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Condition Monitoring

Daten aus der Instandhaltung erfolgreich nutzen

Zu wissen, wie es um die einzelnen Komponenten einer Werkzeugmaschine tatsächlich bestellt ist, kann kostenprägende Vorteile verschaffen, die weit über die Absicherung der Verfügbarkeit hinausgehen. Entscheidend ist die Intelligenz der Algorithmen, die die im Lebenszyklus ermittelten Rohdaten zu betrieblich wertvollen Informationen aufbereiten – und wie gut Condition Monitoring die Arbeitsabläufe unterstützt.

Bild: Siemens

Für die in einer wirtschaftlichen Fertigung geforderte hohe Maschinenauslastung muss hohe Verfügbarkeit gewährleistet und die Fertigungsgenauigkeit über eine lange Laufzeit aufrechterhalten werden. Stillstandszeiten sind zu minimieren, insbesondere müssen ungeplante Stillstände verhindert werden. Gleichzeitig führt in vielen Unternehmen ein immer strafferes Asset-Management dazu, dass die Ersatzteilbevorratung auf minimierte Kapitalbindung, Lager- und Logistikkosten hin optimiert wird.

Und auch in den Instandhaltungsabteilungen werden die Prozesse verschlankt und gestrafft – kurz: Die Bedeutung der Instandhaltung für Produktivität, Lieferfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit eines Fertigungsunternehmens steigt, während ihre Ressourcenausstattung, wie alle Aspekte eines Fertigungsunternehmens, Gegenstand konsequenter Optimierung sind. Zudem muss heute jede Instandhaltung damit rechnen, dass auch die Werkzeugmaschinenhersteller und deren Lieferanten den härtesten Kriterien der Wirtschaftlichkeit genügen müssen – und darum ihre eigene Ersatzteilebevorratung ebenfalls optimieren. Ersatzteile, die früher ab Lager abrufbar waren, werden heute häufig erst bei Bedarf gefertigt – was beim Betreiber zu längeren Stillstandszeiten führt, wenn Ersatzteile nicht vorausschauend bestellt werden konnten, weil der Ausfall unerwartet kam.

Damit die Instandhaltung ihre Aufgabe noch verantwortlich und verlässlich erfüllen kann, ist es erfolgsentscheidend, ob und mit welchem Aufwand zuverlässige, aussagekräftige Informationen zum tatsächlichen Zustand und Wartungsbedarf jeder einzelnen Maschine frühzeitig gewonnen werden können. Auch im Normalbetrieb werden immer aussagekräftigere Daten über den Maschinenzustand benötigt. Denn es müssen zunehmend detaillierte Nachweise über die Fertigungsgenauigkeit im Prozess erbracht werden.

Ausgehend von der Automobilindustrie und dem Bereich Aerospace ist dieser Trend inzwischen auch in anderen Branchen deutlich zu erkennen. Insgesamt wird damit effizientes Condition Monitoring für Werkzeugmaschinen immer mehr zum unverzichtbaren Bestandteil einer durchrationalisierten Fertigung. Erst eine engmaschige Zustandsüberwachung ermöglicht eine verantwortliche, vorbeugende, planbare und am Verschleiß ausgerichtete, kostenoptimierte Instandhaltung.

Prävention für jede einzelne Achse

Die Strategie der am tatsächlichen Maschinenzustand orientierten Instandhaltung hat den grundsätzlichen Vorteil, dass Wartungs- und Instandhaltungsbedarf für jede Maschinenkomponente, etwa für eine Achse einzeln festgestellt wird. Gleichzeitig kann die Zahl der Einsätze an jeder Maschine durch bedarfsgerechtes Feststellen und Zusammenlegen aktuell nötiger und in absehbarer Zeit anstehender Arbeiten reduziert werden – wenn nämlich die nach Maschinenkomponenten aufgeschlüsselten Zustandsdaten über die Zeit zu Trends verdichtet werden. Dadurch ist der zeitliche Vorlauf gegeben, der für rechtzeitige Ersatzteildisposition und effiziente Arbeitplanung einfach nötig ist.

Quelle für strategisch wichtige Informationen

Condition Monitoring wird zwar häufig mit Verschleißüberwachung gleichgesetzt, doch greift dies zu kurz. Die Zustandüberwachung gibt bereits umfassende Auskunft über den Maschinenzustand bei der Inbetriebnahme und der Abnahme, und damit über die zu erwartende Fertigungsqualität und Produktivität.

Durch den Vergleich eines ersten per Condition Monitoring aufgenommenen Maschinenstatus mit einem zweiten, nach der Aufstellung beim Betreiber erstellten ‚Fingerprint‘ können Veränderungen aufgedeckt werden, die etwa durch Transport, Montage und Belastungstest entstanden sind – und das Maschinenleben und die Total Cost of Ownership sowie das Ausfallrisiko nachhaltig beeinflussen können. Dies ist aber mit den üblicherweise bei einer Endabnahme überprüften Leistungsparametern, Quantität und Teilequalität, nicht aufzudecken.

Spätestens hier wird deutlich, dass sowohl Maschinenbetreiber als auch Maschinenhersteller vom Condition Monitoring profitieren können: Für den Betreiber sinkt das Ausfallrisiko, für den Maschinenhersteller das Risiko für Garantieleistungen. Außerdem eröffnen sich neue Chancen zur Kundenorientierung, und Geschäftsmodelle bei Service und Wartung – bis hin zum Verkauf garantierter Fertigungskapazität statt ’nur‘ einer Maschine.

Letztlich werden im Rahmen des Condition Monitorings detaillierte Informationen über das Alterungsverhalten einer Maschine gewonnen, teilweise auch besondere, konstruktionsbedingte Anforderungen eines Werkstücks an die Maschine und auch über Optimierungspotentiale im Fertigungsprozess selbst. Werden diese Erkenntnisse in den jeweiligen Designprozess zurückgespeist, können verborgene Verbesserungspotentiale erkannt und erschlossen werden.

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