Revolutionierende Prozessoptimierung:Die fortschrittliche HD-Vibrationsüberwachungstechnologie von SPM Instrument

Technologien zur Überwachung des Vibrationsniveaus von Maschinen gibt es schon seit Jahrzehnten. Die Weiterentwicklung solcher Technologien verlief relativ langsam, doch die rasante Weiterentwicklung digitaler Komponententechnologien in den letzten Jahren hat neue Möglichkeiten eröffnet. Die innovative HD-Vibrationstechnologie von SPM Instrument geht in mehrfacher Hinsicht neue Wege. 

Vibrationsdaten wie keine anderen

Dank hochentwickelter und patentierter digitaler Algorithmen reagiert die bahnbrechende HD ENV®-Vibrationsumhüllungstechnologie äußerst empfindlich auf Änderungen des Vibrationsniveaus und ermöglicht es, Getriebe- und Lagerfehler bereits in einem sehr frühen Stadium zu erkennen und deren weitere Entwicklung genau zu überwachen. Es gibt Fälle, in denen diese Technologie eine Vorwarnzeit von bis zu drei Jahren über eine Verschlechterung des mechanischen Zustands kritischer Anlagen ermöglicht. HD-Vibrationsdaten haben sich zu einem bewährten Wegbereiter für eine optimierte Wartungsplanung, verbesserte Anlagenintegrität, höhere Produktivität und höhere Gewinne entwickelt.

Angetrieben durch Technologie – ermöglicht durch Neugier

Die außergewöhnliche Datenqualität ist das Markenzeichen der HD-Vibrationstechnologie von SPM Instrument und führt die Vibrationsanalyse in das Zeitalter der hochauflösenden Auflösung. Mit der Datenerfassung zur Zustandsüberwachung gehen zahlreiche Zusatzinformationen einher. Durch sorgfältige Überwachung, Untersuchung und Nachverfolgung von Datenmustern, die nicht mit bekannten mechanischen Maschinenproblemen in Zusammenhang stehen, konnten die SPM-Ingenieure zu dem Schluss kommen, dass diese Muster Details über die Leistung und Effizienz von Maschinen oder Prozessen offenbaren können.

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

Jenseits der Zustandsüberwachung – Nutzung hochauflösender Daten zur Prozessoptimierung

Dass die Produktionsanlagen reibungslos und ohne mechanische Probleme in Betrieb bleiben, ist in jeder Prozessanlage von größter Bedeutung, das versteht sich von selbst, und das ist der Grund für die Zustandsüberwachung. Allerdings beeinflussen neben der Aufrechterhaltung der Anlagenzuverlässigkeit noch viele andere Faktoren die Produktivität und die Ergebnisse.

Ziel der Prozessoptimierung ist es, bei möglichst geringem Einsatz an Input-Ressourcen die größtmögliche Menge an Output mit höchstmöglicher Qualität zu produzieren. Geräte und Prozesse, die nicht optimal funktionieren, können zu Produktionsineffizienzen, Qualitätsproblemen und einem übertriebenen Energieverbrauch führen, um nur einige nachteilige Auswirkungen zu nennen. Die Möglichkeit, auf der Grundlage von Schwingungsdaten umsetzbare Erkenntnisse über den mechanischen Zustand kritischer Maschinen hinaus zu gewinnen, birgt ein erhebliches Potenzial für datengesteuerte Prozessverbesserungen.

Prozessoptimierungslösungen mit der HD ENV®-Technologie ermöglichen es der Prozessindustrie, neue Bereiche ihrer Produktion zu erweitern und so dazu beizutragen:

• Erhöhte Produktionsgeschwindigkeit
• Erhöhte Rohstoffausbeute
• Maximierte Verfügbarkeit
• Verbesserter Anlagenzustand
• Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltverbesserungen

Johan Nilsson, Forschungs- und Entwicklungsleiter bei SPM:„Im Vergleich zu herkömmlichen Vibrationsüberwachungstechnologien übertrifft HD ENV® die Konkurrenz. Unsere Prozessoptimierungslösungen bauen auf bewährter, praxiserprobter Technologie auf und wir erforschen ständig neue Möglichkeiten, um die Vibrationsdaten unserer Kunden tatsächlich für sie nutzbar zu machen. Durch den Einsatz von Prozessoptimierung können Unternehmen ihre Gewinne steigern und ihren Wettbewerbsvorteil ausbauen. „Daten zur Prozessoptimierung werden in übersichtlichen und optisch ansprechenden webbasierten Dashboards dargestellt und können über REST API oder OPC UA in Steuerungssysteme integriert werden.

