Predictive maintenance: 5 voordelen van ultrasone inspectie

Met voorspellend onderhoud voorkom je het ongepland stilvallen van het productieproces. Je bent problemen immers voor. Tegelijkertijd ben je kostenefficiënt bezig: je pleegt alleen onderhoud zodra het nodig is, niet eerder. Dat maakt predictive maintenance voor bedrijven interessant, maar de bottleneck is dat je over heel veel data moet beschikken. Nog lang niet elk onderdeel van een proceslijn is uitgerust met sensoren en verbonden met een digitaal systeem waar die data automatisch worden opgeslagen. In die gevallen is ultrasone inspectie een heel effectief hulpmiddel.

Wat is ultrasone inspectie?

Bij ultrasone inspectie wordt ultrasound gebruikt voor het bepalen van de conditie van een machine of onderdeel. Voordat een naderend defect in een onderdeel de prestaties van de machine negatief beïnvloedt, is met ultrasound al een afwijking te bepalen. Zo kun je dus slijtage opsporen die je met andere technologieën, laat staan met het menselijk oog of oor, niet zou vinden.

5 voordelen van ultrasone inspectie bij voorspellend onderhoud

Ultrasone inspectie kun je op allerlei verschillende manieren inzetten bij voorspellend onderhoud. Vijf van de belangrijkste voordelen van de toepassing van ultrasound zijn:

1. Smering optimaliseren:
   60 tot wel 80% van de beschadigde lagers in machines raakt beschadigd vanwege slechte smering. Met ultrasone inspectie is het heel eenvoudig om exact de juiste hoeveelheid smeermiddel aan te brengen, zodat de machine optimaal presteert en de lagers minimaal slijten.
2. Elektrische storingen voorkomen:
   Ultrasound kan elektrische problemen, zoals ionisatie en vonkvorming, in een vroegtijdig stadium detecteren. Daarmee kun je storingen in het elektrische domein voorkomen – voordat ze een kostbare machine beschadigen.
3. Conditiebewaking van lagers:
   In veel machines is de conditie van de lagers een van de belangrijkste aspecten die de prestaties van de machine bepaalt. Daarom is het cruciaal om de actuele condities van alle lagers nauwgezet te kunnen meten. Met ultrasone inspectie is dat optimaal in te regelen, omdat het elke kleine afwijking in wrijving detecteert en inzichtelijk maakt.
4. Lage toerentallen monitoren:
   Trillingsanalyse is een vaak toegepaste methode om machines met ronddraaiende onderdelen te monitoren. Een veelvoorkomend probleem is daarbij echter dat onderdelen die op een laag toerental draaien, moeilijk te monitoren zijn via zulke oplossingen. Ultrasound biedt uitkomst, want het kan ook bij lage toerentallen uitstekend afwijkingen detecteren.
5. Lekkages detecteren:
   Waar zit het lek? Installaties waarin bijvoorbeeld met perslucht wordt gewerkt, geven vaak wel een signaal als er ergens een lekkage zit, maar weten niet waar die dan exact zit. Met ultrasone lekdetectie spoor je lekkages razendsnel op.

Praktijkvoorbeelden

Hoe werken dit soort ultrasone oplossingen nu exact in de praktijk? Daarvoor kijken we naar twee actuele voorbeelden waarbij ultrasone inspectie is toegepast.

Voorbeeld 1: Lagerbewaking in een meelfabriek

Om kritieke lagers te monitoren, installeerde een meelfabriek ultrasone sensoren. Die werden gekoppeld aan een gegevensverwerkingsunit: de 4Cast. Dit is een online bewakingssysteem dat lagers 24/7 in de gaten houdt door het opslaan van dB en geluid. Bij afwijkingen stuurt de unit per e-mail of sms een alarm naar de technische dienst. Die stelde het alarmniveau laag in, zodat ook bij kleine afwijkingen al een alarm verzonden zouden worden.

Afwijkingen

Na enige tijd bleek dat de dB-waarden die de sensoren registreerden regelmatig het lage alarmniveau bereikten: het onderhoudsteam ontving e-mails en sms-berichten. De 4Cast registreerde ook geluidsopnames van de lager waar de sensoren afwijkingen constateerden, die het team zelf kon bestuderen. Vergeleken met een volledig ‘gezonde’ lager waren er duidelijke verschillen te zien in de geluidspatronen. Het spectrum van de defecte lager had een hogere amplitude en was waarschijnlijk beschadigd.

Demontage

Hierop besloot het onderhoudsteam de lager met een diameter van 35 centimeter uit elkaar te halen. Daarbij werd het vermoeden bevestigd: er was sprake van schade aan de buitenring en de rolelementen. Zonder de ultrasone monitoring was dit probleem waarschijnlijk veel later ontdekt, pas op het moment dat de machine minder was gaan presteren. Dankzij de toepassing van ultrasone bewaking kon het team tijdig ingrijpen en grotere problemen voorkomen.

Voorbeeld 2: Uitvallende lagers in een papierfabriek

In papierfabrieken worden zogeheten blekers gebruikt om papier te reinigen en te bleken. Deze cruciale machine heeft 4 grote lagers van maar liefst 120 centimeter in diameter die draaien op een snelheid van 3 toeren per minuut (RPM).

Abnormale dB waarde

Een papierfabriek wilde de omslag maken naar voorspellend onderhoud en besloot daarom ultrasone sensoren te installen. Dit om realtime monitoring op de vier lagers mogelijk te maken. Ook hier werden de sensoren gekoppeld aan een 4Cast. Na verloop van tijd detecteerden de sensoren een afwijking in een van de lagers, en wel de zogeheten NDE-lager, waarbij NDE staat voor non-drive-end. Normaal gesproken moet deze lager bij de lage snelheid van 3 RPM een waarde van 0 dB produceren. De sensoren pikten echter 17 dB op: een abnormale waarde. Het team ontving daarom een alarm vanuit de 4Cast.

Geluidsopname

Ook in dit geval maakte de 4Cast een geluidsopname van de afwijking. De pieken in de opname wezen duidelijk op een probleem, en bij vergelijking met opnames van goed werkende lagers was de afwijking ook goed te horen.

Schade

Na demontage zagen de onderhoudstechnici direct de schade: metaalfragmenten en duidelijke impactsporen. Dankzij de ultrasone monitoring heeft dit probleem geen verdere schade kunnen aanrichten en is het direct opgemerkt, zodat het noodzakelijke onderhoud kon worden uitgevoerd.

Stap voor stap naar predictive maintenance

Los je direct al je onderhoudsproblemen op als je ultrasone inspectie toepast? Dat niet, maar ultrasound kan wel – in allerlei verschillende situaties en toepassingen – helpen bij het maken van de switch van reactief naar voorspellend onderhoud.

De genoemde voordelen en voorbeelden laten zien wat er kan en hoe ultrasone inspectie nu al wordt toegepast. In de toekomst gaat deze techniek zeker een nog grotere rol spelen in moderne, voorspellende onderhoudsstrategieën.