Welche technische Unterstützung gibt es für industrielle elektrische Stellglieder?

Häufige Ausfälle bei elektrischen Stellgliedern und erste Warnsignale verstehen

Wichtigste Ausfallursachen: Stromschwankungen, Umwelteinflüsse und mechanische Ermüdung

Mehr als 40 Prozent aller industriellen Stellantriebsausfälle gehen tatsächlich auf Stromversorgungsprobleme zurück. Spannungsschwankungen belasten Steuerplatinen und Motoren erheblich, was laut dem Ponemon-Bericht aus dem Jahr 2023 jährlich Produktionsausfälle in Höhe von rund 740.000 US-Dollar für Fertigungsanlagen verursacht. Hinzu kommt zudem der Umwelteinfluss: Werden Stellantriebe extremen Bedingungen ausgesetzt, dringen beispielsweise Staubansammlungen und Feuchtigkeit in Dichtungen sowie elektrische Anschlüsse ein und beschleunigen den Verschleißprozess deutlich. Und nicht zu vergessen ist auch die mechanische Ermüdung: Die ständige Hin-und-Her-Bewegung belastet im Laufe der Zeit Zahnräder und Lager erheblich. Dies stellt insbesondere bei Geräten, die in Hochzyklus-Umgebungen eingesetzt werden, ein gravierendes Problem dar, da diese dort möglicherweise monatlich über 5.000 Betriebsvorgänge ohne Unterbrechung durchlaufen.

Kritische Symptome, die überwacht werden müssen – ungewöhnliche Geräusche, unstetes Schaltverhalten und Ausfall der manuellen Übersteuerung

Wenn Lager verschleißen oder Zahnräder beschädigt werden, hören wir in der Regel knirschende oder klickende Geräusche. Ein zischendes Geräusch aus irgendeiner Richtung deutet häufig auf eine Luftleckage in diesen pneumatischen Systemen hin. Dann gibt es noch das unregelmäßige Ein- und Ausschalten: Manchmal bewegen sich Komponenten nicht mehr mit konstanter Geschwindigkeit oder halten mitten in der Bewegung an. Solche Probleme weisen in der Regel auf Störungen in den Steuerungssystemen oder möglicherweise auf eine instabile Stromversorgung hin. Wenn manuelle Notbetätigungen nicht mehr ordnungsgemäß funktionieren, ist dies meist ein Anzeichen dafür, dass sich etwas innen verklemmt hat oder die Kupplungen nicht korrekt ausgerichtet sind. Frühzeitiges Erkennen und Beheben dieser Probleme macht den entscheidenden Unterschied. Studien zeigen, dass Unternehmen, die vorausschauende Wartung statt abwartender Reparatur nach Ausfällen einführen, ihre Reparaturkosten um rund 60 Prozent senken können. Das erscheint durchaus plausibel, wenn man darüber nachdenkt.

Proaktive Wartung und Inspektionsprotokolle für elektrische Stellglieder

Präventiver Wartungsplan nach IEC 61508 für sicherheitskritische Anwendungen

Für Stellglieder, die in Prozessen mit höchster Sicherheitsrelevanz eingesetzt werden, macht die Einhaltung der Wartungsrichtlinien nach IEC 61508 den entscheidenden Unterschied. Die Norm verlangt grundsätzlich, dass Unternehmen regelmäßige Inspektionen entsprechend der Bedeutung der Anlagenteile und ihrer konkreten täglichen Funktion einrichten. Systeme, die mit gefährlichen Stoffen umgehen oder im Notfall für das Herunterfahren von Anlagen zuständig sind, müssen beispielsweise alle drei Monate einer gründlichen Prüfung unterzogen werden. Dazu gehören die Durchführung tatsächlicher Sicherheitsprüfungen sowie die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit der Diagnosewerkzeuge. Unternehmen, die diese geplante Wartung konsequent umsetzen, verzeichnen eine signifikante Senkung ihres Ausfallrisikos – um rund zwei Drittel weniger als Unternehmen, die erst dann warten, wenn ein Defekt auftritt. Eine solche Zuverlässigkeit dient nicht nur der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, sondern spart auch Geld, wenn man die Kosten durch Ausfallzeiten berücksichtigt.

