Wie die Installation den Ausrichtungserfolg bei rotierenden Maschinen beeinflusst

Die Installationsstandards existieren bereits. Das Problem entsteht, wenn Leute meinen, sie müssten sich nicht daran halten.

Sie glauben, dass die Maschine installiert, ausgerichtet und in Betrieb genommen wird und dass sie sich durch den Gebrauch allmählich von dieser vorgegebenen Ausrichtung entfernt.

Daher werden Ausrichtungskorrekturen oft als nicht viel mehr als routinemäßige Wartungsarbeiten angesehen.

Die Installation ist der entscheidende Moment

Roman Megela, Senior Reliability Engineer bei Easy-Laser , ist jedoch der Ansicht, dass diese Sichtweise eine grundlegendere – und weit verbreitete – Realität außer Acht lässt.

„In der Installationsphase passiert alles“, sagt er. „Wenn man ein Haus baut und der Schreiner die Haustür schief einbaut, bleibt sie für immer schief und funktioniert nie richtig.“

„Das Gleiche gilt für rotierende Maschinen. Ebenheit, Nivellierung, weicher Stand, Wellenausrichtung – all das muss vor der Inbetriebnahme der Maschine gewährleistet sein. Die Installation legt den Zustand der Maschine fest, und dieser Zustand bleibt während ihrer gesamten Lebensdauer erhalten.“

Wenn also Vibrationen, Hitze, Lärm, Materialermüdung und vorzeitiger Verschleiß früher oder stärker als erwartet auftreten, liegt die Ursache laut Megela oft in der Installation selbst.

Zuverlässigkeit beginnt also lange bevor eine Maschine überhaupt in Betrieb genommen wird.

Annahmen zerstören die Zuverlässigkeit

Laut Megela erzeugt die schiere Größe der Geräte ein falsches Gefühl von Robustheit.

Für Megela liegt die größte Bedrohung für die Zuverlässigkeit überhaupt nicht in einem technischen Problem. Es sind die Annahmen.

Moderne Industrieprojekte umfassen lange Ketten von Beteiligten. Kunden, Ingenieure, Hersteller, Transportunternehmen, Installationsfirmen und Betreiber spielen alle eine Rolle bei der Realisierung einer Maschine vom Entwurf bis zum Betrieb.

„Der häufigste Fehler, den ich sehe, sind Missverständnisse bei der Planung, der Fertigung, dem Transport und der Installation“, verrät er.

„Es wird immer davon ausgegangen, dass jemand anderes weiß, was wir brauchen. Der Kunde geht davon aus, dass das Entwicklungsbüro es weiß. Das Entwicklungsbüro geht davon aus, dass der Hersteller es weiß. Der Hersteller geht davon aus, dass das Transportunternehmen es weiß.“

„Aber die Kette ist so lang, dass diese Verbindungen brechen. Meistens brechen sie. In dieser Branche gibt es viele Annahmen, und Annahmen zerstören die Zuverlässigkeit.“

Sobald Annahmen klar definierte Anforderungen ersetzen, schleichen sich Fehler in das Projekt ein und werden oft erst entdeckt, nachdem die Geräte in Betrieb genommen wurden.

Grundlagen: Wo Integrität beginnt

Ein Bereich, in dem diese Fehler häufig vorkommen, ist die Fundamentvorbereitung.

Während sich Ausrichtungsdiskussionen oft auf Wellen, Kupplungen und rotierende Bauteile konzentrieren, argumentiert Megela, dass die wahre Ausrichtung unterhalb der Maschine selbst beginnt.

„Die Anlagen müssen auf einem absolut ebenen und stabilen Fundament stehen. Das ist die Grundvoraussetzung“, sagt er. „Fundamente sind so konstruiert, dass sie die Anlagen tragen und die dynamischen Kräfte des Prozesses und der Maschine ableiten.“

„Wenn das Fundament nicht eben ist, bewegt und verdreht sich die Anlage. Sobald sich die Maschine verdreht, ändert sich alles. Und einer der größten Feinde rotierender Anlagen ist die Gehäuseverformung.“

Laut Megela erzeugt die schiere Größe der Geräte ein falsches Gefühl von Robustheit.

