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Der Betriebsleiter 9/2019

Der Betriebsleiter 9/2019

BETRIEBSTECHNIK Mit KI

BETRIEBSTECHNIK Mit KI wollen Forscher vom Fraunhofer IPA undichte Stellen in Druckluftanlagen ermitteln und der Verschwendung ein Ende setzen; dazu haben sie diese Demonstrationsanlage aufgebaut te Schläuche oder durch welche mit kaum sichtbaren Löchern, Knicken und undichten Verbindungsstücken – die häufigsten Leckagenstellen von Druckluftanlagen in der Industrie. Welchen Weg die Druckluft auch nimmt, für das bloße Auge macht das keinen Unterscheid: Die Aktoren machen ihren Job. Doch der Demonstrator misst, ob die Luft mit mehr oder weniger Druck durch die Schläuche strömt, ermittelt den Durchfluss, die Position der Aktoren, den Zustand der Ventile und erfasst Ultraschallsignale. Demonstrator als Datenbasis Mit KI gegen Druckluftverschwendung Demonstrationsanlage schafft die Basis für datengetriebene Produktionsforschung Die meisten Druckluftanlagen sind ineffizient. Die Luft entweicht aus zahllosen Leckagen; sie aufzu- spüren ist schwierig. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Produktions- technik und Automatisierung IPA wollen nun mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) gegen die Verschwendung vorgehen. In deutschen Unternehmen sind rund 60 000 Druckluftanlagen in Betrieb. Zusammen verbrauchen sie Jahr für Jahr 16,6 Terawattstunden Strom, was sieben Prozent des gesamten Stromverbrauchs der heimischen Industrie entspricht. „Die Kosten dafür ließen sich um bis zu 30 Prozent senken“, sagt Professor Alexander Sauer, Bereichsleiter Ressourceneffiziente Produktion am Fraunhofer IPA und Leiter des Instituts für Energieeffizienz in der Produktion (EEP) der Universität Stuttgart. Eines der größten Einsparungspotenziale ergibt sich für ihn vor allem daraus, dass die allermeisten Druckluftanlagen bisher ineffizient arbeiten. Der Grund: Es wimmelt von Leckagen. Löcher und Knicke in den Schläuchen oder undichte Verbindungsstücke: All das ist schwer auszumachen. Denn oft sind nicht alle Teile einer Druckluftanlage müheund gefahrlos zugänglich und die Lecks so winzig, dass sie mit bloßem Auge nur sehr schwer oder gar nicht erkennbar sind. Bisher behilft man sich mit einem Ultraschallmessgerät, das die für den Menschen nicht hörbaren Frequenzbereiche, mit denen die Luft entweicht, aufspürt. Die meisten Unternehmen betreiben diesen Aufwand allenfalls einmal jährlich oder leben einfach mit den Leckagen. Löcher, Knicke und undichte Verbindungsstücke Mit KI wollen nun die Fraunhofer-Forscher Christian Dierolf und Christian Schneider undichte Stellen in Druckluftanlagen ermitteln und der Verschwendung ein Ende setzen. Dazu haben sie im ersten Schritt eine Demonstrationsanlage aufgebaut. In ihr strömt die Druckluft wahlweise durch intak- All das wird zeitsynchron in einer Cloud gespeichert. „Der Demonstrator schafft also die Basis für unsere datengetriebene Produktionsforschung, etwa durch das Trainieren selbstlernender Algorithmen“, erklären die Forscher. Diese Algorithmen sollen später auf Industrieanwendungen übertragen werden. Dort sollen sie dann nicht nur die Leckagen ermitteln und lokalisieren, sondern in Zukunft auch gleich die Bezeichnung und die Bestellnummer des betroffenen Bauteils über eine App ausspielen. Der Verantwortliche für die Druckluftanlage muss dann nicht mehr lange im Katalog suchen. Stattdessen kann er mit wenigen Klicks Ersatz beschaffen und so die Ausfallzeiten kurz halten. „Neben der Klassifikation der Leckagen liegt die Identifikation der im Druckluftnetz der Maschine vorhandenen Aktoren mit minimalem Messaufwand im Fokus der Forschung“, sagt Dierolf. Das ist aber ebenso wie viele weitere Ideen der Forscher noch Zukunftsmusik. Bild: Rainer Bez www.ipa.fraunhofer.de Veranstaltungshinweis Mit welchen Maßnahmen, unter anderem mit Hilfe von Industrie 4.0, heute schon vorhandene Effizienzpotenziale genutzt und Kosten signifikant gesenkt werden, zeigt das Seminar „Intelligente Druckluft – mit Methoden der Industrie 4.0 Potenziale identifizieren und Effizienz steigern“ am 6. November 2019 auf dem Gelände des Fraunhofer IPA in Stuttgart. Weitere Informationen und Anmeldung: http://s.fhg.de/aBm 34 Der Betriebsleiter 9/2019

