Zustandsüberwachung: Eine Einführung in die moderne Wartungstechnologie

07.11.2024 by Annalena Rauen

Ein Mitarbeiter in einem Lab schaut sich ein 3D Bild einer Konstruktion an mit Hilfe von Augmented Reality

Deutsch


 

Zustandsüberwachung ist mehr als nur eine Technologie – sie bewahrt Maschinen vor unerwarteten Ausfällen, kann Warenträger weltweit überwachen und ist so ein strategischer Vorteil in einer zunehmend digitalisierten und wettbewerbsorientierten Welt. 

Durch die smarte Echtzeitüberwachung erkennen Sie Probleme, bevor sie überhaupt entstehen, und verwandeln potenzielle Störungen in neue Chancen. Unternehmen, die auf Zustandsüberwachung setzen, sind der Konkurrenz mit diesem Gamechanger immer einen Schritt voraus. 



Was ist Zustandsüberwachung?

Zustandsüberwachung, oft als Condition Monitoring bezeichnet, ist ein entscheidendes Werkzeug in der modernen Instandhaltung. Durch kontinuierliche Überwachung von Maschinen, Anlagen und Warenträgern können kritische Daten in Echtzeit erfasst werden. Diese Informationen ermöglichen es, Probleme frühzeitig zu identifizieren und gezielte Wartungsmaßnahmen einzuleiten. Die Zustandsüberwachung hilft Unternehmen, Ausfallzeiten zu reduzieren, die Lebensdauer von Geräten zu verlängern und insgesamt die Betriebseffizienz zu steigern. 

Welche Ziele verfolgt die Zustandsüberwachung?

Die Zustandsüberwachung verfolgt eine Reihe wichtiger Ziele, die Unternehmen dabei unterstützen, die Effizienz zu steigern und Kosten zu senken:

  • Früherkennung von Problemen: Die Maschinenzustandsüberwachung ermöglicht es, Abnutzungen, Fehlfunktionen oder ungewöhnliche Betriebsbedingungen frühzeitig zu erkennen. Durch die kontinuierliche Überwachung von Maschinenparametern wie Vibrationen, Temperatur, Druck oder Geräuschpegel können Anomalien festgestellt werden, bevor sie zu größeren Schäden führen.


  • Minimierung von Ausfallzeiten: Ein zentrales Ziel der Zustandsüberwachung ist es, ungeplante Stillstandszeiten  und mögliche Gefahren beim Transport zu minimieren Durch die Echtzeit-Überwachung und Analyse von Maschinenzuständen und Warenträger können notwendige Wartungsarbeiten geplant und durchgeführt werden, bevor es zu einem Ausfall kommt. Dies gewährleistet eine höhere Betriebszeit und steigert die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen.


  • Optimierung der Wartungsplanung: Zustandsüberwachung ermöglicht eine bedarfsgerechte Wartung, indem sie genaue Informationen über den aktuellen Zustand von Maschinen liefert. Anstatt sich auf starr festgelegte Wartungsintervalle zu verlassen, können Wartungsarbeiten auf Basis tatsächlicher Maschinenzustände geplant werden. Dies optimiert nicht nur die Wartungskosten, sondern auch die Nutzung von Ressourcen und die Lebensdauer der Maschinen.


  • Kostenreduktion: Durch die Kombination aus Früherkennung, minimierten Ausfallzeiten und optimierter Wartungsplanung führt die Zustandsüberwachung zu erheblichen Kosteneinsparungen. Vermeidbare Ausfälle werden reduziert, was direkte Reparatur- und Ersatzteilkosten senkt. Zudem werden Produktionsunterbrechungen minimiert, was die Effizienz steigert und die Rentabilität verbessert.

Was ist der Unterschied zwischen Zustandsüberwachung und Predictive Maintenance? 

Zustandsüberwachung und Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) sind eng miteinander verbunden. Die Zustandsüberwachung dient als Grundlage für Predictive Maintenance, indem sie kontinuierlich Daten über den Zustand von Maschinen und Anlagen sammelt. Diese Daten werden analysiert, um Muster und Fehler zu erkennen, die auf zukünftige Ausfälle hinweisen könnten. Predictive Maintenance nutzt diese Informationen, um Wartungsarbeiten genau dann durchzuführen, wenn sie wirklich nötig sind, anstatt feste Wartungsintervalle einzuhalten. Das Ergebnis ist eine optimierte Wartungsstrategie, die Ausfallzeiten minimiert, Kosten senkt und die Lebensdauer der Maschinen verlängert. 


 

Die wichtigsten Techniken der Zustandsüberwachung

Die Zustandsüberwachung nutzt verschiedene Technologien, um Maschinen und Systeme in Echtzeit zu überwachen. Jede dieser Techniken bietet spezifische Vorteile zur Früherkennung von Problemen und zur Optimierung der Wartungsplanung. Im Folgenden geben wir einen Überblick über die wichtigsten Zustandsüberwachungstechnologien, die in verschiedenen Anwendungsbereichen genutzt werden.



So arbeiten Zustandsüberwachung und IoT zusammen 

Zustandsüberwachung und das industrielle Internet der Dinge (IIoT) arbeiten Hand in Hand, um die Effizienz und Zuverlässigkeit von Maschinen zu maximieren. IIoT ermöglicht es, Sensoren in großem Umfang in Maschinen, Anlagen und Warenträger zu integrieren, um verschiedene Betriebsparameter wie Vibrationen, Temperatur, Druck und Feuchtigkeit kontinuierlich zu überwachen. Diese Sensoren sind oft drahtlos vernetzt und senden ihre Daten in Echtzeit über das IIoT-Netzwerk an zentrale oder cloudbasierte Systeme.  

