Digitalisierung der Gerätewartung durch die Nutzung von Daten

Die Instandhaltung spielt in der Fertigungsindustrie eine zentrale Rolle, da sie sich auf die betriebliche Effizienz, die Zuverlässigkeit der Anlagen und die Gesamtproduktivität auswirkt. In einem hart umkämpften Markt können es sich Hersteller nicht leisten, die Bedeutung der Instandhaltung zu übersehen, da schlechte Strategien zu einer Verringerung der Gesamtproduktionskapazität einer Anlage um 5 bis 20 Prozent führen können(Deloitte). Aus diesem Grund gehen die Hersteller zunehmend von traditionellen Ansätzen zur digitalisierten Instandhaltung über und nutzen fortschrittliche Technologien und datengesteuerte Strategien, um ihre Instandhaltungsabläufe zu revolutionieren und ein höheres Maß an Effizienz und Effektivität zu erreichen. Dieser Artikel befasst sich mit dem Wandel von konventionellen Praktiken hin zu einer digitalisierten Instandhaltung und erforscht das immense Potenzial, das sich daraus für den langfristigen Erfolg in der Fertigungslandschaft ergibt.

Die verschiedenen Arten der Wartung verstehen

Die Wartungsstrategien haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt, um der zunehmenden Komplexität und Kritikalität der Anlagen in verschiedenen Branchen gerecht zu werden. Ein Verständnis der verschiedenen Arten von Instandhaltung kann Herstellern helfen, die richtige Mischung je nach spezifischen betrieblichen Anforderungen und Ressourcen zu wählen.  

Hier sind die wichtigsten Arten der Wartung:

1. Korrigierende Wartung

Die korrektive Wartung, auch bekannt als "run-to-failure"-Wartung, wird durchgeführt, nachdem ein Fehler oder eine Störung in der Anlage aufgetreten ist. Dies ist die einfachste Form der Instandhaltung, bei der die Ausrüstung repariert oder ersetzt wird, wenn sie bereits ausgefallen ist. Dieser Ansatz eignet sich zwar für unkritische Anlagen oder solche, die kostengünstig ersetzt werden können, kann aber langfristig zu höheren Kosten und längeren Ausfallzeiten führen.

2. Vorbeugende Wartung

Vorbeugende Instandhaltung oder geplante Instandhaltung umfasst regelmäßige Inspektionen und Wartungen von Anlagen, um unerwartete Ausfälle zu verhindern. Dies kann nach einem festen Zeitplan (z. B. alle 3 Monate) oder nach der Nutzung (z. B. alle 1000 Betriebsstunden) erfolgen. Ziel ist es, kleine Mängel zu erkennen und zu beheben, bevor sie zu größeren Problemen werden.

3. Vorausschauende Wartung

Bei der vorbeugenden Instandhaltung werden Werkzeuge und Techniken zur Zustandsüberwachung eingesetzt, um die Leistung von Anlagen während des normalen Betriebs zu verfolgen. So können Sie mögliche Defekte erkennen und beheben, bevor sie zu erheblichen Schäden oder Ausfällen führen. Bei der vorausschauenden Instandhaltung werden in der Regel fortschrittliche Technologien wie Schwingungsanalyse, Wärmebildtechnik und Algorithmen für maschinelles Lernen eingesetzt.

4. Zustandsabhängige Instandhaltung

Ähnlich wie bei der vorausschauenden Instandhaltung wird bei der zustandsorientierten Instandhaltung der tatsächliche Zustand der Anlage überwacht, um zu entscheiden, welche Instandhaltungsmaßnahmen erforderlich sind. Bei diesem Ansatz werden Echtzeitdaten verwendet, um vorherzusagen, wann ein Bauteil ausfallen könnte, so dass die Wartung rechtzeitig geplant werden kann.

Traditionelle Wartung VS Digitalisierte Wartung

In der Vergangenheit beruhten Instandhaltungspraktiken auf manuellen Prozessen und reaktiven Ansätzen. Mit dem Aufkommen der Digitalisierung und fortschrittlicher Technologien vollzieht sich jedoch ein Paradigmenwechsel, der die Instandhaltung in eine proaktive und datengesteuerte Funktion verwandelt.

1. Reaktiver Ansatz:  

Traditionelle Instandhaltungspraktiken folgten oft einem reaktiven Ansatz, bei dem Reparaturen erst nach einem Ausfall durchgeführt wurden. Diese reaktive Denkweise führt zu ungeplanten Ausfallzeiten, teuren Reparaturen und geringerer Produktivität. Bei der reaktiven Wartung werden auch die zugrunde liegenden Probleme nicht angegangen, was zu wiederkehrenden Problemen und einer verkürzten Lebensdauer der Anlagen führt.

