Was ist präskriptive Wartung?
Die präskriptive Wartung ist ein hochmoderner Ansatz für das Anlagenmanagement, bei dem fortschrittliche Analysen und maschinelles Lernen eingesetzt werden, um den Wartungsbedarf vorherzusagen und die Leistung der Anlagen zu optimieren. Sie geht über die bloße Identifizierung potenzieller Probleme hinaus und bietet spezifische Empfehlungen für Wartungsmaßnahmen und betriebliche Anpassungen. Diese Strategie verbessert den Entscheidungsfindungsprozess für Wartungsfachleute und ermöglicht eine effektivere Planung und Ausführung von Wartungsaufgaben, wodurch Ausfallzeiten reduziert und die Lebensdauer von Anlagen erhöht werden. Die intelligente Anwendung datengestützter Erkenntnisse positioniert sie an der Spitze moderner Instandhaltungsmethoden.
Seit Generationen haben Instandhaltungsfachleute die präventive Instandhaltung genutzt, um Ausfälle von Anlagen zu vermeiden, und sich der reaktiven Instandhaltung zugewandt, wenn ihre Anlagen ausgefallen sind. Mit dem Aufkommen des Industrial Internet of Things (IIoT) können Wartungsfachleute nun Werkzeuge, Software und Sensoren miteinander verbinden, um mehrere Datenquellen an einem Ort zu sammeln, zu speichern und zu analysieren.
Diese Werkzeuge ermöglichen bereits eine vorausschauende Wartung, bei der Sensoren und Software künftige Ausfälle vorhersagen. Viele Verantwortliche für die Instandhaltung blicken jedoch auf eine Zukunft, die auf einem Konzept namens präskriptive Instandhaltung basiert, bei dem maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz nicht nur Ausfälle vorhersagen, sondern auch Lösungen finden.
Wie präskriptive Wartung funktioniert
Die präskriptive Wartung nutzt maschinelles Lernen (ML) und künstliche Intelligenz (KI) zusammen mit dem IIoT, um spezifische Empfehlungen für die Wartung von Anlagen zu geben. Sie kombiniert Technologien, die Historien analysieren, Annahmen treffen, Daten frei testen und erneut testen. Komplexe Algorithmen ermöglichen es der Software, automatisch Datentrends zu identifizieren und daraus zu lernen und Datenmuster zu erkennen.
Der Prozess des maschinellen Lernens bewertet Modelle (Dateien, die für die Erkennung bestimmter Muster trainiert wurden) und Daten kontinuierlich neu, um genaue Vorhersagen zu treffen, die von menschlichen Analytikern nicht erreicht werden können. Letztendlich bestimmt die präskriptive Wartung die potenziellen Ergebnisse verschiedener Maßnahmen und schlägt den besten Ansatz vor.
Wie drahtlose Schwingungssensoren die vorausschauende Wartung vorantreiben
Fortschrittliche Lösungen für Anlagen zustandsüberwachung , wie z. B. Schwingungssensoren, ermöglichen die Erkennung von Mustern und bringen Zuverlässigkeitsteams näher an eine vorausschauende Wartung heran. Die Kombination von Piezo-Vibrationssensoren, MEMS-Sensoren und Software ermöglicht beispielsweise die Nachverfolgung der Anlagenleistung, Fehleranalysen und vorausschauende Analysen.
Mithilfe von Vibrationssensoren können Instandhaltungsleiter die Ursachen und Bedingungen für eine Maschinenstörung ermitteln, Anlagenprobleme und zugrundeliegende Probleme diagnostizieren und durch Datenanalyse die nächsten Schritte festlegen. Dies ist zwar noch ein Schritt davon entfernt, eine Lösung zu empfehlen, was das Ziel der präskriptiven Wartung ist, aber es ist auch ein Schritt in Richtung dieses Ziels.
Die Vorteile der präskriptiven Instandhaltung
- Entwicklung von Modellen für die vorausschauende Wartung zur Maximierung der Lebensdauer, Betriebsleistung oder Betriebszeit von Anlagen
- Nutzung von historischen Daten und Echtzeitdaten
- Optimieren Sie die Wartungsarbeiten
- Minimierung von Ausfallzeiten und Steigerung der Effizienz
Beispiele für präskriptive Instandhaltungsanwendungen
- Automobilindustrie - Automobilwerke stellen aufgrund der Material- und Arbeitskosten einige der teuersten Produkte der Industrie her. Da präskriptive Instandhaltungsanalysen die Gesamtproduktionsleistung beschleunigen können, kann die Zeit für die Herstellung eines Produkts verkürzt werden, was wiederum die Arbeits- und Betriebskosten senkt.
- Pharmazeutische Industrie - Die Abschaltung von Reinräumen kann teuer werden, da eine Kontamination vermieden werden muss. Drahtlose Vibrationssensordaten und maschinelle Lernalgorithmen könnten eine vorausschauende Wartung ermöglichen, um Lagerverschleiß an einer Lüftungsanlage frühzeitig zu erkennen und Vorschläge zur Behebung des Problems zu unterbreiten, um eine unerwartete Abschaltung zu verhindern.
