Predictive Maintenance verstehen
Definition: Was ist Predictive Maintenance?
Vorausschauende Wartung (PdM) ist eine Wartungsstrategie, die Zustandsüberwachung Daten, um vorherzusagen, wann Geräteausfälle auftreten werden, und die Wartung zum optimalen Zeitpunkt zu planen – nachdem ein Problem erkannt wurde, aber bevor ein Funktionsausfall auftritt. PdM kombiniert periodische oder kontinuierliche Messungen (Vibration, Temperatur, Ölanalyse usw.) mit Trendanalyse und diagnostisches Fachwissen, um die verbleibende Nutzungsdauer und den Zeitaufwand für Wartungseingriffe vorherzusagen und so die Geräteauslastung zu maximieren und gleichzeitig die Wartungskosten und Ausfallrisiken zu minimieren.
Die vorausschauende Wartung stellt die Weiterentwicklung von der reaktiven (Betrieb bis zum Ausfall) und präventiven (nach festem Zeitplan) Wartung hin zu datengesteuerten, zustandsbasierten Strategien dar, die das Gleichgewicht zwischen der Zuverlässigkeit der Ausrüstung und den Wartungsausgaben optimieren und durch reduzierte Ausfallzeiten, eine längere Lebensdauer der Komponenten und die Vermeidung unnötiger Wartungsarbeiten einen typischen ROI von 5-10:1 erzielen.
Prädiktive vs. andere Wartungsstrategien
Reaktive Wartung (Betrieb bis zum Ausfall)
- Ansatz: Reparatur nach Auftreten eines Fehlers
- Kosten: Niedrigste geplante Kosten, aber höchste Gesamtkosten
- Ausfallzeit: Ungeplant, oft verlängert
- Geeignet für: Nicht kritische, kostengünstige, redundante Ausrüstung
Vorbeugende Wartung (zeitbasiert)
- Ansatz: Geplante Wartung in festen Intervallen
- Kosten: Mäßig, einige unnötige Arbeiten
- Ausfallzeit: Geplant, aber möglicherweise verfrüht
- Probleme: Kann Komponenten mit verbleibender Lebensdauer ersetzen oder frühe Ausfälle zwischen den Intervallen übersehen
Vorausschauende Wartung (zustandsbasiert)
- Ansatz: Wartung, wenn der Zustand dies erfordert
- Kosten: Überwachung der Investitionen, aber optimale Gesamtkosten
- Ausfallzeit: Zum optimalen Zeitpunkt geplant
- Vorteile: Maximale Geräteauslastung, minimale unnötige Arbeit
PdM-Technologien und -Methoden
Schwingungsüberwachung
- Routenbasierte Messungen mit tragbaren Instrumenten
- Kontinuierliche Online-Überwachung
- Spektralanalyse und Trends
- Hüllkurvenanalyse für Lager
- Erkennt: Unwucht, Fehlausrichtung, Lockerheit, Lagerdefekte, Getriebeprobleme
Thermografie
- Infrarotkamera-Vermessungen
- Erkennt elektrische Hotspots und mechanische Reibung
- Schnelles einrichtungsweites Screening
- Ergänzt Vibration
Tribologie (Ölanalyse)
- Partikelzählung und -identifizierung
- Verschleißmetallanalyse
- Schmierstoffzustand
- Zustand der internen Komponenten
Ultraschallprüfung
- Beurteilung des Lagerzustands
- Lecksuche (Dampf, Druckluft)
- Elektrische Korona/Lichtbogenbildung
Analyse der Motorstromsignatur
- Elektrische Signatur des Motorzustands
- Rotorstabdefekte, Statorprobleme
- Nicht-invasive Überwachung
Implementierung des PdM-Programms
Phase 1: Bewertung und Planung
- Analyse der Gerätekritikalität
- Technologieauswahl
- Ressourcenanforderungen
- ROI-Begründung
Phase 2: Basislinie und Setup
- Instrumentenbeschaffung
- Personalschulung
- Basislinie Messungen
- Datenbank-Setup
- Einrichtung von Alarmgrenzen
Phase 3: Betrieb
- Regelmäßige Datenerhebung
- Analyse und Trendanalyse
- Alarmverwaltung
- Arbeitsauftragsgenerierung
- Wartungsausführung
Phase 4: Optimierung
- Routen und Frequenzen verfeinern
- Alarmgrenzen anpassen
- Abdeckung erweitern
- Kontinuierliche Verbesserung
Erfolgsmetriken
Zuverlässigkeitsmetriken
- Die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) nimmt zu
- Reduzierung ungeplanter Ausfallzeiten
- Verbesserung der Geräteverfügbarkeit
- Beseitigung katastrophaler Ausfälle
Wirtschaftliche Kennzahlen
- Reduzierung der Wartungskosten
- Reduzierung des Ersatzteilbestands
- Vermeidung von Produktionsverlusten
- ROI-Berechnung
Betriebskennzahlen
- Pro Inspektion festgestellte Mängel
- Vorlaufzeit von der Erkennung bis zum Ausfall
- Prozentsatz geplanter vs. ungeplanter Arbeit
- Programmabdeckung (% der überwachten Ausrüstung)
Herausforderungen und Lösungen
Erstinvestition
- Herausforderung: Ausrüstung, Schulung, Personalkosten
- Lösung: Phasenweise Implementierung, ROI-Begründung, Beginn mit kritischer Ausrüstung
Kultureller Wandel
- Herausforderung: Widerstand gegen neuen Ansatz
- Lösung: Schulungen, nachgewiesene Erfolge, Managementunterstützung
Datenüberlastung
- Herausforderung: Große Datenmengen zu analysieren
- Lösung: Automatisierte Analyse, ausnahmebasiertes Reporting, Priorisierung
Integration
- Herausforderung: Verbinden von CM mit CMMS und Betrieb
- Lösung: Softwareintegration, definierte Workflows, Cross-Training
Industriestandards
- ISO 17359: Richtlinien zur Zustandsüberwachung und -diagnose
- ISO 13372: Vokabular für die Zustandsüberwachung
- ISO 13373: Verfahren zur Überwachung des Schwingungszustands
- ISO 18436: Personenzertifizierung für Condition Monitoring
Predictive Maintenance nutzt Zustandsüberwachungstechnologien, um die Instandhaltung vom Kostenfaktor zum Werttreiber zu machen. Durch die Vorhersage von Ausfällen vor ihrem Auftreten und die Optimierung des Interventionszeitpunkts maximieren PdM-Programme die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Anlagen und minimieren gleichzeitig die Gesamtwartungskosten. So erfüllen sie das Versprechen eines zustandsorientierten Anlagenmanagements in modernen Industriebetrieben.