Instandhaltungslogistik

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1 Kurt Matyas Instandhaltungslogistik Qualität und Produktivität steigern 6., überarbeitete Auflage EXTRA E-Book inside

2 Kurt Matyas Instandhaltungslogistik BLEIBEN SIE AUF DEM LAUFENDEN! Hanser Newsletter informieren Sie regel mäßig über neue Bücher und Termine aus den verschiedenen Bereichen der Technik. Profitieren Sie auch von Gewinnspielen und exklusiven Leseproben. Gleich anmelden unter

3 In der Praxisreihe Qualitätswissen, herausgegeben von Kurt Matyas, sind bereits erschienen: Franz J. Brunner Qualität im Service Wege zur besseren Dienstleistung ISBN Franz J. Brunner, Karl W. Wagner, unter Mitarbeit von Peter H. Osanna, Kurt Matyas, Peter Kuhlang Qualitätsmanagement Leitfaden für Studium und Praxis 6., überarbeitete Auflage ISBN Franz J. Brunner Japanische Erfolgskonzepte Kaizen, KVP, Lean Production Management, Total Productive Maintainance, Shopfloor Management, Toyota Production Management, GD 3 Lean Development 3., überarbeitete Auflage ISBN Johann Wappis, Berndt Jung Null-Fehler-Management Umsetzung von Six Sigma 5., überarbeitete Auflage ISBN Wilhelm Kleppmann Versuchsplanung Produkte und Prozesse optimieren 8., überarbeitete Auflage ISBN Arno Meyna, Bernhard Pauli Zuverlässigkeitstechnik Quantitative Bewertungsverfahren 2., überarbeitete und erweiterte Auflage ISBN Bernd Klein Kostenoptimiertes Produkt- und Prozessdesign ISBN Stephan Sommer Taschenbuch automatisierte Montage- und Prüfsysteme Qualitätstechniken zur fehlerfreien Produktion ISBN Karl Koltze, Valeri Souchkov Systematische Innovation TRIZ-Anwendung in der Produkt- und Prozessentwicklung ISBN Veit Kohnhauser, Markus Pollhamer Entwicklungsqualität ISBN Konrad Wälder, Olga Wälder Statistische Methoden der Qualitätssicherung Praktische Anwendung mit MINITAB und JMP ISBN Jörg Brenner Lean Production Praktische Umsetzung zur Erhöhung der Wertschöpfung ISBN

4 Kurt Matyas Instandhaltungslogistik Qualität und Produktivität steigern 6., überarbeitete Auflage Praxisreihe Qualitätswissen Herausgegeben von Kurt Matyas

5 Der Autor: Dr. Kurt Matyas ist Professor am Institut für Managementwissenschaften, Bereich Betriebstechnik und Systemplanung der TU Wien. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über < abrufbar. Print-ISBN E-Book-ISBN Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Alle in diesem Buch enthaltenen Verfahren bzw. Daten wurden nach bestem Wissen dargestellt. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem Grund sind die in diesem Buch enthaltenen Darstellungen und Daten mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Autoren und Verlag übernehmen infolgedessen keine Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieser Darstellungen oder Daten oder Teilen davon entsteht. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung, des Nachdruckes und der Vervielfältigung des Buches oder Teilen daraus, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Einwilligung des Verlages in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder einem anderen Verfahren), auch nicht für Zwecke der Unterrichtsgestaltung mit Ausnahme der in den 53, 54 URG genannten Sonderfälle, reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden Carl Hanser Verlag München Lektorat: Dipl.-Ing. Volker Herzberg Herstellung: Cornelia Rothenaicher Satz: Kösel Media GmbH, Krugzell Coverrealisierung: Stephan Rönigk Druck und Bindung: Kösel, Krugzell Printed in Germany

6 Inhalt Vorwort zur 6. Auflage Logistik Begriffsabgrenzung, Geschichte Logistik, heute Funktionsbereiche der Logistik Logistik und Instandhaltung Logistikkosten Gesamtkostendenken in der Logistik Zielkonflikt Supply Chain Management Traditionelle Supply Chain Integrierte Supply Chain Partnerschaftliche, unternehmensübergreifende Kooperation Re-Design der Kernprozesse IT-System Supply Chain vs. Supply Network Logistik-Prozessentwicklung anhand von Referenzmodellen am Beispiel des SCOR-Modells Aufbau des SCOR-Modells Prozesstypen im SCOR-Modell Prozessebenen Der Beitrag der Logistik zur Erreichung der Unternehmensziele Instandhaltung Kosten und Nutzen der Instandhaltung Instandhaltung im Wandel... 29

