Cruciale gegevens in de gaten houden: Slimme bewaking biedt veel voordelen.

Bewakingsoplossingen zijn ongetwijfeld een belangrijk instrument op weg naar een gedigitaliseerde installatie, geoptimaliseerd onderhoud en energie-efficiënte processen. Hierbij zijn 'eenvoudige' gegevens zoals trillingen, temperatuur, bedrijfsuren of informatie over het bedrijfspunt de sleutel tot succes. Deze moeten echter wel eerst beschikbaar zijn en correct worden geanalyseerd en geïnterpreteerd. Het doel is duidelijk: onjuist werkende componenten identificeren, tekenen van slijtage en schade voorzien en zo dure storingen voorkomen en energiekosten verlagen. De vraag blijft hoe digitale oplossingen kunnen helpen bij de analyse en interpretatie en hoe gegevens optimaal kunnen worden gebruikt.

Het magische woord in deze context is 'afwijkingsdetectie'. Het doel is prognoses (voorspellingen) te kunnen maken van afwijkingen op basis van de huidige bedrijfsparameters, zodat tijdig voorzorgsmaatregelen kunnen worden genomen voordat een ongeplande uitval optreedt. Deze aanpak wordt ook wel 'predictive maintenance' of 'voorspellend onderhoud' genoemd. Hierbij worden de bestaande machinegegevens gekoppeld en geëvalueerd met statistische modellen en intelligente algoritmen. Dus hoe kunnen exploitanten intelligent en tegelijkertijd praktisch voorspellend onderhoud uitvoeren? In de eerste plaats vereist dit betrouwbare en centraal verzamelde digitale statusgegevens van de draaiende machines. Als deze beschikbaar zijn, worden ze - bij voorkeur automatisch - geëvalueerd en gevisualiseerd.

Nadat de evaluatie heeft plaatsgevonden, kan daaruit belangrijke informatie worden afgeleid. Zo kunnen op basis van trillingspatronen al trends worden vastgesteld, zodat duidelijk wordt wat het probleem is met de pomp voordat er daadwerkelijk schade optreedt. Als de trillingen in de loop van weken en maanden geleidelijk toenemen, duidt dit bijvoorbeeld op een probleem met een pomp. Wat voor de waarnemer niet merkbaar is omdat de pomp 'goed' draait, blijft niet verborgen voor een intelligent algoritme. Dit eenvoudige voorbeeld toont al aan dat digitalisering grote voordelen oplevert en dus ook het onderhoudsmanagement optimaliseert of zelfs transformeert. Operators profiteren nu van transparantie, bedrijfszekerheid en beschikbaarheid. Maar hoe begin je?

SUit onderzoek door de VDMA is gebleken dat 70% van de ongeplande stilstandtijden van installaties door bewakingsoplossingen vooraf kan worden gedetecteerd en dus kan worden vermeden. Ook KSB biedt operators zo'n slimme oplossing: KSB Guard. Dit is niet alleen een "stukje" hardware dat op de apparatuur wordt bevestigd, maar nog veel meer: KSB Guard is een digitale totaalservice waarmee de exploitanten hun onderhoudsmanagement kunnen optimaliseren en daarbij ondersteuning krijgen van ervaren experts. Aan de slag gaan met intelligente voorspellende monitoring van pompen is verbluffend eenvoudig. De gebruiker zelf of KSB plakt gewoon een sensorsysteem op de pomp of andere Rotating Equipment. Dit registreert trillingen en temperatuur en stuurt deze naar de KSB-cloud. De verzamelde gegevens worden vervolgens met behulp van gepatenteerde algoritmen geanalyseerd en in het webportaal of in de app gevisualiseerd.

Hier heeft de gebruiker altijd en overal een overzicht van zijn pompen op een duidelijk dashboard en krijgt hij veel extra informatie over temperatuur, trillingen, bedrijfsuren of belastingstoestanden /profielen. Bovendien kan documentatie over de pompen worden ingezien en een onderhoudshistorie van alle onderhoudswerkzaamheden worden bijgehouden. Zo ontstaat een uitgebreid levenscyclusdossier voor de pomp. Wie een herinnering nodig heeft voor het vervangen of smeren van lagers, kan dit ook instellen.

In geval van een afwijking van de normale werking ontvangen exploitanten meldingen, d.w.z. waarschuwingen en alarmen. Ondertussen zijn zelfs de meldingen 'intelligent', wat betekent dat het algoritme van KSB Guard dynamische limieten instelt op basis van het trilgedrag en de prestaties van de pomp. Terwijl vroeger statische grenswaarden van een DIN-norm werden gebruikt, worden deze nu zorgvuldig uitgebalanceerd met behulp van het algoritme.

