Montag, 19. November 2018
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Condition Monitoring an Aufzügen

An heutige Aufzugsanlagen wird die Wartung in der Regel nach dem Prinzip der präventiven Wartung durchgeführt. Das bedeutet, dass die Aufzugsanlagen nach festgelegten Intervallen regelmäßig gewartet werden. Eine solche Wartungs-Strategie sorgt für eine hohe Verfügbarkeit der Anlagen, allerdings erkauft man sich diese Verfügbarkeit mit einem vergleichsweise hohen Aufwand.

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Eine hohe Verfügbarkeit kann nämlich nur mit kurzen Wartungsintervallen gewährleitet werden. Wenn erforderlich, werden notwendige Reparaturen und der Austausch von Komponenten vorsorglich vorgenommen um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Dieser präventive Austausch von Komponenten ist in vielen Fällen oft unnötig, da die Bauteile in den meisten Fällen ihren Abnutzungsvorrat (Verschleißgrenze) noch gar nicht erreicht haben.

Die Alternative

Eine Alternative zur präventiven Wartung stellt die sogenannte zustandsorientierte Wartung dar, d.h. Instandhaltungsmaßnahmen erfolgen nach dem jeweiligen Zustand des Systems. Hierbei werden Bauteilkomponenten mit geeigneten Messmitteln dauerhaft und kontinuierlich überwacht. Eine Wartung wird nur durchgeführt, sobald ein entsprechender Kennwert ein festgelegtes Limit erreicht.

Der Abnutzungsvorrat von Einzelkomponenten wird so besser ausgenutzt, da diese nur getauscht werden wenn die Verschleißgrenze erreicht ist. Vorhersagen zur nächsten Wartung können besser getroffen werden, erforderliche Ersatzteile können optimaler bevorratet werden. Die Ausfallzeiten des Systems werden minimiert, indem die Wartung zu einem Zeitpunkt stattfindet zu dem die Verfügbarkeit des Aufzugs eine untergeordnete Rolle spielt.

Condition Monitoring

Condition-Monitoring Systeme, welche den Verschleiß oder verschleißrelevante Daten kontinuierlich erfassen, sind in der Aufzugsindustrie immer noch eine Ausnahme.

Das teilweise verwendete Auslesen von Fehlerspeichern von Steuerungen und Frequenzumrichtern über Fernwartung stellt nicht wirklich ein Condition-Monitoring System zur Verschleißüberwachung dar, denn hierzu sind prinzipiell drei Teilschritte notwendig:
1. Die Zustandserfassung die den aktuellen Zustand der Maschine widerspiegeln.
2. Der Zustandsvergleich, der den Vergleich des Istzustandes mit einem vorgegebenen Referenzwert darstellt.
3. Die Diagnose, deren Aufgabe es ist, anhand des Zustandsvergleiches eventuell vorhandene Fehler möglichst früh zu lokalisieren und deren Ursache zu ermitteln.

Der WEARwatcher

Die Firma Henning GmbH & Co KG hat ein Condition-Monitoring System entwickelt, das diese Kriterien erfüllt. Der WEARwatcher ist ein autark arbeitendes Mess- und Auswertesystem welches dauerhaft und kontinuierlich über Beschleunigungssensoren Vibrationen und Beschleunigungen erfasst und auswertet.

HandwerkSo werden pro Aufzugfahrt einige 50 Parameter ermittelt und gespeichert. Bei mehreren hundert Fahrten pro Tag kommt im Laufe der Zeit eine riesige Menge an Daten zusammen. Über statistische Methoden wird die Datenmenge reduziert. Diese Methoden sind so gewählt dass nicht nur Trends über einen längeren Zeitraum, sondern auch sporadische Ereignisse erkannt werden können.

Im ersten Schritt werden die einzelnen Fahrten in Fahrtabschnitte zerlegt, um diese dann später getrennt voneinander auswerten zu können. Diese Auswertung erfolgt, online in Echtzeit. Die ermittelten Parameter werden anschließend abgespeichert und zum Beispiel der Anzahl der Haltestellen (Etagen) zugeordnet. Diese Aufteilung wird am Beispiel einer Fahrt von der ersten zur sechsten Etage veranschaulicht. Abhängig vom Fahrtabschnitt werden die Parameter in die entsprechenden Statistik-Tabellen eingefügt. Mit dieser Methode werden die Parameter "Tür schließen" und "Beschleunigung" der Startetage zugeordnet. Die Parameter "Bremsen", "Schleichfahrt" und "Tür öffnen" werden in der Endhaltestelle einsortiert. Den Haltestellen dazwischen werden nur die Parameter "Konstante Fahrt" zugeordnet.

Um in der Lage zu sein die Ergebnisse konkret einzelnen Baugruppen oder Komponenten zuordnen zu können müssen die Ergebnisse logisch miteinander verknüpft werden. Eine Fehlfunktion die zum Beispiel bei jedem Stopp beim Tür öffnen und beim Tür schließen auftritt ist ein Indikator dafür, dass es Probleme mit der Fahrkorbtür gibt.

Tritt die gleiche Fehlfunktion nur an einigen Stopps auf, kann dies auf ein Problem mit den Schachttüren hindeuten. Fehlfunktionen und Auffälligkeiten werden vom System automatisch in Form von Warnmeldungen weitergeleitet. Dies kann z.B. über die Aufzugsteuerung und von dort an die Gebäudetechnik erfolgen. Eine Übertragung der Meldungen in eine Cloud ist ebenso möglich. Somit sind die Daten über das Internet quasi von jedem beliebigen Ort verfügbar, auch auf mobilen Endgeräten wie Smartphones oder Tablets.

Fazit

HandwerkEin Condition-Monitoring System wird sicherlich nicht in jedem Aufzug verwendet werden können. Aber Aufzüge, die Teil eines industriellen Produktionsprozesses oder in öffentlichen Bereichen für die Beförderung von Personen und in Parkhäusern betrieben werden, müssen ein hohes Maß an Verfügbarkeit bereitstellen.

Hier schlummert ein riesiges Potential das in der Aufzugstechnik dazu beitragen wird, die Effektivität und Effizienz von Aufzügen zu verbessern. Vor allem die in den letzten Jahren im Aufzugskomponentensektor beobachteten, manchmal massiven kostensparenden Trends können nur durch geeignete Maßnahmen in Form einer Überwachung der Sicherheit und Funktion von kritischen Komponenten begegnet werden.

Automatische Condition-Monitoring Systeme bieten eine angemessene und effiziente Lösungen und gewährleisten eine optimale Ressourceneffizienz bei gleichzeitig hoher Anlagenverfügbarkeit.

Von Martin Hauk, Entwicklung Software, Henning GmbH

www.henning-gmbh.de

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