Die wachsenden Anforderungen des globalisierten Marktes zwingen Unternehmen dazu, alle Prozesse und Strukturen zu prüfen und zu optimieren.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Instandhaltung als wichtigen
Teilprozess der Produktion. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf equipmentbezogenen Instandhaltungsstrategien und ihrer Findung.
Die Untersuchung liefert nicht nur eine Übersicht über das Thema Instandhaltungsstrategien, sondern stellt auch die Voraussetzungen und Kriterien zur Wahl einer Instandhaltungsstrategie sowie zur Einführung eines Controlling-Systems für Instandhaltungsstrategien dar.
Im Ergebnis der Arbeit wird ein Auswahlverfahren für eine equipmentbezogene
Instandhaltungsstrategie geschaffen. Dazu werden Auswahl- und Ausschlusskriterien für Instandhaltungsstrategien definiert. Als systematische Darstellungsform für das Auswahlverfahren dient ein Flussdiagramm. Darin werden die Auswahl- und Ausschlusskriterien in eine logische Reihefolge gebracht. Um eine equipmentbezogene Instandhaltungsstrategie oder einen Mix aus mehreren Strategien zu finden, muss das Auswahlverfahren an allen Hauptbauteilgruppen der Anlage durchgeführt werden. Auf der Basis von Kennzahlen ist ein Controlling-System zu etablieren.
Die nötigen Schritte zur Implementierung von Instandhaltungsstrategien und eines geeigneten Controlling-Systems werden an einem konkreten Praxisbeispiel entwickelt. Eine wirtschaftliche Bewertung der gewählten Strategien konnte im Rahmen der Arbeit aufgrund des zu kleinen Betrachtungszeitraums seit der Einführung nicht vorgenommen werden.
Inhaltsverzeichnis
Abstract (Deutsch/Englisch)
Verzeichnis der Abkürzungen
Verzeichnis der Symbole
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1. Einführung
1.1 Ausgangssituation für Unternehmen
1.2 Ausgangssituation für die Instandhaltung in Unternehmen
1.3 Zielsetzung und Ablauf der Untersuchung
1.4 Forschungsstand
2. Grundlagen des Instandhaltungsmanagements
2.1 Bedeutung der Instandhaltung
2.2 Entwicklungstendenzen in der Instandhaltung
2.3 Begriffe der Instandhaltung
2.4 Ziele der Instandhaltung
2.5 Definition Instandhaltungsmanagement
3. Hauptaspekte des Instandhaltungsmanagements
3.1 Instandhaltungsstrategien und Instandhaltungsmethoden
3.1.1 Schadensorientierte Instandhaltung (SIH)
3.1.2 Vorbeugende Instandhaltung (VIH)
3.1.3 Zustandsorientierte Instandhaltung (CBM)
3.1.4 Risikobasierte Inspektion (RBI)
3.1.5 Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung (RCM)
3.1.6 Umfassende produktive Instandhaltung (TPM)
3.1.7 Zuverlässigkeitsbasierte Instandhaltung (RBM)
3.2 Organisation der Instandhaltung
3.2.1 Eingliederung der Instandhaltung in Unternehmen
3.2.2 Unternehmensinterne Instandhaltungsorganisation
3.3 Instandhaltungscontrolling
3.3.1 Definition Instandhaltungscontrolling
3.3.2 Ziele des Instandhaltungscontrollings
3.3.3 Prozess des Instandhaltungscontrollings
3.3.4 Informationssystem in der Instandhaltung
3.3.5 Kennzahlensystem in der Instandhaltung
4. Auswahl von Instandhaltungsstrategien
4.1 Kriterien für die Strategiewahl
4.1.1 Auswahlkriterien für Strategien
4.1.2 Ausschlusskriterien für Strategien
4.2 Darstellung eines Strategieauswahlverfahrens
4.2.1 Festlegung eines Auswahlverfahrens
4.2.2 Schaffung des Auswahlverfahrens
4.3 Controlling für Instandhaltungsstrategien
4.3.1 Controllingsystem für Instandhaltungsstrategien
4.3.2 Berichtwesen für das Steuerungssystem
5. Einführung von Instandhaltungsstrategien am Praxisbeispiel
5.1 Festlegen der Untersuchungsobjekte
5.1.1 Grundlagen des Tiefdruckverfahrens
5.1.2 Auswahl der Untersuchungsobjekte
5.2 Auswahl einer Strategie für die Untersuchungsobjekte
5.2.1 Durchführung Strategieauswahlverfahren
5.2.2 Vorstellung der gewählten Strategien
5.3 Einführung der Strategien
5.3.1 Sollvorgehensweise zur Einführung der Strategien
5.3.2 Praxisüberführung der Strategien
5.4 Controlling für die gewählten Instandhaltungsstrategien
5.4.1 Einführung eines Steuerungssystems
5.4.2 Berichtwesen für das Steuerungssystems
5.5 Bewertung der gewählten Instandhaltungsstrategien
6. Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
Anhang 1: Befragung Instandhaltung
Anhang 2: Kennzahlenblatt Anlagenverfügbarkeit
Anhang 3: Kennzahlenblatt Budgetabweichungsgrad
Anhang 4: Kennzahlenblatt Fremdleistungsanteil
Anhang 5: Kennzahlenblatt Materialkostenanteil
Anhang 6: Kennzahlenblatt Lohnkostenanteil
Anhang 7: Controllingbericht
Anhang 8: Druckmaschine Beispiel Seitenansicht
Anhang 9: Regelwartungsplan
Anhang 10: Endbestimmung Kennzahlenblätter
Anhang 11: Druckmaschine - Controllingberichte (1-3/2006)
Abstract (Deutsch/Englisch)
Die wachsenden Anforderungen des globalisierten Marktes zwingen Unternehmen dazu, alle Prozesse und Strukturen zu prüfen und zu optimieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Instandhaltung als wichtigen Teilprozess der Produktion. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf equipmentbezogenen Instandhaltungsstrategien und ihrer Findung.
Das Buch liefert nicht nur eine Übersicht über das Thema Instandhaltungsstrategien, sondern stellt auch die Voraussetzungen und Kriterien zur Wahl einer Instandhaltungsstrategie sowie zur Einführung eines Controlling-Systems für Instandhaltungsstrategien dar.
Im Ergebnis der Arbeit wird ein Auswahlverfahren für eine equipmentbezogene Instandhaltungsstrategie geschaffen. Dazu werden Auswahl- und Ausschlusskriterien für Instandhaltungsstrategien definiert. Als systematische Darstellungsform für das Auswahlverfahren dient ein Flussdiagramm. Darin werden die Auswahl- und Ausschlusskriterien in eine logische Reihefolge gebracht. Um eine equipmentbezogene Instandhaltungsstrategie oder einen Mix aus mehreren Strategien zu finden, muss das Auswahlverfahren an allen Hauptbauteilgruppen der Anlage durchgeführt werden. Auf der Basis von Kennzahlen ist ein Controlling-System zu etablieren.
