Wenn Service-Techniker zu Detektiven werden

Hakt es im Hydrauliksystem oder fällt die Anlage komplett aus, werden Experten wie Michael Heuer um Hilfe gebeten. Der Geschäftsführer von RC Hydraulik- und Industrieservice – Spezialist für Sondermaschinenbau, Antriebs- und Schiffstechnik aus Syke bei Bremen – kann die Hauptursache für Hydraulikprobleme aus seiner jahrzehntelangen Erfahrung heraus deutlich benennen: Die meisten Ausfälle lassen sich auf die unzureichende vorbeugende Wartung des Hydrauliköls zurückführen.

Schnell zieht er den plastischen Vergleich zum menschlichen Blut. Sei dieser ‚Lebenssaft‘ verunreinigt, drohe ein schleichendes Organversagen. Als unmittelbare Folge verliere die Hydraulikpumpe als ‚Herz‘ der Anlage deutlich an Leistung. Wenn dann noch die Hydrauliköl- und Luftfilter nicht oder selten gewechselt würden, wären erste Aggregatausfälle die unmittelbare Folge, erklärt der Hydraulikexperte unmissverständlich.

Ursache und Wirkung

Die stetige Überwachung der Ölreinigung sei daher in der Hydraulik das A und O. Er empfiehlt aus eigener Erfahrung den Service der Firma Oelcheck. Dieses Unternehmen würde das eingesetzte Hydrauliköl genau wie vergleichbare Anbieter präzise auf die Art der Verschmutzungen, Wassergehalt, Emulgierung und die Anreicherung an chemischen Bestandteilen untersuchen. Aus Letzterem können bereits eventuelle Schäden am Aggregat frühzeitig erkannt und die Intervalle des Ölwechsels auf die individuelle Konfiguration des Hydrauliksystems neu abgestimmt werden.

Weitere Ursachen für Probleme mit der Hydraulik sieht Heuer in unzureichend gewarteten Lagerungen und Führungen in der Mechanik sowie nicht gereinigten Ölfässern. Im konkreten Fall wandert der sich dort am Boden sammelnde Schlamm mit dem Ölwechsel – oft auch noch ungefiltert – direkt ins Hydrauliksystem. Ein Augenmerk sollte zudem auf die gute Qualität und Viskosität des Hydrauliköles gerichtet werden.

Der Einbau von Temperaturüberwachungssystemen, Kühlern oder bei Bedarf die Vergrößerung des Ölvolumens hätten eine schützende Wirkung auf das Gesamtsystem, empfiehlt der Hydrauliker. So konnte ‚RC Hydraulik- und Industrieservice‘ bei einem Kunden die Ausfallraten an dessen Großpressen (bis 1.200 Tonnen) durch den Einbau von Nebenstromfiltern, Ölkühlern gekoppelt mit ‚Hyperchiller‘-Flüssigkeitskühleinheiten von Parker Hannifin, regelmäßigen Ölanalysen und Kontrollen der Betriebsdrücke auf ein Minimum reduzieren.

Automatisiert und selbstüberwachend

Stichwort ‚Nebenstromfilter‘: Hydac hat mit der Offline-Filterserie ‚OLF‘ ein stationäres Fluidpflegesystem entwickelt, dass für Hydraulik- und Schmieranlagen im Nebenstrom gedacht ist. Die Filter entfernen zuverlässig partikuläre Feststoffe, Ölalterungsprodukte als auch Wasser aus dem Öl. Optional lassen sich die Aggregate laut Hersteller in der ‚OLFCM‘-Baureihe auch mit intelligenter Messtechnik zur Fluidüberwachung ausstatten.

Dank vorhandener Schnittstellen ist die Kommunika­tion mit Leitsystemen oder IoT-Plattformen möglich. Das System meldet sich selbstständig bei einem bevorstehenden Filterwechsel und arbeitet auf Basis einstellbarer, reinheitsbasierter Grenzwerte im automatisierten Intervallbetrieb gründlich und energiesparend.

Betriebsanleitungen sind bares Geld wert

Vergleichbare Erfahrungen in Sachen Wartung macht Tobias Tschernik, technischer Vertriebsleiter von Werthenbach Hydraulik-Antriebstechnik. Das Kerngeschäft des Bielefelder Unternehmens ist das Projektieren, Konstruieren und Fertigen von Hydrauliksystemen. Den Kunden würde, so Tschernik, mit der Betriebs- und Wartungsanleitung eine Empfehlung für die Wartungsintervalle der Anlage mitgegeben.

Diese seien in der Ausprägung von verschiedenen Parametern wie den Betriebsstunden abhängig. Ebenso schreibe Werthenbach die Temperaturbereiche vor, in denen die Anlage betrieben werden sollte. Denn das Über- und Unterschreiten vorgeschriebener Temperaturbereiche führe immer wieder zu Ausfällen der Hydraulikanlagen, so die Erfahrung der Bielefelder.

