Sponsored
Sponsored

Funktioniert es?

Sponsored
Abbildung 4: Leistungsanalysator auf einem Auto

Ein anderer Ansatz zur Aufzugsüberwachung und warum es sich für Eigentümer lohnt, Geld und Ausfallzeiten zu sparen und die Qualität zu erhalten

Bauherren, Wartungsfirmen, Baufirmen und Bauvermieter haben oft verschiedene Gründe, auf eine Fernüberwachung verzichten zu wollen. Da Spionage und Verfolgung ein großes Thema der aktuellen Ereignisse sind, ist die breite Öffentlichkeit misstrauisch gegenüber jedem, der sie beobachtet. Jeder, der einen Aufzug besitzt, möchte jedoch wissen: „Funktioniert mein Aufzug?“ Was genau bedeutet das? Zu wissen, dass das Gerät Strom verbraucht und sein Motor und seine Steuerung laufen, bedeutet nicht unbedingt, dass der Aufzug funktioniert.

Auf einer Elevator U-Konferenz haben Ihre Autoren das Publikum gefragt, woher sie wissen, dass der Aufzug funktioniert. Auf die Fragen (Q) haben uns die Experten folgende Antworten (A) gegeben:

  • F: Bewegt sich der Aufzug?
  • A: Ich kann fühlen, wie es sich bewegt; Ich kann es hören; Ich kann sehen, wie sich die Positionsanzeige ändert; meine Kunden beschweren sich nicht.
  • F: Öffnet sich die Tür?
  • A: Ich kann sehen, wie sich die Tür öffnet; Ich kann es hören; Ich kann aus dem Aufzug aussteigen; meine Kunden beschweren sich nicht.
  • F: Geht es in die richtige Etage?
  • A: Ich beobachte die Positionsanzeige; Ich lese die Plakate auf dem Treppenabsatz; Ich notiere die Uhrzeit der Reise.
  • F: Ist es bequem?
  • A: Ich kann es vibrieren fühlen; es ist sehr laut; Ich werde krank; meine Kunden werden krank.
  • F: Ist es sicher?
  • A: Ich fühlte, dass es abrupt aufhörte; Es hat niemanden gefangen; Ich habe keinen Notruf bekommen; Ich habe den Alarm nicht gehört; die Anwälte haben nicht angerufen; meine Kunden sind noch nicht ausgezogen.
  • F: Ist es effizient?
  • A: Ich erhalte viele Rückrufe; der Maschinenraum ist zu heiß; meine Wartungskosten sind hoch; Fahrer beschweren sich, weil es langsam ist; der stromverbrauch ist hoch.

Das Interessante an ihren Antworten ist, dass die meisten dieser Methoden auf der menschlichen Wahrnehmung basieren. Tatsächlich wird das beste Echtzeit-Diagnosetool für Aufzüge – der Aufzugsbetreiber – kaum noch verwendet.

Nachahmung der Wahrnehmung

Heutzutage werden viele verschiedene Arten von Aufzügen verwendet: alte, neue, Traktions-, Hydraulik-, Zahnstangen-, Lasten-, Konstruktionsaufzüge usw. Sie können unterschiedliche Steuerungen haben, und viele sind veraltet. Eines haben sie jedoch alle gemeinsam: Leistung. Die Aufzugsleistung ist wirklich ein Maß dafür, wie gut der Aufzug im Vergleich zu seiner Konstruktion läuft. The National Elevator Industry, Inc. (NEII®) veröffentlicht Gebäudetransportstandards und -richtlinien, NEII-1, die 52 Kriterien für die Aufzugsleistung identifiziert. Die meisten davon werden von menschlichen Inspektoren gemessen, mit oder ohne Hilfe von Prüfgeräten. Einige dieser Leistungskriterien können von der Steuerung bestimmt werden, viele jedoch nur durch die Fahrt im Auto gemessen werden.