BETRIEBSTECHNIK Lebenserwartungen von Schlauchleitungen verlängern Mit den richtigen Schutzmaßnahmen lässt sich die Lebenserwartung von industriellen Schlauchleitungen gezielt verlängern. Darauf macht die Fachgruppe „Schlauch- und Armaturentechnik” (SAT) im VTH Verband Technischer Handel e. V. aufmerksam. Folgende technischen Schutzmaßnahmen empfehlen die Experten: Die Schlauchdecke darf weder ständig am Boden scheuern, noch über scharfkantige Bauteile gezogen werden. Dort, wo Schlauchleitungen Wege queren, sollten sie mit Schlauchbrücken gegen ein Überfahren geschützt sein. Schlauchleitungen sind so zu dimensionieren, anzuschließen und zu verlegen, dass sie in Längsrichtung nicht verdreht werden, dass sie besonders hinter Armaturen nicht abknicken, dass sie keiner Zugbelastung ausgesetzt sind und dass der kleinste zulässige Biegeradius nach Herstellerangaben nicht unterschritten wird. Um die Lebensdauer von Schlauchleitungen zu erhöhen, führt der Technische Handel zahlreiche Hilfsmittel im Programm. Für einen sicheren Umgang mit Schlauchleitungen ist zudem unbedingt die Betriebsanleitung des Herstellers zu beachten. Folgende Punkte sind in jedem Fall zu befolgen: Ordnungsgemäßer Transport, Farbkennzeichnung, Kodierung, Erdung der Schlauchleitung, wiederkehrende Überprüfung des elektrischen Widerstandes, druckloses Abkuppeln, vollständiges Entleeren, ggf. Spülung und Schlauchenden nach Gebrauch verschließen, keine Verwendung nach Ablauf der Prüffrist sowie regelmäßiges Nachziehen der Schrauben. Eine sorgfältige Lieferantenauswahl schützt vor Reklamationen und unnötigen Sicherheitsrisiken. Es bietet sich an, die beschriebenen Aufgaben einem zuverlässigen Konfektionär aus dem Technischen Handel zu übertragen. Ausführlichere Informationen zu dem Thema bietet die VTH-Fachgruppe SAT auf ihrer Website. www.sichere-schlauchleitung.de Körper- und Augendusche kombiniert Die Kombi-Tank-Notdusche ETS 1.3 von Denios kombiniert Körper- und Augendusche. Dank Vorratsbehälter und Pumpentechnik kommt die Notdusche ohne festen Wasseranschluss aus. Der Tank fasst 1 300 Liter Wasser für eine Spülzeit von mindestens 15 Minuten. Komplett aus Edelstahl gefertigt ist das Produkt auch zur Installation in sensiblen Bereichen mit hohen Reinheitsund Hygieneanforderungen geeignet. Die Notdusche kann mit einem Stapler oder Kran flexibel transportiert und in unmittelbarer Nähe zum potentiellen Gefährdungsort aufgestellt werden. Zur Nutzung wird lediglich ein Anschluss an das bauseitige Stromnetz benötigt. Eine intelligente Sensorik ermöglicht neben einer Störungs- bzw. Wartungsanzeige eine Alarmierung der Einsatzkräfte und eine Zustandsüberwachung. www.denios.de The Wind of Change your Wärmerückgewinnung. Die Druckluft-Revolutionvon AtlasCopco:Unsere neuen Kompressoren derGA-VSD + -Baureihesind maximaleffizient.Sie sparen mitihren IE5-Motoren, Drehzahlregelungund intelligenten Algorithmen bis zu 35 %Energie ein. Gebaut fürden hartenIndustrieeinsatzmit Feuchtigkeit, Staub und Umgebungstemperaturenbis zu 55 °C. WieSie IhreEnergiebilanz verbessern,erfahren Siehier: www.druckluft-revolution.de Mit innovativem IE5-Motor!

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