ArcelorMittal Bremen GmbH hat ihren Standort direkt am Unterlauf der Weser auf einem circa sieben Quadratkilometer großen Gelände im Norden der Stadt. Mit rund 3.500 Beschäftigten ist das Stahlwerk einer der größten Arbeitgeber der Region Bremen.

Das Unternehmen produziert hier schon seit 1957 warm- und kaltgewalzte Flachstähle mit spezieller Oberflächenveredelung. Zu den Abnehmern aus unterschiedlichen Branchen gehört auch die Automobilindustrie.

In einem hochautomatisierten Produktionsprozess werden jährlich insgesamt 3,2 Millionen Tonnen Stahl hergestellt. Zu diesem Zweck sind auf dem Werksgelände alle Anlagen von der Roheisenerzeugung bis zur Feinblechverarbeitung vereint.

Die Anlagen müssen während des Betriebs extremen Bedingungen standhalten. Das gilt nicht nur für die Hochtemperaturanwendungen im glühenden Herzen des Werks, sondern auch für dessen Peripherie, also z. B. Versorgungsanlagen und maschinen.

Laut Ralf Suhling, Leiter der Abteilung Messtechnik bei ArcelorMittal Bremen, lässt sich eine optimale Produktion nur mit zuverlässigen Maschinen und Anlagen erzielen. Die Zustandsüberwachung  spielt eine maßgebliche Rolle, um die Produktion zu optimieren und Kosten bei der Wartung zu sparen.

Ein Beispiel ist die Pressluftzentrale, die die verschiedenen Produktionsanlagen des Werks über das Druckluftnetz versorgt. Sie besteht aus vier Turboverdichtern, die jeweils 6,5 bar Druckluft erzeugen.

„In der Regel sind immer drei Verdichter in Betrieb“, sagt Suhling. „Wenn einer dieser Verdichter einen Kapitalschaden erleidet, ist das meist auf das Versagen eines Lagers zurückzuführen.“ Der Antrieb der Turboverdichter hat praktisch keinen Verschleiß an den Läufern oder dem Gehäuse, da zwischen diesen Elementen ein Luftspalt vorhanden ist.  Sobald jedoch eines der Lager durch Verschleiß Spiel bekommt, verkleinert sich der Spalt zwischen den Läufern und dem Gehäuse.

Wie Stephan Sondermann, Vertriebsleiter für Großkunden aus der Metallindustrie bei SKF in Deutschland, erklärt, kann sich der Läufer bei weiterem Fortschreiten des Lagerspiels so weit absenken, dass er den Stator berührt und dadurch erheblich beschädigt wird. „Tritt dieser Fall ein, muss der beschädigte Motor mit teuren Folgeschäden sofort ausgebaut werden“, sagt er.

Um solche Zwischenfälle zu vermeiden, setzt ArcelorMittal Bremen in der Pressluftzentrale schon seit einigen Jahren auf das Condition-Monitoring-Sytem IMx-S von SKF. Mit dieser Online-Überwachung lassen sich Veränderungen frühzeitig erkennen und so Reparaturen besser planen.

Das Funktionsprinzip ist einfach: Lagerschäden erhöhen die Schwingungskennwerte in definierten Frequenzen, die mit einer geeigneten Schwingungsüberwachung erfasst werden können. „Damit steigern wir auch die Maschineneffizienz, weil ein ständiger Informationsfluss stattfindet“, ergänzt Sondermann.

Das SKF Multilog System IMx-S trägt außerdem dazu bei, dass ArcelorMittal Bremen die Anzahl der teuren Motorwechsel in der Pressluftzentrale inzwischen deutlich reduzieren konnte.

ArcelorMittal Bremen war in Sachen Zustandsüberwachung schon immer innovativ. Mitte der 1990er Jahre führte das Unternehmen eine systematische Überwachung seiner technischen Anlagen ein. Damals war die Datenerfassung allerdings noch routenbasiert. Mit einem Handmessgerät kontrollierte ein Mitarbeiter regelmäßig die Aggregate in der Pressluftzentrale. Die Daten dienten nach der Erfassung als Grundlage für eine Analyse, die Aufschluss darüber geben sollte, ob eine Komponente des Aggregats ausgewechselt werden musste oder nicht.

In der Hoffnung, die Zustandsüberwachung weiter verbessern zu können, wandte sich das Unternehmen an SKF.

Schnell stand fest, dass ArcelorMittal Bremen zu diesem Zweck ein Online-System für kontinuierliche Überwachung der Anlagen brauchte.

Der SKF Ingenieur Jörg Lange saß 2008 bei der Einführung des Systems als Projektleiter mit im Boot und betreut den Kunden noch heute. Die routenbasierte Methode hat einen entscheidenden Nachteil, erklärt er. „Ihre Messdaten sind immer nur Momentaufnahmen.“

SKF lieferte das SKF Multilog Online-System IMx-S, das in nur zwei Wochen installiert, verdrahtet und im Einsatz war.

Das System zeigt die Leistung und Verfügbarkeit der Maschine an und prüft kontinuierlich alle Sensoren und Verkabelungen sowie die Elektronik. Die Erstellung von Systemmeldungen erfolgt automatisch.

Laut Suhling sind die Kosten für die Motoreninstandsetzung seit der Einführung des Online-Systems deutlich zurückgegangen. Im Gegensatz zu den „Momentaufnahmen“ aus routenbasierten Messungen kann die permanente Online-Überwachung  zwischen kurzfristigen Schwankungen und einer echten, kontinuierlichen Verschlechterung des Zustands differenzieren.

Diese präzise Entscheidungsgrundlage führt dazu, dass Suhling und seine Kollegen wesentlich individueller reagieren können. Anstatt wie in früheren Zeiten viele Teile quasi „auf Verdacht“ auszutauschen, weiß ArcelorMittal Bremen nun viel genauer, wann ein Austausch wirklich erforderlich ist. Lange sieht weitere Vorteile: „Eine noch bessere Planung von Reparaturen, die Steigerung der Maschineneffizienz und natürlich die höhere Sicherheit der Mitarbeiter, die vom Schreibtisch permanent auf aktuelle Messdaten zugreifen können.“

Seit Einführung des SKF IMx-S-Systems vor fünf Jahren musste ArcelorMittal Bremen nur einen einzigen Motor austauschen.

SKF Multilog On-line System IMx-S
Das SKF Multilog Online-System IMx-S ist wahlweise mit 16 oder 32 analogen Signaleingängen ausgestattet. Jeder Eingang lässt sich konfigurieren. Über permanent angebrachte Schwingungssensoren werden die Daten der Maschinen automatisch und präzise an einen Host-Rechner übertragen, auf dem die SKF @ptitude Observer Software läuft. Diese kann schnell, effizient und zuverlässig große Mengen an komplexen Informationen über die Maschinen und Anlagen speichern und verarbeiten. Auf diese Weise lassen sich Fehler frühzeitig erkennen oder vermeiden, da das System automatisch Empfehlungen zur Behebung vorhandener oder drohender Zustände gibt.
@ptitude ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe.