Beide Automatisierungsingenieure in der Wartung halten die Ergebnisse des Software-Supports aufrecht. Um die Vorteile der industriellen Wartung zu erhöhen, konzentrieren sich Computerized Maintenance Management Software (CMMS) und weitere Lösungen auf die Automatisierung von Aufgaben wie der vorbeugenden Wartungsplanung in Fabriken.

Was ist Wartungsplanung?

Wartungsplanung, definiert

Bei der Wartungsplanung wird entschieden, wann industrielle Wartungsarbeiten durchgeführt werden, wer sie durchführt und welche Ressourcen benötigt und zugewiesen werden, um den Arbeitsauftrag abzuschließen.

Die Wartungsplanung ist eine wichtige Zwischenfunktion des Wartungsmanagements und verbindet die Einplanung der Wartung (der Prozess der Ermittlung, welche Aufgaben durchgeführt werden müssen) mit der Ausführung dieser Aufgaben. Das Ziel der Wartungsplanung ist es, einen umsetzbaren Zeitrahmen festzulegen, in dem alle erforderlichen Wartungen mit minimaler Ausfallzeit durchgeführt werden können. 

Neben der Bereitstellung eines Qualitätsprodukts und der Gewährleistung einer sicheren Arbeitsumgebung ist die Vermeidung von Ausfallzeiten eines der dringendsten Anliegen jedes industriellen Fertigungsbetriebs. Ein Forbes-Bericht ergab jedoch, dass ein durchschnittlicher Hersteller 800 Stunden an Geräteausfallzeiten pro Jahr verzeichnet. Diese verlorenen Arbeitsstunden führen zu erheblichen finanziellen Verlusten von bis zu 50 Milliarden US-Dollar pro Jahr. 

Die meisten Fertigungsvorgänge werden zwar nicht rund um die Uhr betrieben, es gibt aber Ausnahmen und jede Ausfallzeit der Maschinen kann zu Einnahmeverlusten führen. Ungeplante Ausfälle, die häufig durch Pannen oder Unfälle verursacht werden, können hohe Kosten verursachen. Die richtige Wartungsplanung hilft dabei, solche Unterbrechungen zu verhindern.

Bei manchen Wartungsarbeiten ist das vorübergehende Aussetzen von Geräten erforderlich. Unternehmen sind zwar darum bemüht, Ausfallzeiten zu minimieren, das Kalkulieren geplanter Ausfallzeiten kann aber von Vorteil sein, weil dadurch Möglichkeiten für die Wartung geschaffen werden, die ungeplante Ausfälle später verhindern.

Eine effektive Wartungsplanung optimiert die Wartungsaufgaben, indem kritische Faktoren wie Produktionsbedarf, Lieferpläne, Ressourcenverfügbarkeit und der Zustand der Ausrüstung selbst berücksichtigt werden.  

Für die meisten Industrie- und Produktionsunternehmen steht die Wartungsplanung im Mittelpunkt der täglichen Wartungsarbeiten. Ein guter Wartungsplan hilft den für die Wartung zuständigen Teams, die geplanten Arbeiten termingerecht abzuschließen, reduziert die Häufigkeit von Notfallreparaturen und sorgt dafür, dass kritische Assets betriebsbereit bleiben.

Umgekehrt kann eine suboptimale Wartungsplanung dazu führen, dass Wartungsteams unvorbereitet sind und hektisch reagieren müssen. Dieser Ansatz, bekannt als reaktive Wartung, zwingt Wartungstechniker dazu, den Großteil ihrer Zeit darauf zu verwenden, auf Notfallaufträge zu reagieren, anstatt sie zu verhindern.

Die Wartungsplanung ist auch eine Kernfunktion umfassenderer Initiativen für Wartung und Asset-Management. Ob ein Unternehmen nun auf eine vorbeugende Wartung in einem Spreadsheet oder auf ein vollständig computergestütztes Wartungsmanagementsystem (CMMS) setzt, das Ziel ist grundsätzlich dasselbe: die richtigen Arbeiten zum richtigen Zeitpunkt mit möglichst geringen Betriebsunterbrechungen durchzuführen.

Wartungsplanung im Gegensatz zur Wartungszeitplanung

Obwohl die Wartungsplanung und -terminierung eng miteinander verbunden sind und oft gemeinsam genannt werden, stellen sie unterschiedliche Funktionen des gesamten Asset-Managements dar.

