Präskriptive Wartung erklärt:Definition, Vorteile und wie sie die Anlagenleistung steigert

Die präskriptive Wartung stellt einen hochmodernen Ansatz für das Anlagenmanagement dar und nutzt fortschrittliche Analysen und maschinelles Lernen, um den Wartungsbedarf vorherzusagen und die Geräteleistung zu optimieren. Es geht über die bloße Identifizierung potenzieller Probleme hinaus und bietet konkrete Empfehlungen für Wartungsmaßnahmen und betriebliche Anpassungen. Diese Strategie verbessert den Entscheidungsprozess für Wartungsfachleute und ermöglicht eine effektivere Planung und Ausführung von Wartungsaufgaben, wodurch Ausfallzeiten reduziert und die Lebensdauer der Anlagen erhöht werden. Durch die intelligente Anwendung datengesteuerter Erkenntnisse steht es an der Spitze moderner Wartungsmethoden.

Seit Generationen nutzen Wartungsfachleute die vorbeugende Wartung, um Geräteausfälle zu vermeiden, und setzen bei Anlagenausfällen auf reaktive Wartung um. Mit dem Aufkommen des industriellen Internets der Dinge (IIoT) können Wartungsexperten nun Werkzeuge, Software und Sensoren verbinden, um mehrere Datenquellen an einem Ort zu sammeln, zu speichern und zu analysieren.

Diese Tools ermöglichen bereits eine vorausschauende Wartung, bei der Sensoren und Software zukünftige Ausfälle vorhersagen. Viele Wartungsleiter blicken jedoch in eine Zukunft, die auf einem Konzept namens „Prescriptive Maintenance“ basiert, bei dem maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz nicht nur Ausfälle vorhersagen, sondern auch Lösungen finden.

So funktioniert die präskriptive Wartung

Die präskriptive Wartung nutzt maschinelles Lernen (ML) und künstliche Intelligenz (KI) zusammen mit dem IIoT, um spezifische Empfehlungen für die Gerätewartung auszusprechen. Es kombiniert Technologien, die Historien analysieren, Annahmen treffen und Daten frei testen und erneut testen. Komplexe Algorithmen ermöglichen es der Software, Datentrends automatisch zu erkennen, daraus zu lernen und Datenmuster zu erkennen.

Der maschinelle Lernprozess bewertet Modelle (Dateien, die darauf trainiert sind, bestimmte Muster zu erkennen) und Daten kontinuierlich neu, um genau vorherzusagen, was etwas tun wird, und zwar in Geschwindigkeiten, die für menschliche Analysten unerreichbar sind. Letztendlich bestimmt die präskriptive Wartung die potenziellen Ergebnisse verschiedener Maßnahmen und schlägt den besten Ansatz vor.

Wie drahtlose Vibrationssensoren die präskriptive Wartung vorantreiben

Fortschrittliche Lösungen zur Zustandsüberwachung von Anlagen, wie z. B. Vibrationssensoren, helfen bei der Mustererkennung und bringen Zuverlässigkeitsteams näher an die vorgeschriebene Wartung heran. Beispielsweise ermöglicht die Kombination eines Piezo-Vibrationssensors, MEMS-Sensoren und Software die Verfolgung der Anlagenleistung, Fehleranalyse und prädiktive Analysen.

Mithilfe von Vibrationssensoren können Wartungsleiter die Grundursachen und Bedingungen ermitteln, die sich auf einen Maschinenfehler auswirken, Anlagenprobleme und zugrunde liegende Probleme diagnostizieren und durch Datenanalyse die nächsten Schritte festlegen. Obwohl dies noch ein Schritt von der Empfehlung einer Lösung entfernt ist, was das Ziel der präskriptiven Wartung ist, ist es diesem Ziel auch einen Schritt näher gekommen.

Die Vorteile der präskriptiven Wartung

• Entwickeln Sie vorausschauende Wartungsmodelle zur Maximierung der Anlagenlebensdauer, der Betriebsleistung oder der Betriebszeit
• Nutzen Sie historische Daten und Echtzeitdaten
• Wartungsvorgänge optimieren
• Minimieren Sie Ausfallzeiten und steigern Sie die Effizienz

Beispiele für präskriptive Wartungsanwendungen

• Automobil – Automobilfabriken produzieren aufgrund der Material- und Arbeitskosten einige der teuersten Produkte der Branche. Da präskriptive Wartungsanalysen die Gesamtproduktionsleistung beschleunigen können, kann die Zeit für die Herstellung eines Produkts verkürzt werden, wodurch Arbeits- und Betriebskosten gesenkt werden.
• Pharmazeutisch – Reinraumstillstände können aufgrund der Notwendigkeit, Kontaminationen zu vermeiden, teuer sein. Drahtlose Vibrationssensordaten und maschinelle Lernalgorithmen könnten eine präskriptive Wartung ermöglichen, um Lagerverschleiß an einem Luftbehandlungsgerät frühzeitig zu erkennen und Vorschläge zur Behebung des Problems zu unterbreiten, um eine unerwartete Abschaltung zu verhindern.
• Einrichtungen – Pumpen sind für Kläranlagen von entscheidender Bedeutung. In einer Umgebung mit vorgeschriebener Wartung könnten Sensoren eine Änderung im Zustand einer Pumpe erkennen. Die durch künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen gewonnenen Informationen würden dabei helfen, die beste Vorgehensweise zu bestimmen, beispielsweise die Reparatur oder den Austausch der Pumpe, basierend auf Kosten und möglichen Ergebnissen.

