Condition Monitoring für Aufzüge

Transkript

1 Condition Monitoring für Aufzüge Der WEARwatcher ein autarkes und universelles Werkzeug für die Überwachung wesentlicher Aufzugkomponenten Schwelmer Symposium 2015 Martin Hauk, Henning GmbH & Co. KG

2 Wartungs-Strategien Reaktive Wartung - Reparatur nach Ausfall - Unplanmäßige Verzögerungen

3 Wartungs-Strategien Reaktive Wartung Präventive Wartung - Service und Wartung zu festgelegten Intervallen (Anzahl Fahrten/ Zeitintervall) - Schmierung Führungen, Ölwechsel, usw.

4 Wartungs-Strategien Reaktive Wartung Präventive Wartung Zustandsorientierte Wartung - Verschleißüberwachung einzelner Komponenten - Effiziente Bevorratung von Komponenten - Verbesserte Verfügbarkeit

5 Wartungs-Strategien Reaktive Wartung Präventive Wartung Zustandsorientierte Wartung Proaktive Wartung - Optimierung des Systems zur Verlängerung der Lebenszyklen

6 Wartung Wichtige Voraussetzung: Condition Monitoring raktiv präventiv zustandsorientiert proaktiv Reparatur erfolgt nach einem Ausfall Reparatur erfolgt vor einem möglichen Ausfall Reparatur erfolgt vor einem möglichen Ausfall. Zusätzlich kontinuierliche Systemverbesserung Abnutzungs- Vorrat Referenz- Zustand durch Optimierung Referenz- Zustand Schadensgrenze Time

7 Condition Monitoring Condition Monitoring steht für eine Überwachung des Systems während des laufenden Betriebes. Das Ziel ist einen Effizienz-Level durch selektive, kontinuierliche Überwachung zu halten. Condition Monitoring beinhaltet drei Stufen: 1. Ermittlung des Zustands 2. Vergleich des Zustands mit festgelegten Sollwerten 3. Diagnose um den Grad des Verschleißes zu ermitteln

8 Vorteile einer zustandsüberwachten, präventiven Wartung Verbesserung der operativen Sicherheit, basierend auf einer effizienten Vorhersage von Ausfällen und wie diese verhindert werden können. Minimierung von Ausfallzeiten, da Servicemaßnahmen besser eingeplant werden können. Maximierung der Lebenszyklen von Komponenten durch Verbesserung der Umstände, die eine Verkürzung dieser Lebenszyklen zur Folge haben könnten. Eine kosteneinsparender Betrieb der Komponenten durch bessere Ausnutzung der Abnutzungsvorrat.

9 Condition Monitoring an Windkraftanlagen fgv

10 Condition Monitoring Windkraftanlagen

11 Conditon Monitoring an Aufzugsystemen Messsysteme für periodische Messungen Messung der Fahrqualität nach ISO18738 & Schadenssuche zustandsorientiert Messen und Einstellen der Seile zur Verlängerung der Standzeit zustandsorientiert proaktiv

12 Conditon Monitoring an Aufzugsystemen Messsystem zur kontinuierliche Messung?

13 Condition Monitoring Anforderungen Wartungsfreies Stand-Alone System Einfache Installation Echtzeit-Auswertung der Fahrtzustände Verbindung zur Außenwelt über Standards der Aufzugindustrie Attraktives Kosten- /Nutzenverhältnis

14 WEARwatcher System RS232 WEARwatcher Cape Mit 80MHz ARM Processor Und 2MB SDRAM SafeLine 3-Achs Beschleunigungssensor CANopen BeagleBone - ARM Prozessor - 1GHz Takt - 4GB emmc RS485 Halb-Dublex - MicroSD Kartenslot - Linux Betriebssystem - diverse Schnittstellen RS485 Voll-Duplex 3x analoge IN und 3x digital I/O

15 Software Konzept Messdatenaufnahme Liest Beschleunigungsdaten vom WEARwatcher Cape Indexer x/y/z Rohdaten Ringspeicher (RAM) Ergebnisanalyse und Kommunikation Detektiert Auffälligkeiten und Defekte und sendet diese nach Außen Online-Erkennung der Fahrzustände/ Fahrabschnitte Fahrabschnitte und x/y/z Daten ISO Auswertung Auswertung der Fahrt nach ISO und weitergehende Analysen ließt x/y/z data schreibt Ergebnisse SQL Datenbank Leitzentrale

16 Datenreduzierung Einige 50 Parameter werden pro Fahrt generiert RMS RMS-Wert, monatl. gemittelt Durchschnitt, pro Monat, 30 Werte 30 Werte Standardabweichung Tägl. Report Beispiel: RMS Wert ", Fahrten pro Tag Fahrt # Etage 0 Etage 1 Etage 2 1 0, , , , , , ,04 Mittelwert 0,039 0,047 0,079 Standardabweichung 0,003 0,005 0,009 RMS RMS-Wert, Wert, gemittelt täglich, pro z.b. Tag 467 z.b. Fahrten 400 Fahrten Standardabweichung Standardabweichung 0,08 0,06 0,04 0, Geschoss Etage Monatl. Report 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0, Etage Geschoss 16

