Maintenance : Instandhaltung 4.0: Alles, was Sie darüber wissen sollten

Themenüberblick:

1. Die fünf größten Herausforderungen für Instandhalter

2. Asset Management

3. Predictive Maintenance

4. Condition Monitoring

5. Total Productive Maintenance

6. Software für die Instandhaltung

7. Wartungs- und Servicevertäge

8. Innovationen

9. FAQ: Antworten auf Ihre Fragen

Bei der Instandhaltung in der Fertigungsindustrie geht es um alles oder nichts, vor allem in den Bereichen, in denen es um viel Geld geht, die schnelllebig sind und in denen ein starker Wettbewerb herrscht. Die Wartungsstrategien vergangener Zeiten können in der heutigen Welt einfach nicht mehr mithalten. Die moderne Instandhaltung nutzt Technologien wie IoT-Geräte zur Datenerfassung und maschinelles Lernen zur Datenverarbeitung, um bessere Vorhersagen und umsetzbare Erkenntnisse zu gewinnen. In Kombination können ungeplante Ausfallzeiten so weit reduziert werden, dass sie praktisch nicht mehr vorkommen, ganz zu schweigen von anderen Vorteilen wie der Steigerung der Arbeitsmoral der Mitarbeiter, der Senkung der Opportunitätskosten, der Steigerung der Kundenzufriedenheit und der Verringerung des Ausschusses.

Eine MPI-Studie, in der 558 Unternehmen untersucht wurden, die ein computergestütztes Instandhaltungsmanagementsystem (CMMS) einsetzen, ergibt, dass sich Unternehmen durch die Einführung einer Software-Lösung eine Steigerung der Produktivität der Instandhaltung um 28,3 Prozent erwarten können. Außerdem konnten sie mit einem Rückgang der Ausfallzeiten von 20,1 Prozent , einer Einsparung von 19,4 Prozent bei den Materialkosten und einer Verringerung von 17,8 Prozent bei der Wartung und Reparatur des Inventars rechnen. Darüber hinaus gaben die Unternehmen an, dass sie ihre Investitionen im Durchschnitt innerhalb von 14,5 Monaten zurückgewinnen können.

Die fünf größten Herausforderungen für Instandhalter

Laut Branchenexperten sind die Anforderungen an die Instandhalter durch die Industrie 4.0 deutlich komplexer geworden. Insofern sei es entscheidend, entsprechende Instandhaltungsstrategien zu entwickeln. So wurde anlog zur Industrie 4.0 auch hier schnell ein neues Schlagwort kreiert: Maintenance 4.0.

Durch die Möglichkeit, Schwingungs-, Temperatur- und Ölanalysen funktionsübergreifend zu vergleichen, können sich Betreiber einen Gesamtüberblick über den Maschinenzustand verschaffen. Diese Analysen können verwertbare Informationen für eine schnelle und strategische Entscheidungsfindung liefern. Das Verknüpfen, Sammeln und Korrelieren von Daten bietet den Instandhaltern eine neue Möglichkeit, sich mit den Maschinen zu vernetzen und die Effizienz und Produktivität zu steigern.

Asset Management: So bewahren Sie den Überblick

Asset Management erleichtert es Unternehmen, den Überblick über die Bestände zu behalten, egal ob es sich um liquide oder feste Vermögenswerte handelt. Die Unternehmen wissen, wo sich die Anlagen befinden, wie sie genutzt werden und ob Änderungen an ihnen vorgenommen worden sind. Folglich kann die Verwertung von Beständen effizienter durchgeführt werden, was wiederum zu höheren Erträgen führt.

Die Anlagenverwaltung umfasst die Ermittlung und das Management von Risiken, die sich aus der Nutzung und dem Besitz bestimmter Anlagen ergeben. Das bedeutet, dass ein Unternehmen stets darauf vorbereitet ist, jedes Risiko, das sich eröffnet, zu bewältigen.

Das gehört zum Asset Management:

• strenge Sicherheitsanforderungen und Umweltauflagen erfüllen


• schwankende Energiekosten bewältigen


• Verfeinerung der Wartungsplanung zur Senkung der Wartungskosten


• Rationalisierung von Produktionsprozessen für mehr Effizienz


• Verfolgen und Verwalten von Bestand, Nutzung und Standort der Ausrüstung


• Vorhersage und Budgetierung zukünftiger Anlagenkäufe und Ausmusterungszeitpunkte


• Verbesserung des Berichtswesens


• Anpassung an Arbeitskräftemangel und fehlende technische Fähigkeiten

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* Die erfolgreiche Umsetzung der Anlagenverwaltung in der Fertigung hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Laut Instandhaltungsexperten von Precog gehören diese Punkte dazu.

