Der Instandhaltungs-Berater

Zuverlässigkeits- oder risikoorientierte IH 03205
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Zuverlässigkeits- oder risikoorientierte
Instandhaltung
Zielsetzung
Problembeschreibung
von
Stefan K. Lehmann
In diesem Beitrag werden die Konzepte der zuverlässigkeits-
und der risikoorientierten Instandhaltung vorgestellt.
Dabei werden für das jeweilige Konzept die Nutzenaspekte
dargestellt und die Voraussetzung für deren Anwendung
wird herausgearbeitet.
Innerhalb der Vielzahl der Konzepte und Theorien zur Instandhaltung
nehmen die Begriffe der zuverlässigkeitsorientierten
und der risikoorientierten Instandhaltung besonderen
Raum ein.
Für den Praktiker der industriellen Instandhaltung ergeben
sich dabei drei Schlüsselfragen:
- Leseprobe -
• Was ist der genaue Inhalt der Konzepte?
• Welches sind die Voraussetzungen für die Anwendung
der Konzepte in der eigenen Tagesarbeit?
• Wie sind die Ansätze in die Praxis umzusetzen?
Im Folgenden werden zuerst die wesentlichen Elemente
dieser Ansätze und die Bedingungen ihrer Anwendbarkeit
erläutert. Anschließend folgt ein Überblick über Methoden
und Arbeitsmittel zur Umsetzung.
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Arbeitsmittel
für die Problemlösung
• EN 13306 – Begriffe der Instandhaltung
• DIN 31051 – Grundlagen der Instandhaltung
Verfahren wie z. B.:
Lösung/
Lösungsweg
Vier fundamentale
IH-Konzepte
Instandhaltungsstrategie
• Anlagenstrukturierung
• Fehlerbaumanalyse
• Risikoanalyse
• Fehler-Möglichkeiten-Einfluss-Analyse (FMEA)
• Auswahlmatrix zur Risikoanalyse
1 Grundlegende Konzepte der Instandhaltung
Die grundsätzlichen Möglichkeiten der Instandhaltung gemäß
EN 13306 (Begriffe der Instandhaltung) sind in der
Abb. 1 dargestellt.
- Leseprobe -
Während der Inhalt und die wesentlichen Vor- und Nachteile
dieser Konzepte allgemein bekannt sind, stellt sich dem
für die Instandhaltung Verantwortlichen die Frage, wie
diese Konzepte für gegebene Anlagen zu kombinieren sind,
um einen optimalen Erfolg der Instandhaltung zu erreichen.
Die Kombination dieser Konzepte für die Instandhaltung
bestimmter Objekte wird als Instandhaltungsstrategie bezeichnet.
Die Instandhaltungsstrategie definiert dabei den Umfang
und die Art, in der die vorbeugende Instandhaltung betrie-
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Instandhaltung
Vorausbestimmende
Instandhaltung
Abb. 1: Grundlegende Möglichkeiten der Instandhaltung gemäß EN 13306
Vorbeugende
IH ist direkt
beeinflussbar- Leseprobe
Vorbeugende
Instandhaltung
Vor einem entdeckten
Fehler
Zustandsorientierte
Instandhaltung
Korrektive
Instandhaltung
Geplante
(aufgeschobene)
Instandhaltung
Sofortige
Instandhaltung
ben wird. Von Umfang und Erfolg der vorbeugenden Instandhaltung
ist es abhängig, in welchem Umfang korrektive
Instandhaltung erforderlich ist.
-
Nach einem entdeckten
Fehler
Die Bedeutung der richtigen Instandhaltungsstrategie ergibt
sich aus der Erfahrung, dass eine beliebige Erhöhung des
Aufwandes für vorbeugende Instandhaltung weder minimale
Instandhaltungskosten noch eine maximale Verfügbarkeit
oder Zuverlässigkeit der jeweiligen Objekte sicherstellt.
Zwei besonders hervorzuhebende Ansätze zur Entwicklung
einer Instandhaltungsstrategie werden im Folgenden dargestellt.
