Schwingungsdaten analysieren: Kein Problem dank Meta-Level!

Schwingungsdaten analysieren: Kein Problem dank Meta-Level!

Schwingungsdaten sind innerhalb der industriellen Produktion von elementarer Bedeutung. Und auch hier macht die Industrie 4.0 keinen Halt: Dank innovativer Software können Schwingungsdaten schnell und unkompliziert erfasst und analysiert werden.

Was sind Schwingungsdaten?

Unter Schwingungen oder auch Oszillationen (von lat. oscillare: schaukeln) verstehen wir sich wiederholende zeitliche Schwankungen von bestimmten Zustandsgrößen innerhalb eines Systems. Eine Schwankung bezeichnet dabei die Abweichung von einem Mittelwert. Schwingungen treten in den verschiedensten rückgekoppelten Systemen auf, z. B. in der Mechanik, der Elektrotechnik, aber auch in der Wirtschaft und vielen weiteren Bereichen.

Arten von Schwingungen

  • periodische und nichtperiodische Schwingungen
  • gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen
  • lineare und nichtlineare Schwingungen
  • Schwingungen mit einem Freiheitsgrad und mit unendlich vielen Freiheitsgraden
  • freie, fremderregte, selbsterregte und parametererregte Schwingungen
  • kontinuierliche Schwingungen und Oszillation zwischen diskreten Zuständen

Beispiele von Schwingungen in Alltag und Umgebung

Auch im Alltag begegnen uns Schwingungen, beispielsweise in Musikinstrumenten oder am Uhrpendel. In der Geologie und Meteorologie erkennen wir kleinere oder in bestimmten Abständen regelmäßige Schwankungen: des Meeresspiegelsdes Klimas etc. In der Wirtschaft werden anhand von Schwingungsdaten Konjunkturzyklen erklärt und in der ökologischen Biologie bestimmte Schwankungen in den Räuber- und Beutepopulationen.

Ablauf einer Schwingungsanalyse

Bei einer Schwingungsanalyse im industriellen Bereich werden z. B. die Maschinen ganz genau betrachtet. Jeder einzelne Bestandteil einer Maschine schwingt unterschiedlich und gibt ein spezifisches, für das Bauteil typisches Geräusch von sich. In einem Spektrum hinterlässt dieses Geräusch einen Abdruck, sozusagen den persönlichen Fingerabdruck, in Form eines linearen Musters. Findet jetzt eine Störung, z. B. eine Schädigung der Maschine, statt, so ist dies in einem aus dem Grundrauschen hervortretenden Muster zu erkennen. Werden die Daten ausgewertet, lässt sich nun im Falle unserer Industrie-Maschine genau erkennen, ob es sich um eine Unwucht, einen Ausrichtungsfehler oder einen Lagerschaden handelt. In der Regel lässt sich so auch sagen, ob dringender Handlungsbedarf vorliegt.

Vorteile einer Schwingungsanalyse

Eine Schwingungsanalyse durch Software bietet viele Vorteile, sowohl für Betreiber als auch für die Instandhaltung:

  • Fehler der Maschinen werden direkt gemeldet und identifiziert
  • unmittelbare Information über Fehlerquellen
  • betreffende Bauteile der Maschine werden direkt ausfindig gemacht
  • Überblick und Optimierung der Ersatzteilhaltung
  • alle Maßnahmen zur Instandhaltung können optimal und analytisch geplant werden

Logischerweise wäre die manuelle Überwachung und Aufzeichnung von Schwingungsdaten ein kompliziertes und zeitintensives Unterfangen: Meta-Level bietet hierzu Lösungen.

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