Predictive Maintenance für die Filtration

Restlaufzeitprognosen für Filtersysteme im Betrieb

Wann muss ein Filter gewechselt werden, um Ausfälle zu vermeiden und gleichzeitig seine maximale Standzeit auszunutzen? Mit modellgestützten Verfahren für Predictive Maintenance sagen wir die Restlaufzeit von Filtern voraus.

Auch Filterapparate und -elemente sind bei der Wartungsplanung zu berücksichtigen, um Ausfallzeiten zu minimieren. Gleichzeitig muss die Betriebssicherheit gewährleistet bleiben. Eine reine Erfassung des Differenzdrucks liefert daher nur in Ausnahmefällen belastbare Ergebnisse. Da sie lediglich eine Momentaufnahme darstellt, wird so häufig nutzbare Laufzeit »verschenkt«. Sinnvoller ist es, die Historie der Betriebsbedingungen zur Vorhersage der Standzeit heranzuziehen.

Je nach Anwendungsgebiet bringt die praktische Umsetzung verschiedene Herausforderungen mit sich. Anders als bei standardisierten Tests am Filterprüfstand liegen während des Betriebs in der Regel nicht alle Informationen über die zu entfernende Kontamination vor, etwa zu Konzentration sowie Partikelgrößen- und Partikelformverteilung. Speziell bei mobilen Anwendungen in der Land- und Bauwirtschaft kommen saisonale und geografische Schwankungen der Betriebsbedingungen hinzu. Zudem setzt die verfügbare Sensorik Grenzen, sodass die Vorhersage der Restlaufzeit häufig auf wenigen erfassten Größen basiert.

Restlaufzeitprognosen durch Modellierung und Simulation

Hier setzen wir auf unsere langjährige Erfahrung in der Modellierung und Simulation von Filtrationsprozessen. Die Zusammenhänge zwischen Fluidvolumenstrom, Konzentration, Abscheidung und Anstieg des Differenzdrucks folgen klaren Gesetzmäßigkeiten. Entsprechend steht für unterschiedliche Anwendungsfelder eine Vielzahl geeigneter Modelle zur Verfügung. Mit der passenden Modellauswahl lässt sich die für die Aktualisierung der Restlaufzeitprognose erforderliche Datenmenge deutlich reduzieren

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Die Restlaufzeit eines Hydraulikfilterelements wird anhand von gemessenem Differenzdruck sowie Öl- und Umgebungstemperatur vorhergesagt. Die Prognose der skalierten Druckdifferenz (glatte Kurve) berücksichtigt die bis dahin erfassten, fluktuierenden Messdaten. Die vertikale Linie markiert den aktuellen Zeitpunkt.

Unsere Vorgehensweise wurde im Rahmen von Industrieprojekten etabliert und unter anderem im anspruchsvollen Schwerpunkt der Hydraulikfilter für Landwirtschaftsmaschinen erfolgreich eingesetzt. Dank der hohen Flexibilität des Ansatzes lässt er sich auch auf weitere Felder wie die Luftfiltration oder die Filterregeneration übertragen.