Zukunftsweisende Instandhaltungsstrategien und modernes Instandhaltungsmanagement Anm.: Die folgende Präsentation ist ein Auszug aus unserem Instandhaltungsprogramm Service und Beratung
Instandhaltungsstrategien und -management Inhalt Vorbemerkung Grundlagen der Instandhaltung Instandhaltungsstrategien Risikobasierte Instandhaltung Reliability Centered Maintenance Total Productive Maintenance Instandhaltungsorganisation Personalführung in der Instandhaltung
Vorbemerkung Es gibt keine Instandhaltungsstrategie, die eins zu eins für ein Unternehmen übernommen werden kann. Instandhaltungsstrategien dienen dazu Ansätze für ein besseres IH-Managenent zu liefern. Führungskräfte und Mitarbeiter der Instandhaltung müssen also stets nach kreativen und individuellen Lösungen suchen, um IHRE Instandhaltungsabteilung bestmöglich aufzustellen.
Vorbemerkung Experten schätzen, dass deutsche Unternehmen jährlich rund 140 Milliarden Euro für die Instandhaltung von Maschinen und Anlagen aufwenden müssen. Dies bietet ein riesiges Einsparpotential das für viele Unternehmen existentielle Bedeutung haben kann. Der Aufwand an Instandhaltung muss jedoch dem Nutzen gegenübergestellt werden. Diese ganzheitliche Sichtweise und der daraus resultierenden Problematik stehen zahlreiche neue Strategien gegenüber. Alle IH-Strategien verfolgen die gleichen Ziele: Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit Reduzierung der Instandhaltungskosten
Vorbemerkung Das Ziel für die eigene Instandhaltungsabteilung muss es also sein, die geeignete Instandhaltungsstrategie für ihren und mit ihrerm Produktionsbetrieb zu finden und die vorhandene Instandhaltungsorganisation so zu gestalten, so dass die gewählte Strategie im Tagesgeschäft umgesetzt werden kann. Anm.: Werden Strategie und Organisation nicht auf einander abgestimmt und parallel zu einander eingeführt bzw. verändert, entstehen mittelfristig größere Probleme als vor der Umstellung.
Grundlagen der Instandhaltung Vision einer modernen Instandhaltung: Die moderne Instandhaltungsabteilung darf ihr Dasein nicht damit befristen bestehende Schäden zu beheben, sondern muss ihre volle Leistungsfähigkeit zur Vermeidung von Störungen, unter Berücksichtigung der Kostenstruktur, aufbringen.
Grundlagen der Instandhaltung Aufgabe der Instandhaltung: Die Aufgabe der Instandhaltung besteht darin geeignete Mittel und Wege zu finden neuen Anforderungen aus der Produktion (z.b. Automatisierung und Verkettung der Anlagen) mit geeigneten Vorgehensweisen zu begegnen.
Grundlagen der Instandhaltung Voraussetzungen der Instandhaltung: Um ihre Aufgabe erfüllen zu können, muss die Instandhaltungsabteilung technisch hervorragend ausgestattet sein und über gut ausgebildetes sowie hoch motiviertes Fach- und Führungspersonal verfügen.
Grundlagen der Instandhaltung Entwicklung der Instandhaltungsmethoden Die Entwicklung der Instandhaltungsmethoden in den vergangenen 50 Jahren geht mit dem rasanten technischen Fortschritt in der Produktion einher. Die Instandhaltung vor 50 Jahren galt als reiner Hilfsbetrieb, dessen primäre Aufgabe die Störfallbeseitigung war. Durch neue Fertigungstechnologien entwickelte sich die Instandhaltung zur Serviceleistung, die eine Reduzierung der Ausfälle anstrebte. Zukünftig liegt die Passion der Instandhaltung in der Ausfallvermeidung durch Anlagenoptimierung und somit in einem umfassenden Anlagenmanagement.