Prozessoptimierung und Zuverlässigkeit für intelligente Minen

Da SPM Instrument nun sein umfassendes technisches Fachwissen in die Prozessoptimierung einbringt, ist der Bergbau- und Mineralverarbeitungssektor der erste, der davon profitiert. Dieser anlagenintensiven und energieintensiven Industrie werden erhebliche Gewinne durch Prozessoptimierungen entstehen. Nachfolgend finden Sie zwei Beispiele für die Prozessoptimierungsfunktionen von HD ENV®, die der Bergbauindustrie großen Nutzen bringen.

Maximierung der Mahleffizienz und des Durchsatzes in Trommelmühlen

Ein entscheidender Erfolgsfaktor bei der Optimierung der Effizienz und Leistung des Mahlprozesses ist die Beherrschung der Spitzenposition der Mühlenladung. Die Zehenpositionsüberwachung ist ein Prozessoptimierungstool zur frühzeitigen Erkennung eines Überlastzustands in Taumelmühlen. Es bietet Einblick in die Ladungsdynamik und ermöglicht Betreibern die Optimierung der Zerkleinerungseffizienz. Selbst eine geringfügige Erhöhung des Durchsatzes kann sich dramatisch auf das Endergebnis auswirken.

Der Gesamtzweck besteht darin, die Mühle so nah wie möglich an der maximalen Arbeitskapazität laufen zu lassen und gleichzeitig das Risiko einer Überlastung, Unterlast und eines Freilaufs der Mühle zu vermeiden. Durch die Bereitstellung hochauflösender Zehenpositionsdaten mit außergewöhnlicher Genauigkeit ermöglicht die Lösung dem Bediener effektiv die Bestimmung der idealen Vorschubgeschwindigkeit für optimale Schleifbedingungen.

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

Zu den weiteren Vorteilen gehört die Überwachung von Folgendem:

• Einlass-/Auslass-Zehenposition – Auslass blockiert; Differenz Einlass/Auslass
• Verschleiß am Liner und an den Hebern
• Dichte
• Großes Felsvorkommen
• Einfache und robuste Installation (zwei Vibrationssensoren und ein Drehzahlmesser – keine am Gehäuse angebrachte Hardware)
• Frühzeitige Erkennung von Fehlermodi

Die Lösung zur Überwachung der Zehenposition misst die Position der Ladezehe mit außergewöhnlicher Genauigkeit und nutzt dabei Vibrationsmessungen mit patentierter HD-Zustandsüberwachungstechnologie. Die Zehenposition unterscheidet sich normalerweise am Einlass- und Auslassende der Mühle. Das Besondere an dieser Lösung ist, dass sie Vibrationen an beiden Enden und nicht nur an einer einzigen Position misst.

Die Installation ist unkompliziert und robust, ohne dass am rotierenden Gehäuse der Mühle Geräte angebracht werden müssen. Ein einzelner Vibrationssensor auf jeder Seite der Hauptlager der Mühle misst die Hebersignatur, während ein Drehzahlmesser ein Referenzsignal liefert. Die Positionsdaten des Charge-Toe werden in einem Dashboard angezeigt und etwa alle fünfzehn Sekunden aktualisiert.

Das Aktualisierungsintervall variiert je nach Drehzahl der Mühle. Als zusätzlichen Vorteil zeigt das Armaturenbrett auch die Ladungszehenflächendichte an.

Einzigartige, datengesteuerte Optimierung des Screening-Prozesses

Für Bergbaubetreiber sind Produktivität, Sicherheit und Umweltauswirkungen ständige Herausforderungen. Das Vibrationssieb ist das Herzstück eines Mineralaufbereitungsvorgangs und ein wichtiges Gerät, dessen Leistung alle diese Faktoren beeinflussen kann. Für eine optimale Siebleistung ist eine gleichmäßige Bewegung der Siebecken entscheidend. Die Bewegung der Ecken zueinander hat großen Einfluss auf Durchsatz und Produktionsraten.

