Instandhaltung im Wandel der Zeit. "Mut zur Lücke" Gian Marco Maier / KWO

Transkript

1 Instandhaltung im Wandel der Zeit "Mut zur Lücke" Gian Marco Maier / KWO Handeck, 19. Oktober

2 Instandhaltungsstrategie «Mut zur Lücke» Gian Marco Maier Fachtagung "Instandhaltung im Wandel der Zeit" Handeck

3 Erwartungen Gestern Erwartungen Heute Rahmenbedingungen Ausgangslage Möglicher Ansatz Fazit

4 Erwartungen Gestern Erwartungen Heute Rahmenbedingungen Ausgangslage Möglicher Ansatz Fazit

5 Der "Klassiker" Die 3 Basis Instandhaltungsstrategien Die jeweilige Instandhaltungsstrategie orientiert sich in grossem Mass an den angestrebten Zielen des: Eigners: Strategie, Portfolio Management, Risikoverhalten, Versorgungsauftrag. Betreibers: Sicherheit und Risiken, Verfügbarkeit, Lebensdauer und Kosten Korrektiv Keine geplanten Massnahmen Funktionserhaltung durch Feuerwehr-Einsätze Kosten nicht planbar Verfügbarkeit nicht planbar Folgeschäden werden in Kauf genommen Zustandsorientiert Nur notwendige Massnahmen Ausnutzung der Lebensdauer/Substanz Umsetzung von kurzfristigen Massnahmen Erkennen der Zustände Schadenspotential Verfügbarkeit beschränkt planbar Präventiv Regelmässige Zustandserfassung Regelmässiger Austausch resp. Revision von Komponenten Hohe Verfügbarkeit Hohe Kosten Lebensdauer der Komponenten wird nicht genutzt Betriebserfahrungen fliessen nicht ein Sicherheit für Mensch und Maschinen

6 Instandhaltungsstrategie Gestern Aktionäre/Partner mit Versorgungsauftrag und langfristiger Strategie Marktunabhängiger Absatz der Energie, stabiler Deckungsbeitrag Funktionierende Partnerwerkstruktur, Aktionäre mit ähnlicher Strategie Aus Sicht Betreiber waren Sicherheit und Verfügbarkeit zentrale Qualitätsmerkmale. Die Verfügbarkeit eines Kraftwerkes war DER KPI! Aktionär / Eigentümer Präventive IH: Sicherheit Hohe Verfügbarkeit Korrektive IH Zustandsorientierte IH

7 Instandhaltungsstrategie Gestern Aktionäre/Partner mit Versorgungsauftrag und langfristiger Strategie Marktunabhängiger Absatz der Energie, stabiler Deckungsbeitrag Funktionierende Partnerwerkstruktur, Aktionäre mit ähnlicher Strategie Aus Sicht Betreiber waren Sicherheit und Verfügbarkeit zentrale Qualitätsmerkmale. Die Verfügbarkeit eines Kraftwerkes war DER KPI! Aktionär / Eigentümer Präventive IH: Sicherheit Hohe Verfügbarkeit Korrektive IH Zustandsorientierte IH

8 Erwartungen Gestern Erwartungen Heute Rahmenbedingungen Ausgangslage Möglicher Ansatz Fazit

9 Instandhaltungsstrategie Vorgaben Heute Fokus auf Wirtschaftlichkeit und Senkung der Kosten Eigner steuert über verschiedenen internen Rollen (Markt, Risiken, Strategie ) Unterschiedliche Eigner-Strategien bei Partnerwerken Trader Asset Optimization Portfolio Manager Shareholder Condition Monitoring Multi-Unit Options Life-Cycle Management Risk Management PDCA-Zyklus Risk Assessment Asset Service Provider Diagnose Risk Owner Datawarehouse Predictive Maintenance RBM 8D & 7STEP Model FME(C)A Asset Owner RCM Industrie 4.0 Kommissionen Stakeholder Asset Management

10 Erwartungen Gestern Erwartungen Heute Rahmenbedingungen Ausgangslage Möglicher Ansatz Fazit

11 Instandhaltungsstrategie Anlagen Portfolio Bsp. KWO: Verschiedenen Anlagen und sogar einzelnen Maschinen haben unterschiedliche Funktionen und Prioritäten im Gesamtsystem. Diese können zu verschiedenen Zeitpunkten zusätzlich beeinflusst werden. Übergeordnete Strategie des Asset Owners (Aktionärs) Konjunkturbedingt (Strompreis, Nachfrage, Alternative Technologien) Durch eigene Massnahmen (bei Retrofits, Zu- oder Rückbau) Saisonal, klimatisch oder wetterbedingt Kurzfristig (bei Schäden oder Ausfällen anderer Maschinen) Überkapazität oder keine Redundanzen im System 11