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2 Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung
Definition
Den Ausfall
verstehen
Sie beschreibt die Situation, dass die zu Beginn der Lebensdauer
hohe Ausfallwahrscheinlichkeit auf einen niedrigeren
Wert zurückgeht, dieser über einen großen Teil der Lebens-
Ausfallwahrscheinlichkeit
Grundlage
Statistik
Ausfälle zu
Beginn und zum
Ende
Die Definition der Zuverlässigkeit:
„Zuverlässigkeit ist die Wahrscheinlichkeit, eine Anlage
oder eine Einrichtung während einer (kurzen) Periode intakt
anzutreffen, vorausgesetzt, sie war zu Beginn dieser Periode
intakt.“
macht das grundlegende Konzept der zuverlässigkeitsorientierten
Instandhaltung deutlich: Da das Eintreten eines Ausfalls
in vielen Fällen exakt nicht vorhergesagt werden kann,
wird die exakte deterministische Betrachtung ersetzt durch
eine statistische. In der Anwendung wird anstelle der Zuverlässigkeit
meistens ihr Komplement, die Ausfallwahrscheinlichkeit,
verwendet:
„Die Ausfallwahrscheinlichkeit ist die Wahrscheinlichkeit,
eine Anlage oder eine Einrichtung während einer (kurzen)
Periode nicht intakt anzutreffen, vorausgesetzt, sie war zu
Beginn dieser Periode intakt.“
- Leseprobe -
2.1 Grundkonzept: Die Ausfallkurve
Das primäre Hilfsmittel der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung
ist die Ausfallkurve. Die Ausfallkurve beschreibt
die Ausfallwahrscheinlichkeit zu jedem Zeitpunkt.
Die am weitesten bekannte Ausfallkurve ist die in der
Abb. 2 dargestellte Badewannenkurve.
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16
14
12
10
8
6
4
2
0
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0
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Badewannenkurve
Ausfallrate
Abb. 2: Badewannenkurve
Zeit
dauer konstant bleibt, bevor die Ausfallwahrscheinlichkeit
gegen Ende der Lebensdauer wieder ansteigt. Diese Ausfallkurve
beschreibt z. B. das Ausfallverhalten elektronischer
Komponenten. Dabei treten Fehler vor allem in der Anfangsphase
(Frühausfälle z. B. auf Grund von Fabrikationsfehlern)
und gegen Ende der Lebensdauer (aufgrund von
Alterung) auf.
- Leseprobe -
Die Kenntnis der Ausfallkurven der Anlage und ihrer Komponenten
bildet die Grundlage, diese Ausfallkurven durch
zielgerichtete Instandhaltung zu beeinflussen, insbesondere
die vorbeugende Instandhaltung auf Komponenten zu konzentrieren,
deren Zuverlässigkeit die Zuverlässigkeit des
Gesamtsystems (der Anlage) am stärksten beeinflusst.
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2.2 Anwendungsvoraussetzungen
Zwei Voraussetzungen
Bestimmung
von Ausfallkurven
aufwändig
Anwendbar auf
viele vergleichbare
Objekte
Dieses Vorgehen ist an zwei Voraussetzungen gebunden:
• Die Ausfallkurven müssen bekannt sein.
• Die statistischen Aussagen auf der Grundlage der Ausfallkurven
müssen relevant sein.
Die erste Voraussetzung ist grundsätzlich erfüllbar, erfordert
aber aufgrund der oft komplexen Struktur industrieller
Anlagen einen sehr hohen Aufwand, um durch die korrekte
Verknüpfung der Ausfallkurven von Komponenten die Ausfallkurve
der Anlage zu ermitteln. Hierzu eingesetzt werden
Verfahren der Fehlerbaumanalyse oder der Fehler-Möglichkeiten-Einflussanalyse
(FMEA).
Die zweite Voraussetzung ist nach den Gesetzen der Statistik
dann erfüllt, wenn die Aussagen für eine große Anzahl
von Objekten/Fällen gelten.
Daraus ergibt sich, dass die Anwendung der Zuverlässigkeit
als Steuergröße der Instandhaltung sinnvoll ist, wenn z. B.
das Restrisiko beim Einsatz einer Flotte von Verkehrsflugzeugen
abzuschätzen ist oder die notwendigen Rückstellungen
für Garantiereparaturen bei Autos zu kalkulieren sind.
In diesen beiden Fällen interessiert nicht, an welchem Objekt
der Ausfall eintritt, sondern der Umfang von Ausfällen
über alle Objekte. Diese Steuergröße ist weniger geeignet
für die Planung der Instandhaltung für einzelne Objekte.
