In der Zementindustrie ist die maximale Verfügbarkeit entscheidend für eine kontinuierliche Produktion. Bei Rohrdorfer Zement kommt eine Besonderheit hinzu: Das Zementwerk besitzt ein Kraftwerk, das mit Abwärme betrieben wird. Es deckt etwa 30 Prozent des Strombedarfs ab. Sensoren für das Industrial IoT gewährleisten einen ausfallfreien Dauerbetrieb.
Die Herausforderung: Verfügbarkeit der hochbelasteten Antriebssysteme in der Zementherstellung
Zement ist ein wichtiger Baustoff im Hoch- und Tiefbau. Dafür wird Gestein mit hohem Energieaufwand zerkleinert, gebrannt und gemahlen. Die in dieser Branche eingesetzten Maschinen sind stark beansprucht und unterliegen recht hohem Verschleiß. Ein Ausfall führt zu einem Produktionsstillstand und in der Folge zu erheblichen Kosten. Deshalb ist es das Ziel vieler Hersteller wie Rohrdorfer Zement, die Antriebssysteme ihrer Maschinen maximal verfügbar zu machen.
Dafür sind regelmäßige Messungen der Anlagenparameter notwendig. Ein entscheidender Teil der Anlage ist der Drehrohrofen. In ihm werden gemahlener Kalkstein und Ton bei Temperaturen von 1450°C langsam zu Klinker verarbeitet. Ihn tagtäglich am Laufen zu halten, ist eine wichtige Aufgabe im Unternehmen. Er ist Kern der Herstellung und deckt mit seiner Abwärme etwa 30 Prozent des Strombedarfs der Anlage.
Bei manueller Überwachung werden technische Schwierigkeiten oft erst sichtbar, wenn die Maschine ausfällt. Mit digitalen Technologien für das Industrial IoT können Messungen und Störungsalarme automatisiert werden. Um eine solche Lösung zu erhalten, hat das Management von Rohrdorfer Kontakt mit Innomotics aufgenommen, dem Hersteller der bei dem Unternehmen genutzten Schwerlastantriebe.
Die Lösung: Condition Monitoring mit Sensoren und einer Cloud-Plattform
Antriebssysteme (Motoren und Umrichter) aus dem Mittel- und Hochspannungssegment werden in Mahlwerken, Zerkleinerern, Pumpen, Ventilatoren und Kompressoren in Branchen wie Öl, Gas, Bergbau, Lebensmittel und Getränke, Wasser und Abwasser, Metalle sowie Zement eingesetzt. Um Ausfälle zu vermeiden, sollten Unternehmen aus diesen Branchen die Verfügbarkeit der Antriebssysteme maximieren. Dabei hilft eine Lösung für das Industrial IoT, die mit Data Analytics und Machine Learning Ausfälle vermeiden hilft.
Das Grundprinzip ist einfach und für alle Arten von Motoren und Umrichtern geeignet: Sie benötigen Sensoren beispielsweise für die elektrische Leistung, Temperatur und Vibration, sodass wichtige Zustandsdaten ermittelt werden. Viele Antriebssysteme sind bereits mit Sensoren ausgestattet, können aber bei Bedarf leicht nachgerüstet werden. Die einzelnen Sensordaten werden über ein IoT-Gateway in die Cloud-Plattform SIDRIVE IQ von Siemens übertragen. Sie analysiert die Daten aus den Antriebssystemen und nutzt sie für Condition Monitoring oder präventive Wartung. Ein Beispiel: Sollten die Sensoren bei einem Motor ungewöhnliche Vibrationen registrieren, wird ein Alarm ausgelöst und im Cloud-Dashboard angezeigt.
Für das Condition Monitoring seiner eigenen Motoren und Umrichter nutzt Innomotics selbstentwickelte Algorithmen. Die Gleit- und Wälzlager von Schaeffler werden mit Algorithmen analysiert, die mit einer API (Application Programming Interface, Anwendungsprogrammierschnittstelle) über das Internet direkt von Schaeffler abgerufen werden. Dadurch erhöht sich die Flexibilität der Lösung für alle Branchen, die große Antriebe einsetzen.
Das Ergebnis: Transparenz bewirkt schnelle Abhilfe bei Störungen
Die IIoT-Lösung schafft Transparenz, um Ausfälle zu vermeiden. Der Mehrwert ist eine Art Versicherungsleistung: Sollten erhöhte Temperaturen oder verstärkte Vibrationen auftreten, können die Unternehmen vor einem ernsten Ausfall reagieren. Einer der Kunden von Innomotics hat die Vorteile des IIoT-Monitorings einige Zeit nach Einführung der Lösung selbst erlebt.
Der Umrichter einer wichtigen Maschine zeigte an einem Wochenende plötzlich ungewöhnliche Geräteparameter. Durch einen automatischen Alarm von SIDRIVE IQ auf dem Smartphone eines Mitarbeiters fiel die Störung schnell auf. So konnten Techniker bereits kurz nach dem Alarm das Problem analysieren und mit der Instandsetzung beginnen. Insgesamt benötigte das Unternehmen weniger Zeit als bei vergleichbaren Fällen.
