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Der Betriebsleiter 7-8/2015

Der Betriebsleiter 7-8/2015

Uwe Schulz, Oliver

Uwe Schulz, Oliver Langhammer Die elektrische Antriebstechnik von Maschinen und Anlagen hat maßgeblichen Einfluss auf Produktionsleistung, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Vor allem Antriebslösungen, die in die Jahre gekommen sind, sollten deshalb aufmerksam beobachtet und bei Bedarf modernisiert werden. Dabei spielt der Systemgedanke eine zentrale Rolle. Insofern sind durchgängige Servicemaßnahmen eine lohnenswerte Investition in Gegenwart und Zukunft. Services für Gegenwart und Zukunft Umfassende Angebote zur Modernisierung und Optimierung von Maschinen und Anlagen Produktivität und Wirtschaftlichkeit hängen von vielen Faktoren ab wie zum Beispiel von Leistungsfähigkeit, Verfügbarkeit und Energieeffizienz. Diese lassen sich unter anderem durch eine gesamtheitliche Betrachtung der Antriebsapplikation optimieren, die Siemens mit seiner Strategie „Integrated Drive Systems“ sicherstellt. Die so erzielbare Integration der Antriebsstränge in die Automatisierungsumgebung und über den gesamten Lebenszyklus hinweg ist gewissermaßen dreidimensional. Die horizontale Integration sorgt dafür, dass vom Getriebe über die Kupplung, den Motor und den Frequenzumrichter bis zur Antriebssteuerung sämtliche Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sind. Die vertikale Integration sichert die problemlose Implementierung der Antriebstechnik in die Automatisierungsumgebung. Schlussendlich sorgt die Lifecycle-Integration dafür, dass sämtliche Prozesse von der ersten Planung sowie der Auslegung bis zum jahrzehntelangen Betrieb – inklusive Wartung und Modernisierung – optimal ineinandergreifen. Uwe Schulz, Produktmanager Retrofit und Oliver Langhammer, Produktmanager Energy Performance Contracting, beide Digital Factory Division, Siemens AG, Nürnberg Umfassende und langfristige Serviceunterstützung Entscheidenden Einfluss auf den möglichst effizienten und wirtschaftlichen Einsatz antriebstechnischer Gesamtlösungen hat eine umfassende und langfristig angelegte Serviceunterstützung. Im Rahmen von „Services for Integrated Drive Systems“ leistet Siemens mit unterschiedlichen Maßnahmen einen wertvollen Beitrag dazu. Hierzu gehört beispielsweise die kontinuierliche Überwachung von prozesskritischen Schlüsselkomponenten mit Hilfe des „Drive Train Condition Monitoring“. Mit „Plant Maintenance Services“ liefert Siemens den Instandhaltungsteams Unterstützung auf breiter Ebene, wobei sich die unterschiedlichen Anwendungssituationen über Leistungspakete individuell abdecken lassen. Auch Schulungen gehören zum Leistungsumfang dieser Services und ebenso die „Asset Optimization Services“ zur ganzheitlichen Optimierung der Ersatzteilversorgung. Damit Maschinen und Anlagen möglichst lange laufen und während dieser Zeit hochverfügbar sind, müssen sie in gewissen Abständen gewartet, repariert und schließlich modernisiert werden. Nur so lässt sich die gewünschte Produktivität langfristig auf einem hohen Niveau halten. Auch hierfür liefert der Elektrokonzern einen umfassenden Service, beispielsweise „Retrofit for Integrated Drive Systems“. Retrofit-Service für unterschiedliche Ansprüche In diesem Zusammenhang gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, Maschinen und Anlagen mit langer Laufzeit wieder auf Vordermann zu bringen. Dazu gehört erst einmal das Retrofit in Verbindung mit einem 1:1-Nachbau von antriebstechnischen Komponenten. Hintergrund ist, dass Siemens aufgrund seines 150-jährigen Know-hows weltweit Zugriff auf originale Konstruktionspläne hat. Ebenso praktikabel ist der Ersatz älterer Komponenten durch ein Standardprodukt, was eine weitere Möglichkeit darstellt, Antriebssysteme gezielt zu modernisieren. So können Antriebslösungen ohne großen Engineering-Aufwand der erforderlichen Betriebsleistung beziehungsweise den Umgebungsbedingungen anpasst werden. Bezüglich der Investitionskosten stellt sich diese Lösung in vielen Fällen als interessanteste Retrofit-Variante dar. Das haben z. B. auch die Verantwortlichen von Dead Sea Works schätzen gelernt, als im Zuge einer Retrofit-Maßnahme ein 18 Kilometer langes Förderband 14 Der Betriebsleiter 7-8/2015

