Prozessoptimierung revolutionieren: SPM Instruments fortschrittliche HD-Vibrationsüberwachungstechnologie

Technologien zur Überwachung von Maschinenvibrationen gibt es seit Jahrzehnten. Die Weiterentwicklung solcher Technologien war relativ langsam, aber der rasante Fortschritt digitaler Komponententechnologien in den letzten Jahren hat neue Möglichkeiten eröffnet. Die innovative HD-Vibrationstechnologie von SPM Instrument bricht in mehr als einer Hinsicht neue Wege.

Vibrationsdaten wie keine andere

Dank hochentwickelter und patentierter digitaler Algorithmen ist die bahnbrechende HD ENV® Vibrations-Umschlingungstechnologie extrem empfindlich gegenüber Änderungen der Vibrationspegel, was die Identifizierung von Getriebe- und Lagerfehlern im sehr frühen Stadium und die genaue Überwachung ihrer weiteren Entwicklung ermöglicht. Es gibt Fälle, in denen diese Technologie bis zu drei Jahre Vorwarnzeit für sich verschlechternde mechanische Zustände bei kritischen Assets geliefert hat. HD-Vibrationsdaten sind zu einem bewährten Enabler für optimierte Instandhaltungsplanung, verbesserte Asset-Integrität, gesteigerte Produktivität und höhere Gewinne geworden.

Von Technologie getrieben – durch Neugier ermöglicht

Die außergewöhnliche Datenqualität ist das Markenzeichen von SPM Instruments HD-Vibrationstechnologie, die die Vibrationsanalyse in das Zeitalter hochauflösender Auflösung führt. Bei der Datenerfassung für Condition-Monitoring-Zwecke kommen viele zusätzliche Informationen hinzu. Durch sorgfältiges Überwachen, Untersuchen und Nachverfolgen von Datenmustern, die nicht mit bekannten mechanischen Maschinenproblemen verbunden sind, konnten SPM-Ingenieure schließen, dass diese Muster Details über Maschinen- oder Prozessleistung und -effizienz offenbaren können.

Diese Entdeckung hat ein völlig neues Anwendungsgebiet für die hochauflösenden Daten der HD ENV® Technologie eröffnet.

Jenseits der Zustandsüberwachung – Hochauflösende Daten für Prozessoptimierung nutzen

Dass die Produktionsausrüstung reibungslos und ohne mechanische Probleme läuft, ist in jedem Prozesswerk oberstes Gebot – das versteht sich von selbst, und dies ist die Rechtfertigung für Condition Monitoring. Doch viele andere Faktoren beeinflussen Produktivität und Ergebnisse jenseits der Aufrechterhaltung der Asset-Zuverlässigkeit.

Prozessoptimierung zielt darauf ab, die größtmögliche Ausbringung mit der höchstmöglichen Qualität bei möglichst geringem Ressourceneinsatz zu produzieren. Ausrüstung und Prozesse, die auf einem suboptimalen Niveau arbeiten, können Produktionsineffizienzen, Qualitätsprobleme und höher als notwendigen Energieverbrauch verursachen, um nur einige nachteilige Effekte zu nennen. Die Möglichkeit, umsetzbare Erkenntnisse jenseits des mechanischen Zustands kritischer Maschinen basierend auf Vibrationsdaten zu gewinnen, bringt erhebliches Potenzial für datengestützte Prozessverbesserungen.

Prozessoptimierungslösungen mit der HD ENV® Technologie ermöglichen Prozessindustrien die Verbesserung neuer Bereiche ihrer Produktion, wodurch sie beitragen zu:

• Erhöhter Produktionsgeschwindigkeit
• Erhöhten Rohmaterialausbeuten
• Maximierter Verfügbarkeit
• Verbessertem Anlagenzustand
• Verbesserungen bei Gesundheit, Sicherheit und Umwelt

SPMs R&D-Manager Johan Nilsson: „Verglichen mit herkömmlichen Vibrationsüberwachungstechnologien setzt HD ENV® neue Maßstäbe. Unsere Prozessoptimierungslösungen bauen auf einem Erbe bewährter, feldgetesteter Technologie auf, und wir erkunden kontinuierlich neue Möglichkeiten, die Vibrationsdaten unserer Kunden wirklich für sie arbeiten zu lassen. Durch den Einsatz von Prozessoptimierung können Unternehmen das Endergebnis verbessern und ihren Wettbewerbsvorteil stärken.“ Prozessoptimierungsdaten werden in klaren, visuell ansprechenden webbasierten Dashboards präsentiert und können über REST API oder OPC UA in Leitsysteme integriert werden.

