- IT&Production - https://www.it-production.com -

Instandhaltung voll integriert organisieren

Zustandsabhängige Wartung

Instandhaltung voll integriert organisieren

Angesichts der sich immer dynamischer entwickelnden Wirtschaft kommt der Instandhaltung eine wichtige Rolle zu. Mit der passenden IT-Strategie können Unternehmen ihre Anlangenverfügbarkeit erhöhen und Wartungskosten spürbar senken. Einen zentralen Ansatz für eine aufwandsarme und zugleich effektive Instandhaltung stellt die Kombination von mengen- und zeitabhängiger Zustandsüberwachung von Arbeitsplätzen und Bauteilen dar.

Bild: Fotolia – PictureArt

Instandhaltung ist ein organisatorisch sehr komplexes Thema, dem angesichts zunehmend herausfordernden wirtschaftlichen Rahmenbedingungen aber große Bedeutung für Produzenten zukommt. Im Idealfall sollten die Anlagen kontinuierlich überwacht werden, um eine zustandsabhängige Wartung realisieren zu können. Außerdem müssen die Wartungspläne stets aktuell sein, um geplante Wartungsmaßnahmen korrekt durchführen zu können. Dabei gilt es, das passende Personal einzuplanen, die richtigen Ersatzteile vorrätig zu haben und die Anlage für den geplanten Zeitraum stillzulegen. Schließlich muss die Durchführung der Instandhaltungsarbeiten dokumentiert werden. All diese Maßnahmen kann produktionsnahe IT unterstützen, von der effizienten Instandhaltungsplanung bis hin zur Abwicklung der Wartungsarbeiten vor Ort.

Arbeitspläne für die Instandhaltung erstellen

Die Basis für die Einplanung von Instandhaltungsmaßnahmen bilden in einem Manufacturing-Execution-System (MES) wie der Lösung ‚GFOS-Production‘ der GFOS mbH aus Essen die Arbeitspläne. In der Auftragsverwaltung der Software kann der Anwender Instandhaltungspläne gezielt zu jedem Bauteil der Anlage hinterlegen. Diese Instandhaltungspläne enthalten alle wichtigen Informationen, um Inspektion, Wartung oder Instandsetzung ordnungsgemäß durchzuführen. An einem Instandhaltungsplan werden neben dem Arbeitsplatz und der erwarteten Durchführungszeit auch die benötigten Ersatzteile sowie die erforderlichen Qualifikationen des Personals hinterlegt. Dadurch kann der Anwender für jede einzelne Komponente einer Maschine mehrere Instandhaltungspläne anlegen.

Dazu können beispielsweise ein Plan für eine zustandsabhängige Wartung auf Basis von Bearbeitungsmengen, ein Datenblatt für eine zustandsabhängige Wartung auf Basis von Bearbeitungszeiten und ein Wartungsplan, der nach einer definierten Zahl von Kalendertagen aktiviert wird, zählen. Die elektronisch hinterlegten Instandhaltungsunterlagen lassen sich zudem um beliebige Dokumente ergänzen. Auch eine Versionierung der Unterlagen ist vorgesehen. So ist es dem Instandhalter ohne großen Aufwand möglich, stets die aktuellen Unterlagen für die durchzuführenden Arbeiten zur Verfügung zu stellen. Die Instandhaltungspläne werden dann vom System genutzt, um auf Basis der hinterlegten Daten bei der erreichten Menge oder Zeit vollautomatisch einen Instandhaltungsauftrag im Zustand ‚geplant‘ zu erzeugen.

Auftragserstellung am Terminal vor Ort

Ein Instandhaltungsauftrag kann auch direkt auf Basis eines vorhandenen Instandhaltungsplans generiert werden. Eine ‚Instandhaltungsanforderung‘ kann zum Beispiel direkt vom Rückmelde-Terminal aus durch den Anlagenbediener durchgeführt werden. Der Anlagenbediener hat über eine spezielle Maske die Möglichkeit, das Problem auf Basis von Katalogen so weit zu spezifizieren, wie es ihm möglich ist. Das System generiert dann direkt den Instandhaltungsauftrag zu dem betroffenen Anlagenteil mit den passenden Anlagen. Diese Anforderung vom Anlagenbediener kann dann nachträglich durch das Instandhaltungspersonal weiter präzisiert werden. Natürlich kann auch die Instandhaltungsabteilung selber direkt einen Instandhaltungsauftrag generieren, wenn beispielsweise durch eine Inspektion ein Schaden aufgefallen ist.

 

Instandhaltung verschlingt Milliardenbeträge

Bild: Fotolia – corepics

Unternehmen verschwenden Milliarden durch ineffizientes Instandhaltungsmanagement. So lautet das Ergebnis der Studie ‚Wertorientierte Instandhaltung‘ der Unternehmensberatung Conmoto. Hochgerechnet auf die direkten Instandhaltungskosten in europäischen Produktionsstätten von über 450 Milliarden Euro ergebe sich ein Einsparungspotenzial von jährlich rund 70 Milliarden Euro. Allein in Deutschland werden nach Angaben des Beratungshauses jedes Jahr 14 Milliarden Euro zu viel für Instandhaltungsleistungen ausgegeben.

