Alles unter Kontrolle! (Promotion) Verarbeitung von Agrarprodukten einfach und effizient überwachen

Einfach, effizient, zuverlässig: komplette Produktionsanlagen in der Lebensmittelindustrie überwachen.

Bild: Schaeffler
06.03.2024

Eine Zustandsüberwachung für große Produktionsanlagen, die so einfach in Betrieb zu nehmen ist wie ein Drucker, dazu kabellos, intelligent und selbstvernetzend: Das klingt nach der Quadratur des Kreises, ist aber dank Maschinenlernalgorithmen und Mesh-Netzwerk ganz real verfügbar.

Raps ist eine der beliebtesten Ölpflanzen in Deutschland. Rapssaat lässt sich nicht nur zu Speiseöl und Tierfuttermittel, sondern auch zu Biodiesel und Glycerin für die Futter-, Lebensmittel- und Kosmetikindustrie weiterveredeln. Laut OVID, dem Verband der ölsaatverarbeitenden Industrie in Deutschland, werden hierzulande über vier Millionen Tonnen Rapsschrot pro Jahr verbraucht – ein gigantischer Markt.

Viterra mit Sitz in Rotterdam ist ein international führender Vermarkter und Verarbeiter von Getreide, Ölsaaten und Hülsenfrüchten. Am Standort Magdeburg produziert das Unternehmen Biodiesel, technische Rapsöle, Rapsextraktionsschrot sowie Glycerin. Der Sachsen-Anhalter-Betrieb zählt zu den größten Ölmühlen und Biodieselherstellern Europas. Eine wirtschaftliche, störungsfreie und damit versorgungssichere Produktion ist daher essenziell. Teil der Qualitätssicherung und Instandhaltung sind unter anderem kontrollierte und alarmgesteuerte Produktionsanlagen, Messungen von systemkritischen Parametern und zwei betriebsinterne Labore.

Die Herausforderung

28 Instandhaltungsexperten sorgen in den drei Viterra-Magdeburg-Werken für einen reibungslosen Ablauf der Produktionsprozesse. Um ungeplante Stillstände zu vermeiden, wurden regelmäßig manuelle Messungen an prozesskritischen Maschinen vorgenommen. „Einige Messstellen unserer Maschinen sind schwer zugänglich oder stellen aufgrund ihrer produktionsbedingt hohen Umgebungstemperatur eine starke Belastung für die Messtechniker dar“, so Eric Fiedler, Reliability Supervisor der Viterra Magdeburg. Außerdem seien die Anlagen extrem weitläufig und die routenbasierten Kontrollgänge eigentlich nicht mehr zeitgemäß. Die Instandhaltung suchte daher nach einer einfach zu installierenden und intelligenten Zustandsüberwachungslösung. Auch Ex-Schutz-Bereiche sollten damit abgedeckt werden. Das Unternehmen entschied sich am Ende für die Condition-Monitoring-Lösung Optime CM von Schaeffler.

Lösung: beliebig erweiterbar

Optime CM besteht aus kabellosen, batteriebetriebenen Sensoren, einem Gateway und digitalen Services, die auf proprietären Schaeffler-Algorithmen beruhen. Bei Viterra Magdeburg wurden 33 Maschinen und Aggregate mit hoher Kritikalität ausgewählt und mit unterschiedlichen Optime-Sensoren ausgestattet – darunter Motoren und Pumpen der Ölmühle, dem wichtigsten Anlagenteil, in dem die Ölsaaten zu rund 40 Prozent in Pflanzenöl und zu 60 Prozent in Futtermittel getrennt werden. Auch in explosionsgefährdeten Bereichen kommen die Sensoren von Schaeffler zum Einsatz: Optime-5-Ex-Sensoren sind für explosionsgefährdete Bereiche bis zur Ex-Zone 1/21 nach Atex/IECEx zugelassen. Diese überwachen bei Viterra Magdeburg unter anderem zwei Separatoren und eine Pumpe an einem sogenannten Extraktor. Innerhalb der ersten zehn Monate nach Installation von Optime CM konnten zwei ungeplante Stillstände vermieden werden.

Alarmmeldung Motorschaden

Im Oktober 2022 erhielt das Instandhaltungsteam eine Alarmmeldung am Antrieb der Zuführschnecke an einer der Fertigpressmaschinen. Das Team bestätigte durch eine manuelle Messung, dass es sich hierbei um einen Motorschaden handelte. Der Austausch des Motors wurde daraufhin für den nächsten geplanten Stillstand eingetaktet. In dieser Zeit hatte die Instandhaltung den Zustand der Zuführschnecke ständig im Blick, um im Falle einer rapiden Verschlechterung entsprechend reagieren zu können.

