Chuang'an Ruikong löst die Probleme bei Betrieb und Wartung industrieller Einrichtungen mit Antriebs- und Steuerungslösungen.

CHUEUN wurde 2020 gegründet, richtet sich an die Bereiche Industrieautomatisierung und intelligente Fertigung und bietet industriellen Anlagen Lösungen für Frequenzumrichterantriebe, Energieverarbeitung und digitalen Betrieb sowie Wartung. Das Projekt hat ein Produktsystem aus Niederspannungs-Frequenzumrichtern, Vierquadranten-Frequenzumrichtern, Energierückspeiseeinheiten, Hochspannungs-Frequenzumrichter-Systemen und der CHUEUN Smart Cloud-Plattform gebildet. Bislang wurden keine externen Finanzierungen bekanntgegeben, und das Projekt wird hauptsächlich mit eigenen Mitteln vorangetrieben.

Die Modernisierung industrieller Anlagen besteht nicht nur darin, die ursprünglichen Frequenzumrichter durch neue Produkte mit höherer Leistung zu ersetzen. In der tatsächlichen Produktion wirken sich Probleme wie unpassende Auswahl und Last, stark unterschiedliche Anforderungen an die Steuerleistung bei verschiedenen Betriebsbedingungen, verstreute Fehlerinformationen und die Abhängigkeit des Gerätewartungspersonals vor Ort auf den Betrieb und die Wartungseffizienz der Anlagen aus.

CHUEUN, eine industrielle Antriebs- und Steuerungsmarke der Changsha Chuang'an Electric Co., Ltd., versucht, Probleme industrieller Anlagen in Bezug auf Steuerung, Energiemanagement, Betrieb und Wartung durch Frequenzumrichterantriebe, branchenspezifische Anpassung und digitalen Betrieb sowie Wartung zu lösen. Das Projekt wurde 2020 offiziell gestartet und positioniert sich derzeit im Teilbereich der elektrischen Antriebstechnik im Bereich Industrieautomatisierung und intelligente Fertigung, während es sich in Richtung Vernetzung industrieller Anlagen und digitalen Betriebs sowie Wartung erstreckt.

Nach Angaben des Projektträgers hat CHUEUN derzeit keine externen Finanzierungen bekanntgegeben, und das Projekt wird hauptsächlich mit eigenen Mitteln vorangetrieben.

Der Bedarf an Betrieb und Wartung industrieller Anlagen verlagert sich von der Einzelgerätesteuerung zur Systemverwaltung

Die Projektausrichtung von CHUEUN ergibt sich aus den Praxiserfahrungen des Teams von Chuang'an Electric in Projekten zu industriellen Frequenzumrichterantrieben und Automatisierung. Während der Projektbetreuung stellte das Team fest, dass das Problem industrieller Kunden oft nicht darin liegt, dass auf dem Markt keine Frequenzumrichter verfügbar sind, sondern darin, dass es deutliche Unterschiede bei der Gerätelast, dem Herstellungsprozess und der Umgebung vor Ort gibt, sodass Standardprodukte nicht alle Betriebsbedingungen direkt abdecken können.

Am Beispiel von Lüftern, Pumpen, Förder- und Verpackungsanlagen legen Kunden normalerweise Wert auf Drehzahlsteuerung, Betriebsstabilität und Nutzungskosten. Bei Hebe-, Kran-, Hub- und Senkanlagen entsteht während des Absenkens, Verzögerns und Bremsens regenerative Energie, sodass Bremsung und Energieverarbeitung berücksichtigt werden müssen. Bei Hochleistungsanlagen in Branchen wie Bergbau, Metallurgie, Zementindustrie, Energieversorgung und öffentlicher Versorgung gibt es zudem Probleme wie die Drehzahlsteuerung von Hochspannungs- und Hochleistungsmotoren sowie die Systemzuverlässigkeit. An Orten mit viel Staub, Feuchtigkeit, Ölverschmutzung und Wasserdampf werden zusätzliche Anforderungen an den Strukturschutz und die Umweltanpassungsfähigkeit der Frequenzumrichter gestellt.

Die Gerätewartung ist ebenfalls ein Anliegen industrieller Kunden. Einige vorhandene Bestandsanlagen verfügen nicht über Vernetzungsfähigkeiten, sodass Betriebsdaten, Parameteraufzeichnungen und Fehlerinformationen auf verschiedenen Geräten und Steuerungssystemen verteilt sind. Nach Auftreten eines Fehlers müssen die Wartungspersonen normalerweise vor Ort gehen, um Fehlercodes, Betriebsparameter und den Zustand der Leitungen zu prüfen. Für Fabriken mit weit verteilten Anlagen und langen Inspektionswegen verlängert dieses Vorgehen die Zeit für die Fehlerdiagnose und die Personalabstimmung.

