Hydraulikaggregate-Baureihe ABPAC - Bild: Bosch Rexroth

Bei der Hydraulikaggregate-Baureihe ABPAC setzt Rexroth konsequent auf dezentrale Condition-Monitoring-Funktionen und vorausschauende Wartungsstrategien. Bild: Bosch Rexroth

Wartungsmaßnahmen zustandsorientiert durchführen kann die neue Hydraulikaggregate-Generation ABPAC von Rexroth mit dezentralen Condition-Monitoring-Funktionen.

Der Alptraum jedes Fertigungsleiters: An einem Aggregat fällt ein Ventil aus, die Maschine hält an. Die Komponente selbst kostet nur wenige Dutzend Euro, die Kosten für die Notfallreparatur und den Produktionsausfall können aber schnell um den Faktor 100 höher liegen. Für den Instandhalter eine unangenehme Situation: Hätte er den Ausfall nicht vorhersehen können? Bislang kann er genau das in den meisten Systemen nicht. Um die Produktion zu gewährleisten, wechselt die Instandhaltung kritische Bauteile und Medien oft vorbeugend nach einem festen Schema aus, unabhängig vom Verschleißzustand. Das wiederum erhöht die Wartungskosten. Anders sieht es aus, wenn Condition-Monitoring-Funktionen die Betriebs- und tatsächlichen Verschleißzustände zuverlässig detektieren. Dann können zustandsabhängig nur die Komponenten und Betriebsmedien vorausschauend ausgetauscht werden, bei denen es wirklich notwendig ist. Das Ergebnis sind geringere Wartungskosten bei hoher Produktionssicherheit, kurz ein Gesamtkostenminimum für die Instandhaltung.

Bei der Hydraulikaggregate-Baureihe ABPAC setzt Rexroth konsequent auf dezentrale Condition-Monitoring-Funktionen und vorausschauende Wartungsstrategien. Diesen Ansatz umzusetzen, erfordert tiefe Kenntnisse der Hydraulik und ein hohes Verständnis für die Wirkzusammenhänge. Das gilt besonders für komplexe Systeme wie Hydraulikaggregate, denn hier spielen mehrere Komponenten und Technologien zusammen. Um überhaupt Aussagen zu den Verschleißzuständen zu treffen, müssen zunächst realistische Lebensdauermodelle aller Komponenten und des Gesamtsystems erarbeitet werden. Hier nutzt Rexroth die jahrzehntelange Erfahrung in der Hydraulik in den verschiedensten Anwendungen und Umgebungen. Auf dieser Basis haben Wartungs- und Produktspezialisten Lebensdauermodelle für die Komponenten, Subsysteme und das Hydraulikmedium entwickelt, in Versuchen validiert und in der Software abgebildet.

Dezentrale Auswertelogik

In einem zweiten Schritt hat Rexroth in die neue Aggregate Baureihe ABPAC eine schaltschranklose Elektronik mit intelligenter Auswertelogik integriert. Sie erfasst dezentral über einen Sensorknoten ständig die Betriebszustände und verschleißbestimmenden Kriterien. Eigenständig vergleicht die Logik die Messwerte mit den hinterlegten Lebensdauermodellen. Im Fokus stehen dabei das Hydrauliköl, die Ventile und die Antriebseinheit. Darüber hinaus erfasst das System auch die Filterverschmutzung oder die Einsatzdauer von Druckschläuchen und anderen Komponenten.

Sensoren überwachen dazu kontinuierlich Arbeits-, Saug- und Speicherdruck, Temperatur, Füllstand, Partikel und sonstige Verschmutzungen des Hydrauliköls. Daraus leitet die Auswertelogik den Ölzustand ab und trifft Voraussagen über die verbleibende Standzeit. Das Condition Monitoring zählt außerdem die Schaltzyklen der Ventile und vergleicht sie mit der nominellen Lebensdauer. Instandhalter können dadurch frühzeitig einen notwendigen Wechsel ablesen und einplanen.

Mit Hilfe der Antriebsdaten errechnet die Elektronik beispielsweise den volumetrischen Wirkungsgrad aus dem Vergleich von Drehzahl und Druck über den Betriebszeitraum ab. Dieser Indikator zeigt Verschleiß bei der Pumpe an.

Diese Zustandsdaten bereitet die Auswertelogik in drei Kategorien auf: Erstens zeigt eine Ampellogik an, ob der Zustand von Hydrauliköl und den Komponenten jeweils im grünen, gelben oder roten Bereich ist. Der Bediener sieht auf den ersten Blick, ob ein Handlungsbedarf besteht. Die dieser Wertung zugrunde liegenden absoluten Werte können Instandhalter ebenso abrufen wie Trendanalysen über die Betriebsdauer. Zusätzlich errechnet die Logik die noch zu erwartende Lebensdauer, beispielsweise der Ventile.

Für die Visualisierung und Bedienung der Condition-Monitoring-Funktionen und der vorausschauenden Wartung in den ABPAC Aggregaten nutzt Rexroth bereits Industrie-4.0-Ansätze. Über eine offene Multi-Ethernet-Schnittstelle verbindet sich die dezentrale Intelligenz mit übergeordneten Steuerungen und Systemen. Diese haben ohne jeden Programmieraufwand Zugriff auf die Daten und Auswertungen.