Alles über prädiktive Wartung

Installationsanleitung: Energieverbrauchsüberwachung

Hier ist ein detailliertes Tutorial, das erklärt, wie man unsere Lösung zur Energieüberwachung installiert, wenn Sie das Material erhalten.

Inhaltsverzeichnis

Sehen Sie sich die Wiederholung unseres Webinars zur prädiktiven Wartung an
Einführung in die prädiktive Wartung
Was ist prädiktive Wartung ?
Die Bedeutung der vorausschauenden Wartung in der Industrie
Die verschiedenen Arten der Wartung in der Industrie
Daten und Geräte, die in der prädiktiven Wartungsstrategie beteiligt sind
Wie man Daten für prädiktive Wartung sammelt
Sensoren und zusätzliche Daten, die für eine optimierte vorausschauende Wartung nützlich sind
Speicher- und Hosting-Strategien für die gesammelten Daten
Wie man das LoRaWan-Protokoll für vorausschauende Wartung einrichtet
Die Rendite einer prädiktiven Wartungsstrategie
Wie man seine Rendite überwacht
Die Budgets, die erforderlich sind, um eine prädiktive Wartungsstrategie umzusetzen
Fazit und Vorteile einer prädiktiven Wartungsstrategie

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Einführung in die prädiktive Wartung

Was ist prädiktive Wartung ?

Prädiktive Wartung ist eine proaktive Strategie, die darauf abzielt, Ausfälle von Geräten vorherzusehen, bevor sie auftreten.

Die vorausschauende Wartung basiert auf der Analyse von Echtzeit-Betriebsdaten in Kombination mit fortschrittlichen Algorithmen der künstlichen Intelligenz.

Die Datenerfassung kann durch verschiedene Methoden erfolgen:

Installation von Industriesensoren (Vibration, Temperatur usw.)
Abfrage von Daten vom PLC (Programmable Logic Controller)
Verwendung von Datenakquisemodulen
...

Durch die Aufrechterhaltung der optimalen Betriebsbedingungen der Geräte hilft die vorausschauende Wartung, die Produktionsausfallzeiten zu minimieren und erhebliche Kosteneinsparungen zu erzielen, indem unerwartete und kostspielige Reparaturen verhindert werden.

Die Bedeutung der vorausschauenden Wartung in der Industrie

Seit 2019 gibt es einen Rückgang der Anzahl der in Frankreich gegründeten Fabriken und einen Anstieg der Offshoring.

In einem geopolitischen Kontext, in dem sich die europäische Industrie neu erfinden muss, ist Effizienz das Schlüsselwort für alle Hersteller.

Die Annahme einer prädiktiven Wartungsstrategie gewährleistet eine höhere Verfügbarkeit der Produktionslinien. Durch die Vermeidung potenzieller unerwarteter Produktionsausfälle sparen die Industrien Zeit, Geld und gewährleisten eine höhere Produktionsqualität.

Da sich Industrie 4.0 gut etabliert und die künstliche Intelligenz sich schnell entwickelt, passt die prädiktive Wartung perfekt in diesen Prozess.

Prädiktive Wartung kombiniert die Vorteile von Industrie 4.0 mit der Datensammlung und der künstlichen Intelligenz zur Verarbeitung. Diese Art von Lösung kann Herstellern helfen, wettbewerbsfähig gegenüber ihren asiatischen Mitbewerbern zu bleiben.

Die verschiedenen Arten der Wartung in der Industrie

In der Industrie gibt es hauptsächlich vier Arten von Wartung:

Reaktive Wartung: Ein Ansatz, der nur dann eingreift, wenn Geräte ausfallen, was zu unerwarteten Produktionsausfällen führt.
Geplante Wartung: Diese Methode basiert auf einem regelmäßigen, vorab festgelegten Wartungsplan, unabhängig vom tatsächlichen Zustand der Maschinen.
Präventive Wartung: Sie basiert auf einem fortschrittlicheren Planungssystem, das Leistungsindikatoren von Maschinen verwendet, um Ausfälle zu verhindern.
Prädiktive Wartung: Diese Strategie nutzt fortschrittliche Technologien, um Echtzeitdaten zu analysieren und Ausfälle vorherzusagen, wodurch Eingriffe vor dem Ausfall ermöglicht und ungeplante Ausfallzeiten minimiert werden.

Daten und Geräte, die in der prädiktiven Wartungsstrategie beteiligt sind

Wie man Daten für prädiktive Wartung sammelt

Non-intrusiver IoT-Sensor: Dies ist ein Messgerät, das installiert werden kann, ohne dass Änderungen an der Maschine vorgenommen oder direkt eingegriffen werden muss, wodurch Unterbrechungen und Kosten minimiert werden.

