Instandhaltungsmaßnahmen – Was es zu beachten gibt

Was sind Instandhaltungsmaßnahmen?

Zu Instandhaltungsmaßnahmen zählen alle Arbeiten, die der Pflege und Wartung von Anlagen und Maschinen dienen. Ziel ist es, deren Betriebssicherheit, Effizienz und Lebensdauer zu gewährleisten. Wichtige Maßnahmen umfassen korrektive, vorbeugende und prädiktive Wartungen, mit denen sich Ausfallzeiten minimieren, Kosten senken und die Sicherheit sowie die Leistung der Betriebsmittel optimieren lassen.

Im Industrieumfeld dient die Instandhaltung spezifisch dem Erhalt der Einsatzfähigkeit des Anlagen- und Maschinenparks. Instandhaltungsmaßnahmen sollten dabei im Idealfall Teil einer integrierten Instandhaltungsstrategie sein. So können Unternehmen die Risiken, die längere oder größere Ausfälle mit sich bringen, effektiv reduzieren.

Arten der Instandhaltung

Unternehmen verfolgen beim Thema Instandhaltung unterschiedliche Ansätze. Dabei sind die folgenden am weitesten verbreitet.

Korrigierende Instandhaltung (Corrective Maintenance)

Maßnahmen zur Fehlerbehebung werden ergriffen, sobald es zu einem Ausfall bzw. einem Defekt gekommen ist. Es wird einzig auf den spezifischen Fehler reagiert, weswegen hier auch häufig von „reaktiver Instandhaltung“ die Rede ist. 

Dieser Ansatz ist initial mit sehr geringen Kosten verbunden und wird häufiger bei Maschinen verwendet, deren eventueller Ausfall nicht geschäftskritisch ist. Gleichzeitig sind Kosten für etwaige Reparaturen im Vorfeld nicht planbar und können – abhängig von der Art des Defekts – sehr hoch ausfallen. 

Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance)

Instandhaltungsmaßnahmen werden in festen Intervallen durchgeführt, um die Funktionsfähigkeit der Maschine bzw. Anlage sicherzustellen. Dies kann regelmäßige Ölwechsel sowie den Austausch von Verschleißteilen oder auch einfach periodische Reinigungen umfassen. 

Eine Variation dieses Ansatzes ist die zustandsbasierte Instandhaltung – hier werden dann Maßnahmen ergriffen, wenn konkrete Anzeichen für mögliche Ausfälle oder Defekte vorliegen. Dafür braucht es eine effektive Überwachung des Maschinenzustands, typischerweise mit einem geeigneten MDE-System und den dazugehörigen Sensoren.

Prädiktive Instandhaltung (Predictive Maintenance)

Diese Form der vorausschauenden Instandhaltung greift auf Datenanalysen aus dem Prozess zurück und ermöglicht so Vorhersagen darüber, wann an welchen Maschinen Wartungsarbeiten notwendig und wichtig sind. 

Mittels umfassender Prozessdaten gelingt es, Wartungsintervalle exakt zu planen und so erforderliche Ausfallzeiten bzw. Stillstände auf ein Minimum zu reduzieren. Die fortschreitende Digitalisierung von Produktionsanlagen macht diese Form von „Smart Maintenance“ heute für immer mehr produzierende Unternehmen zum Ansatz der Wahl. 

Vorteile von Instandhaltungsmaßnahmen

Eine defekte Maschine produziert nichts – diese Aussage ist korrekt, greift aber zu kurz. Ein genauer Blick auf die tatsächlichen unternehmerischen Risiken, die nicht funktionstüchtige Anlagen mit sich bringen, unterstreicht umso deutlicher die Vorteile intelligent geplanter Instandhaltungsmaßnahmen. 

Reduzierung von Ausfallzeiten

Die regelmäßige Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen stellt sicher, dass geschäftskritische Maschinen und Anlagen kontinuierlich im Betrieb bleiben können. Turnusmäßige Wartungen und Inspektionen beugen kostspieligen Ausfällen und Stillständen vor.

Steigerung der Produktivität

Je länger Maschinen unterbrechungs- und störungsfrei laufen, desto höher deren Produktivität und Wertschöpfung über die gesamte Lebenszeit. Durch fachgerechte Instandhaltungsmaßnahmen fallen erfahrungsgemäß auch notwendige Reparaturen kürzer aus, sodass Maschinen und Anlagen länger vollständig einsatzbereit sind. 

Optimierung der Lebensdauer

Eine umsichtige Instandhaltung hilft, den Verschleiß der Anlagen auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Anzeichen für Verschleiß können meist frühzeitig und mit vergleichsweise geringem Aufwand behoben werden. Dies trägt wesentlich dazu bei, deren Lebensdauer zu verbessern und beugt einem kostspieligen Austausch von Maschinen und Anlagen vor.