Die nötigen Schritte zur Implementierung von Instandhaltungsstrategien und eines geeigneten Controlling-Systems werden an einem Praxisbeispiel entwickelt. Eine wirtschaftliche Bewertung der gewählten Strategien konnte im Rahmen der Arbeit aufgrund des zu kleinen Betrachtungszeitraums seit der Einführung nicht vorgenommen werden.
The increasing requirements of the global market force enterprises to check and to optimize all processes and structures. This work deals with the maintenance as an important part of the production. Its central contents are equipment obtained maintenance strategies and their selection.
The analysis offers not only an overview of maintenance strategies, but shows also the conditions and criteria for the choice of a maintenance strategy as well as the way to the introduction of a controlling system.
In the result of the work a selective procedure for an equipment obtained maintenance strategy is created. In addition selection and exclusion criteria for maintenance strategies are defined. A flow chart is used as a systematic form of illustration. In it the selection and exclusion criteria are brought into a logical sequence. In order to find an equipment obtained maintenance strategy or one mix from several strategies, the selection procedure must be applied on all groups of main construction units of the plant. It is necessary to install a controlling system on the basis of special quantities.
The necessary steps for the implementation of maintenance strategies and of a suitable controlling system are developed at a practical example. An economic evaluation of the selected strategies could not be made in the context of the work due to the too small period since the introduction.
Verzeichnis der Abkürzungen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Verzeichnis der Symbole
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1 Kostennachteil baden-württembergischer Unternehmen
Abb. 2 Wettbewerbsfähigkeit
Abb. 3 Schwachstellen der Instandhaltung
Abb. 4 Entwicklung der Instandhaltungstechniken
Abb. 5 Unterteilung der Instandhaltung
Abb. 6 Abbau und Erstellung des Abnutzungsvorrates
Abb. 7 Klassische Badewannenkurve
Abb. 8 Sechs Verläufe der Ausfallrate
Abb. 9 Haupt- und Unterziele der Instandhaltung
Abb. 10 Regelkreis des Instandhaltungsmanagements
Abb. 11 Neue Methoden und alte Strategien
Abb. 12 Auswahlprozess für vorwegnehmende IH-Maßnahmen
Abb. 13 Auswahlprozess für Standardmaßnahmen
Abb. 14 Gesamteffektivität von Anlagen
Abb. 15 Unterschiede Einstellung Japan/Westen
Abb. 16 TPM-Einführung in sieben Stufen
Abb. 17 Organisationsformen
Abb. 18 Funktionale Organisation der IH
Abb. 19 Divisionale Organisation der IH
Abb. 20 Vor- u. Nachteile zentraler u. dezentraler IH-Organisation
Abb. 21 Outsourcing-Strategien bei IH-Tätigkeiten
Abb. 22 Kostencontrolling und Technisches Controlling
Abb. 23 Prozess des Instandhaltungscontrollings
Abb. 24 Vor- und Nachteile von Kennzahlen
Abb. 25 Strukturierungskennzahlen der Aufbauorganisation
Abb. 26 Kostenkennzahlen
Abb. 27 Kennzahlen der Arbeitsbelastung
Abb. 28 Kennzahlen der Arbeitsproduktivität
Abb. 29 Kennzahlen zur Beurteilung der dispositiven Qualität
Abb. 30 Ablaufschema zur Ermittlung einer IH-Strategie
Abb. 31 Flussdiagramm zur Strategiewahl
Abb. 32 Arbeitsschritte zur Bildung von Kennzahlen
Abb. 33 Kennzahlenzuordnung zur Führungsebene
Abb. 34 Kennzahlenblatt
Abb. 35 System des direkten Tiefdrucks
Abb. 36 Druckmaschine Beispiel Seitenansicht
Abb. 37 Regelwartungsplan
Tabellenverzeichnis
Tab. 1: Instandhaltungsaufwand BRD
Tab. 2 Instandhaltungsziele aus Befragung
Tab. 3 Faktoren zur Strategiewahl aus Befragung
Tab. 4 Druckmaschine technische Daten
Tab. 5 Druckmaschine Hauptbauteilgruppen
Tab. 6 DM Auswahlverfahren Elektromotoren
Tab. 7 DM Auswahlverfahren Registerregelanlage
Tab. 8 DM Auswahlverfahren Viskositätsregelanlage
Tab. 9 Druckmaschine Strategien für die Hauptbauteilgruppen
Tab. 10 Aufgaben der Instandhaltung
Tab. 11 Ziele der Instandhaltung
Tab. 12 Instandhaltungsstrategien
Tab. 13 Faktoren für Strategiewahl
Tab. 14 Kennzahlenblatt Anlagenverfügbarkeit
Tab. 15 Kennzahlenblatt Budgetabweichungsgrad
Tab. 16 Kennzahlenblatt Fremdleistungsanteil
Tab. 17 Kennzahlenblatt Materialkostenanteil
Tab. 18 Kennzahlenblatt Lohnkostenanteil
Tab. 19 Controllingbericht
Tab. 20 Kennzahlenblatt Anlagenverfügbarkeit
Tab. 21 Kennzahlenblatt Budgetabweichungsgrad
Tab. 22 Kennzahlenblatt Fremdleistungsanteil
Tab. 23 Kennzahlenblatt Materialkostenanteil
Tab. 24 Kennzahlenblatt Lohnkostenanteil
Tab. 25 Druckmaschine - Controllingbericht (01/06)
1. Einführung
1.1 Ausgangssituation für Unternehmen
Der Industriestandort Deutschland sieht sich heute einer Marktsituation gegenüber, die sich in den letzten Jahren stark verändert hat und in Zukunft noch schneller ändern wird. Durch die Globalisierung, d.h. die Verflechtung der nationalen und internationalen Märkte, entstehen für jedes Unternehmen starke Wettbewerber. Da der Mitwettbewerber zwar wie bisher räumlich getrennt, aber durch das Informationszeitalter nur noch einige wenige Mausklicks entfernt ist und zukünftig genauso zuverlässig, innovativ, qualitativ gleichwertig und preiswert produzieren kann, wird der Wettbewerbsdruck für die deutschen Unternehmen weiter anwachsen.[1]
Schon heute haben deutsche Unternehmen im Vergleich zu führenden Wettbewerbern am Markt Nachteile bei den Produktionskosten, wie nachfolgende Abbildung am Beispiel baden-württembergischer Unternehmen zeigt[2].
Abb. 1 Kostennachteil baden-württembergischer Unternehmen[3]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Neben den bundesrepublikanischen Strukturproblemen, die im Vergleich mit anderen Ländern deutlich werden, müssen die Unternehmen selbst den jahrelang aufgebauten „Wohlstandsspeck“ beseitigen. Um zukünftig wettbewerbsfähig zu bleiben, ist es angeraten, gleichzeitig die Produkt-, Organisations- und Prozessstruktur kritisch zu prüfen und ggf. zu optimieren. Abbildung 2 illustriert den Zusammenhang zwischen Wettbewerbsfähigkeit und innovativen Produkten, Strukturen und Prozessen.[4]
Abb. 2 Wettbewerbsfähigkeit[5]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Ziel dieser Optimierung ist es auch, dem immer wichtiger werdenden Faktor Zeit gerecht zu werden. Im heutigen Käufermarkt wird der Kunde demjenigen einen Auftrag erteilen, der bei einer bestimmten Qualitäts- und Preisvorgabe die kürzeste Lieferzeit hat. Der Zeitraum von der Idee bis zur Markteinführung von neuen Produkten ist ebenfalls entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg eines Unternehmens.
