Condition Monitoring

Anlagenverhalten kontinuierlich analysieren

Abweichungen vom Normalbetrieb erkennen

Wartungsbedarf frühzeitig Erkennen

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VAM macht Maschinenzustände hörbar, verständlich und wirtschaftlich nutzbar.

Hinhören. Verstehen. Profitieren.

VAM ist ein autarkes, passives, nicht-invasives Retrofit-Monitoring-System, das ohne Eingriff in bestehende Steuerungen arbeitet und frühe Zustands- und Prozessänderungen auf Basis vibroakustischer Signale erkennt und bewertbar macht.

Keine Fertigungsanlage läuft für immer fehlerfrei

Abweichungen vom Normalbetrieb erkennen

Viele industrielle Prozesse zeigen Veränderungen im Verhalten, lange bevor ein sichtbarer Schaden entsteht. Diese Veränderungen sind häufig hör- oder spürbar, lassen sich jedoch mit vorhandener Sensorik nicht erfassen oder eindeutig zuordnen. Gerade bei älteren Bestandsanlagen ist zusätzliche Mess- und Diagnosetechnik oft nur mit großem Aufwand integrierbar, weil Eingriffe in Steuerung, Datenpipeline oder Freigaben erforderlich wären. Typische Symptome sind instabile Prozessverläufe, sporadische Fehler oder eine schleichende Verschlechterung der Produktqualität ohne klare Ursache, aber auch bekannte wiederkehrende Fehlerbilder. In der Praxis führt das dazu, dass Abweichungen häufig erst spät erkannt und nur verspätet reaktiv behandelt werden können. Für diese Situationen fehlt ein systematischer Zugang, um Anlagenzustände über Zeit vergleichbar zu machen und Veränderungen frühzeitig sowie automatisiert einzuordnen.

Condition Monitoring über technische Akustik

Intuition wie ein erfahrener Anlagenführer – systematisch, messbar und skalierbar

Condition Monitoring beschreibt die kontinuierliche Überwachung und Bewertung von Anlagenzuständen auf Basis messbarer Größen. Ziel ist es, Veränderungen frühzeitig zu erkennen und deren Entwicklung nachvollziehbar zu machen. Der hier eingesetzte Ansatz nutzt vibroakustisches Monitoring, bei dem die im Anlagenbetrieb entstehenden Schwingungen gezielt gemessen und ausgewertet werden. Diese Signale enthalten Informationen über mechanische Interaktionen, Reib- und Gleitprozesse sowie strukturelle Veränderungen, die sich nicht direkt in Steuerungsdaten widerspiegeln.

Der Ansatz folgt einer ähnlichen Logik wie die Wahrnehmung erfahrener Anlagenführer, die anhand von Geräuschen und Vibrationen Zustände beurteilen. Durch strukturierte Auswertung und Einordnung in Prozessphasen werden diese Einschätzungen reproduzierbar und automatisierbar.

Im Vergleich zum menschlichen Gehör bietet die Methode eine deutlich höhere zeitliche Auflösung sowie einen wesentlich erweiterten Frequenzbereich. Dadurch lassen sich überlagerte Signalanteile trennen und auch sehr kurze, hochfrequente Ereignisse erfassen, die für den Menschen nicht zugänglich sind.

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Eigenschaften, Vorteile und Nutzen im Überblick
Vibroakustisches Monitoring - VAM

Extern nachrüstbar ohne Eingriff in Maschinensteuerung

Autarker Betrieb unabhängig von vorhandenen Systemen

Echtzeitfähige Auswertung von Prozesszuständen

Kontinuierliche Verbesserung der Erkennungsleistung durch Nachlernen

Früherkennung von Zustandsveränderungen

Erkennung von Fehlproduktionen im laufenden Betrieb

Reduktion ungeplanter Stillstände

Verlängerung von Wartungsintervallen

Häufig gestellte Fragen

Was sind typische Branchen für den Einsatz von VAM als Condition-Monitoring-Technologie?

Typische Anwendungen finden sich in

  • Textil- und Bahnwarenverarbeitung,
  • Folien- und Kunststoffverarbeitung,
  • Intralogistiksystemen wie Regalbediengeräten,
  • zerspanenden Bestandsanlagen sowie in
  • Umform- und Trennprozessen.

 

Gemeinsam ist diesen Anlagen, dass sie oft über Jahre betrieben werden, schwer zugängliche Zustände aufweisen und eine Integration klassischer Sensorik nur eingeschränkt möglich ist.

