Einblicke aus der Praxis: Mit Wärmebild-Automatisierungskameras Anlagen- und Komponentenausfälle, Fertigungsstraßenstillstand und Brände verhindern

Die Reihe Einblicke aus der Praxis bietet Einblicke von FLIR Experten, die täglich Wärmebildtechnologie empfehlen, einsetzen und verwenden. Seien Sie dabei, wenn wir die vielfältigen Anwendungen der Thermotechnik in den Bereichen Sicherheit und Schutz kritischer Infrastrukturen besprechen.

Wärmebildkameras schützen nicht nur Sachwerte und Menschen, sondern auch geschäftskritische Ausrüstung. In Fertigungsstandorten wollen die Wartungsteams Daten sammeln, um den Zustand einer Anlage kontinuierlich zu bewerten und zu wissen, ob sie kurz vor dem Ausfall steht. Für Produktionsleiter ist es wichtig, Prozessanomalien festzustellen, die zu Produkt- oder Verpackungsmängeln führen, bevor Produkte die Fertigungsstraße verlassen. Sicherheitsbeauftragte müssen übermäßige Wärmeentwicklung bei Brenn- und Gefahrstoffen und Elektrokomponenten erkennen können, bevor sich Materialien entzünden und ein Brand entsteht. Betriebsleiter, die für Zustandsüberwachung, Prozesssteuerung und Brandschutz Wärmebildkameras einsetzen, sorgen für maximale Verfügbarkeit und beugen katastrophalen Ereignissen vor.

Gute Gründe für Wärmebildtechnik

Da Temperaturveränderung ein Frühindikator für Zustandsverschlechterung, uneinheitliche Temperaturverteilung bei Produkten und Hotspot-Bereiche sein können, sind Wärmebild-Automatisierungskameras die Technik der Wahl für Betriebsleiter. Radiometrische Wärmebildkameras geben für jeden Bildpixel einen Temperaturwert aus und visualisieren Temperaturunterschiede des beobachteten Bereichs klar und verständlich. Wird eine bestimmte Temperaturschwelle überschritten, sendet eine Wärmebild-Automatisierungskamera einen Alarm oder löst – bei Integration in andere Steuerungsprozesse – eine Aktion aus, um die Lage zu entschärfen.

Die Automatisierungskameras von FLIR in der Praxis

FLIR bietet ein Spektrum radiometrischer Wärmebildkameras, als äußerst effiziente Automatisierungslösungen an. Hier stellen wir drei Fälle vor, in denen Automatisierungskameras von FLIR für kritische Industrieanlagen entscheidend sind.

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• Zustandsüberwachung in Stahlwerken: Wenige Analagenausfälle bringen so große Gefahren und Schäden mit sich wie Stahlpfannendurchbrüche in Stahlwerken. Bricht ein Pfannen- oder Torpedowagen, treten hunderte Tonnen geschmolzenen, 1.400 °C (2.552 °F) heißen Eisens in die Werkshalle aus. Da sich Hotspots bei dieser Art von Anlagen in weniger als einer Minute entwickeln können, stellt das Technikserviceunternehmen ANT Automation seinen Kunden in der Stahlproduktion die Continuous Infrared Analysis-Plattform (CIRA) für die durchgängige Infrarotanalyse bereit. Herzstück der CIRA-Lösung ist die verlässliche Wärmebildtechnik einer Automatisierungskamera von FLIR, die die gesamte Pfannen- und Torpedooberfläche überwacht, Temperaturverlaufsdaten zur Unterscheidung von typischen Spritzern und echten Hotspots bereitstellt und Alarme an die Mitarbeiter sendet, wenn ein echter Hotspot erkannt wird. Die ANT Automation-Kunden profitieren von besser geschützten Anlagen, günstigeren Versicherungsprämien und mehr Sicherheit.

• Prozesssteuerung in der Papierherstellung: In Papierfabriken ist das Kalandrieren—oder der Prozess, bei dem Papierbahnen durch harte Druckwalzen geführt werden, um das Papier zu glätten,—von großer Bedeutung. Zwischen den Walzen kann sich jedoch ein Überschuss an Feuchtigkeit entwickeln, sodass der Walzenbezug Schaden nimmt und die Anlage ausfällt. Bei einem Papierhersteller in Nordamerika kam es jedes Jahr im Schnitt zu 30 Vorfällen durch Feuchtigkeit, die jeweils einen Verlust von 100.000 USD verursachten. Um Abhilfe zu schaffen, wandte sich der Hersteller an Eigen, einen Anbieter KI-basierter Bildgebungslösungen. Eigen stellte eine Plattform mit FLIR-Automatisierungskameras, ein Edge-Computing-Gerät und Analysesoftware bereit. Die FLIR-Kameras überwachen die Papierbahnen lückenlos, bevor sie in den Kalander eintreten, und lösen bei Erkennung kalter Streifen einen Entladealarm aus, damit der Walzensatz für die Reinigung der Walzenbezüge geöffnet wird. Schätzungen von Eigen zufolge wird die Automatisierungslösung 300 Entladevorgänge auslösen und zu Einsparungen in Höhe von 1,2 Millionen USD beitragen.