Instandhaltungsstrategien Vor- und Nachteile der wesentlichen Instandhaltungsstrategien Ausfallbehebung (Reaktive Wartung) Vorteil: "Bis zum Bruch fahren" = Nutzungsvorrat wird aufgebraucht; geringer Aufwand für die Instandhaltung bis zum Maschinenausfall Nachteil: Erhöhte Kosten durch unvorhergesehene Stillstände. Erhöhte Kosten durch z.b. Überstunden, E-Teile per Taxi, Sonderfahrten, Zusatzschichten, Ausweichanlage suchen/umbauen, etc. Vorbeugende Instandhaltung (präventive Wartung) Vorteil: Planmäßige u. standardisierte Wartung nach Intervallen; Reduzierung von ungeplanten Stillständen Nachteil: Erhöhter Personalaufwand; hohe Kosten für Ersatzteile, da Komponenten mit geringer Abnutzung auch ausgetauscht werden; Gefahr der Überwartung
Instandhaltungsstrategien Vor- und Nachteile der wesentlichen Instandhaltungsstrategien Zustandsorientierte Instandhaltung Vorteil: Durch Überwachung werden Schäden an Komponenten rechtzeitig erkannt; Wartungsarbeiten können rechtzeitig geplant werden; Reduzierung der Kosten durch Vermeidung ungeplanter Stillstände, für Personal und Ersatzteile Nachteil: Methode hat Grenzen; Anschaffungs- und Schulungskosten können sehr hoch sein; Aufwand kann höher sein, als der erhoffte Nutzen Vorausschauende Instandhaltung Vorteil: Gezielte Suche nach Fehlern; lokalisierte Fehler werden sofort behoben und/oder bei Neukonstruktion bedacht Nachteil: Vorgehensweise ist zeitintensiv; hohe Anforderungen an Instandhalter; Schulung u. Training erforderlich; Aufwand kann höher sein, als der erhoffte Nutzen
Instandhaltungsstrategien Bei der Betrachtung der wesentlichen IH-Strategien stellen sich die Fragen: Welche Strategie ist für mein Unternehmen die Richtige? Wann wende ich welche Strategie an? Neue zukunftsweisende Strategien versuchen diese Fragen zu beantworten: Risikobasierte Instandhaltung (RMA = Risk Matrix Assessment = Risikomatrix) Zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung (RCM = Reliability Centered Maintenance) Anm.: Beide Strategien bieten eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Im Folgenden werden beide Strategien kurz angesprochen.
Risikobasierte Instandhaltung Die risikobasierte Instandhaltung ist ein Verfahren, das die Reduzierung des Aufwandes in der Instandhaltung, unter Einhaltung eines vorgegebenen Sicherheitsniveaus, ermöglichen soll. Die Methode dient zur Ermittlung und Priorisierung der Risiken eines möglichen Anlagenausfalls. Ziel ist die Ermittlung wirkungsvoller W/I-Methoden und häufigkeiten zur Minimierung des Risikos eines Anlagenausfalls. Die Anlagen oder auch Baugruppen, die das höchste Risiko tragen, müssen bevorzugt behandelt werden.
Risikobasierte Instandhaltung Folgende Fragen müssen zur Entscheidungsfindung und der Einschätzung eines Risikos berücksichtigt werden: Wie groß ist das Risiko eines Ausfalls? Wie kann das Risiko verringert oder vermieden werden? Wie groß ist der Aufwand das Risiko zu verringern/vermeiden? Wie hoch ist das Risiko für Mensch und Umwelt? Welche wirtschaftlichen Konsequenzen sind zu befürchten? und daraus ergibt sich die abschließende Frage Welche Risiken müssen/können akzeptiert werden?
Risikobasierte Instandhaltung Risiko-Matrix nach Baugruppen eines Bearbeitungszentrums 12 11 10 Anlagenpriorität 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10 15 20 25 30 Schadensausmaß Hauptspindeln WZ-Wechsler Werkstückträger Achsen/Antriebe Hydraulik Pneumatik Späneförderer Anm.: Für die Erstellung der Matrix ist eine Beurteilung und Bewertung der Anlagenpriorität und dem Schadensausmaß erforderlich. Dazu dienen verschiedenste Analysemethoden. Auch die Schwerpunkte (Achsen) in der Matrix können frei definiert werden.
Risikobasierte Instandhaltung Maßnahmen zur Risikominimierung: Hauptspindeln: Zustandsüberwachung durch Schwingungsmessung bei Inspektion. Intervall nach Nutzungsvorrat. WZ-Wechsler: Einstellung und Verschleißteilwechsel durch Service-Personal bzw. Instandhalter. Intervall nach Erfahrungswerten. Werkstückträger: Ausfallbehebung nach Bedarf. Alle E-Teile auf Lager legen. Achsen/Antriebe: Vermessung der Geometrie und Sichtkontrolle der Antriebselemente bei Inspektion. Intervall nach Nutzungsvorrat. Hydraulik, Pneumatik, Späneförderer: Ausfallbehebung nach Bedarf. Alle E-Teile auf Lager.