17 Beispiel 1 1 Messungen am Aufzug G728 Führungen getauscht am Vibrations- Parameter A95 X-Beschl. A95 Y-Beschl. 1

18 Beispiel Messungen am Aufzug A818 Türführungen verschmutzt ab Repariert am Tür-Parameter Max. Bereich öffnende Tür Max. Bereich schließende Tür RMS öffnende Tür RMS schließende Tür 1 2

19 Auswertung von Beschleunigungsdaten Vertikale Beschleunigung Fahrtabschnitte Beschleunigung Konstante Fahrt Tür öffnen

20 Auswertung von Beschleunigungsdaten Fahrabschnitte Beschleunigung Konstante Fahrt Tür öffnen Beschleunigung Konstante Fahrt Frequenzanalyse Ruck-Maxima Frequenzanalyse Ruck-Maxima Geschwindigkeit Frequenzanalyse Effektivwert (RMS) Ø Beschleunigung Spitzenwertanalyse Ø Beschleunigung Dauer Effektivwert (RMS) Spitzenwertanalyse Spitzenwertanalyse Geschwindigkeit Spitzenwertanalyse Spitzenwertanalyse Aktuelles Gewicht 18 Parameter pro Fahrt

21 Beispiel statistische Datenerfassung Eine Fahrt von der 1. zur 6. Etage Beschleunigung Konstante Fahrt Frequenzanalyse Ruck-Maxima Frequenzanalyse Ruck. Maxima Geschwindigkeit Frequenzanalyse Effektivwert (RMS) Ø Beschleunigung Spitzenwertanalyse Ø Beschleunigung Dauer Effektivwert (RMS) Spitzenwertanalyse Spitzenwertanalyse Geschwindigkeit Spitzenwertanalyse Spitzenwertanalyse Aktuelles Gewicht Tägl. Statistik 1. Etage 2. Etage 3. Etage 4. Etage 5. Etage 6. Etage Beschleinigung Konstante Fahrt Beschleinigung Konstante Fahrt Beschleinigung Konstante Fahrt Beschleinigung Konstante Fahrt Beschleinigung Konstante Fahrt Beschleinigung Konstante Fahrt

22 Statistische Datenauswertung Daily statistics Tägl. Statistik 1. Etage Beschleunigung Konst. Fahrt Etage Beschleunigung Konst. Fahrt 6. Etage Beschleunigung Konst. Fahrt Trendanalyse Grenzwertanalyse Ursachenanalyse für relativ schnellen Komponentenverschleiß Monthly statistics Monatl. Statistik 1. Etage Beschleunigung Konst. Fahrt Etage Beschleunigung Konst. Fahrt 6. Etage Beschleunigung Konst. Fahrt Trendanalyse Grenzwertanalyse Ursachenanalyse für relativ langsamen Komponentenverschleiß

23 Trendanalyse Deutscher Standard: DIN Wartung 100% Inbetriebnahme Abnutzungs- Vorrat Schadensgrenze 0 % Time Ausfall Vorteil: Automatische Verschleißerkennung

24 Grenzwertanalyse 1 Messungen am Aufzug G728 Führungen getauscht am Grenze für A95 X acc. Vibrations- Parameter A95 X-Beschl. A95 Y-Beschl. 1 Nachteil: Benutzerdefinierte Grenzen (Erfahrungen und Referenzwerte erforderlich)

25 Alarm Alarm Alarm Alarm Alarm Alarm Ursachenanalyse 1. Etage 2. Etage 3. Etage 4. Etage 5.Etage 6. Etage Beschleunigung Konst. Fahrt Beschleunigung Konst. Fahrt Beschleunigung Beschleunigung Beschleunigung Beschleunigung Konst. Fahrt Konst. Fahrt Konst. Fahrt Konst. Fahrt Logische Schlussfolgerungen: Alarm an allen Vorgängen Alarm bei 2. und 5. Etage Alarm an allen konst. Fahrt Vorgängen Probleme mit der Fahrkorbtür Problem mit der Schacht-Tür 2. und 5. Etage Problem mit Antrieb, Getriebe, Führungen, usw.

26 Zusätzliche Parameter N-te Etage N-te Etage Der Einfachheit halber ist ein Parameter bisher nicht berücksichtigt worden. Zusätzlich kann die Analyse verschiedene Zuladungsklassen berücksichtigen. Beschleunigung Konst. Fahrt Beschleunigung Konst. Fahrt 1. Zuladungsklasse N-te Zuladungsklasse 1. Zuladungsklasse N-te Zuladungsklasse 1. Zuladungsklasse N-te Zuladungsklasse 1. Zuladungsklasse N-te Zuladungsklasse 1. Zuladungsklasse N-te Zuladungsklasse 1. Zuladungsklasse N-te Zuladungsklasse

27 Anwendung Lift-Systeme in Produktionsumgebungen und in öffentlichen Bereichen Verbessert die Verfügbarkeit Geplante und kürzere Ausfallzeiten Bessere Ausnutzung der Abnutzungsvorrat Vergrößerung der Wartungsintervalle

28 Zusammenfassung Zustandsorientierte und proaktive Wartung haben ein großes Potential in der Lift-Industrie Diese Wartungsstrategien können die operative Sicherheit und die ökonomische Effizienz von Lift-Systemen verbessern Condition Monitoring ist eine kostengünstige Vorgehensweise zum Erreichen dieser Ziele Erste Tests sind sehr vielversprechend, verschiedene Feldtests sind geplant