Vorausschauende Instandhaltung im Industriepark Kalle-Albert
Im Wiesbadener Industriepark Kalle-Albert sind 75 unterschiedliche Unternehmen angesiedelt, die insgesamt rund 6000 Mitarbeitende beschäftigen. Eine technische Voraussetzung für zahlreiche Produktionsbetriebe ist die zuverlässige Versorgung mit Druckluft, welche für die mechanische Steuerung großer Produktionsanlagen eingesetzt wird. Der Ausfall des Druckluftstroms hätte gravierende Folgen – Grund genug, heraufziehende Veränderungen der Zustandsdaten und Störungen bereits zu erkennen, bevor sie tatsächlich auftreten.
Das Projekt: Zuverlässige Überwachung des Kühlsystems
Für Industrie und Mittelstand 4.0 setzt der Industrieparkbetreiber InfraServ Wiesbaden innovative Technologien zur digitalen Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen ein. Darauf aufsetzende intelligente Wartungs- und Instandhaltungsprozesse aller Anlagen werden über ein gemeinsames System im Blick behalten, um die Verfügbarkeit zu erhöhen, ungeplante Stillstände zu vermeiden und die Systeme übergreifend zu optimieren. Bei der vorausschauenden Instandhaltung zeigen sich erste, zukunftsweisende Erfolge. So konnte Ende 2019 auf Grundlage digitaler Technologien die für den Industriepark essenzielle Produktion von Druckluft gesichert und der Ausfall einer hierfür wichtigen Pumpe verhindert werden.
Der Kunde: InfraServ Wiesbaden
InfraServ Wiesbaden (ISW) ist seit 1997 Standortbetreiber des 96 Hektar großen Industrieparks Kalle-Albert und stellt unter anderem die Energien zur Verfügung. Das Unternehmen beschäftigt etwa 900 Mitarbeiter. Die Tochtergesellschaften ISW-Technik und GES Systemhaus haben sich bei Standort- und Mittelstandsunternehmen in der Region Rhein-Main als innovative Dienstleister bei der Wartung und Instandhaltung von Maschinen und Anlagen sowie als IT-Dienstleister für praxiserprobte Lösungen und neueste Technologien etabliert.
Die Herausforderung: Ausfallsicherheit und Zusammenführung der Daten
Die von ISW gewährleistete Druckluftversorgung im Industriepark liefert rund um die Uhr etwa 22 Tausend Kubikmeter Druckluft pro Stunde mit 5 bar Überdruck, was sich pro Jahr auf etwa 200 Millionen Kubikmeter summiert. Um das lebensnotwendige Druckluftsystem zuverlässig am Laufen zu halten und die Betriebstemperatur kontinuierlich zu kühlen, setzt ISW auf zwei KSB-Komponenten: Etanorm-Pumpen und KSB Guard, die zuverlässige Überwachungseinheit.
KSB Guard ermöglicht es dem Kunden, über ein Web-Portal alle Zustandsdaten der Pumpen wie Temperatur, Schwingungen und Lastzustand rund um die Uhr im Blick zu behalten. ISW hatte jedoch den Wunsch, die Zustandsdaten von KSB Guard in die eigene IoT-Plattform einzubinden. Die Datenübermittlung sollte online über eine Datenschnittstelle erfolgen, um auch in der Gesamtplattform zeitnah Zugriff auf die Daten zu haben.
KSB Guard auf einer Pumpe von KSB
Die Lösung: KSB Guard erkennt frühzeitig Lagerschaden
Die KSB Guard-Daten werden auf direktem Weg in die KSB-Cloud übertragen und dort verarbeitet. Für die Integration in die KI Konzept-Plattform werden diese von dort abgeholt und an den zentralen MQTT-Broker im Rechenzentrum des GES Systemhauses übermittelt. Dort werden die Daten mit weiteren Stillstands- und Produktionsdaten angereichert, um den Kunden der ISW relevante Handlungsempfehlungen für den Betrieb ihrer Anlagen zu geben.
Durch eine detaillierte Schnittstellenbeschreibung konnte ISW die Anbindung an die eigene IoT-Plattform schnell umsetzen. Die Anbindung erfolgte über einen Python-Dienst auf einem Linux-Server. Die Daten werden so regelmäßig über eine sichere REST-API-Schnittstelle aus der KSB-Cloud abgeholt und vom MQTT-Broker weiterverarbeitet. Die Zustandsdaten der KSB-Pumpe werden dabei mit anderen Betriebsdaten verknüpft, um so instandhaltungsrelevante Aussagen treffen zu können.
