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Vorausschauende Instandhaltung

Vorausschauende Instandhaltung: Definition, Arten und Vorteile

Mit vorausschauender Instandhaltung überwachen Sie den Zustand von Anlagen, um Ausfälle und Anomalien zu verhindern. Arten, Techniken und Vorteile

Wir wissen, dass es verschiedene Arten von Wartung gibt und je nach den Eigenschaften des zu wartenden Assets eine bestimmte Art ausgewählt wird oder eine Kombination mehrerer Wartungsarten wie im Falle der vorausschauenden Instandhaltung.

Zusätzlich zur Auswahl der am besten geeigneten Wartungsart für das verwaltete Assets ist es ratsam, eine professionelle Facility-Management-Software zu verwenden, um die Produktivität der Wartungsprozesse zu verbessern und die mit der Verwaltung verbundenen Zeiten und Kosten zu reduzieren.

In der Liste der Wartungsarten finden wir die sogenannte vorausschauende Instandhaltung, aber wissen wir wirklich, worum es dabei geht? Und wann und wie ist es sinnvoll, sie zu implementieren? Lassen Sie es uns in diesem Artikel gemeinsam herausfinden.

Was ist eine vorausschauende Instandhaltung?

Die vorausschauende Wartung (auf Englische PdM abgekürzt, d.h. Predictive Maintenance) ist eine Instandhaltungsart, die die Leistung und den Zustand von Geräten und verschiedenen Teilen des zu wartenden Vermögenswerts überwacht und durch die Analyse der erfassten Daten mögliche Anomalien und/oder Defekte identifiziert, um sie vor dem Auftreten möglicher Ausfälle zu beheben.

Diese Wartungsart wurde in den neunziger Jahren eingeführt und hat zum Hauptziel, Ausfälle basierend auf bestimmten Parametern und Faktoren vorherzusagen. Nach der Vorhersage von Ausfällen können die Wartungsverantwortlichen die erforderlichen Maßnahmen ergreifen, um das Auftreten der vorhergesagten Ausfälle zu verhindern.

Wie bei jeder Wartungsstrategie zielt auch die vorausschauende Wartung darauf ab:

  • Ausfälle zu reduzieren und die Betriebszeiten zu maximieren, indem die Zuverlässigkeit der Vermögenswerte verbessert wird;
  • die Betriebskosten zu optimieren, indem Wartungsarbeiten reduziert werden;
  • die Wartungskosten zu senken und die Produktionszeiten zu maximieren.

Vorausschauende und vorbeugende Wartung: Was ist der Unterschied?

Der Unterschied zwischen vorbeugender Wartung und vorausschauender Wartung liegt in den analysierten Daten.

Während sich ein prädiktiver Wartungstechniker auf die Überwachung und Analyse von Daten aus den tatsächlichen und aktuellen Bedingungen der funktionierenden Ausrüstung stützt, basiert die vorbeugende Wartung auf historischen Daten, Durchschnittswerten und Statistiken zur Lebenserwartung, um vorherzusagen, wann Wartungsarbeiten erforderlich sein werden.

Was sind die Vorteile der vorausschauenden Instandhaltung?

Die vorausschauende Wartung bietet eine Reihe von wichtigen Vorteilen gegenüber anderen Wartungsansätzen, die erheblich zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz und Rentabilität eines Unternehmens beitragen können.

Im Folgenden sind einige der Hauptvorteile der vorausschauenden Wartung aufgeführt:

