Instandhaltungsstrategien: Minimale Kosten bei maximaler Verfügbarkeit

Instandhaltungsstrategien, Wartungsstrategien

Zusammenfassung: Instandhaltungsstrategien sind entscheidend für die Sicherstellung der Zuverlässigkeit, Effizienz und Langlebigkeit von technischen Anlagen. Unternehmen können durch die Auswahl einer passenden Strategie, die auf die spezifischen Anforderungen Ihrer Anlagen sowie deren Kritikalität und Kosten abgestimmt ist, Instandhaltungsmaßnahmen optimieren und Unterbrechungen minimieren. Die Implementierung eines effektiven Instandhaltungsprogramms erfordert die Entwicklung eines umfassenden Wartungsplans, Prozessoptimierung, den Einsatz modernster Technologien und eine aktive Einbindung von Wartungstechnikern. Durch diese Maßnahmen profitieren Unternehmen von einer erhöhten Leistung ihrer Anlagen, reduzierten Kosten und betrieblicher Effizienz. Die kontinuierliche Überwachung und Anpassung der Strategien basierend auf aktuellen Betriebsdaten und Erfahrungswerten sind für eine nachhaltige Instandhaltung ebenso wichtig.

Was sind Instandhaltungsstrategien?

Instandhaltungsstrategien sind methodische Ansätze, die Unternehmen in der Fertigungsindustrie nutzen, um die Effizienz, Verfügbarkeit und Langlebigkeit ihrer technischen Anlagen zu sichern. Eine Instandhaltungsstrategie bezeichnet die Vorgehensweise des Managements zur Erreichung von Instandhaltungszielen. Die Strategien umfassen geplante Maßnahmen zur Wartung und Optimierung der Maschinen, die erzielen, ungeplante Ausfälle zu minimieren und Betriebskosten zu senken. Durch die Kombination von präventiven, reaktiven und vorausschauenden Wartungsansätzen helfen Instandhaltungsstrategien, die betriebliche Effizienz zu maximieren. Präventive Wartung verhindert potenzielle Probleme, bevor diese auftreten, während reaktive Wartung bei tatsächlichen Ausfällen eingreift. Vorausschauende Instandhaltung nutzt fortschrittliche Technologien, wie das Industrial Internet of Things (IIoT), um Wartungsbedarf vorherzusagen und gezielt einzugreifen. Insgesamt ermöglichen Instandhaltungsstrategien eine optimale Nutzung von Anlagen, indem sie Ausfallzeiten reduzieren und die Lebensdauer von Anlagen und Maschinen verlängern. Die Wahl der richtigen Strategie ist dabei ausschlaggebend.

Schadensabhängige Instandhaltungsstrategie

Schadensabhängige Instandhaltung, auch als reaktive Instandhaltung bekannt, wird nur dann aktiviert, wenn ein Schaden auftritt. Diese Methode eignet sich, wenn die Kosten für Ausfälle gering sind und Reparaturen schnell durchgeführt werden können. Ein großes Risiko ist jedoch die Unvorhersehbarkeit der Ausfälle, was zu langen Stillstandzeiten führen kann.

Vorbeugende Instandhaltungsstrategien

In der vorbeugenden Instandhaltung werden Ausfälle durch regelmäßige Wartungsarbeiten  verhindert. Der Ansatz wird entweder zeitbasiert oder zustandsbasiert durchgeführt. Zeitbasierte Wartung erfolgt in festen Wartungsintervallen, während zustandsbasierte Wartung auf kontinuierlicher Überwachung und Analyse von Anlagenzuständen beruht. Die Strategie ermöglicht es, Ausfallzeiten besser zu planen und zu reduzieren.

Langfristige Instandhaltungsstrategien sind unerlässlich für eine langfristige Anlagenperformance. Sie tragen zur Steigerung der Zuverlässigkeit, Minimierung von Ausfallzeiten und Kostenoptimierung bei. Regelmäßige, an den Zustand von Anlagen angepasste Instandhaltungsmaßnahmen verlängern die Lebensdauer von Anlagen und erhöhen die Sicherheit am Arbeitsplatz.

Was sind die wichtigsten Instandhaltungsstrategien?

