Mehr Planbarkeit mit digitaler Instandhaltung

Die Instandhaltung von Objekten ist essenziell für Unternehmen. Sie ist nicht nur in den Managementsystemen gefordert, sondern hat eine große Bedeutung für die Produktionsabläufe und die Arbeitssicherheit in Unternehmen. Wie in anderen Unternehmensbereichen kann man von der Digitalisierung der Instandhaltung profitieren - unabhängig von der Unternehmensgröße.

In diversen Managementsystemen wird die Instandhaltung von Objekten klar gefordert und ist somit essenziell für die Zertifizierung des Unternehmens. Die genauen Anforderungen unterscheiden sich jedoch je nach Managementsystem, einige sind allgemein formuliert, die anderen sind branchenspezifisch. Da wir in diesem Blogartikel nicht alle Anforderungen der diversen Managementsysteme abdecken können, haben wir uns auf zwei allgemeine Managementsysteme beschränkt. 

Die DIN 31051 nennt sich Grundlagen der Instandhaltung und legt seit 1974 eine Grundstruktur der Anforderungen an die Instandhaltung fest. Danach gliedert sich Instandhaltung in Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung. Im Jahr 1998 wurde die DIN EN 13306 vorgestellt und die Bedeutung der DIN 31051 verringert. Die DIN EN 13306 fordert dabei die Nutzung bestimmter Definitionen, die notwendig sind, weil die Instandhaltung für die Funktionssicherheit des Objekts (dies können Gebäude, Werkzeuge, Maschinen, Fahrzeuge etc. sein). Da die DIN 31051 an Bedeutung verloren hat, aber Inhalte enthält, die noch nicht in der DIN EN 13306 zu finden sind, soll die DIN EN 13306 um diese Inhalte ergänzt werden und die DIN 31051 an Gültigkeit verlieren. 

Laut der DIN 31051 setzt sich die Instandhaltung aus vier Grundmaßnahmen zusammen: 

1. Wartung 
2. Inspektion 
3. Instandsetzung 
4. Verbesserung 

Wartung: Mit Wartungen sind in laut der DIN 31051 Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus des vorhandenen Abnutzungsvorrates der Betrachtungseinheit gemeint. Hierzu gehören unter anderem: Nachstellen, Schmieren, Konservieren, Nachfüllen, Ergänzen oder Ersetzen von Betriebsstoffen oder Verbrauchsmitteln, planmäßiges Austauschen von Verschleißteilen und die Reinigung des Objekts. 

Inspektion: Unter Inspektion werden laut “Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes einer Betrachtungseinheit, einschließlich der Bestimmung der Ursachen der Abnutzung und dem Ableiten der notwendigen Konsequenzen für eine künftige Nutzung” verstanden. 

Instandsetzung: Hier sind “Maßnahmen zur Rückführung eines Objekts in den funktionsfähigen Zustand”, mit Ausnahme von Verbesserungen gemeint. Hier geht es also um die Reparatur von Schäden oder Verschleißen eines Objekts, um dies zu Erhalten. 

Verbesserung: Verbesserungen sind laut der DIN 31051 “die Kombination aller technischen und administrativen Maßnahmen sowie Maßnahmen des Managements zur Steigerung der Funktionssicherheit einer Betrachtungseinheit, ohne die von ihr geforderte Funktion zu ändern”. 

In der DIN EN 13306 wird zusätzlich zwischen verschiedenen Instandhaltungskategorien unterschieden. 

1. Vorbeugende Instandhaltung
2. Korrektive Instandhaltung

Mit der vorbeugenden Instandhaltung sollen so wenige Maschinenstillstände wie möglich innerhalb einer Fertigungszeit geschehen. Zusätzlich sollen die Maschinen kurze Instandsetzungszeiten haben und die Auswirkung von Maschinenstillstandszeiten auf den Fertigungsfluss sollen möglichst gering sein. 

Für die Umsetzung dieser Ziele reicht es jedoch nicht aus, lediglich Wartungsaufgaben zu definieren und durchzuführen oder regelmäßige Inspektionen durchzuführen. Die Betreiber müssen gewährleisten, stets mit genug Ersatzteilen versorgt zu sein. Dabei sollte das Unternehmen allerdings hohe Ersatzteilbestände vermeiden und nur jene Bauteile als Ersatzteile lagern, die zur Erhaltung der erforderlichen Maschinenverfügbarkeit notwendig sind. Hierzu sind Erfahrungswerte und die genaue Absprache mit Lieferanten notwendig. 

Die korrektive Instandhaltung wird nach der Fehlererkennung ausgeführt, um eine Einheit in einen Zustand zu bringen, in dem sie eine geforderte Funktion erfüllen kann. Dies kann unter Umständen zu einem Produktionsausfall führen und enorme Kosten verursachen. 

Neben den zu erfüllenden Anforderungen gibt es diverse Instandhaltungsstrategien, die zu der Erfüllung der Anforderungen und Erreichung der Ziele führen können. 

 Instandhaltungsstrategien können in folgende Klassen unterteilt werden:

• schadensabhängige Instandhaltungsstrategie
• vorbeugende Instandhaltungsstrategien
• prospektive Instandhaltungsstrategie

Bei der schadensabhängigen Instandhaltungsstrategie handelt es sich um Maßnahmen, die erst nach Auftreten des Schadens, oder nach einem Ausfall des Objekts durchgeführt werden. Ein Ausfall des Instandhaltungsobjektes wird bei dieser Instandhaltungsstrategie bewusst in Kauf genommen. Es finden keine vorbeugenden Instandhaltungsmaßnahmen statt – der primäre Fokus liegt auf der Schadensbeseitigung. Der Einsatz dieser Strategie bietet sich an, wenn keine Daten über den Zustand bzw. das Abnutzungsverhalten des Instandhaltungsobjektes vorliegen.