Mit Predictive Maintenance in die Zukunft schauen

Durch die Verknüpfung von Echtzeitdaten, die über das industrielle Internet der Dinge (IIoT) gesammelt werden, analysiert die vorausschauende Wartung kontinuierlich den Zustand der Ausrüstung während des normalen Betriebs, um die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Maschinenausfalls zu verringern.

Mit der vorausschauenden Wartung können Unternehmen verschiedene Indikatoren wie langsame Lagerdrehzahl, Schmierung oder Temperatur überwachen und testen. Mithilfe von zustandsorientierter Überwachung und IIoT-Technologie erkennen diese Tools Anomalien während des normalen Betriebs und senden Echtzeitwarnungen, die auf einen möglichen zukünftigen Ausfall hinweisen. Der globale Markt für vorausschauende Wartung hatte im Jahr 2020 einen Marktwert von rund 4 Milliarden USD und wird bis zum Jahr 2027 voraussichtlich 18 Milliarden USD erreichen.

Das Sammeln von Daten ist eine Sache, die Integration und vor allem die Fähigkeit, daraus die erforderlichen Erkenntnisse und Werte abzuleiten, eine andere. Dies ist auch der Grund, warum die vorausschauende Instandhaltung noch auf viel Skepsis trifft - der Trend zeigt jedoch klar nach oben. Für den sinnvollen Einsatz von Predictive Maintenance müssen Unternehmen und alle betroffenen Abteilungen (IT, Datenwissenschaftler, usw.) über die notwendigen Fähigkeiten in den Bereichen Big-Data, Business Intelligence und Data Warehousing verfügen. Darüber hinaus - und das ist entscheidend - muss die Datenqualität bedingungslos im Mittelpunkt stehen.

Aussagekräftige Messwerte durch Condition Monitoring

Bei der zustandsorientierten Überwachung hingegen werden potenzielle Ausfallarten und deren Indikatoren untersucht und anschließend überwacht. Zu den üblichen Arten der zustandsabhängigen Überwachung gehören die Schwingungsanalyse und -überwachung, die Ölanalyse und die Temperaturüberwachung.

Das IIoT hat die Art und Weise verändert, wie die zustandsorientierte Überwachung durchgeführt werden kann. An den Anlagen installierte Sensoren können laufende Vibrations- und Ölanalysen durchführen und Temperaturänderungen überwachen. Dadurch wird der Bedarf an manuellen Inspektionen und Tests erheblich reduziert. Die Sensoren überwachen den Zustand der Anlage auf Anzeichen einer nachlassenden Leistung oder eines bevorstehenden Ausfalls. Wenn Indikatoren auftreten, benachrichtigt der Sensor das Wartungsteam über eine IIoT-Lösung über die Veränderung des Anlagenzustands. Die Wartungsteams können auf das Problem reagieren und die notwendigen Wartungsarbeiten sofort durchführen.

Total Productive Maintenance: Japanische Philosophie feiert Comeback

TPM ist eine einzigartige japanische Philosophie, die auf der Grundlage von Konzepten und Methoden der produktiven Instandhaltung entwickelt wurde. Die altbewährte Instandhaltungsstrategie feiert durch die vergangenen Krisenjahre ein großes Comeback. Denn das Ziel ist es, effizienter zu werden, Verschwendung jeder Art zu vermeiden und rasch und transparent entscheiden zu können, was gerade in Krisensituationen wesentlich ist. Dieses Konzept wurde erstmals von Nippon Denso Co. Ltd. aus Japan, einem Zulieferer der Toyota Motor Company, Japan, im Jahr 1971 eingeführt. Die totale produktive Instandhaltung ist ein innovativer Ansatz für die Instandhaltung, der die Effektivität der Anlagen optimiert, Ausfälle vermeidet und die autonome Instandhaltung durch die Betreiber durch tägliche Aktivitäten unter Einbeziehung der gesamten Belegschaft fördert.