Über IIoT-Plattformen werden die gesammelten Daten dann in Echtzeit übertragen und mithilfe von fortschrittlichen Analysetools, einschließlich Big Data und künstlicher Intelligenz, ausgewertet. Dadurch können Anomalien und potenzielle Probleme frühzeitig erkannt werden. Dank der Vernetzung durch IIoT können Maschinen, Anlagen und Warenträger sogar aus der Ferne überwacht und gesteuert werden. Techniker und Manager haben über mobile Geräte oder zentrale Kontrollzentren jederzeit Zugriff auf den Zustand der Maschinen und können bei Bedarf sofort eingreifen, selbst wenn sie nicht vor Ort sind. Durch die Kombination von Zustandsüberwachung und IIoT können Unternehmen so von einer reaktiven zu einer präventiven und vorausschauenden Wartungsstrategie übergehen. 


 

In diesen Bereichen ist die Zustandsüberwachung sinnvoll

Person mit Tablet vor einer Produktionsanlage

Die Maschinenzustandsüberwachung identifiziert frühzeitig Probleme wie Vibrationen oder Überhitzung bei Maschinen, was Ausfälle verhindert und die Produktivität sichert. Zudem hilft die Überwachung von Produktionsprozessen, Abweichungen zu erkennen, die die Qualität der Endprodukte beeinträchtigen könnten. 

Zwei Personen mit Schutzhelmen vor Windrädern.

Durch die Überwachung von Rotorblättern bei Windkraftwerken, Turbinen und Generatoren können Ausfälle vermieden und die Energieproduktion effizienter gestaltet werden. 

Ein Mann in Arbeitskleidung weist mehrere Lkw an einem Containerhafen ein.

Die Überwachung von Motoren und Bremsen in Fahrzeugflotten reduziert Ausfälle und erhöht die Sicherheit. Mithilfe von Drehmomentsensoren außerdem die Leistung und der Verbrauch eines Motors gemessen werden.

Frau mit Helm in Fabrikhalle schreibt auf ein Tablet

Die Maschinenzustandsüberwachung verhindert Umweltkatastrophen, indem sie Lecks und Korrosion in Pipelines frühzeitig erkennt. Auf Bohrplattformen überwacht sie zum Beispiel Pumpen und Kompressoren, um deren reibungslosen Betrieb sicherzustellen. 

Mann mit einem Bauhelm und einen Gebäudeplan in der Hand auf einer Gebäudeterasse

Zustandsüberwachung optimiert die Effizienz von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen und senkt den Energieverbrauch. Die Überwachung von Aufzügen und Rolltreppen gewährleistet außerdem die Sicherheit und minimiert Ausfälle. 

Ein Blick aus dem All auf die Erdkugel

Die Maschinenüberwachung von Triebwerken und Hydrauliksystemen ist entscheidend für die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Flugzeugen. In der Raumfahrt sorgt sie für den langfristigen Betrieb von Satelliten und Raumstationen, indem sie kritische Systeme überwacht. 

Mann mit einem digitalen Bauplan in der Hand

Zustandsüberwachung minimiert Ausfälle in den rauen Bedingungen des Bergbaus, indem sie Maschinen kontinuierlich überwacht. Zudem stellt sie sicher, dass die Luftqualität in Minen erhalten bleibt, was für die Sicherheit der Arbeiter entscheidend ist.

Kran hebt Wasseraufbereitungs-Container von Lkw

Die Überwachung von Pumpen und Ventilen gewährleistet den reibungslosen Betrieb von Wasseraufbereitungs- und Abwassersystemen, um Ausfälle zu vermeiden. 

Ob Transport und Logistik, Abfallwirtschaft, industrielle Fertigung oder Maschinen- und Werkzeugverleih – die effiziente Verfolgung und Zustandsüberwachung von Ladungsträgern, Gütern und Ressourcen ist essenziell, um z.B. das Eintreffen von Waren zu überwachen und zeitintensives Suchen nach Assets zu vermeiden.





Warum sollten Unternehmen auf Zustandsüberwachung setzen?

Die Zustandsüberwachung ist nicht nur ein technisches Werkzeug, sondern eine wichtige strategische Entscheidung. Sie versetzt Unternehmen in die Lage, ihre Maschinen und Anlagen optimal zu nutzen und unerwartete Ausfälle zu vermeiden. Mit der fortschreitenden Digitalisierung und den Möglichkeiten, die das Internet der Dinge bietet, wird diese Technologie in den kommenden Jahren weiter an Bedeutung gewinnen. Unternehmen, die frühzeitig auf Zustandsüberwachung setzen, schaffen sich nicht nur einen Wettbewerbsvorteil, sondern sichern auch langfristig ihre Produktionskapazitäten und Kosteneffizienz. Jetzt ist der ideale Zeitpunkt, um die Weichen für eine zukunftssichere Instandhaltungsstrategie zu stellen. 


 

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Annalena Rauen
Annalena Rauen

Marketing Managerin IoT

2016 hat Anna erstmalig IoT-Themen bei der Deutschen Telekom begleitet. Seitdem betreut sie Kunden Use Cases unterschiedlichster Branchen – immer fokussiert auf den Nutzen, den das Internet of Things generieren kann. Im IoT-Blog beschreibt sie echte Anwendungsfälle und welchen Mehrwert diese Innovationen für die Marktakteure, deren Geschäftsmodelle oder gar ganze Branchen bieten.

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