Condition Based Monitoring - Definition, Vorteile & MES

Einleitung

Condition Based Monitoring (CBM) ist eine moderne Methode der zustandsorientierten Instandhaltung, bei der Maschinen und Anlagen kontinuierlich überwacht werden, um Wartungsmaßnahmen gezielt und bedarfsgerecht auszulösen.
Anstatt feste Wartungsintervalle einzuhalten, greift CBM dann ein, wenn Sensoren, Datenanalysen oder MES-Systeme eine Abweichung vom Normalzustand erkennen.

In der Industrie 4.0 bildet Condition Based Monitoring die Basis für Predictive Maintenance, höhere Anlagenverfügbarkeit (OEE) und geringere Wartungskosten. Durch die Integration von MES (Manufacturing Execution System), BDE (Betriebsdatenerfassung) und IoT-Sensorik werden Zustandsdaten in Echtzeit gesammelt, analysiert und in automatisierte Wartungsentscheidungen überführt.

Was ist Condition Based Monitoring?

Condition Based Monitoring bezeichnet die kontinuierliche Beobachtung technischer Zustände wie Temperatur, Schwingung, Stromaufnahme, Druck oder Geräuschverhalten.
Das Ziel: Frühzeitige Erkennung von Verschleiß oder Anomalien, um Ausfälle zu verhindern und Wartungsmaßnahmen nur bei tatsächlichem Bedarf durchzuführen.

Wichtige Merkmale:

• Sensorbasierte Datenerfassung direkt an der Maschine

• Echtzeitübertragung der Daten in MES oder Cloud-Systeme

• Automatische Auswertung über Schwellenwerte oder KI-Modelle

• Visuelle Darstellung über Dashboards und OEE-Monitoring

• Direkte Anbindung an Wartungsworkflows

Ablauf eines CBM-Prozesses

1. Datenerfassung:
   Sensoren erfassen relevante Zustandsgrößen (z. B. Temperatur, Vibration, Geräuschpegel).

2. Datenverarbeitung im MES/BDE:
   Die erfassten Daten werden strukturiert, analysiert und mit Sollwerten verglichen.

3. Anomalieerkennung:
   Das System erkennt Abweichungen und klassifiziert sie als potenzielle Störungen.

4. Benachrichtigung oder automatisierte Aktion:
   Wird ein Grenzwert überschritten, erstellt das MES automatisch einen Wartungsauftrag oder informiert das Instandhaltungsteam.

5. Rückmeldung und Analyse:
   Nach der Wartung werden Maßnahmen und Ergebnisse dokumentiert, um zukünftige Entscheidungen zu verbessern.

Verbindung zu MES, BDE und OEE

Ein wirksames Condition Based Monitoring funktioniert nur auf Basis integrierter Produktionsdaten:

• Das MES verknüpft Maschinendaten mit Produktions- und Auftragskontext, um zu erkennen, welche Linie, Charge oder Schicht betroffen ist.

• Die BDE liefert ergänzende Betriebsinformationen (z. B. Maschinenlaufzeiten, Stopps, Schichtwechsel).

• Die OEE-Analyse zeigt den Effekt von Wartungsmaßnahmen auf Verfügbarkeit, Leistung und Qualität – und damit auf die Gesamtanlageneffektivität.

CBM verwandelt so einfache Zustandsüberwachung in ein strategisches Werkzeug zur Prozessoptimierung.

Vorteile von Condition Based Monitoring

1. Reduzierte Stillstände
Frühwarnsysteme verhindern ungeplante Ausfälle durch rechtzeitige Wartung.

2. Niedrigere Wartungskosten
Maßnahmen werden nur dann durchgeführt, wenn sie wirklich nötig sind.

3. Höhere Anlagenverfügbarkeit (OEE)
Maschinen laufen stabiler, Störungen werden schneller behoben.

4. Datenbasierte Transparenz
Alle Wartungsentscheidungen sind nachvollziehbar und dokumentiert.

5. Verlängerte Lebensdauer von Anlagen
Durch rechtzeitige Eingriffe werden Verschleiß und Folgeschäden minimiert.

Praxisbeispiel

Ein Maschinenbauer führte Condition Based Monitoring über sein MES ein. Vibrationssensoren überwachten die Spindeln seiner Fräsmaschinen.
Sobald der Schwingungswert einen definierten Schwellenwert überschritt, wurde automatisch ein digitaler Wartungsauftrag ausgelöst.
Ergebnis nach 12 Monaten:

• 30 % weniger ungeplante Stillstände

• 20 % geringere Wartungskosten

• OEE-Steigerung um 8 Punkte

Fazit

Condition Based Monitoring ist ein zentraler Baustein der intelligenten Instandhaltung.
In Kombination mit MES, BDE, OEE und IoT-Sensorik entsteht eine vorausschauende Produktionsumgebung, in der Maschinenzustände transparent überwacht und Wartungen präventiv gesteuert werden.
Das Ergebnis: höhere Verfügbarkeit, geringere Kosten und planbare Produktion in Echtzeit – ein klarer Wettbewerbsvorteil im Zeitalter der Smart Factory.