1.2 Ausgangssituation für die Instandhaltung in Unternehmen
Oft wird in bestehenden Unternehmensorganisationen immer noch von funktionszentralisierten Strukturen ausgegangen, in denen eine klare Trennung der Kompetenzen von direkten und indirekten Bereichen, z. B. in dem Wertschöpfungsprozess zugeordneten Bereichen wie der Instandhaltung (IH),besteht. Demgegenüber wird in einem modernen Produktionskonzept der Prozess in den Mittelpunkt der Betrachtung gestellt, so dass alle Funktionen, die die Steuerung und Sicherung des Prozesses unmittelbar beeinflussen, in den Prozess integriert sind.[6]
Es ist anzunehmen, dass in vielen Instandhaltungsbereichen von Unternehmen Schwachstellen bei der Transparenz und der Wahl der eingesetzten Instrumente existieren. Untersuchungen in Unternehmen ganz verschiedener Branchen in unterschiedlichen europäischen und außereuropäischen Ländern bestätigen diese Annahme glaubhaft. Die nachfolgende Abbildung fasst typische Schwachstellen in der Instandhaltung zusammen. Ungezieltes, unkoordiniertes Handeln ist oft die negative Folge dieser Schwachstellen, was sich in unbefriedigenden Anlagenverfügbarkeiten sowie hohen Ausfall- u. Instandhaltungskosten widerspiegelt.[7]
Abb. 3 Schwachstellen der Instandhaltung[8]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Um dem bereits geschilderten erhöhten Wettbewerbsdruck standhalten zu können, sind die Unternehmen gezwungen, die eingesetzten Ressourcen optimal zu nutzen und gegebenenfalls schnell und flexibel an die geänderten Aufgabenstellungen anzupassen.[9]
Dadurch wandeln sich auch die Maschinen und Anlagen hinsichtlich ihrer Funktionalität zu hoch automatisierten und komplexen, verketteten Produktionssystemen, die im Bedarfsfall ebenso schnell und flexibel umgerüstet bzw. angepasst werden müssen. Die Zunahme der Komplexität treibt die Produktionssysteme an ihre technische Belastungsgrenze, wodurch die Störanfälligkeit und die Betriebskosten des gesamten Produktionssystems steigen.[10]
Der Einsatz hochkomplexer Produktionssysteme stellt erhöhte Ansprüche an Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kostenminimierung.[11] Bei der Erfüllung dieser gestiegenen Anforderungen spielt auch die Instandhaltung als Teil des Gesamtprozesses „Produktion“ eine wichtige Rolle. Die Instandhaltung, deren wichtigste Aufgabe in der Sicherung der technischen und zeitlichen Verfügbarkeit sowie der Prozessfähigkeit besteht, leistet daher einen nicht unerheblichen Beitrag zum wirtschaftlichen Gesamtergebnis.[12]
Die Produktion in Unternehmen erwartet von den Instandhaltungsbereichen heutzutage nachgerade eine maximale Anlagenverfügbarkeit bei geringsten Aufwendungen für die dazu nötigen Instandhaltungsleistungen. Dadurch gerät die Instandhaltung in ein Spannungsfeld zwischen den Anforderungen der Verfügbarkeit und den Kosten. Diese Situation hat sich in den vergangenen Jahren weiter verschärft, da mit der fortschreitenden Komplexität des Maschinenparks auch ein Anstieg der Instandhaltungskosten um ein Vielfaches einherging.
In vielen Instandhaltungsbereichen fehlen immer noch Steuerungssysteme, die aufzeigen können, wie sich verschiedene Instandhaltungsstrategien auf der Kostenseite auswirken und welche Verfügbarkeiten möglich sind. Die Instandhaltungskapazität wird oft nur für die Behebung von Störungen genutzt und kaum auf eine geplante, vorbeugende Instandhaltung ausgerichtet. Meistens gibt es nur wenig Unterstützung bei der Wahl von objektbezogenen Instandhaltungsintervallen. Zudem wird bei der Neubeschaffung von Anlagen das Wissen der Instandhaltungsbereiche nicht genutzt, um konstruktive Verbesserungen bereits in der Planungsphase zu realisieren.[13]
Die Instandhaltung ist auf vielfache, nicht immer offensichtliche Weise mit anderen Bereichen des Unternehmens vernetzt und für den Erfolg des Hauptprozesses Produktion eines produzierenden Unternehmens von entscheidender Bedeutung.[14] Da die Instandhaltungskosten direkt in die Produktkosten einfließen, bedeutet eine Minimierung der Instandhaltungskosten die Maximierung des Gewinns.[15]
Insgesamt ist die Ausgangslage für die Instandhaltung in den meisten Unternehmen als suboptimal einzuschätzen.
1.3 Zielsetzung und Ablauf der Untersuchung
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Instandhaltung als Teilprozess der Produktion. Sie verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz und beleuchtet zunächst theoretisch Strategien der Instandhaltung und ihre Findung. Anschließend soll am Beispiel von Tiefdruckmaschinen demonstriert werden, wie eine solche Strategiewahl erfolgt.
Die Untersuchung liefert nicht allein eine Übersicht über das Thema Instandhaltungsstrategien, sondern stellt auch die Voraussetzungen, Kennzahlen und Kriterien zur Wahl einer Instandhaltungsstrategie sowie zur Einführung eines Controlling-Systems für Instandhaltungsstrategien dar. Die Implementierung an einem Praxisbeispiel bietet die Möglichkeit, die verschiedenen Instandhaltungskonzepte realitätsnah und empirisch zu erproben. Darüber hinaus verspricht die Orientierung an der Praxis neue Erkenntnisse über die Umsetzbarkeit eines effektiven Controlling-Systems.
Die Arbeit soll sich ihrer Aufgabenstellung in einem methodischen Dreischritt annähern:
1. Im zweiten Kapitel werden zunächst die für den weiteren Verlauf der Arbeit nötigen Begriffe der Instandhaltung definiert. Dann sollen die Bedeutung und die Entwicklungsstufen der Instandhaltung dargestellt werden. Danach ist auf die Ziele der Instandhaltung und das Instandhaltungsmanagement einzugehen. Im dritten Kapitel soll der aktuelle Forschungsstand zum Thema Instandhaltungsstrategien und Instandhaltungscontrolling zusammengefasst und systematisiert werden.
