Produktionsausfall

Anwendungsbeispiel: Fehleranalyse und Leckageortung in einer industriellen Heizanlage mittels DASYLab SPS Edition

Ausgangssituation und Problemstellung:

In einer Produktionsanlage kam es zu schwerwiegenden Störungen im angeschlossenen Heizsystem. Sobald ein spezifischer Produktionsbereich zugeschaltet wurde, fiel der Druck in der Heizanlage stetig ab. Das fatale Resultat dieses ungelösten Problems war schließlich der Totalausfall der Heizanlage für das gesamte Werk, was zu einem kompletten Produktionsausfall von 2 x 5 Stunden führte.

Eine interne Nachfrage, ob das System den Druckabfall durch ein automatisches Nachfüllen von Wasser selbstständig ausgleicht, wurde verneint. Ein Techniker versuchte anfänglich, das Problem durch die Live-Beobachtung einzelner Werte direkt in der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) einzugrenzen. Da die Werte jedoch nur in Echtzeit betrachtet und nicht historisch aufgezeichnet wurden, ließ sich das dynamische Verhalten der Anlage nicht verlässlich nachvollziehen.

Die Lösung: Datenerfassung mit der DASYLab SPS Edition

Um den Prozess transparent zu machen und das tatsächliche Verhalten der Heizanlage zu protokollieren, entschied sich der Techniker für den Einsatz der DASYLab SPS Edition.

Die Konfiguration der Messung erfolgte in zwei simplen Schritten:

S7-Modul: Anbindung an die Steuerung zum Auslesen der anlagenspezifischen Prozesswerte.
Python-Modul: Das Modul wurde so konfiguriert, dass es sekündlich den exakten Druckwert der Heizungsanlage ausliest und übersichtlich in einer Tabelle protokolliert.

Diagnose und Erkenntnis:

Die kontinuierliche Aufzeichnung lieferte sofort ein klares Bild des Anlagenverhaltens. Der Normaldruck der Heizanlage lag bei konstanten 2 bar. Sobald der besagte Produktionsstrang anlief, dokumentierte die Software einen reproduzierbaren Ablauf:

1. Der Druck sank kontinuierlich von 2,0 bar über 1,9 und 1,8 bis auf 1,7 bar ab.
2. Anschließend stieg der Druck innerhalb von nur einer Minute schlagartig wieder auf den Sollwert von 2,0 bar an.

Da ein automatisches Nachfüllsystem bereits ausgeschlossen war, führte diese eindeutige Datenlage zu einer überraschenden Erkenntnis: Das Produktionspersonal hatte händisch eingegriffen.
Die Mitarbeiter hatten den Druckabfall bemerkt und als vermeintlich kleine Fehlerkorrektur kurzerhand manuell zwei Hähne aufgedreht, um den Druck wieder auf 2 bar zu bringen und die Produktion am Laufen zu halten. Da sie dies als unbedeutenden Handgriff ansahen, wurde die Maßnahme nicht kommuniziert.

Solange dieser manuelle "Workaround" durchgeführt wurde, lief die Anlage. Als das händische Nachfüllen jedoch einmal vergessen wurde, fiel der Druck so weit ab, dass es zu dem oben genannten, folgenschweren Anlagenstillstand und dem stundenlangen Produktionsausfall kam.

Maßnahme und Ergebnis:

Mit dem datenbasierten Beweis eines massiven physischen Wasserverlusts konnte die Instandhaltung zielgerichtet vorgehen. Die Isolierung der betroffenen Heizungsrohre in dem spezifischen Anlagenbereich wurde vollständig entfernt.

Dabei wurde ein Leck an einer Rohrverschraubung lokalisiert. Die defekte Verschraubung konnte im Anschluss schnell und unkompliziert ausgetauscht werden.

Fazit:

Nach Abschluss der Reparaturarbeiten wurde das Verhalten der Heizanlage erneut mit der DASYLab SPS Edition aufgezeichnet und überprüft. Die Messdaten zeigten nun keine Auffälligkeiten mehr; der Druck blieb auch bei Zuschaltung des Produktionsbereichs ohne manuelle Eingriffe dauerhaft stabil bei 2 bar.