Sicherheit im Betrieb

Durch die regelmäßige Prüfung von Maschinen ist sichergestellt, dass diese ordnungsgemäß funktionieren und der Betrieb kein Sicherheitsrisiko für Mitarbeiter, die Umwelt oder sonstige Akteure darstellt. In Verbindung mit einer klaren Erfassung / Protokollierung aller Instandhaltungsmaßnahmen erfüllen Unternehmen zudem wichtige gesetzliche Regelungen sowie weitere Compliance-Vorgaben.

Instandhaltung – Vier Arten von Maßnahmen

Der idealtypische Instandhaltungsprozess setzt sich aus folgenden Maßnahmen zusammen – Inspektion, Wartung, Instandsetzung und Verbesserung. Dabei erfüllt jeder Teilbereich eine wichtige Funktion im Gesamtkomplex:

Inspektion

Bei der Inspektion handelt es sich um eine systematische Überprüfung von Anlagen und Maschinen, um deren Ist-Zustand zu bewerten und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen. So soll unplanmäßigen Ausfällen effektiv vorgebeugt werden.

Eine solche Inspektion kann sich aus vielen Komponenten zusammensetzen: Mit Sichtprüfungen lassen sich offen erkennbare Schäden ausmachen, mittels Funktionsprüfungen wird die korrekte Arbeit der Maschine geprüft und (Sensor-)Messungen geben Aufschluss über wichtige Messwerte wie Druck, Vibration oder Temperatur.

Wartung

Die Wartung umfasst geplante Maßnahmen zur Pflege und Aufrechterhaltung der Betriebsbereitschaft von Anlagen sowie Maschinen. Hier geht es darum, deren Soll-Zustand so lange wie möglich aufrechtzuerhalten.

Dies kann das Schmieren von beweglichen Teilen umfassen, ebenso wie den Austausch von bekannten Verschleißteilen oder das Reinigen der Anlage, um Verschmutzungen oder Ablagerungen zu entfernen. 

Instandsetzung

Im Bereich der Instandsetzung ist ein Fehler aufgetreten, den es zu beheben gilt. Der ursprüngliche Soll-Zustand der Maschine bzw. Anlage wird in diesem Schritt wiederhergestellt – und das so schnell wie möglich. 

Dabei werden beschädigte oder ausgefallene Komponenten ausgetauscht, etwaige Defekte an der Maschine behoben und einzelne Teile repariert bzw. erneuert, sofern dies erforderlich ist. 

Verbesserung

Die Verbesserung (oder Optimierung) zielt darauf ab, den aktuellen Ist-Zustand einer betriebsbereiten Anlage bzw. Maschine zu optimieren. Dadurch soll entweder ihre Leistungsfähigkeit gesteigert oder ihre Ausfallwahrscheinlichkeit gesenkt werden. 

Dies kann dadurch erreicht werden, dass man etwa technisch-mechanische Schwachstellen der Anlage beseitigt, modernere Komponenten nachrüstet oder das eigene Personal in geeigneten Instandhaltungsmaßnahmen schult.

MES und Instandhaltung – Wertvolle Synergien nutzen

Mit einem klar ausgearbeiteten Konzept zu Grundmaßnahmen der Instandhaltung ist sichergestellt, dass alle notwendigen Maßnahmen zeit-, prozess- und produktionsoptimiert durchgeführt werden. 

Ein MES (Manufacturing Execution System) unterstützt hierbei zusätzlich– und zwar durch eine nahtlose Integration und Überwachung der Produktionsprozesse und Instandhaltungsmaßnahmen. Eine komplementäre Software-Lösung bietet unter anderem diese Vorteile:

• Echtzeitüberwachung der Zustände von Anlagen und Maschinen
• Verknüpfung von Produkt- und Instandhaltungsdaten zur einfachen Planung von Wartungsarbeiten ohne Unterbrechungen im Betriebsablauf
• Möglichkeiten zur automatisierten Wartungsplanung anhand von Mustern und Trends / Auswertung von historischen Daten und Echtzeitdaten
• Einfache Protokollierung sämtlicher Instandhaltungsmaßnahmen
• Steigerung der Effizienz durch Reduzierung von Stillstandszeiten und zielgerichtete Wartungsmaßnahmen, die vom System beauftragt werden können.

Durch den Einsatz einer MES-Software in der Produktion sind Unternehmen in der Lage, die Vorzüge präventiver und prädiktiver Instandhaltungs-Arten voll auszunutzen. Die Verfügbarkeit der Anlagen und Maschinen wird gewährleistet und alle Instandhaltungsmaßnahmen werden entsprechend dokumentiert sowie kommuniziert, sodass sie in der Produktionsplanung berücksichtigt werden können. 

Hierzu tauschen die einzelnen Tools und Module des digitalen Produktionsleitsystems Daten und Informationen in Echtzeit aus, wodurch ein virtuelles Abbild der gesamten Produktion entsteht. Sowohl das Planen als auch das Kontrollieren und das Steuern von komplexen Fertigungsprozessen werden so nachhaltig verbessert. 

