Auf dem Weg zur Industrie 4.0
Drohnen erfreuen sich großer Beliebtheit und können auch im Bergbau zahlreich eingesetzt werden, wie der sensorgestützten Drohnen-Inspektionsservice für Fördergurtanlagen von Continental zeigt.
Drohnen erfreuen sich großer Beliebtheit. Fotofreunde schätzen ihre spektakulären Luftaufnahmen, Wetterdienste nutzen die von Drohnen übermittelten Wetterdaten für Wettervorhersagen und Zustelldienste setzen Drohnen ein, um Sendungen in abgelegenen Gebieten zuzustellen. Sogar Drohnenrennen gibt es inzwischen. Weniger bekannt ist jedoch, dass der Bergbau zahlreiche Einsatzmöglichkeiten für Drohnen bietet. Diese Chancen will Continental mit einer seiner neuesten Technologien nutzen: einem sensorgestützten Drohnen-Inspektionsservice für Fördergurtanlagen, mit dem die vorausschauende Wartung so einfach wird wie nie zuvor.
Bislang sahen sich die für die Instandhaltung von Förderanlagen verantwortlichen Personen tagtäglich mit diversen Schwierigkeiten konfrontiert. Sie müssen dafür sorgen, dass sich alle Maschinen, Anlagen und Fördergurte in betriebsfähigem Zustand befinden. Die Fördergurte von Bergbaustandorten haben nicht selten eine Länge von bis zu 40 Kilometern und laufen auf mehr als 250.000 rotierenden Tragrollen – viele Teile, die permanent überwacht werden müssen. Herkömmliche Tragrollen kommen über ihre gesamte Nutzungsdauer auf mehrere Millionen Umdrehungen. Irgendwann sind sie so weit verschlissen, dass sie ausgetauscht werden müssen. Und genau hier liegt das Problem: Mit konventionellen Mitteln lässt sich die Stelle, an der sich die defekte Tragrolle befindet, nicht präzise bestimmen. Stattdessen müssen bislang Wartungsteams die gesamte Fördergurtstrecke entlanglaufen, um gezielt nach defekten Tragrollen zu suchen, und die Schäden und Standorte der Rollen auf Papier zu dokumentieren. Sofern das defekte Teil nicht an Ort und Stelle ausgetauscht werden kann, wird der Austausch auf der Grundlage der Fehlerdokumentation geplant.
Die zeitaufwändige Fehlererkennung hat die Experten von Continental schließlich zur Entwicklung einer intelligenten Lösung veranlasst, mit der die Betreiber von Fördergurtanlagen die Instandhaltung effizienter gestalten können.
Der Inspektionsservice von Continental wurde für verschiedene Anwendungen und Bereiche entwickelt und besteht aus einer Drohne, die mit einer Wärmebild- und einer RGB-Kamera ausgerüstet ist. Die Drohne fliegt die Fördergurtstrecke entlang und nimmt die Tragrollen zu beiden Seiten des Fördergurts auf.
Mit der Wärmebildkamera lassen sich Stellen erkennen, die eine ungewöhnlich hohe Temperatur aufweisen. Dabei handelt es sich in der Regel um defekte Tragrollen, die sich durch erhöhte Reibung erhitzen. Die Tageslichtkamera hingegen nimmt Bilder von den verschiedenen Streckenabschnitten des Fördergurts auf und versorgt das System mit relevanten GPS-Daten, damit die Techniker später die zu ersetzenden Tragrollen zügig finden. Nach ihrem Inspektionsflug kehrt die Drohne in der Regel zu ihrer Basis zurück, wo die gesammelten Daten in ein IoT-Modul (Internet of Things) transferiert werden, während die Drohne ihre Batterien auflädt. Anschließend werden die Daten durch einen KI-gestützten Algorithmus bearbeitet auf Auffälligkeiten geprüft. Wird dabei festgestellt, dass die Temperatur an einer Stelle ungewöhnlich hoch ist, werden die Daten über die individuellen Kundenschnittstelle zur Verfügung gestellt. Auf dem Dashboard wird dem Kunden übersichtlich angezeigt, in welchem Zustand sich die Tragrollen des inspizierten Fördergurts befinden. Bei Auffälligkeiten kann der Kunde weitere Informationen über die defekte Tragrolle bis hin zu Einzelbildern abrufen. Über die Kartenfunktion erhält der Kunde auch die genauen GPS-Koordinaten, damit die Techniker genau wissen, so sich die defekte Tragrolle befindet.
"Herkömmliche und oftmals manuelle Inspektionsverfahren können sehr zeitaufwendig, unpräzise oder gar gefährlich für die Servicetechniker sein."
Die neue Technologie ermöglicht eine wesentliche Verbesserung der vorausschauenden Wartung im Bergbau und leistet einen entscheidenden Beitrag zur Verwirklichung des Industrie 4.0-Konzepts von Continental, wie Clemens Panzer, Projektleiter für den sensorgestützten Inspektionsservice für Fördergurtsysteme, betont: „Herkömmliche und oftmals manuelle Inspektionsverfahren können sehr zeitaufwendig, unpräzise oder gar gefährlich für die Servicetechniker sein . Die gesammelten Daten werden zukünftig automatisch digital zur Verfügung gestellt. Sie sind permanent einsehbar und erlauben eine bedarfsgerechte Planung der relevanten Servicezeiträume. Mit den gespeicherten historischen Daten kann die Entwicklung des Anlagenzustandes über einen längeren Zeitraum deutlich besser analysiert werden, und auch die voraussichtliche Lebensdauer der Komponenten lässt sich besser abschätzen.“
Continental hat die Absicht, den Inspektionsservice in naher Zukunft kommerziell anzubieten. Dennoch sind Pilotprojekte mit Interessenten aus anderen Branchen geplant, um Optimierungspotenziale zu erkennen und die Technologie in großem Maßstab zu testen.
Gaurang Mehta
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