Roman Megela, leitender Zuverlässigkeitsingenieur bei Easy-Laser

Von der Öl- und Gasindustrie über den Bereich der erneuerbaren Energien bis hin zur Fertigungs- und Prozessindustrie: „Viele Leute denken, dass 10-Tonnen-Maschinen wie Schlachtschiffe sind. Aber das sind sie nicht.“

Trotz ihrer Größe sind Kompressoren und andere rotierende Anlagen komplexe Maschinen, die mit extrem geringen internen Toleranzen arbeiten. Sie sind von Natur aus empfindlich, und selbst relativ kleine Verformungen können die Zuverlässigkeit und Energieeffizienz beeinträchtigen.

Und ihre empfindliche Beschaffenheit ist nicht nur von einem ordnungsgemäß ebenen Fundament abhängig, sondern auch vom Transport.

Integrität von Anfang an schützen

„Beim Transport treten viele Probleme auf“, sagt Megela. „Nach der Prüfung und Kalibrierung im Werk werden die Maschinen demontiert und in mehreren Einheiten versendet.“

Während des Transports werden die Geräte Vibrationen, wiederholten Hebevorgängen und der Handhabung durch Fremdfirmen ausgesetzt, die möglicherweise nur wenig Kenntnisse oder Erfahrung mit den jeweiligen Maschinen haben. Daher können Bauteile, die das Werk spezifikationsgemäß verlassen haben, bereits versteckte Schäden oder Verformungen aufweisen, wenn sie auf der Baustelle eintreffen.

Doch damit ist die Herausforderung noch nicht beendet. Nach der Anlieferung muss die Maschine in ihre endgültige Betriebsposition manövriert und anschließend wieder zusammengebaut werden.

Wie Megela erklärt, geschieht dies oft unter Bedingungen, die sich stark von denen in der Fabrik unterscheiden, in der die Maschine gebaut wurde. Dadurch sind die Installationsteams gezwungen, sich spontan an die praktischen Gegebenheiten vor Ort anzupassen.

„Die Ausrüstung kommt vor Ort an, und alles ist neu“, sagt Megela. „Man hat nicht denselben Platz, nicht dieselben Leute und nicht dieselben Werkzeuge. Dann heißt es: Wir können es nicht heben, also schieben wir es einfach. Wir nehmen den Gabelstapler und schieben es.“

Für Megela schafft jede Übergabe eine weitere Gelegenheit, Annahmen anstelle von Verifizierung zu setzen.

Spezifikationen sind wichtig

Die Vermeidung dieser Annahmen beginnt mit der Spezifikation. Anders als bei Werkstests muss die Installation die Bedingungen berücksichtigen, unter denen die Maschine betrieben wird.

Die Zylinder werden bei der Überholung überprüft.

Ein in Texas installierter Kompressor steht vor anderen Herausforderungen als ein in Nordkanada betriebener. Megela formuliert es so: „All diese Dinge müssen genau spezifiziert werden. Präzise spezifiziert.“

Deshalb, so argumentiert er, könne die Installation nicht auf eine allgemeine Checkliste reduziert werden.

Kunde, Ingenieurbüro, Hersteller, Transportunternehmen und Installationsteam müssen von Anfang an nach denselben, klar definierten Anforderungen arbeiten.

Nur dann gibt es eine aussagekräftige Ausgangsbasis, anhand derer die Inbetriebnahme die Installation überprüfen kann.

Inbetriebnahme als Bestätigung

Megela ist der Ansicht, dass die Auftragsvergabe auf Fakten und nicht auf Annahmen basieren sollte.

„Sie müssen alle Ausrichtungs- und Ebenheitsberichte vom Hersteller anfordern“, erklärt er.

Diese Berichte liefern eine Vergleichsgrundlage für die Standortbedingungen. Ebenheit des Fundaments, weicher Untergrund, Schachtausrichtung und Rohrleitungsspannungen sollten daher vor Inbetriebnahme der Anlage überprüft werden.

Die Rohrleitungsspannung ist besonders wichtig, da sie nach erfolgter Ausrichtung neue Kräfte in die Maschine einbringen kann. Laut Megela kann eine Maschine korrekt ausgerichtet sein und dennoch Probleme entwickeln, wenn an anderer Stelle im System zusätzliche Spannungen auftreten.

Zuverlässige Aufzeichnungen sind ebenso wichtig. Megela erinnert sich an die Durchsicht unvollständiger Inbetriebnahmedokumentation.

