Wartung: Planung, Strategien, Fortschritt

Egal ob das eigene Auto oder die industrielle Großanlage - Wer die Sicherheit und Funktionstüchtigkeit von Maschinen und Geräten auf Dauer gewährleisten will, kommt um regelmäßige Wartungen nicht herum. Als der wohl wichtigste Teilaspekt der Instandhaltung sorgt die Wartung dafür, dass Verschleiß und Abweichungen frühzeitig erkannt und kostspielige Ausfälle in der Folge verhindert werden können.

Wir zeigen in diesem Artikel, welche Wartungsstrategien sich für Unternehmen bieten, für wen sich der Schritt von der präventiven zur vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance) lohnt, und wie sich Wartungsprozesse im Rahmen der Industrie 4.0 verändert haben.

Was ist Wartung?

Wartung beschreibt den Prozess der regelmäßigen Prüfung und Pflege von Maschinen, Systemen oder Anlagen, um deren optimale Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Dadurch können teure Produktionsausfälle und Notfall-Reparaturen verhindert werden, was langfristig große Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens haben kann.

Dabei werden verschiedene Maßnahmen durchgeführt, wie Inspektionen, Reinigungen, Reparaturen, Austausch von Verschleißteilen und Anwendung von Schmierstoffen. Das Ziel der Wartung ist es, die Funktionalität und Lebensdauer des betreffenden Objekts zu verlängern, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, um kostspielige Ausfälle oder Reparaturen zu vermeiden.

Wie effektiv und weitreichend der Wartungsprozess ist, hängt stark von dem strategischen Ansatz ab, den ein Unternehmen wählt. Von der einfachen reaktiven Reparatur bis zur zustandsbasierten Wartung mittels digitaler Technologie bietet sich hier ein breites Spektrum an Möglichkeiten. Um herauszufinden, welcher Ansatz für ein Unternehmen der geeignetste ist, müssen daher zunächst Wartungsstrategie und -planung erarbeitet werden.

Wartung als Komponente der Instandhaltung

Wartung und Instandhaltung werden oft in einem Zuge genannt, können aber klar voneinander unterschieden werden. Die Instandhaltung umfasst als Oberbegriff alle Maßnahmen und Prozesse, die notwendig sind, um die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit von Maschinen und Anlagen zu gewährleisten. Die Wartung ist eine dieser Maßnahmen, und beschränkt sich auf die vorbeugende Pflege der entsprechenden Gerätschaften.

Instandhaltung

Die Instandhaltung umfasst mehrere Maßnahmen, die die Verfügbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anlagen und Geräten gewährleisten. Hierzu gehören:

• Inspektion: Zustandsprüfung der Anlage oder des Geräts, um festzustellen, ob Maßnahmen erforderlich sind.
• Wartung: Vorbeugende Maßnahmen wie Reinigung, Schmierung und der Austausch von Verschleißteilen.
• Instandsetzung: Korrekturmaßnahmen, um Mängel oder Schäden zu beheben, die während der Inspektion oder durch Betriebsausfälle entdeckt wurden.
• Verbesserung: Maßnahmen, die darauf abzielen, die Effizienz, Zuverlässigkeit oder Lebensdauer von Anlagen und Geräten zu verbessern.

Wartung

Die Wartung ist eine wichtige Komponente der Instandhaltung und zielt darauf ab, Verschleiß an Maschinen und Geräten vorzubeugen und Ausfälle zu vermeiden. Sie ist der präventive Aspekt der Instandhaltung und kann - je nach Art der Anlage oder Maschine - folgende Schritte beinhalten:

• Reinigung: Schmutz, Ablagerungen und anderen Fremdstoffe, die die Leistung oder Lebensdauer der Gerätschaften beeinträchtigen, werden entfernt.
• Schmierung: Durch die Anwendung von Schmiermitteln auf bewegliche Teile werden Reibungen reduziert und somit Verschleiß verhindert.
• Einstellung: Einstellungen werden angepasst, um die optimalen Betriebsbedingungen sicherzustellen. Das kann das Justieren von Spannungen, Drücken, Temperaturen und anderen betriebskritischen Parametern umfassen.
• Austausch von Verschleißteilen: Einzelne Teile wie Filter, Dichtungen, Riemen oder Bürsten, die regelmäßig im Betrieb sind, werden ausgetauscht oder repariert.
• Software-Updates: Das Aktualisieren der Software moderner Geräte auf die neueste Version, um die Leistung zu verbessern und Sicherheitslücken zu schließen.