2. Auf der Grundlage dieser theoretischen Ausarbeitung werden im vierten Kapitel die Voraussetzungen und Kriterien zur Wahl von Instandhaltungsstrategien herausgearbeitet. Für die Ermittlung wichtiger Faktoren wird die Befragung als wissenschaftliche Methode zur Datenermittlung eingesetzt. Aufgrund dieser Kriterien wird anschließend ein Auswahlverfahren erstellt. Ferner soll aufgezeigt werden, wie ein Controlling-Konzept für die Instandhaltung aufgebaut werden kann. Die Betrachtungsebene bei der Strategiewahl ist die einer Instandhaltungsabteilung.
3. Im Ergebnis soll im fünften Kapitel ein Leitfaden zur Instandhaltungsstrategiefindung und zur Einführung eines Controlling-Konzeptes am Praxisbeispiel von Tiefdruckmaschinen entwickelt werden.
1.4 Forschungsstand
Die zunehmende Bedeutung des Prozesses Instandhaltung hat auch in Wissenschaft und Lehre ihren Niederschlag gefunden. Im Laufe der Jahre hat die Literatur zum Thema Instandhaltung geradezu expandiert.
Bereits in den 70iger Jahren wurden erste Beiträge zum Thema Strategien in der Instandhaltung und zur Instandhaltungspolitik publiziert.[16] Anfang der 80ziger Jahre bis Anfang der 90ziger Jahre erschien dann eine Reihe von Werken zu ganz unterschiedlichen Themen der Instandhaltung, die auch heute noch als Basisliteratur angesehen werden können. Darunter befanden sich vorwiegend die Themengebiete Instandhaltungsmanagement und Organisation der Instandhaltung[17], Instandhaltungsplanungs- und Steuerungssysteme (IPS-Systeme).[18] In diesem Zeitraum wurden die Begrifflichkeiten der Instandhaltung in verschiedenen Normenwerken definiert, dabei hat sich eine einheitliche Terminologie herausgebildet.[19]
Da die Technik- und Technikenentwicklung u. a. in den Bereichen Automatisierung, Computerisierung und im Qualitätswesens seitdem immer weiter voran schritt, wurden Aktualisierungen in der Literatur notwendig, die sich nun auch mit den neuen Gegebenheiten im Bereich Instandhaltungsmanagement[20], IPS-Systeme[21], Organisation der Instandhaltung[22] und Qualitätswesen in der Instandhaltung[23] befassen musste. Das Normenwerk wurde dementsprechend erweitert und aktualisiert, um den aktuellen Stand der Technik abzubilden.[24]
Seit Ende der 90ziger Jahre gilt die Instandhaltung als Gegenstand des betrieblichen Optimierungsprozesses. Viele neuere Veröffentlichungen widmen sich gerade den Bereichen Instandhaltungsmanagement[25], Instandhaltungsorganisation[26], Instandhaltungscontrolling[27], IPS-Systeme[28] und Qualitätswesen in der Instandhaltung.[29]
2. Grundlagen des Instandhaltungsmanagements
2.1 Bedeutung der Instandhaltung
Soll die Bedeutung der Instandhaltung definiert werden, dann kann dies nur durch die Übernahme der Bewertungsgröße „Wirtschaftlichkeit“ als Bewertungsmaßstab geschehen. Jede Wirtschaftlichkeitsbetrachtung setzt das Beziehen einer Leistung und die Kenntnis der für die Erstellung der Leistung notwendigen Kosten voraus. Im Bereich der Instandhaltung sind Leistungswerte wie das Schaffen von Abnutzungsvorrat oder das Vermeiden von Störungen nicht direkt messbar. Die Instandhaltung wird daher erst im Zusammenhang mit technischen Objekten wirksam, z.B. als Engpassanlage im Produktionsprozess oder als Umwelt- und/oder Arbeitsschutzeinrichtung. Dieser Zusammenhang zwischen dem Objekt und dem Instandhalten bestimmt wesentlich die Bedeutung der Funktion „Instandhaltung“.[30]
Um den volkswirtschaftlichen Aufwand und Nutzen der Instandhaltung zu ermitteln, hat das Deutsche Komitee für Instandhaltung (DKIN) eine Studie durchgeführt. In deren Ergebnis wurde u. a. der Zusammenhang von Bruttosozialprodukt und Instandhaltungskosten im Allgemeinen hergestellt. Ca. 10 Prozent des Bruttosozialproduktes (Bruttonational-einkommens) werden danach für das Instandhalten in der Bundesrepublik Deutschland ausgegeben.[31] Tabelle 1 stellt das Anwachsen des Instandhaltungsaufwandes im zeitlichen Verlauf dar.
Tab. 1: Instandhaltungsaufwand BRD
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Wenngleich die Werte für die Instandhaltungsaufwendungen in der Übersicht aufgrund der problematischen Ermittlung und Wertezuweisung nur generelle Trendaussagen zulassen, wird doch die volkswirtschaftliche Bedeutung der Funktion „Instandhaltung“ deutlich.
Der betriebliche Nutzen der Instandhaltung kann aus der Perspektive einer Instandhaltungsabteilung mit dem Schaffen eines Abnutzungsvorrates beschrieben werden. Aus Sicht des Produktionsmanagements und der Betriebswirtschaft besteht der Nutzen der Instandhaltung dagegen in der Vermeidung von technischen Produktionsunterbrechungen und damit in dem Verhindern von Ausfall- und Ausfallfolgekosten.[32] Diese Betrachtungsweise wurde von Männel[33] zum Anlass genommen, die Konsequenzen des Ausfalls einer Engpassanlage zu untersuchen.[34]
Die betriebswirtschaftliche Betrachtungsweise des Nutzens von IH-Maßnahmen macht indirekt die Bedeutung der Funktion Instandhaltung sichtbar, da die Ausfallfolgekosten plausibel auf die Notwendigkeit von Instandhaltungsaktivitäten hinweisen.[35]
Teuere Anlagenausfälle und Risiken für die Sicherheit und Umwelt lassen sich dann vermeiden, wenn planmäßige und vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden. Durch die steigende Komplexität von Produktions-, Handhabungs- und Transporteinrichtungen einschließlich ihrer Automatisierung und Verkettung wächst die Bedeutung der Instandhaltung sogar weiter an. Für Unternehmen ist es daher sinnvoll, den Instandhaltungsaufwand dem Nutzen gegenüberzustellen. Eine solche Betrachtungsweise führt zu neuen Konzepten, deren Ziel die Erhöhung der Verfügbarkeit von Anlagen und die Reduktion der dazu nötigen Kosten bei gleicher Ausbringung ist. Die Grenzen zwischen den verschiedenen Unternehmenseinheiten verschwimmen und die funktionsorientierte Unternehmensorganisation wird durch die bereits in Kapitel 1.2 erwähnte Konzentration auf Prozesse ersetzt.[36]
2.2 Entwicklungstendenzen in der Instandhaltung
Die Entwicklung der Instandhaltung lässt sich seit den 1930er Jahren über vier Generationen verfolgen. Abb. 4 stellt diese Generationenfolge in Dekaden dar.
