Eine Plattform überwacht den Zustand von Elektromotoren, indem sie Sensortechnologien und Datenanalyse kombiniert. Es werden Anomalien und Defekte in den Anlagen erkannt, Wartungszyklen vorhergesagt und ungeplante Ausfälle vermieden.

Das Internet der Dinge (IoT) hilft, mit digitalen Lösungen die Effizienz zu steigern. Durch die zusätzliche Einbindung von Künstlicher Intelligenz verbindet das Industrielle Internet der Dinge (IIoT) Maschinen und Geräte in der industriellen Produktion, aber auch in anderen Bereichen wie etwa dem Energiesektor. Während in der Produktion schon seit Längerem die Leistungsparameter der Anlagen gemessen werden, bietet das IIoT durch den massenhaften Einsatz intelligenter Sensoren nun zusätzliche Analysemöglichkeiten und drahtlose Netzwerk­optionen. All dies bringt Vorteile für Produktionsunternehmen bei der Implementierung von Industrie 4.0, wie zum Beispiel eine verbesserte Skalierbarkeit, mehr Flexibilität und eine einfachere Verwaltung der Produktionsprozesse.

Zudem sind die erzeugten Daten wertvoll für die Zustandsüberwachung und die vorausschauende Wartung und somit zur Verbesserung des Gesamtbetriebs und die Verlängerung der Lebensdauer der Anlagen. Voraussetzungen für effektives Predictive Maintenance im industriellen Umfeld sind einerseits intelligente Sensoren, die direkt an den Maschinen befestigt sind, sowie ein Kommunikationsprotokoll/Gateway, eine Datenbank sowie Tools zur vorausschauenden Analyse unter Verwendung Künstlicher Intelligenz.

Der ADI-OtoSense-Smart-Motor-Sensor (SMS) ist eine KI-basierte, schlüsselfertige Hardware- und Softwareplattform für die vorausschauende Wartung an Elektromotoren. Die verbauten Sensoren, Messtechniken und Algorithmen von Analog Devices liefern aussagekräftige Messerkenntnisse der mehrachsigen Schwingungs-, Magnetfeld- und Temperaturbedingungen eines Motors. Die ADI-OtoSense-Lösung kombiniert Echtzeitdaten des Smart-Motor-Sensors mit KI-gesteuerter, cloudbasierter Analytik und bietet so einen Einblick in die Betriebsbedingungen und den Wartungsbedarf von Anlagen. Der Smart-Motor-Sensor ermöglicht eine 24/7 Zustandsüberwachung aller Niederspannungs-Elektromotoren im Bereich von 0,37 kW bis 500 kW. Er  erkennt Anomalien im Betrieb der Anlage, vermeidet ungeplante Ausfälle und optimiert die Wartungszyklen. Durch die proprietäre ADI-OtoSense-Analyse für die vorausschauende Wartung ist es möglich, Fehler zu erkennen und zu beheben, bevor sie den Motorbetrieb beeinträchtigen. 

Smart-Motor-Sensoren sind nicht intrusiv und können an laufenden Motoren angebracht werden, um Ausfallzeiten zu vermeiden. Nachdem ein SMS an einem Motor angebracht wurde, beginnt das Gerät mit der Übertragung von Daten von seinen On-Board-Sensoren an die ADI-OtoSense-Cloud. Sobald die Lernphase abgeschlossen ist, vergleicht die Cloud-Plattform die eingehenden Sensordaten mit dem Basismodell, um Anomalien in der Motorleistung zu erkennen und Warnungen über bevorstehende Motorprobleme zu generieren. 
Für jeden Motor wird ein eigenes Modell erstellt, um eine optimierte, auf den Prozess abgestimmte Diagnose über den Zustand des Motors zu ermöglichen. Das SMS diagnostiziert aufkommende Probleme im Motor und bestimmt auch deren Schweregrad, damit die Wartungsteams entsprechende Maßnahmen ergreifen können. Statusupdates zu wichtigen Motoreigenschaften sowie rohe und verarbeitete Sensordaten sind über das ADI-OtoSense-SMS-Cloud-Dashboard, die mobile Anwendung und die ADI-OtoSense-SMS-API verfügbar. 

Hinzu kommt die Fähigkeit des Smart-Motor-Sensors, den Magnetfluss auf der Oberfläche des Motorrahmens zu messen. Mit Hilfe dieser Magnetfeldmessdaten kann das System elektrische Fehler des Motors erkennen, um ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden und das Risiko von finanziellen und Rohstoffverlusten zu minimieren.
 

Motorlaufzeit-Optimierung bei der Eiscremeproduktion 

Nissei ist ein großer japanischer Speiseeishersteller. Laut Produktionsleiter Yoshiro Murakami ist die Emulgierung ein kritischer Prozess bei der Herstellung einer Eissorte. Wenn ein Problem mit dem Homogenisator auftritt, wird die Emulgierung unmöglich und die Produktqualität kann nicht ordnungsgemäß aufrechterhalten werden. „Dies hat erhebliche negative Auswirkungen auf die Produktionskosten und den Arbeitsaufwand, und es wird Rohmaterial verschwendet“, so Yoshiro. Um sicherzustellen, dass die Produktionsmaschinen in Übereinstimmung mit den Lebensmittelstandards arbeiten, verwendet Nissei ADI-OtoSense-Smart-Motor-Sensoren. Damit erfolgt eine vorausschauende Wartung der Homogenisatoren in der Eisfabrik. Auf diese Weise kann die Wartungs- und Erneuerungsplanung bei Nissei auf Grundlage einer zuverlässigen Datenbank durchgeführt werden. 

Weitere Informationen über den ADI-OtoSense-Smart-Motor-Sensor sind über den europäischen Vertriebspartner Macnica ATD Europe erhältlich, der den Sensor unter seiner Eigenmarke Mpression vertreibt.

Autor
Andreas Breyer, Inhaber Vision Communications