Verfahrenstechnik 5/2025

BETRIEBSTECHNIKWIE

BETRIEBSTECHNIKWIE SMARTE TOOLS DIE INSTANDHALTUNG IN DER PROZESSINDUSTRIE OPTIMIERENDIGITAL STATT STILLSTANDIn der Prozessindustrie können ungeplante Ausfälle schnell Millionenkosten. Umso wichtiger ist eine Instandhaltung, die nicht nur reaktiv,sondern strategisch durchdacht ist. Wer Maßnahmen vorausschauendplant, Ressourcen gezielt einsetzt und Abläufe präzise koordiniert, senktRisiken und spart bares Geld. Dieser Artikel zeigt, wie durch strategischeInstandhaltungsplanung nicht nur Ausfallzeiten, sondern auch unnötigeZusatzkosten vermieden werden.In kaum einem anderen Industriezweig ist die Instandhaltung sowichtig wie in der Prozessindustrie. Hoch- und Herunterfahrender Anlagen ist zumeist langwieriger und aufwendiger als in derdiskreten Fertigung, weshalb Inspektion und Wartung genauestensgeplant und effizient, aber vor allem vollständig durchgeführtwerden müssen. Kommt es trotz allem zu ungeplanten Stillständen,ist jede Sekunde, die bei Fehlersuche und Reparatur eingespartwerden kann, viel Geld wert. Je besser Instandhaltungs-Fachkräfte bei ihren Aufgaben unterstützt werden, destoeffizienter und vor allem zuverlässiger können sie arbeiten. DieseUnterstützung schafft digitalisierte, geführte Instandhaltung.STATUS QUO DER INSTANDHALTUNGDie Instandhaltung hat zum Ziel, die Funktionsfähigkeit einerProduktionsanlage erstens zu erhalten und zweites bei Verlustwiederherzustellen. Ersteres geschieht zumeist durch Inspektionund Wartung, letzteres durch Fehlersuche und Reparatur. In derProzessindustrie spielen Inspektion und Wartung im Vergleich zuvielen anderen technischen Anwendungen eine größere Rolle, daungeplante Stillstände in der Prozessfertigung durchschnittlichvielfach höherer Kosten verursachen. Daher müssen solche Stillstände,die eine Fehlersuche und Reparatur notwendig machen,von vornherein vermieden werden.Da die Anlagen auch für Inspektion und Wartung heruntergefahrenwerden müssen, entstehen zusätzlich Kosten durch Produktionsausfälle.Wird während der Wartung festgestellt, dass benötigtesWerkzeug fehlt, oder zusätzliche Ersatzteile benötigt werden,steigen die Zusatzkosten ungeplant an. Gleiches passiert, wenneingeplante Fachkräfte zum Zeitpunkt der Wartung ausfallen undungeübten Vertretern die zu erledigenden Aufgaben erst erklärtwerden müssen. Kurzum: Inspektion und Wartung müssen generalstabsmäßiggeplant und durchgeführt werden. Dabei reicht esnicht, Zeitpunkt und Dauer zu planen. Vollständigkeit bei maximalerEffizienz kann nur erreicht werden, wenn alle Tätigkeiten,die während der Inspektion und Wartung durchgeführt werdensollen, bekannt und geplant sind.SCHRITTE ZUR GEFÜHRTEN INSTANDSETZUNG:1. ÜBERBLICK VERSCHAFFENUm bei der Planung strukturiert vorzugehen und sicherzustellen,dass alle relevanten Tätigkeiten berücksichtigt werden, solltendie folgenden vier Schritten iterativ bearbeitet werden:Alle Bestandteile des Anlagensystems, die Gegenstand von Inspektionund Wartung sein können, müssen übersichtlich gelistetund dargestellt werden. Dabei hilft es der Struktur, die einzelnenBestandteile in Gruppen zu unterteilen. Beispielsweise kann nach36 VERFAHRENSTECHNIK 2025/05 www.verfahrenstechnik.de