- Leseprobe -
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2.3 Durchführung der Zuverlässigkeitsorientierten
Instandhaltung
Durchführung
in zwei
Schritten
Kennzeichnende
Eigenschaften
Konzentration
auf relevante
Komponenten- Leseprobe
Die Durchführung der Zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung
erfolgt in den folgenden Schritten:
• Bestimmung der Ausfallkurven (die Alterungsabhängigkeit
der Zuverlässigkeit ist weit weniger bedeutend
als ursprünglich gedacht);
• Klassifizierung der Bedeutung einer Komponente (was
passiert bei einem Ausfall?).
Die so entwickelte Instandhaltungsstrategie ist gekennzeichnet
durch folgende Eigenschaften:
• Gleiche Komponenten werden nicht unbedingt in gleicher
Weise instand gehalten;
• manche Komponenten werden nicht instand gehalten –
weil es nicht möglich ist oder weil es nicht sinnvoll ist;
-
• eindeutige Identifikation der Ansatzpunkte für Verbesserungen
durch Ermittlung von Komponenten, die die
Zuverlässigkeit der Anlage wesentlich beeinflussen.
Bei korrekter Anwendung und Vorliegen der Anwendungsvoraussetzungen
führt die zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung
dazu, dass Instandhaltungsaufwand (einschließlich
Verbesserungen) auf die Komponenten konzentriert
wird, die für die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems
bestimmend sind.
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In der Luftfahrt gelang es vor allem durch diesen Ansatz die
Verlustrate von 60/1 Million Starts auf weniger als 2/1 Million
Starts zu reduzieren.
Beobachtungen
der Praxis
Ausfall auf
Grund von
Verschleiß
vorhersagbar
Verschleißteile/
Schwachstellen
2.4 Praktischer Nutzen – Die realen Ausfallkurven
Das beobachtete Ausfallverhalten von Anlagen lässt sich in
sehr vielen Fällen durch eine der in der Abb. 3 dargestellten
Ausfallkurven beschreiben.
Die Abb. 3 links beschreibt ein Ausfallverhalten, bei dem
der Ausfall ziemlich exakt zu einem bestimmten Zeitpunkt
bzw. bei einer bestimmten Abnutzung eintritt. Dies ist die
Folge von Verschleiß. Die rechte Kurve beschreibt dagegen
die Situation, dass die Ausfälle ohne erkennbare Tendenz
und Systematik erfolgen.
Die Ursachen dieser beiden typischen Ausfallkurven werden
Verschleißteile (links) und Schwachstellen (rechts) genannt.
Während der Ausfall aufgrund von Schwachstellen
der Badewannenkurve im größten Teil der Lebensdauer entspricht,
folgt der Ausfall aufgrund von Verschleiß grundsätzlich
anderen Gesetzen.
- Leseprobe -
Das Verständnis dieser Zusammenhänge ermöglicht es,
Handlungsoptionen
• die Ursachen der Ausfälle auf der Grundlage einer
durchgängigen Schadensregistrierung zu klassifizieren
– ohne die Notwendigkeit, die exakten Ursachen zu
kennen,
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•-0.5
•-1.5
•2
•1.5
•1
•0.5
•0
•-1
•-2
•-15 •-10 •-5 •0 •5 •10 •15
•7
•6.8
•6.6
•6.4
•6.2
•6
•5.8
•5.6
•5.4
•5.2
•5
•-15 •-10 •-5 •0 •5 •10 •15
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Die Kenntnis, dass Verschleißteil und Schwachstelle die in
der Praxis häufigsten, aber nicht die einzig möglichen Ausfallkurven
sind, ermöglicht es schließlich, das Auftreten anderer
Ausfallmechanismen (z. B. Alterungsvorgänge) zu erkennen.
Ausfallrate
Ausfallrate
Verschleißteile
Abb. 3: Reale Ausfallkurven
Diagnose gezielt
einsetzen
Zeit
Schwachstellen
• den Ausfall von Verschleißteilen durch die Anwendung
vorbeugender Instandhaltung zu minimieren – insbesondere
durch den Einsatz von Methoden der zustandsorientierten
Instandhaltung –,
• Schwachstellen durch technische Verbesserungen zu
beseitigen oder die Behebung der entsprechenden Ausfälle
zu optimieren.
- Leseprobe -
Die Kenntnis der Ausfallkurven gestattet es daher, den Einsatz
von Diagnosemethoden auf die Objekte zu konzentrieren,
bei denen dieser Einsatz sinnvoll ist.
