999,90 €
Condition Monitoring bedeutet Zustandsüberwachung. Es ist eine präventive Wartungstechnik, die darauf abzielt, den Zustand von Maschinen und Anlagen in Echtzeit zu überwachen, um potenzielle Ausfälle oder Leistungsprobleme frühzeitig zu erkennen. Anstatt sich ausschließlich auf regelmäßige Wartungsintervalle oder rein reaktive Wartungsstrategien zu verlassen, wird beim Condition Monitoring kontinuierlich oder in bestimmten Abständen eine Reihe von Parametern erfasst.
In der Maschinen- und Fahrzeugtechnik wird beim Condition Monitoring das Maschinenverhalten von der Leittechnik bis hin zur Komponentenebene erfasst und bewertet. Es geht hierbei zum einen darum, Verschleißteile erst bei Erreichen der funktionsrelevanten Abnutzung auszutauschen.
Zum anderen werden beim Condition Monitoring auch Bauteile mit veränderten Eigenschaften, die nicht durch normale Abnutzung verursacht wurden, rechtzeitig entdeckt, bevor sie Probleme verursachen. Nicht nur im Maschinenbau sondern auch für andere Anlagen, zum Beispiel: die zur Energie- und Wasserversorgung und für sicherheitsrelevante Bauteile an Bauwerken, wie Brücken, Tunneln, Türmen und Hochhäusern, bietet Condition Monitoring viele Vorteile.
Produktionsanlagen, Anlagen zur Energieumwandlung und -erzeugung, Fahrzeuge, Fördertechnik und viele andere wichtige Anlagen und Geräte werden regelmäßig gewartet, um Ausfälle zu vermeiden. Oft werden im Zuge der geplanten Wartung Bauelemente oder Betriebsstoffe noch vorsorglich nach festgelegten zeitlichen Intervallen oder nach einer bestimmten Laufleistung ausgetauscht, um sicherzugehen, dass die Anlage nicht wegen Verschleiß dieser Bauteile ausfällt. 
Einige Bauteile oder Betriebsstoffe altern aufgrund ihrer Zusammensetzung unabhängig von der Beanspruchung, bei anderen ist dies aber stark von der Betriebsdauer und eventuellen Verschmutzungen oder anderen zusätzlichen Beanspruchungen abhängig.
Wenn der Austausch kritischer Maschinenelemente nicht nach festgelegten Intervallen, sondern mit Hilfe des Condition Monitoring erst bei Erreichen der maximalen Nutzungsdauer durchgeführt wird, können enorme Kosteneinsparungen erzielt werden. Dazu müssen jedoch klare Kriterien für die jeweiligen Bauteile definiert und diese regelmäßig überwacht werden.
Werte wie Temperatur, Abrieb, Auslenkung oder Verschmutzungsgrad können fortlaufend erfasst und Rückschlüsse auf die weitere Entwicklung gezogen werden. Außerdem muss die schnelle Verfügbarkeit des Ersatzteils oder Betriebsstoffes und der schnelle Wechsel sichergestellt werden. Kann die Wartung trotz Bedarf nicht umgehend durchgeführt werden, besteht in einigen Fällen die Möglichkeit, die Belastung der Anlage aus Sicherheitsgründen zu reduzieren.
Investitionen in Geräte für das Condition Monitoring helfen, drohende Anlagenstörungen früh zu erkennen und Produktionsausfälle zu vermeiden. Den zusätzlichen Ausgaben für die Einführung des Condition Monitoring stehen geringere Kosten für das Wartungspersonal, die Ersatzteile und den Anlagenstillstand gegenüber. Bauteile deren aktueller Zustand zu Gefahrensituationen und wirtschaftlichen Schäden führen kann, werden schnell erkannt, so dass rechtzeitig Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
Condition Monitoring führt außerdem zu höherer Fertigungsqualität und Planungssicherheit, da die Überwachung auch zur Vermeidung von unzulässigen Fertigungstoleranzen beiträgt.
Beim Condition Monitoring werden typische Messgrößen, die Informationen zum Zustand von Komponenten geben, erfasst. Dazu gehören zum Beispiel:
Zur Zustandsüberwachung können Systeme oder Einzelgeräte eingesetzt werden, die in der Lage sind, bei Erreichen von voreingestellten Grenzwerten Alarme auszulösen. Dadurch kann auch bei Anlagen, die nicht permanent durch Bedienpersonal überwacht werden, rechtzeitig gegengesteuert werden. Ausfälle, längere Stillstandszeiten und dadurch bedingte Folgeschäden lassen sich mit Condition Monitoring trotz längerer Nutzung von Verschleißteilen und Betriebsstoffen weitgehend vermeiden.