Ein großer Nachteil der schadensabhängigen Instandhaltungsstrategie liegt im unvorhersehbaren Ausfall des Instandhaltungsobjektes. Infolge möglicherweise fehlender Ersatzteile kann die Ausfallzeit sehr lange sein.

Mit der vorbeugenden Instandhaltung soll die Vermeidung bzw. Minimierung von Ausfällen gewährleistet werden. Präventive Instandhaltungsmaßnahmen werden geplant und in festgelegten Abständen oder nach vorgeschriebenen Kriterien durchgeführt. Vorteile der vorbeugenden Instandhaltung gegenüber schadensabhängigen Instandhaltungsstrategien sind die Planbarkeit der Instandhaltungsmaßnahmen und die dadurch geringere Ausfallzeit. Ein Nachteil der vorbeugenden Instandhaltung ist jedoch, dass man eine Maßnahme zu früh durchführt und keine Informationen über die maximal mögliche Betriebsdauer erheben kann. 

Das Beispiel des Ölwechsels illustriert, was mit der vorbeugenden Instandhaltung gemeint ist. Zu einem wiederkehrenden Termin wird eine Maßnahme durchgeführt, unabhängig von dem Zustand des Objekts. Genau so wird auch bei dem  Wechsel von Motoröl eines Fahrzeugs gehandelt. Unabhängig von den zurückgelegten Kilometern sollte beim PKW alle 12-18 Monate ein Ölwechsel vorgenommen werden. So wird gewährleistet, dass Teile des Motors durch Reibung nicht überhitzen.

Bei der zustandsorientierten Instandhaltung  wird der Zustand des Instandhaltungsobjekts in regelmäßigen Abständen (z. B. durch Inspektion) oder dauerhaft, z. B. durch das Condition-Monitoring, überprüft. Anfallende Instandhaltungsmaßnahmen werden nur bei Bedarf durchgeführt. Philip Vodopiutz bezeichnet die vorbeugende (predictive) und die zustandsorientierte Instandhaltung in seinem Text “Predictive Maintenance - Königsdisziplin der Instandhaltung?” als “Shooting-Stars der Instandhaltungsstrategien”. Dies läge zum einen an der zunehmenden Datenzentriertheit innerhalb der Fertigung als auch an neuen analytischen Verfahren. 

Die vorbeugende Instandhaltung (eng. predictive Maintenance) hat das Ziel, genaue Vorhersagen über den Zustand eines Objekts zu treffen und Ausfälle zu vermeiden. Hierfür werden Daten erfasst und Prognosen erstellt, um genau zu wissen, wann ein Objekt gewartet oder repariert werden muss. Laut Vodopiutz müsse bereits bei der Datenerhebung sehr genau gearbeitet werden, denn “Fehler bei der Datensammlung verursachen ein Vielfaches an Kosten bei der Verwertung.”. 

Es ist keine Neuigkeit, dass die Digitalisierung und Technisierung der Unternehmen auch Auswirkungen auf Maschinen und Werkzeuge hat.  Um Ihnen zu veranschaulichen, welche Vorteile eine gute Instandhaltung auf den Fortschritt und Erhalt Ihres Unternehmens haben kann, möchten wir Ihnen einige Beispiele aus der Industrie 4.0 vorstellen. 

Moderne Geräte besitzen bereits Sensoren und Schnittstellen, die Daten an die entsprechende Software senden. Die Sensorik ist für viele Industriezweige, zum Beispiel dem Maschinenbau ein essenzielles Mittel um Prozesse zu verbessern. Wie das genau funktionieren kann, können Sie sich in diesem Video anschauen.

Das Softwareunternehmen SAP hat in diesem Video veranschaulicht, wie mit dem Einsatz der Datenbrille Google Glass Arbeitsanweisungen und Gebrauchsanleitungen in den Arbeitsprozess integriert werden können. Man kann die Arbeit an dem Objekt mit beiden Händen ausführen, da man die Anweisungen auf der Brille angezeigt bekommt. 

Doch viele Unternehmen wollen oder können die technischen Möglichkeiten, wie zum Beispiel der Sensorik nicht wahrnehmen, möchten aber Prozesse verbessern, Kosten vermeiden, Durchlaufzeiten verringern und eine gute Arbeitssicherheit gewährleisten. 

Instandhaltung und Inventarverwaltung sind branchenübergreifend relevant und sollten nicht vernachlässigt werden, sonst drohen hohe Kosten, verringerte Arbeitssicherheit und Verzögerungen in Produktions- und Lieferketten. Gerade in Branchen wie der Medizintechnik, der Pharmazie, dem Bauwesen, dem Transportwesen und der Industrie ist die Instandhaltung Pflicht. 

Mit dem qmBase Maßnahmenmanagement werden Aufgaben, Verantwortlichkeit und Fristen klar definiert. Die Mitarbeiter werden automatisch über Ihre Aufgaben informiert. Wenn Sie auf den Link unter der verantwortlichen Person klicken, können Sie mehr Informationen zu dieser Maßnahme oder Aufgabe bekommen.

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