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Leitfäden für die Instandhaltung · 2 von 4

Bei welchen Maschinen sich das Monitoring bezahlt macht

Nicht jede Maschine verdient einen Sensor, und das zu sagen gehört zur Methode. Hier finden Sie die Reihenfolge der Schritte, die Tabelle zur Berechnung der Stillstandskosten und ein Raster, um zu entscheiden, wo Sie anfangen.

Veröffentlicht am , aktualisiert am

Kurz gefasst

  • Erst die Rechnung, dann der Sensor: Die ISO 17359 stellt die Kosten-Nutzen-Analyse an die erste Stelle.
  • Der Nutzen ist nicht der ganze vermiedene Stillstand, sondern die Differenz zwischen ungeplantem und geplantem Eingriff.
  • Die zeitabhängige Instandhaltung bleibt bei vielen Komponenten die richtige Wahl.
  • Beginnen Sie mit zwei oder drei Maschinen, ausgewählt mit einem Kritikalitätsraster, nicht mit zwanzig.

Vier Strategien, mit den richtigen Namen

In der Werkstatt sagt man „bis zum Ausfall“, „nach Kalender“, „nach Zustand“. Die EN 13306:2018 verwendet die Begriffe, die Sie in Leistungsverzeichnissen und Audits finden.

Wie Sie es nennenNormbegriffWann der Eingriff erfolgt
Bis zum Ausfall, run to failureKorrektive InstandhaltungWenn die Maschine bereits ausgefallen ist
Nach Kalender, nach BetriebsstundenVorausbestimmte InstandhaltungWenn am Schreibtisch festgelegte Stunden oder Monate ablaufen
Nach Zustand, CBMZustandsorientierte InstandhaltungWenn eine Messung sagt, dass sich der Zustand ausreichend verändert hat
Prädiktiv, PdMVorausschauende InstandhaltungWie oben, mit einem aus dem Verlauf der Messungen geschätzten Termin

Zwei Klarstellungen, die Missverständnisse vermeiden:

  • Die vorausschauende Instandhaltung ist eine Teilmenge der zustandsorientierten. Wenn Sie messen und beim Überschreiten einer Schwelle eingreifen, sind Sie bereits bei der zweiten; um sie vorausschauend zu nennen, braucht es eine Prognose, die auf dem Verlauf der Parameter aufbaut. Keine Messung liefert Ihnen das Datum des Ausfalls.
  • „Präventiv“ ist kein Synonym für „nach Kalender“: Vorausbestimmt und zustandsorientiert sind beide Zweige der präventiven Instandhaltung. „Ordentlich“ und „außerordentlich“ sind keine Strategien, sondern wirtschaftliche Kategorien (UNI 11063:2017).

Der Kalender ist kein Fehler

Lager und Riemen in festen Intervallen zu tauschen ist oft die wirtschaftlich richtige Entscheidung. Die Literatur bestätigt das: Der Vorteil der zustandsorientierten Instandhaltung hängt davon ab, wie die Komponente degradiert, wie schwer der Ausfall ist und wie genau die Messung ist (de Jonge, Teunter und Tinga, 2017).

Auch das Gegenteil gilt: Eine Maschine zu öffnen, die in Ordnung ist, ist nicht kostenlos. Der Bericht von Nowlan und Heap (1978) über Luftfahrtkomponenten stellt fest, dass bei komplexen Baugruppen die planmäßige Überholung die Ausfallrate erhöhen kann, weil sie Montagefehler in ein stabiles System einbringt. Es ist keine Studie über Industriemaschinen, aber den Mechanismus erkennen Sie wieder.