Zeit
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3 Risikoorientierte Instandhaltung
3.1 Grundkonzept: Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit,
Risiko
Die Sicht des
Anlagennutzers
Weitere Faktoren
Definition
Während Zuverlässigkeit eine Aussage darüber trifft, wie
wahrscheinlich es ist, ein System oder eine Anlage zu einem
Zeitpunkt intakt anzutreffen (die Ausfallkurve stellt das
Komplement der Zuverlässigkeit über der Zeitachse graphisch
dar), berücksichtigt die Verfügbarkeit weitere Faktoren,
die die Einsetzbarkeit einer Anlage für die Produktion
bestimmen:
• Eine Anlage kann, obwohl sie intakt ist, nicht für die
Produktion nutzbar sein, z. B. weil vorbeugende Instandhaltung
ausgeführt wird.
• Eine Anlage ist nach einem Ausfall nicht dauerhaft
nicht nutzbar. Sie wird vielmehr von der Instandhaltung
in einer bestimmten Zeit in den nutzbaren Zustand zurückgeführt.
- Leseprobe -
Um diese Faktoren insgesamt zu erfassen, definiert die
(Technische) Verfügbarkeit den Zeitanteil, zu dem eine Anlage
der Produktion zur Verfügung steht.
Die hier betrachtete Technische Verfügbarkeit berücksichtigt
keine Zeitanteile, in dem die Anlage zwar technisch
nutzbar, aber aus anderen Gründen (keine Rohmaterialien,
kein Lagerplatz für Produkte) nicht genutzt werden kann.
Aus der Definition der Verfügbarkeit ergeben sich drei Faktoren,
um die Verfügbarkeit eines Objektes zu erhöhen:
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Erhöhung der
Verfügbarkeit
• Erhöhung der Zuverlässigkeit,
• Minimierung der Zeit zur Instandsetzung nach einem
Ausfall,
Risiko = Kosten
Ausfall muss
akzeptabel sein
• Minimierung der Zeit, in der das Objekt zur Durchführung
vorbeugender Instandhaltung nicht zur Verfügung
steht.
Die für den Anlagenbetreiber wesentliche Kenngröße sind
die wahrscheinlichen Kosten, die aufgrund der Nichtverfügbarkeit
von Anlagen zu erwarten sind. Diese Kosten, das
Risiko, bilden die wesentliche Steuergröße bei den Verfahren
der risikoorientierten Instandhaltung. Bei der Bestimmung
dieser Kosten geht zusätzlich der Umfang ein, in dem
das Objekt der Produktion zur Verfügung stehen muss.
3.2 Anwendungsvoraussetzungen
Die wesentliche Voraussetzung für die Anwendung der Verfahren
der risikoorientierten Instandhaltung ist die grundsätzliche
Akzeptanz eines Ausfalls.
- Leseprobe -
Diese Voraussetzung ist dann nicht gegeben, wenn
• ein Ausfall zu grundsätzlich nicht akzeptablen Konsequenzen
führt,
• der Ausfall von Einrichtungen zu nicht akzeptablen
Schäden an Anlagen oder hohem Aufwand für An- und
Abfahrvorgänge führt.
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Bei grundsätzlicher Akzeptanz sind die Folgen eines Ausfalls
zu bewerten, um die Auswirkungen verschiedener Ausfälle
vergleichbar zu machen.
Unverzichtbare
Voraussetzung
Strukturierung
in mehreren
Ebenen
3.3 Durchführung der Risikoorientierten Instandhaltung
1. Schritt: Anlagenstrukturierung
Eine prozessorientierte Strukturierung der Objekte der Instandhaltung
nach [2], wie in der Abb. 4 dargestellt, ist
grundsätzlich sinnvoll. Für die Anwendung der Verfahren
der risikoorientierten Instandhaltung ist ein solches Vorgehen
unverzichtbar, um die sich ergebenden Vorgaben systematisch
und transparent den Komponenten der Anlage zuordnen
zu können. Die Verwendung einer Anlagenstruktur
ermöglicht es, auch die Untersuchungen mit einem der Aufgabenstellung
angepassten Detaillierungsgrad durchzuführen.
Dabei wird die Anlage in mehreren Ebenen strukturiert, wobei
jede Ebene die gesamte Anlage beschreibt. Die Anzahl
der Ebenen hängt dabei vom Anwendungsfall ab, wird in
vielen Fällen zwischen drei und fünf liegen. Die Zahl der
Ebenen muss nicht über die gesamte betrachtete Anlage
identisch sein (s. a. Kap. 04410).