Raum für Verbesserungsmaßnahmen

Für das im Jahr 2008 von allen Anlagegütern in Europa in Produktionsanlagen und Maschinen gebundene Betriebsvermögen geht der Studienbetreiber von einem Wert von rund 9,7 Billionen Euro aus. Allein in Deutschland betrug der Anlagenwiederbeschaffungswert demnach cirka 1,9 Billionen Euro. Rechne man mit einer branchenübergreifenden Instandhaltungskostenrate von 4,8 Prozent, so summiere sich in den europäischen Produktionsstätten die direkten Instandhaltungskosten jährlich auf über 450 Milliarden Euro. Davon sind nach Angaben des Studienbetreibers rund zwei Drittel, also etwa 300 Milliarden Euro, durch gezielte Verbesserungsmaßnahmen beeinflussbar.

Mehrkosten von 14 Milliarden Euro

Von einer möglichen Senkung der Instandhaltungskostenrate von 23 Prozent ausgehend weist die Unternehmensberatung darauf hin, dass sich auf Basis der beeinflussbaren direkten Instandhaltungskosten von jährlich 300 Milliarden Euro in Europa ein Einsparpotenzial von rund 70 Milliarden Euro ergeben. Allein in Deutschland werden demnach jedes Jahr 14 Milliarden Euro zu viel für Instandhaltungsleistungen ausgegeben. Bei dieser Berechnung werde zudem der potenzielle Rückgang von Produktionsausfallkosten nach der Umsetzung von Maßnahmen zur Verbesserung der Instandhaltungsabläufe nicht berücksichtigt. Die Studie untersuchte das Instandhaltungsmanagement von 83 europäischen Unternehmen und Betriebsstätten, darunter Betriebe aus Prozessindustrie, Automotive- und Maschinenbau, aber auch Halbleiterindustrie und Medizintechnik.

www.conmoto.de

Zeitfenster für die Wartung koordinieren

Ist der Auftrag erzeugt, gilt es den Instandhaltungsauftrag freizugeben und in der Feinplanung das passende Zeitfenster für die Instandhaltungsmaßnahme zu finden. Hierfür koordiniert der Planer in der grafischen Plantafel der Manufacturing Execution-Lösung das Instandhaltungspersonal mit der passenden Qualifikation und die anliegenden Fertigungsaufträge für den betroffenen Arbeitsplatz, denn während der Instandhaltungsmaßnahme kann auf den meisten Anlagen nicht weiter produziert werden.

Gegebenenfalls kann der Planer auch die Verfügbarkeit der im Instandhaltungsauftrag hinterlegten Ersatzteile mit in seine Planung einbeziehen. Ist der passende Termin für den Instandhaltungsauftrag gefunden, wird die Kapazität der Anlage für den betroffenen Zeitraum automatisch reduziert, so dass die Fertigungsaufträge der Anlage um diesen Zeitraum herum terminiert werden. Kommt es durch die Einplanung der Instandhaltungsmaßnahme zu terminlichen Problemen bei den Fertigungsaufträgen oder liegt das nötige Ersatzteil nicht vor, wird der Planer spätestens jetzt durch das System darauf hingewiesen und kann so direkt per Simulation nach Planungsalternativen suchen.

Auftragsabwicklung auf Anlagenteile schlüsseln

Um die angefallenen Zeiten und Mengen auf die einzelnen Bestandteile der Anlage zu buchen, bietet das Essener Softwarehaus in seiner Manufacturing Execution-Software eine voll in die Instandhaltungsplanung integrierte Betriebsdatenerfassung an. Diese erfasst über Auftragsrückmeldungen ständig alle anfallenden Bearbeitungszeiten und -mengen aus dem Instandhaltungs- und Wartungsprozess und ordnet sie den passenden Anlagenteilen zu. Dabei kann der Anwender auch Einfluss auf die Art der Kontierung nehmen, um festzulegen, wie welche Mengen gebucht werden sollen. Dazu gestattet das IT-System unter anderem, Ausschussmengen für die Kontierung der Mengen der Werkzeuge doppelt zu zählen, da Störungen während der Produktion zu erheblich höherem Abrieb führen. Das System kontiert so ständig alle angefallenen Mengen und Zeiten auf die zu überwachenden Bauteile der Anlage. So lassen sich für jedes Bauteil zustandsabhängige Wartungsintervalle festlegen. Dabei werden pro Bauteil fünf Werte ständig fortgeschrieben:

All diese Daten kann der Nutzer des Systems jederzeit einsehen und auswerten. Diese Datenbasis gestattet dem MES auch, direkt beim Erreichen definierter Grenzwerte Alarme auszulösen. Die Software nutzt diese Daten wiederum, um automatisch im Hintergrund entsprechende Instandhaltungsaufträge zu generieren.