Der Kalender ist die richtige Wahl, wenn:

  • die Komponente eine erkennbare und wiederholbare Verschleißlebensdauer hat: Filter, Öl, Dichtungen, Riemen;
  • der Eingriff gesetzlich vorgeschrieben oder vom Hersteller für die Gewährleistung verlangt ist;
  • die Ausfallart kein im Voraus messbares Symptom hat;
  • der Eingriff innerhalb eines bereits geplanten Stillstands wenig kostet: Messen würde mehr kosten als das Ersatzteil;
  • die Zeit zwischen erstem Symptom und Ausfall kürzer ist als die Zeit, die Sie zum Reagieren brauchen.

Erst die Rechnung, dann der Sensor

Die ISO 17359:2018 gibt Leitlinien für den Aufbau eines Monitoring-Programms. Sie ist nicht verbindlich und nicht zertifizierbar: Niemand ist „konform mit ISO 17359“. Der nützliche Teil ist die Reihenfolge der Schritte, und der erste überrascht fast alle.

  1. Kosten-Nutzen-Analyse (Abschnitt 5): Macht sich das Monitoring bezahlt? Man rechnet, was die Maschine über ihre Lebensdauer kostet und was verloren geht, wenn sie stillsteht.
  2. Bestandsaufnahme der Maschinen, ihrer Funktion und ihrer Betriebsbedingungen (Abschnitt 6).
  3. Kritikalität aller Maschinen: Daraus ergeben sich die Prioritätenreihenfolge und die Liste derjenigen, die außen vor bleiben (Abschnitt 7.2).
  4. Ausfallarten: Welcher Parameter kann sie anzeigen, und ist er messbar (Abschnitte 7.3 und 7.4).
  5. Methode, Messpunkte, Intervall, Anfangsschwellen und Baseline; dann Trend, Maßnahme und regelmäßige Überprüfung (Abschnitte 8-11).

Die Frage „Was bringt es mir“ kommt vor „Welchen Sensor kaufe ich“. Die Schwellen sind kein fester Wert: Der Überprüfungszyklus stellt sie wieder zur Diskussion.

Die Kosten eines Stillstands, Posten für Posten

Keine Norm liefert eine Formel für die Stillstandskosten: Die Rechnung machen Sie selbst. Kopieren Sie die Tabelle und füllen Sie die letzte Spalte aus.

PostenWie man ihn schätztBeispielIhr Wert
Dauer des Stillstands (Bezugsgröße, wird nicht addiert)Vom Anruf bis zum Wiederanlauf unter Volllast9 h—
Interne Arbeitskraft und ÜberstundenPersonalstunden für Instandsetzung und Aufholen außerhalb der Arbeitszeit210 €—
Externer NoteinsatzAnfahrt, Tarif außerhalb des Vertrags, Ersatzteil800 €—
Verlorene oder verlagerte ProduktionNicht gefertigte oder auf eine andere Maschine verlagerte Teile480 €—
LieferverzugVertragsstrafen, Eiltransport300 €—
FolgeschädenVerlorenes Werkstück, Schäden an nachgelagerten Prozessen200 €—

Das Beispiel ist von uns konstruiert, keine Marktdaten: 1.990 € für neun Stunden Stillstand an einem Bearbeitungszentrum. Wer auftragsbezogen fertigt, verliert die Marge oft nicht, sondern verlagert sie auf einen Samstag oder eine andere Maschine. Aber Überstunden und Lieferverzug bleiben real: Tragen Sie sie ehrlich ein, sonst sagt die Rechnung null, und null ist es nicht.

Der Nutzen ist nicht der ganze Stillstand

Ein Ausfall, den man kommen sieht, kostet trotzdem: Das Lager wird genauso getauscht, die Maschine steht, der Techniker wird bezahlt. Was sich ändert, sind das Wann und das Wie.

Nutzen je Ereignis = Kosten des ungeplanten Eingriffs − Kosten desselben Eingriffs, geplant. Dann multipliziert man mit den Ereignissen pro Jahr, die Sie realistisch abzufangen erwarten: Bei einer einzelnen Maschine ist das oft ein Bruchteil eines Ereignisses.