Legt man Zeitpunkt und Umfang der Instandsetzung auf Grund des beim Condition Monitoring erfassten aktuellen Zustands der Bauteile fest, wird dies Vorausschauende Instandhaltung – Predictive Maintenance - genannt. Die vorausschauende Instandhaltung ist sowohl gegenüber der präventiven Instandhaltung nach festen Intervallen, als auch gegenüber der operativen Instandhaltung nach Schäden, meist günstiger, da Bauteile und Betriebsstoffe zwar länger, aber nicht bis zum Funktionsausfall genutzt werden.
Aktuelle Sensoren können bereits minimale Änderungen von Temperaturen, Vibrationen, von Schall- oder Ultraschallpegeln oder in der Zusammensetzung von Kühl- oder Schmiermitteln messen. Diese Daten werden oft bereits in den angeschlossenen Geräten mit spezifischen Vorgaben verglichen. Für die vorausschauende Instandhaltung werden alle Messdaten des Condition Monitoring gespeichert und ausgewertet, um den optimalen Zeitpunkt für Austauschmaßnahmen zu finden.
Für das Condition Monitoring können sowohl mobile als auch fest installierte Sensoren eingesetzt werden. Mehrkanalgeräte können gleichzeitig die Signale von an verschiedenen Messstellen installierten Sensoren erfassen. Die Auswertung der aufgenommenen Messwerte kann meist sehr komfortabel über spezielle Software auf einem PC erfolgen oder die Daten werden in eine bereits vorhandene Software übertragen.
Die auf dem PC anschaulich dargestellte Schwingungsanalyse zeigt zum Beispiel frühzeitig kleinste Unregelmäßigkeiten von Antriebselementen wie Motoren und Getrieben und an Wälzlagern. Die Maschine kann sofort oder bei der nächsten passenden Gelegenheit abgeschaltet werden, um die Ursache der Störung zu untersuchen und zu beheben, bevor es zu Schäden kommt.
Neben der Schwingungsdiagnose und der Temperaturerfassung gehören auch Schallpegel- und Strömungsmessungen und Inspektionen mit Endoskopkameras zum Condition Monitoring.
Auch das Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM befasst sich mit Condition Monitoring Systemen. Im Projekt EcoMoS unter dem großen Schlagwort „Industrie 4.0“ werden preiswerte kleine Sensorknoten zu energieautarken drahtlos kommunizierenden Netzwerken verknüpft. 
Das System soll Reichweiten von bis zu 100 m abdecken und auch bei Hitze, Nässe, Schmutz, Hochspannung, Stößen und Rotationen zuverlässig funktionieren.
Die im Projekt eingesetzten kleinen, wartungsfreien Funksensoren ermöglichen die Messdatenerfassung auch an schwer zugänglichen Positionen. Die drahtlose Datenübertragung vereinfacht die Installation der Sensoren und während des Betriebs der überwachten Anlage muss nicht auf die Sicherung von Anschlusskabeln geachtet werden. Die untereinander vernetzten Sensoren im Projekt werden unter den realen Bedingungen in einer Papierfabrik getestet.
Die Messdaten des Condition Monitoring sollen nicht nur der Vorausschauenden Instandhaltung dienen, sondern auch zum besseren Verständnis der überwachten Anlagen beitragen.
Effektives Arbeiten wird nicht nur bei Menschen gewünscht, auch Produktionsanlagen in der Industrie sollten so gewartet werden, dass Ausfälle aufgrund von defekten Einzelkomponenten so gut wie nie vorkommen. Doch gerade das macht es so schwierig.
Condition Monitoring versucht das Maschinenverhalten von der Leittechnik - bis hin zur Komponentenebene vorhersagen zu können. Es geht darum Ersatzteile erst dann auszutauschen, kurz bevor sie ihre Arbeit einstellen und nicht nach einer gewissen Zeitspanne oder nach einer bestimmten Stückzahl.
Ausgetauschte Bauteile könnten noch durchaus für eine lange Zeit intakt bleiben. Es ist wichtig den Zustand von Produktionsmaschinen in allen Bereichen zu kennen, mögliche Fehlerquellen frühzeitig festzustellen, um Wartungsarbeiten rechtzeitig planen zu können. Wenn kritische Maschinenelemente bis zur maximalen Nutzung im Einsatz sind, gelingen mit Conditon Monitoring enorme Kosteneinsparungen.
Beim Condition Monitoring von Maschinen und Anlagen werden kritische Bereiche kontinuierlich oder in festgelegten Zeitintervallen kontrolliert. Die Prüfungen können eingeteilt werden in visuelle Kontrollen und Messungen. Durch die Sichtprüfung können beispielsweise Verschmutzungen, Verfärbungen, ungleichmäßige Abnutzung, Vertiefungen, Brüche und Risse erkannt werden.
Die Messungen erlauben einen automatisierten Vergleich mit Sollwerten. Zu hohe oder zu niedrige Messwerte bestimmter physikalischer Größen weisen oft direkt auf Fehler an Anlagenteilen oder Maschinenkomponenten hin.