BETRIEBSTECHNIKAktoren, Sensoren, Steuergeräten und rein mechanischen Bauteilenunterteilt werden. So kann die Vollständigkeit gruppenweiseüberprüft werden. Weitere Anhaltspunkte dafür können VerbauundTeilelisten sein. Im Rahmen dieser Systemanalyse bietet essich an, eindeutige Namen und – im Vorgriff auf eine spätere Digitalisierung- maschinenlesbare Adressen zu vergeben.2. URSACHEN ERKENNEN UND BEWERTENAls nächstes muss für jeden zuvor ermittelten Bestandteil des Gesamtsystemshinterlegt werden, welche Fehlerursachen hier auftretenkönnen. Weiterhin muss beurteilt werden, ob das Auftretender Fehlerursache durch Wartung verhindert oder zumindestdie Eintrittswahrscheinlichkeit gesenkt werden kann. Abschließendgilt es auf Basis dieser Einschätzungen zu beurteilen, anwelchen Bauteilen für welche Fehlerursachen Inspektion undWartung vorgesehen werden sollten. Für die Fehlerursachenkönnen abhängig von der Art (Gruppe) des SystembestandteilsEINE DATENGESTÜTZTE ANALYSEHILFT UNGEPLANTE STILLSTÄNDEUND KOSTEN ZU VERMEIDENgenerische Kataloge verwendet und gepflegt werden. EinzelneKatalogeinträge können fallweise auf Relevanz überprüft undentsprechend berücksichtigt oder mit entsprechendem Vermerkaußer Acht gelassen werden. Auch hier ist es wieder sinnvoll, eindeutigeNamen und maschinenlesbare Identifier für die Fehlerursachenzu verwenden.3. INSPEKTIONS- UND WARTUNGS-ALGORITHMEN DEFINIERENFür alle Inspektions- und Wartungsfälle, die im vorangegangenenSchritt für zielführend befunden wurden, müssen nun Algorithmendefiniert werden. Algorithmen sind nicht notwendigerweiseQuellcodes. Es sind einfache Schritt-für-Schritt-Anweisungen zurAbarbeitung von Aufgaben. Gegenüber Checklisten wird der Nutzeran die Hand genommen und durch die Aufgabe geführt, stattdass er sie lediglich quittiert. Es mag auf den ersten Blick aufwändigerscheinen, diese Anleitungen zu erstellen, aber ihr Nutzenüberwiegt den Aufwand bei Weitem. Die Aufgaben könnenschneller und vor allem in wiederholbarer Qualität abgearbeitetwerden. Es können ergänzende Checklisten zu benötigtem Werkzeug,Ersatzteilen und Vergleichswerten für Messungen undTeile nummern hinterlegt werden. Außerdem sollte zu jedem Inspektions-und Wartungs-Algorithmus hinterlegt werden, in welchemIntervall er durchzuführen ist und wie viele Personen undZeiteinheiten für die Durchführung benötigt werden.4. INSPEKTION UND WARTUNG PLANENIn einem letzten Schritt werden Inspektion und Wartung aufGrundlage der Algorithmen und ihrer Metadaten zeitlich und inhaltlichausgeplant. Metadaten umfassen zum Beispiel benötigtesPersonal, Werkzeug und Ersatzteile, geschätzte Dauer, Durchführungsintervall,etc. Steht eine Inspektion oder Wartung an, erhältjede beteiligte Fachkraft einen Abarbeitungsplan und die ihrzugewiesenen Algorithmen (ggf. in der individuell sinnvollen Detailtiefeund Sprache). Benötigte Werkzeuge und Ersatzteile könnenvorab bereitgestellt werden und der effizienten und vollständigenAbarbeitung der Aufgaben während des geplanten Zeitfensterssteht nichts mehr im Wege.DA GEHT DOCH MEHR – AUSWEITUNG UNDDIGITALISIERUNGAuf Basis der Ergebnisse der Schritte eins und zwei können ebenfallsAlgorithmen für die Fehlersuche und Reparatur erstellt werden.So kann zielgerichtet und effizient gearbeitet werden, solltetrotz aller Wartung ein ungeplanter Stillstand auftreten. Dabeisollte unter Schritt zwei dokumentiert werden, wie sich eineKombination aus Fehlerursache an einem bestimmten Systembestandteilbemerkbar macht. Fehlersuch-Algorithmen sindSchritt-für-Schritt-Anweisungen, um von einem solchen Symptomzur eigentlichen Fehlerursache zu gelangen. Der entsprechendeReparatur-Algorithmus beschreibt die Behebung derFehlerursache. Eine software-gestützte Erarbeitung von maschinenlesbarenErgebnissen eröffnet also zusätzliche Möglichkeiten:die Bereitstellung der Algorithmen auf digitalen Endgeräten,oder die Einbindung der Planung und Durchführung in ERP-Systemesind nur die Spitze des Eisbergs. Automatisierung und derEinsatz von Künstlichen Intelligenzen sind die nächsten Schritte.Selbst die Unterstützung der Fachkräfte durch Augmented Realityoder das Trainieren von Instandhaltungsfällen in einer VirtualReality sind denkbar.FAZITMit dem Fortschreiten der Digitalisierung bieten sich mehr undmehr Möglichkeiten, Fachkräfte bei der Instandhaltung von technischenSystemen wie Produktionsanlagen zu unterstützen. DiePotenziale zur Einsparung von Zeit und damit Geld und zur Vermeidungvon Produktionsausfällen sind enorm. Es wäre vermessenzu glauben, dass sich geführte Instandhaltung nicht lohnt.Bilder: Aufmacher Olya Humeniuk – shutterstock.com,01 metamorworks – shutterstock.com, Statement Synostikwww.Synostik.deUNTERNEHMENSynostik GmbHGewerbegebiet West 3, 39646 OebisfeldeTel. 0172 53 68 361AUTORJohannes H. Diedrich,Leiter Industrieprojekte der Synostik GmbHEine softwaregestützteErarbeitungvon maschinenlesbarenErgebnissen ermöglichtbeispielsweise dieEinbindung der Planungund Durchführung inERP-Systemewww.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 2025/05 37