Die Maschinen laufen so lange, bis eine Störung, die nicht durch den Bediener beseitigt werden kann die weitere Nutzung unmöglich machen. Also es werden erst Maßnahmen ergriffen, wenn die Instandhaltung zum Einsatz kommen muss.

Wir möchten das an einem Beispiel verständlich machen.

Ein Kugellager in einer Maschine verschleißt so lange, bis es kein Kugellager mehr ist, sondern 2 Ringe mit undefinierten Klumpen dazwischen. Aber funktionieren tut es nicht mehr. Da kann der Bediener so viel in seiner Arbeitsanweisung, die er als PDF zur Verfügung hat, nachlesen wie er möchte, aber starten kann er die Maschine nicht mehr. Und wie so oft war weder im Netz noch in Papierform das entsprechende PDF vor Ort. Jetzt kommt die Instandhaltungsabteilung ins Spiel, der Mitarbeiter ermittelt, dass das Kugellager defekt ist. Im Idealfall ist eines an Lager, und die Maschine läuft 2 Stunden später wieder. Aber das könnte auch Tage dauern, bis die Maschine wieder einsatzfähig ist.

Das bedeutet, dass zum Beispiel 2 oder 3 Tage eine oder mehrere Maschinen ausfallen. Oh je was Kosten oder Termine betrifft. Somit ist der größte Nachteil dieser Methode, dass Betriebsstörungen, und damit hohe Kosten sehr häufig auftreten. Keine so gute Maßnahme.

Das war natürlich bereits früh den Unternehmen ein Dorn im Auge. Also musste die reaktive Instandhaltung durch eine bessere Wartung ersetzt werden. So wurde die vorbeugende Instandhaltung geboren.

Die Erklärung ist ganz einfach. Man wartet nicht, bis die Maschine ausfällt, sondern nimmt Maßnahmen vor, die einen Ausfall der Maschine weitgehend eliminieren. Also wird in regelmäßigen Abständen Maßnahmen durchgeführt, die das sicherstellen. Die Nachteile sind, dass eventuell bereits weit vor dem wirklichen Verschleiß Teile getauscht werden. Es entstehen also Kosten, die nicht zwingend erforderlich wären. Dafür sind Maschinenstörungen deutlich weniger.

Die Vorteile der vorbeugenden Instandhaltung / präventive Instandhaltung sind, dass die Maschinenlaufzeiten deutlich erhöht werden, und schwere Folgeschäden weitgehend vermieden werden. Damit sich auch die Kennzahlen verbessern. Das ist der große Vorteil der präventiven Instandhaltung / vorbeugende Instandhaltung gegenüber der reaktiven Wartung.

Doch nun hat eine neue Ära begonnen. Das Zeitalter der Predictive Maintanance / vorausschauende Instandhaltung (Englische Übersetzung), also eine weitere Stufe gegenüber der vorbeugenden Instandhaltung.

Diese hat sich in Deutschland noch nicht durchgesetzt. Obwohl diese die größten Vorteile in der Instandhaltung bietet. Bei Wikipedia gibt es zwar für Predictive Maintanance Erklärungen, aber bei vorrausschauender Instandhaltung findet man noch so gut wie gar keine Definition hierfür. Also wird es Zeit, dass bei Wikipedia auch hierfür ein Eintrag erfolgt. 

Dabei wird an Hand von Daten aus der Maschine der idealste Zeitpunkt für Maßnahmen ermittelt.

Daten und idealer Zeitpunkt, wie hängt das zusammen?

