Präventive, vorausschauende und präskriptive Wartung verstehen

Ed Garibian | 29. August 2023

Präventive, prädiktive und präskriptive Ansätze sind allesamt wirksame Methoden zur Rationalisierung des Verpackungsanlagenmanagements und stellen einen großen Fortschritt gegenüber dem Ansatz „Repariere es erst, wenn es kaputt ist“ dar.

Die Folgen eines Ausfalls von Verpackungsmaschinen können für Lebensmittel- und Getränkehersteller kostspieliger sein als für andere Branchen. Beispielsweise besteht bei Matura Valley Milk das Risiko, dass das Produkt bei ungeplanten Ausfallzeiten verderbt, sei es arbeitsbedingt oder maschinenbedingt. Durch den Einsatz eines Computerized Maintenance Management Systems (CMMS) für eine gut geplante Wartungsplanung und Wartungsarbeiten konnte Matura Valley Milk jedoch Aufgaben und Aktionen optimieren und die Geschwindigkeit bis zur Fertigstellung (auch bekannt als mittlere Reparaturzeit oder MTTR) um bis zu 100 % steigern bis 35 %.

Das Verständnis der verschiedenen Ansätze der vorbeugenden, vorausschauenden und präskriptiven Wartung – gepaart mit der Leistungsfähigkeit eines CMMS – hilft Ihnen nicht nur dabei, Probleme zu lösen und Zeit zu sparen. Es kann Ihnen helfen, die Produktivität erheblich zu steigern.

Lassen Sie uns diese drei Möglichkeiten zur Aufrechterhaltung der Anlageneffizienz untersuchen und einen Blick auf die Möglichkeiten werfen, die computergestützte Wartungsmanagementsysteme bieten.

Das Hauptziel der vorbeugenden Wartung (PM) besteht darin, dass die Ausrüstung von einem geplanten Service zum nächsten ohne Ausfälle funktioniert. Regelmäßige Wartung kann einem Unternehmen helfen, teure Reparaturen, kostspieligen Austausch und Betriebsausfallzeiten zu vermeiden, wenn es in Bezug auf Gerätetyp, Kritikalität und Umfang richtig auf den individuellen Wartungsbedarf eines Unternehmens abgestimmt ist.

Trotz aller Feinheiten, die mit dem Betrieb aller Förderbänder, Verpackungsanlagen und Verschließmaschinen entlang der Verpackungslinien verbunden sind, kann die Planung der Wartung im Voraus dazu beitragen, sicherzustellen, dass die benötigten Teile im Haus sind und angemessene Personalzeit zugewiesen wird.

Bei der Implementierung eines neuen PM-Programms oder der Verbesserung eines aktuellen Programms sind sieben Hauptschritte zu berücksichtigen. Betrachten Sie zunächst sorgfältig den Wartungsbedarf des Unternehmens, entwickeln Sie einen umfassenden Überblick, der alle Geräte- und Wartungsaufgaben definiert, und legen Sie Wartungspläne fest. Von der Festlegung von Programm-Benchmarks, Zielen und Key Performance Indicators (KPIs) bis hin zum Einsatz der richtigen unterstützenden Technologie und Schulung stellt jeder grundlegende Schritt der vorbeugenden Wartung den Erfolg des gesamten Programms sicher.

Ein Unternehmen muss zunächst den Umfang und die Anforderungen des Projekts ermitteln. Diese Überlegungen basieren auf der Anzahl der Maschinen oder Geräte, die gewartet werden müssen, sowie auf deren Alter, Nutzung, Betriebsumgebung, Betriebsrisiko und Herstellerempfehlungen. Anschließend kann eine Programmübersicht erstellt werden, in der die Wartungsabläufe, Wartungspläne und das erforderliche Personal detailliert aufgeführt sind.

Beispielsweise nutzen Hersteller, die eine vorbeugende Wartungsstrategie anwenden, häufig Herstellerdaten zu Reparaturen und Ausfällen eines Teils, um Wartungsarbeiten zu planen, bevor es zu Ausfällen kommt. Wenn ein bestimmtes Teil der Containerreinigungsanlage typischerweise innerhalb von vier Jahren ausfällt, kann sich das Wartungsteam dafür entscheiden, es innerhalb von drei Jahren und elf Monaten auszutauschen, wodurch die Möglichkeit ungeplanter Ausfallzeiten ausgeschlossen wird.

