Ein detailliertes Glossar mit wichtigen Begriffen, Techniken und Technologien der Zustandsüberwachung für Fachkräfte aus Instandhaltung, Zuverlässigkeit und Betrieb.
Zustandsüberwachung steht im Mittelpunkt der modernen Instandhaltung und Zuverlässigkeitstechnik. Dieses Glossar bietet ausführliche Definitionen und praxisnahe Erläuterungen zu wichtigen Begriffen und Technologien auf Basis von ISO 17359, ICAO-Standards und weltweiten Best Practices aus der Industrie.
Definition:
Die akustische Analyse ist eine Methode der Zustandsüberwachung, die Schallwellen – hörbare wie auch Ultraschall – aufnimmt und interpretiert, um den Betriebszustand von Maschinen zu beurteilen. Sie nutzt Sensoren wie Mikrofone und piezoelektrische Wandler, um Anomalien in Geräuschmustern zu erkennen, die auf Probleme wie Lagerschäden, Leckagen oder elektrische Fehler hindeuten können.
Anwendungen:
Branchenbeispiel:
In der Luftfahrt werden Ultraschalldetektoren eingesetzt, um Leckagen im Kraftstoffsystem oder frühzeitige Materialrisse präzise zu lokalisieren und so Sicherheit und Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Definition:
Asset-Kritikalität ist der Prozess der Bewertung, wie wesentlich eine Anlage für Betrieb, Sicherheit und geschäftliche Ziele ist. Diese Bewertung bestimmt den Umfang an Überwachungs- und Instandhaltungsressourcen, der für jede Anlage bereitgestellt wird.
Bestimmungsfaktoren:
Best Practice:
Anlagen mit hoher Kritikalität (z. B. Hauptverdichter, Flugzeugtriebwerke) erfordern eine kontinuierliche, fortschrittliche Überwachung. Anlagen mit niedriger Kritikalität werden meist periodisch überprüft.
Definition:
Referenzwerte sind Vergleichsmessungen, die unter idealen Betriebsbedingungen aufgezeichnet werden und als Standard zur Erkennung von Abweichungen dienen.
Festlegung:
Bedeutung:
Der Vergleich aktueller Daten mit Referenzwerten ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Verschleiß oder Fehlern und unterstützt Algorithmen für maschinelles Lernen in der vorausschauenden Instandhaltung.
Definition:
CbM ist eine Instandhaltungsstrategie, bei der Eingriffe auf Basis des tatsächlichen Anlagenzustands erfolgen, wie er durch Echtzeit- oder periodische Überwachung angezeigt wird, anstatt nach festen Zeitplänen.
Bestandteile:
Vorteile:
Reduziert unnötige Instandhaltung, senkt Kosten und verhindert unerwartete Ausfälle – empfohlen von ICAO und ISO 17359 für kritische Anlagen.
Beispiel:
Flugzeugkomponenten werden ausgetauscht, wenn Daten Verschleiß anzeigen, nicht allein nach Flugstundenintervallen.
Definition:
Zustandsüberwachung ist der fortlaufende Prozess der Erfassung und Analyse von Schlüsselindikatoren (Schwingung, Temperatur, Druck, Schmierung, Akustik) des Maschinenzustands, um Ausfälle zu verhindern und die Leistung zu optimieren.
Parameter & Technologien:
Richtlinien:
Ausgerichtet an internationalen Standards wie ISO 17359 und ICAO-Instandhaltungsprotokollen.
Beispiel:
Strahltriebwerke werden auf Schwingungsanomalien überwacht, um Klingenbrüche zu verhindern.
Definition:
Eine spezialisierte digitale Plattform, die Sensordaten von Industrieanlagen sammelt, visualisiert und analysiert und so Echtzeit-Diagnosen, Alarme und Berichte ermöglicht.
Funktionen:
Anwendungsfall:
Zentralisierte Überwachung von Tausenden Anlagen mit Instandhaltung nur bei echtem Bedarf laut Daten.
Definition:
Eine Methode der Echtzeit-, unterbrechungsfreien Zustandsüberwachung mittels fest installierter Sensoren. Unverzichtbar bei risikoreichen oder kritischen Anlagen.
Vorteile:
Beispiel:
Getriebe von Windenergieanlagen werden kontinuierlich überwacht, um Lagerschäden vor Ausfall zu erkennen.
Definition:
DAQ-Systeme sind Hard- und Softwarelösungen zur Erfassung, Digitalisierung und Übertragung von Sensordaten für die Zustandsüberwachung.
Bestandteile:
Skalierbarkeit:
Von einfachen Mehrkanal-Loggern bis zu Unternehmenssystemen mit Integration in SCADA, DCS und Cloud-Analysen.