Wesentliche Prüfpunkte: Schmierung des Getriebes, Dichtheit der Dichtungen und thermische Leistung

Drei zentrale Prüfbereiche verhindern einen katastrophalen Ausfall:

• Schmierung des Getriebes überprüfen Sie die Viskosität alle 6 Monate; Verunreinigungen beschleunigen den Verschleiß in hochzyklischen Systemen um das Dreifache
• Versiegelungsintegrität dichten jährlich druckprüfen – 90 % der Eindringungsfehler gehen auf verschlissene Dichtungen zurück
• Wärmeeffizienz betriebstemperaturen monatlich überwachen; anhaltende Abweichungen von mehr als +15 °C gegenüber dem Ausgangswert deuten auf bevorstehenden Motorausfall hin

Die Korrelation dieser Kenngrößen ermöglicht die Festlegung von prädiktiven Wartungsbaselines, durch die die Nutzungsdauer um 40 % verlängert wird.

Elektrische Fehlersuche bei industriellen elektrischen Stellgliedern

Systematische Prüfung: Spannungsstabilität, Durchgangsprüfung und Isolationswiderstands-Prüfung

Elektrische Fehler sind für über 60 % aller Ausfälle industrieller Stellglieder verantwortlich. Ein systematisches Vorgehen beginnt mit der Überprüfung der Spannungsstabilität mithilfe eines Multimeters, um Schwankungen zu erkennen, die ±10 % der Nennspezifikationen überschreiten – dies verhindert ein Stillstanden durch Unterspannung oder eine Schädigung der Leiterplatte durch Überspannung. Anschließend erfolgt die Durchgangsprüfung:

• Stromquellen mittels Lockout/Tagout-Verfahren abschalten
• Klemmenblöcke visuell auf Korrosion oder lockere Verbindungen prüfen
• Strompfade verfolgen, um unterbrochene Leiter zu identifizieren

Kritische Isolationswiderstandsprüfungen erfordern ein Gleichspannungs-Prüfgerät mit 500 V. Werte unter 1 MΩ deuten auf Feuchtigkeitseintritt oder Isolationsabbau hin – dies stellt ein erhebliches Risiko für Erdschlüsse in feuchten Umgebungen dar. Diese drei Prüfungen beheben 85 % der elektrischen Störungen und reduzieren die ungeplante Ausfallzeit um 40 %.

Diagnose mechanischer Probleme bei elektrischen Stellgliedern

Schwingungs- und Geräuschanalyse zur Unterscheidung von Lagerabnutzung, Kupplungsfehlausrichtung und Getriebeschäden

Wenn es darum geht, mechanische Probleme an Maschinen zu erkennen, zeichnet sich die spektrale Schwingungsanalyse als eines der besten verfügbaren Werkzeuge aus. Hochfrequente Geräusche oberhalb von 4 kHz deuten in der Regel auf abgenutzte Lager oder unzureichende Schmierung hin. Schwingungen hingegen, die mit der Drehzahl der rotierenden Wellen übereinstimmen, weisen häufig auf Fehlausrichtungen von Komponenten hin. Beschädigte Zahnräder zeigen sich ebenfalls charakteristisch: Sie erzeugen deutliche harmonische Muster – insbesondere beim Eingriff der Zähne – sowie ungewöhnliche Schwankungen der Drehmomentwerte. Techniker, die präzise Diagnosen stellen möchten, nutzen ihre tragbaren FFT-Analysatoren, um Messungen durchzuführen und diese sowohl mit den Herstellerangaben als auch mit den ISO-10816-Normen für Schwingungsintensität zu vergleichen. Dadurch lässt sich frühzeitig bestimmen, ob eine Maschine Wartung benötigt, bevor sich gravierendere Probleme entwickeln.

Fehlerart	Vibrationsmuster	Geräuschprofil	Diagnosebestätigung
Lagerverschleiß	Hochfrequente Spitzen	Schabendes/Mahndes Geräusch	Axiale Beschleunigungssensor-Messwerte
Kupplungsfehlausrichtung	1×-Drehzahl-Harmonische	Rhythmischer Klopfgeräusch	Laser-Ausrichtungswerkzeuge
Zahnradbeschädigung	Zahn-Eingriffs-Harmonische	Metallisches Klirren	Phasenanalyse und Wellenforminspektion

Vierteljährliche Schwingungsaudits reduzieren ungeplante Ausfallzeiten um 38 % durch frühzeitige Erkennung. Überschreiten Abweichungen die Schwellenwerte der ISO 10816-Kategorie III, ist eine sofortige Demontage unerlässlich, um Zahnradpitting, Erosion der Lagerlaufbahnen oder Verformung der Kupplung zu prüfen – und so Kettenausfälle zu verhindern, die die Positioniergenauigkeit beeinträchtigen.

