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MES-Lösungen als Datenpool für Predictive Maintenance

MES-Lösungen als Datenpool für Predictive Maintenance

Syncos 22.01.19 12:34

In der Evolutionskette betrieblicher Wartung und Instandhaltung ist Predictive Maintenance (vorbeugende Instandhaltung) das bislang letzte Glied. Ermöglicht wird der Technologiesprung durch stark wachsende Datenmengen in den Unternehmen. Diese Daten zu erheben, auszuwerten und Wartungsintervalle zu automatisieren, dafür stellen Manufacturing Execution Systeme eine wichtige Unterstützung dar.

Auch in großen Unternehmen ist sie noch anzutreffen: Instandhaltung auf Papier, gern kombiniert mit „ein bisschen“ Excel. Die Frage ist, ob dies im Zeitalter von Industrie 4.0 noch angemessen ist. Denn Digitalisierung, Vernetzung und neue Dienstleistungen lassen die Anforderungen an die Instandhaltung enorm ansteigen. Immer mehr Daten prasseln auf den Instandhalter von Morgen ein – generiert und bereitgestellt von Anlagen, die per API in das Unternehmensnetzwerk integriert sind.

Durch die Vernetzung werden Zustandsdaten, Verbrauchs- und Verschleißwerte erfasst, die ein exaktes Bild vom Zustand der jeweiligen Anlagen und produzierten Teile vermitteln. Sinnvoll kombiniert mit Informationen aus dem MES- und ERP-System, wird es damit möglich, Wartungszeitpunkte einer Anlage präzise vorherzusagen. Fest eingeplante, regelmäßige Wartungsintervalle werden durchbrochen und der Instandhalter kann bereits einschreiten, bevor die Produktivität der Maschinen abzunehmen droht – oder erst dann, wenn es wirklich notwendig ist.

Diese vorbeugende Wartung soll nun endlich die Vision jeder Instandhaltungsabteilung erfüllen: Zero-Downtime, mit anderen Worten 100-prozentige Verfügbarkeit der Produktionsanlagen.

Königsdisziplin Predictive Maintenance

Vorbeugende Instandhaltung (Predictive Maintenance) stellt den jüngsten Schritt in der Evolution der Instandhaltungsmaßnahmen dar. Allerdings hat sich das Konzept noch keineswegs flächendeckend durchgesetzt. Predictive Maintenance spart dem Unternehmen deutlich operative Kosten und personelle Ressourcen. Stillstandzeiten lassen sich minimieren und die Leistungsfähigkeit von Werkzeugen wird erhöht. Auf Basis der steigenden Datenmengen werden Services möglich, welche die Prozesse der Instandhaltung erheblich verändern und zusätzlichen Nutzen bringen.

Ob Predictive Maintenance funktioniert, hängt allerdings stark von Transparenz und Qualität der Daten ab. Der Instandhalter muss die Informationen, die ihm zur Verfügung stehen, verarbeiten und auswerten können. Bedingung dafür ist, dass diese nicht in heterogenen IT-Systemen und Datenquellen vorliegen, sondern an zentraler Stelle gebündelt werden.

Eine solche Instanz kann ein Manufacturing Execution System (MES) sein. Dessen Aufgaben sind traditionell die Betriebsdatenerfassung und Maschinendatenerfassung zur Bestimmung der Gesamtanlageneffektivität, die Verriegelung und die Rückverfolgbarkeit (Traceability). Am Beispiel von SYNCOS MES wird deutlich, dass sich mit einer MES-Lösung auch vorbeugende Wartung und Instandhaltung gut durchführen lässt. Der Instandhalter kann darüber seinen Werkzeug-/Maschinenbestand inklusive der zugeordneten Informationen (Bestandserfassung, Lebenslauf, Kennzeichnung, Dokumentationen, etc.) einfach und übersichtlich verwalten. Ausfälle, durchgeführte Wartungen, Reparaturen und Kosten werden innerhalb des Anlagenlebenslaufs dokumentiert.
Die Software steuert durchgehend den Maschinen- und Werkzeugeinsatzes und erinnert den Instandhalter selbständig an anstehende Wartungen. Zur Kostenkontrolle und durchgängigen Umsetzung (Mahnlisten, Prüflisten, Überwachungskarten) wird er durch Auswertungen, Berichte und Analysen unterstützt.Neuer Call-to-Action

Stufen der Instandhaltung

Seit eh und je beschäftigen sich Unternehmen damit, wie ihre Anlagen am besten zu warten wären. Denn die Zahl der Faktoren, die sich dem entgegenstellen, ist mannigfaltig: unvorhersehbarer Verschleiß, fehlerhafte Bedienung, Material- und Konstruktionsfehler, Maschinenüberlastung etc.

Instandhaltung ist dabei nicht gleich Instandhaltung. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen ereignisorientierter, intervall- und zustandsabhängiger Ausprägung. Zum Ziel führt oft nur eine Kombination aller drei. Ereignisorientiert bedeutet: Erst im Fehlerfall wird eingeschritten. Je schneller der Fehler behoben werden kann und je geringer die Kosten für ein Ersatzteil, desto eher kommt diese Methode in Betracht. Es müssen allerdings auch alle notwendigen Ersatzteile vorhanden sein, um die ereignisorientierte Instandhaltung effizient durchführen zu können.

Die Intervallorientierung (vorausbestimmte Instandhaltung; engl. time-based maintenance) ist gekennzeichnet durch Wartungsintervalle, innerhalb derer Ersatz- und Verschleißteile in regelmäßigen Abständen getauscht werden. Sie eignet sich, sobald die Kosten eines Anlagenausfalls weit über denen der Reparatur liegen. Zugleich aber wird dabei die Lebensdauer der Verschleiß- oder Ersatzteile nicht vollständig ausgenutzt. So manch ausgetauschte Komponente könnte also noch weiterverwendet werden. Vorteil der Methode ist daher in erster Linie die Verringerung von Ausfallzeiten.

Bereits einen qualitativen Schritt weiter ist man mit der zustandsabhängigen Instandhaltung. Dabei werden Verschleißteile bis kurz vor Ende ihrer Lebensdauer eingesetzt und erst dann getauscht. Es wird also regelmäßig geprüft, d.h. in Abständen (Inspektion) oder dauerhaft (Condition Monitoring), ein Austausch findet jedoch nur bei Bedarf statt. Für dieses Vorgehen sind aufwändige Analysen und Überwachungssysteme erforderlich.

Anlagenvernetzung und kontinuierliche Datenerfassung als Grundlagen für effizientere Produktion

Vorausschauende Wartung trägt heute wesentlich zum Erfolg in der Instandhaltung bei.
Mit kontinuierlicher Datenerfassung, Datenauswertung und einer vollständigen Vernetzung der Anlagen kommen Unternehmen der fertigenden Industrie ihrem Ziel einer nahezu stillstandslosen Fertigung (Zero-Downtime) bereits sehr nah. Die Grundlage für eine effizientere Produktion ist damit gelegt.