Prozessoptimierung und Zuverlässigkeit für intelligente Minen

Da SPM Instrument nun seine umfangreiche technische Expertise in die Prozessoptimierung einbringt, ist der Bergbau- und Mineralverarbeitungssektor der erste, der davon profitiert. Diese schwer asset-lastige, energieintensive Branche kann erhebliche Gewinne aus der Prozessoptimierung ziehen. Nachfolgend sind zwei Beispiele für HD ENV® Prozessoptimierungsfähigkeiten, die der Bergbauindustrie 크게 nutzen.

Mahleffizienz und Durchsatz in Tumbling Mills maximieren

Ein kritischer Erfolgsfaktor bei der Optimierung der Effizienz und Leistung des Mahlprozesses ist die Beherrschung der Zehenposition (Toe Position) der Mühlenfüllung. Die Zehenpositionsüberwachung ist ein Prozessoptimierungstool zur Erkennung des frühen Einsetzens einer Überlastbedingung in Tumbling Mills. Sie liefert Einblicke in die Ladungsdynamik und ermöglicht Betreibern, die Zerkleinerungseffizienz zu optimieren. Selbst eine leichte Steigerung des Durchsatzes kann das Endergebnis dramatisch beeinflussen.

Der Gesamtzweck ist es, die Mühle so nah wie möglich an der maximalen Arbeitskapazität laufen zu lassen, während gleichzeitig das Risiko von Mühlenüberlast, Unterlast und Freilauf vermieden wird. Durch die Bereitstellung von hochauflösenden Zehenpositionsdaten mit außergewöhnlicher Genauigkeit ermöglicht die Lösung Betreibern, die ideale Zuführrate für optimale Mahlbedingungen zu bestimmen.

Die Optimierung der Zehenposition wirkt sich auch positiv auf die Partikelgrößenverteilung aus, einen wesentlichen Parameter für die Effizienz der Trennstufe.

Weitere Vorteile umfassen die Überwachung von:

• Einlass-/Auslass-Zehenposition – Auslass blockiert; Differenz Einlass/Auslass
• Verschleiß an Auskleidung und Hebern
• Dichte
• Großgesteinsvorkommen
• Einfache und robuste Installation (zwei Vibrationssensoren und ein Tachometer – keine Hardware an der Schale befestigt)
• Früherkennung von Fehlermodi

Die Zehenpositionsüberwachungslösung misst die Position der Ladungszehe mit außergewöhnlicher Genauigkeit, indem sie Vibrationsmessungen mit patentierter HD Condition-Monitoring-Technologie nutzt. Die Zehenposition unterscheidet sich üblicherweise am Einlass und am Auslass der Mühle. Diese Lösung ist einzigartig, da sie Vibration an beiden Enden misst und nicht an einer einzelnen Position.

Die Installation ist unkompliziert und robust, ohne Ausrüstung an der rotierenden Mühle. Ein einzelner Vibrationssensor auf jeder Seite der Hauptlager der Mühle misst die Hebersignatur, während ein Tachometer ein Referenzsignal liefert. Ladungszehenpositionsdaten werden in einem Dashboard angezeigt, das die Informationen etwa alle fünfzehn Sekunden aktualisiert.

Das Aktualisierungsintervall variiert je nach Drehzahl der Mühle. Als zusätzlicher Vorteil zeigt das Dashboard auch die Dichte des Ladungszehenbereichs an.

