Wie IoT und Industrie 4.0 Druckluftsysteme verbessern

Wenn in Fabriken, Verarbeitungsbetrieben und anderswo keine Druckluft mehr fließt, hört alles auf. Stellantriebe und pneumatische Werkzeuge funktionieren nicht, Förderbänder bewegen kein Pulver, Sprühgeräte können keine Beschichtungen auftragen und so weiter. Damit rückt der Verantwortliche für die Druckluftanlage in den Mittelpunkt des Geschehens, was meist wenig Spaß macht.

Dabei sollen IOT und Industrie 4.0 helfen. Sie sollen auch dazu beitragen, die Energiekosten zu senken und die Wartung effektiver zu verwalten. Hier ist ihre Relevanz für die Installation von Luftkompressoren.

Das Internet der Dinge und Industrie 4.0 verstehen

Beim IOT geht es um den Einsatz „intelligenter“ Sensoren, die die von ihnen gesammelten Daten kommunizieren können. Zu Hause gibt es „intelligente“ Thermostate und Türklingeln. In der Fabrik messen und melden „intelligente“ Durchflussmesser und Temperatursensoren. Es gibt auch „intelligente“ Aktoren und Steuerungen, die auf Signale oder Anforderungen reagieren. „How the Industrial Internet of Things Enhances Compressed Air Systems“, gibt einen Überblick.

Industrie 4.0, die Abkürzung für die vierte industrielle Revolution, fügt fortschrittliche Analysetools hinzu, die die gesammelten Daten sinnvoll interpretieren. Diese Tools laufen auf kleinen Computern auf den überwachten Geräten, auf Desktop-PCs und für massive Rechenleistung nutzen sie Server „in der Cloud“.

Die Herausforderung bei der Verwaltung von Druckluftsystemen

Die Erzeugung und Verteilung von Druckluft ist kompliziert. Sowohl auf der Input- als auch auf der Nachfrageseite kann sich vieles ändern. Die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft können im Laufe des Tages variieren. Staub und Pollen können die Filtrationseffizienz beeinträchtigen. Auch die zugeführte Spannung kann zwischen Grenzen schwanken.

Auch der Luftverbrauch ist selten konstant. Die Nachfrage steigt und fällt mit Änderungen der Produktionspläne. Die Personalstärke beeinflusst, welche Geräte laufen. Pausen, Schichtwechsel und andere Unterbrechungen können zu plötzlichen Nachfrageeinbrüchen führen.

Darüber hinaus müssen Druckluftgeräte häufig überprüft und regelmäßig gewartet werden. Siphons müssen geleert, Filter gewechselt und Riemen ersetzt werden. Wenn Sie eines davon überspringen, steigt die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen dramatisch an.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, haben neue Luftkompressorinstallationen in den letzten Jahren eine Menge Instrumentierung erhalten. Druck, Durchfluss, Taupunkte, elektrische Leistung, Trocknerbetrieb und Ableiter sind nur einige der gemessenen Parameter oder Beispiele für überwachte Geräte.

Dies verbessert die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Warnungen signalisieren, wenn Aufmerksamkeit erforderlich ist, und Kompressoren können sich abschalten, bevor Schäden auftreten. Antriebe mit variabler Frequenz verbessern die Effizienz des Kompressors und die Durchflussmessung erkennt Lecks und andere Probleme. Tatsächlich kann man sagen, dass das moderne Druckluftsystem zuverlässiger und effizienter ist als je zuvor. Was können IoT und Industrie 4.0 also beitragen?

Anwenden des IOT und von Industrie 4.0 auf Ihre Luftkompressorinstallation

Es gibt Vorteile in vier Bereichen:

• Fernüberwachung und -steuerung
• Datenerfassung
• Vorausschauende Wartung
• Optimierter Energieverbrauch

Sobald Informationen über Druckluftanlagen über das Internet verfügbar sind, müssen die für den Betrieb der Anlage Verantwortlichen nicht mehr vor Ort sein. Sie können Benachrichtigungen per SMS oder E-Mail erhalten, sich auf einem Tablet oder Laptop anmelden, um zu sehen, was passiert, und Befehle über dieselbe Oberfläche senden.

Verbesserungen beginnen mit der Messung, aber in der Vergangenheit hatten die Benutzer nur sehr wenige Informationen darüber, wie ihre Druckluftsysteme laufen. IOT-Geräte können umfassende Historien zu jedem Aspekt des Systembetriebs erstellen, von Druckabfällen über Filter bis hin zu Motortemperaturen. Daten wie diese sind der Schlüssel zu einer effektiven Entscheidungsfindung.

Vorausschauende Wartung ersetzt planmäßige Wartung, bei der die falschen Dinge getan oder Dinge öfter als nötig getan werden können, durch eine Art „nach Bedarf“-Wartung. Bei der vorausschauenden Wartung überwacht eine Software das Alter, die Betriebsstunden und den Zustand jeder Komponente im System. Wenn Änderungen erkannt werden, werden Trends überprüft, um festzustellen, wann ein Austausch oder eine Überholung erforderlich ist. Anstatt Abschaltungen zu planen und dennoch auf Ausfälle zu reagieren, werden die Arbeiten so geplant, dass Kosten und Auswirkungen auf die Produktion minimiert werden.

Der vierte Vorteilsbereich ist der optimierte Energieverbrauch. Bei konstantem Druckluftbedarf ist es relativ einfach, den Energieverbrauch zu minimieren. In Situationen mit schwankender Nachfrage wird dies deutlich schwieriger, ist aber eine gute Aufgabe für einen „intelligenten“ Controller.

Durch die Kombination von Kenntnis historischer Muster mit Informationen bei sofortigem Bedarf kann eine „intelligente“ Druckluftsystemsteuerung Entscheidungen darüber treffen, ob Luft in einem Behälter gespeichert oder Luftkompressoren ein- oder ausgeschaltet oder gedrosselt werden sollen. (Menschen könnten diese Entscheidungen auch treffen, aber nicht mit der gleichen Geschwindigkeit wie ein automatisiertes System, und es wäre ein Vollzeitjob.) Das Ergebnis ist eine wirklich optimierte Energieeffizienz.

Nimm die Last runter

Selbst wenn Kompressoren reibungslos laufen und jeder Benutzer die Luft bekommt, die er braucht, besteht immer noch Druck, es besser zu machen. Die Energiekosten sind immer zu hoch und es wird zu viel für die Wartung ausgegeben.

Die Anwendung von IoT- und Industrie-4.0-Technologien auf Ihre Luftkompressorinstallation hilft, diese Herausforderungen zu meistern. Mehr Daten plus bessere Analysemöglichkeiten führen zu einer schnelleren und besseren Entscheidungsfindung. Auf diese Weise verbessern Branchenführer die Verfügbarkeit und Qualität von Druckluft, während sie gleichzeitig weniger für die Wartung ausgeben und ihre Energiekosten senken. Wenn das interessant klingt, sprechen Sie mit JH Foster. Wir erklären Ihnen, was Ihnen helfen kann und was Sie tun müssen.