- Anlagen - Pumpen sind für Kläranlagen von entscheidender Bedeutung. In einer präskriptiven Wartungsumgebung könnten Sensoren eine Veränderung des Zustands einer Pumpe erkennen. Die durch künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen gewonnenen Informationen würden dabei helfen, die beste Vorgehensweise zu bestimmen, z. B. die Reparatur oder den Austausch der Pumpe auf der Grundlage von Kosten und möglichen Ergebnissen.
Was ist vorausschauende Wartung?
Die vorausschauende Wartung hat viele Ähnlichkeiten mit der präskriptiven Wartung. Bei der vorausschauenden Wartung werden datengesteuerte, proaktive Wartungsmethoden - wie z. B. die zustandsorientierte Wartung (CBM) - eingesetzt, um den Zustand der Ausrüstung zu analysieren und den Zeitpunkt der Wartung vorherzusagen.
Die vorausschauende Instandhaltung nutzt Echtzeitdaten von Sensoren zur Verfolgung der Anlagenleistung und historische Daten, die z. B. in einem Computerized Maintenance Management System (CMMS ) gespeichert sind, um den Maschinenzustand zu ermitteln. Sie wendet Algorithmen auf Daten an, um mithilfe von Frühindikatoren wie Temperatur, Vibration, Elektrik, Druck und anderen Messungen, die anzeigen, wann ein Ausfall zu erwarten ist, Trends zu erkennen.
Vorausschauende Wartung vs. vorbeugende Wartung
Die vorausschauende Wartung stützt sich auf Sensoren, die in Echtzeit Daten sammeln, um den Zustand der Maschine zu bestimmen und Anomalien zu erkennen. Anhand der Daten können die Wartungsteams entscheiden, welche Schritte als nächstes zu unternehmen sind.
Die präskriptive Instandhaltung tut dies auch, aber sie kann auch Lösungen vorschreiben und Empfehlungen für die besten Maßnahmen aussprechen.
Was ist vorbeugende Wartung?
Dievorbeugende Wartung (PM) legt einen festen Wartungsplan für jede Maschine fest, unabhängig von ihrem aktuellen Zustand. Die Wartungsintervalle sind entweder kalenderbasiert oder nutzungsbasiert und werden gemäß den Empfehlungen des Herstellers festgelegt.
Vorbeugende Instandhaltung verringert die Häufigkeit reaktiver Instandhaltung und ungeplanter Ausfallzeiten und erhöht die Sicherheit, indem sie sicherstellt, dass die Ausrüstung regelmäßig gewartet wird. Es gibt zwei Arten von PM-Maßnahmen: planmäßige Wiederherstellung und planmäßige Außerbetriebnahme. Beide Maßnahmen werden von der/den vorgeschriebenen PM-Maßnahme(n) durchgeführt, um die genaue Fehlerart zu beheben.
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 mitzuteilen, wann bestimmte "restaurative" oder "wegwerfende" vorbeugende Wartungsaufgaben durchgeführt werden sollten.
Was ist reaktive Wartung?
Reaktive Wartung ist eine ungeplante Maßnahme, die von Wartungsteams ergriffen wird, wenn Maschinen unerwartet ausfallen, was zu nicht budgetierten Kosten wie Überstunden, Ausfallzeiten und verringerter Produktionsleistung führt.
Vorbeugende Wartung vs. reaktive Wartung
Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance, 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, die nur dann stattfindet, wenn eine Anlage ausfällt. Sobald ein Mitglied des Wartungsteams die Ursache des Ausfalls identifiziert hat, wird ein Techniker geschickt, um die Anlage wieder betriebsbereit zu machen.
Eine "Run-to-Failure"-Strategie, d. h. das Ausfallenlassen einer Anlage, hat spezifische Vorteile für den Wert der Anlage und die Auswirkungen auf den Betrieb, die je nach Gerät minimal sein können.
Was ist zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung (RCM)?
Man könnte sagen, dass die zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung(RCM) der Urvater aller Instandhaltungs- und Zuverlässigkeitsprogramme und -strategien ist. Das Ziel von RCM ist es, mithilfe spezifischer Prozesse Informationen zu sammeln, die es den Instandhaltungsteams ermöglichen, die am besten geeignete Strategie für das Anlagenmanagement auszuwählen.
Mit Hilfe dieses Prozesses können Zuverlässigkeitsfachleute herausfinden und verstehen, was getan werden muss, um sicherzustellen, dass alle Ausrüstungen weiterhin das tun, was ihre Benutzer von ihnen erwarten (Funktionen), und zwar in ihrem aktuellen Betriebskontext. Dies wird durch die Identifizierung von Anlagenfunktionen, Funktionsausfällen und erwarteten Ausfällen/Ursachen erreicht.
Das Endergebnis ist die Umsetzung einer spezifischen Instandhaltungsstrategie für jedes Gerät in einer Anlage oder einem Werk und die Optimierung des Instandhaltungsprogramms.
Die gute Nachricht ist, dass Sie nicht alle diese Strategien und Programme auf einmal anwenden müssen. Jedes einzelne Programm hat seine Vorteile, und in der Tat ist die Anwendung mehrerer Programme im Allgemeinen vorteilhafter. Ganz gleich, ob Sie mit einer Strategie oder einer Kombination von Wartungsprogrammen beginnen, alle können die Leistung der Anlagen verbessern und die Lebensdauer der Geräte verlängern.