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Verfahrenstechnik 4/2021

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Verfahrenstechnik 4/2021

HANNOVER MESSE DIGITAL

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION 2021 REDUZIERUNG UNGEPLANTER AUSFALLZEITEN Die Idee der Erfassung von Daten, mit denen Experten den Zustand überwachen können, ist in der Prozessindustrie nicht neu. Das Konzept der Industrie 4.0 (IIoT) unterscheidet sich jedoch durch die Einführung einer komplett neuen Auswahl an Sensoren und verbesserte Methoden der Bereitstellung von Daten weltweit. Automatisierungstechnologien sind ein wichtiger Hebel für die Verknüpfung betrieblicher Ereignisse mit Geschäftsleistungskennzahlen (KPI). Automatisierungssysteme sind das zentrale Nervensystem für sämtliche Daten, mit denen Experten sich einen Überblick über die Vorfälle in einem Betrieb verschaffen können. Echtzeitdaten werden von neuen Sensortechnologien erzeugt und dann über eine sichere Verbindung an Analyse- Tools übermittelt, die in Rechner eingebunden werden können oder aber in der Cloud arbeiten. Die Anlagenzustandsüberwachung stellt einen wichtigen Anwendungsfall für das IIoT dar. Ein zustandsbasiertes Wartungskonzept mit frühzeitiger Erkennung möglicher Störungen für eine größere Auswahl kritischer Anlagenteile kann erstellt werden, um die vorausschauende Wartung zu ermöglichen. Es geht nicht nur um die Überwachung von Schwingungsdaten rotierender Anlagen. Mit der optimalen Nutzung einer großen Auswahl an Autor: Vladimir Nitu, Digital and Connected Services Manager Europa, Emerson, Cluj, Rumänien Sensortechnologien kann der Zustand aller kritischen Anlagen zwischen Stilllegungen, Abschaltungen und Stillständen überwacht werden. Dies ermöglicht eine bessere Planung der für einen geplanten Stillstand benötigten Teile und Ressourcen. Für eine erfolgreiche Zustandsüberwachung müssen im ersten Schritt kritische Anlagen und Anwendungen bestimmt werden, die am meisten profitieren könnten. Größtenteils sind dem Wartungs- und Betriebspersonal fehlerhafte Aktoren und Anlagen, die bei Ausfällen in der Vergangenheit Kopfzerbrechen bereitet haben, hinlänglich bekannt. Gegebenenfalls kann eine formellere Kritikalitätsanalyse, normalerweise als Teil eines standardisierten Zuverlässigkeitskonzepts, durchgeführt werden, bei der in der Branche bewährte Verfahren des Risikomanagements genutzt werden. Ein weiterer Ansatz wäre die Überprüfung der Wartungsprotokolle, um festzustellen, welche Geräte in der Vergangenheit die größten negativen Auswirkungen auf den Betrieb hatten. Die entscheidenden Faktoren bei der Erstellung eines Business Case sind die Reduzierung der Wartungskosten, die Verbesserung der Anlagenleistung, die Steigerung der Prozessverfügbarkeit und die Verbesserung der Wartungseffizienz. Diese können allesamt auf die Vermeidung ungeplanter Ausfallzeiten zurückgeführt werden. BEI LAUFENDEM BETRIEB Der nächste Schritt ist die Anlagenüberwachung bei laufendem Betrieb. Hier stellt das IIoT einen echten Mehrwert dar. Bisher wurden Anlagen überprüft, wenn sie offline und außer Betrieb waren. Oft werden Anlagen außer Betrieb genommen und eine interne Inspektion des Teilezustands vorgenommen. Mitunter werden Teile ausgetauscht, obwohl dies nicht nötig gewesen wäre. Da viele Betriebe den Zeitraum zwischen geplanten Stillständen auf bis zu fünf Jahre ausweiten, laufen Anlagen nun mehrere Jahre, ohne dass man ausreichend über ihren Zustand informiert ist. Es wurden einige vorbeugende Wartungskonzepte aufgestellt, um die Anlagen regelmäßig zu überprüfen. Dafür werden zu- 28 VERFAHRENSTECHNIK 04/2021 www.verfahrenstechnik.de

