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Verfahrenstechnik 11/2016

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Verfahrenstechnik 11/2016

5J AHRE So wurde die

5J AHRE So wurde die Pumpe smart 50 Jahre Highlights der Pumpen-Entwicklung Ingo Landwehr 50 Jahre VERFAHRENSTECHNIK: Die Zeitschrift hat damit auch 50 Entwicklungsjahre der Pumpentechnik begleitet – die in dieser Zeit immer effizienter und smarter wurde. Standen zunächst die mechanischen und hydraulischen Komponenten im Fokus, optimieren die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen nun das Zusammenspiel zwischen Pumpe, Antrieb, Steuer- und Schutzvorrichtung, Mess- und Kommunikationstechnik. Autor: Ingo Landwehr, Direktor Business Development & Marketing D-A-CH, Grundfos GmbH, Erkrath 1945 in Dänemark gegründet, ist Grundfos bereits seit 1960 in Deutschland vertreten. 2007 sieht das VDMA-Ranking das Unternehmen erstmals auf Platz 1 als Weltmarktführer bei Flüssigkeitspumpen. Wie ist dieser rasche Aufstieg in die erste Liga zu erklären, was sind die technischen Meilensteine? Neben der frühen Entscheidung für den Werkstoff Edelstahl (1965 kommt die erste U-Pumpe in Edelstahl auf den Markt – in der Branche damals vielfach als „Blechpumpe“ belächelt) ist die Segment-Bauweise das entscheidende Merkmal der Grundfos- Pumpentechnik. Was steckt dahinter? Es ist im Grunde eine recht einfache Idee: Geometrisch komplizierte Lauf- und Leiträder werden in exakt formbare Einzelteile aufgelöst, mit äußerster Präzision gefertigt und zusammengefügt. Die wichtigsten Vorteile dieses Konzepts: n Es ermöglicht die praktische Umsetzung der theoretisch optimalen Formgebung aller wichtigen hydraulischen Bauteile einer Pumpe. n Es ermöglicht den Einsatz korrosionsresistenter, aber schwer gießbarer Werkstoffe. n Es ermöglicht eine extrem hohe Maßhaltigkeit und Oberflächengüte der Schaufeln. n Im Vergleich zum Gussverfahren ist ein größerer Querschnitt der Strömungskanäle möglich. Die Segmentbauweise erlaubt zudem eine weitgehend automatisierte Fertigung in Großserien – und dies wiederum garantiert die völlig gleichbleibende Präzision aller Teile, und zwar auf besonders rationelle Art. Denn es werden nicht mehr (wie bei Gusspumpen) die einzelnen Werkstücke geprüft; es reicht, die Werkzeuge regelmäßig zu kontrollieren. Neue Produktionswege zu finden und verfügbare Materialien zu verfeinern, das zählt sicher mit zu den entscheidenden Merkmalen von Grundfos. Durch das Ausreizen technologischer Möglichkeiten und Grenzen sowie neuer Denkrichtungen wurden Fertigungstechniken und Pumpentechnologien entwickelt, die später von anderen Pumpenherstellern übernommen wurden. Motor mit integriertem Frequenzumrichter In den vergangenen 50 Jahren präsentierte das Unternehmen eine Vielzahl von Pumpenvarianten für die Gebäudetechnik, die Wasserwirtschaft und die Industrie – ein Technik-Highlight ist der 1993 erstmals präsentierte MGE-Motor mit integriertem Mikrofrequenzumrichter: Diese Antriebstechnik aus eigener Produktion zeichnet sich durch höchste Wirkungsgrade und die integrierte Regelungstechnik aus. Das ist die Basis für die heute verfügbaren interaktionsfähigen Pumpensysteme: I-Solutions – der Beitrag von Grundfos zum 10 VERFAHRENSTECHNIK 11/2016