Es wäre sehr schwierig, eine Maschine zu bauen, die die gleichen Sinne wie ein menschlicher Aufzugsführer hätte, aber das ist nicht notwendig. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, unabhängige Sensoren im Auto zu verwenden, um die physikalischen Eigenschaften zu messen, die zur menschlichen Wahrnehmung beitragen. Eine Möglichkeit, das „Gefühl“ des Aufzugs nachzuahmen, ist ein Beschleunigungsmesser im Auto. Die Beschleunigung in vertikaler Richtung kann viel über die Leistung des Aufzugs aussagen. Auf der Basisebene kann es anzeigen, was der Fahrer fühlt, wenn sich der Aufzug in Bewegung setzt und wann er stoppt. Die Untersuchung der augenblicklichen Änderung der Beschleunigung ist ein Maß für den „Ruck“ oder wie sanft die Fahrt ist. Die Messung der Beschleunigung entlang der x- und y-Achse kann feststellen, wie stark der Aufzug bei der Bewegung im Schacht ist.

Wir können die Geschwindigkeit des Aufzugs bestimmen, indem wir die vertikale Beschleunigung über die Zeit integrieren. Wenn wir feststellen, wann die Beschleunigung beginnt und wann die Verzögerung endet, können wir die Länge der Fahrt bestimmen, die der Aufzug gerade zurückgelegt hat. Die zurückgelegte Distanz des Aufzugs kann durch Integration der Geschwindigkeit über die Zeit bestimmt werden. Alternativ kann ein Höhenmesser in der Kabine verwendet werden, um die zurückgelegte Strecke zu verfeinern und den Standort der Aufzugskabine im Schacht zu bestimmen.

Andere Sensoren können uns über verschiedene Zustände des Aufzugs informieren. Temperatursensoren und Stromsensoren können die Funktion von Motor und Antrieb anzeigen. Magnetsensoren können erkennen, ob Relais oder die Bremse angezogen sind. Eine einfache Kamera, die Farben erkennt, kann die Position der Tür bestimmen.

Eine bekannte Regel in der Fertigung lautet, dass die zur Herstellung eines Produkts verwendeten Instrumente nicht zur Prüfung des Produkts verwendet werden sollten. Idealerweise sollte die zur Überwachung eines Aufzugs verwendete Ausrüstung unabhängig vom Aufzug selbst sein. Dies können fest an der Aufzugskabine installierte Geräte zur kontinuierlichen Erfassung und Auswertung von Daten sein. Oder es kann sich um tragbare Geräte handeln, die zeitweise verwendet werden, entweder nach einem Zeitplan und/oder nach Bedarf. Die Daten sollten für alle Aufzugstypen konsistent sein.

Analyse

Laut Wikipedia ist „Analytik das Entdecken und Kommunizieren von sinnvollen Mustern in Daten. . . . Analytics beruht auf der gleichzeitigen Anwendung von Statistiken, Computerprogrammierung und Betriebsforschung, um die Leistung zu quantifizieren.“[1] Die Aufzugsanalyse verwendet Daten aus mehreren Quellen (oft Sensoren) zusammen mit Statistiken, um zu bestimmen, wie gut ein Aufzug funktioniert. Dies kann sofort während des Aufzugsbetriebs oder über einen längeren Zeitraum (Tage bis Jahre) erfolgen.

Die Rohdaten der Sensoren sagen uns über den aktuellen Zustand des Aufzugs. Die Verwendung von Analytics erzählt uns eine vollständigere Geschichte des Aufzugs. Zum Beispiel können wir den Strom messen, der zur Aufzugskabine für Licht, Telefon usw. fließt. Dies kann verwendet werden, um die momentane Energie des Aufzugs zu bestimmen. Wenn wir uns jedoch den Autostrom im Laufe der Zeit ansehen, können wir feststellen, ob ein Problem vorliegt (Abbildung 1). Hier beträgt der normale Strom zum Auto 2 Ampere, sprang jedoch auf 6 Ampere und fiel dann auf 1.5 Ampere. Offensichtlich ist etwas passiert, das dieses Verhalten verursacht hat. (Der Lüftermotor hat sich festgeklemmt und ist dann durchgebrannt.) Durch Einstellen der Grenzwerte für den Fahrzeugstrom, um die 2-Ampere-Entnahme zu erwarten, könnte eine Warnung ausgegeben werden, um vor einem Problem zu warnen.

