Bei der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung (RCM) handelt es sich um einen Prozess, mit dem Unternehmen bestimmen, welche physischen Anlagen (z. B. Maschinen oder Tools) für die Herstellung ihrer Produkte notwendig sind, und eine umfassende Strategie entwickeln, um sie auf einem optimalen Niveau betriebsbereit zu halten.
RCM ist ein hochgradig individueller Prozess mit einem einzigartigen Ansatz für jede Anlage, der auf deren Verwendung, Schlüsselkomponenten und einzigartige Gefährdungen der Einsatzfähigkeit zugeschnitten ist. Das ultimative Ziel ist hierbei die Maximierung der Austattungsverfügbarkeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Ersatzbedarfs und damit einhergehend der Kosten. Es unterscheidet sich von anderen Instandhaltungsverfahren dadurch, dass es jede Anlage anders behandelt – je nach ihren spezifischen Bedürfnissen, ihrer Bedeutung für den Gesamtprozess und der Art, wie sie überwacht und gewartet werden muss.
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Bevor Spezialisierung und das Aufkommen globaler Lieferketten die Anlagen- und Geräteproduzenten von ihren Endnutzern trennten, waren die Hersteller von Sachanlagen oft auch diejenigen, die sie nutzten. Und damit hatten sie ein inhärentes Verständnis für die Bestandteile dieser Produkte. Als die Spezialisierung zunahm und die Hersteller von Produkten nicht mehr die Endnutzer waren, brauchten die Abnehmer solch physischer Assets eine umfassendere und strategischere Methodik, um die Teile ihrer Ausrüstung zu verstehen und deren Wartung zu adressieren.
Dies galt insbesondere für die Luftfahrtindustrie, die gemeinhin als Geburtsstätte des RCM gilt. Als in den 1960er Jahren die Zahl der Flugzeugabstürze zunahm, musste die Branche ihren Umgang mit der Wartung ändern, die nicht häufig genug erfolgte, um die katastrophalen Abstürze zu verhindern. Die Industrie brauchte Hilfe bei der Erkennung möglicher Fehler und musste ihren Ansatz ändern. Die zeitbasierte Wartung, bei der Maßnahmen nach einem bestimmten Zeitplan erfolgten, funktionierte nicht mehr. Studien haben gezeigt, dass ein geringerer Zeit- und Kostenaufwand für die Wartung, dafür aber eine strategischere Vorgehensweise, zu besseren Ergebnissen führt, was auf einen effizienteren Ansatz hindeutet.
Tatsächlich stammt der Name „zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung“ aus einem Bericht von Nolan und Heap aus dem Jahr 1978 für United Airlines. In diesem Bericht wurde versucht, einen neuen Prozess zur Gewährleistung einer besseren Sicherheit von Flugzeugen durch einen neuen Ansatz für die Instandhaltung der Ausrüstung zu definieren. Der Einfluss dieses Berichts ist so nachhaltig, dass sich praktisch jeder RCM-Ansatz auf den JA1011-Standard der Society of Automotive Engineers beruft, der durch den Bericht von Nolan und Heap geschaffen wurde.
Inzwischen hat sich RCM als intelligente und kosteneffiziente Methode zur Durchführung von Wartungsarbeiten während des Fertigungsprozesses in fast allen Branchen durchgesetzt.
Die Analyse im Rahmen der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung erfordert das Zusammenspiel mehrerer Komponenten. Ein gut funktionierendes Werk erfordert vor allem ein System, bei dem sich alle Arbeitnehmer anmelden und angeben, welche Werkzeuge und Geräte sie benutzen. So kann das Unternehmen den Grad der Abnutzung seiner Maschinen als wichtige Datenpunkte in sein zuverlässigkeitsorientiertes Instandhaltungsprogramm einfließen lassen.
- Asseterkennung: In dieser Phase definieren und identifizieren die Unternehmen das gesamte Spektrum der vorhandenen Anlagen. Das kann das gesamte Equipment vor Ort umfassen oder nur die Werkzeuge, die zur Herstellung der eigentlichen Produkte eingesetzt werden.
- Bewertungskriterien: Sobald Sie alle Anlagen identifiziert haben, müssen Sie eine Liste von Kriterien erstellen, anhand derer Sie den Zustand jeder Anlage bewerten können. Einige Unternehmen orientieren sich an Branchenrichtlinien, erstellen eigene oder verwenden eine Kombination aus beidem.