Auch Tobias Tschernik ist ein Verfechter der vorbeugenden Instandhaltung. Die regelmäßige Kontrolle der Anlage auf Verschmutzungen, Verschleiß und Beschädigungen ermögliche Rückschlüsse auf den drohenden Ausfall von Bauteilen und damit verbundene Stillstände. Außerdem raten die Experten von Werthenbach dazu, sich lieferzeitkritische und funktionswichtige Teile ans Lager zu legen. Und: An der Hydraulikanlage sollten immer Schaltplan und Stückliste vorliegen. Dies würde die Fehlersuche beschleunigen.

Erfahrung und Schulung erleichtert die Fehlersuche

Bei der Fehlersuche sei die langjährige Erfahrung der Servicemitarbeitenden bei Werthenbach und nicht nur dort von unschätzbarem Wert, erklärt Tobias Tschernik. Seine Mitarbeitenden hätten ein Herz für die Hydraulik und würden in der Regel eine leise Vorahnung für die Fehlerursache besitzen. Sichtkontrollen, etwa nach austretendem Hydrauliköl würden den ersten Verdacht erhärten. Zudem seien eindeutige Schäden wie eine kavitierende Pumpe (Dampfblasenbildung durch z.B. Lufteintrag im Öl) oder gelöste Bauteile deutlich akustisch wahrnehmbar.

Das nötige Know-how kann zudem über Schulungen erworben werden. So bietet Hawe Hydraulik eine 18tägige Ausbildung zum ‚System-Experten Hydraulik‘ an. Wahlweise auch Online-Seminare, die im virtuellen Klassenzimmer stattfinden, durch Praxisübungen ergänzt werden und inhaltlich auf die spezifischen Kundenbedarfe zugeschnitten werden können.

Messen. Auswerten. Handeln.

Bei RC Hydraulik- und Industrieservice zählen Messgeräte und analoge wie digitale Manometer zum wichtigsten ‚Besteck‘, um dem Fehlerteufel den Garaus zu machen. Zunächst würde die Funktion der Hydraulikpumpe überprüft. Anhand des Hydraulikschaltplanes und der sich dort darstellenden Fehlfunktion könne die Ursache genauer eingekreist werden. „Der gute Servicetechniker wird zu Öl“ – drückt es Michael Heuer blumig aus – und versuche, den Weg des Öles von der Pumpe zum Verbraucher nachzuvollziehen, um dann die Fehlerursache genauer zu lokalisieren.

Bei Werthenbach wird neben analogen Manometern mit dem ‚The Parker Service Master Plus‘ bei der Fehlerortung gearbeitet. Dessen neues Nachfolgemodell, der ‚The Parker Service Master Compact‘ mit robustem IP65-Gehäuse und ölbeständigem Gummischutz, ermöglicht das Messen von Druck, Temperatur und Volumenstrom in nur einem Gerät.

Es ist für Serviceanwendungen in der mobilen wie stationären Hydraulik einsetzbar. Projektmanager Jörg Simon erklärt, dass die Parker-Sensoren mit integrierter Sensorerkennung Plug-and-Play-Messungen ermöglichen. Manuelles Parametrieren von Messsignal und -bereich sind nicht mehr erforderlich. Die Parameter werden in Echtzeit angezeigt, per Knopfdruck erfasst oder durch definierte Signale ausgelöst.

Auch bei Langzeitmessungen gehen keine extremen Messwerte (MIN und MAX) verloren. Weiterhin lässt sich im Messgerät eine bestimmte Messaufgabe als Vorlage abspeichern, beliebig oft aufrufen und anwenden. Es können bis zu sechs Parker-CAN-Sensoren oder vier Parker-Analogsensoren sowie zwei Hilfssensoren (10 V oder 20 mA) angeschlossen werden.

So wird ein breiter Bereich an Messanwendungen ermöglicht. Ebenso zeitsparend und sicher in der täglichen Praxis dürfte auch der geringe Verdrahtungsaufwand sein, wenn sich bis zu sechs Sensoren mit nur einer Busleitung verbinden lassen.

Fehlerspeicher ohne Strom auslesen

Im Bereich der Proportionalventile unterstützt die neue Generation der ‚DFplus‘-Ventile von Parker Hannifin die schnelle Fehlersuche. Zum einen macht eine 360°-LED an der Oberseite der Elektronikbox die grundlegenden Statusdaten in der Anwendung durch unterschiedliche Farben oder Blinkfrequenzen sofort sichtbar.

Und selbst im schlimmsten Fall, wenn eine Anlage mit allen Ventilen im Fehlerfall komplett von der Stromversorgung getrennt wurde, können der Fehlerspeicher und die Statuswerte des Ventils vor dem Abschalten ausgelesen werden. Dazu wird lediglich die Parker Device Connect App und ein NFC-fähiges Smartphone benötigt. Die Seriennummer, Betriebsdauer, Fehlerliste und alle wichtigen Statuswerte werden zyklisch auf dem NFC-Chip gespeichert und können so auch ohne Stromversorgung des Ventils ausgelesen werden. Sollte der Nutzer im Betrieb laufend Zugriff auf den Status, die Parameter und Prozesswerte des Ventils wünschen, kann die IO-Link-Schnittstelle zur Kommunikation mit der SPS verwendet werden.