  • Bei der Wartungsplanung geht es darum, festzustellen, welche Arbeiten erforderlich sind, warum sie erforderlich sind und wie sie durchgeführt werden. Ein Wartungsplaner bewertet eingehende Arbeitsanfragen und erstellt Arbeitspläne. In diesen Plänen werden die anfallenden Aufgaben, die erforderlichen Fähigkeiten und Werkzeuge, die geschätzten Arbeitsstunden, die Sicherheitsvorkehrungen und alle Ersatzteile beschrieben, die vor Arbeitsbeginn zur Verfügung stehen müssen.
  • Die Wartungsplanung konzentriert sich darauf, wann die Wartung von wem durchgeführt wird. Sobald die Arbeitsaufträge geplant sind, teilt die im Unternehmen für die Wartungsplanung zuständige Person die Arbeiten den Tagen, Schichten und Technikern nach Priorität, Arbeitskapazität und Produktionsfenstern zu. In der Praxis bedeutet dies, sich mit den Einsatzteams abzustimmen, um Zugang zum Equipment zu erhalten, die Ankunft der Ersatzteile zu bestätigen und die geplanten Aufgaben mit den Notfallarbeiten in Einklang zu bringen, die im Laufe der Woche unweigerlich anfallen werden.

Eine vorausschauende Planung gestaltet Zeitpläne realistischer, während eine sorgfältige Planung sicherstellt, dass der entsprechende Aufwand nicht umsonst ist. Die Wartungsplanung und -terminierung bilden zusammen das Rückgrat der meisten effektiven Wartungsstrategien.

Vorteile der Wartungsplanung

Der offensichtlichste Vorteil der Wartungsplanung ist die Verringerung ungeplanter Ausfallzeiten. Wenn ein kritisches Asset unerwartet ausfällt, stehen Produktionslinien still, Lieferverpflichtungen verzögern sich, die Überstundenkosten steigen und Techniker werden von anderen Arbeiten abgezogen. Die ungeplante Wartung ist fast immer teurer als die geplante Wartung, sowohl in Bezug auf direkte Reparaturkosten als auch auf Produktionsausfälle.

Zu den Hauptvorteilen einer effektiven Wartungsplanung gehören folgende betriebliche Vorteile:

  • Reduzierte Ausfallzeit von Equipment: Die Planung von Arbeiten während anstehender Produktionsfenster oder Stillständen minimiert Unterbrechungen und hilft, Probleme zu erkennen, bevor sie zu Ausfällen führen.
  • Geringere Wartungskosten: Geplante Arbeiten sind schneller und günstiger als Notfallreparaturen, die oft den Einsatz von eilig gelieferten Ersatzteilen, Überstunden und Folgeschäden mit sich bringen.
  • Längere Lebensdauer der Assets: Routinemäßige Wartung (wie Schmierung, Inspektionen und Kalibrierung) hilft, den Verschleiß zu verlangsamen und die Nutzungsdauer des Equipments zu verlängern.
  • Verbesserte Equipment-Leistung: Assets, die nach einem gleichbleibenden Zeitplan gewartet werden, arbeiten mit höherer Wahrscheinlichkeit mit der vorgesehenen Geschwindigkeit, Qualität und Effizienz.
  • Bessere Ressourcenzuteilung: Ein klarer Zeitplan gibt den Wartungsleitern Einblicke darin, wo Arbeitskräfte überlastet und Kapazitäten verfügbar sind, was die Ressourcenzuteilung verbessert.
  • Reduzierte Sicherheitsrisiken: Unerwartete Ausfälle können gefährliche Bedingungen zur Folge haben und überhastete Notfallarbeiten erhöhen die Wahrscheinlichkeit von Kürzungen und Unfällen, was die Gesamtsicherheitsrisiken steigert.
  • Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: In vielen Branchen sind dokumentierte Inspektionen in festgelegten Abständen erforderlich. Ein zuverlässiger Zeitplan und eine vollständige Wartungshistorie erleichtern die Durchführung von Audits erheblich und verbessern die allgemeine Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

Wenn Wartungs- und Betriebsteams nach demselben Zeitplan arbeiten, fällt es ihnen außerdem leichter, Produktionspläne, Bestand und Personalbesetzung auf den tatsächlichen Equipmentbedarf abzustimmen, wodurch die betriebliche Effizienz im gesamten Unternehmen verbessert wird.