- Dokumentation zur Nutzung: Ist die Ressource so konzipiert und wird sie wie vorgesehen verwendet, oder wurde sie angepasst/verändert, um den einzigartigen Spezifikationen des Werks zu entsprechen? Wenn ja, wie wirkt sich das auf die Zuverlässigkeit aus und was würde bei einem Ausfall passieren?
- Überwachung des Anlagenzustands: Dazu gehört die regelmäßige Überwachung einzelner Anlagen oder Teile von Anlagen, um festzustellen, ob eine Wartung oder ein Austausch erforderlich ist. Die Überwachung in Echtzeit bedeutet, dass man den Status eines Systems, Tools oder Prozesses jederzeit abfragen kann. Das Ergebnis ist ein kontinuierlicher Strom von Informationen mit geringer Latenz, auf den autorisierte Parteien jederzeit zugreifen können.
- Kritikalitätsanalyse: Bestimmt, wie wichtig die einzelnen Komponenten sind und was mit dem Gesamtprozess bei einem Ausfall passieren würde.
- Verfolgung: Als Nächstes werden die Anlagen in ein Verwaltungssystem eingegeben und überwacht. Dieses System erfasst die einzelnen Assets, definiert den Wartungsprozess und ordnet die Kritikalität der Anlage dem Gesamtprozess zu. Dies geschieht in der Regel mit einem CMMS, das Arbeitsaufträge, Wartungshistorien und den Ersatzteilbestand verfolgt.
- Erkennung: Verfügt das Objekt über automatische Sensoren, um den Zustand seiner Systemfunktionen zu ermitteln? Oder ist ein manueller Qualitätsbewertungsprozess zur Ermittlung des aktuellen Zustands erforderlich? Das Unternehmen muss die manuellen und automatischen Erkennungsmöglichkeiten jeder Anlage analysieren, um seinen Wartungsansatz zu optimieren.
- Ausfallwahrscheinlichkeit: Jedes Asset muss rollierendes Ausfallrisiko zugewiesen werden, das von seinem Gesamtrisiko, den wahrscheinlichen Ausfallursachen und allen neuen relevanten Informationen über seinen aktuellen Zustand abhängt. Viele RCM-Prozesse verwenden das FMEA-Modell (Failure Mode and Effects Analysis), um die Ausfallwahrscheinlichkeit eines bestimmten physischen Assets zu bestimmen. Das Verteidigungsministerium der USA entwickelte die FMEA in den 1940er Jahren als Instrument zur Prozessanalyse, um potenzielle Fehler im Produktdesign zu identifizieren. So ist es z. B. wahrscheinlich (wenn auch nicht garantiert), dass ein Produkt, an dem bereits mehrere Wartungsarbeiten durchgeführt wurden, ein höheres Ausfallrisiko aufweist als ein ähnliches Produkt, das gerade erst im Werk in Betrieb genommen wurde. Dabei müssen alle Kriterien berücksichtigt werden, die für das RCM-Programm allgemein (Alter des Assets, Verwendungszwecke usw.) und speziell für das jeweilige Asset gelten..
- Folgen des Ausfalls: Man muss wissen, was bei einem Ausfall einer Ressource passiert oder was dessen Ursache ist (d. h. Schadensmodus), da dies Auswirkungen auf die Sicherheit am Arbeitsplatz, Produktionsverzögerungen und andere geschäftliche Folgen hat. Mit dem Wissen um den Unterschied zwischen kritischen Anlagen und solchen, die weniger wichtig für den Gesamtprozess sind, können Unternehmen eine effektive Wartungsstrategie entwickeln, um den Betrieb aufrechtzuerhalten.
- Ursachenanalyse: Wenn ein Asset ausgefallen ist, sollten die Ingenieure die Gründe dafür ermitteln und neue, proaktive Maßnahmen ergreifen, um die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Ausfalls zu minimieren. Dazu gehört auch die Feststellung, ob die betreffende Anlage ein hohes Leistungsniveau hatte oder defekt war.
Es gibt vier Hauptarten von Wartungsprogrammen, die ein Unternehmen durchführen kann.
Diese kostspielige Art der Wartung, die auch als korrektive Wartung bezeichnet wird, behebt den Ausfall im Nachhinein. Die Adressierung von Assets nach deren Ausfall ist kostspielig, eine Belastung für den Fertigungsprozess und dank RCM vollständig vermeidbar, wenn Sie sich mehr auf andere Arten der Wartung konzentrieren.