Instandhaltungsmaßnahmen – Best Practices zur Umsetzung

Was auf dem Papier simpel aussieht, ist tatsächlich ein komplexer Prozess, der sich zudem ständig weiterentwickelt. Damit in der Umsetzung keine vermeidbaren Fehler auftreten, haben wir die wichtigsten Best Practices für die Implementierung / Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen hier zusammengetragen.

Datenanalyse / Monitoring

Zu Beginn muss klar sein, in welchem Zustand sich die Maschinen und Anlagen befinden. Auf dieser Basis wird ausgewählt, welche Strategie zur Instandhaltung zukünftig verfolgt werden soll und welche Systeme es zur Umsetzung braucht. 

Technische Ausstattung

Anhand dieser Analyse wird transparent, in welchem Umfang leistungsstarke Instandhaltungssoftware, zusätzliche Sensoren für Maschinen und weiteres Equipment zur Ausstattung von Anlagen und Mitarbeitern erforderlich sind. Nach der Beschaffung ist auf eine fachgerechte Integration in die Prozesse zu achten.

Schulung / Weiterbildung

Durch Schulungen lernen Mitarbeiter, mit der CMMS-Software (
Computerized Maintenance Management System) umzugehen und diese effizient zu nutzen. Solche Fort- und Weiterbildungen sind essenziell, damit Mitarbeiter das ganze Potenzial der Software-Lösungen nutzen und sämtliche Instandhaltungsmaßnahmen anhand eines klaren Instandhaltungsplans durchgeführt werden.

Prüfung / Optimierung

Alle Maßnahmen bzw. Arbeiten werden fortlaufend protokolliert und ausgewertet. Diese Daten werden genutzt, um Berichte zu erstellen und regelmäßig die Effizienz des gesamten Prozesses zu prüfen. Die eigene Instandhaltungsstrategie kommt so regelmäßig auf den Prüfstand und wird schrittweise weiter verbessert.

Typische Fehler im Instandhaltungsprozess

Aufbauend auf diesen Best Practices gibt es auch eine Reihe von Fehlern, die man rund um die Implementierung seiner Instandhaltungsmaßnahmen vermeiden sollte:

• Prozess ohne Strategie

  Die eigenen Maßnahmen sollten immer auf einer übergeordneten Instandhaltungsstrategie beruhen. Ansonsten ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich im Prozess Ineffizienzen ergeben.

• Schlechte Dokumentation

  Eine detaillierte Dokumentation aller Arbeiten und Maßnahmen stellt sicher, dass eventuelle Fehlerquellen identifiziert und Vorgänge mit der Zeit kontinuierlich weiterentwickelt werden.

• Kein Wissenstransfer

  Die Instandhaltung steht und fällt mit der Qualifikation und Kenntnis der eigenen Mitarbeiter. Diese müssen die Möglichkeit haben, sich miteinander und mit dem System auszutauschen, um Probleme und weitere Potenziale aufzudecken.

Wichtige Trends in der Instandhaltung

Das Thema Instandhaltung ist erst in den letzten Jahren verstärkt in den Fokus eines ganzheitlichen Fertigungsmanagements gerückt. Gleichzeitig gibt es schon jetzt einige wichtige Entwicklungen in diesem Bereich. 

• Digitalisierung / Industrie 4.0

  Die Wichtigkeit moderner Sensorik und einer tieferen Vernetzung von Maschinen wird die Industrie auch in Zukunft prägen.

• Nachhaltigkeit / Energieeffizienz

  Fokus auf nachhaltige Instandhaltungsmaßnahmen und -praktiken zur Verbesserung der Energieeffizienz von Anlagen.

• Cybersecurity

  Stärkung der Cybersicherheit, um miteinander vernetzte Instandhaltungssysteme vor Cyberangriffen und Datenverlust zu schützen.

• Künstliche Intelligenz / Machine Learning

  Nutzung von KI und Machine Learning zur präventiven und prädiktiven Wartung, um Ausfälle vorherzusagen und Wartungsmaßnahmen zu optimieren.

Gerade die stärkere Adaption von Künstlicher Intelligenz hat das Potenzial, das Thema Instandhaltung ein Stück weit zu revolutionieren: Mittels KI wird zukünftig eine sehr effektive und vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) möglich sein, bei der Maschinendaten exakter und folgerichtiger denn je auswertet werden. Dies wird die Anlagen- und Maschinenverfügbarkeit und somit die Produktivität deutlich erhöhen. 

Die Grundmaßnahmen der Instandhaltung sind also nicht nur ein Teilfaktor eines erfolgreichen Produktionsmanagements. Vielmehr sind sie ein effektiver Anknüpfungspunkt für Künstliche Intelligenz in der Industrie insgesamt.