- Leseprobe -
2. Schritt: Risikoanalyse
Auf der Grundlage der Anlagenstrukturierung wird das Risiko
bei Ausfall von Komponenten bewertet. Zur Durchführung
der Risikoanalyse wurden zahlreiche Verfahren vorge-
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Prinzip der
Anlagenstrukturierung
Anlagenkomplex
besteht aus
Anlage
besteht aus
besteht aus
besteht aus
Teilanlage
Anlageteil
Teil
Abb. 4: Prinzip der prozessorientierten Anlagenstrukturierung [2]
schlagen. Viele dieser Verfahren arbeiten mit quantitativen
Werten für Ausfallwahrscheinlichkeit und Folgen. Neben
dem mathematischen Aufwand stellt sich dabei die Frage
von Bestimmung und Relevanz der Ausfallwahrscheinlichkeit.
- Leseprobe -
hat
Technische
Einrichtung
Vereinfachtes
qualitatives
Verfahren
Es wurden daher vereinfachte Verfahren entwickelt, wie das
hier dargestellte [1]. Dabei wird die grundsätzlich notwendige
Ausfallwahrscheinlichkeit nicht aus Ausfallkurven
oder statistischen Betrachtungen, sondern durch qualitative
Abschätzung ermittelt. In gleicher Weise werden die Folgen
eines Ausfalls qualitativ klassifiziert in
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Folgen eines
Ausfalls
• Personenschäden,
• Umweltschäden und
• Sachschäden.
Praxisbewährtes
Vorgehen
Auswahlmatrix
Die Durchführung der Risikoanalyse kann auf jeder Ebene
der Anlagenstruktur erfolgen. In der Praxis hat sich folgendes
Vorgehen bewährt:
• Die Risikoanalyse wird auf der höchsten Ebene der Anlagenstruktur
(auf der Ebene der Teilanlagen bei Nutzung
der Bezeichnungen der Abb. 4) begonnen.
• Die Risikoanalyse wird für die Teilanlage(n) wiederholt,
die wesentlich zum Risiko beitragen.
• Gegebenenfalls wird die Untersuchung auf weitere
Ebenen ausgedehnt.
Hilfsmittel bei der Risikoanalyse ist die in der Abb. 5 dargestellte
Auswahlmatrix. In der Kopfzeile dieser Matrix sind
die zulässigen Werte der Ausfallwahrscheinlichkeit, in der
linken Spalte die Klassifizierungen der Ausfallfolgen dargestellt.
Das Ausfallrisiko jeder Komponente (Teilanlage, Anlagenteil
oder Teil) wird durch ein Feld der Auswahlmatrix
charakterisiert. Dabei sinkt das Risiko von oben nach unten
und von links nach rechts.
- Leseprobe -
Dieses Risiko ist die wesentliche Größe für die Definition
der Anforderungen an die Instandhaltung.
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03205-a.xls
Schadensart.
und -höhe.
Personenschäden
groß
mittel
gering
Umweltschäden
groß
mittel
gering
Sachschäden
groß
mittel
gering
hoch mittel gering
Abb. 5: Auswahlmatrix bei der Risikoanalyse – Anwendung auf Teilanlagen, Anlagenteile
oder Teile [1]
Darstellung der
Anforderung
Wahrscheinlichkeit des Ereigniseintritts
3. Schritt: Bestimmung der Reaktionszeiten
- Leseprobe -
Neben dem Risiko werden die Vorgaben an die Instandhaltung
bestimmt durch die Zeit, innerhalb deren die Instandhaltung
auf einen Ausfall reagieren muss. Es wird daher zusätzlich
die Reaktionszeit vorgegeben. Dazu sind die nachfolgenden
Fragen zu beantworten:
Checkliste
Reaktionszeitbestimmung
• In welcher Zeit nach einem Ausfall treten Folgeschäden
an Anlagen oder Einrichtungen auf?
• Wie ist die Reichweite der Bestände in den Lägern?
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• Wie ist die Reichweite der Puffer im Prozess?
• Sind redundante Einrichtungen vorhanden?
• Wie lange benötigen wir zum Beschaffen der Ersatzteile?
• Wie lange benötigen wir, bis die richtigen Vorrichtungen
verfügbar sind?
• Wie lange benötigen wir, bis die richtigen Mitarbeiter
verfügbar sind?
