1. Einführung
Die Schwingungsanalyse ist ein bewährtes Verfahren zur Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen. Durch die frühzeitige Erkennung von Unregelmäßigkeiten in Schwingungsmustern lassen sich Schäden im Frühstatdium erkennen und folgeschäden vermeiden In diesem Beitrag beleuchten wir die wichtigsten Vorteile der Schwingungsanalyse, zeigen typische Herausforderungen in der Praxis auf und erklären, warum eine präzise Kalibrierung unerlässlich ist. Abschließend stellen wir Lösungen vor, mit denen sich die Analyseverfahren optimieren lassen.
2. Schwingungsanalyse und ihre Vorteile
Die Schwingungsanalyse ist eine Technik zur Messung, Auswertung und Interpretation mechanischer Schwingungen in Maschinen und Anlagen.
Sie dient als Frühwarnsystem, um Unregelmäßigkeiten oder Defekte frühzeitig zu erkennen, bevor sie zu kostspieligen Ausfällen führen.
Durch den Einsatz hochsensibler Schwingungssensoren lassen sich selbst kleinste Veränderungen in den Schwingungsmustern identifizieren –
beispielsweise Unwuchten, Fehlausrichtungen oder Lagerdefekte.
Die Vorteile der Schwingungsanalyse sind vielfältig:
- Verlängerte Maschinenlebensdauer
- Reduzierte Wartungskosten
- Optimierte Effizienz und erhöhte Betriebssicherheit
3. Die Herausforderungen der Schwingungsanalyse
- Komplexe und zeitaufwändige Datenanalyse: Die Analyse ist komplex und zeitaufwändig, besonders bei großen oder komplizierten Systemen mit mehreren Vibrationsquellen.
- Bedarf an in Datenanalyse ausgebildeten Mitarbeitern: Die notwendige Expertise bei der Auswertung der Daten ist oft schwer verfügbar.
- Anlernphase: Sensoren müssen für jede Maschine individuell angelernt werden – oft über Wochen. Nach einem Lagertausch oder sogar einer Nachschmierung ist erneutes Anlernen erforderlich.
- Signalstörungen: Externe Quellen (z. B. elektromagnetische Felder, Umgebungsgeräusche) können Messungen verfälschen.
- Sensorgrenzen: Nicht alle Sensoren können sehr niedrige oder sehr hohe Frequenzen exakt messen.
- Kalibrierung & Referenzwerte: Jede Messung ist nur so gut wie die Kalibrierung des Sensors.
4. Kalibrierung in der Schwingungsanalyse
Definition: Kalibrierung bedeutet, dass ein Schwingungssensor oder Messsystem überprüft und justiert wird, um sicherzustellen, dass es exakte und zuverlässige Messwerte liefert.
Warum ist Kalibrierung wichtig?
Wie wird kalibriert?
- Sensoren können durch Alterung, Temperaturänderungen oder mechanische Belastung ihre Genauigkeit verlieren.
- Falsche oder unkalibrierte Messwerte können zu Fehlinterpretationen führen.
- Viele industrielle Normen (z. B. ISO 16063) verlangen eine regelmäßige Kalibrierung.
Wie wird kalibriert?
- Vergleichsmessung mit einem hochpräzisen Referenzsensor.
- Einsatz von Kalibrierschwingern, die eine definierte Schwingung erzeugen.
- Software-Korrekturen durch mathematische Modelle oder KI-basierte Fehlerkompensation.
5. Kritische Zustände erkennen, bevor eine Schädigung auftritt
Die traditionelle Schwingungsanalyse bietet zwar Vorteile, hat aber einen hohen Analyseaufwand und kann prinzipbedingt ein Schaden erst detektieren wenn er schon eingetreten ist. Hier setzt HCP Sense an und ermöglicht eine neue Art der Überwachung:| Aspekt | Schwingungsanalyse | HCP Sense |
|---|---|---|
| 1. Meldung von kritischer Systemabweichung | Erkennt Schäden erst, wenn sie vorhanden sind, da die Schadenserkennung auf statistischer Analyse basiert. | HCP Sense überwacht den Schmierungszustand und erkennt dadurch 80% der Ursachen von Lagerschäden, bevor eine Schädigung eintritt. |
| 2. Einlern- & Kalibrierungsaufwand | Langes Einlernen und Kalibrierung nötig – jede Maschine muss individuell überwacht werden. Änderungen erfordern erneute Kalibrierung. | Kein aufwändiges Einlernen – HCP Sense funktioniert unabhängig von Maschinenmustern und ist sofort einsetzbar |
| 3. System- und Betriebsanforderungen | Mindestdrehzahlen erforderlich – bei niedrigen oder variablen Drehzahlen oft keine brauchbaren Daten. | Keine Betriebsanforderung, Messsystem funktioniert nicht mit Hybridlagern |
| 4. Wartungsstrategie | Reaktive Instandhaltung | Proaktive Prävention |
Die Schwingungsanalyse bleibt ein wertvolles Diagnoseinstrument, ist jedoch mit Herausforderungen verbunden und erkennt den Schaden erst nach Eintritt. HCP Sense geht darüber hinaus: HCP Sense überwacht den Schmierungszustand und erkennt dadurch 80 % der Ursachen von Lagerschäden, bevor eine Schädigung eintritt, und das ohne aufwändigen Analyseaufwand.
So können Schadensursachen frühzeitig erkannt und Maschinenschäden sowie Produktionsausfälle vermieden werden. Unternehmen profitieren von längeren Maschinenlaufzeiten, reduzierten Wartungskosten und somit einer höheren Produktivität.