„Das Installationsteam hat die Kompressoren eingebaut und die Ausrichtung vorgenommen usw. Dann habe ich ihren Bericht erhalten, in dem stand: ‚Wurde der weiche Fuß überprüft?‘ Und jemand hatte geschrieben: ‚Ja.‘ Und das war’s.“

Das Beispiel verdeutlicht ein umfassenderes Problem. Unzureichende Dokumentationspraktiken, die lediglich Checklisten abhaken, liefern nicht die notwendigen Nachweise, um Messungen und aufgezeichnete Werte zu überprüfen oder Toleranzen einzuhalten.

Die Inbetriebnahme ist daher nicht bloß ein bürokratischer Vorgang. Sie ist der Prozess des Nachweises, dass jede Phase bis zum Betrieb ordnungsgemäß abgeschlossen wurde.

Das gesamte System betrachten

Die Kommunikation bleibt der rote Faden, der all diese Probleme verbindet.

„Vom Kunden müssen Vorgaben gemacht werden“, sagt Megela. „Der Kunde muss die für die jeweilige Umgebung erforderlichen Standards definieren, und alle Beteiligten – das Planungsbüro, der Hersteller, das Installationsteam – müssen sich an dieselben Standards halten.“

Eine Illustration, die die vielen Elemente rotierender Maschinen zeigt, die bei der Installation perfekt ausgerichtet werden müssen.

Er fügt hinzu: „Es ist immer ein Kommunikationsproblem. Immer. Jemand sagt: ‚Das haben wir vergessen anzugeben‘ oder ‚Wir sind davon ausgegangen, dass Sie das wussten.‘ Zuverlässigkeit hängt davon ab, sicherzustellen, dass die Informationen während des gesamten Projekts fließen.“

Megela weist außerdem auf Kommunikationsprobleme zwischen den Entwicklungsteams und den Einkaufsabteilungen hin.

„Die Entwicklungsabteilung sagt, wir bräuchten diesen Kompressor, weil er bewährt, zuverlässig und für den Anwendungsfall geeignet sei. Die Einkaufsabteilung hingegen meint, wir würden ein günstigeres Modell kaufen, weil es ins Budget passe. Dasselbe Unternehmen, verschiedene Abteilungen, unterschiedliche Denkweisen, unterschiedliche Philosophien“, erklärt er.

„Das Problem ist, dass niemand das Gesamtbild betrachtet. Niemand erkennt, wie sich diese Entscheidungen auf Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit auswirken.“

Integrität als Standard

Die Ausrichtung ist nicht einfach eine Wartungsmaßnahme oder eine Aufgabe, die während der Installation durchgeführt wird. Sie ist das Ergebnis von Entscheidungen, die während des gesamten Projektlebenszyklus getroffen werden.

„Der Hersteller gibt vor, wie die Geräte installiert, ausgerichtet und gewartet werden sollen. Die Normen und Handbücher existieren bereits.“

„Das Problem ist, dass die Leute meinen, sie müssten sich nicht mehr daran halten, weil sie es schon seit fünfundzwanzig Jahren so machen. Und wenn dann die Geräte ausfallen, sind alle überrascht“, sagt Megela trocken.

Im Zentrum dieser Argumentation steht ein Konzept, zu dem Megela immer wieder zurückkehrt: Integrität.

„Integrität bedeutet, das zu tun, was man sagt. Auch wenn niemand zuschaut“, sagt er und adaptiert damit das berühmte Zitat von C.S. Lewis.

In der Schwerindustrie mangelt es weder an Normen noch an bewährten Installationsverfahren. Was ihr jedoch häufig fehlt, ist die Disziplin, diese während des gesamten Projektlebenszyklus konsequent anzuwenden, zu überprüfen und zu dokumentieren.

Von der ersten Maschinenkonstruktion über die Ebenheit des Fundaments bis hin zur Installation und Inbetriebnahme hängt die Zuverlässigkeit davon ab, dass sichergestellt wird, dass das Spezifizierte geliefert wurde und überprüft werden kann.

Nur so können Zuverlässigkeit, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit zu erreichbaren Ergebnissen und nicht nur zu hoffnungsvollen Annahmen werden.

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Dieser Artikel wurde von KHL Content Studio in Zusammenarbeit mit Experten von Easy-Laser erstellt.

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Alle Bilder mit freundlicher Genehmigung von Easy-Laser

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