Bei der Predictive Maintanance / vorausschauende Instandhaltungwerden die Maschinendaten fortlaufend in einer Datenbank hinterlegt. Dabei ist die genaue zeit ein wichtiger Punkt. Und die Software für die Predictive Maintanance / vorausschauende Instandhaltung macht ein ständiges Monotoring der Daten. Dann vergleicht sie diese mit den mit den Sollwerten. Und im Laufe der Zeit erkennt sie durch das Machine Learning, dass Daten sich verändern, und wie diese Änderung zu interpretieren ist. Und je mehr Daten mit ihren Folgen verfügbar sind, um so genauer wird die Prognose ausfallen, wann der ideale Zeitpunkt für eine Maßnahme ist. Dieser wird natürlich dahin verlegt, wo die Maschine stillstehen kann.

Was für Daten werden benötigt?

In einer Maschine sind jede Menge Sensoren verbaut. Und die Werte dieser Sensoren wird in die Datenbank geschrieben. Dies geschieht über eine Schnittstelle, üblich sind der OPC UA.

Es gibt Sensoren, die mehrere Werte gleichzeitig überwachen. Zum Beispiel Vibration, Temperatur und Geräusche. Weitere Sensoren überwachen die Lage oder zurückgelegte Wege oder die Kräfte die benötigt werden.

Nehmen wir zum Beispiel einen Bohrer in der Metallbearbeitungsmaschine. Um die Tiefe des Loches genau zu bestimmen, muss er einen bestimmten Weg zurück legen. Messen zum Beispiel die Zeit, die er dafür benötigt, bekommen wir eine genaue Aussage, wie scharf der Bohrer noch ist. Und damit könne wir genau bestimmen, wann der ideale Zeitpunkt für den Wechsel des Bohrers ist. Damit die Definition bestimmt, wann der Bohrer verschließen ist.

Oder ein anderes Beispiel ist, dass die Leistungsaufnahme eines Motors immer größer wird. Das wiederum kann mehrere Ursachen haben. Doch wir haben ja noch Daten von unseren Sensoren. Und da gibt es bestimmt einen Zusammenhang, dass zum Beispiel an einem Lager die Temperatur höher ist, oder dass Geräusche vorhanden sind, die da nichts verloren haben.

Dann erhält der Mitarbeiter von der Wartung, der also für die Predictive Maintanance zuständig ist, von der Software die Info, die Leistungsaufnahme des Motors X ist zu hoch und Maßnahmen erforderlich sind, und gleichzeitig treten Geräusche an der Umlenkung 15 auf, und die Temperatur von Lager 14 ist deutlich über der Norm. Super, jetzt weiß er genau, worauf er achten muss, und kann sich vor Ort das ganze anschauen, und mit dem Maschinenbediener das ganze besprechen, die Teile bestellen, und an einem Wochenende die Maßnahme durchführen. Und das ganz ohne Betriebsstörung. Die Maschine wird zum Goldesel.

Der Vorteil der Predictive Maintanance erklärt sich von selbst, der Produktionsprozess läuft ohne Störungen, Kundentermine stehen und die Kosten gehen ganz schön nach unten.

Deshalb ist es nicht so leicht verständlich, warum die Predictive Maintanance noch nicht richtig im Mittelstand angekommen ist. Wo man doch ein gutes Monotoring über die Condition seiner Maschinen / Analgen hat. Denn die Kennzahlen verbessern sich erheblich, und Excel Listen werden überflüssig.

Was für ein Unterschied ist es zwischen den was wir haben, und dem was wir haben könnten.

Ein weiterer Schritt wäre die TPM (Total productive manufacturing) zu deutsch Totale Produktive Fertigung.

Dabei wird der gesamte Produktionsprozess gesteuert. So wird zum Beispiel, wenn ein Ofen im Einsatz ist, der die unterschiedliche Produkte unterschiedliche Temperaturen benötigt, die Produktion so gesteuert, dass ein minimaler Energieeinsatz erforderlich ist. TPM ist eine sehr hohe Stufe der Industrie 4.0.maschinen

Wie sehen also, dass im Mittelstand von Deutschland es höchste Zeit ist etwas zu tun, um nicht langfristig das Nachsehen zu haben. Damit die Unterschiede der Vergangenheit angehören.

Packen wir es an.