7 VI Inhalt 2.3 Ziele der Instandhaltung Begriffe der Instandhaltung Inspektion Wartung Instandsetzung Verbesserung Ausfallrate Badewannenkurve Ausfallrate bei komplexen Anlagen Ausfallursachen Kostenminimierung durch Instandhaltung Bestimmung der optimalen Instandhaltungsintensität Berücksichtigung der Instandhaltungskosten beim Anlagenkauf Ermittlung und Budgetierung des Instandhaltungsaufwands Produktionsausfallkosten Ermittlung der Eigeninstandhaltungskosten mit Hilfe der Prozesskostenrechnung Grundlagen der Prozesskostenrechnung Vorteile der Prozesskostenrechnung Ermittlung und Darstellung der Instandhaltungsprozesse Grundgedanken zur Prozessorientierung Merkmale eines Prozesses Darstellungsformen von Prozessen Vorgangsweise bei der Prozessdefinition Ermittlung der Prozesszeiten Prozesskosten als Basis für Verbesserungen oder Outsourcingentscheidungen Instandhaltungsmanagement Organisation der Instandhaltung Aufbauorganisation der Instandhaltung Linienorganisation Stab-Linienorganisation Matrix-Organisation Kombination der Organisationsformen Prozessorientiertes Instandhaltungsmanagement Prozessorientierung und Prozessmanagement Prozessorientiertes Anlagen- und Instandhaltungsmanagement Ablauforganisation Die Organisation der Instandhaltung im Wandel

8 Inhalt VII 3.3 Zentrale/Dezentrale Instandhaltung Outsourcing oder Re-Insourcing? Outsourcing in der Instandhaltung Gründe für das Outsourcing von Instandhaltungstätigkeiten Voraussetzungen im eigenen Unternehmen Mögliche Risiken durch das Outsourcing Kriterien für die Auswahl von Dienstleistungsunternehmen Durchführung eines Instandhaltungs-Outsourcingprojekts Make-or-Buy? Ermittlung der Kern eigenleistungstiefe der Instandhaltung Konzentration auf Kernkompetenzen Verfahrensbeschreibung Verfahrensziel Erster Schritt: Erfassung der Rahmenbedingungen Zweiter Schritt: Erfassung eines unternehmensspezifischen Anforderungsprofils Darstellung möglicher Leistungsklassen und Bestimmung der sicheren Fremdleistung Dritter Schritt: Bestimmung des Leistungsindex Vierter Schritt: Bestimmung des Anlagenindex Fünfter Schritt: Bestimmung der Kerneigenleistungstiefe: Einordnung der Einzelleistungen je Anlage und Visualisierung im Portfolio Zusammenfassung und Ausblick Zusammenarbeit mit Dienstleistern Instandhaltungsnetzwerke Kennzahlen und Controlling in der Instandhaltung Kennzahlen in der Instandhaltung Nutzen und Gefahren der Kennzahlenanwendung Von Kennzahlen zu Kennzahlensystemen Kategorien von Kennzahlen in der Instandhaltung Die Balanced Scorecard in der Instandhaltung Instandhaltungs-Controlling Instandhaltungs-Controlling-System Fehlerquellen Erstellung von Instandhaltungsbudgets Benchmarking in der Instandhaltung Was ist Benchmarking? Benchmarking-Definitionen Arten des Benchmarking

9 VIII Inhalt Allgemeine Vorgangsweise beim Benchmarking Benchmarkingprojekt in der Instandhaltung Instandhaltungsstrategien Instandhaltung als Verteidigungs system gegen Schäden Arten von Instandhaltungsstrategien Ausfallbehebung Zeitgesteuerte periodische Instandhaltung Mittlere Zeit zwischen zwei Schäden (Mean Time Between Failures MTBF) Streuung der Nutzungsdauer Schadensdokumentation Unzureichende statistische Erfahrung Zustandsorientierte Instandhaltung Condition Monitoring (Zustandsüberwachung) Zustandsüberwachung durch den Menschen Condition Monitoring mit Sensoren Online und Offline-Überwachung Einflussgrößen auf den Anlagenzustand Einführung eines Condition Monitoring-Systems Techniken für die Zustandsüberwachung Dynamische Effekte Temperatureffekte Chemische Effekte Physikalische Effekte Elektrische Effekte Partikeleffekte Ferndiagnose von Werkzeugmaschinen Ferndiagnose und Ferninstandhaltung Videodiagnose in der Instandhaltung Vorausschauende Instandhaltung Instandhaltung 4.0- Smart Maintenance Industrie Mit SmartMaintenance zur antizipativen Qualitäts- und Instandhaltungsplanung Unterstützung durch Data-Mining Nutzen der Smart Maintenance Welche Strategie ist die Richtige? Methode der risikoorientierten Strategieauswahl