12 Instandhaltungsstrategie Anlagen Portfolio Nachschub Turbinen Keine Redundanzen Qualität sinkt Ausfallrisiko steigt «Korrektiv - Zustandsorientiert» Qualität steigt Ausfallrisiko sinkt «Zustandsorientiert - Präventiv» Angestrebtes IH Bereich 4 Pumpen 1 Frequenzumrichter Kein Speicher Sehr geringer Zufluss im Winter Laufwasser im Sommer Winterspeicher Kaskadenkraftwerke Redundante Maschinen KEV Kraftwerk

13 Erwartungen Gestern Erwartungen Heute Rahmenbedingungen Ausgangslage Möglicher Ansatz Fazit

14 Instandhaltungsstrategie Ausgangslage Vorgaben Anlagen Portfolio Erwartungen Kosten + = Heterogen Gegenläufig Variabel Dynamisch Heterogen Statisch Langfristig Träge Tendenz klar

15 Instandhaltungsstrategie Ausgangslage Die technisch Verfügbarkeit der Gesamtanlage ist nicht mehr das zentrale Qualitätsmerkmal. Somit richtet sich die Fragestellung vermehrt darauf, was für einen direkten Einfluss Risiken und Verfügbarkeit auf die Kosten haben. Eine nachhaltige Reduktion der Kosten in der Instandhaltung wird zwangsläufig eine Reduktion der Leistung, der Qualität und/oder der Verfügbarkeit mit sich ziehen, sowie höheren Risiken generieren Somit muss das Ziel sein, eine 'tiefere Verfügbarkeit' gezielt zu erreichen und allenfalls höhere, noch tragbare Risiken bewusst einzugehen Neben den Zielgrössen Kosten und Verfügbarkeit müssen zur Beurteilung der Effektivität des gewählten Instandhaltungs-Ansatzes weitere zielführende KPI's berücksichtigt werden 15

16 Erwartungen Gestern Erwartungen Heute Rahmenbedingungen Ausgangslage Möglicher Ansatz Fazit

17 Instandhaltungsstrategie Möglicher Ansatz Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung (RCM) 1.) Risiko Basierte Instandhaltung (RBM) 2.) Aus diesen Methoden lassen sich vereinfacht folgende Fragestellungen ableiten: Was für Systeme oder Funktionen können gestört sein und/oder ausfallen? Was können mögliche Ursachen einer solchen Störung sein (FME(C)A) 3? Was sind die möglichen Auswirkungen dieser Störungen (auf die Produktionsanlage bzw. das Gesamtsystem)? Kann etwas gemacht werden, um das Auftreten einer Störung zu verhindern oder um eine Störung frühzeitig zu erkennen? 1.) Reliability Centered Maintenance (RCM) 2.) Risk Based Maintenance (RBM) 3.) FME(C)A (Failure Mode and Effects (and Criticality )Analysis) 17

18 Instandhaltungsstrategie Möglicher Ansatz Das Risiko eines möglichen Fehler ist das Produkt aus dem Gefahrenpotentials und der Wahrscheinlichkeit des möglichen Eintretens. «Was passiert wenn?» X «Wie häufig kann es passieren?» Diese Betrachtungsweise hilft, einzelne Systeme, Funktionen, Komponenten oder Situationen im Bezug zur Anlage bzw. zum Gesamtsystem zu gewichten und zu beurteilen. Das heisst, die gewählte Instandhaltung eines Teilsystem richtet sich primär nach der Auswirkung seines Ausfalles auf das Gesamtsystem. Als Konsequenz wird das Ergebnis sein, dass unterschiedliche Ansätze für die Instandhaltung unterschiedlicher Komponenten oder Teilsysteme zielführend sein werden. 18

19 Beurteilung Risiko Beurteilung Ausfall Instandhaltungsstrategie Systematische Analyse auf Komponenten Ebene Anlage Komponenten G Mit dieser Grundlage wird auf Basis der betriebsrelevanten Komponenten das jeweilig zielführendste Instandhaltungskonzept festgelegt. Risiko Ausfall Was wäre wenn? Wie häufig kann dieses Ereignis auftreten? Was ist die zielführendste Massnahme? 19

20 Instandhaltungsstrategie Systematische Analyse Abläufe, Prozesse, Leistungen Weiter müssen auch die restlichen Bereiche wie Prozesse, Supportfunktionen, Lagerhaltung, Dienstleister etc. beurteilt werden. Dies vor allem durch die starke Abhängigkeit zu den gewählten Instandhaltungsansätzen und umgekehrt. Risiko Ausfall Was wäre wenn? Wie häufig kann dieses Ereignis auftreten? Was ist die zielführendste Massnahme? 20