Die vorbeugende Wartung beinhaltet die Durchführung regelmäßig geplanter Wartungsmaßnahmen, um zukünftigen Ausfällen vorzubeugen. Dabei werden bestimmte Maßnahmen ergriffen, bevor es zu einem Ausfall des jeweiligen Assets kommt, so z. B. das Reinigen, Festziehen oder Ölen von Komponenten oder der Austausch bestimmter Teile. Bei der vorbeugenden oder planmäßigen Wartung werden maschinelles Lernen, Betriebsdatenanalysen und die vorausschauende Überwachung des Anlagenzustands eingesetzt. So kann die Wartung optimiert und das Zuverlässigkeitsrisiko verringert werden, da das Wartungspersonal ein potenzielles Problem im Rahmen einer vorbeugenden Maßnahme in Angriff nimmt.
Dieser proaktive Wartungsansatz nutzt Sensoren, Daten, das Internet der Dinge und andere automatisierte Überwachungssysteme, um Ingenieuren bei der Entscheidung über den richtigen Zeitpunkt für die Durchführung von Wartungsarbeiten zu unterstützen. Ein Markenzeichen von RCM ist es, nur dann einzugreifen und Wartungsarbeiten durchzuführen, wenn es tatsächlich notwendig ist. Deshalb ist die vorausschauende Wartung, auch bekannt als zustandsorientierte Wartung, so beliebt.
Eine Wartungsstrategie, bei der ein Unternehmen Ausfälle von Geräten toleriert, um Wartungskosten zu vermeiden. Durch das Zulassen eines Funktionsausfalls ist dieser Wartungsprozess in der Regel nur dann sinnvoll, wenn die Kosten für den Austausch von Produkten niedriger als die Kosten für eine vorbeugende oder vorausschauende Wartung sind.
Jede Unterbrechung des Produktionsbetriebs hat schwerwiegende Folgen, darunter Rufschädigung, hohe Kosten und ein verlangsamtes Wachstum. Die erfolgreiche Umsetzung eines zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltungsprogramms verhindert kostspielige Unterbrechungen der Gesamtproduktion und bringt mehrere wichtige Vorteile mit sich:
Die RCM für Assets ist wesentlich kostengünstiger als der Austausch von Produkten. Denn sie priorisiert und optimiert die wichtigsten Assets, nutzt Automatisierung und Technologie, um kostspielige Wartungsaufgaben zu ersetzen, und greift nur im Bedarfsfall ein. Dies gilt, wenn die vorbeugende Wartung im Vordergrund der RCM-Strategie steht, um unnötige Maßnahmen zu vermeiden.
Angesichts der Nachhaltigkeitsinitiativen von Unternehmen ist die Aufrechterhaltung der Produktfunktionalität und die Vermeidung eines vorzeitigen Austauschs von Ressourcen sowohl für das Unternehmen als auch für die Umwelt von Vorteil. Mithilfe von RCM können Unternehmen ihre ESG-Ziele (Umwelt, Soziales und Unternehmensführung) erreichen.
Die Behebung potenzieller Fehler, bevor sie nicht mehr behoben werden können, stellt nicht nur sicher, dass diese Assets in Betrieb bleiben, sondern verlängert auch deren Lebensdauer insgesamt.
Dank der Zuverlässigkeit der Anlagen sorgt ein voll betriebsfähiges Werk dafür, dass die Lieferkette eines Unternehmens wie vorgesehen funktioniert und die Kunden pünktlich beliefert werden.
Die Einführung von RCM ist jedoch nicht ohne Kompromisse möglich. Unternehmen, die bisher einen eher manuellen Prozess pflegten, werden zu Beginn eventuell Schwierigkeiten mit der Einführung eines RCM-Prozesses haben. Vor diesem Hintergrund ist es gut zu wissen, was es hierbei zu beachten gilt.
Für Unternehmen, die bei Null anfangen, kann RCM erhebliche Investitionen in Zeit, Geld und Ressourcen erfordern. In einigen Szenarien muss das Unternehmen möglicherweise vorhandene Anlagen bzw. Geräte umrüsten oder sie durch neuere Versionen mit Sensoren oder anderen automatisierten Technologien ersetzen. Dies könnte vorab also Investitionskosten mit sich bringen. Allerdings sollte das Unternehmen davon ausgehen, dass sich diese Kosten im Laufe der Zeit durch eine höhere Effizienz und weniger kostspielige Ausfälle amortisieren.
Der Umstieg von einem reaktiven oder präventiven Wartungsmodell auf RCM bedeutet einen Anstieg der Komplexität um mehrere Stufen. Es erfordert den Austausch von Technologie, den Aufbau eines umfassenden Prozesses und die Schulung Ihrer Mitarbeiter zur Nutzung des neuen Systems.