Im Beispiel der Tabelle kostet derselbe Ausfall, rechtzeitig erkannt, 1.050 €: Arbeitskraft 120 € ohne Überstunden, externer Einsatz 400 € zum regulären Tarif, Verzug null, Folgeschäden 50 €, verlorene Produktion 480 € wie zuvor. Der Nutzen beträgt 940 € von 1.990 €. Wer Ihnen den ganzen Stillstand als Einsparung präsentiert, bläht die Rechnung auf.

Wenn die Antwort Nein lautet, und wo man anfängt

Bei manchen Maschinen lautet die ehrliche Antwort Nein: Zwillingsmaschine bereit, Ersatzteil im Regal und Austausch in einer Stunde, ein Stillstand, der nachgelagert nichts blockiert, eine Ausfallart ohne messbares Symptom. Die Liste der Maschinen, die außen vor bleiben, ist ein Ergebnis der Methode, nicht ein Mangel.

FaktorGewichtPunkte von 1 bis 5
Stillstandskosten und verlorene Produktion×31 = vernachlässigbar, 5 = stoppt die Linie oder den Kunden
Fehlende Redundanz und kein Ersatzteil bereit×31 = Zwillingsmaschine und Teil bereit, 5 = einzigartige Maschine, Monate Wartezeit
Ausfallhäufigkeit und Reparaturzeit×21 = nie, in einer Stunde repariert, 5 = wiederkehrend, Tage Arbeit
Folgeschäden, Sicherheit, Umwelt×21 = keine, 5 = Gefahr für Personen oder Austritt von Stoffen
Durchführbarkeit der Messung×11 = unzugänglicher Punkt oder variabler Betrieb, 5 = leichter Zugang, wiederholbarer Zyklus

Gewichtete Summe, maximal 55. Ordnen Sie die Maschinen nach der höchsten Punktzahl und beginnen Sie mit den ersten zwei oder drei. Die Faktoren stammen fast alle aus der ISO 17359 (Abschnitt 7.2); Gewichte und Skala von 1 bis 5 sind unsere, kalibrieren Sie sie auf Ihren Betrieb.

Bevor Sie irgendetwas kaufen

  1. Ich habe die Stillstandskosten für diese Maschine aufgeschrieben, nicht einen Branchendurchschnitt.
  2. Ich habe die Differenz zwischen ungeplantem und geplantem Eingriff berechnet, nicht den ganzen Stillstand.
  3. Ich weiß, welche Ausfallart ich abfangen will und welcher Parameter sie anzeigt.
  4. Ich weiß in der Größenordnung, wie viel Zeit zwischen erstem Symptom und Ausfall vergeht.
  5. Ich weiß, wer die Daten ansieht und was er tut, wenn ein Alarm eingeht.

Quellen und Hinweise

UNI EN 13306:2018 Instandhaltung, Begriffe der Instandhaltung (Definitionen sinngemäß wiedergegeben, Volltext erhältlich bei UNI, dem italienischen Normungsinstitut). UNI 11063:2017 Ordentliche und außerordentliche Instandhaltung. ISO 17359:2018 Condition monitoring and diagnostics of machines, general guidelines, Abschnitte 5, 7.2 und 8.3. UNI EN 15341:2022 Instandhaltung, Leistungskennzahlen der Instandhaltung (KPI). Nowlan F.S., Heap H.F., Reliability-Centered Maintenance, United Airlines für das Office of the Assistant Secretary of Defense, 29. Dezember 1978, DTIC-Report AD-A066579, frei verfügbar. de Jonge B., Teunter R., Tinga T., Reliability Engineering & System Safety 158 (2017), S. 21-30. Die Zahlenbeispiele sind von uns als Beispiele konstruiert, keine Marktdaten. Informationsdokument. Die zitierten Normen sind bei UNI erhältlich: Was hier wiedergegeben ist, ist eine sinngemäße Zusammenfassung, nicht der Normtext.

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