Expertenteam realisiert zustandsorientierte Wartungsstrategie bei Produktion von Spezialpapieren

Fit für die Zukunft mit intelligenter Schaeffler-Zustandsüberwachung
Die Condition-Monitoring-Lösung überwacht 26 Lüftereinheiten, bestehend aus Zu- und Abluftventilatoren / Die Heißlufttrockenhauben sorgen für die berührungslose Trocknung des bestrichenen Thermopapiers (PresseBox) (Schweinfurt, ) Ob in Form von Kassenzetteln, Kontoauszügen oder Tickets jeder Art - Thermopapier ist allgegenwärtig. Seine besondere Eigenschaft erlangt das Papier durch eine spezielle Beschichtung, den "Strich". Rund 300 Tonnen Thermopapier durchlaufen die Streichmaschine 3 bei der Mitsubishi HiTec Paper Europe GmbH in Bielefeld (MPEB) täglich. 26 Lüftereinheiten sorgen für die berührungslose Trocknung des bestrichenen Papiers. Seit Anfang 2014 überwachen 26 FAG SmartCheck-Systeme von Schaeffler diese Ventilatoren auf abweichende Schwingungen. So lassen sich unplanmäßige Maschinenausfälle vermeiden, die Produktion optimieren und Gesamtbetriebskosten reduzieren.

Lagerüberwachung und Prozessmonitoring dank FAG SmartCheck

Die 26 Lüftereinheiten an Streichmaschine 3 bei MPEB bestehen aus Zuluftventilatoren mit einem Durchmesser von über einem Meter und einem Gewicht von rund 100 Kilogramm, und etwas kleineren, leichteren Abluftventilatoren. Wenn sich über 100 Kilogramm Ventilatormasse mit einer Drehzahl von 1.500 Umdrehungen pro Minute bewegt, kommt es im Laufe der Zeit zu Unwucht, die direkt zulasten der Lagerung geht. Wird diese Unwucht nicht rechtzeitig erkannt und behoben, ist Minderproduktion oder Produktionsstillstand die Folge.

Dies war Mitte 2013 der Fall. Wegen einer nicht rechtzeitig erkannten Unwucht fiel an Streichmaschine 3 ein Lüfter komplett aus. Neben der Lagerung waren auch Anbauteile stark beschädigt. Es kam zu einem kurzfristigen Anlagenstillstand und einer anschließenden Reduzierung der Produktionsgeschwindigkeit. Die Lösung: Zustandsüberwachung mit dem FAG SmartCheck. Er zeigt Grenzwertüberschreitungen über eine Statusanzeige per Ampelfunktion rechtzeitig an um Lagerausfälle und damit verbundene Stillstände zukünftig zu vermeiden. Ändert sich der Status von grün auf gelb, liegt eine Unwucht außerhalb der Norm vor. Die Anlage kann aber vorerst regulär weiterlaufen. Ein roter Alarm bedeutet akuten Handlungsbedarf. Über einen integrierten Webserver kann das Bedienpersonal auf jeden einzelnen Sensor zugreifen und sich detaillierte Informationen anzeigen lassen.

Das Projekt wurde zusammen mit der Firma Werthenbach umgesetzt, die die Informationen der Sensoren bei Bedarf an die Spezialisten von Schaeffler übermittelt. Diese benennen wiederum nicht nur das Problem, sondern erstellen auch eine schriftliche Handlungsempfehlung. Da das System bis zu drei Monate im Vorfeld eine erste Warnung über den gelben Voralarm meldet, ist ausreichend Zeit, um einen Anlagenstillstand zu planen und Ersatzteile zu bestellen. Stillstände werden somit vermieden. Als autorisierter Vertriebspartner realisiert Werthenbach mithilfe des Wälzlagerspezialisten Schaeffler und dessen Serviceexperten seit Jahrzehnten Projekte unter anderem rund um die Zustandsüberwachung.

Die Monitoringlösung ermöglicht neben der reinen Lagerüberwachung ein komplettes Prozessmonitoring. Je ein FAG SmartCheck überwacht die Schwingungen einer Lüftereinheit. Dabei haben die beiden Stehlager und das Lüfterrad jeweils ein eigenes Schwingungsmuster. Mithilfe der Datenhistorie lassen sich Trendkurven erstellen, auf deren Grundlage Rückschlüsse auf Maschinenzustand und Prozesse gezogen werden können. So lässt sich oft sogar erkennen, wann und warum ein Problem zum ersten Mal aufgetreten ist, um es endgültig zu beheben. Basierend auf aussagekräftigen Daten kann MPEB langfristig das Verhalten der Aggregate unter sich ständig ändernden Produktionsbedingungen verfolgen und gezielt konstruktive Verbesserungen vornehmen.

Erfolgreiches Pilotprojekt

Bereits wenige Monate nach Inbetriebnahme bewies das Monitoringsystem sein Können und meldete Auffälligkeiten an zwei Abluft-Schwebetrocknern. Das Werthenbach-Serviceteam erfasste die Daten und führte eine erste Analyse durch. Die Experten von Schaeffler stellten die Ergebnisse und eine Handlungsempfehlung in einem schriftlichen Report zusammen. Der Grund für die Auffälligkeiten waren eine unzulässig hohe Unwucht sowie ein Außenringlagerschaden. Beide Probleme konnten durch eine geplante Wartung zeitnah behoben werden, lange bevor die Unwucht hör- oder spürbar geworden oder es gar zu Schäden an angrenzenden Komponenten gekommen wäre. Eine aufwändige, langwierige Fehlersuche und höhere Folgekosten ließen sich vermeiden.

Aufgrund der guten Ergebnisse des Pilotprojektes hat sich Mitsubishi HiTec Paper Europe entschlossen, die Streichmaschine am Standort Flensburg ebenfalls mit dem FAG SmartCheck auszustatten. 22 Systeme überwachen dort mittlerweile die Schwingungen an elf Zu- und Abluftventilatoren.

Kontakt

Schaeffler AG
Industriestraße 1-3
D-91074 Herzogenaurach
Martin Adelhardt
Schaeffler AG
Leiter Kommunikation Industrie

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