Zu den wichtigsten Instandhaltungsstrategien gehören reaktive, vorbeugende und vorausschauende Instandhaltung. Die Ansätze helfen, die betriebliche Effizienz zu erhalten und Ausfallzeiten zu minimieren. Durch den strategischen Einsatz der Methoden können Unternehmen die Leistung ihrer Anlagen proaktiv verwalten.

6 gängige Wartungsstrategien

  1. Vorbeugende Wartung (PM): Regelmäßige Routine-Wartungen basierend auf Zeitplänen oder Nutzungsmustern zur Verhinderung von Ausfällen.
  2. Vorausschauende Instandhaltung (PdM): Nutzung von Echtzeitdaten und Technologien wie Sensoren zur Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) zur Vorhersage und Vermeidung von Ausfällen.
  3. Reaktive Instandhaltung (RM): Wartungsmaßnahmen werden nur dann ergriffen, wenn ein tatsächlicher Ausfall oder eine Funktionsstörung an Anlagen auftritt. Der Ansatz, auch als run-to failure bezeichnet, ist geeignet für weniger kritische Anlagen, bei denen Ausfallzeiten keine größeren Auswirkungen auf den Gesamtbetrieb haben.
  4. Reliability-Centered-Maintenance (RCM): Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung: Optimierung von Wartungsmaßnahmen durch Analyse der häufigsten Ausfallmodi und Entwicklung von Wartungsplänen, um Anlagenausfälle zu vermeiden. Die Strategie hat zum Ziel, Wartungseffizienz zu maximieren, indem sie sich auf die kritischsten Aspekte der Anlagenleistung konzentriert.
  5. Zustandsbasierte Instandhaltung (CBM): Echtzeit-Überwachung von Anlagen zur Definition von Wartungsbedarf, basierend auf dem Ist-Zustand von Anlagen. Die Methode reduziert überflüssige Wartung und gewährleistet, dass Anlagen optimal betrieben werden.
  6. Total Productive Maintenance (TPM): Integration von Wartung in Produktionspläne mit dem Ziel, Ausfälle zu minimieren und die Gesamtproduktivität zu steigern. Die integrierte Strategie erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Wartung und Produktion.

Auswahl der passenden Instandhaltungsstrategie

Die Wahl der richtigen Strategie hängt von mehreren Faktoren ab:

  • Wartungskosten: Vergleich der Kosten für Wartung und potenzielle Schadenskosten.
  • Anlagenkritikalität: Beurteilung der Bedeutung jeder Anlage für den Betrieb.
  • Ausfallzeiten: Auswirkungen ungeplanter Stillstände auf Betriebsprozesse.
  • Langfristige Kosten: Berücksichtigung der Kosten für präventive und reaktive Wartung.
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Effektives Wartungsprogramm: So gelingt die Umsetzung

Ein effektives Wartungsprogramm erfordert die sorgfältige Planung und Optimierung von Wartungsprozessen sowie die Einbindung von Wartungstechnikern. Wichtige Schritte sind:

  1. Erstellung eines Wartungsplans:  Eine detaillierte Planung von Wartungsmaßnahmen und  Ressourcen (Budget, Personal, Material). In einem Wartungsplan werden alle nennenswerten Faktoren für eine optimierte Wartung festgehalten. Wichtige Punkte sind: Ermittlung von Instandsetzungsbedarf und Wartungsanforderung von Anlagen und Maschinen.
  2. Optimierung der Wartungsprozesse: Kontinuierliche Verbesserung der Instandhaltung durch die Analyse von Daten, Instandhaltungskennzahlenwie z.B. Mittlere Zeit zwischen zwei Ausfällen (MTBF), Mittlere Zeit bis zur Reparatur (MTTR), Geplante Instandhaltung in Prozent, Gesamtanlageneffektivität (OEE)
  3. Nutzung von Instandhaltungsmanagement-Systemen: Einsatz von CMMS oder EAM zur Prozessoptimierung in der Wartung.
  4. Schulung: Investition in Ausbildung und Einbeziehung von Wartungstechnikern in Entscheidungsprozesse.

Welche Instandhaltungsstrategie ist für mein Unternehmen geeignet?

