Lesedauer: 7min
Adaptive Maintenance Scheduling
Harmonie im Produktions- und Wartungsplan
Die Ansätze der industriellen Instandhaltung eignen sich für spezifische Aufgaben mal mehr und mal weniger. Das Ziel dabei ist gleich: Instandhaltungs- und Produktionspläne möglichst in Einklang zu bringen. Da kommt Adaptive Maintenance Scheduling ins Spiel.
Bild: ©Cravetiger/gettyimages.de

Die exakte Planung von Instandhaltungszyklen für Anlagen, Fahrzeuge, Maschinen und Werkzeuge ist oft ein geschäftskritischer Prozess in Unternehmen – besonders für Fertiger. Dort beeinflussen Faktoren wie Alterung, Verschleiß, Reparatur oder Austausch das Alltagsgeschäft nicht selten erheblich. Die Folgen sind können eine stockende Produktion, zunehmende Energieverbräuche, höhere Produktionskosten oder Qualitätsprobleme sein. Mitunter kann es auch zu einer Verzögerung bei der Warenauslieferung, schlimmstenfalls sogar zum Lieferstopp, kommen.

Vorsicht: Ausfall

Doch Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten führen in der Regel zu Ausfallzeiten, wenn sie nicht sorgfältig geplant werden. Um diese Gefahr eindämmen zu können, haben sich in den vergangenen Jahren verschiedene Maintenance-Konzepte etabliert. So existieren heute grundsätzlich vier Wartungsstrategien:

Reactive Maintenance folgt der Regel, eine Reparatur möglichst lange aufzuschieben. Man wird also prinzipiell erst dann aktiv, wenn eine Anlage oder Maschine defekt ist – eine Methode, die sich für geschäftsunkritische Anlagenumgebungen durchgesetzt hat.

Proactive Maintenance stützt sich auf Vorschläge, die von Anlagenherstellern stammen und ihren Kunden als Richtlinien für periodische Wartungen dienen. Ein Beispiel für Proactive Maintenance ist beispielswesie der Ölwechsel eines Fahrzeugs alle 10.000 Kilometer oder sechs Monate. Solche planmäßigen Instandhaltungsroutinen werden mittlerweile oft schon bei der Zulassung von Anlagen und Maschinen definiert.

Predictive Maintenance hat sich im Rahmen der Industrie 4.0 zu einem Trendthema entwickelt. Dieses Instandhaltungskonzept umfasst erstmals auch dynamische Aspekte: Informationen von ähnlichen Anlagentypen und Komponenten werden gesammelt, um sowohl Rückschlüsse auf Ursache als auch bestmögliche Behebungsmaßnahmen zu treffen. Dabei fließen sogar Variablen wie die tatsächliche und spezifische Nutzung durch den Anlagenbetreiber und sogar Faktoren wie das Wetter mit ein.

Die Condition-based Maintenance beschreibt eine zustandsabhängige Instandhaltungspolitik. Sie beinhaltet prognostizierte Handlungsempfehlungen auf Basis einer kontinuierlichen Überwachung von Maschinen. Dazu messen Sensoren den Betriebszustand einer Anlage. Die Daten werden mit festgelegten Randwerten (Indikatoren) verglichen. Bei Überschreiten der zulässigen Betriebsparameter wird festgelegt, ob eine Reparatur, Wartung oder ein Austausch einzelner Maschinenkomponenten erforderlich ist. Insbesondere bei hochwertigen bzw. hochpreisigen Maschinen hat sich dieses Wartungskonzept durchgesetzt.

Bild: FICO – Fair Isaac Germany GmbH

Mischformen in der Praxis

In der Praxis finden sich häufig Mischformen aus den unterschiedlichen Arten der Instandhaltung. Unternehmen definieren dabei ihre Wartungszyklen so, dass unterschiedliche Instandhaltungsszenarien greifen – abhängig davon, wie wichtig Anlagen und Maschinen für den Geschäftsbetrieb sind. Für gewöhnlich kommt in diesem Zusammenhang ein Zeitplan zum Einsatz, der reaktive und proaktive Wartungseinsätze enthält und zum Teil sogar unvorhergesehene Ereignisse und Korrekturmaßnahmen umfasst. Einen Schritt weiter gedacht liefern prädiktive und zustandsabhängige Methoden das Grundgerüst für eine prospektive Instandhaltungsplanung, bei der der optimale Zeitpunkt in Abstimmung mit der Produktionsplanung vorausschauend ermittelt wird.