Wartungsplanung und -strategien

Die Möglichkeiten und Methoden im Bereich der Wartung haben sich in den letzten Jahrzehnten stark erweitert. Insbesondere das Aufkommen moderner digitaler Technologien hat dafür gesorgt, dass Wartungsvorhersagen immer präziser getroffen werden können. Welche strategischen Ansätze in der Wartung gegenwärtig möglich sind, haben wir dir im Folgenden aufgelistet.

Präventive Wartung (Preventive Maintenance)

Die präventive Wartung ist die wohl bekannteste Strategie in dieser Liste. Hier erfolgen regelmäßige Wartungsarbeiten unabhängig vom Zustand der Maschinen oder Anlagen. Ziel ist es, Probleme frühzeitig zu erkennen, bevor sie zum Ausfall führen oder teure Notfall-Reparaturen durchgeführt werden müssen. Ein großer Nachteil der präventiven Wartungen ist, dass einzelne Teile oft lange vor Bedarf ausgetauscht werden, wodurch hohe Kosten entstehen.

Zustandsbasierte Wartung (Condition-Based-Maintenance, CBM)

Bei der zustandsbasierten Wartung wird die Anlage mittels Langzeitmessungen und dem Erheben von Echtzeit-Daten kontinuierlich überwacht. Ändert sich der Anlagen-Zustand, kann dies schnell lokalisiert und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden. Im Gegensatz zur präventive Wartung, die unabhängig vom Anlagen-Zustand durchgeführt wird, erfolgt die Wartung bei dieser Strategie also erst dann, wenn wirklich Bedarf ist.

Prädiktive Wartung (Predictive Maintenance)

Unternehmen, die die prädiktive, also vorausschauende Strategie verfolgen, können anstehende Ausfälle und Fehlfunktionen mit Hilfe moderner Datenanalyse-Tools und maschinellem Lernen vorhersagen. Grundlage der Vorhersagen sind aufgezeichnete Datenmustern und -trends. Dadurch ist es möglich, die Wartungsarbeiten zeitlich optimal zu planen. Das heißt, nicht unnötig früh, aber noch bevor Ausfälle wahrscheinlich geworden sind.

Zuverlässigkeitsorientierte Wartung (Reliability-Centered Maintenance, RCM)

Beim Modell der zuverlässigkeitsorientierten Wartung konzentrieren sich die Wartungsbemühungen auf die Komponenten, die den größten Einfluss auf die Gesamtzuverlässigkeit und Leistung der Anlage haben. Dabei werden Ausfallrisiken und -konsequenzen genau analysiert und abgewogen, so dass spezifische, auf die jeweilige Maschine oder Anlage zugeschnittene Wartungsstrategien entwickelt werden können.

Präskriptive Wartung (Prescriptive Maintenance)

Die präskriptive Wartung ist die neueste Wartungsstrategie und befindet sich derzeit noch in der Anfangsphase ihrer Entwicklung. Als Fortsetzung der prädiktiven Strategie nutzt sie die Datenanalyse nicht nur zur Vorhersage von Wartungsarbeiten, sondern gibt auch Empfehlungen für spezifische Maßnahmen zur Vermeidung potenzieller Probleme.