Einzigartige, datengestützte Optimierung des Siebprozesses

Für Minenbetreiber sind Produktivität, Sicherheit und Umweltauswirkungen anhaltende Herausforderungen. Im Herzen eines Mineralverarbeitungsbetriebs ist der Vibrationssieb ein kritisches Gerät, dessen Leistung all diese Faktoren beeinflussen kann. Für optimale Siebleistung ist die gleichmäßige Bewegung der Siebecken entscheidend. Die Bewegung der Ecken zueinander hat großen Einfluss auf Durchsatz und Produktionsraten.

Die Vibrationssieb-Leistungsüberwachungslösung ist ein Prozessoptimierungstool zur Visualisierung der Siebbewegung. Sie liefert Einblicke in die Dynamik des Siebprozesses und ermöglicht Betreibern, dessen Effizienz zu optimieren.

Die Sieb-Leistungsüberwachungslösung erkennt ungünstige Siebbedingungen, die verschiedene Probleme verursachen können, darunter:

• Verstopfen und Blenden
• Mechanische Beanspruchung
• Übermäßiger Energieverbrauch
• Prozesskapazitätsverluste

Ein gut funktionierendes Vibrationssieb begrenzt die Verschleißrate, verlängert seine Lebensdauer und reduziert Ausfallkosten für die manuelle Reinigung der Siebdecks. Die Sieb-Leistungsüberwachungslösung liefert ein klares Bild der orbitalen Bewegung der vier Ecken des Siebs.

Sie misst auch die maximale Abweichung über alle Ecken hinweg und liefert wichtige Informationen über potenzielle strukturelle Belastung. Die Lösung ist nützlich, um festzustellen, ob das Sieb mit voller Kapazität arbeitet, und eine hervorragende Hilfe für Instandhaltungs- und Produktionspersonal, um Fehler zu beheben und das Maximum aus diesem wesentlichen Gerät herauszuholen.

Die Sieb-Leistungsüberwachungslösung sammelt Vibrationsdaten von jeder Ecke des Siebs, indem sie Vibrationsmessungen mit patentierter HD Condition-Monitoring-Technologie nutzt. Die Messergebnisse werden in einem Dashboard als leicht verständliche Orbit-Plots und Trendgrafiken angezeigt. Die Hardware-Installation besteht aus einem einzelnen triaxialen Vibrationswandler mit abgedichteten Steckverbindern und Kabelschutzrohren, der in jeder Ecke des Siebs installiert ist, sowie einem induktiven Näherungsschalter an der Erregerwelle.

Die Wandler sind mit einem Hochleistungs-16-Kanal-Online-Systemgerät verbunden. Die verbleibenden vier Kanäle können zur Überwachung anderer Parameter genutzt werden.

Eine tragbare Überwachungslösung ist auch für Dienstleister oder Werke mit mehreren Vibrationssieben verfügbar. Orbit-Daten werden in der Analytik- und Diagnose-Software-Datenbank von SPM gespeichert, lokal oder in der Cloud, von wo aus sie in Prozessleitsysteme oder entfernte Rechenzentren integriert werden können.

Prozessoptimierung und Condition Monitoring – Eine gewinnende Kombination

Die Nutzung hochauflösender Prozessdaten zur Steigerung von Fertigungsprozessen fügt sich perfekt in Condition Monitoring ein und ist eine gewinnbringende Strategie. In Branchen mit hohen Produktionskosten ist die Kombination der Vorteile zustandsbasierter Instandhaltung mit denen, die durch Prozessoptimierung erzielt werden, eine Erfolgsformel im Streben nach höheren Gewinnen.

Ein gut konzipiertes, gut implementiertes Condition-Monitoring-Programm, gepaart mit erfolgreicher Optimierung kritischer Prozesse, holt das Beste aus sowohl Assets als auch Produktion heraus und ermöglicht es Werken und Betrieben, neue Chancen für erhöhte Rentabilität und Geschäftswachstum zu nutzen. Die Möglichkeit, umsetzbare Erkenntnisse jenseits des mechanischen Zustands kritischer Maschinen basierend auf Vibrationsdaten zu gewinnen, bringt erhebliches Potenzial für datengestützte Prozessverbesserungen. Zudem können Fertigungs- und Prozessindustrien dies mit einem Schlag erreichen, da es mit derselben führenden Technologie und denselben Lösungen geschieht, die für Condition Monitoring verwendet werden.

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