KSB entwickelt seine Produkte permanent weiter, so dass sie in jede erdenkliche Umgebung nahtlos implementiert werden können. Im vorliegenden Fall stellt KSB die schnellstmögliche Lösung bereit, um Zustandsdaten von Pumpen anzubinden. Die Daten werden hierfür vorverarbeitet und können so direkt genutzt und ohne Umwege in die Plattform von ISW-T übertragen werden.
Der von KSB Guard registrierte Schwingungsverlauf mit Abweichung zum Normalbetrieb
Im Oktober 2019 konnte sich das System zum ersten Mal erfolgreich bewähren: An einer der Pumpen wurde eine Abweichung zum Normalbetrieb gemeldet. Nachdem KSB Guard eine Warnung wegen zu hoher Schwingungen detektiert hatte, wurde InfraServ automatisch per E-Mail informiert. Dank KSB Guard konnte ISW-Technik einen sich anbahnenden Lagerschaden frühzeitig erkennen – eine normale Verschleißerscheinung, die je nach Beanspruchung der Pumpe in variierenden Zyklen einen Lagertausch notwendig macht.
Die ISW-Techniker leiteten zu unkritischen Zeiten eine Instandsetzung in der eigenen Werkstatt ein. So konnte ein spontaner Ausfall der Anlage mit ungeplanten Stillstandzeiten und weiterreichenden Betriebsschäden rechtzeitig verhindert werden. Beim plötzlichen Ausfall der Pumpe wäre zwar die Zweitpumpe angesprungen, um die Druckluftproduktion störungsfrei aufrechtzuerhalten, jedoch birgt eine gezielte und vorausschauende Instandhaltungsmaßnahme enorme Vorteile.
Insgesamt erhöht sich durch die eingesetzte KSB-Technik nicht zuletzt die Sicherheit und Verfügbarkeit der Energieversorgung im Industriepark. Aufgrund der guten Erfahrung hat ISW-Technik KSB Guard mittlerweile auch bei anderen Standortkunden im Industriepark installiert.
Zahlen I Daten I Fakten
Anlage: Kühlsystem der Druckluftversorgung im Industriepark Kalle-Albert
Endkunde: InfraServ Wiesbaden
Projektdaten:
- 2x Etanorm 200-150-400
- 2x KSB Guard
- 1x KSB Guard Gateway
Eingesetzte Produkte
Etanorm
Horizontale Spiralgehäusepumpe, einstufig, mit Nennleistungen und Hauptabmessungen nach EN 733, mit Lagerträger, in Prozessbauweise, mit auswechselbaren Wellenhülsen / Wellenschutzhülsen und Spaltringen, mit motormontiertem Drehzahlregelsystem. Mit KSB SuPremE, einem magnetfreien Synchron-Reluktanzmotor der Effizienzklasse IE4/IE5 gemäß IEC TS 60034-30-2:2016, für den Betrieb am Drehzahlregelsystem Typ KSB PumpDrive 2 oder KSB PumpDrive 2 Eco ohne Rotorlagegeber. Befestigungspunkte entsprechend EN 50347, Hüllmaße gemäß DIN V 42673 (07-2011). ATEX-Ausführung erhältlich.
KSB Guard
System zur Zustandsüberwachung von Pumpen: Sensorik an der Pumpe nimmt Schwingungs- und Temperaturdaten auf, Datenverarbeitung in der KSB Cloud, Informationen zum Pumpenzustand über Mobiltelefon oder Desktop abrufbar. Einfache Nachrüstung an Pumpen im laufenden Betrieb. Komponenten des KSB Guard Systems: KSB Guard Kit (bestehend aus Sensoreinheit sowie Sende- und Batterieeinheit) und KSB Guard Gateway. Für den Zugriff auf die Betriebsdaten wird ein Zugang zum KSB Guard Web-Portal www.ksbguard.net (Desktop) oder zur KSB Guard App benötigt. Ein KSB Guard Gateway kann für bis zu 40 Pumpen eingesetzt werden.