Wie ein Bergbauunternehmen ungeplante Stillstände eliminierte und über 1 Million Dollar pro Jahr einsparte

Als in einer Gold- und Kupfermine im ländlichen Australien wiederholt die Mühlenmotoren ausfielen, die die Produktion in der Mahlanlage antrieben, stand viel auf dem Spiel. Das Unternehmen verarbeitet das Erz vor Ort und zermahlt es zu einer Aufschlämmung, um es für die Gewinnung von Gold und Kupfer vorzubereiten. Wenn ein Mühlenmotor ausfällt, haben der Produktionsausfall und die Reparaturkosten erhebliche negative Auswirkungen auf die Einnahmen.

Wiederholte Ausfälle bereiteten der Maschinenzuverlässigkeit Kopfzerbrechen

Die Mühlenmotoren überschlugen sich und erzeugten Lichtbögen an ihren Schleifringen und Bürstenzahnrädern, was die Sicherheit der Mitarbeiter durch umherfliegende Trümmer gefährdete und teure Notabschaltungen verursachte. Die Minenbetreiber hatten zwar begrenzte Wartungsarbeiten durchgeführt, diese wurden jedoch nicht dokumentiert, und die Probleme blieben bestehen.

Jeder Ausfall eines kritischen Mühlenmotors konnte das Unternehmen mehr als 500.000 US-Dollar an Produktionsausfällen und weitere 100.000 US-Dollar für die Überholung der ausgefallenen Maschine kosten. Das Unternehmen brauchte eine Lösung, um die wiederholten Ausfälle der Mühlenmotoren ein für alle Mal zu stoppen.

Die Minenbetreiber wollten die Ursache der Probleme verstehen, um zukünftige Ausfälle zu verhindern. Sie begannen mit der Suche nach einem strategischen Partner, der für seine Problemlösungskompetenz und seine umfassende Erfahrung im Bereich der Maschinenverwaltung bekannt war.

Warum Probleme mit Schleifringen/Bürsten eskalieren

Schleifringmotoren sind robust, aber Bürstensysteme sind empfindlich gegenüber einigen grundlegenden Faktoren: korrekte Bürstensorte, korrekte Abmessungen und Sitz, korrekter Federdruck, saubere und glatte Ringoberflächen und gleichmäßige Betriebslast. Wenn einer dieser Punkte nicht eingehalten wird, kann es durch lokale Erwärmung und schlechte Stromverteilung zu Lichtbogenbildung, Kohlenstoffverfolgung und Überschlägen kommen. Ohne dokumentierte Praktiken neigen dieselben Fehlermechanismen dazu, nach Personal- oder Lastwechseln wieder aufzutreten.

Prinzipien der Bürstenwartung

Um wiederholte Ausfälle zu vermeiden, hat der Standort einen prozessbasierten Ansatz gewählt, der Inspektion, Austausch und Überprüfung standardisiert. Die folgende Checkliste fasst die Grundsätze zusammen, auf deren Institutionalisierung sich die Betreiber geeinigt haben:

1. Niemals Bürstensorten auf einem einzigen Schleifring mischen. Unterschiedliche Sorten verteilen den Strom ungleichmäßig und erhöhen das Risiko von Lichtbögen.
2. Überprüfen Sie jedes Mal den Sitz und die Abmessungen. Prüfen Sie vor der Installation die Breite, Dicke, Leitungslänge und den Kastenabstand anhand der Zeichnungen.
3. Prüfen Sie die OEM-Konformität der eingehenden Bürsten. Prüfen Sie Lieferungen anhand von Zeichnungen/Spezifikationen; nehmen Sie alles, was außerhalb der Toleranz liegt, in Quarantäne.
4. Ändern Sie die Motorlast nicht, ohne die Auswirkungen der Bürsten zu bewerten. Belastung, Arbeitszyklus und Umgebungsbedingungen beeinflussen die Stromdichte an der Kontaktfläche.
5. Prüfen Sie, ob der Federdruck innerhalb der Spezifikation liegt. Ungleicher oder zu geringer Druck führt zu schlechtem Kontakt und Funkenbildung; notieren Sie die Werte an jeder Position.
6. Setzen Sie neue Bürsten richtig ein. Verwenden Sie geeignete Einsetzwerkzeuge und ein Vakuum, kein Scheuertuch, das Rückstände hinterlässt; streben Sie von Anfang an eine hohe Kontaktfläche an.
7. Untersuchen Sie die Schleifringoberflächen. Prüfen Sie Rundlauf, Rundheit und Oberflächenbeschaffenheit; reinigen Sie sie und polieren Sie sie bei Bedarf, um Grate und Verbrennungen zu entfernen.
8. Sauberkeit und Belüftung aufrechterhalten. Halten Sie Bürstenkästen und Ringe frei von Staub/Öl; stellen Sie sicher, dass Filter und Luftwege die Ansammlung von Verunreinigungen verhindern.
9. Sichern Sie eine gute Stromverteilung. Überprüfen Sie den gleichen Bürstenhub/-position und die Unversehrtheit des flexiblen Shunts; versetzen Sie die Bürsten wie vom OEM empfohlen.
10. Dokumentieren Sie alles. Verwenden Sie eine einzige Checkliste, machen Sie Fotos, zeichnen Sie Werte auf (Federdruck, Ringzustand) und speichern Sie sie in einem System, das Trendanalysen unterstützt.