  1. Vorbeugender Eingriff: Einer der offensichtlichsten Vorteile der prädiktive Wartung ist die Fähigkeit, vor dem Auftreten eines Ausfalls einzugreifen. Durch kontinuierliche Überwachung der Zustände der Vermögenswerte und Erkennung früher Anzeichen von Anomalien oder Verschleiß ist es möglich, Wartungsarbeiten im Voraus zu planen, das Risiko teurer Maschinenstillstandszeiten zu reduzieren und die Betriebsverfügbarkeit zu verbessern;
  2. Maximierung der Lebensdauer von Vermögenswerten: Durch die Fähigkeit, Probleme frühzeitig zu identifizieren und zu beheben, ermöglicht die vorausschauende Wartung die Maximierung der Lebensdauer von Vermögenswerten und deren Komponenten. Dies bedeutet, dass Investitionen in Ausrüstungen und Maschinen voll ausgeschöpft werden können, was die Notwendigkeit vorzeitiger Ersatzteile reduziert und die Renditen aus Investitionen optimiert;
  3. Reduzierung der Wartungskosten: Da die vorausschauende Wartung nur dann eingreift, wenn es tatsächlich erforderlich ist, werden die Kosten für geplante präventive Wartung oder Notfallwartung reduziert. Dies führt zu Einsparungen bei Arbeitskosten, Ersatzteilen und ungeplanten Ausfallzeiten und trägt zur Verbesserung der Gesamtrentabilität des Unternehmens bei;
  4. Verbesserung der Arbeitssicherheit: Durch die Fähigkeit, potenzielle Probleme zu identifizieren und zu beheben, bevor sie auftreten, kann die vorausschauende Wartung auch zur Verbesserung der Arbeitssicherheit beitragen. Durch die Reduzierung des Risikos plötzlicher Ausfälle oder Fehlfunktionen von Geräten wird eine sicherere Arbeitsumgebung für Mitarbeiter und technisches Personal geschaffen;
  5. Verbesserung der Planung und Programmierung: Da die vorausschauende Wartung auf Datenanalyse und Fehlerprognose basiert, ermöglicht sie eine effektivere Planung und Programmierung von Wartungsaktivitäten. Dies ermöglicht eine optimale Nutzung der verfügbaren Ressourcen, die Planung von Eingriffen zu Zeiten mit geringerer Auswirkung auf die Produktion und die Minimierung ungeplanter Ausfallzeiten.

Alle diese Vorteile führen zu erheblichen Kosteneinsparungen durch Reduzierung von:

  • Wartungszeit;
  • Produktionsstunden für Wartungsarbeiten;
  • Kosten für Ersatzteile und Lieferungen.

Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass vorausschauende Wartungsprogramme das Return on Investment (ROI) um das Zehnfache erhöhen, durch die Reduzierung:

  • der Wartungskosten um 25-30 %;
  • von Ausfällen um 70-75 %;
  • der ungeplanten Ausfallzeiten um 35 % -45 %.

Arten und Techniken der vorausschauenden Instandhaltung

Wenn wir von „Arten von vorausschauender Wartung“ sprechen, beziehen wir uns auf die Bereiche, in denen diese Art der Wartung angewendet werden kann, und die Techniken, die für jeden Anwendungsbereich umgesetzt werden. Es gibt keine einheitliche Technologie innerhalb dieses Wartungsansatzes, sondern es werden vielmehr zahlreiche Überwachungsgeräte in Bezug auf den zu überwachenden technischen Aspekt verwendet.

Die Haupttechniken der vorausschauenden Wartung, die verwendet werden, sind:

  • Infrarot-Thermografie:
    Die thermografische Analyse im Infrarotbereich ist eine weit verbreitete und vielseitige Technologie, insbesondere weil sie eine nicht-invasive Analyse ermöglicht. Dies bedeutet, dass ohne Beeinträchtigung des Vermögenswerts oder Teile davon Temperaturen über dem Normalwert festgestellt werden können, die in einigen Fällen auf eine Fehlfunktion oder Leckage hinweisen können;
  • Akustische Überwachung mit Schall und Ultraschall:
    Durch akustische Überwachung kann das Wartungspersonal eine Vielzahl von Störungen wie Geräusche von Gasemissionen, Flüssigkeiten oder Luftlecks erkennen. Im Allgemeinen ist die Schalltechnologie kostengünstiger, während die Ultraschalltechnologie teurer ist und für mechanische Geräte und elektrische Ausrüstungen verwendet wird, die subtilere Geräusche abgeben;
  • Schwingungsanalyse:
    Diese Art der Analyse ist besonders nützlich bei Maschinen, die spezifische Vibrationen je nach korrektem oder nicht korrektem Betrieb der Komponenten aussenden. Wenn sich die Komponenten abnutzen, ändert sich die Vibration und es tritt ein neues Schwingungsmuster auf. Mit kontinuierlicher Überwachung kann ein qualifizierter Techniker die Messungen des Schwingungsmusters vergleichen und vorzeitig abgenutzte oder fehlerhafte Komponenten identifizieren, um Ausfälle zu vermeiden;
  • Ölanalyse:
    Die Ölanalyse ist ein als sehr effektiv angesehenes Werkzeug in der vorausschauenden Wartung. Durch Überprüfung der Ölbedingungen von Maschinen und Ausrüstungen können Techniker Verunreinigungen feststellen, die Viskosität bestimmen, Wasser usw. Der Hauptvorteil der Ölanalyse besteht darin, dass die Ergebnisse der anfänglichen Tests als Grundlage für jede neue Maschine und Wartung dienen.
Die verschiedenen Arten der vorausschauenden Wartung

