Plant Asset Management: In der Diagnose mechanischer Assets schlummert ungenutztes Potenzial

Anbieter zum Thema

Emerson Process Management GmbH & Co.OHG

Weidmüller GTI Software GmbH

Edwards GmbH

Bayer AG

Honeywell AG Industrieautomation

mehr weniger

Frühzeitig Probleme erkennen

Die Condition Based Monitoring (CBM) Module von Yokogawa sind ein Teil des Plant Asset Management System PRM (Plant Resource Manager). Die CBM-Module laufen nicht im Produktionsleitsystem, sondern im Plant Asset Management System und werden u.a. mit Daten aus dem Produktionsleitsystem gefüttert.

Ein Beispiel ist das Wärmetauscher-CBM. Auf der Basis der vier Schlüsselparameter Temperaturgefälle, übertragene Wärmemenge, Fouling und Druckabfall generieren speziell entwickelte Algorithmen einfache Performance-KPIs.

„Das Bedien- und Wartungspersonal erhält damit automatisch übersichtliche Statusinformationen zu allen Wärmetauschern. Gleichzeitig werden alle Ergebnisse in Tagesberichten zusammengefasst und stehen so zur Archivierung und für Trendberechnungen zur Verfügung. Allmählich sinkende Energieeffizienz, zunehmend Fouling-Probleme etc. lassen sich so – unterstützt durch konfigurierbare, automatisch ausgelöste Warnungen – frühzeitig erkennen“, erklärt Tim Henrichs, Produkt Manager Systems bei Yokogawa die Vorgehensweise in der Praxis.

Im Rahmen des Experion PKS von Honeywell Process Solutions stehen Werkzeuge zur Auswahl, die sowohl vorgefertigte Berechnungen und Darstellungen für ausgewählte Einrichtungen liefern als auch eine umfangreichere Asset Manager Software, mit der betriebsspezifische Gegebenheiten eingebracht und dadurch auf lokale Situationen zugeschnitten werden können.

„Ergebnisse aus den vordefinierten Überwachungsobjekten können zur erweiterten Nutzung im Asset Manager eingehen und ermöglichen so die Kopplung beider Varianten“, präzisiert Fittler und zählt als Beispiel die Überwachung von Kompressoren (axial, zentrifugal), Turboverdichtern, Turbinen (Gas, Dampf), Analysengeräten, Öfen, Pumpen, Motoren, Wärmetauschern und Regelventilen auf. Die Überwachung einiger Einrichtungen verwendet modellbasierte Rechnungen und gleicht diese mit aktuellen Daten ab, sodass auf dieser Basis aufkommende Probleme wie Leistungsabfall und deren mögliche Ursachen frühzeitig aufgezeigt werden können.

Prozesstechnisch zusammenhängende Anlagenteile überwachen

Mit der neu entwickelten betriebsnahen Software-Applikation PUMon von Bayer Technology Services (BTS) lassen sich auf Basis der vorhandenen Feldsensorik bzw. aktorik sogar prozesstechnisch zusammenhängende Anlagenteile überwachen. Auch hier ist es Ziel, sich anbahnende Anlagenprobleme frühzeitig zu erkennen. Aus dem Zusammenspiel mehrerer Prozessvariablen – insbesondere durch Einbezug von Soll- und Stellwerten – lassen sich mehr Informationen über den Status eines Anlagenteils gewinnen, als wenn die verschiedenen Prozessparameter separat überwacht werden.

„Die Idee dabei ist zugegebenermaßen nicht neu,“ erklärt Dr. Thomas Ross, verantwortlich bei BTS für das Entwicklungsprojekt PUMon. Neu ist, dass BTS gemeinsam mit dem Partner Fraunhofer IOSB jetzt das charakteristische Zusammenspiel der verschiedenen Prozessparameter auch über lange Zeiträume in der notwendigen Genauigkeit erfassen und auf einer neuronalen Karte speichern kann. Das so trainierte neuronale Netz dient als Referenz und kann vollautomatisiert zur Echtzeitüberwachung der prozesstechnischen Einheit (Process Unit) verwendet werden. „Die abgeleiteten Ergebnisse sind verblüffend. Schleichende Abweichungen in den Korrelationen deuten dabei frühzeitig auf die Verschlechterung des Assetzustandes hin“, sagt Ross. Die Software wurde bereits mit erfolgversprechenden Ergebnissen in einem Bayer-Betrieb mit kontinuierlicher Fahrweise getestet. Zurzeit findet ein groß angelegter Test mit Online-Daten in einem weiteren Betrieb von Bayer MaterialScience statt.

Zudem wurde eine Machbarkeitsstudie für die Anwendung auf Batchprozesse durchgeführt. „Die Auswertung wurde zunächst auf Basis historischer Daten aus Betrieben von Bayer CropScience bzw. Bayer HealthCare vorgenommen. Auch hier mit Erfolg“, bilanziert Ross. Es habe sich gezeigt, dass die PUMon-Methodik auf diskontinuierliche Produktionen erweiterbar ist und dass damit auch der korrekte Ablauf eines Batches im Vergleich zu einem Referenzbatch überwacht werden kann.

(ID:25280080)