Prädiktive Instandhaltung: Techniken und Vorteile

Die Durchführung einer prädiktiven Instandhaltung kann künftige Störungen oder Ausfälle in Produktionslinien, Lagersystemen und Lieferketten bereits im Vorfeld verhindern, was für die Unternehmen einen wirtschaftlichen Vorteil bedeutet. Doch was ist das?

Was ist die prädiktive Instandhaltung?

Bei der prädiktiven Instandhaltung werden Methoden wie maschinelles Lernen und die Überwachung von Anlagen eingesetzt, um Störungen und Defekte an Geräten und Maschinen zu erkennen, bevor es zu einer Beeinträchtigung ihrer Funktionsfähigkeit oder zu einem Ausfall kommt. Sie ist Teil der regelmäßig geplanten Wartungsarbeiten und minimiert Interventionen, vermeidet ungeplante Ausfallzeiten und reduziert die Kosten. Ziel der prädiktiven Instandhaltung ist es, die Sachanlagen in bestmöglichem Zustand zu halten.

So funktioniert die prädiktive Instandhaltung

In der Industrie gibt es drei Hauptkomponenten für die prädiktive Instandhaltung in ihren Lieferketten:

Internet of Things (IoT): Sensoren und Geräte senden dank des IoT Daten über den Zustand und die Leistung von Maschinen in Echtzeit und stellen damit mehr Referenzen für Analysesysteme bereit.
Software und Speicherung in der Cloud: Cloud Computing öffnet die Tür zum Data Mining oder zur Analyse großer Informationsmengen durch Nutzung von Big Data.
Prädiktive Modelle: Das maschinelle Lernen basiert auf bereits verarbeitetem Wissen. Prädiktive Modelle erstellen also Muster, Vergleiche und Prognosen, mit denen sie Ausfällen zuvorkommen können, indem sie Aufgaben vor Abschaltungen oder Ausfällen einplanen.

Vorteile der prädiktiven Instandhaltung

Durch den Einsatz von Technologien zur prädiktiven Instandhaltung von Anlagen lassen sich die Reparaturzeiten und die Kosten für Ersatzteile und Verbrauchsmaterialien minimieren. Laut einer Studie des Beratungsunternehmens McKinsey kann dadurch die Ausfallzeit einer Maschine um 30 % – 50 % reduziert und ihre Lebensdauer um 20 % – 40 % erhöht werden. Es gibt auch andere positive Aspekte:

Einsparung des Energieverbrauchs: Einige Störungen beeinträchtigen die Effizienz, indem sie einen übermäßigen Energieverbrauch verursachen. Überhitzung oder Lecks in Druckluftsystemen sind einige der möglichen Beispiele.
Steigerung der Produktivität: Durch die Verkürzung der Maschinenreparaturzeiten, die Vermeidung eines vollständigen Maschinenaustauschs und die Begrenzung der Ausfallzeiten können geplante Maßnahmen ohne unvorhergesehene Ereignisse durchgeführt werden.
Gewährleistung der professionellen Sicherheit: Durch die Vorwegnahme möglicher Zwischenfälle wird das Unfallrisiko verringert und die Unversehrtheit des Personals bewahrt.
Verbesserung der Ersatzteilverwaltung: Wenn man im Voraus weiß, welche Teile benötigt werden, lässt sich die Lagerverwaltung verbessern und die Verfügbarkeit der Teile sicherstellen.
Optimierung der Instandhaltung: Anders als bei der Planung von Routineüberholungen wird die prädiktive Instandhaltung nur bei Bedarf durchgeführt, was zu einer effizienteren Nutzung der Ressourcen führt.

Die prädiktive Wartung kann zeitbasiert oder anhand der Maschinennutzung erfolgen

Welche Arten der prädiktiven Instandhaltung gibt es?

Es gibt vier typische Möglichkeiten, die prädiktive Instandhaltung zu organisieren:

Routinemäßige prädiktive Instandhaltung: Dieses System ist so ausgelegt, dass Wartungsmaßnahmen vor dem Auftreten einer Störung und nach einer Überprüfung des Zustands eines Geräts geplant werden. Sie kann auf der Grundlage der Zeit und der Nutzung der Geräte erfolgen.
Zeitbasierte prädiktive Instandhaltung: Sie folgt einem in einem Kalender festgelegten Intervall und findet zu einem bestimmten Zeitpunkt statt.
Verbrauchsabhängige prädiktive Wartung: In diesem Fall wird die durchschnittliche tägliche Nutzung des Geräts oder dessen Belastung durch die Umgebungsbedingungen berücksichtigt. Daraufhin wird eine Frist für eine künftige Kontrolle gesetzt.
Vorgeschriebene Instandhaltung: Bei dieser Art der Instandhaltung wird nicht nur vorweggenommen, welcher Fehler wann auftreten wird, sondern auch dessen Ursache. So lassen sich Abhilfemöglichkeiten und mögliche Folgen ausloten, um das Risiko der Operation zu mindern.