Vorteile einer effektiven Wartung

Eine effektive Wartung bietet zahlreiche Vorteile. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile einer gut geplanten Wartung:

• Verbesserte Betriebssicherheit: Durch Wartung werden potenzielle Sicherheitsrisiken minimiert, was zu einem sicheren Arbeitsumfeld führt. Gut gewartete Maschinen reduzieren das Risiko von Unfällen, die zu Verletzungen von Mitarbeitern oder Beschädigungen von Anlagen führen können.
• Höhere Maschinenverfügbarkeit: Gut gewartete Maschinen stehen länger zur Verfügung und reduzieren so Ausfallzeiten. Durch regelmäßige Inspektionen und vorbeugende Maßnahmen können ungeplante Stillstände vermieden und die Verfügbarkeit der Maschinen erhöht werden.
• Gesteigerte Produktivität: Effizient arbeitende Maschinen ermöglichen eine höhere Produktivität und eine verbesserte Qualität der Arbeitsergebnisse. Durch optimale Leistung und den geringeren Ausfall von Maschinen können Arbeitsprozesse kontinuierlich ablaufen und Engpässe vermieden werden.
• Reduzierung von Ausfallzeiten: Durch frühzeitige Erkennung und Behebung von Problemen können ungeplante Ausfallzeiten minimiert werden. Durch regelmäßige Wartung und Inspektionen werden potenzielle Störungen rechtzeitig identifiziert und behoben, um Produktionsausfälle zu vermeiden.
• Optimierte Ressourcennutzung: Effektive Wartung trägt zur optimalen Nutzung von Ressourcen wie Zeit, Energie und Materialien bei. Gut gewartete Maschinen arbeiten energieeffizienter und reduzieren den Verbrauch von Rohstoffen und Betriebsmitteln.
• Steigerung der Kundenzufriedenheit: Zuverlässige Produkte und Dienstleistungen aufgrund gut gewarteter Maschinen können die Kundenzufriedenheit erhöhen. Durch eine hohe Produktqualität, pünktliche Lieferungen und einen zuverlässigen Kundenservice wird das Vertrauen der Kunden gestärkt.
• Stärkung des Unternehmensimages: Eine gut durchgeführte Wartung zeigt das Engagement eines Unternehmens für Qualität und Zuverlässigkeit. Ein positives Image trägt zur Kundenbindung bei und kann neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnen.

Wartungssicherheit und -kompetenz

Während der Wartung von Industrieanlagen oder Robotern können Wartungstechniker großen Risiken ausgesetzt sein. Unfälle, Explosionen, Vergiftungen oder gefährliche Strahlungen sind nur einige davon. Häufig kommen die Arbeiter zudem mit Geräten in Kontakt, die unter Spannung oder großem Druck stehen. Um Unfälle und Verletzungen zu vermeiden, sollte daher die Wartungssicherheit und -kompetenz hohe Priorität haben. Hier einige wichtige Punkte dazu:

Anlagenüberwachung und Wartung in der Industrie 4.0

Mit dem voranschreiten der Digitalisierung und dem Aufkommen immer intelligenterer Technologien im Zuge der Industrie 4.0, hat sich auf dem Feld der Wartung und Instandhaltung vieles getan. Durch den Einsatz von IoT (Internet of Things) und Machine Learning ist eine Anlagenüberwachung möglich geworden, die den Maschinenbetrieb in Echtzeit abbildet und somit selbst kleinste Abweichungen frühzeitig erkennen kann.

Damit ändert sich gewissermaßen die Funktion der Wartung. Im traditionellen Kontext der Instandhaltung übernahm die Wartung eine präventive Rolle, wurde also in festen Intervallen durchgeführt, um eventuellen Fehlern oder Ausfällen vorzubeugen. In der modernen Anlagenüberwachung kann das Aufkommen solcher Vorfälle errechnet werden, sodass die Wartung hier im Grunde die Funktion einer vorgezogenen Reparatur einnimmt.

Im Folgenden zeigen wir, welche Teilaspekte und -prozesse bei einer modernen Anlagenüberwachung zum Einsatz kommen:

• Sensorik und IoT (Internet of Things): Noch feinere Sensorik und fortschrittliche IoT-Geräte werden die Überwachung von Maschinendaten weiter präzisieren. Durch die Erfassung von Daten wie Temperatur, Vibration oder Leistungsaufnahme können Abweichungen analysiert und Wartungsbedarfe exakt ermittelt werden.