Mithilfe der CMMS-Software kann das Wartungsprogramm im Laufe der Zeit verfolgt und gemessen werden, um seinen Erfolg zu bestimmen und Bereiche für kontinuierliche Verbesserungen zu identifizieren. Die CMMS-Lösung sollte zu 100 % HTML5-kompatibel, mobilfreundlich und leicht an die Benutzerakzeptanz anpassbar sein und einen vollständigen Überblick über die Vermögenswerte des Unternehmens bieten, einschließlich Wartungsverlauf, Garantiedetails und aktuellem Gerätestatus.

Die Einschränkung dieses präventiven Ansatzes besteht darin, dass er auf dem Gesetz der Durchschnittswerte beruht. Unter der Annahme, dass alle Vermögenswerte desselben Typs gleichermaßen erstellt werden (was normalerweise nicht der Fall ist), ersetzen Sie möglicherweise ein Teil, das möglicherweise noch viel Leben in sich trägt.

Wenn beispielsweise bestimmte Teile wie Wälzlager das Ende ihres normalen Lebenszyklus erreicht haben, wird ein Austausch empfohlen. Befindet sich dagegen ein bestimmtes Teil zufällig am kurzlebigen Ende der Normalverteilung, würde es scheitern, wenn Sie aufgrund seiner durchschnittlichen Lebensdauer mit dem Austausch warten würden.

Predictive Maintenance (PdM) wird ebenfalls stark von CMMS-Software unterstützt und ist ein proaktiver Wartungsansatz, der für seine Fähigkeit bekannt ist, Wartungs- und Anlagenverwaltungsvorgänge zu optimieren, Ausfallzeiten zu reduzieren, die Maschinenleistung zu verbessern, Kosten zu senken und eine datengesteuerte Entscheidungsfindung zu ermöglichen. Es ermittelt den Zustand von in Betrieb befindlichen Geräten, um abzuschätzen, wann eine Wartung durchgeführt werden sollte. Dieser Ansatz verspricht Kosteneinsparungen gegenüber routinemäßiger oder vorbeugender Wartung, da Aufgaben nur bei Bedarf ausgeführt werden.

Bevor Sie von den Vorteilen profitieren können, müssen Sie die vorausschauende Wartung erfolgreich in die Prozessstruktur Ihrer Anlage integrieren. Dafür sind Vorabinvestitionen in Ausrüstung, Software, Personalschulung und die Einbindung der Stakeholder erforderlich. Nichtsdestotrotz sorgt die vorausschauende Wartung für ein gut geplantes Implementierungsprojekt, kombiniert mit fortlaufender Schulung, Überwachung und Management.

Am besten ist es, eine CMMS-Software zu finden, die sich in Steuerungssysteme und IoT-fähige Anlagen integrieren lässt, um den spezifischen Zustand jeder Maschine in Echtzeit zu überwachen. Solche Informationen können zur Abwendung von Problemen genutzt werden. Basierend auf früheren Erfahrungen ist es beispielsweise wahrscheinlich, dass ein Motor einer bestimmten Marke innerhalb eines Tages ausfällt und dann festgestellt wird, dass er heißer als normal läuft. Es lohnt sich, mit diesem Wissen vertraut zu sein, denn das Personal könnte das Teil sofort reparieren oder ersetzen, wenn die Temperatur des Motors dieser Marke ansteigt.

Um den Nutzen eines PdM-Programms zu maximieren, ist es wichtig, proaktive Maßnahmen zu ergreifen, wie z. B. das Festlegen von Alarmen und Alarmschwellenwerten, die regelmäßige Überprüfung gesammelter Daten und die Schulung des Personals für die Interpretation dieser Daten. Auf diese Weise können Sie potenzielle Probleme frühzeitig erkennen und Korrekturmaßnahmen ergreifen, bevor Geräte ausfallen.

Eine Checkliste kann dabei helfen, sicherzustellen, dass alle notwendigen Schritte unternommen werden, um ein erfolgreiches PdM-Programm einzurichten und aufrechtzuerhalten, von der Sensorinstallation über die Datenerfassung und -analyse bis hin zur Wartungsplanung und -planung.