Die verschiedenen Arten der vorausschauenden Instandhaltung

Die Technologien der vorausschauenden Instandhaltung

Die vorausschauende Wartung wird von einer Reihe fortschrittlicher Technologien unterstützt, die es ermöglichen, den Zustand industrieller Anlagen in Echtzeit zu überwachen, zu analysieren und vorherzusagen. Diese Technologien sind entscheidend, um frühe Anzeichen von Problemen zu identifizieren und zeitnahe Wartungsmaßnahmen zu planen.

Hier sind einige der wichtigsten Technologien, die Teil der vorausschauenden Wartung sind.

IoT-basierte vorausschauende Wartung: Was ist das?

Das Internet der Dinge (IoT) ist eine Schlüsseltechnologie, die die vorausschauende Wartung ermöglicht, indem es die Verbindung und Kommunikation zwischen Geräten, Sensoren und Managementsystemen ermöglicht.

Mit dem IoT können Daten in Echtzeit über den Betriebszustand von Anlagen gesammelt und an zentrale Systeme zur Analyse und Bewertung übertragen werden. Diese Konnektivität ermöglicht eine kontinuierliche und Remote-Überwachung der Ausrüstung, was eine vorausschauende Wartung basierend auf tatsächlichen Bedingungen und nicht nur auf vordefinierten Wartungsplänen ermöglicht.

Machine Learning für die vorausschauende Wartung

Die heutige Umgebung ist reich an Daten, und oft bleiben umfangreiche operative Informationsströme ungenutzt. Hier kommt das „Machine Learning“ ins Spiel, um diese brachliegenden Daten in nützliche Informationen über den Zustand und die Leistung der Ausrüstung umzuwandeln.

Machine Learning spielt eine entscheidende Rolle bei der vorausschauenden Wartung, indem es Systemen ermöglicht, aus historischen und Echtzeitdaten zu lernen, um signifikante Pattern und Trends zu identifizieren. Durch den Einsatz von Machine-Learning-Algorithmen können große Datenmengen von Sensoren und Überwachungsgeräten analysiert werden, um Anomalien zu erkennen und das Auftreten bevorstehender Ausfälle vorherzusagen.

Das überzeugendste Merkmal des Machine Learning in der vorausschauenden Wartung ist seine Anpassungsfähigkeit. Diese Vorhersagemodelle können darauf trainiert werden, sich an Änderungen in den Betriebsbedingungen anzupassen und die Leistung des vorausschauenden Wartungssystems kontinuierlich zu verbessern.

KI für die vorausschauende Wartung

Künstliche Intelligenz (KI) wird bei der vorausschauenden Wartung eingesetzt, um die Effektivität der Datenanalyse und der Fehlerprognosen zu verbessern.

Durch den Einsatz fortschrittlicher maschineller Lernalgorithmen und künstlicher neuronaler Netze kann KI komplexe Muster in den Daten identifizieren und genauere Vorhersagen über den Zustand der Anlagen und die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Ausfälle treffen. Darüber hinaus kann KI verwendet werden, um Wartungsstrategien zu optimieren, indem sie Prioritäten vorschlägt und die verfügbaren Ressourcen optimiert.