Was ist vorausschauende Wartung?

Die vorausschauende Wartung weist viele Gemeinsamkeiten mit der präskriptiven Wartung auf. Bei der vorausschauenden Wartung werden datengesteuerte, proaktive Wartungsmethoden wie die zustandsbasierte Wartung (CBM) verwendet, um den Gerätezustand zu analysieren und vorherzusagen, wann eine Wartung durchgeführt werden sollte.

Die vorausschauende Wartung nutzt Echtzeitdaten von Sensoren, um die Anlagenleistung zu verfolgen, und historische Daten, die beispielsweise in einem Computerized Maintenance Management System (CMMS) gespeichert sind, um den Maschinenzustand zu bestimmen. Es wendet Algorithmen auf Daten an, um anhand von Frühindikatoren wie Temperatur, Vibration, Elektrizität, Druck und anderen Messungen Trends zu finden, die anzeigen, wann ein Fehler zu erwarten ist.

Vorausschauende Wartung vs. vorbeugende Wartung

Die vorausschauende Wartung basiert auf Sensoren, die in Echtzeit Daten sammeln, um den Maschinenzustand zu bestimmen und Geräteanomalien zu erkennen. Basierend auf den Daten können Wartungsteams entscheiden, welche Schritte als nächstes unternommen werden sollen.

Auch die präskriptive Wartung leistet dies, kann aber auch Lösungen vorschreiben und die besten Maßnahmen empfehlen.

Was ist vorbeugende Wartung?

Die vorbeugende Wartung (PM) erstellt einen festen Wartungsplan für jede Maschine, unabhängig von ihrem aktuellen Zustand. Wartungsintervalle sind entweder kalenderbasiert oder nutzungsbasiert und werden gemäß den Empfehlungen des Herstellers geplant.

Vorbeugende Wartung reduziert das Auftreten reaktiver Wartung und ungeplanter Ausfallzeiten und erhöht die Sicherheit, indem sichergestellt wird, dass die Geräte regelmäßig gewartet werden. Es gibt zwei Arten von PM-Aktionen:geplante Wiederherstellung und geplante Verwerfung. Beide Maßnahmen werden von der/den PM-Aufgabe(n) durchgeführt, die zur Behebung des genauen Fehlermodus vorgeschrieben sind.

Langfristig werden neue Technologien präskriptive Analysen ermöglichen. Beispielsweise werden maschinelles Lernen (ML) und künstliche Intelligenz (KI) in der Lage sein, sich selbst zu diagnostizieren und zu kommunizieren, wann bestimmte vorbeugende Wartungsaufgaben „restaurierend“ durchgeführt oder „verworfen“ werden sollen.

Was ist reaktive Wartung?

Reaktive Wartung ist eine ungeplante Maßnahme, die von Wartungsteams ergriffen wird, wenn Maschinen unerwartet ausfallen, was zu nicht eingeplanten Kosten wie Überstunden, Ausfallzeiten und einer verringerten Produktionsleistung führt.

Präventive Wartung vs. reaktive Wartung

Vorbeugende Wartung (PM) ist eine geplante Wartung, die die Lebensdauer einer Anlage durch vorbeugende Maßnahmen wie Schmierung, Inspektionen, Reparaturen und Austausch verlängert, um ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden.

Reaktive Wartung ist eine ungeplante Wartung und findet nur dann statt, wenn eine Anlage ausfällt. Sobald ein Mitglied des Wartungsteams die Grundursache des Fehlers identifiziert, wird ein Techniker geschickt, um die Anlage wieder in einen betriebsbereiten Zustand zu versetzen.

Eine „Run-to-Failure“-Strategie, also den Ausfall einer Anlage, hat spezifische Vorteile für den Wert einer Anlage und Auswirkungen auf den Betrieb, die je nach Ausrüstung minimal sein können.

Was ist zuverlässigkeitsorientierte Wartung (RCM)?

Man könnte sagen, dass die auf Zuverlässigkeit ausgerichtete Wartung (RCM) der Urvater aller Wartungs- und Zuverlässigkeitsprogramme und -strategien ist. Das Ziel von RCM besteht darin, mithilfe spezifischer Prozesse Informationen zu sammeln, die es Wartungsteams ermöglichen, die am besten geeignete Asset-Management-Richtlinie auszuwählen.

Mithilfe dieses Prozesses ermitteln und verstehen Zuverlässigkeitsexperten, was getan werden muss, um sicherzustellen, dass alle Geräte in ihrem aktuellen Betriebskontext weiterhin das tun, was ihre Benutzer von ihnen erwarten (Funktionen). Dies wird durch die Identifizierung von Anlagenfunktionen, Funktionsfehlern und erwarteten Fehlern/Ursachen erreicht.

Das Endergebnis ist die Implementierung einer spezifischen Wartungsstrategie für jedes Gerät in einer Einrichtung oder Fabrik und die Optimierung des Wartungsprogramms.

Die gute Nachricht ist, dass Sie nicht alle diese Strategien und Programme auf einmal umsetzen müssen. Jedes einzelne Programm hat seine Vorteile, und tatsächlich ist die Verwendung mehrerer Programme im Allgemeinen vorteilhafter. Ganz gleich, ob Sie mit einer Strategie oder einer Kombination von Wartungsprogrammen klein anfangen, alle können die Anlagenleistung verbessern und die Lebensdauer der Geräte verlängern.