Abb. 4 Entwicklung der Instandhaltungstechniken[37]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1. Generation
Der Zeitraum der ersten Generation reicht bis über die Zeit des Zweiten Weltkrieges hinaus. Die Maschinen waren einfach strukturiert, überdimensioniert und hatten einen geringen Mechanisierungsgrad. Stillstandszeiten hatten deshalb nicht die gleichen Folgen wie heute. Die Instandhaltungstätigkeiten an den Anlagen beschränkten sich auf routinemäßiges Reinigen, Inspektion und Schmierung.[38]
2. Generation
Die zweite Generation umfasst den Zeitraum Mitte der 1950er Jahre bis ca. Anfang der 1980er Jahre. Durch die im Zweiten Weltkrieg stark dezimierte Anzahl an Industriearbeitern und den erhöhten Bedarf an Wirtschaftsgütern stieg der Mechanisierungsgrad der Anlagen. Die Bedeutung der Stillstandszeiten wuchs dementsprechend und das Konzept der vorbeugenden Instandhaltung entstand.
Die ebenfalls steigenden Instandhaltungskosten führten zur Entwicklung von ersten Instandhaltungsplanungs- u. Lenkungssystemen, um die Instandhaltung planen und kontrollieren zu können.[39]
3. Generation
Die dritte Generation der Instandhaltung ist geprägt durch die Entwicklung und Anwendung von zahlreichen neuen Instandhaltungstechniken wie der zustandsorientierten Instandhaltung, Total Productive Maintenance (TPM).
Die Phase dieser Instandhaltungsgeneration lässt sich weiterhin durch eine rasche Entwicklung der Technik im Bereich der Automatisierungstechnik und Computerisierung charakterisieren, die zu immer komplexeren, verketteten Anlagen geführt hat. Geänderte gesetzliche Rahmenbedingungen in Bezug auf Arbeitssicherheit und Umweltschutz haben diese Situation für die Instandhaltung maßgeblich beeinflusst. Stillstandszeiten und Instandhaltungskosten wirken sich stärker als zuvor auf den geschäftlichen Erfolg eines Unternehmens aus.[40]
4. Generation
Die vierte Generation der Instandhaltung beschreibt die aktuelle Situation. Die Anforderungen an die Instandhaltung gehen heute über die Sicherung der Verfügbarkeit der Anlagen und die Aufrechterhaltung des Betriebes hinaus. Moderne Instandhaltungskonzepte müssen den Präventionsgedanken aufgreifen und die Anlagen mit dem Ziel der Instandhaltungsvermeidung verbessern. Diese Optimierung lässt sich z. B. durch Konstruktionsänderungen erreichen. Die rasante Entwicklung der Technik, die daraus resultierenden komplexen und verketteten Anlagen sowie die weiter verschärften gesetzlichen Rahmenbedingungen bezüglich Arbeitssicherheit und Umweltschutz haben erhebliche Auswirkungen auf die Instandhaltung der vierten Generation. Für die gegenwärtige Situation in der Instandhaltung ergibt sich folgender Befund:
- Durch die vielen Bauteile sind die Anlagen heute störanfälliger und müssen öfter instand gesetzt werden.
- Stillstandszeiten außerhalb der Fertigungszeit für die Durchführung von Instandhaltungstätigkeiten werden immer kürzer.
- Die Anlagennutzungsdauer nimmt zu.
- Bei komplexen Anlagen dauert die Fehlersuche zumeist länger und kann nur von qualifiziertem Personal durchgeführt werden.
- Aufgrund der hohen Anschaffungskosten der Anlagen steigen die Maschinenstundensätze und damit auch die Ausfall- u. Stillstandskosten.
- Durch die verketteten Anlagen fallen bei Störung einer Anlage oft mehrere Maschinen aus, was die Ausfallkosten erheblich steigert.
Das Tätigkeitsfeld der Instandhaltung der vierten Generation beschränkt sich nicht nur auf die Bereitstellung der definierten Verfügbarkeit bei Einhaltung der vorgegebenen Kosten, sondern umfasst auch die gestiegenen Anforderungen im Hinblick auf Effektivität, Sicherheit, Umweltschutz, Energieeffizienz, Produktqualität und Kundenservice.[41]
2.3 Begriffe der Instandhaltung
Der Begriff Instandhaltung wurde bereits im Jahr 1832 von Babbage beschrieben: „…Es wird auch notwendig sein, die Maschine gelegentlich zu justieren oder zu reparieren; und dies kann wesentlich besser durch einen Monteur, der etwas von Maschinenbau versteht, durchgeführt werden, als von der Person, die die Maschine nutzt. Da Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit von Maschinen zu einem Großteil von der Behebung jedes Rüttelns und jeder Unzulänglichkeit der Bauteile, sobald derartiges auftritt, abhängen, wird die prompte Aufmerksamkeit eines Monteurs vor Ort die Ausgaben, die aus Abnutzungserscheinungen erwachsen, erheblich reduzieren.“[42]
Niemand würde die Gültigkeit der Aussage in der heutigen Zeit anzweifeln. In Wissenschaft und Praxis existieren eine Reihe von weiteren unterschiedlichen Definitionen und Ausprägungen aufgrund des breit gefächerten Aufgabengebiets der Instandhaltung.[43]
Eine weitgehend akzeptierte Normierung wird durch die DIN 31051 vorgenommen. Die Instandhaltung wird nach DIN 31051 u. DIN EN 13306 definiert als „Kombination aller technischen und administrativen Maßnahmen sowie Maßnahmen des Managements während des Lebenszyklus einer Einheit zur Erhaltung des funktionsfähigen Zustandes oder der Rückführung in diesen, so dass die geforderte Funktion erfüllt werden kann“. Die DIN EN 13306 basiert auf dem englischen Sprachgebrauch, die Definitionen stehen aber in keinem Widerspruch zueinander. Unter der kleinsten Betrachtungseinheit wird in der Instandhaltung nach dem genannten Normwerk verstanden: „Jedes Teil, Bauelement, Gerät, Teilsystem, jede Funktionseinheit, jedes Betriebsmittel oder System, das für sich alleine betrachtet werden kann“.
Die Instandhaltung ist nach DIN 31051 vollständig in die Grundmaßnahmen Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung unterteilt. Abbildung 5 veranschaulicht diese Unterteilung.
Abb. 5 Unterteilung der Instandhaltung[44]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
In der Instandhaltung eingeschlossen sind:
- Berücksichtigung inner- u. außerbetrieblicher Forderungen,
- die Abstimmung der Instandhaltungsziele mit den Unternehmenszielen,
- die Berücksichtigung der entsprechenden Instandhaltungsstrategien.[45]
Die vier Grundmaßnahmen werden nach DIN 31051 wie folgt definiert:
- Wartung: „Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus des vorhandenen Abnutzungsvorrates“,
- Inspektion: „Maßnahmen zur Festlegung und Beurteilung des Istzustandes, der auf die spezifischen Belange des jeweiligen Betriebes oder der Betrachtungseinheit abgestellt ist und hierfür verbindlich gilt; dieser Plan [Inspektionsplan, der Verfasser] soll u. a. Angaben über Ort, Termin, Methode, Gerät, Maßnahmen und zu betrachtende Merkmalswerte enthalten“,
- Instandsetzung: „Maßnahmen zur Rückführung einer Betrachtungseinheit in den funktionsfähigen Zustand mit Ausnahme von Verbesserungen“,
- Verbesserung: „Kombination aller technischen und administrativen Maßnahmen sowie Maßnahmen des Managements zur Steigerung der Funktionssicherheit einer Betrachtungseinheit, ohne die von ihr geforderten Funktion zu ändern“.