Diese Anforderungen treiben die Erweiterung industrieller Antriebs- und Steuerungsprodukte von der Einzelgeräte-Drehzahlsteuerung zur Verwaltung des Gerätezustands voran. Kunden benötigen nicht nur, dass der Motor mit der eingestellten Geschwindigkeit läuft, sondern auch Produkte, die an die spezifische Last angepasst sind und Unterstützung für die nachfolgende Fehlersuche, Parameterverwaltung und Gerätewartung bieten.

Aufbau eines Produktsystems für Antriebssteuerung und digitalen Betrieb sowie Wartung

Für verschiedene Geräte und Betriebsbedingungen hat CHUEUN ein Produktsystem gebildet, das aus Niederspannungs-Frequenzumrichtern, Energieverarbeitungsprodukten, Hochspannungs-Frequenzumrichter-Systemen und einer digitalen Plattform besteht.

Im Bereich allgemeiner industrieller Anlagen ist der wirtschaftliche Frequenzumrichter CA100 hauptsächlich für Anwendungen wie Lüfter, Pumpen, Holzbearbeitung, Textilindustrie, Verpackung und Logistikförderung ausgelegt. Der Hochleistungs-Vektor-Frequenzumrichter CA600Ultra und der Hochleistungs-Vektor-Frequenzumrichter CA700 können für Anlagen verwendet werden, die hohe Anforderungen an Steuerleistung, dynamische Reaktion und Erweiterungsfähigkeit stellen. Für komplexe Umgebungen mit Staub, Feuchtigkeit, Ölverschmutzung und Wasserdampf hat CHUEUN zudem den hochgeschützten Frequenzumrichter CA700IP65 entwickelt.

Frequenzumrichter steuern die Drehzahl und den Betriebszustand von Wechselstrommotoren durch Anpassung der Ausgangsfrequenz und -spannung. Die Vektorsteuerungstechnik verbessert die Steuerfähigkeit der Anlagen bei niedrigem Drehzahlbetrieb, Laständerungen und dynamischen Anpassungen, indem sie den Motorstrom steuert. Der konkrete Steuerungseffekt hängt weiterhin von Motorparametern, Lastmerkmalen, Einstellungen bei der Inbetriebnahme und den Betriebsbedingungen vor Ort ab.

In Szenarien mit häufigem Bremsen wie Hebe-, Kran- und Hubanlagen hat CHUEUN den Vierquadranten-Frequenzumrichter CL200 und die Energierückspeiseeinheiten der Serie CL100 im Angebot. Die entsprechenden Produkte dienen zur Verarbeitung der regenerativen Energie, die während des Absenkens, Verzögerns und Bremsens der Anlagen entsteht, und unterstützen die Zusammenarbeit zwischen Motorantrieb, Bremsung und Energieverarbeitung. Ob die Energierückspeiselösung einen deutlichen Energieeinspareffekt erzielt, hängt von der Betriebsfrequenz der Anlage, Laständerungen, Bremszyklus und Systemkonfiguration ab und kann nicht nur anhand des Produkttyps beurteilt werden.

Für Anwendungen mit Hochspannungs- und Hochleistungsmotoren hat CHUEUN die intelligente Hochspannungs-Frequenzumrichter-Serie CAG6000 auf den Markt gebracht, die hauptsächlich für Lüfter, Pumpen, Kompressoren, Förder- und Hebeanlagen in Branchen wie Bergbau, Metallurgie, Zementindustrie, Energieversorgung, Chemieindustrie und öffentlicher Versorgung ausgelegt ist.

Neben der Hardware baut CHUEUN gleichzeitig die intelligente Cloud-Plattform CHUEUN Smart Cloud auf. Die Plattform verbindet Frequenzumrichter über DTU-Kommunikationsmodule mit dem Cloud-System und bietet Mini-Programme für Mobilgeräte sowie Verwaltungstools für Webseiten. Je nach Gerätetyp, Kommunikationskonfiguration, Benutzerberechtigung und Netzwerkbedingungen vor Ort unterstützt die Plattform Funktionen wie die Anzeige des Gerätezustands, Verwaltung von Betriebsdaten, Abfrage von historischen Trends, Fehlerwarnungen und Geräteverwaltung.

CHUEUN Smart Cloud kann nicht alle Wartungsarbeiten vor Ort ersetzen. Seine Funktion besteht hauptsächlich darin, dass die Führungskräfte den Gerätezustand und die Fehlerinformationen im Voraus erhalten, um eine Grundlage für die Problemdiagnose und die Planung der Wartung zu bieten. Für Anwendungsszenarien mit Vernetzungsbedingungen und weit verteilten Anlagen kann dieses Vorgehen einige unnötige Vor-Ort-Inspektionen reduzieren.

Auf Basis des Hardware-Vertriebs die szenarienbezogene Umsetzung vorantreiben

Das derzeitige Geschäftsmodell von CHUEUN basiert auf dem Vertrieb von Antriebs- und Steuerungshardware und bietet je nach Kundenanlagen und Betriebsbedingungen Unterstützung bei der Auswahl, Parameterkonfiguration, Anpassung der Steuerlogik und digitalen Betrieb sowie Wartung. Die Zielnutzer des Projekts umfassen hauptsächlich Hersteller industrieller Anlagen, Endfertigungsunternehmen, Integratoren von Automatisierungssystemen und Dienstleister für Gerätewartung.