Von guten Daten abhängig

Um reibungslose Abläufe in der Herstellung gewährleisten zu können, kommen in der Fertigung in der Regel spezielle Produktionsplaner zum Einsatz. Sie zeichnen für die Verfügbarkeit von Ressourcen und Anlagen verantwortlich. Darüber hinaus obliegt ihnen die Erstellung von Produktionsplänen. Ihr Ziel ist es, einen maximalen Nutzen von Ressourcen zu erreichen, um den größtmöglichen Wert für das Unternehmen in kürzester Zeit zu erzielen. Produktionsplaner sind allerdings davon abhängig, möglichst viele Informationen zu erhalten, um entsprechend effektive Pläne erstellen zu können. Da ihnen doch die Transparenz über einzelne Wartungspläne fehlt, sind sie schlichtweg gar nicht in der Lage, unerwartete Ereignisse wie einen Maschinenausfall, fehlendes Rohmaterial oder einen defekten Motor in ihren Kalkulationen zu berücksichtigen.

Adaptive Maintenance Scheduling

Hier kommt das Adaptive Maintenance Scheduling ins Spiel. Dieses Modell soll Unternehmen dabei unterstützen, Wartungs- und Produktionspläne miteinander zu kombinieren. Indem sowohl Wartungs- als auch Produktionspläne koordiniert, verfügbare Informationen verwendet und fortschrittliche Technologien genutzt werden, lässt sich eine Vorgehensweise definieren, die die beiden Welten Produktion und Wartung vereint. Als technologische Basis für Adaptive Maintenance Scheduling dienen zustandsabhängige Anlagen- und Maschinendaten. So lassen sich Wartungskonzepte erstellen, die auf Grundlage valider Informationen aufsetzen und mit einem Terminplanungssystem verbunden werden können. Parallel dazu fließen Daten aus aktuellen Produktionsplänen sowie manuelle Wartungsaufgaben in das Scheduling-System mit ein. Das Terminplanungssystem selbst besteht typischerweise aus einem Prognose- und einem Optimierungsmodul. Das Vorhersagemodul simuliert die Variabilität, testet die generierten Zeitpläne und löst wiederholt das Optimierungsmodul aus, um weitere Zeitpläne auf der Grundlage neuer Bedingungen zu generieren. Sind die Eignungsbedingungen erfüllt, wird ein vorgeschlagener Zeitplan an die entsprechende Benutzerschnittstelle gesendet, bevor der Plan in einem nächsten Schritt an die Betriebsleitebene übertragen und in einem Manufacturing Execution System (MES) veröffentlicht wird.

Das ideale Zeitfenster

Adaptive Maintenance Scheduling ermöglicht es Unternehmen aus produzierenden Industriebereichen, passende Zeitfenster für eine Wartung individueller Anlagen und Maschinen zu ermitteln. So berücksichtigt das Konzept beispielsweise, wann einzelne Maschinen nicht verwendet werden, um die Effizienz von Instandhaltungen zu maximieren. Gleiches gilt für Produktionsabläufe, die für Wartungsaufgaben seltener unterbrochen werden müssen. Aber auch die Verfügbarkeit entsprechender Ersatzteile lässt sich auf Basis von Adaptive Maintenance Scheduling wesentlich effizienter steuern – sie sind zur richtigen Zeit am richtigen Ort. Das Resultat sind weniger oder kürzere Maschinenstillstände innerhalb der Fertigungszeit und eine schnellere Reaktion bei gleichzeitig geringeren Beständen von Ersatzteilen. Die Folge ist eine bestmögliche Steuerung der Produktion in Echtzeit unter Berücksichtigung der Wartungszyklen.

