Infrastruktur nach ISO 9001:2015: Die richtige Instandhaltungsstrategie finden

Gemäß Normabschnitt 7.1.3 fordert die neue ISO 9001:2015 nicht nur, dass Ihr Unternehmen seine Infrastruktur bestimmt und bereitstellt, sondern diese auch instand hält. Dies bedeutet für Sie, dass Sie eine systematische Instandsetzung einrichten und betreiben, die darauf abzielt, eine hohe Verfügbarkeit Ihres Anlagen- und Maschinenparks sicherzustellen. Andererseits sollten Sie darauf achten, dass die Instandhaltungskosten nicht ins Uferlose steigen. Wie Sie dieses Ziel erreichen, die richtige Instandhaltungsstrategie für Ihr Unternehmen finden und Ihre Instandhaltung für die Anforderungen der Norm fit machen, erfahren Sie hier.

Worum geht es für Sie?

Sicher mussten auch Sie schon schmerzlich erfahren, was eine Störung oder ein längerer Ausfall einer Fertigungsanlage für Ihr Unternehmen bedeuten? Die Folge sind längere Durchlaufzeiten und Terminverzögerungen. Im Extremfall führt dies zur verspäteten Auslieferung der Ware an den Kunden. Auch Schäden an Werkstücken und eine steigende Unfallgefahr gehen nicht selten mit einem Anlagenausfall einher.

Instandhaltungskosten steigen

Auf der anderen Seite steigen heute die Instandhaltungskosten immer weiter an. Gründe dafür sind nicht nur die hohe Komplexität der Anlagen, die Automatisierung, eine steigende Störanfälligkeit und längere Nutzungszeiten, sondern auch die zunehmende Verkettung von Fertigungsanlagen, wodurch sich die Folgen eines Anlagenausfalls auch bei nachgelagerten Aggregaten zeigen. Um das Spannungsverhältnis von maximaler Anlagenverfügbarkeit und -produktivität einerseits und möglichst geringen Instandhaltungskosten andererseits aufzulösen, können Sie wie nachfolgend vorgehen.

Schritt 1: Ursachen für Ausfälle analysieren

In einem ersten Schritt analysieren Sie die Ursachen für Störungen und Ausfälle.

Ausfälle können viele Ursachen haben. Zu nennen sind hier insbesondere eine mechanische Abnutzung (Verschleiß), Materialermüdung, Korrosion, Bedienungs- und Einrichtungsfehler, mangelhafte Vorrichtungen und Werkzeuge, eine unzureichende Wartung und Werkstofffehler. Auch ein Energieausfall oder ein Katastrophenschaden kann zu einem Anlagenausfall führen.

Bei der Analyse sollten Sie folgende Ausfallarten im Lebenszyklus Ihrer Anlagen berücksichtigen:

• Frühausfälle: Sie entstehen zu Beginn der Betriebszeit einer Anlage und haben ihre Ursache insbesondere in Konstruktions-, Material- und Montagefehlern. Die Anzahl der Frühausfälle nimmt mit zunehmender Betriebszeit ab.
• Zufallsausfälle: Diese Ausfälle, die im Anschluss an die Frühausfälle auftreten, sind weitgehend unabhängig von der Nutzungsdauer der Anlage und haben ihre Ursache z. B. in Bedienungsfehlern oder ungünstig zusammenwirkenden Umständen. Die Rate der Zufallsausfälle ist relativ konstant.
• Altersausfälle: Am Ende der Betriebszeit der Anlage kommt es zunehmend zu Ausfällen, die durch Alterserscheinungen wie z.B. Korrosion, Materialermüdung und Gebrauchsverschleiß bedingt sind. Die Rate der Altersausfälle steigt mit zunehmender Betriebsdauer der Anlage an.

Schritt 2: Instandhaltungsstrategie formulieren

In einem weiteren Schritt legen Sie eine Instandhaltungsstrategie fest. Sie planen also, welche Art von Instandhaltungsmaßnahmen Sie zu welchen Zeitpunkten an welchen Betriebsmitteln vornehmen wollen. Hier können Sie grundsätzlich zwei Strategietypen unterscheiden:

Bei der ausfallbedingten Instandhaltung, die auch als „Feuerwehrstrategie“ bezeichnet wird, ergreifen Sie Instandhaltungsmaßnahmen erst nach Eintritt einer Störung oder eines Ausfalls. Der Schwerpunkt bei dieser Strategie liegt also bei der Instandsetzung und beim Austausch von defekten Komponenten und Teilen. Die „Feuerwehrstrategie“ hat den Vorteil, dass Ihnen keine Kosten für planende und vorbeugende Maßnahmen entstehen. Jedoch verursacht diese Strategie höhere Stillstandzeiten und Reparaturkosten.

Sie ist immer dann zu empfehlen, wenn Ihnen die Folgen eines Maschinenausfalls tolerabel erscheinen oder wenn Sie keine Informationen über den aktuellen Anlagenzustand ermitteln können.

Nicht nur auf die „Feuerwehrstrategie“ setzen

Bei der vorbeugenden Instandhaltung ergreifen Sie Instandhaltungsmaßnahmen hingegen bereits vor dem Eintritt einer Störung oder eines Ausfalls.

Der Schwerpunkt bei dieser Präventionsstrategie liegt auf Inspektionen, Wartungen und Anlagenverbesserungen.