Ein wesentliches Element der Analytik ist die Verwendung eines Modells des zu bewertenden Prozesses. In diesem Fall bewegt der Prozess einen Aufzug von Stockwerk zu Stockwerk, um Passagiere zu transportieren. Glücklicherweise sollte das Verhalten des Aufzugs, außer vielleicht bei Bauaufzügen, konsistent sein – die Tür schließt sich, der Aufzug bewegt sich, die Tür öffnet sich. Es gibt mehr Details zu diesem Verhalten, aber das Modell ist relativ einfach. Abweichungen vom Modell beruhen oft auf der Messung von Zeiten (Türöffnung, Türschließung etc.) und dem statistischen Vergleich mit dem „normalen“ Fahrverhalten des Aufzugs. Außerdem gibt es Abweichungen vom Verhalten, etwa wenn ein Aufzug parkt und sich die Tür nach dem Fahren nicht öffnet. Andere Parameter werden im Modell berücksichtigt, wie Motorstrom, Hydraulikdruck und Maschinenraumtemperatur. Das Modell des Fahrstuhlverhaltens muss nicht sehr genau sein; oft reicht es aus, nur zu bemerken, wie sich die Daten im Laufe der Zeit verändern.

Es wäre unerschwinglich, den Benutzer eines Analysesystems aufzufordern, alle Details eines Aufzugs anzugeben. Um die Beteiligung des Benutzers zu minimieren, werden beim Erstellen des Modells häufig Heuristiken („Faustregeln“) verwendet, wie z. Maschinelles Lernen kann auch verwendet werden, um das Modell zu erstellen. Zum Beispiel kann das Diagnosesystem die Anordnung des Gebäudes (Anzahl und Abstand der Haltestellen usw.) während der Fahrt des Aufzugs lernen. Eine "Trainings"-Periode kann verwendet werden, um die Statistik des Modells eines guten Aufzugs zu bestimmen.

Risikomanagement

Keine Maschinen, einschließlich Aufzüge, werden die ganze Zeit perfekt laufen. Solange der Aufzug verfügbar, sicher und komfortabel ist, können wir Unvollkommenheiten akzeptieren. Das zur Bewertung der Aufzugsleistung verwendete Modell sollte Faktoren wie Alter, Technologie und Kritikalität berücksichtigen. Mit anderen Worten, das Modell sollte die Risiken beim Betrieb des Aufzugs managen. Diese Risiken sind nicht für jeden Menschen gleich. Es gibt offensichtliche Risiken für die Sicherheit des Fahrers, aber wir werden uns stattdessen die monetären Risiken für Personen ansehen, die Aufzüge besitzen, betreiben und warten.

Modernisierungsentscheidung

Die Entscheidung, ob und wann ein Aufzug modernisiert werden soll, ist voller monetärer Risiken. Zu viel oder zu wenig zu tun kann schwerwiegende Folgen für den Haushalt haben. Die Modernisierung eines Aufzugs kann in einem Klasse-A-Bürogebäude mehr als 250,000 US-Dollar kosten.[2] Zu wissen, wie sich ein Aufzug verhält, ist wichtig bei der Entscheidung zwischen einer Reparatur (die den für das System geltenden Code nicht beeinflusst) und einer vollständigen Modernisierung, die möglicherweise einem neueren Code unterliegt.

Eine Anwendung, bei der Analytik eingesetzt wird, um den Entscheidungsprozess zu erleichtern, ist an einer Universität mit 200 Aufzügen unterschiedlichen Typs und Alters. Bei einem festen Budget für die Modernisierung ist es wichtig, die in Frage kommenden Aufzüge zu priorisieren. Ein tragbares Aufzugsdiagnosesystem kann verwendet werden, um den Betrieb dieser Aufzüge zu bewerten und zu vergleichen. Es kann in jedem Aufzug für einen Zeitraum von einigen Monaten installiert werden, über Zeiträume mit unterschiedlicher Verkehrsdichte.

Mehrere Faktoren beeinflussen die Modernisierungsentscheidung. Die Gesamtnutzung des Aufzugs und seine tägliche Verteilung der Fahrten im Verhältnis zu denen anderer Aufzüge in einem Gebäude sollten berücksichtigt werden. Abbildung 2 zeigt die Verteilung der Fahrten nach Tageszeit. Dieser Aufzug wird hauptsächlich von 7:00 bis 4:00 Uhr benutzt und macht ungefähr 350 Fahrten pro Tag. Dies ist ein wenig benutzter Aufzug, aber es ist der einzige Aufzug im Gebäude, was seine Priorität erhöht.

Auch der Energieverbrauch ist ein wichtiger Aspekt bei der Modernisierungsentscheidung. Abbildung 3 vergleicht den Energieverbrauch von fünf Traktionsaufzügen an einem Tag. Die Aufzüge 3-5 haben Motor-Generator-Sets, die im Leerlauf proportional mehr Energie verbrauchen als beim Fahren.