Arten der Wartung und deren Planung

Wie die Wartung geplant wird, hängt stark von der Art der durchgeführten Wartung ab. Die meisten Unternehmen nutzen eine Kombination verschiedener Ansätze und wenden diese je nach Kritikalität, Kosten und Ausfallrisiko auf unterschiedliche Assets an.

Einen umfassenderen Überblick finden Sie im Leitfaden von IBM zur Wartungsstrategie.

Vorbeugende Wartung

Vorbeugende Wartung ist eine regelmäßig geplante Wartung, die durchgeführt wird, um die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls zu verringern. Es handelt sich um eine der häufigsten Formen der geplanten Wartung und bildet oft die Grundlage eines Wartungsplanungsprogramms. Die vorbeugende Wartung kann auf zweierlei Weise geplant werden:

  • Zeitbasiert: Wartungsteams führen Wartungen in festgelegten Kalenderintervallen durch, etwa monatlich oder jährlich, unabhängig davon, wie oft das Equipment verwendet wurde.
  • Nutzungsbasiert: Wartungsteams initiieren Wartungsaufgaben auf der Grundlage der tatsächlichen Nutzung, z. B. nach Betriebsstunden, Produktionszyklen oder gefahrenen Kilometern.

Ein vorbeugendes Wartungsprogramm umfasst in der Regel eine vorbeugende Wartungs-Checkliste für jedes Asset, die die Inspektionspunkte, Aufgaben und Toleranzen beschreibt, die Techniker überprüfen müssen. Im Laufe der Zeit können die Techniker diese Checklisten auf der Grundlage der Erkenntnisse vor Ort optimieren.

Zustandsbasierte Wartung

Zustandsbasierte Wartungspläne basieren auf dem tatsächlichen Zustand eines Assets. Sensoren oder Inspektionen überwachen Indikatoren wie Vibrationen, Temperatur oder Ölqualität und eine Wartung wird geplant, wenn diese Indikatoren außerhalb eines akzeptablen Bereichs liegen.

Dieser Ansatz sorgt dafür, sowohl übermäßige als auch unzureichende Wartung zu vermeiden, gestaltet die Terminplanung aber etwas weniger vorhersehbar.

Vorausschauende Wartung

Vorausschauende Wartung geht über die zustandsbasierte Wartung hinaus und nutzt Echtzeitdaten von Sensoren des Internets der Dinge (IoT), historische Daten und KI-Modelle, um vorherzusagen, wann ein Asset wahrscheinlich ausfallen wird.

Für Wartungsplaner ist die Vorlaufzeit der wichtigste Wert. Wenn ein Modell darauf hinweist, dass ein Lager wahrscheinlich innerhalb weniger Wochen ausfallen wird, hat der Planer Zeit, Ersatzteile zu bestellen und die Reparatur einzuplanen. Dieser Ansatz ermöglicht es den Wartungsteams, die Arbeiten während eines geplanten Produktionsfensters durchzuführen, anstatt erst nach einem Ausfall hektisch reagieren zu müssen. Vorausschauende und vorbeugende Ansätze gelten beide als Formen der proaktiven Wartung.

Reaktive und korrigierende Wartung

Reaktive Wartung erfolgt nach einem Ausfall des Equipments. Auch wenn dies als der ineffizienteste Ansatz gilt, kann er bei günstigen Assets sinnvoll sein, wenn vorbeugende Maßnahmen teurer wären als der Austausch des Bauteils.

Bei korrigierender Wartung handelt es sich um Arbeiten, die durchgeführt werden, um einen bekannten Defekt zu beheben, der meist bei einer präventiven Inspektion entdeckt wurde. Im Gegensatz zu Notfallreparaturen können sie in der Regel geplant und terminiert werden. Selbst erfahrene Wartungsunternehmen sehen sich mit ungeplanten Wartungsarbeiten konfrontiert, so dass das realistische Ziel darin besteht, reaktive Arbeiten auf einen überschaubaren Anteil der Workload zu reduzieren und genügend Zeitplanflexibilität zu lassen, um diese aufzufangen.