• Wie lange benötigen wir, bis die richtigen Werkzeuge
verfügbar sind?
Mit Hilfe der aufgeführten Kriterien werden die Reaktionszeiten
nach Ausfall von Komponenten definiert. Dabei wird
neben technischen Faktoren (Vermeidung von Folgeschäden)
auch berücksichtigt, welche Bedeutung die Anlage für
die Lieferfähigkeit hat. Zur Bestimmung der Reaktionszeit
sind daher Produktionsplan, Auslastung und Pufferkapazitäten
heranzuziehen.
- Leseprobe -
Diese Daten werden auch herangezogen, wenn abschließend
die erforderlichen Verfügbarkeiten bestimmt werden.
Resultat: Definition der Instandhaltungsstrategie
Anwendung der
Vorgaben
Nach der Vorgabe von Risiken und Reaktionszeiten lässt
sich die Strategie der vorbeugenden Instandhaltung aus der
in der Abb. 6 dargestellten Auswahlmatrix ableiten.
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hoch
Risikoklasse
gering
Vorbeugende
Instandhaltung
durchführen
gering
(Zyklen eventuell
verkürzen)
Partieller
Leistungsverzicht
Abb. 6: Auswahlmatrix zur Festlegung der Strategie [1]
IH-Strategie
festlegen
(Zyklen verlängern,
Wartungsverträge
überprüfen, eventuell
kündigen)
Partieller
Leistungsverzicht
im Bereich
Sachschäden
(Zyklen verlängern,
Wartungsverträge
überprüfen)
Leistungsverzicht
(Vollständiger Verzicht auf
vorbeugende
Instandhaltung)
hoch
Reaktionszeit
zur Behebung von
Schäden
Die vorbeugende Instandhaltung wird auf Elemente hoher
Risikoklasse und geringer zulässiger Reaktionszeit konzentriert
(links oben). Bei geringem Risiko und langen Reaktionszeiten
wird auf vorbeugende Instandhaltung vollständig
verzichtet, sofern es gesetzliche und behördliche Vorschriften
zulassen (rechts unten). Bei hohem Risiko, aber
auch langer zulässiger Reaktionszeit kann der Aufwand für
vorbeugende Instandhaltung reduziert werden, sofern Sachschäden
betroffen sind (rechts oben). Eine kritische Überprüfung
des Aufwandes ist auch bei geringem Risiko und
kurzer zulässiger Reaktionszeit sinnvoll. In diesem Fall sind
insbesondere die Folgen einer Überschreitung der zulässigen
Reaktionszeit zu betrachten.
- Leseprobe -
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Örtliche Zuordnung
der IH
Wirksamkeit
ständig
verfolgen
Was ist zu
erfassen/
analysieren?
Die definierten Reaktionszeiten bestimmen darüber hinaus
die Organisation und zweckmäßige örtliche Zuordnung der
Instandhaltung. Je kürzer die zulässigen Reaktionszeiten
sind, desto näher ist die Instandhaltung an der Produktion
anzuordnen.
Umgekehrt besteht bei durchweg langen zulässigen oder
durch andere Bedingungen (z. B. Auskühlen der Anlage)
gegebene Reaktionszeiten keine Notwendigkeit, die Instandhaltung
physisch in der Nähe der Anlagen anzuordnen.
Schadensregistrierung und Schadensanalyse
Die Entwicklung einer Instandhaltungsstrategie mit den
Methoden der risikoorientierten Instandhaltung beruht in
vielen Fällen auf Abschätzungen und qualitativen Einschätzungen.
Es ist daher unverzichtbar, die resultierende Strategie
ständig auf ihre Wirksamkeit zu überprüfen und gegebenenfalls
anzupassen.
Grundlage dieser Überprüfung sind eine systematische Erfassung
und Analyse aller Schäden. Zu erfassen ist dabei
mindestens:
- Leseprobe -
• Zuordnung des Schadens zur Anlagenstruktur
• Eintrittszeitpunkt und Dauer des Schadens
• Schadensbild und Schadensursache
• Maßnahmen und Aufwand (Zeit, Kosten) zur Beseitigung
des Schadens
• Folgen des Schadens
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Maßnahmen
Verschleiß
Maßnahmen
Schwachstellen
Mit Hilfe dieser Schadensregistrierung lässt sich überprüfen,
• ob die vorgegebenen Verfügbarkeiten erreicht werden
und
• ob die Schäden durch Verschleiß oder durch Schwachstellen
verursacht werden.