Es gibt weitere Faktoren, die zur Modernisierungsentscheidung beitragen, wie das Alter des Aufzugs, die Teileverfügbarkeit, Ausfallzeiten und die Reparaturhäufigkeit. Die Möglichkeit, die Leistung verschiedener Aufzugskandidaten zu vergleichen, verringert jedoch das monetäre Risiko jeder Entscheidung.

Wartungsunterstützung

Sowohl für den Gebäudeeigentümer als auch für das Wartungsunternehmen bestehen bei der Aufzugswartung monetäre Risiken. Beide Parteien haben das gleiche Ziel, den Aufzug sicher und kostengünstig am Laufen zu halten. Gebäudeeigentümer laufen Gefahr, Mietereinnahmen und Reparaturkosten zu verlieren. Wartungsunternehmen mit umfangreichen Serviceverträgen riskieren unnötige Servicekosten.

Aufzugsanalysen können verwendet werden, um Risiken zu reduzieren, indem sie helfen, das Verhalten eines Aufzugs während der Servicezeit und vor Vertragsabschluss zu verstehen. Die Verwendung eines kleinen, tragbaren Leistungsanalysators vor einem Vertragsangebot kann dem Wartungsunternehmen helfen, zu verstehen, worauf es sich einlässt. Sobald der Vertrag gestartet wurde, kann ein Remote Performance Analyzer (Abbildung 4) eine vollständige Historie jeder Aufzugfahrt liefern.

Wenn Sie wissen, was mit einem Aufzug vor einem Serviceeinsatz passiert, kann die Schwere eines Problems bestimmt werden. Dies erleichtert die Reparaturplanung, stellt sicher, dass das richtige Personal mit den benötigten Teilen entsendet wird und minimiert Ausfallzeiten.

Aufzugsanalysen werden verwendet, um schwierige Probleme zu diagnostizieren. Ausfälle sind selten isolierte Ereignisse, die manchmal tagelang auftreten, bevor sie gemeldet werden. Es kommt oft vor, dass sich der Aufzug normal verhält, während der Techniker vor Ort ist. Dies war der in Abbildung 5 gezeigte Fall, wo der Aufzug zwei normale Fahrten nach unten durchführte (links). Dann machte es eine weitere Abwärtsfahrt, als es mit einer Verzögerung von 20 fps2 abrupt stoppte. Der Aufzug fuhr dann von selbst wieder an und hielt abrupt wieder an. Danach begann es alle 7 s abrupt zu starten und zu stoppen. Dies wurde 8 min lang fortgesetzt.

Als das Problem gemeldet wurde und der Techniker eintraf, wurde festgestellt, dass das Problem auf einen Sensor zurückzuführen war, der eine Dehnung der Seile erkannte. Jedes Mal, wenn sich der Aufzug in Bewegung setzte, wurden die Seile leicht gedehnt, was dazu führte, dass der Sensor einen Schalter auslöste, um den Aufzug abzuschalten. Die Untersuchung der Daten ergab, dass das Verhalten in der Vorwoche mehrmals auftrat, jedoch nur, wenn der Aufzug leer war und parkte. Wenn die Beschleunigungsgrenze eingestellt worden wäre, hätte der Monitor die Wartungsfirma alarmiert, als das Problem begann.

Bauvermietungen

Nirgendwo besteht ein größeres monetäres Risiko als bei der Vermietung von Bauaufzügen. Bei diesen Maschinen handelt es sich um Zahnstangenaufzüge (Abbildung 6), deren Eigenschaften sie von anderen Aufzügen unterscheiden: Sie werden manuell bedient und der Aufzugsbesitzer hat keine Kontrolle über ihren Betrieb; sie sind starken Belastungen und schlechten Wetterbedingungen ausgesetzt; sie befinden sich oft Hunderte oder Tausende von Kilometern vom Büro des Eigentümers entfernt, was Wartungsanrufe teuer macht; und sie werden zerlegt und wieder zusammengebaut, wenn sie von Auftrag zu Auftrag bewegt werden.