Zu den im Condition Monitoring gemessenen Größen gehören beispielsweise:
Viele Messungen beim Condition Monitoring erfolgen während des Betriebs der Maschine. Andere, die nicht bei laufender Maschine möglich sind, werden bei planmäßigem Stillstand durchgeführt. Für prozesswichtige Maschinen werden bereits bei der Planung möglichst weitreichende Kontrollmöglichkeiten berücksichtigt. Dazu gehört beispielsweise, dass standardmäßig Gehäuseöffnungen für mobile Messtechnik und integrierte Sensoren geplant werden.
Dadurch ist es möglich, auch an schwer zugänglichen Stellen Prüfungen durchzuführen, ohne Bauteile zu demontieren.
Zu den Geräten mit denen die Möglichkeiten der Sichtprüfungen erheblich erweitert werden können, zählen Endoskope, Stroboskope, Slowmotion-Kameras und Mikroskope. Für diese Gerätetypen gibt es eine große Auswahl an Modellen mit unterschiedlichen Spezifikationen und Zusatzausstattungen.
Viele eignen sich gut für das Condition Monitoring. Da wo es möglich ist, bietet es sich generell an, Geräte zu wählen, mit denen die Bilder auch gespeichert und weitergegeben werden können. Dies erleichtert die Auswertung und den Vergleich mit früheren Aufnahmen.
Bei den Endoskopen muss neben der Bildqualität und Bildgröße unter anderem auf die Kameragröße, die Steuerbarkeit der Kamera und die Länge und Beweglichkeit des Kameraschlauches geachtet werden. Einige Modelle erlauben das Anschließen verschiedener Kameraschläuche. Dadurch werden die Einsatzmöglichkeiten des Endoskops bedeutend erhöht. Je nach Aufgabenstellung kann es sinnvoll sein, nicht nur Bilder, sondern auch Videos aufzunehmen und mit Kommentaren zu ergänzen.
Stroboskope ermöglichen es, Unregelmäßigkeiten in schnellen Bewegungsabläufen wahrzunehmen. Dazu geben sie die Sicht auf das kontrollierte Objekt nur für kurze Zeit durch Lichtblitze frei. Eine Änderung der Position fällt durch in regelmäßigen Abständen erzeugten Einzelbilder viel stärker auf.
Der zeitliche Abstand der Lichtblitze kann dabei so lange angepasst werden, bis Abweichungen am besten zu erkennen sind. Einige Stroboskope bieten auch die Möglichkeit, den Takt der Lichtblitze über einen Triggeranschluss an den der untersuchten Maschine oder Anlage anzupassen.
An vielen Maschinen und Anlagen werden zur Bewertung des aktuellen Zustandes nicht nur Sichtprüfungen, sondern auch Messungen durchgeführt. Diese Messungen können als Einzelmessungen in festgelegten Abständen oder als Dauermessungen zur permanenten Überwachung durchgeführt werden.
Bei Kenngrößen, die permanent überwacht werden, besteht die Möglichkeit bei zu hohen Abweichungen automatisch gegenzusteuern. Messgeräte mit Analog- oder Schaltschnittstellen können bei Über- oder Unterschreitung von Grenzwerten Prozesse auslösen, um den Kennwert wieder anzupassen.
Da wo die ständige Überwachung nicht möglich oder zu aufwendig ist, werden Einzelmessungen mit mobilen Geräten durchgeführt. Zur Dokumentation und Auswertung der Daten sollten alle Messwerte mit ergänzenden Angaben gespeichert werden. Das hilft bei der Klärung von Unregelmäßigkeiten und bei der Optimierung der Wartungsprozesse.
In der Regel werden Maschinenteile während des Betriebes durch Impulse oder Bewegungen zum Schwingen angeregt. Überwachung und Auswertung dieser Schwingungen erlauben Rückschlüsse auf den Zustand von beanspruchten Bauteilen. Weichen die Schwingungswerte mehr als tolerierbar von den erwarteten ab, sollte unbedingt die Ursache geklärt werden, um Schäden und Ausfälle zu vermeiden.
Mit Hilfe von Ultraschallmessgeräten können beim Condition Monitoring auch kleine Leckagen an Leitungssystemen für Druckluft oder Kühlmittel aufgespürt werden. Außerdem ist es möglich, mit speziellen Ultraschallgeräten Materialfehler in der Struktur stark beanspruchter Bauteile sichtbar zu machen.
Oft ist eine ungewöhnlich hohe Temperatur an Maschinenteilen ein Zeichen für Fehlfunktionen. Durch Überwachung der Temperatur kann beispielsweise mangelhafte Kühlung von Motoren und erhöhte Reibung durch fehlende Schmierung, Verschmutzung oder Fehlstellung von Teilen zuverlässig und frühzeitig erkannt werden. Der Einsatz von fest verbauten Temperatursensoren und mobilen Temperaturmessgeräten ist im Condition Monitoring weit verbreitet. Auch Wärmebildkameras werden zunehmend zur Zustandsüberwachung eingesetzt.