Maintenance 4.0 steigert Profitabilität

Der Schlüssel für nachhaltigen Unternehmenserfolg im Industrie 4.0-Zeitalter ist die Instandhaltung. Das ist die Quintessenz eines neuen Whitepaper des Beratungsunternehmens ConMoto mit dem Titel „Maintenance 4.0 – Instandhaltungsmanagement für die Fabrik der Zukunft“. Demnach mindern schlecht ausgeführte Wartungsmaßnahmen, ungeplante Ausfälle und der Zeitbedarf für geplante Stillstände die Effektivität und Rentabilität von digitalisierten und automatisierten Anlagen und Maschinen.

Wie die Experten hervorheben, bestimmen hierbei drei Handlungsfelder die Profitabilität für die Industrieproduktion:

• Predictive Maintenance,
• Mobile Maintenance und
• Asset Innovation/Life Cycle Costing.

Hinter diesen Schlagworten stecken, grob gesagt, die vorausschauende Instandhaltung, die mobile Erfassung des Instandhaltungsbedarfs und eine innovative Anlagenplanung und -entwicklung.

Predictive Maintenance

Das erste Handlungsfeld birgt aus Sicht der Autoren erhebliches Potenzial. So liege der Anteil von Predictive Maintenance am Gesamtinstandhaltungsaufwand derzeit durchschnittlich bei 2 bis 3 Prozent. Sie gehen davon aus, dass dieser Anteil in den kommenden fünf Jahren auf etwa 10 Prozent der Anlagenkomponenten wachsen und langfristig um die 20 Prozent erreichen wird.

Die Notwendigkeit der vorausschauenden Instandhaltung wird im Whitepaper damit begründet, dass Unternehmen trotz hohem Instandhaltungsaufwand nach wie vor Verfügbarkeitsverluste durch Störungen hinnehmen müssen. Die Experten haben hier verschiedene Ursachen und Schwachstellen identifiziert:

• zu spätes Erkennen von Störungsrisiken für Anlagenausfälle

• Fehlerursachen unbekannt und Bauteil-Versagenskurven nicht verfügbar

• zu lange Reaktions- und Reparaturzeiten nach einer Störung

• unzureichende Qualität der Reparaturen/Nacharbeit und Wiederholfehler möglich

• zu lange Wartungsintervalle für kritische Komponenten/Ausbleiben der Wartung

• periodische Wartung und Inspektion nach Kalenderintervallen bei stark schwankender Anlagennutzung

• gleiche Wartungsintervalle bei gleichen Anlagentypen, obwohl unterschiedlich stark genutzt

• Wartungsaufwand bei unkritischen Komponenten

• schlechte Ausführung von Wartungsmaßnahmen

Um es künftig besser zu machen, raten die Analysten Unternehmen zunächst die künftige Kritikalität der Anlagen und Maschinen zu bewerten. Dazu werden gleiche/ähnliche Komponenten kategorisiert und deren Störhäufigkeit analysiert. Anschließend können die wesentlichen Verursacher für Produktionsausfälle und Instandhaltungskosten bestimmt werden. Basierend darauf und einer Risikoabschätzung wird dann eine Instandhaltungsstrategie festgelegt.

Für die Praxis werden zu guter Letzt wirtschaftlich sinnvolle Messtechnologien und datenverarbeitenden und -auswertenden Software-Programme identifiziert, um Komponenten und die Anlage zu überwachen (Condition Based Monitoring). Wichtig dabei sei, dass die Datenqualität stimme, so die Autoren. Diese Informationen von Sensoren werden zum Beispiel mit Maschinen- und Betriebsdaten und computergestützten Informationssystemen verbunden. Hinzu kommen Algorithmen, die Ausfallmuster erkennen, sowie Ergebnisse aus Prognosen/Simulationen.

Generell trage die vorausschauende Instandhaltung dazu bei, die produktive Maschinenlaufzeit zu maximieren und ungeplante Produktionsausfallzeiten zu minimieren, resümieren die Autoren. Gleichwohl bleibe die vorausschauende Instandhaltung nur eine von mehreren Optionen.

Mobile Maintenance

Ein weiterer wichtiger Treiber zur hocheffizienten Nutzung von Anlagen und Maschinen sei die mobile Instandhaltung. Sie diene dazu, häufige Ursachen für Verschwendungen im Instandhaltungs- und Asset Management abzustellen. Im Wesentliche gebe 8 Ursachen, die zu einer Verschwendung führen:

• Fehler/Nacharbeit: nicht ordnungsgemäß durchgeführte Reparaturen, Provisorien, Übermittlung von falschen Daten

• Überproduktion: zu häufig ausgeführte Wartungen, zu früh ausgetauschte Komponenten

• Warten: auf Informationen, Ersatzteile, Spezialisten, auf die Freigabe von Anlagen

• ungenutztes Talent: keine klaren Qualifikationsmaßnahmen, kein gezielter Personaleinsatz