Es stehen mehrere Methoden zur Verfügung, um die für die prädiktive Analyse benötigten Daten zu sammeln.
Traditionell wurde die Maschinendatenerfassung durch die Installation und Konfiguration spezifischer Erfassungsmodule unter Verwendung industrieller Kommunikationsprotokolle wie:

Modbus (TCP/RTU)
OPC UA
BacNet
...

Heute liegt der Fokus mit der Entwicklung des IIoT auf der Verwendung von nicht-invasiven, kostengünstigen Datensensoren, die mit drahtlosen Protokollen wie LoRa arbeiten.

Alles, was Sie über LoRaWAN wissen müssen

Zum Beispiel vereinfacht unsere prädiktive Wartungslösung für rotierende Motoren die Datenerfassung durch die Verwendung von nicht-invasiven Vibrationssensoren (Wise-2410). Installieren Sie einfach den Sensor am Motor, koppeln Sie ihn mit Ihrem Gateway (Wise-6610) und konfigurieren Sie die Datenübertragung zu unserer Vorhersesoftware (Wise-IoT/PHM).

Mit Integral System ist die Vorhersesoftware enthalten, und die Schritte zur Kopplung und Übertragung sind vollständig vereinfacht: Installieren Sie den Sensor und erhalten Sie sofort Vorhersagen zum Gesundheitszustand des Motors.

Erfahren Sie mehr über unsere prädiktive Wartungslösung

Wie man unsere prädiktive Wartungslösung einrichtet

Sensoren und zusätzliche Daten, die für eine optimierte vorausschauende Wartung nützlich sind

Leistungskennzahlen (KPIs): KPIs sind Kennzahlen, die aus den Rohdaten berechnet werden, die von Sensoren erfasst werden, und bieten eine klare und umsetzbare Sicht auf den Zustand Ihrer Maschinen.

Sie können Ihr prädiktives Wartungssystem nur mit Vibrationsdaten eines Motors starten. Dieser effiziente Ansatz ermöglicht es Ihnen, auf einfache und kostengünstige Weise in die IoT-Welt einzutreten.

Sobald Ihre Einrichtung eingerichtet ist, können Sie Ihr System erweitern, indem Sie verschiedene Sensoren hinzufügen, um die Liste der gesammelten Daten zu bereichern und relevante Leistungskennzahlen (KPIs) für Ihre Abläufe zu generieren.

Mit Vibrationsdaten erhalten Sie sofort zwei wesentliche KPIs:

Motor Gesundheitsbewertung
Motor Gesundheitsprognose für die nächsten 7 Tage

Diese Indikatoren ermöglichen es Ihnen, Ihre Wartungsstrategie erheblich zu optimieren.

Durch das Hinzufügen zusätzlicher Sensoren zur Messung des Energieverbrauchs, der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit und anderer Parameter können Sie auf neue KPIs zugreifen, wie zum Beispiel:

Durchschnittlicher Energieverbrauch des Geräts
Durchschnittliche tägliche Energiekosten des Geräts
Durchschnittliche Betriebstemperatur des Geräts

...
Für kritische oder kostspielige Motoren und Geräte hilft das Sammeln dieser Daten, Ihre Investitionen zu schützen und die Gesamtprofitabilität zu verbessern.

Speicher- und Hosting-Strategien für die gesammelten Daten

Empfohlene Cloud-Umgebung für den Proof of Concept (PoC).
Proof of Concept (PoC): Eine Demonstration, die es ermöglicht, eine Idee oder Technologie zu testen, um sicherzustellen, dass sie den spezifischen Bedürfnissen und Anforderungen des Projekts entspricht, während Risiken vor der vollständigen Bereitstellung reduziert werden.

Insgesamt haben Sie zwei Optionen für die Speicherung und das Hosting Ihrer IIoT-Daten:

Cloud-Hosting auf gemeinsamen Servern: Diese Option ermöglicht es Ihnen, Ihre Daten auf entfernten Servern zu speichern, die von Cloud-Dienstanbietern verwaltet werden. Es bietet große Flexibilität, mit skalierbarem Speicherplatz, einfachem Zugriff auf Daten von überall und vereinfachter Wartung. Es ist oft eine kosteneffektive Lösung, insbesondere für Unternehmen, die schnell mit einer skalierbaren Infrastruktur starten möchten.
Privates Hosting auf einem lokalen Server: Hier werden Daten auf einem physischen Server gespeichert, der vor Ort oder in Ihren Räumlichkeiten steht. Diese Lösung bietet eine bessere Kontrolle und erhöhte Sicherheit, da die Daten Ihr internes Netzwerk nicht verlassen. Sie ist ideal für Unternehmen mit strengen Vertraulichkeits- und Sicherheitsanforderungen oder für diejenigen, die die volle Kontrolle über ihre Infrastruktur bevorzugen.