Um die Abbaukurve des Abnutzungsvorrates einer Betrachtungseinheit zu erläutern, müssen zuvor einige Begriffe erläutert werden. Die Begriffe Abnutzung, Abnutzungsvorrat und Abnutzungsgrenze sind in der DIN 31051 definiert:
- Abnutzung: „Abbau des Abnutzungsvorrates, hervorgerufen durch chemische und / oder physikalische Vorgänge“,
- Abnutzungsvorrat: Vorrat der möglichen Funktionserfüllungen unter festgelegten Bedingungen, der einer Betrachtungseinheit aufgrund der Herstellung, Instandsetzung oder Verbesserung innewohnt“,
- Abnutzungsgrenze: „Der vereinbarte oder festgelegte Mindestwert des Abnutzungsvorrates“.
Abbildung 6 zeigt einen möglichen Verlauf der Abbaukurve des Abnutzungsvorrates.
Abb. 6 Abbau und Erstellung des Abnutzungsvorrates[46]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
In der Praxis ist der Zeitraum zwischen Einbau und Ausfall eines Bauteils nicht vorhersehbar. Deshalb muss sich die Instandhaltungsplanung auf Laufzeitprognosen stützen.[47] In diesem Zusammenhang macht es Sinn, den Begriff Ausfallrate zu definieren. Nach DIN EN 13306 ist die Ausfallrate (λ) definiert als „Anzahl der Ausfälle einer Einheit während eines gegebenen Zeitintervalls dividiert durch dieses Zeitintervall.“
Die Ausfallrate wird in Ausfallzeit pro Zeiteinheit (1/Zeiteinheit) angegeben. Für einen Motor, der beispielsweise eine Ausfallrate von 1/1000h aufweist, liegt die Wahrscheinlichkeit des Ausfalls bei einer 10 Stunden dauernden Reise bei 1 Prozent.
Der Kehrwert der Ausfallrate ist die mittlere Dauer bis zum Ausfall oder auch die mittlere Lebensdauer (Englisch: Mean Time to Fail (MTTF)) eines Objektes. Dieser Zusammenhang gilt streng genommen nur, wenn die Ausfallrate zeitunabhängig ist.[48]
Für die Instandhaltungsplanung ist der Verlauf der Ausfallrate von großer Bedeutung. Er kann steigend, konstant oder fallend sein. Durch ihn können die charakteristischen Phasen der Bauteillebensdauer beschrieben und durch die so genannte „Badewannenkurve“ für die meisten Instandhaltungsobjekte dargestellt werden:
Abb. 7 Klassische Badewannenkurve[49]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Die in Abbildung 7 dargestellte Kurve zeigt die drei Phasen, die eine Betrachtungseinheit in der Betriebszeit durchläuft:
- Anlaufperiode (a): Frühausfälle beruhen auf Fehlern in der Konstruktion, Fertigung, im Zusammenbau oder auf Einstellungsfehlern.
- Normale Arbeitsperiode (b): Zufallsausfälle werden oft durch das Zusammenwirken ungünstiger Umstände verursacht. Ein Auftreten von Zufallsausfällen ist schwer vorherzusagen und unabhängig vom Bauteilalter.
- Abnutzungsperiode (c): Alterungsausfälle werden durch Abnutzungs- oder Alterungserscheinungen bedingt.
In Kenntnis dieser Zusammenhänge kann die Instandhaltungsplanung bereits erste Schlüsse für eine Strategiewahl ziehen. Dies wird beispielsweise im Kapitel 3.1.5 näher erläutert.[50]
Für fast alle Anlagenteile, die einer direkten Abnutzung unterliegen, gilt die Badewannen-Kurvenform. Komplexe Anlagen und Anlagenteile, die keiner direkten Abnutzung unterliegen, können andere Kurvenverläufe der Ausfallrate aufweisen.[51]
Abb. 8 Sechs Verläufe der Ausfallrate[52]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Die in Abbildung 8 dargestellten Verläufe zeigen den Zusammenhang zwischen Lebensdauer und Ausfallrate und wurden durch umfangreiche Untersuchungen bei der Entwicklung von Instandhaltungsplänen für die Luftfahrtindustrie ermittelt. Welches Modell Gültigkeit hat, ist abhängig von der Art und dem Einsatzgebiet der Anlage. Die Verläufe der einzelnen Modelle werden wie folgt beschrieben:
- Verlauf A stellt den schon aus Abbildung 7 bekannten Verlauf der „Badewannenkurve“ dar. Die Kurve beginnt und endet mit einer hohen Ausfallrate, dazwischen ist die Ausfallrate konstant.
- Verlauf B beginnt mit konstanter oder leicht ansteigender Ausfallrate und endet wie Verlauf A in der sog. Verschleißzone.
- Verlauf C ist gekennzeichnet durch eine stetig ansteigende Ausfallrate ohne erkennbares Verschleißalter.
- Verlauf D hat zu Beginn eine geringe Ausfallrate und steigt auf ein konstantes Niveau.
- Verlauf E weist über die gesamte Betriebszeit eine konstante Ausfallrate auf, es gibt daher nur Zufallsausfälle.
- Verlauf F beginnt mit einer hohen Ausfallrate in der Anfangsperiode und sinkt dann auf eine konstante oder schwach steigende Ausfallrate.[53]
2.4 Ziele der Instandhaltung
Die Ziele der Instandhaltung ergeben sich aus den Produktionszielen, die wiederum aus den Unternehmenszielen abgleitet werden müssen. Beispielsweise könnte ein Unternehmensziel „Gewinnmaximierung“ lauten, was u. a. das Produktionsziel „wettbewerbsfähige Stückkosten“ zur Folge hat. Die Instandhaltung wäre dann auf das Ziel orientiert, die „definierte Kapazitätsauslastung der Produktionsanlagen zu gewährleisten“.[54]
Generell kann festgestellt werden, dass es das Ziel der betrieblichen Instandhaltung ist, die erforderliche Verfügbarkeit der Produktionsanlagen bei einem möglichst geringen Kostenaufwand sicherzustellen. Dabei agiert die betriebliche Instandhaltung als Dienstleister für die Produktion, die als Kunde den erforderlichen Grad der Instandhaltung festlegt. Wie bereits in Abschnitt 1.2 erwähnt, ist die Instandhaltung bei der Sicherstellung der definierten Anlagenverfügbarkeit zu möglichst geringen Kosten einem klassischen Zielkonflikt ausgesetzt. Denn je höher die benötigte technische Verfügbarkeit definiert wurde, desto höher ist der Instandhaltungsaufwand. Infolgedessen kann es zu Kostensteigerungen kommen.[55]
Um weitere betriebsspezifische Ziele der Instandhaltung zu ermitteln, wurde im eingangs erwähnten Beispielbetrieb im Rahmen dieser Arbeit eine Befragung mittels eines Fragenbogens (siehe Anhang 1) durchgeführt.
