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Pumpen und Pumpensysteme 17. Pumpen-Forum 2019: Über digitale Zwillinge und analogen Verschleiß

| Autor/ Redakteur: Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Haben Sie heute schon mit Ihren Pumpen geplaudert? Wer Mitte November 2019 das 17. Pumpen-Forum besucht hat, weiß wie das geht – er kennt seitdem die Sprache der Pumpen. Ob man sich damit schon als „Pumpenflüsterer“ qualifiziert? Wohl eher nicht. Das kann am ehesten der digitale Zwilling der Pumpe – wenn er denn zuvor fleißig mit Daten gefüttert wurde. Auf der Tagung wurden weitere digitale und analoge News aus der Welt der Pumpen vorgestellt.

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Natürlich gab's auf dem 17. Pumpen-Forum (im Duo mit dem 13. Schüttgut-Forum) wieder reichlich Technik zum Anfassen. Mit 20 Ausstellern waren „Fürstensaal“ und „Foyer“ auf der Festung Marienberg hoch über Würzburg ausgebucht.
Natürlich gab's auf dem 17. Pumpen-Forum (im Duo mit dem 13. Schüttgut-Forum) wieder reichlich Technik zum Anfassen. Mit 20 Ausstellern waren „Fürstensaal“ und „Foyer“ auf der Festung Marienberg hoch über Würzburg ausgebucht.
(Bild: Stefan Bausewein/PROCESS)

Bei den Herstellern wie auch bei den Betreibern von Pumpen begegnet man in aller Regel eher geerdeten Menschen – Simulations-Systeme und Künstliche Intelligenz werden genutzt, aber begleitet von einem gesunden Misstrauen: Auf dem Pumpen-Forum war mehrfach zu hören, dass so gewonnene Erkenntnisse natürlich immer durch erfahrene Praktiker hinterfragt und durch Feldversuche zu verifizieren seien. Das sieht auch Prof. Dr.-Ing. Eberhard Schlücker (Universität Erlangen-Nürnberg) so. Er moderierte die Tagung, referierte zudem über „Digitalisierung“ und startete mit dem bemerkenswerten Statement: „Industrie 4.0 schickt sich an, den Menschen auszuklammern. Das möchte ich nicht!“

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Im Übrigen sei Industrie 4.0 noch immer vielerorts nur eine Worthülse, die es zu füllen gelte. Aber wie? Da die Prozesstechnik mit extrem vielen und unterschiedlichen Randbedingungen und Anforderungen zurechtkommen muss, sei sie durchaus anfällig für Schäden unterschiedlichster Art. Deshalb sei eine große Anwender- und Betriebskompetenz erforderlich. Diese Kompetenz müsse eine intelligente Anlage aber auch erfüllen, um von wirklichem Nutzen zu sein – was aber bedeute, dass wir die Sprache der Maschinen und Anlagen, nämlich Schwingungen und die Akustik, verstehen, daraus die richtigen Schlüsse ziehen und in die Orchestrierung der ganzen Anlage überführen müssen.

„Wir brauchen nachhaltige digitale Funktionen für die vorausschauende Wartung und das Erkennen von Betriebszuständen und drohenden Energie-, Funktions- oder Zuverlässigkeitsverlusten.“ Schlücker weiter: „Es gilt, diese Sprache zu verstehen, in nutzbare Betriebsaussagen zu wandeln und mit den Signalen der Nachbarkomponenten und denen des angeschlossenen Systems in Zustandsaussagen, Entwicklungsprognosen und Energieeffizienzaussagen zu wandeln, die ein übergeordnetes System, aber auch die Menschen verstehen!“ In der Diskussionsrunde wurde aber deutlich: Wer Peak-Positionen und Amplituden von Frequenzen auszulesen vermag, sei ein „Pumpenflüsterer“ – das könne nicht jeder.

Vernetzung als „Must have“

Auf der Namur-Hauptsitzung 2019 stand das Thema Konnektivität im Vordergrund – und dezidiert ging es um die Vernetzung zwischen Feldgeräten, Leitsystemen und Cloud-Technologien. Als aktuelle Entwicklung wurde insbesondere diskutiert, wie Daten aus Feldgeräten über die Namur Open Architecture (der „2. Kanal“) rückwirkungsfrei und um Prozess-Kontext angereichert in Cloud-Applikationen ausgeschleust werden, um dort für Prozessoptimierungsaufgaben genutzt zu werden. Kurz: Vernetzung ist das absolute „Must have“ in der digitalen Transformation, deshalb sind die Anforderungen an die Intelligenz und die Konnektivität der Pumpen zentral wichtig.

Torsten Naubert (Distence) präsentierte die Vorteile einer verteilten Intelligenz bei der Zustandsüberwachung: Edge-Computing reduziere die zu übertragende Datenmenge auf das Wesentliche und ermögliche eine leistungsstarke lückenlose Online-Überwachung von Industrieanlagen mit einem zentralen cloudbasierten Auswertesystem. Vorteil: Es erkennt automatisch und sehr frühzeitig eigenständig Anomalien und wirkt so als effektives Frühwarnsystem.

Wie man die Verfügbarkeit einer Exzenterschneckenpumpe durch eine systematische Wartung sicherstellt, darüber referierte Dr. Christian Brehm (Seepex). Meist werde ja die Pumpe in regelmäßigen Zyklen prophylaktisch gewartet oder sie werde bei Ausfall gegen eine Redundanzpumpe getauscht. Brehm setzt hingegen auf ein auf die Besonderheiten der Exzenterschneckenpumpe zugeschnittene Service-Plattform inklusive Online-Monitoring vor Ort oder in der Cloud.

Auch Mikael Tekneyan (Netzsch) hatte die Exzenterschneckenpumpe im Blick. Durch mineralische Anteile im Fluid verschleißen die Förderelemente solcher Pumpen stetig. Die Lösung: Mit der xLC-Einheit kann der Verschleiß an den Förderelementen einer Exzenterschneckenpumpe durch lineare Verpressung der Rotormasse kompensiert werden – dadurch könne die Standzeit um bis zu einem Faktor 3 verbessert werden. Energieeinsparungen im zweistelligen Bereich seien möglich.

Markus Scholten (Acoem) beschrieb die Pumpenwartung per automatischer Online-Schwingungsdiagnose. Er empfiehlt dazu aus Kostenüberlegungen eine drahtlose Schwingungsüberwachung. Doch was tun mit all den Messdaten? Acoem setzt mit dem System „AccuRex“ auf Auto-Diagnose und KI. Interessant: Ein Vertrauens-Indikator zeigt an, wie sicher das Diagnosesystem das präsentierte Ergebnis einschätzt.

Digitale Zwillinge für die Entwicklung realer Pumpen

Strömungen zu simulieren ist etabliertes Wissen. Ist es aber möglich, sogar die komplexe Strömung in einer Pumpe nachzuvollziehen, ja die Pumpe selbst virtuell darzustellen? Dr.-Ing. Tobias Herken (Ianus Simulation) präsentierte dazu den digitalen Zwilling einer Pumpe: „Wir nutzen moderne und effiziente Algorithmen auf leistungsstarker Hardware. Experimentelle Untersuchungen können ersetzt und Optimierungen wesentlich effizienter durchgeführt werden. Dauerten Simulationen früher mehrere Tage, können diese heute innerhalb von Minuten oder Stunden durchgeführt werden. Das spart Kosten und macht diese neue Technologie für eine breite Basis anwendbar.“

Sind das nur schöne Theorien und Visionen? Antwort gibt's auf der nächsten Seite ...

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