Der Weg zur „Unbreakable Plant“: Die Herausforderung der Verfügbarkeit und des Verschleißmanagements
Der Wunsch nach einer „unbreakable Plant“, frei übersetzt „100%-ige Verfügbarkeit“, führt unweigerlich zu der Überlegung, wann und wie verschleißbehaftete Bauteile auszutauschen sind. Dies setzt voraus, dass erkennbar ist, welche Komponenten welcher Art von Verschleiß ausgesetzt sind – und das über lange Zeiträume hinweg.
Es ist unbestritten, dass bewegte Bauteile früher oder später das Ende ihres Abnutzungsvorrates erreichen. Dies kann in einigen Fällen bereits nach wenigen Tagen oder Wochen geschehen, während andere Bauteile erst nach mehreren Jahren an ihre Grenzen stoßen. In diesem Kontext ist es wichtig, einen Blick auf die gesamte Produktionsanlage zu werfen und auch jene Teile zu betrachten, die bei einer ersten Analyse möglicherweise nicht im Fokus standen. Elektronische Bauteile werden dabei häufig als „verschleißfrei“ und somit unkritisch betrachtet! Diese Einschätzung erweist sich über Jahre und Jahrzehnte hinweg allerdings oft als unzutreffend. Die Technologie entwickelt sich kontinuierlich weiter, und die Einführung energieeffizienterer Alternativen führt z.B. dazu, dass bestehende Systeme schnell veraltet sind.
Ein anschauliches Beispiel hierfür ist die Evolution der Hallenbeleuchtung: Von Glühlampen über Metalldampflampen und Leuchtstoffröhren hat sich die Technologie mittlerweile auf LEDs weiterentwickelt, wobei jeder Schritt mit einem signifikanten Einsparpotenzial einherging. Die Berücksichtigung dieser Aspekte ist entscheidend, um die Verfügbarkeit und Effizienz von Produktionsanlagen langfristig zu gewährleisten. Ähnlich verhält es sich mit anderen kritischen Komponenten wie Robotik, Sicherheitseinrichtungen, Industriesteuerungen sowie PCs für die Industrieautomation. Letztere Systeme müssen zudem unter dem Gesichtspunkt der Cybersicherheit permanent kritisch geprüft werden, um sie vor mutwilligen Eingriffen durch böswillig motivierte „Angreifer“ zu schützen. Wie die Erfahrung zeigt, sind somit Steuerungssysteme, die zunächst als nahezu verschleißfrei galten, während ihres Betriebs keineswegs „unbreakable“. Sie können durchaus unerwartet ausfallen – auch wenn dies nicht sofort offensichtlich ist.
Um solchen Ausfällen vorzubeugen, gibt es seit einigen Jahren verschiedene Möglichkeiten, in Steuerungssystemen eine „Früherkennung“ zu implementieren: Schaltspielzähler sind ein Beispiel für eine bewährte Technik, mit der sich das Lebensende elektrisch schaltender Komponenten zuverlässig prognostizieren lässt. Entscheidend ist, dass diese Warnungen ernst genommen werden und im Rahmen geplanter Stillstände eine rechtzeitige Instandsetzung erfolgt. Ein häufiges Hindernis stellt dabei der Konflikt zwischen rationaler Entscheidungsfindung und emotionaler Wahrnehmung dar: Da zum Zeitpunkt der Warnmeldung kein akuter Fehler aufgetreten ist, neigen viele dazu, dem Prinzip „Never change a running system“ zu folgen. Das Gefühl sagt „Es läuft doch noch“, obwohl der Verstand weiß, dass der Ausfall bereits absehbar ist. Wenn die betroffenen Bauteile jedoch rechtzeitig ausgetauscht werden, lässt sich die Anlagenverfügbarkeit langfristig steigern. Dem gegenüber stehen jedoch höhere Ersatzteil- und Personalkosten. Dieses Dilemma lässt sich gut mit dem Beispiel der Profiltiefe von