Reliability Centered Maintenance Definition von RCM: RCM ist ein Instandhaltungskonzept mit dem ein optimaler Einsatz verschiedener IH-Strategien je nach Situation bzw. Anlagen- oder Bauteiltyp erreicht werden soll. Aufgabe von RCM: Vorhandene Anlagen bzw. Bauteile werden so beschrieben, dass festgelegt werden kann, welche IH-Strategie (oder Schwachstellenanalyse) im Einzelfall angewendet werden muss. Ziel von RCM: Erhöhung der Zuverlässigkeit des Maschinenparks und Senkung der Instandhaltungskosten durch gezielten Einsatz verschiedener Strategien und Methoden.
Reliability Centered Maintenance Im Gegensatz zur Risikobasierten Instandhaltung wird bei RCM nicht das Risiko eines Ausfalls ermittelt, sondern jede Anlagenkomponente wird auf mögliche Funktionsstörungen untersucht und die Auswirkungen einer Störung werden definiert. Aufgrund dieser detaillierten Beschreibung kann die jeweilig erforderliche IH-Strategie gewählt werden. Das RCM-Prinzip Kosten der vorbeugenden IH-Maßnahme Kosten eines möglichen Ausfalls/Störung
Reliability Centered Maintenance RCM-Analyse Die RCM-Analyse stellt sieben Grundfragen zur Ermittlung individueller IH-Strategien: 1. Welche Funktion erfüllt die Maschine? 2. Wie kann die Funktion gestört werden? 3. Welche Ursachen hat die Funktionsstörung? 4. Welche Folgen hat die Störung? 5. Wie wirkt sich die Störung aus? 6. Wie kann man der Störung vorbeugen? 7. Was tun, wenn keine Lösung gefunden wird?
Reliability Centered Maintenance Matrix der Grundstrategien in Bezug auf RCM Vorhersagbarkeit des Ausfallverhaltens niedrig hoch 3 Vorbeugende Instandhaltung Ausfallbedingte Instandhaltung Ausfallbedingte Instandhaltung 1 2 niedrig Vorbeugende Instandhaltung Zustandsabhängige Instandhaltung 4 Zustandsabhängige Instandhaltung Auswirkung eines ungeplanten Ausfalls des IH-Objekts hoch
Total Productive Maintenance TPM ist eine Unternehmensstrategie bei der die Mitarbeiterpotentiale dazu genutzt werden, die Wirtschaftlichkeit der Produktion kontinuierlich zu verbessern und somit die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens zu steigern. TPM ist kein Standardkonzept von der Stange, sondern ist in Art und Umfang dem jeweiligen Unternehmen anzupassen. TPM ist eine Managementaufgabe und muss vom Top-Management initiiert und vorgelebt werden.
TPM - Grundlagen Mit der Einführung von TPM tritt eine Bewusstseinsveränderung in der Sichtweise traditioneller Formen ein. Der Produktionsmitarbeiter ist nicht mehr ausschließlich Produzent, sondern übernimmt routinemäßige Instandhaltungsarbeiten an seiner Anlage. Die daraus resultierende Entlastung des Instandhalters wiederum nutzt dieser zur Feststellung und Behebung von Schwerpunktproblemen an den Anlagen.
TPM - Grundlagen Neuverteilung von IH-Tätigkeiten Produktion Bedienen Rüsten Einrichten Reinigung Schmierung Routineinspektion Schnelle Entdeckung von Unregelmäßigkeiten u. Info an IH Erhöhung von Zuverlässigkeit und Genauigkeit Maßnahmen nach Intervall oder Zustand Analysen Normale Anlagenbedienung Störungsbeseitigung Verfügbarkeit Produktqualität Instandhaltung Inspektion Wartung Überholung Pareto-Prinzip, Kennzahlen, FMEA, ABC-Analyse, etc. Schnelle u. planbare Störungsbeseitigung Erhöhung von Zuverlässigkeit und Genauigkeit
TPM - Grundlagen Die 5 Säulen von TPM Total Productive Maintenance Beseitigung von Schwerpunktproblemen Autonome Instandhaltung Geplantes Instandhaltungsprogramm Instandhaltungsprävention Schulung und Training Teamarbeit kontinuierlicher Verbesserungsprozess Sauberkeit Ordnung - Disziplin
TPM Beseitigung von Schwerpunktproblemen Die sechs großen Verlustquellen Anlagenausfälle Rüst- und Einrichtverluste Leerlauf und Kurzstillstände Verringerte Taktgeschwindigkeit Anlaufschwierigkeiten Qualitätsverluste Das meistverwendete Maß zur Identifizierung von Verlustquellen und zur Definition des Ausgangspunktes vor der Einführung von TPM: die Gesamtanlageneffektivität O.E.E. (Overall Equipment Effectiveness)
TPM Autonome Instandhaltung Reinigungs-, Schmier- und Inspektionsarbeiten werden von den Produktionsmitarbeitern autonom (eigen-, selbständig) und in festgelegten Intervallen durchgeführt. Der Mitarbeiter lässt dadurch seiner Anlage die erforderliche Pflege zu kommen, erkennt frühzeitig von Verschleiß betroffene Bauteile und kann somit durch präventive Instandhaltungsmaßnahmen ungeplante Störungen oder Qualitätsverluste verhindern.