Für die Festlegung einer effektiven Instandhaltungsstrategie ist es entscheidend, die spezifischen Anforderungen Ihrer Anlagen sowie die übergeordneten Unternehmensziele und die vorhandenen Ressourcen (Budget, Materialien, Personal) genau zu verstehen. Eine Kombination verschiedener Wartungsansätze ist oft vorteilhaft, um eine ausgewogene Balance zwischen Anlagenzuverlässigkeit und Kosteneffizienz zu erreichen. In den letzten zehn Jahren hat das Industrial Internet of Things (IIoT) Instandhaltung grundlegend verändert und ermöglicht Unternehmen, Überwachungstechnologien in der Produktion einzusetzen. Der Einsatz von Computerized Maintenance Management Systems (CMMS) und IoT-Technologien kann entscheidend sein, um Ihre Instandhaltungsstrategie zu optimieren. Besonders wichtig ist es, den Ausfall von Anlagen durch eine detaillierte Analyse der Kritikalität zu minimieren. Es ist zu beachten, dass eine proaktive Wartungsstrategie anfangs höhere Kosten verursachen kann, jedoch langfristig durch die Vermeidung ungeplanter Ausfallzeiten wirtschaftlich sinnvoll ist.

Nachhaltigkeit und Effizienz

Nachhaltige Instandhaltungsstrategien sind für Unternehmen eine Möglichkeit, langfristig Kosten zu sparen und gleichzeitig die Umwelt zu schützen. Regelmäßige Wartung verringert nicht nur den Energieverbrauch, sondern verlängert auch die Lebensdauer der Anlagen, was zu geringeren Betriebskosten führt. Ein gutes Beispiel dafür ist der Einsatz von energieeffizienten Technologien bei Siemens, wo die Einführung solcher Maßnahmen zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs um 30% und einer Verlängerung der Lebensdauer ihrer Maschinen um bis zu 20% führte. Durch den Einsatz umweltfreundlicher Materialien und Verfahren können Unternehmen zudem ihre Betriebseffizienz steigern und den ökologischen Fußabdruck reduzieren. Dies fördert nicht nur die soziale Verantwortung des Unternehmens, sondern stellt auch sicher, dass Ressourcen verantwortungsvoll genutzt und Abfälle minimiert werden.

Präventive Instandhaltung umfasst routinemäßige Inspektionen und Reparaturen basierend auf vorgegebenen Zeitplänen. Sie erzielt, Anlagenausfälle zu verhindern, indem potenzielle Probleme angesprochen werden, bevor diese eskalieren.

Prädiktive Instandhaltung hingegen nutzt Echtzeitdaten und Analysen, um  Wartungsbedarf basierend auf dem Ist-Zustand von Anlagen zu ermitteln. Es werden Daten erfasst und potenzielle Ausfälle mithilfe von Sensoren und Zustandsüberwachungssystemen (Condition Monitoring) vorausgesagt.

Reaktive Instandhaltung, auch als „run-to-failure“ bezeichnet, wird im Allgemeinen nicht bevorzugt. Obwohl die Methode anfangs kosteneffizient erscheinen mag, kann sie zu erhöhten Ausfallzeiten, höheren Reparaturkosten und  verringerter Maschinen- und von Anlagenverfügbarkeit führen. Reaktive Instandhaltung ist für Anlagen mit geringer Kritikalität geeignet oder für den Fall, dass Kosten eines Ausfalls vorhersehbar sind.

Reliability-Centered Maintenance (RCM) ist eine umfassende Instandhaltungsstrategie, die erzielt, Wartungsmaßnahmen insbesondere für kritische Anlagen zu optimieren. Ausfallarten werden identifiziert, Konsequenzen analysiert und Wartungspläne entwickelt, die auf die Anforderungen und Spezifikationen jeder Anlage zugeschnitten sind. RCM möchte ein Gleichgewicht zwischen präventiver und reaktiver Instandhaltung erreichen. So werden  Wartungsmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt durchgeführt, Ausfallzeiten minimiert und die Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit erhöht.