Anlagenhersteller legen Wert auf die Anpassungsfähigkeit des Produkts an das gesamte Steuerungssystem der Anlage, die Stabilität der Lieferung und die nachfolgende technische Unterstützung. Endfertigungsunternehmen legen mehr Wert auf die Modernisierung von Bestandsanlagen, Betrieb und Wartung sowie Energiemanagement. Systemintegratoren benötigen Produktkombinationen, die verschiedene Lasten und Kommunikationsarten abdecken. Für diese Kunden erreicht CHUEUN den Markt hauptsächlich über Kanäle wie die Vermittlung von Industrieprojekten, branchenspezifische Partner, Kooperationen für Geräteausstattung und die Verbreitung technischer Inhalte.

Aus Sicht der Marktnachfrage bilden die Automatisierungskonfiguration neuer Anlagen bei Fertigungsunternehmen und die Frequenzumrichter-Modernisierung von Bestandsanlagen die Hauptanwendungsgrundlage für industrielle Antriebs- und Steuerungsprodukte. Mit der steigenden Nachfrage nach Gerätevernetzung und zentraler Verwaltung bildet die Zusammenarbeit zwischen Frequenzumrichtern, Kommunikationsmodulen und Wartungsplattformen zudem einen neuen Dienstleistungsbereich. Allerdings sind der Lieferzyklus von Industrieprojekten, der Kundenprüfprozess und die branchenspezifischen Unterschiede deutlich ausgeprägt. Ob Produkte in großem Maßstab angewendet werden können, hängt weiterhin von Zuverlässigkeit, Kosten, Anpassungsfähigkeit vor Ort und Dienstleistungsfähigkeit ab.

Derzeit hat sich CHUEUN von einzelnen Frequenzumrichter-Produkten zu Niederspannungsantrieben, Energieverarbeitung, Hochspannungs-Drehzahlsteuerung und digitalem Betrieb sowie Wartung erweitert und befindet sich in der Phase der Produktumsetzung und kontinuierlichen Optimierung. Nach den von dem Projektträger zusammengestellten Anwendungsrückmeldungen legen Kunden großen Wert auf den Übereinstimmungsgrad des Produkts mit den tatsächlichen Betriebsbedingungen, die Effizienz beim Erhalt von Fehlerinformationen und die Bequemlichkeit der Fernanzeige des Gerätezustands. Auf Basis dieser Rückmeldungen verbessert CHUEUN derzeit die voreingestellten Parameterlösungen für verschiedene Branchen, vereinfacht den Kommunikationskonfigurationsprozess und passt die Datenanzeige und Geräteverwaltungsfunktionen auf der Plattform an.

Das Hauptproblem bei der Projektumsetzung ist das Gleichgewicht zwischen Standardprodukten und differenzierten Betriebsbedingungen. Die Gerätestrukturen, Steuerlogiken und Herstellungsprozesse industrieller Kunden sind unterschiedlich. Wenn jedes Projekt tiefgehend individuell angepasst wird, steigen Lieferkosten und -zyklus entsprechend. Wenn nur eine einheitliche Konfiguration bereitgestellt wird, können die Steueranforderungen einiger komplexer Lasten möglicherweise nicht erfüllt werden. Das derzeit von CHUEUN angewendete Vorgehen basiert auf einer Standardproduktplattform und passt sich den konkreten Gegebenheiten vor Ort durch Parameterkonfiguration, Steuerlogik und branchenspezifische Lösungen an.

Das Team von Chuang'an Electric ist seit langem an Projekten zu industriellen Frequenzumrichterantrieben und Automatisierung beteiligt, aber der Projektträger hat derzeit keine quantitativen Betriebsdaten wie Lebensläufe der Kernmitglieder, Anzahl der Kunden, Umsatzvolumen und Wiederholkaufrate bekanntgegeben. CHUEUN erklärt: „Der Wert industrieller Anlagen liegt nicht nur darin, dass sie laufen, sondern auch darin, dass sie unter echten Betriebsbedingungen stabil laufen und einfach zu verwalten und zu warten sind.“

In der nächsten Phase plant CHUEUN, die Fähigkeit zur Zusammenarbeit zwischen Antriebssteuerung, Energiemanagement und der CHUEUN Smart Cloud-Plattform weiter zu verbessern und Produktdaten und Anwendungslösungen für verschiedene industrielle Szenarien zu sammeln. Für Industrieprojekte, die hauptsächlich mit eigenen Mitteln vorangetrieben werden, ist die Fähigkeit, nachfolgend reproduzierbare branchenspezifische Lösungen zu entwickeln und den Projektprüfzyklus zu verkürzen, der Schlüssel zur Erweiterung der Marktabdeckung.