Präventive Instandhaltung in der Großserienmontage

Präventive Instandhaltung zur Ursachenvermeidung

1. Die Methode der Störungsbehebung liefert bereits automatisch sämtliche Stillstandszeiten einer Montage- oder Fertigungslinie, da im Rahmen der Störungserkennung jedes gestörten Betriebsmittels die SPS-Initialisierungsdaten zugeordnet werden. Um präventive Maßnahmen einzuleiten, sind diese Daten jedoch nicht detailliert genug, da die verschiedenen mathematischen Ansätze zur Ermittlung von Erneuerungsintervallen nur dann aussagekräftige Ergebnisse liefern, wenn das Auftreten jeder Einzelstörung gesondert betrachtet wird. Dementsprechend kann die Methode nur auf dem detaillierten Diagnosewissen der Störungsbehebung aufsetzen.

2. Bekannte Algorithmen für zufällige Ereignisse elektronischer Bauteile setzen voraus, daß eine Störung auf ein konkretes Bauteil als Verursacher zurückgeführt wurde. Folglich steht die Differenz der Eintrittsdaten in Abhängigkeit montierter Stückzahlen für das präventiv zu wartende Erneuerungsintervall. Diese Annahme gilt selbstverständlich nur dann, wenn es sich um Sprungausfälle handelt, also lediglich die Systemzustände defekt oder nicht defekt existieren und als Verursacher überhaupt ein Bauteil in Frage kommt. Auf die sogenannten Verschleißausfälle muß zu späterem Zeitpunkt noch zurückgekommen werden, da zuvor abgegrenzt werden muß, ab welchem Grad des Verschleißes ein Bauteil als nicht funktionstüchtig eingestuft werden kann. Sollten hingegen keine Bauteile für den Ausfall verantwortlich sein , können Präventivmaßnahmen nicht als Rezept gegen Störungsausfälle dienen, da diese Methode schließlich nur dann Erfolg haben kann, wenn Bauteile vor dem Zeitpunkt ihres Versagens ausgewechselt, also erneuert worden wären.

3. Die präventive Instandhaltung ist am effektivsten anhand folgender Kriterien/Systematiken einzuführen und beinhaltet weiterführende Aufgaben:

Auffinden der häufigst gestörten Stationen der kompletten Montageanlage, die in Summe die längsten Anlagenstillstände verursachten und damit durch Präventionen die höchsten Erfolgsaussichten zur Nutzungsgradsteigerung bieten.

Suche nach konkreten, immer wiederkehrenden, verantwortlichen Störungen an den kritischen Stationen und Auflisten der bauteilverursachten Sprungausfälle nach (Häufigkeit * Dauer) geordnet.

Permanentes Überwachen von Eintrittsdaten und -intervallen in Abhängigkeit montierter Stückzahlen nach immer wiederkehrenden, signifikanten Mustern, die auf ein betriebszeitabhängiges Versagen schließen lassen.

Eventuelles Anpassen der Erneuerungsintervalle bei abweichendem Stillstandsverhalten bekannter Präventionen bzw. Erweitern des Katalogs mit neuen Aufgaben.

4. Für die Ermittlung der Erneuerungsintervalle stehen verschiedenste mathematische Ansätze zur Verfügung. Die Entscheidung für einer bestimmte Erneuerungsstrategie (Blockerneuerung, streng periodisch etc.) ist nach folgenden Kriterien zu treffen:

Das Erneuerungsintervall soll so groß wie möglich gewählt werden, ohne jedoch die maximale Prozentklassifikation der gewählten Materialmehrkostenstufe zu überschreiten.

Jede Erhöhung des Intervalls um eine Einheit +1 ist nur dann gerechtfertigt, wenn der Zuwachs an prozentualen Materialmehrkosten unter dem Wert der absoluten Abnahme der prozentualen Störungsvermeidung bleibt.

Mit dieser Vereinheitlichung ist zum einen gewährleistet, daß die theoretisch möglichen Kosten von Unendlich nicht eintreten, und zum anderen, daß durch die Berechnungsbasis der substituierten Materialkostenfunktion sich verändernde Kostenarten auch im nachhinein berücksichtigt werden können.

5. Bis hierhin wurden lediglich Stillstände betrachtet, die aufgrund beschriebener Analysen ermittelt wurden. Parallel existieren in der Praxis jedoch Störungen, die bereits durch die Wartungszyklen seitens der Hersteller beeinflußt werden. Also Störungen, die entweder von der Instandhaltung oder externen System-Firmen anhand definierter Kataloge bereits gewartet werden. In diesem Fall muß der Betreiber eines Störungsmanagement-Systems berücksichtigen, daß Auftritte derartiger Störungen lediglich für eine Verschiebung des Intervalls sprechen, nicht aber für die Neuaufnahme einer Wartungsaktivität, für welche das Erneuerungsintervall anhand verbliebener Stillstände ermittelt wird.

6. Die strikte Einhaltung der Erneuerungsintervalle bzw. deren Überwachung und permanente Analyse ist notwendiger Bestandteil eines effizienten Störungsmanagements, da nur auf diese Weise zugrunde gelegte mathematische Betrachtungen greifen können. Die Resultate alternativer Strategien zur Erneuerung unterscheiden sich in der Regel nur geringfügig voneinander bzw. liefern komplett andere Ergebnisse bei geringfügig abweichenden Basisdaten. Dementsprechend würde eine übersprungene Erneuerung das Intervall entscheidend erhöhen und falsche Schlußfolgerungen initiieren. Aus organisatorischer Sicht muß der Wartungskatalog bzw. Daten zu dessen Aktualisierung an ein entsprechendes IPS-System (Instandhaltungs-Planungs-System) weitergereicht werden, um Instandhaltungen zeitlich und personell zu planen, deren Abarbeitung zu betätigen und gegebenenfalls Ersatzteile zu reservieren, zu bestellen und deren Entnahme an Materialwirtschaftssysteme zu melden. Letztere Systeme werden im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter betrachtet.

7. Die beschriebenen Maßnahmen sind die Konsequenz auf erfaßte Daten seitens der Störungsbehebung. Im Vorfeld bieten die mathematischen Ansätze jedoch bereits leistungsfähige Instrumentarien, kritische Stationen zu ermitteln und damit Informationen für eine strukturierte Einführung des Störungsmanagements. Dementsprechend können bereits anhand abstrakter, steuerungsexterner SPS-Daten Störungsgruppen klassifiziert und zukünftige Potentiale durch Erneuerungsstrategien abgeschätzt werden. Für eine erste Systemeinführung wird der Installationsbedarf so auf eine reduzierte Anzahl von Stationen beschränkt.

Die Gründe für eine strukturierte, eingeschränkte Einführung wurden bereits erläutert; dennoch kann nicht sicher gestellt werden, daß die Vermeidung ermittelter Stillstände in kritischen Zellen zu einer Erhöhung des Anlagennutzungsgrads führen. Die Erhöhung des Anlagennutzungsgrads ist durch die Erhöhung des Nutzungsgrads einzelner Stationen nur dann ausschlaggebend, wenn sichergestellt werden kann, daß kritische Stationen auch in kritischen Bereichen liegen.