Durch die proaktive Behebung potenzieller Probleme, bevor sie sich zu größeren Problemen auswachsen, trägt die vorbeugende Wartung dazu bei, Anlagenausfälle zu verhindern, ungeplante Ausfallzeiten zu minimieren und die betriebliche Effizienz insgesamt zu optimieren. Hersteller können regelmäßige Wartungsaufgaben auf der Grundlage von Empfehlungen des Anlagenherstellers, bewährten Verfahren der Branche und historischen Leistungsdaten planen. Dieser proaktive Wartungsansatz verbessert nicht nur die Zuverlässigkeit der Anlagen, sondern senkt auch die Reparaturkosten und erhöht die Gesamtlebensdauer der Anlagen.

2. Mangel an datengestützter Entscheidungsfindung:  

Die traditionelle Instandhaltung stützt sich stark auf Intuition, Erfahrung und manuelle Datenerfassung. Dies führt oft zu begrenzten Einblicken in die Anlagenleistung, verpassten Optimierungsmöglichkeiten und einer ineffizienten Ressourcenzuweisung. Entscheidungen beruhen eher auf Annahmen als auf empirischen Erkenntnissen, was es schwierig macht, Trends zu erkennen, Ausfälle vorherzusehen und Wartungspläne zu optimieren.

Die digitalisierte Instandhaltung, die durch Big-Data-Analysen und maschinelles Lernen vorangetrieben wird, ermöglicht datengesteuerte Entscheidungen. Hersteller können riesige Datenmengen von Anlagensensoren, historischen Aufzeichnungen und Echtzeit-Überwachungssystemen sammeln. Durch die Analyse dieser Daten erhalten die Wartungsteams wertvolle Einblicke in den Zustand der Anlagen, Leistungsmuster und Ausfallwahrscheinlichkeiten. Diese Erkenntnisse ermöglichen eine optimierte Wartungsplanung, proaktive Reparaturen und eine effektive Ressourcenzuweisung.  

3. Ineffiziente Kommunikation und Zusammenarbeit:  

Bei der herkömmlichen Instandhaltung sind die Kommunikation und die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Beteiligten oft eine große Herausforderung. Wartungsanfragen können über manuelle Formulare, E-Mails oder mündlichen Austausch übermittelt werden, was zu Verzögerungen, Missverständnissen und einer erhöhten Fehlerwahrscheinlichkeit führt. Informationen sind möglicherweise nicht für alle Beteiligten leicht zugänglich, was eine effektive Entscheidungsfindung und Koordination behindert.

Digitalisierte Instandhaltungsplattformen, wie computergestützte Instandhaltungsmanagementsysteme (CMMS) oder Enterprise Asset Management (EAM) Software, bieten optimierte Arbeitsabläufe und automatisierte Prozesse für Wartungsanfragen. Diese Plattformen machen die manuelle Dateneingabe überflüssig und reduzieren den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Erfassung von Instandhaltungsaktivitäten. Der Echtzeit-Informationsaustausch innerhalb der Plattform verbessert die Kommunikation und Koordination zwischen Wartungsteams, Produktionspersonal und Management.

Es ist jedoch zu beachten, dass digitalisierte Instandhaltungsplattformen zwar zahlreiche Vorteile bieten, aber möglicherweise nicht die ideale Lösung für größere Unternehmen mit einem hohen Anteil an bedienergesteuerter Instandhaltung sind, die derzeit ad hoc durchgeführt wird.

4. Begrenzte Analyse historischer Daten:  

Bei herkömmlichen Instandhaltungspraktiken wird die Bedeutung historischer Daten für die Verbesserung von Instandhaltungsstrategien oft übersehen. Historische Aufzeichnungen sind entweder nicht vorhanden oder werden in manuellen oder dezentralen Systemen gespeichert, was es schwierig macht, vergangene Trends zu analysieren, wiederkehrende Probleme zu erkennen und Präventivmaßnahmen zu ergreifen. Das Fehlen einer Analyse historischer Daten führt zu einem Kreislauf aus reaktiver Wartung und verpassten Verbesserungsmöglichkeiten.

Digitalisierte Instandhaltungslösungen erfassen und speichern umfassende historische Daten und ermöglichen so eine tiefgreifende Analyse. Durch den Einsatz fortschrittlicher Analysetools können Hersteller Fehlermuster erkennen, Leistungsvergleiche anstellen und proaktive Wartungspläne erstellen. Die Analyse historischer Daten ermöglicht die Identifizierung von wichtigen Leistungsindikatoren (KPIs) und die Entwicklung von Vorhersagemodellen zur Optimierung von Wartungsplänen, zur Kostensenkung und zur Maximierung der Zuverlässigkeit von Anlagen.