Autor:
Firma: FICO - Fair Isaac Germany GmbH

MARKT – TRENDS – TECHNIK

Weitere Beiträge

Das könnte Sie auch interessieren

Am Rande der Cloud

Es heißt das Gold der digitalisierten Industrie seien Daten und Informationen. Nur wie lässt sich dieses Gold
optimal schürfen und nutzen? Gemeinsam mit Dell und der Software AG hat SMC die Lösung Smart Field
Analytics vorgestellt. Darüber sollen sich intelligente Sensoren und Aktoren leicht vernetzen lassen – und ihre Daten mit modernem Edge Computing für die Prozessoptimierung nutzbar werden.

mehr lesen

Smartlink: Alle Daten der Kompressoren auf einen Blick

Das Fernüberwachungssystem Smartlink von Atlas Copco vernetzt alle Maschinen innerhalb einer Kompressorstation, überwacht sie nahezu in Echtzeit und wertet die anfallenden Daten systematisch aus. Anwender erhalten einen schnellen Überblick über den individuellen Wartungsbedarf und können die Verfügbarkeit ihrer Anlagen steigern. Außerdem sinkt deren Energieverbrauch. Jetzt steht Smartlink in der neuen Version 2.0 zur Verfügung, die alle Daten auf einen Blick darstellt.

mehr lesen

Was helfen all die Daten, wenn es an der Datenkompetenz fehlt?

Die Datenmengen steigen und Laut IWD gehört das produzierende Gewerbe aufgrund zunehmender IoT-Anwendungen zu den größten Datentreibern unter allen Wirtschaftsbranchen. Doch sind die Unternehmen überhaupt in der Lage, den Wert ihrer Daten auszuschöpfen? Der Data Literacy Research des Data-Literacy-Projekts (DLP) verneint dies, da die Lücken in punkto Datenkompetenz sind zu groß sind.

mehr lesen

Toastbrot intelligent in die Tüte gebracht

GHD Georg Hartmann Maschinenbau im nordrhein-westfälischen Delbrück zählt zu den weltweit führenden
Herstellern von Maschinen und Anlagen zum Schneiden und Verpacken von Backwaren und Lebensmitteln. Die Verantwortlichen suchten für die Weiterentwicklung einer Verpackungsmaschine mit hohen Bearbeitungszyklen eine zuverlässige Energieversorgung mit pneumatischen und elektrischen Leitungen. Unterstützt von Igus, kommt eine überwachte smarte Lösung zum Einsatz, die Störungen bereits vor dem Ausfall der Maschine
anzeigt. Der Steckerbaukasten Module Connect sorgt darüber hinaus im Wartungsfall für einen raschen und
sicheren Wechsel des einbaufertigen Energiekettensystems.

mehr lesen

Audi Instandhaltung blickt mit Daten in die Zukunft

Smarte und digitale Instandhaltung: Das Projekt ‚Predictive Maintenance‘ am Audi-Standort Neckarsulm macht die Wartung von Produktionsanlagen effizienter und sorgt damit für geringere Ausfallzeiten in der Produktion. Die Instandhaltungs-Experten sammeln und interpretieren dazu Daten und können Verschleiß an Produktionsanlagen vorhersehen.

mehr lesen

Edge Integration

Emerson und Arrowhead Systems gaben kürzlich ihre Partnerschaft zur Entwicklung einer Lösung für die nächste Generation der Maschinenzustandsüberwachung bekannt. Im Ergebnis erhalten etwa Hochgeschwindigkeitspalletierer eine integrierte Zustandsüberwachung.

mehr lesen

Praxistag: Smart Maintenance 2020

Das Münchener Software Unternehmen Membrain veranstaltet auch 2020 wieder gemeinsam mit der MFA (Maintenance and Facility Management Society Austria), Dankl+partner Consulting | MCP Deutschland am 24. September 2020 den Praxistag: Smart Maintenance. Bei der eintägigen Veranstaltung sollen Teilnehmer alles über die aktuellen Trends und Entwicklungen im Bereich Instandhaltung und wie Digitalisierung für effizientere Prozesse und mehr Produktivität sorgt, erfahren. Der Praxistag findet im Münchner Audi Dome statt und setzt inhaltlich auf die Schwerpunkte Erfahrungsaustausch, Networking sowie live aus der Praxis.

