Vorausschauende Instandhaltung

Instandhaltung ist ein wichtiges Thema, da Ausfälle von Maschinen und Anlagen mit großen Aufwänden und hohen Kosten verbunden sind. Deshalb ist es auch so wichtig, dass hier der perfekte Zeitpunkt für die Wartung und Instandhaltung gefunden wird, um die Aufwände so gering wie möglich zu halten. Hierfür ist eine gute Planung ausschlaggebend.

Was versteht man unter Instandhaltung

Zur Begriffsdefinitionen der Bestandteile: Unter Instandsetzung sind die Maßnahmen nach dem Ausfall zur Rückführung in den funktionsfähigen Zustand zu verstehen mit Ausnahme von Verbesserungen. Die Inspektion wiederum ist die Feststellung und die Beurteilung des Ist-Zustandes, einschließlich der Bestimmung der Abnutzungsursache und Ableitung notwendiger Konsequenzen für die zukünftige Nutzung. Bei der Wartung, welche häufig als Instandhaltung verstanden wird, geht es um die Verzögerung des Abbaus bzw. Abnutzungsvorgangs durch Verminderung der Abnutzungsgeschwindigkeit.

Wenn wir uns vorstellen, wir betreiben eine Maschine oder Anlage, dann wollen wir, dass diese in einem guten Zustand ist und möglichst ohne Ausfälle läuft. Häufig zeigt sich dabei folgender Verlauf des Zustands: Zu Beginn läuft alles wie gewünscht und mit dem erwarteten Ergebnis. Doch über die Zeit kommt es zu Ermüdungserscheinungen und Abnutzung einzelner Teile. Die Performance wird immer schlechter und auch die Ergebnisse weichen zunehmend vom gewünschten Resultat ab. Die Maschine oder Anlage muss dann gewartet oder repariert werden, um wieder betriebsfähig zu sein. Dieser Zyklus wiederholt sich. Ziel der vorausschauenden Instandhaltung ist es nun den Bereich zu identifizieren, in dem die Maschine noch vollumfänglich funktioniert, aber kurz davor ist, nicht mehr zuverlässig zu laufen. Das heißt, sobald die Maschine diesen Bereich erreicht, gilt es die entsprechende Instandhaltung einzuleiten. So können Aufwände und Kosten reduziert werden. Aus dieser Idee ergibt sich das große Themenfeld der vorausschauenden Instandhaltung oder auch Predictive Maintenance.

Strategien der Instandhaltung

Es gibt verschiedene Instandhaltungsstrategien. Es gibt zunächst einmal die korrektive oder auch reaktive Instandhaltung, die ausfallbedingte Instandhaltungsmaßnahmen beinhaltet. Darüber hinaus gibt es die präventive Instandhaltung, die geplante Instandhaltungsmaßnahmen beinhaltet.
Hier wird weiterhin zwischen zustandsorientierten Instandhaltungsmaßnahmen (condition based maintenance) und zeitbasierten Instandhaltungsmaßnahmen unterschieden. Während sich bei der zustandsorientierten Instandhaltung das Wartungsintervall am Instandhaltungsbedarf orientiert, wird bei der zeitorientierten Instandhaltung der Wartungszeitpunkt nach gewissen Zeiträumen im Voraus abgeschätzt.

Präventiv vs. Zustandsorientiert

Im Folgenden soll die präventive Instandhaltung (Szenario 1) und die zustandsorientiere Instandhaltung (Szenario 2) nochmal genauer betrachtet und miteinander verglichen werden

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Angenommen wir haben diese drei Zustände der Maschinenfunktion und die drei senkrechten Striche stellen unsere Wartungszeitpunkte dar. Dann ergibt sich der abgebildete Lebenszyklus. Die Wartungszeitpunkte sind von vornherein geplant.

Präventive Instandhaltung (Szenario 1): An einem im Voraus geplanten Zeitpunkt findet die geplante Instandhaltung statt. Der zu dem Zeitpunkt erreichte Zustand wird durch Maßnahmen der Instandhaltung verbessert. Die Maschine kommt wieder in den positiven Bereich. Die Maschine wird stets zum geplanten Zeitpunkt Instand gesetzt und ein vermeidbarer Ausfall somit vermieden. Jedoch kann dies dazu führen, dass Potentiale verschwendet werden, wenn der Zeitpunkt zu früh gewählt ist. Die Zeitintervalle hätten länger gewählt und die Anzahl der Instandsetzungsmaßnahmen reduziert werden können. Die frühere Wartung kostet uns Ressourcen, die erst zu einem späteren Zeitpunkt notwendig gewesen wären.

Zustandsorientierte Instandhaltung (Szenario 2): Die zustandsorientierte Instandhaltung adressiert genau diesen Punkt. Sie versucht, das Zeitfenster für die Instandsetzungsmaßnahmen möglichst genau abzupassen. Die Instandhaltung wird dadurch erst dann durchgeführt, wenn diese tatsächlich erforderlich ist. Das ist ein sehr großer Vorteil. Wenn wir dieses Szenario jetzt einmal durchspielen, sehen wir, dass sich die notwendigen Zeiträume nach hinten verschieben, wodurch Zeit und Ressourcen eingespart werden.

Instandhaltungsstrategien in der Praxis

Ein Blick in die Praxis zeigt: Aktuell setzt noch ein großer Anteil der Unternehmen auf die zeitbasierte oder nutzungsbasierte Instandhaltung. Heißt also, aktuell passiert noch sehr viel nach starren Zeitplänen oder nach definierten, nutzungsabhängigen Plänen.

Die zustandsorientierte Instandhaltung wird viel seltener umgesetzt, wodurch Mehrwerte verschenkt werden. Predictive Maintenance steckt also noch in den Kinderschuhen. Lange Zeit waren fehlende Technologien Hemmnisse für den Einsatz. Doch die Zeiten haben sich geändert. Die Technik bietet mittlerweile die Möglichkeiten. Jetzt liegt es an den Unternehmen nachzuziehen und in der Digitalisierung nachzurüsten, um auf vorausschauende Wartung zurückgreifen zu können.
Das führt zu folgender Gegenüberstellung: Wir haben auf der einen Seite die Schwierigkeiten, das ungeplante Ausfallzeiten und unnötige Arbeiten sowie finanzielle Auswirkungen negativ zu Buche schlagen. Andererseits müssen wir uns überlegen, dass wenn wir auf neue Verfahren zurückgreifen, diese mit Aufwänden und Vorarbeit verbunden sind.

Takeaways

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass Predicitive Maintenance folgende Ziele verfolgt: Maschinen sollen instandgehalten werden, statt sie wieder instand zu setzen. Auf diese Weise sollen bisher durch andere Instandhaltungsstrategien verschenkte Mehrwerte vermieden werden – bei gleicher Perfomance. Wenn Unternehmen diese Schritte in Betracht ziehen, ist eine individuelle Betrachtung erforderlich. Es gilt wie immer die Kosten und die Risiken dieser Verfahren gegen die Vorteile abzuwägen. Besonderes Augenmerk sollte hierbei auf den digitalen Reifegrad gelegt werden. Je weiter die Digitalisierung im Unternehmen bereits fest verankert ist, desto eher lohnt sich die Umstellung.

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