Die Bestimmung der Kritikalität von Anlagen ist entscheidend, um Wartungsmaßnahmen zu priorisieren. Faktoren, die bei der Bewertung berücksichtigt werden sollten:

  • Auswirkungen auf den Betrieb
    Bewerten Sie, wie wichtig eine Anlage für den gesamten Betriebsablauf ist. Wenn der Ausfall einer Anlage die Produktion stark beeinträchtigt, die Zufriedenheit Ihrer Kunden negativ beeinflusst oder ein Sicherheitsrisiko darstellt, sollte diese Anlage als sehr kritisch eingestuft werden.
  • Konsequenzen eines Ausfalls
    Überlegen Sie, welche Folgen der Ausfall einer Anlage haben könnte. Dazu gehören die Kosten durch den Stillstand, die Reparaturkosten und mögliche Umweltrisiken. Anlagen, deren Ausfall schwerwiegende Konsequenzen hat, sollten vorrangig durch regelmäßige Wartung geschützt werden.
  • Wert der Anlage
    Überlegen Sie, welchen Wert die Anlage für Ihr Unternehmen hat. Dies umfasst die Kosten für einen eventuellen Ersatz, die Bedeutung der Anlage für die Hauptaufgaben Ihres Unternehmens und wie stark sie den Umsatz beeinflusst. Anlagen, die teuer sind oder entscheidend für den Betrieb sind, werden als besonders wichtig betrachtet.
  • Wartungshistorie
    Schauen Sie sich die Wartungshistorie der Anlage genau an, um wiederkehrende Probleme, Ausfallraten und benötigten Reparaturaufwand zu einzuschätzen. Wenn eine Anlage oft ausfällt oder hohe Wartungskosten verursacht, könnte dies darauf hinweisen, dass sie eine höhere Priorität bei der Kritikalitätsbewertung erhalten sollte.

Tools, die zur Instandhaltungsverwaltung beitragen können: 

Computerized Maintenance Management Systems (CMMS)
CMMS-Software hilft Unternehmen dabei, Wartungsprozesse zu optimieren, indem sie die Verwaltung von Arbeitsaufträgen automatisiert, präventive Wartungsaufgaben plant, die Anlagenhistorie nachverfolgt, den Inventar verwaltet und Reports generiert. CMMS-Systeme ermöglichen eine bessere Organisation, Kommunikation und datengestützte Entscheidungsfindung.

Systeme der Zustandsüberwachung (Condition Monitoring)
Systeme der Zustandsüberwachung nutzen verschiedene Sensoren wie Vibration, Temperatur, Druck oder Durchfluss, um fortlaufend die Funktionstühctigkeit von Anlagen zu überwachen. Die Systeme erfassen Echtzeitdaten, identifizieren Abweichungen und Anomalien und senden frühzeitige Warnungen vor potenziellen Ausfällen. Durch den Einsatz von Condition Monitoring können Wartungsmaßnahmen basierend auf dem Ist-Zustand von Anlagen geplant werden, was Ausfallzeiten minimiert und die Betriebseffizienz maximiert.

Unternehmen integrieren häufig unterschiedliche Instandhaltungsstrategien in ihre Wartungsprogramme, um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen. Je nach Art der Anlage und deren Bedeutung für den Betrieb können verschiedene Ansätze gewählt werden:

  1. Kritische Anlagen: Diese Anlagen folgen einer präventiven Instandhaltungsstrategie. Durch proaktives Handeln werden potenzielle Probleme frühzeitig erkannt und behoben, um eine fortwährende Zuverlässigkeit sicherzustellen.

  2. Weniger kritische Anlagen: Für diese Anlagen ist eine reaktive Wartung sinnvoll, bei der Maßnahmen erst bei Ausfällen oder Fehlfunktionen ergriffen werden, die nur geringe Auswirkungen auf den Betrieb haben.

  3. Anlagen mit komplexen oder einzigartigen Ausfallarten: Hier bietet sich die Reliability-Centered Maintenance (RCM) an. Diese Strategie passt Wartungspläne individuell an die spezifischen Anforderungen und Spezifikationen der Anlage an.

Durch den gezielten Einsatz dieser Strategien können Unternehmen ihre Wartungsmaßnahmen optimieren und die Effizienz ihrer Betriebsabläufe maximieren.

Image: Adobe Stock – Copyright: © Visoot – stock.adobe.com

Arne Reis

Gründer

Arne Reis, Founder of flowdit

Kombiniert praktische Innovation mit einem Schwerpunkt auf Qualität.

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