 

IT-gestützte Wartung und Instandhaltung



Bild: GFOS

Das Manufacturing Execution-System ‚GFOS Production‘ des gleichnamigen Anbieters aus Essen bietet zahlreiche Funktionen zur Planung und Unterstützung von Instandhaltungsmaßnahmen an. Neben einem Modul zur Planung von Instandhaltungsmaßnahmen zählt dazu auch ein Alarmmanagement, um vorbeugende Wartungsmaßnahmen basierend auf Messwerten aus der Anlage anzustoßen. Für eine präzise Planung und Abrechnung lassen sich die Instandhaltungsabläufe bei Bedarf auch auf einzelne Anlagenteile oder Produkte schlüsseln, um für jedes Bauteil zustandsabhängige Wartungsintervalle zu ermitteln. Vor Ort in der Werkhalle unterstützt das IT-System die Dokumentation und Durchführung der Instandhaltungsaktivitäten, dazu werden spezifische Dialoge für das Buchen und Dokumentieren der Aufträge am Werkerterminal zur Verfügung gestellt.

Dokumentation der Instandhaltungsabläufe

Neben der Planung von Instandhaltungsmaßnahmen unterstützt das MES?auch die Durchführung und Dokumentation der Instandhaltungsaktivitäten. Die Mitarbeiter der Instandhaltung können die von ihnen durchgeführten Arbeiten an der Anlage, also unmittelbar vor Ort am Terminal in der Produktion, buchen und dokumentieren. Hierfür stehen in der Benutzeroberfläche der Anwendung spezifische Dialoge zur Verfügung, in denen die Instandhaltungsaufträge für den betroffenen Arbeitsplatz mit allen angehängten Unterlagen vom Anwender eingesehen werden können. Am Terminal der Anlage werden dann auch der Fortschritt, das Ergebnis der durchgeführten Arbeiten und gegebenenfalls auch weitere erforderliche Arbeiten dokumentiert. Ähnliche Eingabemasken und Dialoge stehen auch für die Maschinenbediener bereit, die autonom Instandhaltungsaktivitäten an Maschinen und Anlagen durchführen sollen. Durch diese angepasste Datenerfassung wird genau dokumetiert, welcher Mitarbeiter wann welches Bauteil nach welchen Plänen gewartet hat.

Detaillierte Auswertungen ohne Zusatzaufwand

Über die Dokumentation der Instandhaltungstätigkeiten am Rückmeldeterminal werden alle Daten rund um die Instandhaltung in der MES-Anwendung erfasst und verwaltet. Aus diesem Grund ist das System auch in der Lage, ohne zusätzlichen Aufwand detaillierte Auswertungen für den Bereich Instandhaltung zu liefern. So kann ein Unternehmen zum Beispiel auswerten, welches Bauteil wie viel Instandhaltungsaufwand verursacht hat. Betrachtet man diese Größe relativ zur erbrachten Menge oder Bearbeitungszeit an diesem Arbeitsplatz, lassen sich ohne großen Aufwand Optimierungspotenziale aus den im System hinterlegten Daten ableiten.

Auf diese Art und Weise lässt sich auch die Häufigkeit der Instandhaltungsaktivitäten an den einzelnen Anlagenteilen auswerten. Aus diesen Daten kann zum Beispiel abgeleitet werden, welche konkreten Bauteile häufiger gewartet werden sollten, um Störungen im Produktionsablauf zu minimieren. Diese Erkenntnisse können dann direkt in die Instandhaltungspläne einfließen und werden somit unmittelbar umgesetzt. Schließlich können standardisierte Instandhaltungskennzahlen, wie etwa die mittlere Betriebszeit zwischen zwei Ausfällen (Mean Time Between Failure, MTBF) oder die durchschnittliche Reparaturzeit nach einem Systemausfall (Mean Time To Recover, MTTR) in ihrer zeitlichen Entwicklung mittels Trendanalysen überwacht werden. Auf Basis solcher Kennzahlen ist es auch möglich, direkt Alarme auszulösen, wenn eine der überwachten Parameter aus einem definierten Rahmen läuft.

Aufwandsarme Instandhaltung realisieren

Produktionsnahe IT-Lösungen sind heute in der Lage, alle Prozesse rund um die Instandhaltung administrativ zu begleiten. Der Benutzer wird dabei vom System bei der Planung, Durchführung, Dokumentation und der anschließenden Auswertung der Instandhaltungsmaßnahmen unterstützt. Durch die Kombination von mengen- und zeitabhängiger Zustandsüberwachung zusammen mit der IT-gestützten Abwicklung der Instandhaltungsabläufe lässt sich mit Hilfe einer MES-Software eine aufwandsarme und zugleich effektive Instandhaltungsstrategie in der Praxis umsetzen.