Schlüsselelemente eines Wartungsplans

Die effektivsten Wartungspläne teilen mehrere gemeinsame Elemente:

  • Arbeitsaufträge: Jeder Arbeitsauftrag dokumentiert das Asset, die Aufgabe, die Priorität, den zugewiesenen Techniker, die benötigten Ersatzteile und die voraussichtliche Dauer.
  • Jobpläne: Detaillierte Jobpläne definieren die Schritte, Werkzeuge, Kompetenzen und Materialien für die jeweilige Aufgabe und helfen dabei, genauere Zeitabschätzungen zu treffen.
  • Rangfolge der Asset-Kritikalität: Die Rangfolge kritischer Assets nach ihren Auswirkungen auf Sicherheit, Produktion und Kosten hilft Planern bei begrenzten Ressourcen zu entscheiden, was Priorität hat.
  • Ersatzteile und Materialien: Eine enge Abstimmung mit dem Bestandsmanagement sorgt dafür, zu bestätigen, dass Teile vor der Arbeitsplanung verfügbar sind. Effektive Bestandspraktiken für Wartung, Reparatur und Betrieb (MRO) spielen hier eine große Rolle.
  • Produktionsfenster: Da viele Wartungsarbeiten die Außerbetriebnahme von Equipment erfordern, hilft die Planung rund um die Produktion dabei, Unterbrechungen zu minimieren.
  • Auftragsrückstand: Der Auftragsrückstand ist die Gesamtmenge der genehmigten, aber noch nicht abgeschlossenen Arbeiten. Ein zu großer Auftragsrückstand kann darauf hindeuten, dass das Team unterbesetzt ist, während ein zu kleiner Rückstand es schwierig gestaltet, die Techniker produktiv einzuplanen.

Wie der Wartungsplanungsprozess funktioniert

Der Prozess der Wartungsplanung folgt in der Regel einem konstanten Zyklus:

  1. Identifikation der Arbeit: Anfragen stammen aus präventiven Zeitplänen, Warnungen der Zustandsüberwachung, Prognosemodellen, Betreiberberichten und Inspektionen.
  2. Priorisierung der Arbeit: Wartungsplaner ordnen die Anfragen nach Asset-Kritikalität, Sicherheit, gesetzlichen Anforderungen und Auswirkungen auf die Produktion.
  3. Planung der Wartung: Der Wartungsplaner erstellt Arbeitspläne, schätzt den Arbeitsaufwand und ermittelt die benötigten Teile, Werkzeuge und Genehmigungen.
  4. Planung der Arbeit: Sobald der Zugriff auf Materialien und Equipment bestätigt ist, weisen die Planer Arbeitsaufträge bestimmten Daten, Schichten und Technikern zu, in der Regel als Wochenplan, der in tägliche Aufgaben aufgeteilt ist.
  5. Ausführung der Arbeit: Techniker erledigen die zugewiesenen Aufgaben und erfassen dabei die Arbeitszeit, die verwendeten Teile und alle erforderlichen Folgemaßnahmen.
  6. Abschluss und Überprüfung: Abgeschlossene Arbeitsaufträge werden zu den Akten gelegt und die Daten dazu verwendet, die Wartungshistorie zu aktualisieren und zukünftige Zeitpläne zu optimieren.

Dieser letzte Schritt wird leicht übersehen, doch genau hier liegt der Kern des langfristigen Mehrwerts. Er liefert den Wartungsteams die Daten, die sie für kontinuierliche Verbesserungen benötigen.

Wichtige Metriken für die Wartungsplanung

Zu den am häufigsten verwendeten Kennzahlen zur Messung der Effektivität von Terminplanungen gehören die folgenden Indikatoren:

  • Einhaltung des Zeitplans: Der Anteil der geplanten Arbeiten, die innerhalb des festgelegten Zeitrahmens abgeschlossen wurden. Eine unzureichende Einhaltung des Zeitplans kann auf mangelhafte Planung, fehlende Teile oder zu viele Notfallarbeiten hindeuten.
  • Anteil der geplanten Wartung (PMP): Der Anteil der gesamten geplanten Wartungsarbeiten. Ein höherer Anteil deutet im Allgemeinen auf ein proaktiveres Unternehmen hin.
  • Volumen des Auftragsrückstands: Das Volumen des Auftragsrückstands wird häufig in Wochen verfügbarer Arbeitskräfte gemessen und zeigt, ob das Team im Verhältnis zu seiner Kapazität das richtige Arbeitsvolumen hat.
  • Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF): Die MTBF misst die durchschnittliche Betriebszeit zwischen Ausfällen reparierbarer Geräte. Eine steigende MTBF deutet darauf hin, dass sich die Wartung auszahlt.
  • Wartungskosten: Die Verfolgung der Kosten für Arbeitskräfte, Ersatzteile und Auftragnehmer sowie das Verhältnis von geplanten zu ungeplanten Kosten zeigen die finanziellen Auswirkungen der Planungsmethoden.