Rahmen:
Wert:
Optimiert die Instandhaltung, reduziert Ausfallzeiten und unterstützt kontinuierliche Verbesserung.
Definition:
Überwachung elektrischer Parameter (Spannung, Strom, Widerstand, Leistungsfaktor) zur Beurteilung des Anlagenzustands und Vorbeugung von Ausfällen.
Wichtige Methoden:
Beispiele:
Erkennung von Isolationsabbau in Generatorwicklungen, Vermeidung von Kurzschlüssen.
Definition:
Zerstörungsfreie Prüfverfahren mit Magnetfeldern (Wirbelstrom, Magnetflussleckage) zur Erkennung von Defekten in Metallbauteilen.
Verfahren:
Branchenanwendung:
Kritisch bei Pipelines, Lagertanks, Flugzeugen und Eisenbahnen.
Definition:
Eine spezifische Art, wie eine Anlage oder Komponente versagen kann. Die Klassifikation von Ausfallmodi beeinflusst Überwachungs- und Instandhaltungsstrategien.
Typen:
Normen:
FMEA und ICAO MSG-3 dienen der systematischen Analyse von Ausfallmodi.
Definition:
IIoT verbindet vernetzte Sensoren, Edge-Geräte und Cloud-Analysen zur Echtzeitüberwachung, Optimierung und Automatisierung industrieller Anlagen.
Bestandteile:
Vorteile:
Ermöglicht skalierbare, dezentrale Überwachung und fortschrittliche prädiktive Instandhaltung.
Berührungslose Messung von Temperaturunterschieden mit Infrarotkameras zur Erkennung von Hotspots, Isolationsfehlern oder elektrischer Überlastung.
Untersuchung von Schmierstoffeigenschaften (Viskosität, Verunreinigungen, Verschleißpartikel) zur Beurteilung von Maschinenverschleiß und Vorbeugung von Ausfällen.
Instandhaltungsstrategie, die Zustandsüberwachungsdaten und Analysen nutzt, um Ausfälle vorherzusagen und zu verhindern, bevor sie auftreten.
Strukturierter Prozess zur Untersuchung und Ermittlung der zugrundeliegenden Ursachen von Ausfällen, der Korrekturmaßnahmen lenkt.
Messung und Auswertung von Schwingungspegeln und -frequenzen zur Erkennung von Unwucht, Fehlausrichtung oder Lagerschäden bei rotierenden Maschinen.
Zustandsüberwachung ist eine sich entwickelnde Disziplin – von fortschrittlichen Sensoren, IIoT-Konnektivität und Analytik getragen – und sorgt branchenübergreifend für sichere, zuverlässige und wirtschaftliche Instandhaltungsergebnisse.
Zustandsüberwachung ist die kontinuierliche oder periodische Messung und Analyse von Parametern wie Schwingung, Temperatur, elektrischem Strom und Schmiermittelqualität, um den Zustand von Maschinen zu beurteilen. Sie ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Fehlern und unterstützt proaktive Instandhaltungsmaßnahmen.
Die zustandsbasierte Instandhaltung plant Eingriffe auf Basis des tatsächlichen Anlagenzustands, wie er durch Sensordaten und Analysen angezeigt wird, und greift nur ein, wenn es erforderlich ist. Die vorbeugende Instandhaltung hingegen basiert auf festen Intervallen oder Nutzungszeiten, unabhängig vom Anlagenzustand.
Referenzwerte sind Vergleichsmessungen, die den normalen, gesunden Betriebszustand von Anlagen darstellen. Sie werden bei neuen Geräten oder nach größeren Wartungsarbeiten festgelegt und dienen als Maßstab zur Erkennung von Abweichungen und aufkommenden Fehlern.
Asset-Kritikalität ist die Bewertung, wie wichtig eine Anlage für betriebliche, sicherheitsrelevante und wirtschaftliche Ziele ist. Anlagen mit hoher Kritikalität erhalten die fortschrittlichste und häufigste Überwachung, um sicherzustellen, dass Ausfälle mit großen Auswirkungen verhindert oder umgehend behoben werden.
Wichtige Technologien sind Schwingungsanalyse, akustische (ultraschall- und hörbare) Überwachung, Infrarot-Thermografie, Ölanalyse, Überwachung elektrischer Parameter und elektromagnetische Prüfverfahren (Wirbelstrom- und Magnetflussprüfung). Moderne Systeme integrieren diese mit Datenerfassungsplattformen und Analysesoftware.
IIoT ermöglicht die Echtzeit- und Fernüberwachung von Anlagen durch intelligente Sensoren, Edge-Geräte und cloudbasierte Analysen und unterstützt skalierbare Implementierungen sowie fortschrittliche prädiktive Instandhaltungsstrategien über mehrere Standorte hinweg.
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