Industrie

Simulationssoftware war die Rettung

Bei einem scheinbar unlösbaren Generatorproblem des italienischen Unternehmens ESPE war die Simulationssoftware SimPro Quick von SKF die Lösung.

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Die Techniker von ESPE, einem italienischen Entwickler und Hersteller von erneuerbaren Energiesystemen, standen vor einem Problem. 2012 planten und bauten sie in Săpânţa, im Norden Rumäniens, ein 10-MW-Wasserkraftwerk, bestehend aus vier Generatoren und ebenso vielen Turbinen. Jedes Duo produziert 2,5 MW. Nach fünfjährigem Betrieb wurden die Generatoren jedoch zunehmend störanfällig. Leider war der Generatorlieferant nicht mehr in der Branche tätig.

Simone Mariga, geschäftsführender Gesellschafter von ESPE, und der ESPE-Techniker Sergio Toniato vermuteten, die Lager des Wechselstromgenerators könnten an den Ausfällen schuld sein. Aber sie waren sich nicht sicher, weil der Lieferant für nähere Informationen nicht mehr zur Verfügung stand.

ESPE

Gegründet 1974 in Padua, Italien
CEO Enrico Meneghetti
Hauptverwaltung in Grantorto, Italien
In Privatbesitz
Jahresumsatz: 25 Millionen Euro
Produkte: Entwicklung und Bau von erneuerbaren Energiesystemen, darunter Windkraftgeneratoren, Heizkraftwerke und auf Biomasse basierende Lösungen, Fotovoltaikanlagen, Wasserturbinen und Wasserkraftwerke
Website: www.espegroup.com

Sie wandten sich an den italienischen Lagerlieferanten von ESPE, Berto srl, ein Unternehmen, das seit 70 Jahren Industrieausrüstung bereitstellt. Als SKF-Vertragshändler kontaktierte Berto seinerseits SKF. 2019 schickte SKF einen seiner Experten in Rumänien nach Săpânţa, um vor Ort Daten zu sammeln und mit Kollegen bei SKF Italien auszutauschen.

ESPE hat Technologien für den Bau von Mini-Windkraftwerken entwickelt.
ESPE hat Technologien für den Bau von Mini-Windkraftwerken entwickelt.

Ihre Analyse ergab, dass die vorhandenen Lager für die extrem schwankenden Lastzustände im Wasserkraftwerk von Săpânţa weder richtig dimensioniert noch korrekt montiert waren. Um eine Lösung vorschlagen zu können, musste das Team die ursprüngliche Konstruktion so präzise wie möglich nachbilden – ohne dabei auf den Input des Lieferanten zurückgreifen zu können. Was tun?

Die SKF Software war benutzerfreundlich und einfach in der Anwendung. Sie brachte extrem präzise Ergebnisse.

Sergio Toniato, technische Abteilung ESPE

Die Rettung war die Simulationssoftware SimPro Quick von SKF. Die 2016 für die externe Nutzung freigegebene Einwellen-Lagersimulationssoftware bewertet auf der Grundlage relevanter Anwendungsanforderungen und Betriebsbedingungen Lagersysteme und deren Verhalten in der Praxis. Toniato hatte in der Vergangenheit bereits Simulationsprogramme anderer Hersteller verwendet, fand jedoch, dass diese nicht viel mehr als automatisierte Produktkataloge waren. Im Vergleich dazu hat SimPro Quick vielfältige Simulationsmöglichkeiten und berücksichtigt dabei Faktoren wie Lagerlasten, Wellendurchbiegung, Lastzonen, die Kontaktspannungen im Wälzkontakt, Lagerreibung, Frequenzen, Lagerlebensdauer, Fettgebrauchsdauer und Nachschmierfristen.

SimPro Quick
Die Simulationssoftware SimPro Quick von SKF bewertet auf der Grundlage relevanter Anwendungsanforderungen und Betriebsbedingungen Lageranordnungen und deren Verhalten in der Praxis.

„Die SKF Software war benutzerfreundlich und einfach in der Anwendung. Sie brachte extrem präzise Ergebnisse mit geringen Unsicherheitsmargen“, kommentiert Toniato.

Ein weiterer Vorteil von SimPro Quick ist die einfache Kommunikation mit der bei SKF intern gebräuchlichen Software für Lageranalysen, SimPro Expert. So konnten die Techniker von ESPE und SKF „in derselben Sprache“ kommunizieren und rasch und reibungslos Informationen austauschen.

