energieführung würde das ganze System demolieren. Somit kann durch das schnelle Abschalten der Anlage ein Totalausfall und massiver Verlust für den Anlagenbetreiber vermieden werden.

Zusammenfassend sehen die Vorteile unserer Lösungen folgendermaßen aus:

▲ Tech up

• Verlängerung der maximalen Lebensdauer
• Erhöhung der Gesamtanlageneffizienz
• Einbindung in Industrie 4.0- / IIoT Konzepte

▼ Cost down

• Wartungskosten senken durch frühzeitige Warnungen
• Ungeplante Ausfallzeiten eliminieren
• Platzsparendes Design – geringere Bauhöhe