Condition Monitoring - Deutsche Messe...

PRÜFTECHNIK Condition Monitoring VDMA 2011 J. Lösl

VDMA Forum 2011

Condition Monitoringwas kommt danach?

J. LöslGeschäftsführer Pruftechnik Condition Monitoring GmbH


Pruftechnik – die Firma

Alignment• weltweiter Marktführer im Laser Shaft Alignment• geometrisches Alignment• High end Alignment Services

Non-Destructive Testing• Prüfung von metallischen Halbzeugen in der Produktion

Zustandsorientierte Instandhalutng• Offline und Online Condition Monitoring Systeme• Online-Ölüberwachung - metallische Partikel• Maschinendiagnose – Schwerpunkt Trouble shooting• Training – gerätespezifisch und zertifiziert

gegründet 1972 – 3 Produktbereiche


Grundsätzliche IH-Strategien

Ausfallabhängige Instandhaltung• fix it when it breaks – fire fighting• viele ungeplante Stillstände• hohe Kosten• heutzutage nur noch akzeptabel für unwichtige Maschinen

Zeitabhängige Instandhaltung• regelmäßige Instandhaltungsintervalle• wenige geplante Stillstände• hoher Instandhaltungsaufwand• Restnutzungsdauer nicht voll ausgeschöpft

Zustandsorientierte Instandhaltung• Durchführung von Condition Monitoring• Reparaturen und Service abhängig vom Zustand der Maschine• Reduktion der ungeplanten Stillstände• Instandhaltungsaufwand reduziert im Vergleich


Condition based maintenance*

• Durchführung von Messungen und Untersuchungen (z. B. Öl) zur Erkennung des Maschinenzustandes – Online oder Offline

• Reparaturen und Service-Arbeiten wenn nötig

• Möglichkeit zur zustandsorientierten Planung von Instandhaltungsarbeiten

• Reduktion von nicht geplanten und geplanten Stillständen

Condition based maintenance – Kurzdefinition

Erhöhung der Verfügbarkeit und Effektivität von Maschinen

*Zustandsorientierte Instandhaltung


Reliability

• Wiederholte Lagerausfälle

• Gebrochene Wellen

• Unklare Schwingungserscheinungen

• Generell erhöhtes Schwingungsniveau

CbM – doch was ist die Realität

Was tun in diesen Fällen – was kommt danach?

*Zustandsorientierte Instandhaltung


Beispiel LNG Tanker

Problem:Auf einem relativ neuen LNG-Tanker fallen regelmäßig die antriebsseitigen Lager des Motors aus. In einem Fall ist sogar schon die Welle gebrochen.Es müssen Kräfte im Spiel sein, die dies verursachen können.


LNG Tanker – Messaufbau

Messaufbau:2 Pruftechnik Permalign-Paare zur Messung der Verlagerung zwischen Motor und Getriebe (M1 und M2). Messung der Verlagerung bzw. Bewegung zwischen einer Referenzfläche des Tankers und de Maschinenteilen (Motor und Getriebe getrennt). Dies ergibt die Relativbewegung zwischen dem Schiffskörper und den Maschinenteilen (M3 und M4).

Reference Fläche


LNG Tanker

Ergebnisse:Während des Hochfahrens kippen Motor und Getriebe zueinander. Unter normalen Arbeitsbedingungen reduziert sich der Effekt, was durch den Versteifungseffekt der Verrohrung zu erklären ist. Zusätzlich ist thermisches Wachstum zu beobachten.


LNG tanker

Axiale Wellenbewegungen:Es wird eine Doppelmembrankupplung verwendet, welche in Bezug auf das axiale Spiel sehr genau einzustellen ist. Induktive Wegaufnehmer wurden verwendet um die axialen Wellenverlagerungen zu messen. Ergebnis:Double membrane coupling has to be stretched by 0.5 mm.