TPM Autonome Instandhaltung Bereiche der Autonomen Instandhaltung Instandhaltung gemäß DIN 31051 Definition: Instandhaltung ist die Gesamtheit der Maßnahmen zur Bewahrung und Wiederherstellung des Sollzustandes, sowie zur Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes. Inspektion Wartung Instandsetzung Schwachstellenbeseitigung Autonome Instandhaltung Maßnahmen zur Maßnahmen zu Maßnahmen zur Feststellung und Wiederherstellung Bewahrung des Beurteilung des des Soll- Soll-Zustandes Ist-Zustandes Zustandes Maßnahmen zur technischen Verbesserung über den vorhandenen Soll- Zustand hinaus Messen, Prüfen, Analysieren, Beurteilen Reinigen, Schmieren, Nachstellen Austauschen, Ausbessern Analysieren, Konzipieren
TPM Geplante Instandhaltung Umverteilung reiner IH-Aktivitäten durch TPM Geplante IH-Maßnahmen Feuerwehrinstandhaltung durch Beseitigung von Schwerpunktproblemen Übernahme von Routinetätigkeiten durch die Produktion Einführung eines W/I-Systems Feuerwehrinstandhaltung Schaffung von Kapazitäten für die geplante Instandhaltung Instandhaltungsprävention Schulung und Training KVP Geplantes IH-Programm
TPM Geplante Instandhaltung Wichtigkeit vorbeugender Instandhaltungsmaßnahmen: Wartung/Inspektion wird vernachlässigt Anlagenzustand verschlechtert sich Fehler im Produktionsprozess nehmen zu keine Resurcen für Wartung/Inspektion Fertigungskapazität reicht nicht mehr aus Ausschuss und Nacharbeit steigen Produktqualität nimmt ab Ergebnisse
TPM - Grundlagen Verlauf des Nutzungsvorrates durch TPM 100% Sollzustand durch Autonome und Geplante Instandhaltung Nutzungsvorrat in % Schadensgrenze Schadenseintritt MTBF MTTR Verlängerung der Nutzungszeit Zeit
TPM Instandhaltungsprävention Total Productive Maintenance Beseitigung von Schwerpunktproblemen Autonome Instandhaltung Geplantes Instandhaltungsprogramm Instandhaltungsprävention Schulung und Training Die IH-Prävention ist in der TPM-Strategie verankert. Aber auch ohne TPM ist die IH-Prävention ein unabdingbares Werkzeug zur Verbesserung der Anlageneffektivität und Kostenreduktion. Teamarbeit kontinuierlicher Verbesserungsprozess Sauberkeit Ordnung - Disziplin 18.03.2007
TPM Instandhaltungsprävention Ziele der IH-Prävention: - Senkung der Lebenszykluskosten - Sicherstellung einer hohen Anlageneffektivität O.E.E. / Fehler Fehlerentdeckung und Bearbeitung Anlageneffektivität O.E.E. / Fehler Anlageneffektivität Fehlerentdeckung und Bearbeitung Anlauf Betrieb Zeit Entwicklung Entwurf Konstruktion Herstellung Installation Entwicklung Entwurf Konstruktion Herstellung Installation Anlauf Betrieb Zeit Merke: Werden Fehler frühzeitig erkannt und bearbeitet, sinken die Lebenszykluskosten (LCC) und die Effektivität der Anlage steigt in der Anlaufphase schneller an. 18.03.2007
TPM Instandhaltungsprävention Die sieben Phasen der IH-Prävention als kontinuierlicher Verbesserungsprozess KVP 18.03.2007
TPM Schulung und Training Die fünfte Säule der TPM-Strategie Schulung: In Schulungen werden die Grundlagen von TPM vermittelt. Jeder muss wissen, wie TPM funktioniert. Dies ist die Basis zur Erreichung von Akzeptanz und zur Schaffung eines neuen Bewusstseins. Visualisierung hilft dabei die TPM-Philosophie zu verankern. Training: Die Teilnahme der Produktionsmitarbeiter bei Wartungen z.b. vertieft die Kenntnisse über die eigene Anlage. Kennt der Mitarbeiter seine Anlage, ist er in der Lage Störungen frühzeitig zu erkennen und vorhandene Störungen zu lokalisieren (Training on the job). Durch interne Trainingsprogramme oder durch externe Weiterbildung ist sogar die Behebung kleiner Störungen durch den Produktionsmitarbeiter in einem festgelegten Rahmen möglich. 18.03.2007
