Maschinendiagnose zu Zustandsüberwachung und Instandhaltung
Die vorausschauende Instandhaltung ist eine fortschrittliche Strategie zur Wartung von Maschinen und Anlagen, die auf der kontinuierlichen Online-Überwachung und Auswertung von Zustandsdaten basiert. Der Einsatz moderner Messtechnik und Datenanalyseverfahren ermöglicht es, drohende Defekte frühzeitig zu erkennen und Wartungsmaßnahmen rechtzeitig einzuleiten. Im Gegensatz zur reaktiven Instandhaltung oder der vorbeugenden Wartung richtet sich Predictive Maintenance nach dem tatsächlichen Maschinenzustand. Dadurch lassen sich Wartungskosten optimieren und Ausfallzeiten minimieren.
Die erforderlichen Zustandsdaten für Predictive Maintenance werden durch die Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) gewonnen. Ein bewährter Indikator sind dabei die mechanischen Bewegungen bzw. Maschinenschwingungen. Daher gehören regelmäßige Schwingungsmessungen zu den effektivsten Methoden, um den Maschinenzustand rotierender Maschinen in Echtzeit online und zerstörungsfrei zu überwachen. Mithilfe moderner Vibrationsmesstechnik, die Sensoren (Beschleunigungsaufnehmer) und Vibrationsmessgeräte umfasst, lassen sich Anomalien und Veränderungen im Schwingungsbild feststellen und Probleme wie Unwuchten, Fehlausrichtungen, Lagerschäden oder lose Bauteile frühzeitig erkennen. Die Messung von Maschinenvibrationen wird häufig an Motoren, Pumpen, Getrieben, Lüftern oder Lagern durchgeführt.
Die wichtigsten Messgrößen für die Beurteilung von Maschinenschwingungen sind der Weg (displacement, µm), die Geschwindigkeit (velocity, mm/s) und die Beschleunigung (acceleration, m/s²). Die Norm ISO 20816-1 (ehemals ISO 10816) beschreibt das Verfahren zur Bewertung von Maschinenschwingungen und definiert Grenzwerte für verschiedene Messparameter in unterschiedlichen Maschinenklassen. Damit ist eine standardisierte Beurteilung des Maschinenzustands möglich, und kritische Schwingungspegel können zuverlässig erkannt werden.
Entsprechend den genauen Messanforderungen kommen tragbare Zustandsüberwachungssysteme oder spezialisierte Schwingungsmesssysteme mit unterschiedlichem Funktionsumfang zum Einsatz. Das Schwingungsmessgerät VM-82A eignet sich beispielsweise für schnelle Kontrollen oder die routinemäßige Zustandsüberwachung von Motoren, Pumpen oder Lüftern. Für eine detaillierte Maschinendiagnose ist hingegen ein Vibrationsanalysator wie der VA-14 mit integrierter FFT-Analyse (Fast Fourier Transformation) sinnvoll. Solche Vibrationsmesssysteme zerlegen bei diesem Verfahren das komplexe Schwingungssignal in seine einzelnen Frequenzanteile. Dadurch lassen sich charakteristische Muster erkennen, die auf bestimmte Fehlerquellen wie Unwuchten, Lagerschäden oder Zahnradprobleme hinweisen.