Warum Wartung digitalisieren?  

Einer der wichtigsten Vorteile ist die erhebliche Zeitersparnis. Durch die Umstellung auf digitale Plattformen und Werkzeuge können Hersteller manuelle Prozesse automatisieren und so den Zeit- und Arbeitsaufwand für Wartungsaufgaben reduzieren.  

Die digitalisierte Instandhaltung rationalisiert die Arbeitsabläufe, indem sie Daten zentralisiert, einen einfachen Zugang zu Informationen bietet und Routineaufgaben wie Arbeitsaufträge und Terminplanung automatisiert. Diese Automatisierung spart nicht nur Zeit, sondern verbessert auch die Gesamteffizienz bei der Durchführung von Wartungsaktivitäten.

Darüber hinaus liefert die Digitalisierung verwertbare Erkenntnisse in Echtzeit und revolutioniert so die Art und Weise, wie die Wartung angegangen wird. Durch den Einsatz von Datenanalysen können Hersteller die Leistung von Big Data nutzen, um wertvolle Einblicke in die Leistung und den Zustand von Anlagen zu gewinnen.  

Die Echtzeitüberwachung in Kombination mit prädiktiver Analytik ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Anomalien und potenziellen Problemen. Durch die proaktive Erkennung und Behebung dieser Probleme können Hersteller Geräteausfälle verhindern, Ausfallzeiten reduzieren und Wartungspraktiken optimieren.  

Die Möglichkeit, in Echtzeit auf verwertbare Erkenntnisse zuzugreifen, ermöglicht es den Wartungsteams, datengestützte Entscheidungen zu treffen, was zu einem effektiveren und effizienteren Wartungsbetrieb führt.

Mit Factbird wird die Wartung der Geräte leicht gemacht

Durch die strategische Platzierung von Sensoren an wichtigen Geräten können wichtige Parameter aufgezeichnet und Abweichungen, die auf ein Problem hinweisen könnten, verfolgt werden. So werden zum Beispiel Vibrationsalarme an CIP-Pumpen eingesetzt, um deren normalen Betrieb zu überwachen.

Die kontinuierliche Überwachung der Geräte ermöglicht es den Sensoren, unerwünschte Leistungsschwankungen zu erkennen. Die Benutzer haben die Möglichkeit, Alarmschwellen auf der Grundlage ihrer spezifischen Anforderungen zu konfigurieren. Wenn die Sensoren Abweichungen jenseits der festgelegten Schwellenwerte erkennen, wird ein Alarm ausgelöst, der das Vorhandensein unerwünschter Abweichungen signalisiert.

Die von den Sensoren erfassten Daten können mit der Produktionsleistung korreliert werden, um eine Basislinie für den normalen Betrieb der Anlage zu erstellen. Diese Basislinie dient als Bezugspunkt für die Identifizierung von Abweichungen und abnormalem Verhalten. Durch den Vergleich von Echtzeitdaten mit der festgelegten Basislinie können potenzielle Probleme schnell erkannt werden, was proaktive Maßnahmen zur Vermeidung von Anlagenausfällen ermöglicht.

Factbird setzt üblicherweise Stromsensoren an Elektromotoren und Schwingungssensoren an Pumpen und Förderbändern ein. Diese Sensoren überwachen effektiv die Abnutzung der Anlagen und geben wertvolle Einblicke in die Betriebsbedingungen und die Maschinenleistung.

Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensoren und Datenanalyse ermöglicht Factbird den Herstellern, potenziellen Anlagenausfällen zuvorzukommen. Durch die kontinuierliche Überwachung kritischer Anlagen, die Festlegung von Alarmschwellen und die Korrelation der Daten mit der Produktionsleistung können Wartungsaktivitäten proaktiv durchgeführt werden. Dieser Ansatz minimiert Ausfallzeiten, optimiert die Anlagenleistung und verbessert die betriebliche Gesamteffizienz.

Abschließende Überlegungen  

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Digitalisierung erhebliche Fortschritte bei der Wartung von Anlagen in der Fertigungsindustrie gebracht hat. Durch die Nutzung von Echtzeitdaten, datengestützter Entscheidungsfindung, optimierter Kommunikation und kontinuierlichen Verbesserungsmöglichkeiten können Hersteller die Zuverlässigkeit ihrer Anlagen erhöhen, Ausfallzeiten minimieren, die Ressourcenzuweisung optimieren und die betriebliche Effizienz insgesamt verbessern. Die Digitalisierung ermöglicht es den Herstellern, fortschrittliche Technologien für effektivere und proaktive Wartungspraktiken zu nutzen, was letztlich zu einer höheren Wettbewerbsfähigkeit und einem langfristigen Erfolg in der Fertigungslandschaft führt.

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