Alles was Sie über Instandhaltung wissen müssen – Definition, Aufgaben & die richtige Strategie finden

Schadensabhängige Instandhaltung

Die schadensabhängige Instandhaltungsstrategie wird auch als reaktive Instandhaltungsstrategie (englisch = reactive oder breakdown maintenance) bezeichnet. Die schadensabhängige Instandhaltungsstrategie ist eine der Ur-Formen der Instandhaltung. Sobald etwas beschädigt bzw. defekt ist, muss es repariert werden. Bei dieser Strategie wird bewusst darauf abgezielt, dass etwas kaputt geht. Es findet keine vorbeugende Maßnahme zur Erhaltung der Maschine, Immobilie oder des Gerätes statt. Sollte es demnach zu einem Störfall kommen, muss schnell reagiert werden, um zeitnah weiterproduzieren zu können und die Kosten in überschaubaren Maßen zu halten. Ansonsten drohen zu lange Ausfälle und Kosten.

• Vor- und Nachteile

  Die schadensabhängige Planungsstrategie birgt nur wenige Vorteile, aber zahlreiche Nachteile.

  Vorteil:

  • Es werden weder zusätzliche Technik zur Analyse noch Tools zur Planung benötigt, in die ansonsten investiert werden müsste

  Nachteile:

  • Schäden, die schnell teuer werden können, können durch diese Strategie nicht vermieden werden, da nicht im Voraus geplant wird
  • Die Lebensdauer von Maschinen und Geräten wird durch diese Strategie massiv verkürzt
  • Es ist bei dieser Strategie nicht möglich, die Arbeit vernünftig zu planen
  • Der vordergründige Fokus liegt bei dieser Strategie auf der Beseitigung des aufgetretenen Schadens
  • Der Ausfall einer Maschine oder eines Gerätes kann nicht vorausgesagt werden. Daher kann auf Grund möglicher fehlender Ersatzteile eine lange Ausfallzeit entstehen, was hohe Folgekosten nach sich ziehen würde
• In welchen Bereichen wird die Strategie eingesetzt?

  Diese Strategie kommt in folgenden Bereichen zum Einsatz:

  • Bei Maschinen, wo ein Schaden an Personen ausgeschlossen werden kann
  • Bei Maschinen, die sich günstig reparieren oder für wenig Budget ganz ersetzen lassen
  • Bei Maschinen, die nicht oft repariert werden müssen
  • Diese Strategie lohnt sich dann, wenn es keine Daten vom Zustand der betroffenen Maschine oder des Gerätes gibt

Prospektive Instandhaltung

Die prospektive Instandhaltungsstrategie wird auch vorausschauende Instandhaltungsstrategie (englisch = predictive maintenance) genannt. Solange die Maschinen funktionieren und im gewünschten Takt produzieren, ist innerhalb der Lieferantenkette (Supply Chain) alles in Ordnung. Dies kann gut gehen, muss es aber nicht. In diesem Fall sind wir bei der oben beschriebenen schadensabhängigen Instandhaltung.

Problematisch wird das Ganze, wenn die Maschinen öfters defekt sind. Auf lange Sicht gesehen wird es dann für das Unternehmen schnell teuer. Spätestens mit Einführung der Industrie 4.0 wird es für Unternehmen problematisch, mit einer schadensabhängigen Instandhaltungsstrategie zu fahren. Die Konkurrenz schläft nicht. Mitbewerber, welche auf Big Data, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen setzen, werden mit Hilfe der vorausschauenden Instandhaltung zukünftig die Nase vorn haben.

Die vorausschauende Wartung gehört zu den wichtigsten Instandhaltungsstrategien. Mit dieser Strategie werden Geräte und Maschine laufend, also während des Betriebs, überwacht. Dadurch wird festgelegt, wann die Maschine bzw. das Gerät gewartet werden muss. Die prospektive Instandhaltung basiert auf Schätzungen, die durch Analysen und Auswertungen der verschiedenen Maschinenparameter gewonnen werden.

Durch die vorausschauende Instandhaltung sollen Kosten eingespart werden, da nur im Bedarfsfall Arbeiten durchgeführt werden müssen. Man spricht daher bei der vorausschauenden Instandhaltung auch von einer zustandsbasierten Instandhaltung. Durch Maschinen, die untereinander vernetzt sind, können anhand der Zustandsdaten dieser Maschinen Informationen der Sensoren erfasst werden. Die gewonnenen Informationen werden dann entweder digital mit Daten aus dem MES (Manufacturing Execution System) oder dem ERP (Enterprise Ressource Planing) kombiniert. Dadurch ist es möglich, Inspektions- und Wartungszeitpunkte der Maschinen exakt vorauszusehen. Eine Methode, die vorausschauende Instandhaltung zu verwenden, ist Predictive Analytics.

Eine Wartung erfolgt erst an dem Zeitpunkt, wo diese notwendig ist. Es wird nicht nach festgelegten Intervallen oder einem Schaden gewartet. Dadurch werden Ressourcen und Wartungskosten eingespart.

• Anwendungsbeispiele für vorausschauende Instandhaltung

  Die vorausschauende Instandhaltung wird vor allem im Bereich der Wartung von Windrädern und deren Turbinen sowie im Automotivsektor angewandt. So werden in diesen Bereichen vor allem Vibrationen, die verdächtig erscheinen, Unwuchten sowie Materialfehler mit Hilfe der vorausschauenden Instandhaltung entdeckt.

