Die Luxemburgische Zuggesellschaft CFL benötigte ein Energiekettensystem, das der anspruchsvollen Umgebung und den hohen Belastungen bei der Zugreinigung standhält. igus lieferte eine Lösung, die nicht nur äußerst zuverlässig funktioniert, sondern auch den Zustand der Waschanlagen mit intelligenter Sensorik überwacht und vorausschauend Wartungen plant.
Die Herausforderung: Energieketten müssen externen Extremeinflüssen trotzen
Um für das Wohlbefinden der 20 Millionen Zugreisenden pro Jahr zu sorgen, werden die Nah- und Fernverkehrszüge der Société Nationale des Chemins de Fer Luxembourgeois (CFL) wöchentlich gründlich gewaschen. Die dafür benutzte Zugwaschanlage ist die modernste Europas. Damit unterschiedliche Zuglängen effizient gereinigt werden können, befinden sich auf jeder Seite des Zuges vier Waschwagen, die über 66 Meter lange Abschnitte am Zug entlang verfahren. Jeder Waschwagen ist mit einer Vielzahl von Schläuchen und Leitungen für Energie, Druckluft, Wasser, Reinigungsmittel und den Datenaustausch verbunden, die in Energieketten eingebettet sind.
Das gesamte System wird automatisch betrieben und ist dabei hohen Belastungen wie Luftfeuchtigkeit, Nässe, chemischen Reinigungssubstanzen und Schmutzpartikeln ausgesetzt. Insbesondere die Energieketten sind dabei besonders gefährdet, denn sie müssen unter den genannten Bedingungen stets einwandfrei funktionieren. Ein Ausfall des Energiekettensystems würde den Waschvorgang zum Stillstand bringen – dann könnte das Schienenfahrzeug in der Waschhalle blockiert bleiben und für die weiteren geplanten Fahrten nicht mehr zur Verfügung stehen. Die Folgen wären Stillstände und ungeplante Kosten.
Die Lösung: Digital vernetzte Polymer-Energieketten mit intelligenter Sensorik für Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung
Das Kölner Unternehmen igus betreut 188.000 Unternehmen aus über 80 Ländern der Welt. Für über 50 verschiedene Branchen wie der Automobil- oder Verpackungsindustrie, der Bahn- oder Agrartechnik, Werkzeugmaschinenbau oder im Bereich der Erneuerbaren Energien sucht und findet es eine Lösung für jede Anwendung – smarte Produkte aus den Bereichen Energieketten, Leitungen, Gleitlager, Lineartechnik, Halbzeuge, 3D-Druck und Low-Cost-Automation.
Für die Zuggesellschaft CFL hat igus mit smart plastics eine ideale Lösung gefunden. smart plastics bedeutet Energiekettensysteme, chainflex-Leitungen und Gleitlager, die mit smarter Sensorik ausgestattet werden. Dadurch wird eine komplexe Automatisierungslösung so einfach möglich Industrie 4.0-fähig gemacht. Die Lösung besteht aus ausfallsicheren Polymer-Energieketten, die für lange Verfahrwege konzipiert sind. Die integrierte intelligente Sensorik besteht aus dem Zustandsüberwachungssystem i.Sense EC.P und der Sensorik für die Predictive Maintenance i.Cee.
i.Sense EC.P ist mit Kraftmess-Sensoren ausgestattet, die an einem Ende der e-Kette installiert sind. Sie messen kontinuierlich die Zug- und Schubkräfte, die an der e-Kette wirken – denn den allermeisten Ausfällen geht ein plötzlicher Kraftanstieg voraus, der durch Fremdkörper, Schnee und Eis usw. hervorgerufen wird. Werden im Betrieb dann vordefinierbare Kraftgrenzen überschritten, erkennt das i.Sense EC.P System den Vorfall und schaltet die Anlage blitzschnell ab, um teure Schäden zu verhindern.
Für Predictive Maintenance verwendet i.Cee die Daten aus der Zustandsüberwachung, sowie zusätzlich Temperatur, Verfahrgeschwindigkeit und zurückgelegtem Weg. i.Cee besteht aus Sensorik, Hardware und Daten-Sammlung bzw. – Auswertung, und liefert dem Betreiber Hinweise zu Wartung und Inspektion.
Im Zentrum des Systems steht die i.Cee Software. Sie empfängt und verarbeitet die Daten aus den Sensoren. Daraus schafft sie die Voraussetzung für eine intelligente, zustandsbasierte und individuelle Lebensdauerberechnung sowie eine kontinuierliche Überwachung der Energieketten und des Gleitlagersystems. Algorithmen passen dabei die Lebensdauer und den Servicezeitpunkt entsprechend der Nutzung an.
Für die Datenübermittlung gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten: Bei i.Cee:local kommuniziert die Software ausschließlich innerhalb des gewünschten internen Netzwerks und verlässt zu keinem Zeitpunkt das Firmengelände. Bei der internetbasierten Lösung gehen die Daten entweder direkt, oder über einen Datenkonzentrator in die Cloud, wo sie in einem geschützten Bereich mittels eines Browser-Dashboards zur Verfügung gestellt werden. Der Datenkonzentrator i.Cee.net befindet sich dabei vor Ort, wodurch der Datenaustausch in die Cloud im Bedarfsfall jederzeit gestoppt oder angepasst werden kann.
Das Ergebnis: Höhere Verfügbarkeit der Waschanlage, keine ungeplanten Stillstände mehr
Durch den Einsatz der smart plastics Lösung, also das Zusammenspiel ausfallsicherer Energieketten, i.Sense EC.P, und i.CEE gehören unvorhergesehene Betriebsausfälle der Vergangenheit an. Nicht nur werden Totalschäden vermieden, sondern der Betreiber erhält vorab genaue Informationen darüber, wann Schäden auftreten werden und wie diese verhindert werden können.
In der Folge werden teure, ungeplante Stillstände vermieden, der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand wird reduziert, und die eingesetzten Komponenten werden bis zur maximalen Lebensdauer genutzt. igus liefert einen schnellen und einfachen Schritt zur Integration in vernetzte Industrie-4.0-Konzepte.
