Digitalisierung in der Prozessindustrie

Wenn der Motor sagt, wie’s ihm geht – so treibt ABB die Digitalisierung voran

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So haben die Entwickler bei ABB einen intelligenten Sensor für Niederspannungsmotoren entwickelt, der sehr einfach ohne Verdrahtung an beliebigen vorhandenen Motoren und selbst Kompressoren angebracht werden kann. Der Sensor misst regelmäßig wichtige Zustandsparameter wie Temperatur oder Vibration. Über eine integrierte Kommunikationsschnittstelle überträgt er die Daten drahtlos auf ein Smartphone oder Tablet, mit dem Kunden jederzeit den Zustand einzelner Motoren überprüfen können und auch benachrichtigt werden, wenn eine Anomalität erkannt wurde.

Die speziell entwickelte Datenanalyse-Software basiert auf der umfangreichen Erfahrung und dem Know-how von ABB in der Motortechnologie. Über einen Gateway können die Daten einer großen Anzahl von Motoren gesammelt, an einen Cloud-basierten, sicheren Server übertragen und dort analysiert werden. Erstmals werden dadurch die Fernüberwachung einer großen Anzahl von Niederspannungsmotoren und ein darauf basierendes Flottenmanagement möglich. Sowohl neue ABB-Motoren als auch in einer Anlage bereits installierte Motoren können – unabhängig von ihrem Alter – in die vorausschauende Instandhaltung einbezogen werden.

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Das Alarmmanagement intelligenter machen

Ein Einsatzgebiet par Excellence für Industrie 4.0 ist auch das Alarmmanagement. So entstehen beim Betrieb einer einzelnen Produktionsanlage in der Prozessindustrie im Leitsystem pro Monat etwa eine Million Alarme, die von dem eingesetzten lokalen Alarmmanagementsystem interpretiert und dem Anlagenfahrer präsentiert werden, erläutert ABB-Experte Dr. Thomas Goldschmidt. Anlagenfahrer erhalten teilweise sehr viele Alarme auf einmal und müssen innerhalb kürzester Zeit den Alarm bewerten und etwaige Gegenmaßnahmen ergreifen. Die Güte des Alarmmanagements kann dabei zwischen unterschiedlichen Anlagen desselben Betreibers variieren. Auf Konzernbasis summieren sich bei weltweit 100 Standorten die Alarme schnell auf mehrere Milliarden.

Mithilfe eines Cloud-basierten Systems zur zentralen Aufnahme, Speicherung und Analyse einer großen Anzahl von Anlagen wurde in der ABB-Forschung ein zentrales, intelligentes Alarmmanagement-System entwickelt. Aus den Daten werden KPI-Berechnungen durchgeführt, die für das Benchmark zwischen Anlagen verwendet werden können und Best Practices zum Alarmmanagement identifiziert und ausgerollt werden können. Das System ermöglicht die Darstellung in einem web-basierten Dashboard für die Analyse aller Anlagen auf einen Blick. Big-Data-Analysen der Alarmhistorie, u.a. mittels „Machine Learning“, werden dabei eingesetzt, um Alarmfluten und deren Muster zu identifizieren. Die Ergebnisse der Analysen können dann im lokalen System eingespielt werden und reduzieren dort die Alarmlast auf den Anlagenfahrer. Algorithmen sei dank können so Prozessanlagen sicherer und effizienter betrieben werden.

Große Anlagen der Prozessindustrie wie Chemieanlagen, Raffinerien oder Papierfabriken werden heute durch Prozessleitsysteme gesteuert und überwacht. Alle Informationen über die Anlage und die Prozesse laufen in einer Leitwarte zusammen und werden dort auf mehreren großen Bildschirmen in vielfältiger Weise den Anlagenfahrern angezeigt, die mit diesen Informationen aus der Warte das Leitsystem bedienen. In Ausnahmefällen, z.B. bei Alarmzuständen, müssen oft zusätzliche Experten herangezogen werden, die normalerweise nicht in der Leitwarte vor Ort sind.

Die heute verfügbaren mobilen Computer wie Tablet PCs und moderne Visualisierungsgeräte wie 3D-Datenbrillen ermöglichen es jedoch, dem Experten ein virtuelles Abbild der Leitwarte an jedem beliebigen Ort mit Internetzugang zur Verfügung zu stellen, sodass er die gleiche Sicht und Bedienmöglichkeit des Leitsystems hat wie der Anlagenfahrer in der Warte und diesem unverzüglich zu Hilfe kommen kann. Ein Team um ABB-Experte Dr. Stephan Sehestedt hat diese innovative Bedienmöglichkeit mit Augmented Reality für das Leitsystem 800xA prototyphaft in der Forschung realisiert. Damit wird der reelle Arbeitsplatz in einer virtuellen Welt repliziert.

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