So einfach wie ein Drucker in Betrieb zu nehmen

Die Optime-Sensoren werden an Pumpen, Motoren, Lüftern und Aggregaten verschraubt oder verklebt und per NFC und der App Optime Mobile am Smartphone aktiviert. Dies nimmt nur wenige Minuten pro Senor in Anspruch. Der Clou: Alle Sensoren verbinden sich automatisch untereinander und mit dem Gateway zu einem Mesh-Netzwerk. Letztere zählen zu den zuverlässigsten und energiesparendsten IoT-Netzwerken in der Industrie. Es lassen sich jederzeit weitere Sensoren hinzufügen. Überwachte Maschinen können gruppiert und ihre Betriebszustände in unterschiedlichen anwenderspezifischen Ansichten dargestellt werden. Die Optime-Mobile-App zeigt Trendverläufe und visualisiert die Schwere möglicher Vorfälle über ein mehrstufiges Warnsystem. Im Notfall schlägt sie Alarm und liefert weitere Informationen.

Optime CM erkennt Fehlfunktionen, wie beispielsweise Schäden an Wälzlagern, Getrieben, Pumpen, Lüftern und Elektromotoren bereits Wochen im Voraus und gibt Hinweise auf deren Ursachen. Dafür werden kontinuierliche, automatische Analysen durchgeführt, die auf das umfangreiche Wälzlager-Wissen und Condition-Monitoring-Know-how von Schaeffler sowie auf Maschinenlernalgorithmen zurückgreifen. So macht Optime CM die Planung von Wartungsarbeiten, Personalbedarf und Ersatzteilbeschaffung einfach, zeitsparend und kosteneffizient.

Die Überwachung rotierender Maschinen kostet Viterra Magdeburg nur wenige Cent pro Sensor und Tag und ist damit bis zu 50 Prozent günstiger als die bisherige Überwachung mit herkömmlichen Handmessgeräten. Keine Überraschung: Das Unternehmen möchte zukünftig noch an weiteren Maschinen und Aggregaten Optime CM einsetzen.

Bildergalerie

  • Die Condition-Monitoring-Lösung Optime CM von Schaeffler überwachen bei Viterra Magdeburg unter anderem zwei Separatoren und eine Pumpe an einem sogenannten Extraktor.

    Die Condition-Monitoring-Lösung Optime CM von Schaeffler überwachen bei Viterra Magdeburg unter anderem zwei Separatoren und eine Pumpe an einem sogenannten Extraktor.

    Bild: Schaeffler

  • Bezüglich einfacher Installation und Inbetriebnahme sowie automatisierter Analyse ist die Condition-Monitoring-Lösung Optime CM ein Quantensprung in der Instandhaltung.

    Bezüglich einfacher Installation und Inbetriebnahme sowie automatisierter Analyse ist die Condition-Monitoring-Lösung Optime CM ein Quantensprung in der Instandhaltung.

    Bild: Schaeffler

  • „An unserem Standort haben wir mehrere kritische Maschinen. Ein Ausfall dieser Maschinen führt unweigerlich zu einem Stillstand der gesamten Produktionslinie“, so Mathias Rothe, Leiter Instandhaltung, Viterra Magdeburg.

    „An unserem Standort haben wir mehrere kritische Maschinen. Ein Ausfall dieser Maschinen führt unweigerlich zu einem Stillstand der gesamten Produktionslinie“, so Mathias Rothe, Leiter Instandhaltung, Viterra Magdeburg.

    Bild: Schaeffler

  • Die App OPTIME Mobile alarmierte ein Signal am Antrieb einer Zuführschnecke. Bild oben das alarmierte Ereignis und ...

    Die App OPTIME Mobile alarmierte ein Signal am Antrieb einer Zuführschnecke. Bild oben das alarmierte Ereignis und ...

    Bild: Schaeffler

  • ... Bild unten die zugehörigen RMS-Werte. Der Status wird als normal, verdächtig, Warnung und schwerwiegend angezeigt.

    ... Bild unten die zugehörigen RMS-Werte. Der Status wird als normal, verdächtig, Warnung und schwerwiegend angezeigt.

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