Etwa erforderliche Maßnahmen werden entscheidend dadurch
bestimmt, ob sie durch Verschleißteile oder Schwachstellen
verursacht werden. Zur Reduktion der Schäden
durch Verschleißteile können die Zyklen der vorbeugenden
Instandhaltung angepasst und/oder verbesserte Verfahren
zur Diagnose des Verschleißes eingesetzt werden.
Bei Verursachung der Schäden durch Schwachstellen sind
dagegen die Schwachstellen zu ermitteln und durch technische
Verbesserungen zu beseitigen. Ist dies nicht mit
vertretbarem Aufwand möglich, ist die Instandhaltung so
zu organisieren, dass die Zeit zur Beseitigung der so verursachten
Schäden minimal wird (Instandhalter nahe an der
Anlage, Ersatzteile sofort verfügbar, optimale Werkzeuge
und Vorrichtungen, Training). Ob eine Schwachstelle beseitigt
wird oder die Folgen der entsprechenden Ausfälle
minimiert werden, wird durch Vergleich der Kosten entschieden.
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4 Typische Anwendungsgebiete
4.1 Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung
Anwendung,
wenn …
Klassische
Anwendungsgebiete
Entsprechend den Anwendungsvoraussetzungen wird die
zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung zweckmäßig angewandt,
wenn
• die Instandsetzung nach einem Ausfall nicht akzeptabel
ist bzw. die Verfügbarkeit nicht wesentlich erhöht,
• eine Instandsetzung zwar möglich ist, die Instandsetzungszeit
aber nicht oder nur wenig beeinflussbar ist,
• die Zahl der vergleichbaren Objekte die Anwendung
statistischer Verfahren ermöglicht.
Ein Hauptanwendungsgebiet der zuverlässigkeitsorientierten
Instandhaltung ist die Luftfahrtindustrie, in der sie ursprünglich
entwickelt wurde.
Eine vergleichbare Anwendung ist die Instandhaltung einer
Flotte von Speditionsfahrzeugen. Bei festen Orten der
Werkstätten werden die Kosten des Betriebes der Fahrzeuge
wesentlich durch deren Zuverlässigkeit bestimmt.
- Leseprobe -
Das Verfahren der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung
ist auch dann anzuwenden, wenn eine Anlage zwar
grundsätzlich instand gesetzt werden kann, solche Instandsetzungen
aber – z. B. aufgrund hoher Kosten – wenn irgend
möglich vermieden werden sollen.
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Zuverlässigkeits- oder risikoorientierte IH 03205
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Ein Beispiel für solche Anlagen sind komplexe verfahrenstechnische
Anlagen, deren An- und Abfahren sehr hohe
Kosten verursacht.
Typisch für Anlagen, deren Instandhaltung nach den Methoden
der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung erfolgt,
ist:
• Ausfälle werden durch anlagentechnische Mittel (Redundanz)
verhindert.
• Die Nähe der Instandhalter zur Anlage ist nicht erforderlich.
4.2 Risikoorientierte Instandhaltung
Grundlegende Voraussetzung für die Anwendung der risikoorientierten
Instandhaltung ist die Akzeptanz von Ausfällen.
Wenn Ausfälle grundsätzlich akzeptabel (bzw. mangels Alternative
zu akzeptieren) sind, spielt die Reaktionszeit der
Instandhaltung eine entscheidende Rolle. In solchen Anlagen
sind die Instandhalter daher möglichst in der Nähe der
Anlagen zu platzieren, wenn nicht sogar in die Produktion
zu integrieren.
- Leseprobe -
Klassische
Anwendungsgebiete
Typisches Anwendungsbeispiel der risikoorientierten Instandhaltung
sind sehr komplizierte Anlagen (Anlagen mit
sehr vielen einzelnen Teilen), bei denen die sichere Vermeidung
aller Ausfälle aus Gründen des Aufwandes nicht sinnvoll
ist. Typische Anlagen dieser Art sind Montagestraßen
und Anlagen der Getränkeabfüllung.
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Literaturverzeichnis
[1] Geibig, Karl-Friedrich; Risikobetrachtung in der Instandhaltung,
Vortrag auf den Weinheimer Instandhaltertagen,
2002
[2] Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der
Prozessindustrie; NAMUR Empfehlung NE 33: Anforderungen
an Systeme zur Rezeptfahrweise, 1993
- Leseprobe -
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