  Mit Hilfe des Internet of Things werden durch mathematische Algorithmen das Verhalten von Komponenten analysiert, die von Verschleiß gefährdet sind oder schwierigen Bedingungen standhalten müssen. So kann die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls von Lagern beispielsweise genau vorhergesagt werden.
  Pharma- und Nahrungsmittelindustrie oder in Lackierbetrieben sind alles industrielle Bereiche, in denen der Ausfall dieser Maschinen folgenschwere Probleme nach sich ziehen würde.

  Die Wartung dieser Instandhaltungsstrategie ist teuer, da hochentwickelte Werkzeuge zum Einsatz kommen. Deshalb ist diese Strategie vor allem dann sinnvoll, wenn Maschinen oder Geräte aus Sicherheits- oder Kostensicht kritisch sind. Dies gilt beispielsweise bei:

  • Infrarot-Thermografie
  • Schwingungsanalysen
  • Ölanalysen
  • Prüfung von Werkstoffen, wie Ultraschall, Wirbelstrom, etc.

  Bei der vorausschauenden Instandhaltungsstrategie leiten sich die Instandhaltungsmaßnahmen anhand des qualitativen Zustands der Maschine und dem vorhergesagten Abnutzungsverlauf ab. Der Abnutzungsverlauf wird auf Basis von Verschlechterungsparametern vorhergesagt. Verschlechterungsparameter sind Kennzahlen über die Abnutzung bzw. Verschlechterung einer Immobilie oder Maschine. Zu den Einflussgrößen der Verschlechterungsparameter gehören etwa Wind, Niederschlag, Temperatur, aber auch menschliche Einflussgrößen wie Verkehr oder Vandalismus.

• Vorteil

  Ungeplante Schäden kommen so gut wie nicht vor. Auch Stillstandzeiten sind somit so gut wie ausgeschlossen. Dadurch ist sowohl die Produktion als auch die Arbeit der Instandhaltungsteams deutlich besser planbar.

• In welchen Bereichen wird die vorausschauende Instandhaltungsstrategie eingesetzt?
  • Bei Maschinen, die hohe Kosten verursachen, falls diese ausfallen.
  • Bei Maschinen, die über entsprechende Sensoren bereits verfügen oder wo die technischen Voraussetzungen für die benötigten Sensoren bereits gegeben sind.
• Verwendung von smarten Tools bei der vorausschauenden Analyse

  Smarte Software zur Wartung der Systeme erkennt Änderungen an den Rahmenbedingungen. Dazu zählt zum Beispiel ein Defekt an einem Kühlsystem, der zu einem Motorproblem führen kann. Durch einen Vorhersage-Algorithmus der Software, wird die Ausfallwahrscheinlichkeit vorausgesagt und der Nutzer der Maschine vorgewarnt.

  Durch solch clevere Software können im laufenden Betrieb Vorhersagen über den zukünftig zu entstehenden Wartungsbedarf getroffen und Einsätze von Servicekräften entsprechend besser geplant werden. Durch jede Fehlermeldung und Rückmeldung der Maschine lernt die Software dazu. Anschließend ändert sie das Modell entsprechend ab. Mit der Zeit werden dank der Software die berechneten Ausfall-Vorhersagen immer genauer vorhergesagt. Dadurch ist es möglich, mögliche Fehler bereits vorab einzulernen.

Periodische Instandhaltung

Bei dieser Strategie werden die Wartungen auf Basis eines Wartungsvertrags oder eines Wartungskalenders geplant und durchgeführt. Bei den Zeitpunkten der Wartungen orientiert sich das Unternehmen häufig an den Vorgaben der jeweiligen Hersteller oder an Erfahrungswerten. Mit dieser Instandhaltungsstrategie soll erreicht werden, dass Maschinenausfälle auf ein Minimum sinken und Reparaturen durchgeführt werden, bevor es zum Ausfall der Maschine kommt.

• Vor- und Nachteile

  Vorteile:

  • Gegenüber der schadensabhängigen Instandhaltungsstrategie ist diese Strategie besser, da es zu geringeren Ausfallzeiten kommt.
  • Folgeschäden auf Grund von Defekten an den Maschinen werden reduziert.
  • Weniger totale Ausfälle.

  Nachteile: 

  • Wartungen werden immer auf Grund des Wartungsvertrags oder Kalenders durchgeführt. Dabei spielt es keine Rolle, ob eine Wartung der Maschine nötig ist oder nicht.
  • Diese Strategie ist nicht so gut planbar.
• In welchen Bereichen wird die Strategie eingesetzt?

  In ähnlichen Bereichen wie die schadensabhängige Instandhaltungsstrategie wird die periodische Instandhaltungsstrategie eingesetzt. Vor allem dann, wenn Herstellervorgaben eingehalten werden müssen, kommt diese Strategie zum Einsatz. Dies macht dann Sinn, wenn noch Gewährleistungsansprüche auf die Maschine bzw. das Gerät bestehen. Es gilt zu beachten, dass Wartungen grundsätzlich immer sinnvoll sind, unabhängig von der eingesetzten Strategie. Dazu gehören beispielsweise Ölwechsel oder der Austausch von Verschleißteilen. Dadurch können zusätzliche Defekte und Ausfallzeiten vermieden werden.