Condition Monitoring

Condition Monitoring einfach erklärt

Stellen Sie sich vor, Ihre Maschine wäre ein sensibler Gesundheits-Tracker – sie misst ständig Symptome wie Temperatur, Vibrationen oder Ölqualität und sagt Ihnen rechtzeitig: „Hör mal, da kommt was.“ Genau das ist Condition Monitoring: Sensoren überwachen stetig den Zustand Ihrer Geräte und melden frühzeitig, wenn etwas nicht stimmt – bevor es zum Stillstand kommt. So behalten Sie den Überblick und ersparen sich teure Überraschungen.

Hintergrundinformationen

Condition Monitoring, auf Deutsch häufig als Zustandsüberwachung bezeichnet, ist der Prozess der kontinuierlichen oder periodischen Erfassung und Analyse physikalischer Parameter – etwa Schwingungen, Temperaturen, Druck oder Ölzustand – zur Bewertung des Maschinenzustands. Ziel ist es, frühe Anzeichen von Abnutzung oder Störungen zu erkennen, um ungeplante Ausfälle zu vermeiden und die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen.

Typisch ist dabei ein Dreischritt:

1. Zustandserfassung – Sensoren messen den aktuellen Ist-Zustand.
2. Zustandsvergleich – Werte werden mit Soll- oder Grenzwerten abgeglichen.
3. Diagnose – Bei Abweichungen werden Ursachen analysiert und passende Instandhaltungsmaßnahmen eingeleitet.

Condition Monitoring ist damit eine essentielle Grundlage für Predictive MaintenanceVorausschauende Wartung mit Datenanalyse und KI zur Vorhersage von Maschinenausfällen vor deren Eintreten..

Technologische Methoden im Detail

Condition Monitoring greift auf ein breites Arsenal an Methoden zurück – je nach Art der Maschine und relevanter Belastung:

• Schwingungsanalyse (Vibration Monitoring): Besonders bei Motoren, Pumpen oder Getrieben unverzichtbar. Durch Frequenzanalysen (z. B. Fast-Fourier-Transformation, FFT) lassen sich Unwuchten, Lagerschäden oder Zahnradprobleme frühzeitig identifizieren.
• Thermografie & Temperaturmessung: Infrarotkameras oder Sensoren decken Hotspots auf, die auf Überlastung, Reibung oder elektrische Defekte hinweisen.
• Öl- und Schmierstoffanalyse: Durch Partikel- und Chemieanalyse von Ölen wird Verschleiß sichtbar, bevor er mechanisch kritisch wird. So lassen sich Filter- oder Ölwechsel gezielt planen.
• Akustische Emission & Ultraschall: Spezielle Mikrofone erfassen hochfrequente Schallwellen, die auf Risse, Reibung oder Kavitation hindeuten – oft bevor sie mit dem bloßen Ohr wahrnehmbar sind.
• Motorstromsignaturanalyse (MCSA): Elektrische Muster im Motorstrom zeigen Isolationsprobleme, Phasenungleichgewichte oder Wicklungsfehler an.
• Performance-Monitoring: Durchfluss, Druck, Drehzahl oder Energieverbrauch werden kontinuierlich mit Idealwerten verglichen, um schleichende Effizienzverluste zu erkennen.

Je mehr Methoden kombiniert werden, desto genauer wird das Gesamtbild des Maschinenzustands – besonders in komplexen Industrieanlagen.

Systemarchitektur & Integration

Damit Condition Monitoring zuverlässig funktioniert, braucht es eine skalierbare Systemarchitektur und eine nahtlose Einbindung in bestehende Produktions- und IT-Landschaften:

• Sensorik: Am Anfang stehen robuste Sensoren (z. B. Vibrationssensoren, Thermoelemente, Ölpartikel-Messgeräte), die kontinuierlich Daten erfassen.
• Edge vs. Cloud Processing:
  • Edge ComputingDatenverarbeitung direkt vor Ort an Maschinen und Sensoren, ohne Umweg über zentrale Server oder Cloud. verarbeitet Daten direkt an der Maschine, ideal für Echtzeit-Entscheidungen oder wenn eine geringe Latenz nötig ist.
  • Cloud ComputingBereitstellung von Rechenleistung, Speicherplatz und Software über das Internet ohne eigene Hardware. erlaubt es, große Datenmengen zu speichern, historische Vergleiche anzustellen und KI-Algorithmen über viele Anlagen hinweg einzusetzen.
• Kommunikationsprotokolle: Industrielle Standards wie OPC UAOPC Unified Architecture - plattformunabhängiger Kommunikationsstandard für sicheren und herstellerübergreifenden Datenaustausch zwischen Industrieanlagen., MQTT oder Profinet sorgen dafür, dass Daten aus heterogenen Maschinenwelten zusammengeführt werden können.
• IIoT-Plattformen: Übergeordnete Plattformen aggregieren die Daten und visualisieren sie in Dashboards. Dort können Anwender Zustände überwachen, Alarme konfigurieren und Trends analysieren.
• Integration in MESManufacturing Execution System - Software zur Echtzeitsteuerung und Überwachung der gesamten Produktion./ERP-Systeme: Condition Monitoring entfaltet den größten Nutzen, wenn es mit Produktionsplanung (MES) und Ressourcenmanagement (ERPEnterprise Resource Planning - Software zur integrierten Verwaltung aller Unternehmensprozesse und Ressourcen.) verknüpft ist. So werden Wartungsaufträge automatisch generiert und in bestehende Prozesse eingebettet.

Die Kombination aus Sensorik, intelligenter Datenverarbeitung und systemübergreifender Integration macht Condition Monitoring zu einem Schlüsselbaustein der Smart FactoryIntelligente Fabrik mit vollvernetzten Maschinen und Systemen, die sich selbst organisiert und autonom produziert..

Weitere Informationen und Links

• Think WIoT (englisch): Überblick über Condition-Based Monitoring im IIoT-Kontext, inklusive Technologien wie 5G, RFID, digitale Zwillinge.
  https://wiot-group.com/think/en/find-solution/use-cases/condition-monitoring/
• Scable-Glossar: Klare Darstellung der Aufgaben und Vorteile von Condition Monitoring in der Industrie.
  https://scable.io/de/wissenswertes/glossar/instandhaltung/condition-monitoring
• IBM Think: Condition Monitoring als Grundlage für Predictive Maintenance, mit Fokus auf Echtzeit-Datenanalyse.
  https://www.ibm.com/think/topics/condition-monitoring
• Vodafone: Was ist Condition Monitoring? https://www.vodafone.de/business/blog/condition-monitoring-12932/