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION 2021 meist ausgebildete Techniker benötigt, die sich zu den Geräten in der Anlage begeben und Daten in unregelmäßigen Abständen manuell erfassen. Aus Kostengründen kann dies nur einmal pro Jahr erfolgen. Der dritte und letzte Schritt ist vermutlich der Wichtigste, da hier ein echter Mehrwert generiert werden kann. Es genügt nicht, den Zustand kritischer Anlagen einfach nur zu überwachen. Auch die Verwertung der Überwachungsergebnisse muss möglich sein. Der Fokus muss auf geplanten Wartungsarbeiten liegen, und der Erfolg ist von der richtigen Einbindung vorausschauender Wartung in die Arbeitsprozesse abhängig. Die Empfehlungen der Fachleute müssen in die Wartungsplanungssysteme integriert werden, und Prioritäten müssen gezielt gesetzt werden. Die vorzeitige Feststellung potenzieller Störungen ermöglicht die rechtzeitige Bestellung der benötigten Ersatzteile vor Beginn der Wartungsarbeiten. Anhand der Ergebnisse der Zustandsüberwachung kann man sich auf reparaturbedürftige kritische Anlagen konzentrieren und unnötige Wartungsarbeiten vermeiden, da detaillierte Kenntnisse über den Anlagenzustand vorliegen. CONNECTED SERVICES Durch die IIoT-Technologie wurde ein neues Geschäftsmodell geschaffen, bei dem externe Dienstleister ergebnisorientierte Dienstleistungen anbieten. Um das gewünschte Ergebnis zu erreichen, kann es sinnvoll sein, sich an externe Dienstleister wie Emerson zu wenden, die wesentlich mehr Fachkompetenz bieten, als im Unternehmen verfügbar ist – insbesondere für sehr spezielle Armaturen wie Regelventile. Connected Services nutzen die IIoT-Technologie, um lokale Datensysteme und Sensornetzwerke sicher mit Cloud-basierten Systemen zu verbinden, mit deren Hilfe Experten Daten analysieren können, um neue wertvolle Prozesseinblicke zu erhalten. Am Beispiel der Zustandsüberwachung bei Regelventilen bedeutet dies: Ventilexperten in Service-Centern weltweit sind in der Lage, ihre umfassenden Erfahrungen bei der Auslegung von Daten, die von digitalen Ventilreglern erfasst werden, einzusetzen. Zeitfolgedaten, Ereignisse und Diagnosetestergebnisse werden bereitgestellt, ohne sie den Experten vor Ort zusenden zu müssen. Die Fachkompetenz kann auf eine größere Anzahl kritischer Regelventile angewandt werden – und zwar ohne zusätzliche Kosten und aufwändige Reisen. So ist das Bedienpersonal in der Lage, das gewünschte Ergebnis zu erreichen, ohne im Unternehmen spezielle Kompetenzen aufbauen zu müssen. Unternehmen können sich darauf konzentrieren, ihre Wartungstätigkeiten besser zu planen sowie Abschaltungen, Stillstände und Stilllegungen vorzubereiten, während sie dringendere Aufgaben im Tagesgeschäft erledigen. Durch eine Zustandsüberwachung lassen sich unnötige Wartungsarbeiten vermeiden INVESTITION IN DIE ÜBERWACHUNG Ein global tätiges Öl- und Gasunternehmen war in der Lage, den Business Case für die Überwachung von Regelventilen mengenmäßig zu bestimmen. Ziel war es, über einen Zeitraum von zwei Jahren keine unerwarteten Abschaltungen durch Regelventile zu haben. Der Business Case basierte auf den Auswirkungen eines ungeplanten Stillstands in der Produktion. Bei einer Produktionsleistung von 24 000 Barrel/Tag und einem Produktwert von ca. 41 €/Barrel gäbe es einen Produktionsausfall von ca. 1 Mio. €/Tag, was ca. 41 000 €/h entspricht. Die Kosten der Zustandsüberwachung für einen Zeitraum von einem Jahr rechnen sich bereits, wenn ein ungeplanter Ausfall von nur einer Stunde verhindert wird. Wenn es um digitale Transformation und Wartung geht, kann der Einsatz digitaler Technologien wie des IIoT zur Effizienzsteigerung bei Stilllegungen, Abschaltungen und Stillständen erhebliche Einsparungen bewirken. Ziel sind die Wartungsplanung basierend auf tatsächlichen Anlagendaten, die frühzeitige Bestellung von Teilen sowie die Ausführung der Wartungsarbeiten zwischen den Abschaltungen. Für die obigen Ventile bedeutet das: Die durchschnittlichen Kosten für den Ausbau eines Regelventils liegen bei ca. 4 100 €. Gemäß der Wartungsprotokolle müssen 30 % der ausgebauten Ventile nicht repariert werden. Bei einer kleinen Abschaltung von 30 Ventilen würde die Zustandsüberwachung unter Nutzung von Connected Services eine Ersparnis von ca. 37 000 € bringen. Fotos: Shutterstock www.emerson.com Gefahrstofflager von DENIOS. Überall im Einsatz. Wenn im Offshore-Windpark Global Tech I auf der Umspannplattform mitten in der Nordsee Gefahrstoffe gelagert werden müssen, ist das eine Aufgabe, die wie gemacht ist für uns. Mit 35 Jahren Erfahrung fertigen wir in unserer hochmodernen Produktion passgenaue Lösungen für unsere Kunden – von Standard bis Individual. Was können wir für Sie tun? www.denios.de/gefahrstofflager Foto © Copyright by Global Tech I Offshore Wind GmbH Gefahrstofflager von DENIOS. Customised solutions.

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