10 Inhalt IX Rahmenbedingungen Schritte-Analyse der Anlagen Schritt 1: Vergleich der Anforderungen an die Anlage mit den möglichen Leistungen Schritt 2: Klassifizierung kritischer Anlagen durch Bewertung der Ausfallwirkungen (Wertstromfokus) Schritt 3: Erfassung der Schadensmöglichkeiten an den kritischen Anlagen Schritt 4: Risikobewertung der kritischen Anlagen Quantifizierung der Ausfallwirkungen durch Berechnung des Risikos mittels der SMEA Definition des Begriffs Risiko Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit Systematisches Durchführen einer Risikoanalyse SMEA (Schadensmöglichkeits- und Einflussanalyse) zur risikobasierten Strategieauswahl Schritt 5: Systematische Verringerung des Risikos durch richtige Strategieauswahl Ausblick Softwareeinsatz in der Instandhaltung Schnittstellen der Instandhaltungs- Software Aufgaben und Funktionsweise von IPS-Systemen Auswahl und Einführung einer Softwarelösung für die Instandhaltung Instandhaltungs-Standard-Softwarepakete Instandhaltungslogistik Verknüpfung der Logistik- und Instandhaltungsprozesse Aufgaben und Ziele der Instandhaltungslogistik Ersatzteilbewirtschaftung zur Verfügbarkeitssicherung Ersatzteilorganisation als Querschnittsfunktion zwischen Logistik und Instandhaltung Aufgaben und Ziele der Ersatzteilbewirtschaftung Ersatzteil-Management Definition des Ersatzteils Ersatzteilauswahl Vorgangsweise für eine effiziente Ersatzteilbewirtschaftung beim Abnehmer Unternehmensmodelle der Ersatzteillogistik Arten der Ersatzteilbevorratung

11 X Inhalt 7.4 Dimensionierung der Ersatzteillager Ersatzteilbedarfsermittlung Instrumente zur Bestandsführung ABC-Analyse XYZ-Analyse Kombination von XYZ-Analyse und ABC-Analyse Komponenten des Lagerbestandes Lagerkennzahlen und -begriffe Kennzahlen des Lagermanagements Lagerdurchlaufdiagramm Gesamtkosten der Lagerhaltung Beschaffungskosten Lagerkosten Fehlmengenkosten Stochastisches Modell Lagerhaltungsstrategien Strategien mit Bestellbestand Strategien mit Bestellzyklus Lean Maintenance Lean Production als Zustand Grundlagen Vermeidung von Verschwendung Wie wird meine Instandhaltung lean? Verschwendung in der Instandhaltung Interpretation der 7 Arten der Verschwendung im Instandhaltungsbereich Überproduktion und Blindleistung Wartezeiten Unnötiger Transport Nicht sachgerechter Technologieeinsatz oder nicht sachgerechter Arbeitsprozess Bestände Unnötige Bewegung Mängel Lean Thinking im Instandhaltungsbereich Standardisierung von Instandhaltungsprozessen Instandhaltung in 8 Schritten Auslöser AV-Planung AV-Durchführung Manuelle Durchführung

12 Inhalt XI Wiederinbetriebnahme Funktionscheck Freigabe Abschluss Vorteile der Standardisierung Optimierung der Instandhaltung sprozesse durch Wertstromdesign Auswahl des Wertstroms Zeichnung des Ist-Zustandes Vorgehensweise bei der Zeichnung des Soll-Zustandes Umsetzungsprojekte Vorteile des Wertstromdesigns für Instandhaltungsprozesse Total Productive Management (TPM) Von Total Productive Maintenance zu Total Productive Management Definition und Kennzeichen Geschichte von TPM Der TPM-Award Erhöhung der Gesamtanlageneffizienz (OEE-Analyse) Die 6 großen Verluste Erkennen von Verlusten Grafische Aufbereitung der OEE Wie beeinflusst man die OEE positiv? Säulen und Leitlinien von TPM Säule 1: Beseitigung von Schwerpunktproblemen Anlagenmanagement Säule 2: Autonome Instandhaltung Säule 3: Geplantes Instandhaltungsprogramm Säule 4: Instandhaltungsprävention Säule 5: Schulung und Training Einführung und Organisation von TPM Die 4 Phasen der TPM-Einführung TPM auf der Managementseite TPM auf der Maschinenarbeiterseite Die 6 Schritte zu TPM TPM auf der Anlagenseite Auswirkungen von TPM Weitere Methoden zur Erhöhung von Produktivität und Anlagenverfügbarkeit Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit durch Rüstzeit-Minimierung Grundsätzliche Vorgangsweise beim Rüsten