Standardarbeit und Kontrollen

Um Regressionen zu vermeiden, hat das Bergwerk Standardarbeit eingeführt: ein einziges, versionskontrolliertes Verfahren, Abnahmekriterien mit Abzeichnung, kalibrierte Werkzeuge und einen Satz zugelassener Bürsten, Federn und Hardware. Das Verfahren beinhaltet eine kurze Überprüfung durch die Aufsichtsbehörde nach jeder geplanten Laständerung. Diese Kontrollen sorgen dafür, dass die richtigen Maßnahmen standardmäßig durchgeführt werden, auch wenn das Personal wechselt.

Zustandsüberwachung als Ergänzung zur Bürstenpflege

Die Bürstenwartung befasst sich mit dem Ausfallmodus des Schleifrings. Für eine umfassendere Motorgesundheit - insbesondere für die Statorisolierung und mechanische Risiken - kann eine kontinuierliche oder regelmäßige Zustandsüberwachung Frühwarnsignale liefern, die die Planung unterstützen und Notstopps reduzieren:

• Teilentladungsüberwachung der Statorwicklungen. Für kritische Motoren kann eine kontinuierliche TE-Überwachung (z. B. Iris PowerGuardII+ oder PDTracII 4208) Trends der Isolationsbeanspruchung aufzeigen und Warnungen ausgeben, wenn die Aktivität ansteigt; eine periodische Prüfung ist mit dem tragbaren System PDA-IV und der Analyse in PDView möglich. Diese Systeme arbeiten mit Iris Power 80 pF Epoxy-Glimmer-Kondensator-Sensoren (EMC).
• Magnetischer Fluss von Motoren (Synchronmotoren). Wenn es sich bei Ihren Mühlenmotoren um Synchronmotoren handelt, erkennt die Überwachung des Rotorflusses (z. B. FluxTracII mit Flussmesssonden) kurzgeschlossene Windungen, die zu abnormaler Erwärmung oder Drehmomentpulsationen führen können, lange bevor es zu einem Ausfall kommt.
• Vibrationen der Endwicklung (kritische Maschinen). Für große/ältere Maschinen mit bekannten mechanischen Risiken zeigen kontinuierliche Endwicklungsschwingungsmodule (integriert in GuardII+ oder EVTrac) die Bewegung an den Wicklungsenden an.

Wenn die interne Bandbreite begrenzt ist, können unsere Xpert Services die Überwachung, Datendiagnose und Zustandsbewertung in Ihrem Namen übernehmen und dabei helfen, die Ergebnisse in Instandhaltungsmaßnahmen umzusetzen.

Umsetzung des Wandels

Die Mine hat drei Elemente formalisiert: (1) einen Standard für das Bürstensystem (zugelassene Sorten, Inspektionsintervalle und Abnahmekriterien); (2) eine einheitliche Wartungscheckliste mit Messwerten; und (3) einen grundlegenden Datenfluss - Aufzeichnungen, so dass Trends beim Umsatz sichtbar sind. Mit diesen Maßnahmen konnten Notabschaltungen aufgrund von Bürstenüberschlägen vermieden werden.

RoI-Zusammenfassung

Die Kostenbasis war einfach. Jeder Ausfall eines kritischen Mühlenmotors könnte zu Produktionsausfällen von über 500.000 Dollar führen, plus etwa 100.000 Dollar für die Überholung der Maschine. Die Vermeidung von nur zwei derartigen Ausfällen pro Jahr führt zu Einsparungen in der Größenordnung von 1,2 Millionen Dollar jährlich (Produktion + Reparatur). Das prozessbasierte Bürstenprogramm ist in der Aufrechterhaltung kostengünstig; sein Wert wird durch die Verhinderung einer Handvoll schwerwiegender Ereignisse realisiert.

Nachhaltigkeit

Um die Ergebnisse dauerhaft zu erhalten, verknüpfte das Bergwerk die Checkliste mit Arbeitsaufträgen, verlangte einen Fotobeweis für den Sitz der Bürsten und den Zustand der Ringe und legte vierteljährliche Audits des Federdrucks und der Ringoberfläche fest. Wenn Betriebsänderungen geplant waren (Arbeitszyklus, Durchsatz), überprüfte die Technik vor der Umsetzung die Bürstenstromdichte und die Kühlung. Das Ergebnis ist eine stabile Mühlenmotorflotte und eine wiederholbare Methode zur Schulung neuer Mitarbeiter.

Stabilisieren Sie die Betriebszeit von Mühlenmotoren

Standardisieren Sie die Bürstenwartung und fügen Sie die PD-Überwachung dort hinzu, wo sie wichtig ist. Sehen Sie, wie GuardII+, PDTracII 4208 oder PDA-IV mit EMV-Sensoren und PDView zu Ihrem Standort passen.