Neben den Hardware- und Software-Checklisten ist ein umfassend geschultes Wartungsteam erforderlich, um die PdM-Strategie zu unterstützen und Ihnen den besten Return on Investment (ROI) der Wartungsstrategie zu gewährleisten.

Es wird auch notwendig sein, wichtige Leistungsindikatoren (KPIs) wie die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF), die mittlere Reparaturzeit (MTTR) und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu überwachen. Die Verfolgung von Leistungs-KPIs ist wichtig, damit das Wartungsteam die Wirksamkeit Ihres Programms verbessern kann.

Prescriptive Maintenance (RxM) ist eine fortschrittliche Wartungsstrategie, die mithilfe von Sensoren auf Maschinenebene und anderen Überwachungsstrategien ermittelt, wann komplexe Geräte und Maschinen gewartet werden müssen. Dabei handelt es sich um eine Art zustandsbasierter Wartung, die von CMMS-Software unterstützt wird und Echtzeitdaten von Geräten, erweiterte Analysen und maschinelle Lernalgorithmen nutzt, um vorherzusagen, wann eine Wartung erforderlich ist. Es empfiehlt die am besten geeigneten und effektivsten Wartungsmaßnahmen.

Seine Datenanalyseprozesse werden verwendet, um die verbleibende Nutzungsdauer (RUL) der Ausrüstung zu berechnen und es den Betreibern zu ermöglichen, Wartungsarbeiten durchzuführen, bevor Fehler auftreten, ähnlich der Philosophie der vorbeugenden Wartung. Im Gegensatz zur vorbeugenden Wartung basiert dieser Ansatz jedoch nicht auf einem vorgegebenen Zeitplan oder Zyklus. Stattdessen geht es darum, den optimalen Zeitpunkt für die Durchführung von Wartungsarbeiten zu ermitteln, sei es durch Aufschieben oder Vorziehen, und so Ausfallzeiten zu minimieren.

Die präskriptive Wartung eignet sich im Allgemeinen am besten für Unternehmen, die Geräte mit komplexen Fehlermodi und hoher Kritikalität warten müssen und bei denen Geräteausfälle mit hohen Kosten oder Sicherheitsbeeinträchtigungen verbunden sind. Es empfiehlt sich auch für schwer zugängliche Geräte, deren Wartung kostspielig und schwierig durchzuführen ist.

Sowohl prädiktive (PdM) als auch präskriptive (RxM) präventive Wartungsstrategien sind effektiv, fortschrittlich und basieren auf ausgefeilten CMMS-Lösungen. Obwohl beide Strategien auf ähnlichen Technologien basieren, ist es hilfreich, die Unterschiede zwischen den beiden zu verstehen.

Der Vergleich in der Folie veranschaulicht Unterschiede, Ziele, die von diesen Ansätzen verwendeten Daten und die empfohlenen Wartungsmaßnahmen. Das Verständnis dieser Unterschiede kann Unternehmen dabei helfen, herauszufinden, welcher Ansatz für die Ausrüstungs- und Wartungsanforderungen am besten geeignet ist.

Für Hersteller, die zur Aufrechterhaltung der Prozessverbesserung auf eine Vielzahl spezialisierter Geräte angewiesen sind, sind erfolgreiche Wartungsstrategien der Schlüssel zum Betrieb mit optimaler Leistung und zur Sicherung eines Wettbewerbsvorteils.

Unabhängig davon, ob ein präventiver, prädiktiver oder präskriptiver Ansatz gewählt wird, wird der erfolgreiche Hersteller die Fortschritte in der Technologie nutzen, die in CMMS-Softwarelösungen eingebettet sind, um seine Wartungsstrategien zu unterstützen. Unternehmen sollten alles tun, um sicherzustellen, dass ihre Anlagen zuverlässig sind, Spitzenleistungen erbringen und mit den geringsten Wartungs- und Ausfallzeiten arbeiten.

Ed Garibian, CEO von LLumin, ist eine innovative Führungskraft und Unternehmer mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in den Bereichen Maschinenwartung, Anlagenverwaltung und Internet-of-Things-Technologien (IoT). Bevor er 2004 LLumin gründete, war er Gründer und CEO von Applied Software Technologies, einem zweimaligen Inc 500 IT-Dienstleistungsunternehmen.

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