Viele relevante Zustände entstehen aus mechanischen Wechselwirkungen, die nicht direkt in Steuerungsgrößen erfasst werden. Veränderungen werden zwar physikalisch wirksam, bleiben aber in klassischen Daten unsichtbar.

Die Messposition wird so gewählt, dass sie nahe an potenziellen Fehlerquellen liegt und eine realistische Schwingungsübertragung sicherstellt. Übertragungswege werden bewertet und geprüft. Anschließend erfolgen Messungen im fehlerfreien Zustand sowie – sofern möglich – im Fehlerzustand. Die Daten werden mit dem Prozessverlauf korreliert, um relevante Signalbereiche zu identifizieren. Modelle werden entweder ausschließlich auf Basis fehlerfreier Daten anomaliebasiert oder auf Basis definierter Fehlerzustände gruppenbasiert aufgebaut.

Unsere Messverfahren basieren auf dem Prinzip der Acoustic Emission. Wir benutzen hauptsächlich Festkörper-AE-Sensorik, um einen möglichst großen Frequenzbereich abzudecken, eine große Zeitliche Auflösung zu erreichen und eine größtmögliche Dynamik zu erreichen. Anwendungsbezogen bieten wir auch Luftschall-basierte Verfahren an und können auch mit B-Aufnehmern arbeiten.

Ein Internetzugang zum Beispiel über ein Gastnetzwerk ist praktisch, aber nicht zwingend notwendig. In dem Fall werden die Daten über ein Handynetz übertragen. Wenn weder Internet noch Handynetz zur Verfügung stehen, sprechen Sie uns gerne trotzdem an – eine lokale Modellanwendung kann ebenso möglich sein.

Es werden ausschließlich Vibrationen der der Anlage gemessen – kein Zugriff auf Steuerdaten. Vibrationsdaten werden vor Ort verarbeitet und in Featuredaten überführt und über eine verschlüsselte Verbindung an unsere gesicherte EVO Cloud gesendet.

Durch die Analyse von Veränderungen im Grundrauschen und im kontinuierlichen Maschinenlauf lassen sich schleichende Veränderungen frühzeitig erkennen. Werden beim Verschleiß Partikel freigesetzt, kann es sein, dass der Abrieb für uns auch als akustisches Ereignis detektierbar ist.

Besonders geeignet sind Bestandsanlagen mit mechanisch dominierten Prozessen und eingeschränkter Möglichkeit zur Integration zusätzlicher Sensorik.

Nach der Kontaktaufnahme erfolgt eine initiale Messung und Analyse. Auf Basis der Ergebnisse wird bewertet, ob VAM das richtige Verfahren für Ihr Anlagen- und Fehlerbild ist. Anschließend können erste Modellansätze abgeleitet und bewertet werden.

Die Einführung erfolgt partnerschaftlich und iterativ. Nach einer ersten Bewertung werden Messungen gemeinsam geplant und durchgeführt. Auf dieser Basis werden Modelle entwickelt und schrittweise verbessert, sodass ein belastbares Monitoring entsteht.

Angaben zu Projekten, Förderkennzeichen, Partnern und Laufzeiten werden projektspezifisch ergänzt.

VAM wurde zunächst unter der 100%igen Tochterfirma der EVO GmbH erforscht – der Amitronics GmbH. Nachfolgend befindet sich eine Auflistung von Forschungsprojekten zu VAM an denen EVO oder Amitronics beteiligt war.

AE-DigiScale. Innovatives-System zur Skalierung und Optimierung von Acoustic Emission IOT-Systemen durch einen digitalen Zwilling

Ministerium: BMWK (EP201616)
Laufzeit: 01.11.2024 – 31.10.2027

HZwo-Inspect VIBRA. Modularer Prüf- und Charakterisierungsbaukasten zur Herstellung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren

Ministerium: BMWK (03EN5033F)
Laufzeit: 31.03.2026 erfolgreich abgeschlossen

INTEUM. Intelligentes, echtzeit- und transferfähiges System für Predictive Maintenance und Qualitätsüberwachung gespeist aus Produktionsplanungs- und Maschinenüberwachungsdaten

Förderprogramm: Elektronische Systeme
Projektträger: VDI/VDE-IT (DIE-2108-0006//DIE0156/01)
Laufzeit: 31.10.2024 erfolgreich abgeschlossen

PANAMERA. Entwicklung eines Predictive Maintenance Baukastens für automotive Applikationen mittels Fahrzeug-Flottenanalyse

Ministerium: BMWK (19I21016B)
Laufzeit: 30.09.2024 erfolgreich abgeschlossen