21 Massnahme IH Kategorie Beurteilung Bewertung Ausfallwahrscheinlichkeit 1.) Die Grundlage dieser Methode ist die Beurteilung, resp. Erfassung des Zustandes von einzelnen Komponenten, welcher als Basis für die Bewertung dient. Demzufolge wird sich die Instandhaltung vermehrt im zustandsorientierten Bereich bewegen. Instandhaltungsstrategie Beurteilung und Massnahmen Präventiv G Korrektiv Zustandsorientiert 1.) G G Auswirkung / Schadenspotential Risko Wahrscheinlichkeit Sicherheit für Mensch und Maschinen

22 Erwartungen Gestern Erwartungen Heute Rahmenbedingungen Ausgangslage Möglicher Ansatz Fazit

23 Instandhaltungsstrategie Die "Lücke"

24 Instandhaltungsstrategie Die "Lücke"

25 Instandhaltungsstrategie Die "Lücke" Wir müssen vermehrt Instrumente und Methoden anwenden, welche systematisch die Komponenten, Systeme und Abläufe identifizieren, bei welchen während einer bestimmten Zeit (der "Lücke" ) keine oder nur eine reduzierte Aktion/Instandhaltung notwendig ist, ohne zu grosse Abweichungen der KPI's. Dies ermöglicht es, gezielt die Leistung (Massnahmen, Qualität) zu reduzieren, bewusst höhere, noch tragbare Risiken einzugehen und somit die Kosten zu senken.

26 Massnahme IH Kategorie Risiko, Ausfälle, Opportunitätskosten Instandhaltungsstrategie Die "Lücke" KPI's >> SOLL Verbesserung KPI's > SOLL KPI's = SOLL Instandstellung Wartung LÜCKE Dauer, Wahrscheinlichkeit

27 Massnahme IH Kategorie Risiko, Ausfälle, Opportunitätskosten Instandhaltungsstrategie Die "Lücke" KPI's >> SOLL Verbesserung KPI's > SOLL KPI's = SOLL Instandstellung Wartung LÜCKE Dauer, Wahrscheinlichkeit

28 Fazit: Findet die Lücke! Eine erfolgreiche Instandhaltungsstrategie basiert auf der Analyse aller Teilsysteme ( kleinstmöglichen Einheiten ), welche Einfluss auf die relevanten KPIs haben Diese systematische Analyse hilft, Massnahmen und/oder Investitionen zu identifizieren, welche notwendig sind, die Ausfallwahrscheinlichkeiten und Risiken der Anlagen auf dem geforderten Niveau zu halten oder wieder zu senken verschoben oder weggelassen werden können, ohne dass die Ausfälle und Risiken über die geforderten Vorgaben steigen Die abgeleitete Massnahmen beziehen sich auf die jeweilige Problemstellungen für jedes analysierte Teilsystem. So kann auch der Einfluss einer Massnahme für ein Teilsystem auf den/die KPI der Gesamtanlage bzw. auf das gesamte System beurteilt werden Darum setzt sich die Instandhaltung eines Gesamtsystems zwingend aus verschiedenen Instandhaltungsansätzen zusammen und orientiert sich an unterschiedlichen KPI's 28

29 Fazit: Findet die Lücke! Ach, ja. Nur die sehr professionelle und umsichtig Instandhaltung unserer Kraftwerke in der Vergangenheit erlaubt es uns, uns ohne zu grosse Risiken systematisch um die Erarbeitung der Grundlagen für die Beurteilung unserer Komponenten zu kümmern. Die gewählte Vorgehensweise ermöglicht ein 'fliessender' Übergang von der heutigen, aktuellen Instandhaltungsstrategie zum neuen Ansatz. Es erforderte jedoch eine grundlegende Aufarbeitung der Vergangenheit, um den Zustand als Basis für die Beurteilung zu kennen. In der Folge werden Themen wie Monitoring, Datenerfassung, Prognostik etc. immer zentraler. Kosten senken, Massnahmen streichen und Instandhaltungsintervalle verlängern sind keine Strategie, es sind Ergebnisse einer erfolgreich angewendeten Methode. Um Erstere zu erreichen, müssen zielführende Vorgaben (KPI's) wie Verfügbarkeit, Ausfalloder Standzeiten, Schadenspotential etc. definiert werden. 29

30 Instandhaltungsstrategie «Mut zur Lücke?» Gian Marco Maier Fachtagung "Instandhaltung im Wandel der Zeit" Handeck