Vorausschauende Wartung - wie KI und IoT die Maschinenwartung verändern

Das Internet der Dinge (IoT) und Künstliche Intelligenz (KI) die Art und Weise, wie wir unsere Anlagen warten, zu ändern, um Zeit und Geld zu sparen und die Systeme am Laufen zu halten. Lesen Sie weiter, um mehr über die verschiedenen Arten der Wartung zu erfahren, darunter reaktive Wartung, vorbeugende Wartung, vorausschauende Wartung und präskriptive Wartung. Außerdem erfahren Sie, wie die Technologie die Innovation in der Welt der Maschinenwartung vorantreibt.

Es ist wichtig, die Maschinen, auf die wir angewiesen sind, zu warten. Aber manchmal ist es lästig. So wie wenn man sein Auto für ein paar Stunden zur Wartung abstellen muss. Manchmal ist es nicht nur unangenehm, sondern kostet auch Geld. Zum Beispiel, wenn eine ganze Produktionslinie stillgelegt werden muss, um Wartungsarbeiten an den Geräten durchzuführen. Aber wissen Sie, was noch schlimmer ist? Wenn die Produktionslinie unerwartet stillgelegt werden muss, weil die Anlagen aufgrund mangelnder Wartung ausfallen. Wenn Sie für diese Anlage verantwortlich sind, muss diese Stillstandszeit nicht länger als unbedingt nötig dauern.

Was ist reaktive Wartung?

Reaktive Wartung ist eine Wartung, die durchgeführt wird, nachdem eine Komponente ausgefallen ist. Wenn die Ausrüstung nicht unternehmenskritisch ist und leicht ersetzt werden kann, ist an diesem Ansatz nichts auszusetzen. Handelt es sich jedoch um einen wesentlichen Teil der Infrastruktur, kann ein Ausfall der Anlage zu Kollateralschäden führen.

Nehmen wir an, Sie betreiben ein Restaurant und nutzen einen begehbaren Gefrierschrank intensiv. Wenn Sie erst bemerken, dass der Gefrierschrank defekt ist, wenn die Lebensmittel aufzutauen beginnen, könnten zu den ungeplanten Ausgaben die Verschwendung von Lebensmitteln, Überstundenkosten und zusätzliche Kosten für Notfallarbeiten gehören. Ganz zu schweigen von den Kosten für die Schließung des Restaurants, bis das Problem behoben ist.

Was ist vorbeugende Wartung?

Vorbeugende Wartung ist eine Wartung, die Sie nach einem festen Zeitplan durchführen, um etwas in gutem Zustand zu halten (und die Notwendigkeit einer reaktiven Wartung zu vermeiden). Sie ersetzen oder reparieren also etwas, bevor es kaputt geht. Sie können die vorbeugende Wartung auf der Grundlage von Daten oder der Nutzung durchführen.

Datenbasierte vorbeugende Wartung versus nutzungsbasierte vorbeugende Wartung

• Terminabhängige vorbeugende Wartung
  • Die vorbeugende Wartung richtet sich streng nach dem Kalender. Zum Beispiel wird der Luftfilter der Klimaanlage alle 90 Tage ausgetauscht.
• Nutzungsabhängige vorbeugende Wartung
  • Auch eine vorbeugende Wartung kann je nach Nutzung empfohlen werden, z. B. ein Reifenwechsel alle 65.000 Kilometer.

Vorbeugende Wartung kann auch auf der Grundlage einer Kombination aus Zeit und Nutzung empfohlen werden. So kennen Sie wahrscheinlich die Empfehlung, das Öl in Ihrem Auto alle 6 Monate oder 10.000 Kilometer zu wechseln, je nachdem, was zuerst eintritt.

Die Kostenwirksamkeit der vorbeugenden Instandhaltung

Vorbeugende Wartung kann Ihnen helfen, reaktive Wartung und die damit verbundenen Kosten für zusätzliche Schäden zu vermeiden, aber sie ist nicht immer die kostengünstigste Form der Wartung. In einigen Fällen wird die Wartung durchgeführt, wenn sie nicht erforderlich ist. In anderen Fällen, vor allem, wenn die Ausrüstung besonders rauen Bedingungen ausgesetzt ist, kommt die vorbeugende Wartung gemäß dem Wartungsplan zu spät. In dieser Situation kann es zu einem unerwarteten Ausfall der Anlage kommen. Dieses schwer zu findende Gleichgewicht hat zur Entwicklung neuer Instandhaltungsstrategien geführt, die darauf abzielen, den Anlagen kontinuierlich ausreichend Aufmerksamkeit zu schenken.

Was ist vorausschauende Wartung?