Der rezessionsbedingte Abschwung in der Baubranche machte die Vermietungsbranche preislich sehr wettbewerbsfähig. Die Kostenkontrolle ist äußerst wichtig, und da Bauunternehmen unter engen Terminvorgaben standen, stieg der Druck, Ausfallzeiten zu reduzieren. Diese Maschinen sind immer noch Aufzüge, und ein Diagnosesystem muss die gleiche Antwort „Funktioniert es?“ geben. Fragen. Sicherheit und Zuverlässigkeit sind bei diesen Aufzügen genauso wichtig wie bei Aufzügen in Gebäuden.

Wie und wann der Aufzug verwendet wird, beeinflusst die Rentabilität des Eigentümers. Bauaufzüge werden in der Regel für eine feste Stundenanzahl im Monat und zu bestimmten Tageszeiten gemietet. Der Eigentümer kann anhand des Nutzungsverhaltens des Aufzugs feststellen, ob der Mieter den Vertrag einhält. In diesem Beispiel wurde der Aufzug für 220 Stunden gemietet. pro Monat und 8 Std. pro Tag. Die Daten zeigen jedoch, dass der Aufzug 9-16 Stunden pro Tag (Abbildung 7) und monatlich insgesamt 328 Stunden (Abbildung 8) genutzt wurde.

Die Art und Weise, wie Kunden den Aufzug benutzen, beeinflusst das Endergebnis des Eigentümers (Nutzung, Abnutzung usw.). Jedes Mal, wenn ein Mechaniker auf die Baustelle zurückkehrt, verliert der Aufzugsbesitzer Gewinn. Abbildung 9 zeigt, wie sich die Laufruhe eines Aufzugs im Laufe der Zeit verändert hat. In beiden Diagrammen machte der Bediener einzelne Fahrten zwischen dem Öffnen und Schließen der Tür. Bei der Erstinstallation wurde während dieser Zeiten ein einzelnes Beschleunigungs-/Verzögerungspaar aufgezeichnet. Nach sechsmonatiger Nutzung zeichnete der Beschleunigungsmesser mehrere Bewegungen auf. Im letzteren Fall ruckelte der Aufzug deutlich, obwohl er sich reibungslos hätte bewegen sollen. Dies kann darauf hindeuten, dass der Aufzug geschmiert werden musste, unausgeglichene Lasten gehoben hat oder einfach abgenutzt ist. Ein fortgesetzter Betrieb kann in einem solchen Fall zu einem Ausfall oder zu Reparaturen führen.

Funktioniert mein Aufzug morgen?

Das ultimative Ziel der Aufzugsanalyse ist es, das Verhalten eines Aufzugs vorherzusagen. Dies wird sich stark auf die Kosten und das Risiko auswirken, die mit dem Besitz eines Aufzugs verbunden sind. Zu wissen, wie und warum sich die Leistung eines Aufzugs im Laufe der Zeit verändert, ist der erste Schritt, um seine Verhaltensmuster zu erkennen.

Die Erstellung eines Vorhersagesystems erfordert eine beträchtliche Datenmenge. Neben Nutzungsdaten werden auch Informationen über eventuelle Wartungs- und Reparaturarbeiten am Aufzug benötigt. Bevor Ausfälle vorhergesagt werden können, ist es notwendig, eine Historie darüber zu haben, wann sie aufgetreten sind. Es ist auch wichtig, Informationen darüber zu haben, wie lange Teile halten, wie viel Reparaturen kosten usw. Die automatische Erfassung der Daten über die Leistung des Aufzugs ist einfach. Die anderen Informationen schmerzlos zu erhalten, ist der schwierige Teil.

Referenzen
[1] Wikipedia. „Analytics“ (en.wikipedia.org/wiki/Analytics).
[2] Collins, Jeff. „Die verborgenen Details der Modernisierung“, ELEVATOR WORLD, September 2014.
Verwandte Tags
Sponsored
Sponsored
Rich Madarasz und Kathy Mutch

Rich Madarasz und Kathy Mutch

Rich Madarasz ist CEO von Qameleon Technology, das spezialisierte Industriesysteme baut, um technisches Personal dabei zu unterstützen, ihre Arbeit besser zu erledigen. Qameleon baut seit acht Jahren Diagnose- und Fernüberwachungssysteme für Aufzüge.

Kathy Mutch ist Präsidentin und Chief Technology Officer von Qameleon Technology.

Aufzugswelt | Dezember 2014 Titelbild

Flipbook

Sponsored
Sponsored