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Drehdurchführungen: Intelligente Sensorik und KI verhindern Maschinenausfälle

Die Christian Maier GmbH & Co. KG produziert und konstruiert Drehdurchführungen für unterschiedlichste Industrien und Anwendungsbereiche.

Über die Christian Maier GmbH & Co. KG

Die Christian Maier GmbH & Co. KG gilt als Technologie-Marktführer im Bereich der Drehdurchführungen. Das fast 100-jährige Familienunternehmen mit circa 160 Mitarbeitenden am Standort Heidenheim konstruiert und produziert Drehdurchführungen für unterschiedlichste Industrien und Anwendungsbereiche. Florian Maier leitet das Unternehmen seit 2016 als geschäftsführender Gesellschafter.

Als international tätiges Unternehmen machen wir 50 Prozent unseres Umsatzes im Ausland. Dort hat „Made in Germany“ immer noch einen besonderen Stellenwert, uns war aber schon vor einigen Jahren klar, dass wir den digitalen Wandel in unserem Betrieb vorantreiben müssen, um im umkämpften Wettbewerbsumfeld nicht ins Hintertreffen zu geraten. Heute haben wir ein Fertigungstiefe von rund 85 Prozent an unserem Standort in Heidenheim und gelten als Technologieführer im Bereich der Drehdurchführungen.

Eine Drehdurchführung ist vereinfacht gesagt die Verbindung von einem stehenden Rohrleitungssystem zu einer rotierenden Walze. Das Produkt wird verwendet, um derartige Walzen zu kühlen oder zu heizen. Sie sind prinzipiell in allen Industrien zu finden, sei es bei der Produktion von Kleidung, Folien, Zement oder PET-Flaschen.

Wir haben früh erkannt, dass eine Drehdurchführung ein prozesskritisches Teil ist. Wenn unser Produkt kaputtgeht, funktioniert die gesamte Anlage nicht. Wir haben uns deshalb gefragt: Wie können wir unser Produkt intelligenter machen? Schnell war klar, dass wir dieses Ziel nur durch den Einbau von Sensoren und deren smarter Auswertung mittels Künstlicher Intelligenz erreichen.

Sensordaten erfassen, übertragen und auswerten

2017 haben wir mit der Entwicklung von unterschiedlichen Sensoren begonnen. Diese messen in Echtzeit Daten, die für die Instandhaltung relevant sind, wie Drehzahl, Verschleiß, Druck, Leckage, Temperatur oder Drehmoment. Zentraler Baustein für die Auswertung der daraus gewonnenen Daten ist der von uns entwickelte „Link C“. Dabei handelt es sich um ein elektronisches Schnittstellenmodul, womit Daten verschiedener Sensoren, die an unserer Drehdurchführung angeschlossen sind, direkt zur Maschinensteuerung oder in eine Cloud übertragen werden. Link C erlaubt den Anschluss mehrerer Sensoren und ist in der Lage, unterschiedliche Eingangssignale in ein IO-Link Signal umzuwandeln. Unsere Innovation gewährleistet eine genaue vorausschauende Wartung der Drehdurchführungen. Den Mehrwert, den die Umwandlung von analogen Signalen in digitale Signale für viele Branchen mit sich bringt, und die Innovationsfähigkeit unserer Entwicklung wurde 2020 mit der Verleihung des Innovationspreises Ostwürttemberg in der Kategorie „Patente“ gewürdigt.

Predictive Maintenance: Drehdurchführungen auf dem Prüfstand

Auf diesem Erfolg ruhen wir uns keineswegs aus. Unser Ziel ist es, Maschinen und Anlagen im Sinne der „predictive maintenance“ proaktiv zu warten und somit Ausfall- und Störungszeiten zu minimieren oder sogar komplett zu vermeiden.

Gemeinsam mit der Hochschule Aalen haben wir im Rahmen einer Forschungsarbeit einen Prüfstand entwickelt, der mittels Künstlicher Intelligenz den Zustand bestimmter Bauteile erfasst und bevorstehende Ausfälle vorhersagt. An dem Prüfstand wird der Verschleiß einer Drehdurchführung mit vier Gleitringdichtungen anhand verschiedener Parameter über mehrere Monate unter realitätsnahen Bedingungen aufgezeichnet. Die Daten werden dann mit Hilfe Künstlicher Intelligenz ausgewertet. Aus den Zusammenhängen der einzelnen Parameter ist die KI in der Lage, Maschinenzustände und Unregelmäßigkeiten in Echtzeit zu erkennen und bevorstehende Ausfälle zu melden.

 

Über den Autor:

Florian Maier, geschäftsführender Gesellschafter der Christian Maier GmbH & Co. KG

Florian Maier ist geschäftsführender Gesellschafter der Christian Maier GmbH & Co. KG.

 

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