Total Productive Maintenence Erfolge durch TPM Neben zahlreicher, nicht quantifizierbarer Erfolge, wie z.b. Mitarbeitermotivation, saubere Arbeitsplätze, etc., können mittels TPM u.a. folgende Ergebnisse erreicht werden: Senkung der ungeplanten Maschinenstillstände durch präventive Maßnahmen um bis zu 50% Erhöhung der technischen Maschinenverfügbarkeit um 5% und mehr Senkung der Instandhaltungskosten um über 30% Entlastung der Feuerwehrinstandhaltung um über 50% durch ein geplantes Instandhaltungsprogramm 18.03.2007
Instandhaltungsorganisation Vorwort In vielen Betrieben zeigt die Instandhaltungsabteilung große Mängel und Schwächen in ihrer Organisation auf. Diese Schwachpunkte haben ihre Ursache meist in organisatorischen und strategischen Unzulänglichkeiten. Wie bei den verschiedenen IH-Strategien gibt es auch für die IH-Organisation kein Patentrezept. Auch die Organisation muss mit kreativen Lösungen an die Gegebenheiten des Unternehmens angepasst werden. Um die Schwachstellen der Organisation zu beseitigen, müssen sie zuerst identifiziert werden. Dies ist die Aufgabe des Instandhaltungsmanagements.
Instandhaltungsorganisation Regelkreis des Instandhaltungsmanagements Unternehmensvision Unternehmensziele IH-Zielplanung IH-Organisation IH-Strategieplanung Analyse Aufbauorganisation Ablauforganisation IH-Unterziele IH-Maßnahmen Budgetplanung Schwachstellenanalyse M1 M2 M3 M4 IH-Durchführung Erfolgskontrolle
Instandhaltungsorganisation Für Veränderungen gilt der Grundsatz: Wer nicht weiß wo er hin will, braucht sich nicht zu wundern, wenn er wo anders herauskommt!
Instandhaltungsorganisation Vorgehensweise zur Verbesserung des IH-Managements: 1. Definiere Deine Ziele (finde Deine Vision) 2. Wähle Deine Strategie 3. Identifiziere und analysiere Deine Schwachstellen 4. Optimiere Deine Organisation 5. Leite Maßnahmen ein 6. Schaffe schnelle Erfolgserlebnisse 7. Kontrolliere den Erfolg
Personalführung Mittelpunkt der IH-Führungsarbeit Die richtige Personalführung in der Instandhaltung entscheidet über Effizienz und Leistungsfähigkeit der Abteilung und trägt somit zum Wohle des gesamten Unternehmens entscheidend bei.
Personalführung Mittelpunkt der IH-Führungsarbeit Die Führungskraft mit Personalverantwortung muss in der Lage sein, sich immer wieder selbst einen Spiegel vorzuhalten und selbstkritisch die eigene Führungsarbeit hinterfragen. Dabei können die folgenden 5 Grundregeln hilfreich sein. Richtig angewandt können Mitarbeiter dadurch zu Leistungen angeregt werden, die niemals für möglich gehalten wurden.
Personalführung Mittelpunkt der IH-Führungsarbeit Die 5 Grundregeln der IH-Führungsarbeit: 1. Schaffe ein Vertrauensverhältnis 2. Trage Deinem Mitarbeiter nur sinnvolle Arbeit auf 3. Überlass die Zielerreichung Deinem Mitarbeiter 4. Feure Deinen Mitarbeiter an 5. Wende 1/3 Deiner Zeit für Gespräche auf
Personalführung Mittelpunkt der IH-Führungsarbeit Für jede Führungskraft, besonders die in der Instandhaltung, gilt folgender Leitsatz: Jede Führungskraft hat die Mitarbeiter, die sie verdient.