Welche Strategie wählen?

Die Wahl zwischen diesen beiden Optionen hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Größe Ihres Unternehmens, des Volumens der zu verarbeitenden Daten, regulatorischen Anforderungen und Ihrer Sicherheitsprioritäten.

Cloud: Empfohlen für Unternehmen, die eine flexible und skalierbare Infrastruktur wünschen, mit vereinfachtem Datenmanagement und Kosten. Ideal für Unternehmen, die remote auf ihre Daten zugreifen müssen oder fortschrittliche cloudbasierte Analyselösungen einfach integrieren möchten.
Lokaler Server: Bevorzugt für Unternehmen, die die volle Kontrolle über ihre Daten benötigen oder in sensiblen Sektoren mit strengen Sicherheitsanforderungen tätig sind. Diese Lösung kann auch geeigneter sein, wenn Sie bereits über eine IT-Infrastruktur verfügen oder interne Fähigkeiten zur Verwaltung und Wartung lokaler Server haben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Cloud Flexibilität und einfachen Zugriff auf Daten bietet, während das lokale Hosting eine größere Kontrolle und erhöhte Sicherheit gewährleistet. Die Wahl der Hosting-Strategie hängt von Ihren Prioritäten in Bezug auf Sicherheit, Kosten und betriebliche Bedürfnisse ab.

Wie man das LoRaWan-Protokoll für vorausschauende Wartung einrichtet

Integral System bietet die Integration Ihrer Sensoren in das öffentliche LoRa-Netzwerk von Orange LiveObjects, mit automatischer Datenübertragung an unsere Vorhersesoftware. Dies ist ideal für Proof of Concept (PoC).

LoRa-Technologie ist ein Funksignal, das die drahtlose Datenübertragung und -empfang ermöglicht. LoRaWAN ist das Kommunikationsprotokoll, das definiert, wie diese Daten über das Netzwerk übertragen werden.

Um das LoRaWAN-Protokoll zu verwenden, haben Sie zwei Optionen:

Verwenden Sie das öffentliche Netzwerk: Stellen Sie vor der Wahl dieser Lösung sicher, dass der Bereich Ihrer Installation vom Dienstanbieter (z. B. Orange) abgedeckt ist. Sie müssen einen Plan abonnieren, um auf das Netzwerk zuzugreifen. Sobald dies erledigt ist, registrieren Sie einfach Ihre Sensoren auf der Plattform des Anbieters, um Ihre Daten zu empfangen.
Richten Sie ein privates Netzwerk ein: Diese Option bietet eine höhere Datensicherheit und ermöglicht es Ihnen, die Netzabdeckung basierend auf Ihren Bedürfnissen zu verwalten. Für große Installationen, in geografisch abgelegenen Gebieten oder wenn höhere Sicherheitsanforderungen erforderlich sind, empfehlen wir diese Art der Einrichtung. Um ein privates Netzwerk zu nutzen, benötigen Sie ein LoRaWAN-Gateway, das mit einer Antenne ausgestattet ist, die in der Lage ist, Datenpakete zu empfangen. Sie müssen dann Ihre Sensoren koppeln und die Daten an die Software Ihrer Wahl umleiten.
Hinweis: Ein privates Gateway kann mit dem Internet verbunden werden und mit cloudbasierten oder lokalen Netzwerksoftware kommunizieren.

Für den Proof of Concept-Ansatz empfehlen wir die Nutzung des öffentlichen Netzwerks, wenn Ihr Gebiet abgedeckt ist. Andernfalls bieten wir Einstiegs- Gateways an, die für die Einrichtung von Kleinprojekten ausreichend sind.

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Die Rendite einer prädiktiven Wartungsstrategie

Wie man seine Rendite überwacht

Die Implementierung einer vorausschauenden Wartungs-strategie erfordert eine anfängliche Investition in Sensoren, Software und Infrastruktur, aber die langfristigen finanziellen Vorteile sind erheblich.