13 XII Inhalt Was ist SMED? Einführung von SMED Konstruktion und Instandhaltung Die Bedeutung der Konstruktion für die Instandhaltung Instandhaltungsarme Konstruktion Instandhaltungsgerechte Konstruktion Berücksichtigung der Lebenszykluskosten Simultaneous Engineering Qualitäts- und Prozessmanagement Qualitätsmanagement und Instandhaltung Die prozessorientierte Sichtweise Der Begriff Qualität Qualitätsmanagement Der prozessorientierte Ansatz Das Prozessmodell der ISO 9001: Bedeutung der TS für die Instandhaltung Aufbau der TS Prozessmanagement Prozessmanagement-System Prozess-Lifecycle Lebensweg eines Prozesses Prozessaufnahme in die Prozesslandschaft Prozessdefinition Prozessausführung/-regelung Prozessmonitoring Prozesse außer Betrieb nehmen Total Quality Management TQM Excellence Begriffsbestimmungen Das EFQM-Modell für Excellence RADAR-Logik Der Unternehmerische Regelkreis Resümee Abnahme und Qualifikation von Fertigungseinrichtungen Einleitung Geometrische Prüfverfahren Geradheit

14 Inhalt XIII Ebenheit Parallelität und Rechtwinkligkeit von Führungen und Achsen Rundlauf Spezialprüfungen Prüfverfahren mit Musterwerkstücken Fähigkeitsuntersuchungen Was bedeuten Maschinenfähigkeit und Prozessfähigkeit? Maschinenfähigkeit Prozessfähigkeit Fähigkeitsindizes Vorgangsweise für Fähigkeitsuntersuchungen Gültigkeit und Einflussgrößen der Fähigkeitsuntersuchungen Gültigkeit der Untersuchungen Randbedingungen Messmittelfähigkeit Einheitliche Richtlinien Maßnahmen zur Erhöhung der Maschinenfähigkeit und der Prozessfähigkeit Zusammenfassung Die Zukunft der Instandhaltung Ist Instandhaltung noch zeitgemäß? Abwicklung der Instandhaltung im Zuge von Betreibermodellen Industrial Services Ausblick Verzeichnisse Glossar Abbildungsverzeichnis Tabellen Checklisten Leitfäden Literaturverzeichnis Stichwortverzeichnis Autor

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16 Vorwort zur 6. Auflage Ich freue mich über die seit der Erstauflage 1999 konstant hohe Nachfrage nach dem Buch Instandhaltungslogistik. Das zeigt mir, dass die Themen und das Leitbild des Buches Qualität und Produktivität steigern nach wie vor sehr aktuell sind. In dieser bereits 6. Auflage wird nach dem großen Facelift der 5. Auflage der Einfluss des brandaktuellen Themas Industrie 4.0 auf die Instandhaltung behandelt. Mit Smart Maintenance oder auch Instandhaltung 4.0, der in diesem Buch ein eigener Abschnitt gewidmet ist, soll die Instandhaltung in verstärktem Ausmaß dazu beitragen, die Arbeitsplätze der Zukunft zu sichern. Das Ziel dieses Buches ist es unter anderem, die Instandhaltung als strategischen Unternehmensbestandteil der Produktionsbetriebe zu sehen. Sie nimmt eine Schlüssel rolle im Hinblick auf den effizienten Umgang mit Ressourcen ein. Die richtige Instandhaltungsstrategie birgt für Unternehmen große Potenziale wie Effizienzsteigerung der Anlagen, Ressourcenschonung bei Material und Energie, Wirtschaftlichkeitsverbesserung und Sicherung der Produktqualität. Instandhaltungsleiter stehen nach wie vor im Spannungsfeld Kosteneinsparung versus Verfügbarkeitssicherung und unter dem Druck, die Leistung der Instandhaltung intern zu verkaufen. Die in diesem Buch vorgestellten Methoden, Anleitungen und Checklisten sollen Instandhaltungsmitarbeiter, Ingenieure und Manager dabei unterstützen. Außerdem vermittelt dieses Buch ein umfassendes Wissen über die Zusammenhänge und Hintergründe des Instandhaltungsmanagements und der zugehörigen Methoden und richtet sich somit auch an Studierende des Maschinenbaus und des Wirtschaftsingenieurwesens bzw. ähnlicher technischer Universitäts- und Fachhochschulstudiengänge. Ich danke meinen Kolleginnen und Kollegen, die mich bei der Erstellung des Buches durch ihre Arbeit im Forschungsteam massiv unterstützt haben und das Thema Instandhaltung zu einem wichtigen Eckpfeiler unseres Forschungsbereichs gemacht haben. Vor allem aber danke ich den wichtigsten Menschen in meinem

17 2 Vorwort zur 6. Auflage Leben, die schon seit vielen Jahren mein Rückhalt und meine Inspiration sind, mich in allen Lebenslagen verständnisvoll unterstützen und ohne deren Liebe, Unterstützung und Geduld ich niemals so viel erreicht hätte: meiner Frau Sabine und meinen mittlerweile erwachsenen Töchtern Nina und Marie. Wien, im Januar 2016 Kurt Matyas