Die Verankerung von RCM in der Organisation erfordert eine operative Strategie und eine Umstellung der Unternehmenskultur, bei der einige Führungskräfte und Mitarbeiter möglicherweise Hilfe bei der Anpassung benötigen. Es könnte umfangreiche Schulungen und Handlungsaufforderungen von Seiten der Unternehmensleitung erfordern, um alle für den neuen Ansatz zu gewinnen.
Auch wenn RCM in erheblichem Maße automatisiert und technisiert ist, erfordern viele Komponenten immer noch menschliche Entscheidungen, so beispielsweise die Risikobewertung und der Zeitpunkt des Eingreifens. Und wie bei anderen menschlichen Entscheidungen können auch hier Fehler und Irrtümer auftreten.
RCM erfordert mehrere spezifische Schritte, die alle aufeinander abgestimmt sind.
Es ist ratsam, dass Unternehmen ihre bestehenden Prozesse dokumentieren (oder überprüfen), egal wie einfach sie auch sein mögen, um sich einen Überblick über ihre bisherige Vorgehensweise bei der Wartung zu verschaffen. Dies wird der Unternehmensleitung aufzeigen, wie viel Arbeit die Einführung von RCM mit sich bringen wird.
Jedes einzelne Gerät muss analysiert werden, um zu verstehen, aus welchen Teilen es besteht und wie es in das Gesamtgefüge des Werks passt. Dazu gehört auch, dass Sie ermitteln, welche Assets kritisch sind. Glücklicherweise hat intelligente Software wie ein CMMS die Tage der Tabellenkalkulationen und der manuellen Dokumentation längst abgelöst.
Um zu verstehen, wie die Geräte in Betrieb gehalten werden können, ist ein interdisziplinäres Team aus Ingenieuren, Mechanikern, Programmierern, Wartungsmitarbeitern und Mitarbeitern anderer Abteilungen erforderlich, das bei der Erstellung und Dokumentation des RCM-Prozesses hilft und an der Umsetzung beteiligt ist.
In Anlehnung an den SAE JA1011 sollten Sie einen Prozess entwickeln, der gängige Best Practices umfasst, aber auf Ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnitten ist. Wie Ihr Prozess funktioniert, hängt von Ihren Assets mit sofortigem Modernisierungsbedarf, Ihrem Produktionsplan und Hunderten von anderen Schritten ab, die den Verschleiß bedingen, und wie Sie den Fertigungsprozess am besten aufrechterhalten können.
Intelligentes Asset-Management, Überwachung, vorausschauende Wartung und Zuverlässigkeit auf einer zentralen Plattform
Verbessern Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Anlagen mit zustandsorientierter vorausschauender Wartung. Vereinen Sie voneinander unabhängige Betriebsdaten in analysegesteuerten Modellen für die vorbeugende Wartung. Diese helfen Ihnen, die Planung von Wartungsarbeiten zu optimieren und die Zuverlässigkeit Ihrer Assets zu verbessern.
Unter vorbeugender Wartung versteht man die Durchführung von regelmäßig geplanten Wartungsarbeiten, um unerwartete Ausfälle in der Zukunft zu vermeiden. Kurz gesagt: Es geht darum, Dinge zu reparieren, bevor sie ausfallen.
IBM unterstützt Unternehmen in allen Branchen mit der Anwendung vorausschauender Wartung zur Verbesserung ihrer Leistung. Schauen Sie sich fünf Kundenbeispiele an, die aufzeigen, wie vorausschauende Wartung in der Cloud Unternehmen aus fünf unterschiedlichen Branchen zu mehr Erfolg verhilft.
Anlagenverantwortliche erkennen schnell, wie Störungen selbst die am besten vorbereiteten Unternehmen beeinträchtigen können. Dadurch steigt der Wert von automatisierten Programmen zur Anlagenüberwachung und -wartung, die es den Beschäftigten ermöglichen, mit weniger mehr zu erreichen.
CMMS, kurz für Computerized Maintenance Management System (computergestütztes Wartungsmanagementsystem), ist eine Software, die die Verwaltung von Assets, die Planung von Wartungsarbeiten und die Verfolgung von Arbeitsaufträgen erleichtert.
Erfahren Sie mehr über verschiedene Tools und Methoden zur Durchführung von Ursachenanalysen und zur schnellen Behebung von Problemen.
Asset Performance Management (APM) ermöglicht es Unternehmen, ihre Wartungsstrategie mit IoT zu verbessern, um fundiertere Entscheidungen zu treffen und den Wandel von der präventiven Wartung hin zu mehr vorausschauenden und sogar präskriptiven Maßnahmen zu beschleunigen.