TITEL I FERTIGUNGSTECHNIK 01 Eine der zahlreichen Servicemaßnahmen, die von Siemens angeboten werden, ist Energy Performance Contracting. Durch dieses Modell können Retrofit-Maßnahmen durch Energieeinsparungen finanziert werden und verhalten sich dadurch kostenneutral modernisiert wurde. Dieses befördert Kali- Schüttgut vom Toten Meer nach Tsefa. Das Antriebssystem, bestehend aus Umrichtern und bürstenlosen Synchronmotoren, wurde dabei mit Frequenzumrichtern Sinamics S120 von Siemens auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Diese lassen sich leicht an vorhandene Motoren anpassen und konnten hier bei laufendem Betrieb installiert und teilweise getestet werden. Teure Anlagenstillstände und ein aufwändiger Straßentransport des Kali- Schüttguts ließen sich so auf ein Minimum reduzieren. Die dritte Möglichkeit zur effizienten Durchführung von Retrofit for Integrated Drive Systems ist ein Upgrade auf modernste Technologie. Ein typisches Beispiel dafür ist die Umrüstung von Motoren, die mit Serviceangebote auf einen Blick 02 Ein wichtiges Serviceangebot ist der Technologiewechsel. So lassen sich bestimmte Antriebslösungen, wie sie bei Pumpen und Lüftern üblich sind, deutlich verbessern. Retrofit-Maßnahmen lassen sich optimal durchführen, weil es besonders energiesparende Motoren gibt, die in die vorgegebenen Bauräume bzw. zu den vorhandenen Anschlussmaßen passen konstanter Drehzahl betrieben werden, auf drehzahlvariable Antriebe. Gerade bei Pumpen, Lüftern und Kompressoren bietet sich in vielen Fällen ein solcher Technologiesprung an. Durch den Wechsel von einer Drosselsteuerung zu einer bedarfsabhängigen Mengenregelung über die Drehzahl ergeben sich immense Energieeinsparungen, die zum Beispiel bei Pumpenantrieben zwischen 20 und 70 Prozent liegen können. Auch der Ersatz von Gleichstrommotoren durch moderne Wechsel- sprich Drehstrommotoren spielt bei der systematischen Modernisierung von Maschinen und Anlagen eine bedeutende Rolle. Nicht zuletzt auch der Umstieg auf getriebelose Antriebslösungen bietet in einigen Fällen das Potenzial für Verbesserungen im Rahmen von Retrofitmaßnahmen. n Retrofit for Integrated Drive Systems: 1:1-Nachbau von Komponenten, Ersatz durch Siemens-Standardprodukte, Technologie-Upgrade über innovative und energiesparende Gesamtlösungen n Energy Analytics: Mehrwert durch Energiedatenmanagement und Monitoring n Energetische Maschinen- und Anlagenanalyse: Verbesserung der energetischen Performance einer Anlage n Energy Performance Contracting: Energiesparmaßnahmen realisieren – ohne Risiko und Investitionen n Drive Train Condition Monitoring: kontinuierliche Überwachung zur Unterstützung der Instandhaltung n Repair Services: Analyse, Reparatur, Wartung und Optimierung von Komponenten n Plant Maintenance Services: unterschiedliche Leistungspakete zur Unterstützung der Instandhaltung für Automatisierungs- und Antriebstechnik, Energietechnik, Mess- und Prüftechnik n Field Services: Unterstützung bei der Inbetriebnahme und Instandhaltung von Anlagen sowie bei der Fehlerbehebung n Asset Optimization Services: ganzheitliche Optimierung der Ersatzteilversorgung n Spare Part Packages: kürzere Ausfallzeiten durch individuell auf Anlagen abgestimmte Ersatzteilpakete n Technische Schulungen: Vermitteln von Experten-Know-how und Praxiswissen n Produktbezogene Trainings: fundiertes Know-how aus erster Hand Gezielt sparen durch Energy Performance Contracting Wenn ein Retrofit-Projekt ausreichend Potenzial zur Energieeffizienzsteigerung bietet, kann es auch als Energy-Performance-Contracting-Projekt durchgeführt werden. Die dabei notwendigen Maßnahmen werden aus der zugesicherten Energieeinsparung bezahlt. In der Praxis achtet der Contracting-Partner darauf, dass nur ein Teil der Einsparung für die Contracting-Rate genutzt wird und der Rest von Beginn an als direkter Nutzen für den Kunden verbleibt. Mit Ende der Vertragslaufzeit kommt dann die gesamte Einsparung dem Kunden zugute. Dieses Optimierungs- bzw. Modernisierungsmodell bewährt sich seit 15 Jahren im Gebäudebereich und findet nun weltweit Einzug in der Industrie. Der Fokus liegt dabei auf Strömungsmaschinen wie Pumpen, Lüftern und Kompressoren mit Teillastbetrieb und ineffizienter Regelung. Entscheidend bei diesem Service ist ein umfangreiches Technologie- und Produktwissen sowie Branchenkompetenz, um Energy-Performance-Contracting-Projekte erfolgreich aus einer Hand umzusetzen. Wie viel einzelne Maßnahmen tatsächlich bringen, lässt sich im Rahmen eines strukturierten Energiemanagements darstellen und dokumentieren. Hierzu bietet der Ausrüster unter anderem den Service „Energy Analytics“ an. Dabei handelt es sich um ein intelligentes Energiedatenmanagement, das die Energieund Produktionsdaten erfasst und Hinweise auf mögliche Einsparpotenziale liefert. Vorteile durch systematisch genutzte Servicemaßnahmen Durch „Services for Integrated Drive Systems“ sichert der Kunde dauerhaft die maximale Verfügbarkeit seiner Maschinen und Anlagen. Er kann auf ein weltweites Service-Netzwerk mit Siemens-Experten vor Ort zurückgreifen. Alle Leistungen erhält er direkt vom Hersteller, passend zur Produktpalette, aus einer Hand. Entscheidend für den größten Erfolg ist jedoch, die Antriebstechnik als Ganzes zu betrachten und in die Kundenapplikation zu integrieren. Durch Nutzung der umfassenden Servicemaßnahmen ergibt sich für Hersteller und Anwender von Maschinen und Anlagen eine Vielzahl von Vorteilen, wie z. B. gesteigerte Wirkungsgrade, höhere Verfügbarkeiten, reduzierte Servicekosten sowie ein geringerer Energieverbrauch. www.siemens.de/retrofit-ids www.siemens.de/enpc Im Fokus Nachhaltigkeit Effizienz Sicherheit Der Betriebsleiter 7-8/2015 15

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