Dadurch gelingt es Ihnen, größere Schäden und hohe Reparaturkosten zu vermeiden. Dem stehen allerdings hohe Kosten für die Planung, Informationsbeschaffung und Auswechselung von (noch) funktionstüchtigen  Teilen gegenüber. Die vorbeugende Instandhaltung ist insbesondere bei Instandhaltungsobjekten zu empfehlen, die permanent betriebsbereit sein müssen. Einen Mittelweg bietet die zustandsabhängige Instandhaltung, die auch als Instandsetzungsstrategie bezeichnet wird. Bei dieser Strategie leiten Sie Instandhaltungsmaßnahmen auf der Grundlage von zuvor erhobenen Informationen und Daten über den tatsächlichen Zustand Ihrer Anlage ein.

Schritt 3: Bedienungspersonal einbeziehen

Hinterfragen Sie kritisch die Arbeitsteilung in Ihrer Instandhaltung und nutzen Sie die Möglichkeiten einer Dezentralisation. Ist es nicht auch in Ihrem Unternehmen so, dass das eigentliche Wissen über den Zustand der Anlagen bei Ihren Maschinenbedienern liegt, weil diese täglich damit umgehen?

Beziehen Sie das Maschinenbedienungspersonal konsequent in Ihre Instandhaltungsaktivitäten ein und übertragen Sie ihm Verantwortung für den einwandfreien Zustand der Anlage, insbesondere wenn es um Routinearbeiten wie Einstellen, Reinigen, Schmieren, Inspizieren, Inbetriebnahmen oder kleinere Reparaturen geht. So entlasten Sie Ihre (zentrale) Instandhaltungsabteilung, die sich dann auf spezifische Aufgaben konzentrieren kann.

Schritt 4: Gesamtanlageneffizienz messen

Eine bedeutende Spitzenkennzahl für die Instandhaltung ist die Gesamtanlageneffizienz. Diese fußt auf der Beobachtung, dass die Effizienz einer Anlage durch bestimmte Verluste gemindert wird, die sich in drei Unterkennzahlen abbilden lassen:

• So wird zunächst die Anlagenhauptzeit, die sich aus der Schichtzeit abzüglich der betriebsbedingten Stillstandzeit ergibt, um Verfügbarkeitsverluste gemindert. Dies sind Zeiten, die z.B. für einen Anlagen-/Maschinenausfall sowie für das Rüsten und Einstellen anfallen. Auf der Grundlage dieser Betriebszeit können Sie den Nutzungsgrad der Anlage ermitteln. Er ist das Maß für Verluste durch ungeplante Stillstände.
• Bereinigen Sie die Betriebszeit um Geschwindigkeitsverluste, die z.B. durch geringfügige Unterbrechungen oder eine verringerte Bearbeitungsgeschwindigkeit entstehen, so erhalten Sie die Netto-Betriebszeit, mit der Sie den Leistungsgrad der Anlage ermitteln können.
• Subtrahieren Sie schließlich von der Netto-Betriebszeit noch die Qualitätsverluste, die z.B. infolge von Prozessfehlern oder Anlaufverlusten entstehen, erhalten Sie die wertschöpfende Betriebszeit, aus der Sie den Qualitätsgrad der Anlage ermitteln können. Der Qualitätsgrad ist ein Maßstab für die Fehlerträchtigkeit des Prozesses, der in der Anlage durchlaufen wird.

Die Gesamtanlageneffizienz ergibt sich aus der Multiplikation von Verfügbarkeits-, Leistungs- und Qualitätsgrad.

Idealerweise sollten Sie mit Ihren Fertigungsanlagen einen Verfügbarkeitsgrad von über 90 %, einen Leistungsgrad von über 95 % und einen Qualitätsgrad von über 99 % erreichen. Also sollte die Gesamtanlageneffizienz bei über 85 % liegen.

Schritt 5: Gesamtanlageneffizienz verbessern

Die drei Kennzahlen zur Berechnung der Gesamtanlageneffizienz bieten Ansätze zur Optimierung Ihrer Instandhaltung: Um den Verfügbarkeitsgrad zu verbessern, sollten Sie z.B. Rüstvorgänge verkürzen oder beseitigen, Kalibrierzeiten verringern oder Anlagenverbesserungen durchführen. Den Leistungsgrad Ihrer Anlagen verbessern Sie z.B., indem Sie Reinigungs- und Schmierprozeduren einführen, Fehlbedienungen minimieren, den Materialfluss verbessern und abgenutzte Teile austauschen.

Eine höhere Qualitätsrate erzielen Sie insbesondere mithilfe einer Statistischen Prozesskontrolle (SPC), durch die Einführung einer Anlagenüberwachung, durch die Verbesserung von Einstellungen an der Anlage und durch die Sicherstellung der Anlagengenauigkeit.

Schritt 6: Outsourcing-Entscheidung treffen

Je nach Größe, Bedeutung und Organisation Ihrer Instandhaltung sollten Sie schließlich prüfen, inwieweit es sinnvoll und möglich ist, Instandhaltungsleistungen von Fremdanbietern zu beziehen. Wollen Sie die Instandhaltung in Eigenregie betreiben, so haben Sie das Fachpersonal dafür vorzuhalten und laufend weiterzubilden. Darüber hinaus sind Sie gezwungen, die notwendigen Instandhaltungswerkstätten zu unterhalten und ein Ersatzteillager einzurichten.

Dies verursacht hohe Fixkosten und führt zu nicht ausgelasteten Kapazitäten. So ist der Fremdbezug von Instandhaltungsdienstleistungen insbesondere dann zu empfehlen, wenn der Instandhaltungsumfang starken Schwankungen unterliegt.

Bei der Entscheidung für oder gegen einen Fremdbezug von Instandhaltungsleistungen sollten Sie jedoch nicht nur Kosten- und Wirtschaftlichkeitsüberlegungen anstellen, sondern auch Sicherheits- und Geheimhaltungsaspekte berücksichtigen.