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

500

520

540

560

580

600

620

640

660

680

700

720

740

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780

800

820

840

860

880

900

920

940

960

980

1000B1Compressor\ NDS\ 1142 ASCOMM Setup 05.06.2010 00:19:51

M

t [ms]

s [µm]

RPM : 3600 (60,00Hz)M(x) : 347,35 msM(y) : 694,48 µm

Partial Load: 820 µm 690 µm = 130 µm Full Load: 820 µm 705 µm = 105 µmDifference: 25 µm

Partial Load: 9120 µm 8870 µm = 250 µm Full Load: 9120 µm 9180 µm = -60 µmDifference: 310 µm

Partial Load: 5280 µm 4980 µm = 200 µm Full Load: 5280 µm 4940 µm = 140 µmDifference: 60 µm

0 5 0 0 1 0 00 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 35 0 0 4 0 0 0 4 5 0 0 5 0 0 0

4 5 00

4 5 50

4 6 00

4 6 50

4 7 00

4 7 50

4 8 00

4 8 50

4 9 00

4 9 50

5 0 00

5 0 50

5 1 00

5 1 50

5 2 00

5 2 50

5 3 00

5 3 50

5 4 00

5 4 50

5 5 00B 1 M o t o r \ 0 N D S a x ia l \ 1 1 2 8 D I C D I S T 0 5 . 0 6 . 2 0 1 0 0 0 : 1 3 : 5 9

M

t [ms]

s [µ m]

R P M : 4 7 7 0 (7 9 ,5 0 H z)M (x) : 5 5 3 ,4 7 msM (y) : 5 0 3 2 ,0 0 µ m


LNG Tanker

View of electric motor

M

90°

270°

-35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35180° 0°

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35B1Motor\ DS radverthori\ 1131 DICDISPOrb 05.06.2010 12:20:55

Y1 [µm]

Y2 [µm]

Filtered orbit – 1 X Unfiltered orbit

Radiale Wellenbewegung:Die E-Motor hat Wälzlager. Es wurde die Wellenverlagerung mit Wegaufnehmern und VIBXPERT relativ zum Lagergehäuse gemessen.

Ergebnis:1X Orbit zeigt relativ kleine Bewegung, was auf akzeptable Ausrichtung hindeutet. Beim ungefilterten Orbit sind ganz klar Reaktionen der Welle auf Zwänge sichtbar. Dauerbetrieb unter diesen Bedingungen nicht möglich. Lagerdesign ist zu ändern.

Bearingclearance


Zuverlässigkeitsansatz

• FMEA – Failure Mode and Effects Analysis

• FMECA - Failure Mode, Effects and Criticality Analysis

führt zu

• RAMS-Betrachtungen (Reliability, Availability, Maintainability, Serviceability)

• LCC – Life Cycle Cost Analysis

Problemanalysemethodiken

Proaktives Condition Monitoring


Bedeutung Betreiber

• maximale Verfügbarkeit bei möglichst geringen Life Cycle Costs

bestehende Anlagen

• Anwendung Condition Monitoring kombiniert mit Problemanalyse und Ursachenbehebung

Neuanlagen

• RAMS und LCC bei Anlagenkauf mit einbeziehen – evtl. neue Ansätze – Kauf von ‚Produktionsmöglichkeit‘

Betreibersicht

Best Practice Ansatz aus Betreibersicht


Aus Sicht der Hersteller

• Design to requirement

• Gewährleistung kostenoptimal gestalten – z. B. durch Einbau von Condition Monitoring Systemen

• Konsequente Verwendung der Erfahrungen aus Serivce, Condition Monitoring und Problemanalysen zur Weiterentwicklung

• Bessere Kundenbindung durch Anbieten langfristiger Servicepakete

• Verkauf von Produktionskapazität statt von Anlagen mit Service-Verträgen

Herstellersicht

Best Practice Ansatz für den Hersteller


Pruftechnik

• Innovative und erprobte Offline und Online-Systeme

• SW-Lösungen für die Anwendungsfälle

• Problemanalyse-Service unter Verwendung unterschiedlichster Techniken- Schwingung- Drehmoment- ..

• CPK- neuartige Ansätze für Condition Monitoring und Probemanalyse

• Schulung (auch zertifiziert nach ISO 18436)

• Telediagnose Service und Consulting

• Mithilfe beim Aufbau von Telediagnose-Centern bei Kunden

Total Condition Monitoring Solution


Thank you

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