mehr lesen

Unerwartete Ausfälle vermeiden

Eines der führenden Abfüllunternehmen für Wasserflaschen in Nordamerika, das seinen Kunden stets eine gesunde Möglichkeit zum Durstlöschen bieten und die Sicherheit seiner Mitarbeiter gewährleisten will, benötigte eine Lösung zur Optimierung seiner Anlagenlebenszyklen. Das Hauptziel bestand darin, kostengünstige und durchgängige Wartungsprozesse für ihre Einrichtungen festzulegen und an allen Abfüllstandorten in den USA und in Kanada die Technologien einzuführen, die zur Unterstützung und Aufrechterhaltung dieser Prozesse erforderlich sind.

mehr lesen

Permanentüberwachung statt Feuerwehreinsätze

Beim Auto ist die Sache klar: „Einmal alle 30.000km oder alle zwei Jahre“ – so oder so ähnlich lauten die
Empfehlungen von Fahrzeugherstellern für die Intervalle der regelmäßigen Inspektionen. Aber wie sieht das
eigentlich bei Feldbussystemen und Industrienetzwerken in industriellen Prozessen aus? Ist deren Instandhaltung wirklich vernachlässigbar? Wenn nein, wieviel ist nötig? Dieser Frage geht der folgende Beitrag nach.

mehr lesen

Vorausschauende Instandhaltung

Die vorbeugende Wartung von Maschinenkomponenten spart dem Betreiber von Windkraftanlagen Zeit und Geld, da Standzeiten seiner Maschinen stark reduziert werden können. Prof. Dr.-Ing. Rainer Engelbrecht vom Institut Polymer Optical Fiber Application Center (POF-AC) der TH Nürnberg entwickelt zusammen mit seinen Kollegen sowie Partnern aus der Wirtschaft neue Sensoren, die erstmals eine umfassende Überwachung von Wälzlagern in Windkraftanlagen ermöglichen. Dadurch lassen sich die Windkraftanlagen effizienter und wirtschaftlicher betreiben.

mehr lesen

Cybersicherheit in der Quantentechnologie

Quantencomputer versprechen die Grenzen der Recheneffizienz stark zu erweitern und damit Probleme zu lösen, mit denen heutige Systeme überfordert sind.

Daten werden mehrheitlich für einfache Analysen eingesetzt

85 Prozent der Unternehmen sehen große Bedeutung von Daten für ihr Geschäft, wie eine aktuelle Bitkom-Studie zeigt. Eine gesetzliche Verpflichtung zum Datenaustausch erweist sich demnach als nicht hilfreich, um die Nutzung von Daten zu erleichtern.

Erstes Maintenance-Update abgeschlossen

Die Digitalisierung und Industrie 4.0 prägen derzeit neue Anforderungen an die Automatisierung. Profibus & Profinet International (PI) stellt sich seit Beginn neuen Anforderungen und arbeitet daran, diese in ihren Technologien zu erfüllen. Denn nur die Technologien, die agil weiterentwickelt werden, sind zukunftssicher. Deshalb entwickelt PI die Basis-Spezifikationen für Profinet fortwährend unter Wahrung der Kompatibilität weiter.

Siemens und SAP arbeiten an gemeinsamen Lösungen

Im Rahmen der neuen Partnerschaft von Siemens und SAP wollen beide Unternehmen ihre Branchenkompetenz nutzen und ihre sich ergänzenden Softwarelösungen für Product Lifecycle, Supply Chain und Asset Management kombinieren.

IVG Göhringer Teil der Leadec-Gruppe

IVG Göhringer gehört ab dem 01.06.2020 zu Leadec, einem führenden Anbieter technischer Dienstleistungen in der Automotive- und Fertigungsindustrie.

Mit KI und TSN zur Industrie 4.0

Im Projekt ‘Kitos – Künstliche Intelligenz für TSN zur Optimierung und Störungserkennung‘ arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure gemeinsam an Lösungen für ein dynamisches Netzwerkmanagement in der Industrie.