INSTANDHALTUNGSSTRATEGIEN FÜR MASCHINEN UND ANLAGEN

Instandhaltungsstrategie

Sind Sie auf der Suche nach Ihrer Instandhaltungsstrategie?

Definition Instandhaltungsstrategie

Zur Sicherstellung der optimalen Maschinen und Anlagenverfügbarkeit ist wichtig die richtige Instandhaltungsstrategie zu verfolgen. Gemäß > DIN 31051 Grundlagen der Instandhaltung < dient die Instandhaltung dazu, eine Maschine oder Anlage während ihres Lebenszyklus durch Kombination aller technischen, administrativen und Management-Maßnahmen den Erhalt oder der Wiederherstellung des funktionsfähigen Zustands sicherzustellen.
Kurz: Instandhaltung sichert die Qualität und Wirtschaftlichkeit der Produktion!

Methoden der Instandhaltung
In der DIN 31051 werden dann die unterschiedlichen Methoden weiter erläutert.
1) Inspektion
Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des Funktionszustands. Bestimmung der Abnutzungsursachen und Ableitung notwendiger Maßnahmen.

2) Wartung
Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus des vorhandenen Abnutzungsvorrats.
3) Instandsetzung
Maßnahmen, die ausgeführt werden, um die Funktion einer fehlerhaften Einheit wiederherzustellen.
4) Verbesserung
Maßnahmen zur Steigerung der Zuverlässigkeit und/oder Instandhaltbarkeit und/oder Sicherheit der Einheit, ohne ihre ursprüngliche Funktion zu ändern.

Doch wann sollte man welche Methode einsetzen, um den funktionsfähigen Zustand der Maschine oder Anlage sicherzustellen? Welche Instandhaltungsstrategien gibt es im Detail?

Zuerst führen wir hier die allgemeingültigen Instandhaltungsstrategien auf, die alle ihre Daseinsberechtigung haben.

I) Reaktive Instandhaltung (Run to failure)
Hier wird die Anlage nach dem Run-to-failure Prinzip betrieben, d.h., ungeplante Reparaturen und Komponentenwechsel nach dem Auftreten des technischen Problems werden bewusst hingenommen.
Diese Instandhaltungsstrategie kommt dort zum Einsatz, wo Fehler nicht vorhersehbar und unkritische, z.B. durch ein redundantes System sind. Oder der Ausfall ist extrem unwahrscheinlich und hat keinen Einfluss auf die Produktqualität und nur einen geringen Einfluss auf die Produktivität.

II) Zustandsbasierte Instandhaltung (Condition based)
Hier wird der Maschinenzustand über festgelegte Inspektionen aufgenommen, um den optimalen Wartungszeitpunkt zu bestimmen.
Diese Instandhaltungsstrategie kommt zum Einsatz, wenn unbekannt Ausfallmuster vorherrschen und die Daten teils noch manuell erfasst werden müssen.
Ein Beispiel hierfür ist die Reifenabnutzung an Fahrzeugen, die neben der Laufleistung noch vom Zustand des Untergrundes und anderen Umwelteinflüssen abhängig ist.

III) Präventive Instandhaltung (Preventive Maintenance)
Bei der Präventiven Instandhaltung werden Wartungsarbeiten nach festgelegten Intervallen (z.B. Betriebsstunden und Laufzeit) durchgeführt.
Diese Instandhaltungsstrategie wird eingesetzt, wenn ein kontinuierlicher Verschleiß gegeben ist, Verbrauchsmaterialien ausgetauscht werden müssen und die Ausfallmuster bekannt sind.
Bekannte Beispiele sind z.B. das Schmieren von Lagern, Austausch von Filtermatten etc..

IV) Prädiktive Instandhaltung (Predictive Maintenance)
Bei dieser Instandhaltungsstrategie wird die Datenanalyse zur Vorhersage von Schäden und zur Bestimmung des optimalen Wartungszeitpunktes genutzt.
Sie kommt zum Einsatz, wo eine Korrelation von Wartungs- und Produktions-Steuerungsdaten stattfinden und über die Ursachen-Analyse und einwandfreie Erkennung des Abnutzungsfortschritts entsprechende Daten vorhanden sind.
Beispiele für den Einsatz dieser Instandhaltungsstrategie ist z.B. die Fehlermeldungen an Flugzeugtriebwerken.

Welche Instandhaltungsstrategie ist die Richtige?
Folgt man den aktuellen Diskussionen, dann entsteht der Eindruck, dass allein die Prädiktive Instandhaltung das non plus ultra  für jegliche Maschinen und Anlagen sein muss. Dies stimmt jedoch nicht grundsätzlich. Jede der oben beschriebenen Strategien hat ihre Berechtigung. Grundlage für die Entscheidung sollte immer die  Auswirkung des Versagens sein. An erster Stelle steht die Sicherheit für Kunden (z.B. Passagiere) die Maschinenbetreiber. Danach ist die gesamtheitliche wirtschaftliche Betrachtung vorzunehmen. Welche Kosten entstehen bei einem Versagen für die Wiederherstellung des Zustandes, welche direkte Kosten fallen für das Vorhalten der Ressourcen, Qualifikationen und Materialien an, bzw. für die Einrüstung und den Betrieb von hochtechnischen Sensorik, die selbst auch instandgehalten werden muss. Welche indirekte Kosten stehen diesen gegenüber. Dies sind zu. Produktionsausfall, Zusatzkosten für Redundanten Systeme oder ad hoc Einsätze von Wartungspersonal. Jede Instandhaltungsstrategie hat also ihre Berechtigung und wird an ein unter selben Anlage eingesetzt.
Z.B. werden der Zustand von einigen Einbauten in der Flugzeugkabine in Abständen nur visuell  kontrolliert, während alle für die Flugdurchführung maßgeblichen Systeme redundant ausgelegt sind und permanent überwacht werden.

Wie definiert man nun die optimale Instandhaltungsstrategie für Maschinen und Anlagen?
Die oben aufgeführten Definitionen und Erklärungen sind zwar die Basis für die Bestimmung der Instandhaltungsstrategie, in der Praxis stellt sich die Aufgabe jedoch wesentlich komplexer dar.

Maschinen und Anlagen sind oftmals ein Bündel von Einzelkomponenten, die wiederum unterschiedliche Abnutzungsvorräte haben. Oftmals werden Komponenten erst in der Produktion des Kunden zu einer Produktionsstraße verbunden und werden je nach Kundenanforderungen unterschiedlich betrieben.  Daher können die Instandhaltungsinterstrategien nicht aufeinander abgestimmt sein und kein Hersteller kann ein entsprechendes Instandhaltungsprogramm an den Kunden übergeben.
Es kommt also darauf an, die Abnutzungsverhalten der einzelnen Maschinen oder Anlagen und deren Komponenten zu erkennen und eine gesamtheitliche Instandhaltungsstrategie zu entwickeln.
Hierfür nehmen wir z.B. die Komponenten in einer Maintenance-FMEA auf und bestimmen die  Einsatzanwendung, Ausfallwahrscheinlichkeiten und deren Auswirkung. Danach wird über die Instandhaltungsstrategie entschieden, ggf. versucht über Modifikationen in eine höhere Zuverlässigkeit und andere Instandhaltungskategorie zu kommen.

Wenn Sie sich über Ihre Praxiserfahrungen austauschen oder die Anwendbarkeit auf Ihre Maschinen und Anlagen diskutieren möchten, dann freuen wir uns über Ihre Kontaktaufnahme über die angegebenen Kommunikationskanäle!

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Norman Barnekow

Gründer & Geschäftsführer
SolutiCon GmbH & Co. KG

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