Smart Maintenance: Von Insellösungen zum ganzheitlichen Konzept

© Fraunhofer IPK / Katharina Strohmeier

Industrielle Fertigung ist heute in mehrfacher Hinsicht Präzisionsarbeit. Einerseits werden Werkstücke hochgradig exakt gearbeitet. Dazu muss die gesamte Mechanik einer Werkzeugmaschine korrekt funktionieren – ungewollte Vibrationen beispielsweise produzieren Abweichungen von der angestrebten Werkstückgeometrie und damit teuren Ausschuss. Außerdem sind Abläufe in der Fertigung eng getaktet. Störungen und ungeplante Maschinenstillstände verursachen Zeitverlust und ggf. Straf- oder Ausgleichszahlungen, wenn Liefertermine nicht eingehalten werden.

Die smarte und vorausschauende Instandhaltung verfolgt daher das Ziel, Schäden und Verschleiß an Maschinenkomponenten frühzeitig zu erkennen, um unerwar­tete Ausfälle zu vermeiden. Sensoren an Maschinen überwachen Abläufe, prüfen Tempe­raturen, Vibrationen, Energieverbrauch und zahlreiche andere Para­meter. Treten Abweichungen vom Soll auf oder zeichnen sich problematische Trends ab, wird Alarm ausgelöst, sodass schnell Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Die meisten kommerziell verfügbaren Überwachungssysteme dieser Art sind jedoch Insellösungen, die Anlagenbetreiber lediglich über den Zustand bestimmter Komponenten informieren.

Das Fraunhofer IPK forscht an Lösungen, die Erkenntnisse aus der Maschinenüberwachung in ein Gesamtkonzept zur Flotten-Instandhaltung integrieren. Diese reichen von der ­sensorgestützten Erfassung von Bauteilzuständen und dem Erkennen selbst kleinster Schäden über die Vorhersage eines kritischen Maschi­nen­status mithilfe von digitalen Maschinenzwillingen bis zur Unterstützung von Servicekräften bei der Instandhaltung.

Weitere Informationen

Demonstrator

  • Visualisierung des Prinzips an Kugelumlaufspindeln
  • Aufnahme von Schwingungsdaten
  • Klassifikation von Zuständen
  • Beispiel für Smart Maintenance auf Basis von Sensordaten  
 

Interaktives 3D-Modell

Das Fraunhofer IPK Smart Maintenance Testbed visualisiert das Monitoring-Prinzip.

 

Smart Maintenance Erklärfilm

Ein kurzweiliger Animationsfilm erläutert die Technologie hinter unserem Smart Maintenance System.