Dieser Fragebogen wurde an zwölf Mitarbeiter mit unterschiedlicher Qualifikation (Ingenieure, Techniker, Meister, Facharbeiter) verteilt und von fünf Mitarbeitern beantwortet. Dabei haben die Mitarbeiter die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten weiteren Ziele der betrieblichen Instandhaltung genannt und mit einer entsprechenden Gewichtung bewertet. Mehrfachnennungen wurden vernachlässigt.
Tab. 2 Instandhaltungsziele aus Befragung[56]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Nach Einschätzung der Befragten umfasst die innerbetriebliche Instandhaltung neben den klassischen Aufgaben wie Wartung, Inspektion und Instandsetzung auch weitere Felder wie die innerbetrieblichen Service- und Managementaufgaben.
Das Ergebnis der Umfrage bestätigt, dass die Ziele der Instandhaltung noch präziser zu untergliedern sind. Abbildung 9 unterteilt die Instandhaltungsziele daher in Haupt- und Unterziele. Die Unterziele wiederum lassen sich noch feiner in technisch-organisatorische, wirtschaftliche und sonstige Ziele differenzieren.
Abb. 9 Haupt- und Unterziele der Instandhaltung[57]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.5 Definition Instandhaltungsmanagement
Das Instandhaltungsmanagement ist in der DIN EN 13306 definiert: „Alle Tätigkeiten der Führung, welche die Ziele, Strategien und die Verantwortlichkeiten der Instandhaltung bestimmen und sie durch Mittel wie Instandhaltungsplanung, Steuerung und Überwachung und Verbesserung der Organisationsmethoden einschließlich wirtschaftlicher Gesichtspunkte verwirklichen“.
Die Aufgabe des Instandhaltungsmanagements liegt demzufolge in der Gestaltung der Instandhaltungsprozesse, so dass die im vorherigen Abschnitt genannten Ziele erreicht werden. Zu berücksichtigen sind dabei die Eigenschaften der Produktionsanlagen, die Kenntnisse des Instandhaltungspersonals und die Kompetenzverteilung von Instandhaltungs- u. Produktionspersonal.[58]
Die für die Erreichung dieser Aufgabe nötigen Planungs-, Ausführungs- und Kontrollfunktionen wurden von Biedermann in einem Regelkreis des Instandhaltungsmanagements dargestellt:[59]
Abb. 10 Regelkreis des Instandhaltungsmanagements[60]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 10 veranschaulicht die wichtigsten Wirkungszusammenhänge im Instandhaltungsmanagement und stellt die Ablauforganisation der Instandhaltung dar. Im Zentrum des Regelkreises stehen die Aspekte Strategiefindung, Organisation der Instandhaltung und Controlling-System. Diese Hauptaspekte sollen im Folgekapitel näher betrachtet werden.
3. Hauptaspekte des Instandhaltungsmanagements
3.1 Instandhaltungsstrategien und Instandhaltungsmethoden
Eine Instandhaltungsstrategie ist nach DIN EN 13306 definiert als „Vorgehensweise des Managements zur Erreichung der Instandhaltungsziele“. Eine equipmentbezogene Instandhaltungsstrategie legt fest, ob überhaupt, aus welchem Anlass, zu welchem Zeitpunkt, mit welcher Häufigkeit und in welchem Umfang Instandhaltungsarbeiten (Wartung, Inspektion, Instandsetzung) durchgeführt werden.
Bei den klassischen Instandhaltungsstrategien (schadensorientiert, vorbeugend, zustandsorientiert) werden die Grundmaßnahmen der Instandhaltung (siehe Abschnitt 2.3) quantitativ unterschiedlich verteilt durchgeführt. Wie Abbildung 11 zeigt, werden neben den klassischen Methoden vermehrt neue Methoden eingesetzt.[61]
Abb. 11 Neue Methoden und alte Strategien[62]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Im Folgenden sollen die klassischen Strategien und neuen Methoden kurz beschrieben und bewertet werden. Zur Bewertung werden die Vor- und Nachteile der einzelnen Strategieansätze gegenübergestellt.
3.1.1 Schadensorientierte Instandhaltung (SIH)
Bei der schadensorientierten Instandhaltung (SIH) – auch als ausfallorientierte IH, Feuerwehr-Strategie oder Break-down-Strategie bekannt – wird der definierte Ausfall der Anlage abgewartet.
Vorteile:
- Die Lebensdauer eines Bauteils wird voll genutzt.
- Der Planungsaufwand ist von allen Strategien am geringsten.
Nachteile:
- Es können hohe Ausfallfolgekosten entstehen.
- Nicht lagerhaltige Ersatzteile, die nicht schnell beschafft werden können, können die Ausfallfolgekosten weiter erhöhen.
- Lagerhaltige Lagerartikel verursachen bis zum Verbrauchszeitpunkt Lagerhaltungskosten.
- Personalkapazitätsspitzen können bei gleichzeitigem Ausfall mehrerer Anlagen nur schwer abgedeckt werden.
- Die Fremdvergabe von Instandhaltungstätigkeiten ist nur beschränkt möglich, da in aller Regel die Instandsetzung sehr schnell durchgeführt werden muss und Arbeitspläne oft nicht vorliegen.
- Die Instandsetzungen müssen oft unter großem Zeitdruck durchgeführt werden, wodurch die Qualität der Arbeit leiden kann.
- Eine vorgegebene hohe Verfügbarkeit kann nicht gewährleistet werden.
Diese Strategie wird insbesondere dann angewendet, wenn es sich um Anlagen mit geringer Verfügbarkeitsanforderung, niedrigem Verkettungsgrad und entsprechender Redundanz handelt.[63]
3.1.2 Vorbeugende Instandhaltung (VIH)
Bei der vorbeugenden Instandhaltung (VIH) wird ohne Berücksichtigung des Zustands aufgrund festgelegter Kriterien (z.B. Laufzeit, Kalendertermin, Produktionsmenge) die Instandsetzung von Anlagen u. Anlagenteilen durchgeführt.
Vorteile:
- Instandhaltungsarbeiten können weitestgehend geplant werden.
- Eine Abstimmung von Instandhaltungs- u. Produktionsplänen ist möglich. Dadurch können Zeiten der geringeren Auslastung genutzt werden, um die nötigen Instandhaltungsarbeiten durchzuführen.
- Der Ersatzteile können rechtzeitig beschafft werden, so dass der Bedarf aus den Instandhaltungsplänen abgeleitet werden kann.
- Die Fehlerrate bei der Durchführung von IH-Tätigkeiten ist durch die standardisierten Arbeitspläne geringer.