SERIE I 50 JAHRE VERFAHRENSTECHNIK Industrie-4.0-Konzept der Prozessindustrie. Pumpenhydraulik, Antriebstechnik, Sen soren, MSR-Technik sowie spezifische Software sind aufeinander abgestimmt. Funktechnik bzw. Ethernet-Bus machen diese Pumpensysteme zum Bestandteil des Prozess-Managements. Denn interaktionsfähige Pumpen können auch anderes technisches Equipment steuern und überwachen sowie spezifische Funktionalitäten ausführen. Vor allem macht die digitale Vernetzung Anlagen transparent – das bedeutet Arbeits- und Prozesssicherheit. Konkretes Beispiel: Das Grundfos Remote Management (GRM) dient als internetbasiertes Telemetriesystem sozusagen als Auge und Ohr zur Überwachung entfernt installierter Pumpensysteme. Dazu sind die Pumpen und Steuerungen mit einem GPRS/GSM-Modul verbunden, das die Daten per Mobilfunk drahtlos zu einem zentralen Grundfos-Server sendet. Sensoren sind Auge und Ohr der Pumpe Damit das GRM funktioniert, müssen natürlich zuvor die entsprechenden Daten mit dafür konzipierten Sensoren generiert werden. Für den industriellen Einsatz hat Grundfos die Baureihe IDS (Industrial Direct Sensors) entwickelt – Durchfluss- Sensoren, Druck-Sensoren und Differenzdruck-Sensoren, kombinierbar mit einer Temperaturmessung. Die besondere Innovation ist das „direkte“ Messen auf einem Silicium-Chip. Im Gegensatz zu konventionellen Sensoren, die entweder aufwändig gekapselt oder ungeschützt dem Medium ausgesetzt sind, sorgt eine porenfreie Oberflächenbeschichtung aus amorphem Metallglas für einen dauerhaften Schutz des Sensors-Chips (Silicoat-Technologie). Der quasi unmittelbare Kontakt zum Medium gewährleistet eine schnelle Ansprechzeit, eine akkurate Messung mit großer Bandbreite sowie eine hohe Wiederholgenauigkeit. Natürlich haben auch in der Welt der Pumpen smarte Apps Eingang gefunden, ebenso die Anbindung an eine Cloud: Mit der App „Grundfos Go“ hat der Service eine Fülle von Möglichkeiten, den MGE-Motor zu parametrieren oder auszulesen. Die App bietet den Zugriff auf alle Betriebsdaten, Parameter und Meldungen der Pumpe. Einstellungen lassen sich komfortabel über die grafische Anzeige, per „Klonen“ und für ganze Gruppen von Pumpen vornehmen. Und in einer Cloud ablegen. Ausblick: Digitalisierung schreitet voran Was wird die Pumpen-Hersteller in den kommenden Jahren bewegen? Das Thema „Industrie 4.0“ wird die Branche weiter intensiv beschäftigen. Soll heißen: Die Pumpe muss noch kommunikativer werden, um mehr als heute Teil der Systeme Gebäude bzw. Produktionsanlage zu sein. Das verändert Geschäftsmodelle. Grundfos wird mittelfristig einen größeren Teil seines Umsatzes nicht mehr aus der klassischen Pumpentechnik generieren, sondern aus Systemlösungen, Sensoren, MSR-Technik und Services. Denn es fällt immer schwerer, Produkte allein über die Eigenschaften der Hardware unterscheidbar zu machen. Die Innovationen verlagern sich zunehmend in den Bereich der Programmierung vonspezifischer Software, in die Vernetzung und deren Schnittstellen. Keine Frage: Hardware und Software wachsen Um den Fernzugriff auf Pumpensysteme zu ermöglich, hat Grundfos ein pumpenspezifisches Remote Management entwickelt weiterzusammen – das I-Solutions-Konzept wird deshalb kontinuierlich ausgebaut. Daten sind der Rohstoff des digitalen Zeitalters. Auf Basis der Sammlung und Verarbeitung großer Datenmengen entstehen schon heute neuartige Geschäftsmodelle – mit Blick auf Pumpen sind das weitergehende Dienstleistungsangebote hinsichtlich Wartung und Instandhaltung bis hin zu Contracting-Modellen. Und wer Zugriff auf Daten hat, kann Prozess- und Betriebsabläufe überwachen und steuern. Über die vergangenen 50 Jahre entwickelte sich die Grundfos-Pumpe aus einer eher passiven Stand-alone-Lösung zu einer aktiven Systemkomponente der Produktionsanlage. Die Vernetzung der Hardware und pumpenspezifische Automatisierungs-Applikationen sind Teil des Prozess-Managements geworden. www.grundfos.de Neu für den Leistungsbereich 0,37 - 22 kW VLT® Midi Drive FC 280 Passt sich Ihrer Anwendung an flexibel, kommunikativ, benutzerfreundlich • Regelalgorithmus für Asynchron- und PM-Motoren • 5 Feldbus-Schnittstellen • Integrierte Sicherheitsfunktion, zweikanaliger STO, SIL 2, PLd Besuchen Sie uns auf der BrauBeviale 2016 in Halle 7, Stand 431 sowie auf der SPS IPC Drives 2016 in Halle 3, Stand 318 Weitere Informationen finden Sie unter: www.danfoss.de/drives Danfoss GmbH · Danfoss Drives Tel. +49 69 97533 044, E-mail: cs@danfoss.de

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