Die Rolle von Cloud und digitalen Zwillingen in der vorausschauenden Instandhaltung

Im Bereich der vorausschauenden Instandhaltung spielen digitale Zwillinge und Cloud Computing eine entscheidende Rolle, indem sie die Speicherung, Verarbeitung und Analyse von Daten auf skalierbaren und flexiblen Plattformen ermöglichen.

Die Cloud bietet die Möglichkeit, große Datenmengen von Sensoren und Überwachungsgeräten sicher und von jedem Ort aus zugänglich zu speichern.

Digitale Zwillinge, die mit IoT-Technologie integriert sind, sind virtuelle Modelle physischer Anlagen, die es ermöglichen, das Verhalten eines Assets in Echtzeit zu simulieren und zu überwachen.

Die Integration von Cloud und digitalen Zwillingen ermöglicht die Schaffung hoch effizienter, datengesteuerter Umgebungen für vorausschauende Wartung, die die Fähigkeit verbessern, Ausfälle vorherzusagen und zu verhindern, und die Gesamtbetriebswartung optimieren.

Wie man ein vorausschauendes Wartungsprogramm implementiert: Best Practices

Natürlich erfordert jedes zu wartende Asset ein maßgeschneidertes Wartungsprogramm, aber hier sind einige bewährte Verfahren:

  • Überprüfung der Budgetverfügbarkeit: Bevor das Wartungsprogramm genehmigt wird, muss sichergestellt sein, dass die geplanten Maßnahmen finanziell machbar sind. Dazu ist es unerlässlich, sich mit den Fachleuten für Finanzfragen und dem Auftraggeber abzustimmen und sicherzustellen, dass das Programm wirtschaftlich tragfähig ist;
  • Identifizierung kritischer Assets:
    Dieser Schritt dient dazu, diejenigen Ressourcen zu identifizieren, die eine vorausschauende Wartung benötigen, weil sie teurer sind als andere oder empfindlicher;
  • Erstellen einer Datenbank:
    Alle verfügbaren historischen Daten können für eine vorhersagende Analyse nützlich sein. Diese Daten können verwendet werden, um potenzielle Ausfallmuster für die spezifische Ressource festzulegen und können auch bei der Entwicklung der ersten Version von vorhersagenden Algorithmen nützlich sein;
  • Analyse und Festlegung von Ausfallmodi:
    Nachdem kritische Ressourcen identifiziert wurden, werden sie analysiert, und für jede Ressource werden die häufigsten und wahrscheinlichsten Ausfallmodi festgelegt, um Maßnahmen zu ergreifen, die das Auftreten verhindern;
  • Implementierung von Sensoren und Überwachungsgeräten:
    Nachdem die potenziellen Ausfallmodi klar sind, können Maßnahmen ergriffen werden, um diese zu verhindern. Dazu werden die für den spezifischen Fall geeigneten Geräte und Technologien ausgewählt, darunter die im vorherigen Abschnitt vorgestellten Lösungen und andere Lösungen, die vom Markt für sich ständig weiterentwickelnde Technologien angeboten werden. Eine der wichtigsten Fragen, die beantwortet werden müssen, ist die Verringerung von Fehlalarmen, da eine übermäßige Anzahl von Fehlalarmen die Zuverlässigkeit des Systems gefährden könnte.
  • Entwicklung von prädiktiven Algorithmen:
    In dieser Phase werden die Fachtechniker Algorithmen für die vorausschauende Wartung entwickeln, die auf Sensormessungen und anderen gesammelten nützlichen Daten basieren.
Vorausschauender Wartungsworkflow

Workflow der vorausschauenden Instandhaltung

Die Wartungsphase einer Anlage und ihrer Komponenten gehört zu den anspruchsvollsten, langwierigsten und manchmal sogar teuersten.

Sicherlich ist der Einsatz professioneller Software immer sinnvoll und sogar unerlässlich, um sicherzustellen, dass Wartungsarbeiten zu effizienten Ergebnissen führen. Aus diesem Grund empfehle ich Ihnen, die Facility-Management-Software selbst auszuprobieren, mit der Sie Wartungsarbeiten planen, Aktivitäten verfolgen und Probleme auf einer einzigen Plattform verwalten können.

 

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