Ein vorausschauendes Wartungsmodell nutzt Daten, um vorherzusagen, wann eine Anlage wahrscheinlich gewartet werden muss. Durch das Sammeln von Daten aus der Anlage und anderen relevanten Datenpunkten können Ingenieure Effizienzverluste erkennen, die auf die Notwendigkeit einer Wartung hinweisen. Dank der Fortschritte in der Industrie 4.0 und der Industrielles Internet der Dinge (IIoT) hat die Art und Weise der Datenerfassung und deren Nutzung zur Sicherstellung der Geräteverfügbarkeit erheblich verbessert.

Daten für die vorausschauende Wartung

Dank des Internets der Dinge können Daten von fast jedem Ort aus gelesen werden. Das können Sensoren an Maschinen sein, die beispielsweise Energieverbrauch, Druck, Temperatur, Lärm und/oder Vibrationen überwachen. Sogar Kameras können als visuelle Sensoren verwendet werden. Ein Modell für die vorausschauende Wartung kann viele Variablen berücksichtigen, die mit den einzigartigen Bedingungen, der Nutzung und der Umgebung eines einzelnen Geräts zusammenhängen und wie sich diese Faktoren im Laufe der Zeit verändern.

Einsatz von KI für die vorausschauende Wartung

Mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) kann ein vorausschauendes Wartungsmodell sowohl historische Daten als auch Tausende von aktuellen Datenpunkten auswerten, um Muster und Trends zu erkennen. Anhand dieser Trends lässt sich vorhersagen, wann ein Ausfall eintreten könnte, damit die Wartung zur Vermeidung des Ausfalls erfolgen kann.

In unserem Beispiel eines begehbaren Gefrierschranks hätte ein vorausschauendes Wartungsprogramm wahrscheinlich einen bevorstehenden Ausfall erkannt, indem es einen Anstieg des Energieverbrauchs und der Vibrationen beobachtet hätte. Diese Daten können darauf hinweisen, dass der Kondensator oder andere Komponenten gewartet werden müssen, lange bevor die Temperaturen steigen und die Lebensmittel abtauen.

Was ist präskriptive Wartung?

Die präskriptive Wartung geht einen Schritt weiter als die prädiktive Wartung. Sie nutzt nicht nur Daten zur Vorhersage von Ausfällen, sondern schreibt auch die effektivsten Wartungsmaßnahmen vor. Zu den entscheidungsrelevanten Daten gehören Maschinendaten, aber auch andere Daten wie Wartungspläne, Bedarfsprognosen, Teileverfügbarkeit, Wetterbedingungen und andere vom Benutzer festgelegte Variablen.

Vorgeschriebene Instandhaltung kann auch Folgendes nutzen digitale Zwillinge und/oder digitale Simulationen, um digital mit Anpassungen im industriellen Prozess zu experimentieren und den besten Aktionsplan zu ermitteln. So kann die digitale Simulation beispielsweise ergeben, dass die Lebensdauer eines Teils verlängert werden kann, indem eine Maschine verlangsamt wird, so dass das Ende der Lebensdauer mit der Lieferung eines neuen Teils oder der Verfügbarkeit des Wartungsteams zusammenfällt.

Industriecomputer zur Unterstützung einer Instandhaltungsstrategie

Ein effektiver Wartungsplan kann positive Nebeneffekte für das gesamte Unternehmen haben, wie z. B. eine verbesserte Produktqualität, geringere Ausfallzeiten, eine sicherere Arbeitsumgebung, eine höhere Kapitalrendite (ROI) und niedrigere Wartungskosten. Für welche Wartungsstrategie Sie sich auch immer entscheiden, OnLogic hat die passende Hardwareplattform dafür.

IoT-Gateways

Bei einer Cloud-basierten Lösung IoT-Gateways die Brücke zwischen Anlagen und der Cloud. Diese Computer befinden sich in der Regel in der Nähe von IoT-Geräten und werden zum Sammeln von Daten verwendet. Je nach Bedarf können sie Daten konsolidieren, filtern, analysieren und/oder Rechenaufgaben durchführen, bevor sie sie an die Cloud senden.

So werden Industriecomputer aus dem Baureihe Helix 300 zum Beispiel, optimiert für das IoT. Es ist mit mobiler Konnektivität und Dual-LAN verfügbar, um Daten zu sammeln und zu liefern, wo und wann sie benötigt werden.

Edge-Computer

Wenn Sie eine AI-Wartungslösung haben am Rande implementiert, können Sie die Sicherheit vor Ort mit geringer Latenzzeit ermöglichen. Zum Beispiel kann die Helix 600 Core i-Prozessor der 10. Generation mit Erweiterungsmöglichkeiten für zusätzlichen Speicher, E/A oder Grafikkarten.

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