Um die Rendite der Investition (ROI) zu überwachen und zu messen, ist es entscheidend, mehrere wichtige Indikatoren zu verfolgen:

Reduzierung der Wartungskosten: Durch die Vorhersage von Ausfällen, bevor sie auftreten, reduzieren Unternehmen kostspielige Notfalleingriffe und optimieren geplante Wartungsarbeiten. Die Gesamtkosten für Reparaturen und Teileersatz können erheblich gesenkt werden.
Verringerung der ungeplanten Produktionsausfallzeiten: Ungeplante Unterbrechungen wirken sich direkt auf die Produktivität und Rentabilität aus. Mit vorausschauender Wartung werden diese Ausfallzeiten minimiert, was eine bessere Produktionskontinuität gewährleistet.
Erhöhung der Lebensdauer von Geräten: Durch die frühzeitige Identifizierung potenzieller Ausfälle hilft die vorausschauende Wartung, die Lebensdauer von Maschinen zu verlängern und vorzeitige Geräteersatz zu vermeiden.
Optimierung des Ersatzteilbestands: Mit besserer Planung können Unternehmen teure Ersatzteilbestände reduzieren und das Ressourcenmanagement optimieren.

Um den ROI einer vorausschauenden Wartungsstrategie zu verfolgen und zu optimieren, ist es wichtig, Leistungskennzahlen (KPIs) wie folgende zu definieren:

Reduzierung der ungeplanten Maschinenstillstände
Reduzierung der Wartungskosten pro Eingriff
Erhöhung der Verfügbarkeit von Geräten
ROI, berechnet auf Basis der Einsparungen im Vergleich zu den Anfangskosten

Die regelmäßige Analyse dieser KPIs ermöglicht es Entscheidungsträgern, die tatsächlichen Auswirkungen der vorausschauenden Wartung auf die Abläufe zu messen und die Strategie entsprechend anzupassen, um die Vorteile zu maximieren. Eine gut durchgeführte Strategie kann innerhalb weniger Monate messbare ROI liefern, mit erheblichen finanziellen Gewinnen und kontinuierlichen Verbesserungen der Geräteleistung.

Die Budgets, die erforderlich sind, um eine prädiktive Wartungsstrategie umzusetzen

Wir bieten unseren Kunden die Möglichkeit, Wiederverkäufer aller unsere Hardware-/Softwarelösungen zu werden. Zögern Sie nicht, uns für eine kostenlose Demo zu kontaktieren, entweder in unseren Räumlichkeiten oder per Videoanruf.

Die Implementierung einer prädiktiven Wartungsstrategie erfordert Investitionen in drei Hauptkategorien:

Hardware Budget: Beinhaltet den Kauf von Sensoren, Gateways und anderen Zubehörteilen, die erforderlich sind, um Echtzeitdaten zu sammeln.
Software Budget: Deckt den Erwerb von Softwarelizenzen ab, mit flexiblen Optionen wie jährlichen Abonnements für SaaS-Lösungen oder dauerhaften Lizenzen für lokale Installationen.
Service Budget: Beinhaltet die Vorkonfiguration der Hardware, Unterstützung bei der Integration in Unternehmenssoftware, Installation vor Ort und technischen Support.

Bei Integral System bieten wir schlüsselfertige Lösungen an, die all diese Komponenten umfassen: Hardware, Software, Vorkonfiguration und technische Dokumentation zur Erleichterung der Installation. Wir bieten auch ein Proof of Concept-Startpaket an, das eine schnelle Installation und Testung unserer prädiktiven Wartungstechnologie an einer begrenzten Anzahl von Maschinen zu attraktiven Preisen ermöglicht. Dieser Ansatz ermöglicht es Unternehmen, die Vorteile unserer Lösung zu erleben, bevor sie sich für größere Implementierungen entscheiden.

Fazit und Vorteile einer prädiktiven Wartungsstrategie

Prädiktive Wartung bietet zahlreiche Vorteile, darunter:

Reduzierung der Kosten im Zusammenhang mit Ausfällen und Wartung
Verringerung der Ausfallzeiten von Geräten
Optimierung der Teampläne durch Leistungsindikatorverfolgung

Die Lösung von Integral System bietet einen umfassenden, ganzheitlichen Ansatz, einschließlich:

Hardware, Software und Dienstleistungen für eine vollständige schlüsselfertige Lösung
Flexibilität und Skalierbarkeit mit:
- Der Option, entweder ein öffentliches oder privates LoRa-Netzwerk zu nutzen
- Lokale Installation oder SaaS-Software
- Kompatibilität mit Sensoren aller Marken, die eine einfache Integration in verschiedene Umgebungen ermöglichen
- Eine leistungsstarke Software, die alle Aspekte des industriellen Flottenmanagements abdeckt
- Zuverlässige und langlebige Hardware, die die Langlebigkeit Ihrer Installation gewährleistet
- Eine nicht-invasive Lösung mit Sensoren, die ohne Betriebsunterbrechung installiert werden können, was eine schnelle und effiziente Einrichtung gewährleistet