De combinatie van sensoren, slimme algoritmen die de gegevens analyseren en visualiseren in een webportaal of app, en de vakkennis van KSB maakt het mogelijk om bijvoorbeeld tekenen van slijtage eerder te detecteren of mogelijke gevolgschade als gevolg van niet-uitgevoerde onderhoudsmaatregelen te voorkomen. Zo wordt ongeplande stilstand van de installatie voorkomen. Tegelijkertijd kunnen onderhoudswerkzaamheden beter worden voorbereid, omdat onderhoudsschema's voor elke machine afzonderlijk kunnen worden opgesteld. Bovendien is een nauwkeurigere bevoorrading van reserveonderdelen mogelijk. Al met al leidt dit tot een grotere bedrijfszekerheid, een hogere beschikbaarheid en niet te verwaarlozen kostenbesparingen.

Daarnaast dragen ervaren en gecertificeerde trillingsexperts, die de gegevensstroom voor de gebruiker verder bewaken en diepgaand analyseren, hun kennis bij aan het KSB Guard Monitoring Center. Het team identificeert in een vroeg stadium veranderende trends in de meetgegevens, onderzoekt deze indien nodig in detail en beveelt maatregelen aan voor reparatie en onderhoud. Daarbij gaat het niet altijd om schade, maar ook om een efficiënte werking van de pomp.

De praktijk heeft bijvoorbeeld al aangetoond dat 20% van de pompen die zijn uitgerust met KSB Guard op basis van deze meetgegevens naar behoefte is gecontroleerd of gerepareerd. En wie denkt dat zijn pomp probleemloos draait, moet er rekening mee houden dat al vijf procent van de pompen die zijn uitgerust met KSB Guard afwijkingen vertoonde vanaf de eerste meting.

Bij de ontwikkeling van de KSB Guard-oplossing is overigens bijzondere aandacht besteed aan aspecten van IT-beveiliging. Omdat KSB Guard volledig autonoom en los van het eigenlijke netwerk van de klant werkt, is het niet mogelijk het netwerk van de klant van buitenaf binnen te dringen. Maar ook bij het verwerken van de gegevens zelf zorgt KSB voor maximale veiligheid: de sensorgegevens worden eerst via een beveiligd radiokanaal met het toepassingsprotocol MQTT-SN naar de KSB Guard-gateway gestuurd. Vanaf hier worden gegevens die zijn gecodeerd met TLS 1.2 via het draadloze netwerk doorgestuurd naar de KSB-cloud.

Als al een evaluatie- of visualisatietool in een klantnetwerk bestaat, biedt de bewakingsoplossing de mogelijkheid om de KSB-Guard-gegevens met deze systemen te synchroniseren via een gestandaardiseerde REST API-data-interface. Met behulp van de KSB-Guard-data-interface kan alle informatie die door de bewakingsoplossing wordt gegenereerd ook zonder omwegen worden geïntegreerd in bedrijfsoplossingen, dus onafhankelijk van de KSB-Guard-app of het webportaal. Hierdoor kunnen de gegevens centraal worden gebruikt, beheerd en gecombineerd met andere gegevens.

KSB Guard draagt niet alleen bij aan het onderhoudsmanagement , maar biedt ook informatie over energiezuinigheid. Tenslotte werkt 75% van alle pompen niet op het optimale bedrijfspunt! Pompen verbruiken daarom veel meer energie dan nodig is. Dit veroorzaakt niet alleen enorme kosten die de komende jaren zullen blijven stijgen, maar staat ook haaks op de EU-doelstelling om tegen 2050 klimaatneutraal te worden. KSB Guard helpt ook om de energievreters onder de ongeregelde pompen in een systeem te identificeren, omdat tegelijkertijd waardevolle informatie over het optimalisatiepotentieel wordt verstrekt.

Dit is gebaseerd op het gepatenteerde algoritme voor het bepalen van het bedrijfspunt. Het belastingsprofiel laat zien in welk belastingsbereik de pomp momenteel werkt: extreme deellast, optimaal, deellast of dat de pomp momenteel buiten bedrijf is. Zo kunnen inefficiënties aan het licht worden gebracht en potentiële energie- en CO2-besparingen worden vastgesteld.

Overigens draagt ook KSB zelf bij aan het verminderen van de CO2-voetafdruk. Sinds 2022 compenseert KSB de emissies die worden veroorzaakt door de productie, het gebruik en de afvoer van KSB Guard - een andere belangrijke stap naar een duurzame exploitatie van de installatie!