• Transport: unnötige Wege, um Werkzeuge/Ersatzteile zu holen

• Bestände: zu hohe oder zu geringe Ersatzteilbestände, zu hoher Auftragsvorrat in der Instandhaltung

• Bewegung: weite Wege für die Instandhalter zu den Anlagen und Maschinen, keine qualifizierten Schadensbilder

• Überbearbeitung: mehr Bauteile ausgetauscht als notwendig, getauschte Komponente übererfüllt die Anforderungen

Tablet, Smartphone und andere mobile Endgeräte sorgen hier künftig für Verbesserungen. Damit seien Mitarbeiter in der Lage, schnell auf Störungen zu reagieren und Instandhaltungsbedarfe einfacher zu erfassen. Gleichzeitig bedeute das für die Unternehmen einen effektiveren Personaleinsatz.

Laut den Autoren kann die Störungsaufnahme in der Praxis mittels Barcode- und Radio Frequency Identification (RFID)-Technologie erfolgen. Damit würden technische Plätze automatisch identifiziert und eine schnelle und vollständige Informationsübermittlung sichergestellt. Darüber hinaus könnten besonders kritische Komponenten mit Sensoren und Aktoren ausgestattet werden, die den Maschinenzustand ständig überwachen. Des Weiteren sei ein computergestütztes Instandhaltungsmanagementsystem sinnvoll, das die Daten verarbeitet und die zentrale Planung für alle Aufträge übernehme.

Die mobile Datenerfassung allein vermeide allerdings keine Wartezeiten, Prozessbrüche und anderen Ineffizienzen bei der Auftragsabwicklung, betonen die Experten. Hierfür müssten die Mitarbeiter zusätzlich umfassend geschult werden, um die Daten korrekt zu erheben und auswerten zu können. Ferner müssten sie ihre neuen Aufgaben auch akzeptieren.

Richtig implementiert und eingesetzt, verspricht ‚Mobile Instandhaltung‘ einen gravierenden Effizienzgewinn, schreiben die Autoren. Denn der Anteil der wertschöpfenden Tätigkeiten an der Gesamtarbeitszeit jedes Mitarbeiters werde dadurch gesteigert. Weiterhin würde sie Schnittstellenverluste vermeiden, die Datenqualität verbessern und die Prozesskontinuität erhöhen. So könnten direkte und indirekte Kosten beim Betrieb der Anlagen und Maschinen reduziert werden.

Asset Innovation/Life Cycle Costing

Der dritte wesentliche Bereich in Sachen Instandhaltung ist aus Sicht der Experten der Blick auf den gesamten Anlagenlebenszyklus, der mit einer innovativen Anlagenplanung beginnt. Durch Asset Innovation könnten sich die Gesamtkosten von Anlagen über ihren Lebenszyklus um 15 bis 30 Prozent senken lassen, heißt es im Whitepaper. Das entspreche bei einer langjährigen Anlagennutzungsdauer dem ein- bis zweifachen der ursprünglichen Anschaffungskosten.

Um dieses Ziel zu erreichen, betonen die Autoren, sei bereits bei der Anlagenplanung und -entwicklung nicht nur den Invest zu betrachten. Vielmehr sollten Instandhaltungskosten, Betriebskosten und Produktionsausfallkosten über den gesamten Anlagenlebenszyklus hinweg berücksichtigt werden. Zudem machen sie auf die Entsorgungskosten aufmerksam.

Des Weiteren sollte die Innovationskraft der Anlagenhersteller/-projektierer genutzt werden, heißt es. Darüber hinaus sei es vorteilhaft, einen unabhängigen Experten einzubeziehen: Dieser könne die notwendigen methodisch inhaltlichen Aspekte steuern und für deren strukturierte Aufbereitung sorgen sowie den Dialog zwischen Betreiber und Anlagenhersteller/-planer moderieren.

Instandhaltung für hohe Rentabilität

Unterm Strich gewinnt das Management der Instandhaltungsprozesse künftig in allen anlagenintensiven Industrien an Bedeutung, allein schon deshalb, um im Industrie 4.0 Zeitalter konkurrenzfähig zu bleiben, heißt es im Whitepaper. Und das nicht nur in den klassischen Branchen Automotive, Chemie oder in der Rohstoffverarbeitung, sondern überall dort, wo Spezialmaschinen manuelle Tätigkeiten ersetzen.

Die sogenannte Maintenance 4.0 ist ConMoto zufolge ein Schlüssel, um die Gesamtanlageneffektivität von Anlagen zu steigern. „Denn nur Anlagen und Maschinen die zuverlässig laufen, sorgen für eine hohe Rentabilität des investierten Vermögens und damit für nachhaltigen Unternehmenserfolg“, sagt Nils Blechschmidt, Geschäftsführender Gesellschafter.

Das komplette Weißpapier „Maintenance 4.0 – Instandhaltungsmanagement für die Fabrik der Zukunft“ wir hier zum kostenfreien Download angeboten.