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Vibrationsdatenauswertung - Wie lässt sich nicht Messbares messbar machen?
Die Digitalisierung in der Produktion bietet eine Reihe von Nutzenpotentialen. Maschinen sind vernetzt und Informationen rund um die Produktion sind jederzeit verfügbar. So können Maschinenausfälle erkannt und direkt behoben werden, und Anlagenstillstände verringert werden.
Doch nicht alle Maschinenzustände sind so einfach zu erkennen. Insbesondere in der Prozessindustrie, aber auch in anderen Bereichen, lassen sich Zustände von Maschinen und Apparaten teilweise nicht direkt messen. Das kann daran liegen, dass es für bestimmte Prozessbedingungen keine geeignete Sensorik gibt oder dass bestimmte Zustände nicht messbar sind. Solche Maschinen sind also eine Art Black-Box, in die man nicht hineinschauen kann. Variierende Prozessbedingungen und Schwankungen in der Qualität der zugeführten Medien erschweren die Vorhersage des Verhaltens des Prozesses und die Planung von Wartungen. Doch Vibrationsdaten enthalten viele Informationen zum Maschinenzustand – und machen nicht Messbares messbar.
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Maschinen, die bewegliche Teile enthalten, erzeugen Vibrationen. Diese können, besonders in schnell rotierenden Maschinen, wertvolle Rückschlüsse auf die Vorgänge innerhalb der Maschine liefern. Generell gilt: Was hörbar ist, lässt sich auch in den Daten erkennen. Wenn also eine Maschine bei bestimmten Fehlerzuständen ungewöhnlich klingt, kann das ein Zeichen dafür sein, dass sich diese Zustände anhand von Vibrationsmessungen erkennen lassen. Neben Vibrationen können auch andere messbare Größen wie Temperatur, Druck, Motorströme oder weitere Daten aus der Steuerung miteinbezogen werden. Die Erfahrung und das Wissen von Domänenexpert:innen tragen hier maßgeblich zum Verständnis bei und ermöglichen es, die Daten in einen sinnvollen Kontext zu setzen. Nach einer Analyse der aufgenommenen Daten und der Verbindung der Daten mit dem Domänenwissen kann ein KI-Modell trainiert werden. Dieses kann später live die Zustände der Maschine erkennen und eventuell sogar voraussagen. Durch eine intelligente Regelung kann es so beispielsweise ermöglicht werden, Probleme direkt zu beheben und Anlagenstillstände zu verringern.