Auswahl eines vertrauenswürdigen technischen Supports für industrielle elektrische Stellglieder

OEM- versus zertifizierter Drittanbieter-Support: Bewertung von Reaktions-SLAs, Ersatzteil-Ökosystem und Diagnosekompetenz

Technische Probleme treten auf – und wenn sie auftreten, hängt die Entscheidung zwischen Unterstützung durch den Erstausrüster (OEM) und zertifizierten Dienstleistern von drei zentralen Faktoren ab. Beginnen wir mit den Service-Level-Agreements (SLA). Die meisten OEM-Unternehmen versprechen, bei kritischen Ausfällen innerhalb von vier Stunden zu reagieren; zertifizierte Drittanbieter bieten dagegen oft einen rund-um-die-Uhr-Service zu einem günstigeren Preis an, wobei ihre Reaktionszeiten je nach Dringlichkeit stark variieren können. Als Nächstes steht die Verfügbarkeit von Ersatzteilen zur Debatte: OEMs verfügen in der Regel über sämtliche offiziell zugelassenen Komponenten mit lückenloser Rückverfolgbarkeit, während viele Drittanbieter tatsächlich ältere Teile führen, die die ursprünglichen Hersteller bereits nicht mehr produzieren. Und schließlich stellt sich die Frage nach der fachlichen Kompetenz: Techniker, die direkt für OEMs arbeiten, kennen die Systeme meist bis ins letzte Detail – schließlich haben sie diese selbst entwickelt; zertifizierte Ingenieure von Drittanbietern hingegen arbeiten häufig an unterschiedlichsten Plattformen und bringen wertvolle Erfahrung im Beheben aller möglichen mechanischer Probleme mit. Anlagen, die beide Ansätze kombinieren – also OEM-Hilfe bei komplexen Problemen in Anspruch nehmen und sich für die reguläre Wartung auf Drittanbieter verlassen – verzeichneten im Vergleich zu Anlagen, die ausschließlich bei einem Lieferanten bleiben, einen um etwa 37 Prozent geringeren Ausfallzeitanteil aufgrund von Stellgliedern. Vergessen Sie nicht, bei jeder Gewährung von Remote-Zugriff zur Fehlersuche an sicherheitskritischen Systemen stets die Vorliegen entsprechender Zertifizierungen wie ISA/IEC 62443-Standards zu prüfen.

Frequently Asked Questions (FAQ)

Welche sind häufige Ursachen für Ausfälle elektrischer Stellglieder?

Zu den häufigen Ursachen zählen Stromanomalien, Umwelteinflüsse und mechanische Ermüdung, die zu Spannungsschwankungen, Staubansammlung bzw. Belastung von Zahnrädern und Lagern führen können.

Warum ist vorausschauende Wartung für Stellglieder vorteilhaft?

Vorausschauende Wartung ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Problemen, senkt die Reparaturkosten um rund 60 % und minimiert ungeplante Ausfallzeiten.

Wie oft sollten kritische Dichtungen geprüft werden?

Eine jährliche Druckprüfung der Dichtungen stellt deren Integrität sicher, da 90 % der Eindringfehler auf verschlissene Dichtungen zurückzuführen sind.

Welchen Zweck verfolgt eine Schwingungsanalyse?

Die Schwingungsanalyse hilft dabei, zwischen Problemen wie Lagerverschleiß, Kupplungsfehlausrichtung und Zahnradbeschädigung zu unterscheiden und unterstützt so eine präzise Diagnose, bevor es zu schwerwiegenden Ausfällen kommt.

Wie unterscheidet sich der Support durch den Originalausrüster (OEM) von zertifizierten Dienstleistungen durch Dritte?

OEM-Unterstützung bietet in der Regel schnellere Reaktionszeiten und offiziell zugelassene Ersatzteile, während zertifizierte Dienstleister von Drittanbietern möglicherweise kostengünstigere Preise und Erfahrung mit verschiedenen Plattformen bieten.