Infrarot-Thermografie oder die akustische Überwachung sind einige der häufig verwendeten Untersuchungsverfahren für die prädiktive Instandhaltung von Maschinen oder Komponenten. Die IR-Thermografie wird zur Erkennung hoher Temperaturen eingesetzt und die akustische Überwachung zur Erkennung von Gas- oder Flüssigkeitslecks, Hohlräumen, Reibung oder Spannungen.

Wer nutzt die prädiktive Instandhaltung?

Die Fachleute, die von diesen Methoden Gebrauch machen, sind in der Regel Produktionsleiter, Logistikverantwortliche oder Supply-Chain-Manager sowie Personen, die für den ordnungsgemäßen Zustand der Anlagen und Einrichtungen verantwortlich sind. Die prädiktive Instandhaltung wird in Bereichen eingesetzt, in denen betriebliche Effizienz und Kontinuität von entscheidender Bedeutung sind:

In Fabriken werden dadurch die Produktionslinien optimiert, um Ausfallzeiten zu vermeiden. Ein Beispiel ist die Automobilbranche.
Im Energiesektor sorgt sie dafür, dass Turbinen, Geräte und Stromnetze in Betrieb bleiben, damit eine konstante Versorgung gewährleistet wird.
In der Luftfahrt beugt sie Störungen und Ausfällen von Flugzeugen vor.
In der Ölindustrie wird sie auf Plattformen und Bohrlöchern eingesetzt.
Im Gesundheitswesen müssen die medizinischen Geräte jederzeit einsatzbereit sein.

Die prädiktive Instandhaltung wird in Bereichen eingesetzt, in denen Kontinuität entscheidend ist.

Was sind die Unterschiede zwischen präventiver und prädiktiver Instandhaltung?

Auch wenn sie sich auf den ersten Blick ähneln, sind die präventive und die prädiktive Instandhaltung zwei unterschiedliche Konzepte. Der prädiktive Ansatz wird also als Weiterentwicklung des präventiven Ansatzes verstanden.

Präventive Instandhaltung	Prädiktive Instandhaltung
Sie ist geplant.	Sie ist proaktiv.
Sie setzt Software zur Terminplanung ein, um über anstehende Wartungsarbeiten an der Anlage zu informieren.	Sie nutzt Technologie, um potenzielle Probleme anzugehen und Reparaturen im Vorfeld eines möglichen Ausfalls zu planen.
Bei Industrieanlagen können allgemeine Informationen über die Marke und das Modell nachgeschlagen werden, um den Zeitpunkt der Inspektion abzuschätzen.	Sie konzentriert sich auf die Leistung der Anlagen des Unternehmens und die Datenerfassung.
Sie liefert Hinweise auf die Leistung und den Zustand von Anlagen.	Die Effizienz der Bestände wird so verbessert, da weniger Ersatzteile benötigt werden.
Dies erfordert häufige Maschinenstillstandszeiten.	Dadurch werden die Stillstandszeiten der Maschinen kurzgehalten.
Dabei werden häufig Wartungschecklisten und Standardarbeitsanweisungen verwendet.	Dabei kommen fortschrittliche Hilfsmittel, Geräte und eine Analysesoftware zum Einsatz.
Beispiel: Wenn ein Auto eine bestimmte Kilometerzahl erreicht hat, weist eine Warnleuchte am Armaturenbrett den Fahrer auf einen Ölwechsel hin.	Beispiel: Schlussfolgerungen durch Kombination von Details des erwarteten Lebenszyklus mit denen des historischen Modells dieser bestimmten Einheit ziehen.

Bei beiden Techniken wird versucht, Fehler proaktiv zu vermeiden, aber wie die Tabelle verdeutlicht, geht die prädiktive Instandhaltung noch einen Schritt weiter.

Die Zukunft der prädiktiven Instandhaltung: KI und IoT

Die prädiktive Instandhaltung hat sich durch das industrielle Internet der Dinge (IIoT) verbreitet. Da diese Geräte bereits Informationen über ihre Aktivitäten und ihren Zustand austauschen können, erhalten die Modelle die Daten, die sie für genaue Prognosen benötigen.

Auch Lager und Vertriebszentren sind ein wichtiger Punkt in Industrieanlagen. Wenn Sie mögliche Vorfälle wie Engpässe vorhersehen oder deren Standort erkennen wollen, ist die Betriebs- und Warenkontrolle von großem Nutzen. Wir bei Mecalux sind Experten auf diesem Gebiet und verfügen über eine Lagerverwaltungssoftware, die Ihnen einen vollständigen Überblick über die Logistikprozesse in Ihrem Unternehmen bietet. Wenden Sie sich an uns, und lassen Sie sich über diese und andere automatische und herkömmliche Lagerlösungen beraten, um eine optimale Instandhaltung zu gewährleisten.