Die Rolle von CMMS und Wartungsplanungssoftware

Ein computergestütztes Wartungsmanagementsystem (CMMS) zentralisiert Wartungsinformationen und automatisiert einen Großteil der Arbeit bei Planung, Termineinhaltung und Nachverfolgung der Wartung. CMMS-Software und andere Software zur Wartungsplanung unterstützen in der Regel die folgenden Funktionen:

  • Automatische Generierung von Arbeitsaufträgen auf der Grundlage von zeit-, nutzungs- oder zustandsbasierten Auslösern
  • Speicherung von Asset-Datensätzen, Wartungshistorie, Arbeitsplänen und Checklisten an einem Ort
  • Nachverfolgung von Ersatzteilen und Integration mit dem Bestandsmanagement
  • Visualisierung der Arbeitsbelastung der Techniker zur Unterstützung von Planungsentscheidungen
  • Bereitstellung eines mobilen Zugriffs, damit Techniker Arbeitsaufträge vom Außendienst aus aktualisieren und abschließen können
  • Berichterstattung über Termineinhaltung, Auftragsrückstände, MTBF und Wartungskosten

Die Wartungssoftware ist in vielen Fällen eine Kernkomponente von CMMS-Lösungen, die es Unternehmen ermöglichen, Wartungspläne für Tausende von Assets zu verwalten, ohne jedes Intervall manuell zu verfolgen.

Für größere Unternehmen mit zahlreichen Assets kann ein Asset-Management (EAM) System diese Funktionen erweitern, um den gesamten Asset-Lebenszyklus abzudecken, von der Anschaffung über den Betrieb und die Wartung bis hin zur Entsorgung. Viele moderne EAM- und CMMS-Plattformen integrieren zudem KI, IoT-Daten und vorausschauende Analysen, was Wartungsplanern dabei hilft, einen größeren Teil ihrer Workload auf vorausschauende und zustandsbasierte Wartung zu verlagern.

Best Practices für eine effektive Wartungsplanung

Unternehmen, die ihre Wartung gut planen, befolgen in der Regel einige gängige Praktiken:

  • Planung vor der Terminplanung: Wenn Arbeitspläne, Ersatzteile und Genehmigungen vor der Terminplanung vorliegen, werden die Zeitpläne wesentlich zuverlässiger.
  • Priorisieren nach Kritikalität: Setzen Sie vorbeugende und vorausschauende Maßnahmen gezielt dort ein, wo ein Ausfall die größten Auswirkungen hätte.
  • Planung nach verfügbarer Kapazität: Erstellen Sie Zeitpläne rund um die tatsächlichen Arbeitszeiten und lassen Sie etwas Spielraum für Notfallarbeiten.
  • Zusammenarbeit mit dem operativen Bereich: Die Zugriffszeiten für das Equipment sollten im Voraus und nicht erst in letzter Minute vereinbart werden.
  • Datennutzung zur Optimierung der Wartungsintervalle: Verwenden Sie Wartungsverlauf und Zustandsdaten, um die Häufigkeit der Wartung von Assets anzupassen.
  • Verfolgen und Überprüfen der Leistung: Metriken wie die Einhaltung des Zeitplans werden regelmäßig überprüft, um eine kontinuierliche Verbesserung zu unterstützen.

Die meisten Wartungspläne sind nicht perfekt und müssen das auch nicht sein. Noch wichtiger ist ein zuverlässiger, wiederholbarer Ablauf, der den Wartungsteams dabei hilft, Equipment-Problemen immer einen Schritt voraus zu sein. Wenn dieser Prozess effektiv verläuft, kann er Unternehmen dabei helfen, ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren, die Wartungskosten zu kontrollieren, die Lebensdauer von Assets zu verlängern und den Betrieb wie geplant aufrechtzuerhalten.

Josh Schneider

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think