Autoreifen vergleichen: Auch hier tauscht man die Reifen vorsorglich, solange noch genügend Abnutzungsreserve vorhanden ist. Während im Automobilbereich gesetzliche Regelungen den Austausch von Reifen vorschreiben, bleibt es in der Industrie jedem Unternehmen selbst überlassen, die Kosten eines ungeplanten Stillstands gegen die Ausgaben für präventive Instandhaltung abzuwägen. Optimalerweise werden diese Kosten bereits in einer Total Cost of Ownership (TCO)-Analyse erfasst und regelmäßig überprüft. Ein wenig beachteter Aspekt, der an dieser Stelle nicht unerwähnt bleiben sollte, ist die festgelegte Nutzungsdauer von Sicherheitskomponenten. So wie der Gesetzgeber eine Mindestprofiltiefe für Autoreifen vorschreibt, gibt es auch in verschiedenen Normen für Sicherheitstechnik Vorgaben, nach denen sicherheitsrelevante Komponenten regelmäßig ausgetauscht werden müssen. Diese zeitlichen Vorgaben sind keine „Empfehlungen“, sondern verpflichtende Anforderungen, die bei der Instandhaltung berücksichtigt werden müssen. Um die oben genannten Maßnahmen zur Früherkennung und präventiven Instandhaltung erfolgreich umzusetzen, ist somit ein funktionierendes Abkündigungsmanagement unerlässlich. Wenn eine Komponente das Ende ihrer Lebensdauer erreicht und erst dann festgestellt wird, dass keine Ersatzteile mehr verfügbar sind, ist es oftmals schon zu spät. In einem solchen Fall droht ein ungeplanter und potenziell langwieriger Anlagenstillstand, der teuer und problematisch ist.
Ein Plantmanager, der frühzeitig auf die standardisierte Überwachung der verbauten Komponenten gesetzt hat, ist hier klar im Vorteil. Diese Strategie hilft, den Aufwand erheblich zu reduzieren und die Ersatzteilversorgung zu vereinfachen. Wer jedoch mit einer Vielzahl unterschiedlicher Komponentenhersteller arbeiten muss – und das ist in den meisten modernen Anlagen der Fall – steht dabei vor einer nahezu unlösbaren Aufgabe:
Wo sollte man anfangen? Welche Probleme müssen zuerst angegangen werden? Leider erhält das Management von der Instandhaltung häufig nur vage Aussagen wie „alles ist alt“ oder „alles muss raus“. Diese Art von Feedback verhindert meistens eine zielgerichtete Problemlösung und strategische Planung.
Um diese Herausforderung systematisch und effektiv zu adressieren, hat die Firma INspares das Thema Abkündigungsmanagement unter Berücksichtigung der herstellerneutralen EN 62402-Norm für Obsoleszenzmanagement aufgegriffen. Es wurde eine umfassende Datenbank entwickelt, in der die verbauten Steuerungskomponenten katalogisiert und mit den relevanten Daten wie z.B. den Abkündigungsdaten ergänzt wurden. Diese Daten können dann nach einer Bestandsaufnahme der verbauten Komponenten im Unternehmen abgeglichen werden.
So erhalten Instandhaltungsmitarbeiter jederzeit Zugriff auf die aktuelle Dokumentation der Bauteile sowie erstmalig eine klare Übersicht über den Abkündigungsstatus der Anlagenkomponenten. Damit lässt sich z.B. frühzeitig erkennen, bei welchen Bauteilen in Zukunft Engpässe bei der Ersatzteilversorgung auftreten könnten. Auf dieser fundierten Informationsbasis können dann strategische Entscheidungen über Umbauten, Retrofits oder auch den Austausch von Komponenten getroffen werden, um die Anlagen langfristig wirklich „unbreakable“ zu halten – also ihre Verfügbarkeit und Betriebssicherheit zu maximieren.