Thermische Überwachungslösungen helfen, Ablagerungen an Kalanderwalzen und Schäden an den Papierverarbeitungssystemen zu vermeiden.

• Brandschutz in der Abfallverwertung– Ecologica Tredi mit Sitz im norditalienischen Legnago betreibt eine 11.000 Quadratmeter große Verwertungs- und Aufbereitungsanlage für Sonder-, Gefahren- und Nichtgefahrenabfälle. Sollte sich Material entzünden und einen Anlagenbrand verursachen, würden dabei nicht nur Schadstoffe in die Umwelt freigesetzt, sondern auch die Anlage beschädigt, welche dann längere Zeit stillsteht. Um den Arbeitsschutz zu verbessern und die geltenden Vorschriften zu erfüllen, ging Ecologica Tredi eine Partnerschaft mit Thermostick Elettrotecnica ein, ein auf moderne Brandmeldesysteme spezialisiertes Unternehmen. Thermostick Elettrotecnica stellte ein umfassendes Überwachungs-, Kontroll- und Alarmsystem auf Basis von FLIR-Automatisierungskameras bereit. Die FLIR-Kameras überwachen die Arbeits- und Lagerbereiche und können bei definierten Alarmereignissen Sprinkler oder Schaumkanonen aktivieren. Daneben stellte Thermostick Elettrotecnica eine FLIR AX8-Kamera bereit, die das aus dem Schredder laufende Material auf dem Förderband überwacht. Werden abnormal hohe Temperaturen erkannt, hält das Band an. Nach dem Anlagen-Audit erklärte das Innenministerium Ecologica Tredi zu einer der Einrichtungen mit dem besten Brandschutz.

Dies sind nur einige Beispiele, die zeigen, wie sich Automatisierungslösungen wie die FLIR A400/A700-Smart-Sensor-Wärmebildkameras nutzen lassen, um ungeplante Ausfälle, Fertigungsstraßenstillstand, Brände und andere “Überraschungen” zu verhindern, die erhebliche Störungen und finanzielle Verluste nach sich ziehen.

Empfehlungen für die Bereitstellung

Bei den Überlegungen zum Einsatz von Wärmebildkameras als Teil einer Automatisierungsanwendung gilt es, mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Setzen Sie bei den folgenden Empfehlungen an.

1. Präzise Kamera wählen: Bei der Automatisierung ist die Genauigkeit der radiometrischen Wärmebilder entscheidend. Wählen Sie eine radiometrische Wärmebildkamera mit hoher Auflösung, die scharfe, detailreiche Bilder ausgibt. FLIR bietet zwei optimale Thermodetektor-Arrays an, 320 × 240 oder 640 × 480, die eine Genauigkeit von bis zu ±2 °C in Temperaturbereichen von -40 °C bis 2000 °C bieten.

2. Analysesoftware wählen: FLIR-Automatisierungskameras lassen sich mühelos in die Analysesoftware Ihrer Wahl integrieren. FLIR-Kameras sind derzeit unter anderem mit Cognex Designer Pro, NI Software, Pleora Ebus, Teledyne und Spinaker SDK kompatibel.

3. Zielbereich und Alarmeinstellungen festlegen: Definieren Sie die kritischen Bereiche, die Sie auf Hotspots oder Temperaturschwankungen überwachen müssen. Bei FLIR-Kameras können Sie bis zu 10 Zielbereiche auswählen. Über das webbasierte Konfigurationsfenster Ihres Mobilgeräts oder Computers können Sie ganz einfach Messpunkte auswählen, Messfelder aufziehen oder benutzerdefinierte Bereiche erstellen. Erstellen Sie eigene Alarmparameter sowie die gewünschte Reaktion, indem Sie den Ausgabetyp der Datenerfassung definieren.

4. In Steuerungsprozesse integrieren: Für eine verbesserte Intervention integrieren Sie Wärmebild- Automatisierungskameras in andere Steuerungsprozesse. Dazu überprüfen Sie, ob Ihre Automatisierungskamera mit Kommunikationsprotokollen wie GigE Vision, RTSP, MQTT, RESTful API, MODBUS TCP & Master, Ethernet IP oder FTP kompatibel ist.

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