SKF nutzte Daten von SimPro Quick für eine Fehlerursachenanalyse der Lager bezogen auf die Generatorkonstruktion. Die Analyse half ESPE bei der Entwicklung einer tragfähigen Lösung mit geeigneten Lagern.

Alberto Cerniglia and Simone Mariga
Alberto Cerniglia, Anwendungsingenieur bei SKF (links), und Simone Mariga, geschäftsführender Partner von ESPE (rechts).

Ein halbes Jahr nach Einführung der Software arbeitet Săpânţa nun mit einer um 25 Prozent höheren Produktivität (durch weniger Ausfälle). Außerdem konnten beim Betrieb aufgrund geringerer Wartungskosten 30 Prozent eingespart werden. Die technische Abteilung von ESPE verwendet die Software als Verifikations-Tool sowie als Projektplanungs- und Analyseinstrument. „Früher haben wir untersucht, wie die Größe eines Lagers dessen Beständigkeit beeinflusst“, sagt Toniato. „Heute können wir zusätzlich die Auswirkungen unterschiedlicher Schmierungs- und Schmierstoffarten bewerten.“

Mariga zufolge nutzt das Unternehmen SimPro Quick täglich für sein wachsendes Windturbinengeschäft, schöpft aber damit keineswegs das Potenzial dieser Software aus. Fabio Meneghetti, Beschaffungsleiter und geschäftsführender Gesellschafter von ESPE, erklärt: „Unsere Planungszeiten haben sich verkürzt, weil die Software für die technische Abteilung eine große Hilfe ist. Die Beschaffungsentscheidungen für Lager und Schmierstoffe sind detaillierter und präziser, und wir sparen Zeit bei der Vorratshaltung. Wir spüren die Auswirkungen im gesamten Unternehmen.“

Was als kompliziertes Problem begann, ist zu einer Möglichkeit für zukünftiges Wachstum geworden.

Fabio Meneghetti, purchasing manager, ESPE
Fabio Meneghetti, Beschaffungsleiter bei ESPE.

ESPE

ESPE begann wie viele technische Unternehmen in einem Kellerraum in Carmignano di Brenta nahe der italienischen Stadt Padua. 1974 eröffnete Roberto Meneghetti zusammen mit drei Kollegen eine Werkstatt zum Bau von elektrischen Systemen für die Industrie.
Der Name ESPE war eine Abkürzung für „Elettromeccanica Strumentazione Pneumatica Elettronica“ (Elektromechanische Elektronische Pneumatische Gerätetechnik). „Es macht auf Italienisch nicht mehr Sinn als auf Deutsch“, gesteht Fabio Meneghetti, Sohn des Gründers und heute Partner im Unternehmen. „Aber 1974 waren Abkürzungen en vogue.“

Acht Jahre später, 1982, baute ESPE seine erste Wasserturbine. Die Unternehmensleitung sah langfristig ein großes Potenzial in erneuerbarer Energie. Zwischen 1990 und 2010 etablierte ESPE eine Reihe von Geschäftsstellen in Rumänien, was dort zum Bau beziehungsweise zur Modernisierung von fünf Wasserkraftwerken führte.

Mit der weiteren Expansion des Unternehmens in Italien und im Ausland rückte der Bereich erneuerbare Energien zunehmend in den Mittelpunkt. 2001 stellte ESPE seine erste Fotovoltaikanlage fertig und kam zu der Überzeugung, dass diese Energietechnik zukunftsweisend war. 2011 hatte das Unternehmen eigene Technologien für den Bau von Mini-Windkraftwerken und Biomasseheizkraftwerken (Holz) entwickelt. „Heute können wir mit Recht behaupten, dass die Vision der Gründer von ESPE weitsichtig war“, betont Fabio Meneghetti.

Inzwischen sind Fotovoltaikanlagen für Unternehmen und große Solarparks die am schnellsten wachsende Sparte. Mini-Windkraftwerke und Biomasseheizkraftwerke sind attraktive Nischenbereiche mit Wachstumspotenzial. Wasserkraftwerke sind der vierte (aber in seiner Bedeutung rückläufige) Geschäftsbereich.

„Der Wettbewerb ist hart“, stellt Meneghetti fest. „Um erfolgreich zu sein, muss ein Unternehmen in Technologie, Ausbildung und Marketing investieren und gleichzeitig seine Mitarbeiter, Kunden und Lieferanten respektvoll behandeln.“