Die Lösung zur Leistungsüberwachung von Vibrationssieben ist ein Prozessoptimierungstool zur Visualisierung der Siebbewegung. Es bietet Einblick in die Dynamik des Screening-Prozesses und ermöglicht es den Betreibern, seine Effizienz zu optimieren.

Die Lösung zur Überwachung der Bildschirmleistung erkennt ungünstige Bildschirmbedingungen, die verschiedene Probleme verursachen können, darunter:

• Verstopfen und Verblenden
• Mechanische Belastung
• Übermäßiger Energieverbrauch
• Prozesskapazitätsverluste

Ein gut funktionierendes Vibrationssieb begrenzt die Verschleißrate, verlängert die Lebensdauer und reduziert die Ausfallkosten für die manuelle Reinigung der Siebdecks. Die Lösung zur Überwachung der Bildschirmleistung liefert ein klares Bild der Umlaufbewegung des Bildschirms in den vier Ecken.

Außerdem misst es die maximale Abweichung über alle Ecken und liefert so wichtige Informationen über mögliche strukturelle Belastungen. Die Lösung ist nützlich, um herauszufinden, ob das Sieb die volle Leistung erbringt, und ist eine hervorragende Hilfe, um Wartungs- und Produktionspersonal bei der Fehlerbehebung zu unterstützen und das Beste aus diesem wichtigen Gerät herauszuholen.

Die Siebleistungsüberwachungslösung sammelt Vibrationsdaten aus jeder Ecke des Siebes und nutzt dabei Vibrationsmessungen mit patentierter HD-Zustandsüberwachungstechnologie. Die Messergebnisse werden in einem Dashboard als leicht verständliche Orbit-Plots und Trenddiagramme angezeigt. Die Hardware-Installation besteht aus einem einzelnen dreiachsigen Vibrationswandler mit abgedichteten Anschlüssen und Kabelschutzrohren, die in jeder Ecke des Bildschirms installiert sind, sowie einem induktiven Näherungsschalter an der Erregerwelle.

Die Aufnehmer sind an eine leistungsstarke 16-Kanal-Online-Systemeinheit angeschlossen. Die verbleibenden vier Kanäle können zur Überwachung anderer Parameter verwendet werden.

Für Dienstleister oder Anlagen mit mehreren Rüttelsieben steht auch eine tragbare Überwachungslösung zur Verfügung. Orbitdaten werden in der Analyse- und Diagnosesoftwaredatenbank von SPM lokal oder in der Cloud gespeichert und können von dort aus in Prozessleitsysteme oder entfernte Rechenzentren integriert werden. 

Prozessoptimierung und Zustandsüberwachung – eine erfolgreiche Kombination

Die Nutzung hochauflösender Prozessdaten zur Beschleunigung von Fertigungsprozessen passt perfekt zur Zustandsüberwachung und ist eine erfolgreiche Strategie. In Branchen mit hohen Produktionskosten ist die Kombination der Vorteile der zustandsbasierten Wartung mit denen der Prozessoptimierung ein Erfolgsrezept auf der Suche nach höheren Gewinnen.

Ein gut konzipiertes, gut implementiertes Zustandsüberwachungsprogramm gepaart mit einer erfolgreichen Optimierung kritischer Prozesse holt das Beste sowohl aus den Anlagen als auch aus der Produktion heraus und ermöglicht so den Anlagen und Betrieben, neue Möglichkeiten für höhere Rentabilität und Geschäftswachstum zu nutzen. Die Möglichkeit, auf der Grundlage von Schwingungsdaten umsetzbare Erkenntnisse über den mechanischen Zustand kritischer Maschinen hinaus zu gewinnen, birgt erhebliches Potenzial für datengesteuerte Prozessverbesserungen. Darüber hinaus können die verarbeitende Industrie und die verarbeitende Industrie dies in zwei Schritten mit einem Pitch erreichen, da dies mit der gleichen Spitzentechnologie und den gleichen Lösungen erfolgt, die auch für die Zustandsüberwachung verwendet werden.

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