• Digitale Zwillinge: Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Kopie einer physischen Anlage bzw. eines physischen Gerätes. Die Kopie wird auf Grundlage der kontinuierlich gelieferten IoT-Daten erstellt. Kommt es zu einer Abweichung am physischen Gerät, ist diese sofort am virtuellen Modell nachzuvollziehen, wodurch augenblicklich Maßnahmen ergriffen werden können.

• Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen: Durch die Analyse größerer Datenmengen können komplexere Muster erkannt werden. Dies ermöglicht es Maschinen, genauer aus vergangenen Wartungsdaten und -erfahrungen zu lernen. Vorhersagen bezüglich zukünftiger Wartungsnotwendigkeiten werden dadurch genauer.
• Augmented Reality: Durch die Verwendung von Augmented Reality können Wartungstechniker Reparaturanleitungen und Informationen direkt vor Ort abrufen, was zu einer effizienteren Arbeit führt. Anhand visueller Anleitungen können die Techniker Schritt für Schritt durch Wartungsprozesse geführt werden.
• Blockchain-Technologie: Die Blockchain-Technologie erlaubt eine sicherere Dokumentation und Nachverfolgung von Wartungsprotokollen, was zu mehr Transparenz und Vertrauenswürdigkeit führt.
• Robotergestützte Wartung: Roboter und automatisierte Systeme werden in Zukunft noch häufiger für routinemäßige Wartungsaufgaben eingesetzt werden. Von Vorteil ist dies insbesondere dort, wo Wartungen in gefährlichen Umgebungen notwendig sind, oder bei Aufgaben, die eine hohe Präzision erfordern.

Wartung als Geschäftsmodell

Die Wartung von Maschinen, Geräten oder Anlagen ist längst zu einem wichtigen Bestandteil innovativer Geschäftsmodelle geworden. Immer mehr Unternehmen erkennen, dass Servicedienstleistungen wie die regelmäßige Wartung verkaufter oder verliehener Produkte das Kundenvertrauen stärken und die Kundenbindung vertiefen können. Hier stellen wir drei Geschäftsmodelle vor, bei denen der Wartungsservice zu einem Kernelement des Angebotes geworden ist:

After-Sale-Service

Der After-Sale-Service, also der Kundendienst nach dem Verkauf, verknüpft die verkauften Produkte mit anschließenden Dienst- und Serviceleistungen. Hierzu gehören neben Kundensupport, Garantieleistung und Software-Upgrades auch Reparatur- und Wartungsleistungen, um die Funktionstüchtigkeit der gekauften Ware sicherzustellen.

Servitization

Das Geschäftsmodell der Servitization geht einen Schritt weiter als der After-Sale-Service. Dieser Ansatz tendiert dazu, die Trennung zwischen Produkt und Dienstleistung ganz aufzuheben. Anstatt Kräne, werden dann Transportleistungen, anstatt Hämmer Befestigungsleistungen verkauft. Die Wartung ist hierbei ein entscheidender Faktor, um die Leistungsfähigkeit zu garantieren.

Full-Service-Leasing

Das Full-Service-Leasing bietet ein umfangreiches Angebot, welches Serviceleistungen wie Wartungen, Reparaturen und häufig auch Versicherungen beinhaltet. Dieses Leasing-Modell ist besonders bei teuren Gütern wie Fahrzeugen, Baumaschinen oder Büroausstattungen sehr beliebt.

Fazit:

Wartung ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz von Maschinen, Anlagen und Geräten sicherzustellen. Eine sorgfältige Planung und Umsetzung von Wartungsstrategien ermöglicht Unternehmen und Organisationen, von den Vorteilen einer effektiven Wartung zu profitieren. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Wartungstechnologie verspricht noch effizientere und präzisere Wartungsprozesse. Daher ist es wichtig, dass Unternehmen und Wartungsteams ihre Kompetenz ständig erweitern und innovative Technologien nutzen, um Wartungsarbeiten auf dem neuesten Stand der Technik durchzuführen.