Instandhaltungssoftware: Die besten Produkte im Überblick

Die Einführung und Nutzung von computergestützter Instandhaltungsmanagement-Software bietet viele Vorteile in Bezug auf Effizienz und Lebenszyklus. Insgesamt ermöglicht es den Teams, ihre Instandhaltungspraktiken und -aktivitäten mit anderen Abteilungen und Unternehmenszielen abzustimmen. Wenn Sie ein System haben, das den abteilungsübergreifenden Austausch von Daten ermöglicht, wird die Arbeit für alle ein wenig effizienter.

Bei der Auswahl einer neuen CMMS-Software ist es wichtig, nicht nur Funktionen und technologische Faktoren zu berücksichtigen, sondern auch den Support. Eine Softwarelösung für das Instandhaltungsmanagement sollte natürlich alle Ihre funktionalen Anforderungen sofort erfüllen. Die Technologie sollte auch erweiterbar sein, um andere Wartungsfunktionen wie Sensoren oder Online-Zustandsüberwachung einzubeziehen.

So wählen Sie das richtige Tool aus:

• Machen Sie eine Ist-Analyse
  Günstig ist die Erstellung eines Markspiegels mit allen für Sie relevanten Systemen.


• Erstellen Sie eine Vorauswahl
  Was wird benötigt, welche Funktionen werden jetzt und in Zukunft erwartet, wie ist die Organisation aufgestellt, wie laufen die Prozesse ab, welches Budget ist vorgesehen, welcher Zeitrahmen liegt dahinter.


• Beachten Sie den Preis und Leistung
  Nach der Vorauswahl geht es um die Bewertung und Endauswahl des Systems. Der Preis spielt dabei natürlich eine tragende Rolle.


• Schaffen Sie Begeisterung
  Für die Einführung des Systems braucht es mindestens einige Wochen, wenn nicht Monate. Relevant dabei, den Mitarbeitern klarmachen, worin die Vorteile liegen.

Wartungs- und Serviceverträge: Maintenance as a Service (MaaS)

Die direkten und indirekten Kosten der Instandhaltung sind von Betrieb zu Betrieb unterschiedlich. Schätzungen reichen von zehn bis 40 Prozent je nach Branche und Anlagentyp. Laut einer Studie der Universität Bamberg setzen rund 50 Prozent der Unternehmen auf eine eigene Instandhaltungsabteilung, bei 45 Prozent verteilen sich die Aufgaben auf unterschiedliche Stellen, etwa Produktion und Werkstatt und in fünf Prozent der Unternehmen ist die Produktion allein für die Instandhaltung verantwortlich.

Die Instandhaltung ist ein kostenintensiver Prozess, der viele Unternehmen vor die Entscheidung stellt: Löst man das Problem intern oder holt man sich Hilfe von externen Dienstleistern? Service- und Wartungsverträge in der Industrie umfassen Ad-hoc- und Notfallwartung, planmäßige Wartung und vorausschauende Wartung. Die immer komplexeren Anforderungen in der industriellen Instandhaltung lassen den Dienstleistungsmarkt regelrecht boomen: Rund 44 Milliarden Dollar soll der Marktanteil bis 2025 betragen.

Wartungsdienste werden von führenden Anbietern industrieller Automatisierungslösungen angeboten, darunter SIEMENS, Bosch und ABB. In einigen Fällen gibt es Partnerschaften zwischen Anbietern von industriellen Wartungslösungen und IT-Anbietern von Cloud-Diensten, um effektive Lösungen anzubieten. In dieser Landschaft haben Gerätehersteller die Möglichkeit, sowohl mit IT- als auch mit Instandhaltungslösungsanbietern zusammenzuarbeiten, um ihre eigene Suite von MaaS-Diensten aufzubauen.

Die SIEMENS MindSphere Cloud-Lösung basiert beispielsweise auf der HANA-Cloud von SAP. Diese Integration ermöglicht die Verarbeitung von Daten und die Ausführung von Diensten von Maschinen und anderen Geräten in der Fabrikhalle, was vorausschauende Wartungsanwendungen ermöglicht.

Drohnen und Roboter: Die Zukunft der Instandhaltung

Der schnelle technologische Wandel bringt ständig neue Technologien zum Vorschein, die in der Instandhaltung zum Einsatz kommen. Drohnen, Roboter und Virtuelle Brillen gehören längst zum Alltag der Instandhalter.