Vorausschauende Instandhaltung 4.0

Viele Hydraulikexperten legen Anlagenbetreibern die vorausschauende Instandhaltung ans Herz. Hierzu hat die Firma Th. Niehues jetzt einen ‚Digitalen Service‘ als Cloudlösung entwickelt, der in der analytischen Ausrichtung, Anzahl und Konfiguration der Komponenten von der Basic- bis zur Premiumversion auf den jeweiligen Kundenbedarf ausgerichtet werden kann. Der Komplettanbieter für hydraulische und elektrische Antriebs- und Steuerungstechnik aus Senden bei Münster integriert Maschinendaten und Serviceberichte in die offen gestaltete CMX-Software (CMX = Condition Monitoring Predictive Maintenance System), so dass die Anwender sogar aus großer Entfernung eine vorausschauende Onlinewartung in Echtzeit durchführen können.

Filterüberwachung

Zum Konzept gehören neben der nachrüstbaren Sensorik eine Filter- und Speicherüberwachung, die Druck, Literleistung und den Verschmutzungsgrad der Filterelemente anzeigt und den Abfall des Speicher-Vorfülldruckes bei Hydraulikspeichern erkennt und visualisiert. Ein zweiter Baustein ist das Online-Messsystem ‚FFMA‘. Es misst Feststoffverschmutzung, den Fluidzustand, die Wassersättigung und stößt über Filterelemente die Reinigung des Fluids an. Auch zur Überwachung der Hydraulikpumpen werden in Echtzeit ermittelte Daten per Ethernet, W-LAN, Bluetooth oder GSM auf das Dashboard (Handy, Laptop, Tablet) des Anwenders gespielt und in einer vorausschauenden Analyse als Basis zur vorausschauenden Wartung zusammengestellt.

Für Michael Breuer, technischer Leiter bei Th. Niehues, ist klar, dass sich durch diese permanente Überwachung in Kombination mit klugen Investitionen die Energieeffizienz des Aggregates spürbar verbessern und sich die Wartungskosten auf lange Sicht deutlich senken lassen können.

Gezielte Hilfe aus dem Web

Vergleichbaren Fernwartungs-Service bietet Bosch Rexroth mit der digitalen Lösung ‚Remote-Support‘, für die der Anwender keine Software installieren muss. Stattdessen werden webbasierte Clients genutzt, die auf die Rexroth-Software ‚IndraWorks‘ zugreifen und eine Aufzeichnung der Messdaten über die Oszilloskop-Funktion ermöglichen.

So lassen sich Systeme und Komponenten gezielt analysieren, Fehlerbilder zügig erkennen und die Fehlerquelle gezielt lokalisieren. Kameratechnik, Messagingfunktionen wie Whiteboards oder Chatnachrichten erleichtern zudem den schnellen Austausch.

Juliane Heß, Leiterin Service Operations Reparatur und Fieldservice, erklärt die ersten Schritte: In Absprache mit dem Kunden würde zunächst ein Datenzugang über die Software ‚TeamViewer‘ aufgebaut. Die Rexroth-Hydraulikexperten verbinden sich dann online mit dem hydraulischen System und können über diesen Weg einzelne Komponenten oder das gesamte Aggregat analysieren. Zwecks hydraulischer Systemoptimierung rufen sie einzelne Regler in der Software auf, um sie dann durch Parametrierung gezielt anzupassen. Neben dem Fernwartungs-Service bietet Bosch Rexroth auch bereits etablierte Fieldservice-Leistungen wie zum Beispiel die gezielte energetische Optimierung und Überholung von hydraulischen Anlagen und Systemen.

Fazit

Den besten Schutz vor Ausfällen in Hydrauliksystemen bietet die vorausschauende Instandhaltung. Experten empfehlen den Anwendern, die Qualität des Hydrauliköles und der Schmierstoffe stets im Auge zu behalten. Auch wenn es im Markt mittlerweile zahlreiche Messgeräte und webbasierte Systeme zur Fehlerortung gibt, ist die Erfahrung langjähriger Mitarbeitenden von großem Wert. Sie wissen genau, wie Hydrauliksysteme ‚ticken‘.

Dieses Wissen sollte betriebsintern rechtzeitig an jüngere Mitarbeitenden weitergegeben werden. Gepaart mit gezielter Weiterbildung können durch diese Maßnahmen Hydrauliksysteme dauerhaft sicher, störungsfrei und zuverlässig arbeiten und deren Leistungsperformance verbessert werden. Michael Heuer von RC Hydraulik- und Industriehydraulik meint, dass alle Technik der Hersteller vom Einsatz und Willen des anwendenden Technikers abhängig sei. Von daher gilt noch immer das Altbekannte: „Der motivierte Mitarbeiter ist das größte Kapital der Unternehmen.“