- Die Fremdvergabe von IH-Tätigkeiten wird durch die standardisierten Arbeitspläne vereinfacht.
- Durch die vorbeugenden Maßnahmen kann eine bestimmte Verfügbarkeit garantiert werden.
- Durch Reduzierung der unvorhergesehenen Ausfälle werden die Produktionsausfallkosten gesenkt.
Nachteile:
- Daten für das Ausfallverhalten liegen nur für wenige Instandhaltungsobjekte vor bzw. können nur schwer ermittelt werden.
- Die Ausfallkenndaten liegen häufig erst vor, wenn das Instandhaltungsobjekt bereits wirtschaftlich und/oder technisch veraltet ist, wobei diese Kenntnisse dann oft bedeutungslos für qualitative Verbesserungen an Neuanlagen sind.
- Die Lebensdauer der Bauteile wird nicht voll ausgenutzt, daher werden mehr Ersatzteile benötigt als bei anderen Strategien.
- Durch die höhere Anzahl an Instandsetzungen steigt die Wahrscheinlichkeit von Frühausfällen aufgrund von Montage- und Inbetriebnahmefehlern.
- Die mögliche Nutzungszeit der Bauteile kann nicht festgestellt werden, da diese vorher ausgetauscht werden.
Diese Strategie wird besonders bei sicherheitsrelevanten Anlagen ohne Redundanz angewendet.[64]
3.1.3 Zustandsorientierte Instandhaltung (CBM)
Die zustandsorientierte Instandhaltung oder auch zustandsabhängige Instandhaltung (im Englischen: Condition Based Maintenance (CBM)) hat zum Ziel, die Notwendigkeit von Instandhaltungsmaßnahmen vom tatsächlichen Ist-Zustand der Anlage abhängig zu machen.
Vorteile:
- Das Ausfallverhalten von Instandhaltungsobjekten muss nicht so exakt definiert sein wie bei der vorbeugenden Instandhaltung.
- Die Lebensdauer von Bauteilen wird besser ausgenutzt als bei einem vorbeugenden Teiletausch.
- Die Inspektions- und Wartungsmaßnahmen können zeitlich und inhaltlich exakt geplant werden.
- Die eventuell auf die Inspektion folgenden Instandsetzungen können in aller Regel rechtzeitig eingeplant werden.
- Die gewährleistbare Verfügbarkeit liegt höher als die bei einer schadensorientierten Instandhaltung.
Nachteile:
- Die Anwendbarkeit dieser Strategie ist nur gegeben bei Instandhaltungsobjekten, bei denen eine mit der Zeit steigende Ausfallrate beobachtet werden kann.
[...]
[1] Vgl. [WES-99], S. 1
[2] Vgl. [WES-99], S. 2
[3] Vgl. [WES-99], S. 2, Abb. 1.2.
[4] Vgl. [WES-99], S. 4
[5] Vgl. [WES-99], S. 4, Abb. 1.4.
[6] Vgl. [WES-99], S. 7
[7] Vgl. [MÄN-99], S. 15
[8] Vgl. [MÄN-99], S. 15, Abb. 1
[9] Vgl. [WES-99], S. III
[10] Vgl. [WWW-01]
[11] Vgl. [BAN-06], S. 3
[12] Vgl. [WES-99], S. III
[13] Vgl. [WES-99], S. 6
[14] Vgl. [WWW-01]
[15] Vgl. [KIW-04], S. 6, Bild 3
[16] Vgl. [RIN-72], [SCH-74]
[17] Vgl. [HAR-87], [ROH-87], [HAC-90], [DKI-91], [GER-91], [SLA-92], [WAR-92], [BEC-94]
[18] Vgl. [NAß-89], [KAS-92]
[19] Vgl. [DIN-01], [DIN-02], [DIN-03], [VDI-06], [VDI-07], [VDI-09], [VDI-12]
[20] Vgl. [FIH-95]
[21] Vgl. [LAN-95]
[22] Vgl. [BLO-95]
[23] Vgl. [BIE-94], [LAP-95]
[24] Vgl. [DIN-04], [VDI-01], [VDI-02], [VDI-03], [VDI-04], [VDI-08], [VDI-10], [VDI-11]
[25] Vgl. [LEM-99], [BIE-00], [SCH-02], [KIW-04], [RÖT-04] [MAT-05], [BAN-05], [BAN-06],
[GEI-06], [RÖH-06], [WER-06]
[26] Vgl. [WES-99], [RUN-01]
[27] Vgl. [MÄN-99], [MÄN-00], [MÄN-02], [ENG-02], [KAL-04]
[28] Vgl. [COR-04]
[29] Vgl. [LÜR-01], [BIE-02], [DIN-05], [DIN-06]
[30] Vgl. [WAR-92], S. 3
[31] Vgl. [WAR-92], S. 5
[32] Vgl. [WAR-92], S. 12
[33] Prof. Dr. rer. pol. Wolfgang Männel, Universität Erlangen-Nürnberg, FB: WISO, † 26.09.2006
[34] Vgl. [WAR-92], Abschnitt 7.5
[35] Vgl. [WAR-92], S. 12
[36] Vgl. [MAT-05], S. 18
[37] Vgl. [MAT-05], S. 19
[38] Vgl. [MAT-05], S. 19
[39] Vgl. [MAT-05], S. 20
[40] Vgl. [MAT-05], S. 20
[41] Vgl. [MAT-05], S. 20-21
[42] Vgl. [RUN-01], S. 17
[43] Vgl. [COR-04], S. 10
[44] Vgl. [DIN-01], S. 9, Bild 1
[45] Vgl. [DIN-01], S. 2
[46] Vgl. [DIN-01], S. 6, Bild 2
[47] Vgl. [MAT-05], S. 30
[48] Vgl. [WWW-05]
[49] Vgl. [MAT-05], S. 31, Bild 2-10
[50] Vgl. [MAT-05], S. 31-32
[51] Vgl. [MAT-05], S. 31
[52] Vgl. [MAT-05], S. 33, Bild 2-11
[53] Vgl. [MAT-05], S. 33-34
[54] Vgl. [WAR-92], S. 13
[55] Vgl. [COR-04], S. 11
[56] siehe Anhang 1, Gewichtung (1=äußerst wichtig, 2=sehr wichtig, 3=wichtig, 4=unwichtig, 5=unnötig)
[57] Vgl. [MAT-05], S. 22, Bild 2-3
[58] Vgl. [MAT-05], S. 37
[59] Vgl. [KAS-92], S. 74
[60] Vgl. [MAT-05], S. 37, Bild 2-13
[61] Vgl. [WER-06], Gliederungspunkt 6.3.2, Abb. 2
[62] Vgl. [WER-06], Gliederungspunkt 6.3.2
[63] Vgl. [KAL-04], S. 138
[64] Vgl. [KAL-04], S. 136-137
- Arbeit zitieren
- M.Sc., Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Schwießelmann (Autor:in), 2007, Instandhaltung – Strategiefindung. Möglichkeiten, Auswahl und Einführung an einem Praxisbeispiel, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/87773
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