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Was ist eine Kritikalitätsanalyse?

Die Kritikalitätsanalyse ist ein systematischer Ansatz zur Bewertung und Priorisierung von Anlagen auf der Grundlage der Schwere und Wahrscheinlichkeit potenzieller Ausfälle. Mit dieser Methode lässt sich feststellen, welche Anlagen für den Betrieb am kritischsten sind. So wird sichergestellt, dass sich die Instandhaltungsmaßnahmen effektiv auf die Vermeidung der folgenschwersten Ausfälle konzentrieren.

Was ist eine Bewertung der Kritikalität von Anlagen?

Eine Anlagenkritikalitätsbewertung (ACA) ist der Bericht, der auf den Abschluss des Prozesses der Anlagenkritikalitätsanalyse folgt. Eine Kritikalitätsbewertung ist am aussagekräftigsten, wenn die Anlagen nach ihrer "Kritikalität" und nicht nach ihrer "Kritikalität" eingestuft werden. "Kritikalität" ist ein tieferer, nuancierterer Ansatz als die meisten Kritikalitätsbewertungen, die heute durchgeführt werden. Er legt einen stärkeren Schwerpunkt auf die Bestimmung der Maschinen, ohne die Ihr Werk oder Unternehmen nicht überleben könnte.

Der Unterschied zwischen "Kritikalität" und "Kritikalität" ist ein Thema, das von Fluke Reliability-Experten wie Gregory Perry vorangetrieben wird. Er schlägt eine Strategie zur Verbesserung der Bewertung der Kritikalität von Anlagen vor, indem die finanziellen Auswirkungen einer Anlage auf ein Unternehmen genauer untersucht werden. Wir erörtern diese Strategie und bieten im Folgenden eine Vorlage für die Analyse der Anlagenkritikalität an.

Drei weitere wichtige Punkte zur Beurteilung der Kritikalität:

  • Bei einer Bewertung der Kritikalität von Anlagen müssen die 20 % der kritischsten Anlagen ermittelt werden, damit Arbeitsabläufe, Wartungsstrategien und Ressourcen entsprechend dem größten langfristigen Risiko des Unternehmens zugewiesen werden können. In vielen Kritikalitätsbewertungen werden heute mehr als die Hälfte der Anlagen eines Unternehmens als kritisch eingestuft, was jedoch nicht realistisch ist. Kennen Sie Ihre 20% kritischsten Anlagen.
  • "Erzwungene Rankings" - die eher auf objektiven, datengesteuerten Kriterien als auf dem Bauchgefühl oder der Voreingenommenheit des Wartungsteams basieren - müssen angewandt werden, um eine Asset Criticality Assessment legitim und wirkungsvoll zu machen. In einer Welt mit begrenzten Ressourcen ist es wichtig, dass Ihre Kritikalitätsanalyse erzwungene Einstufungen verwendet, um zu verhindern, dass reaktive Entscheidungen Zeit und Energie verbrauchen, so Perry.
  • Die Kritikalität einer Anlage kann nicht dadurch bestimmt werden, wie eine Anlage an einem bestimmten Tag oder in einem bestimmten Monat funktioniert. Jede Bewertung der Kritikalität einer Anlage muss strengere Kriterien als diese anwenden.

Wie man eine Kritikalitätsanalyse durchführt

Die Durchführung einer Kritikalitätsanalyse beinhaltet die systematische Bewertung und Einstufung von Anlagen auf der Grundlage ihrer potenziellen Auswirkungen und Ausfallwahrscheinlichkeit. Dieser strategische Prozess hilft bei der Identifizierung der für den Betrieb kritischsten Anlagen und stellt sicher, dass die Wartungsressourcen effizient zugewiesen werden, um die Betriebssicherheit zu erhöhen.

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Erste Schritte mit der Methode der Kritikalitätsanalyse

Eine Kritikalitätsanalyse sollte mehrere Schritte umfassen, darunter die Identifizierung von Anlagen, die Bewertung von Fehlermodi und die Beurteilung der potenziellen Folgen von Fehlern. Durch die Quantifizierung der Kritikalität jeder Anlage können Unternehmen eine Prioritätenliste der Anlagen erstellen, die im Hinblick auf Wartung und Überwachung die größte Aufmerksamkeit erfordern.

Sammeln von Anlagendaten für die Kritikalitätsanalyse

Eine Kritikalitätsanalyse ist ein detaillierter Prozess, der mit der Erfassung von Daten über alle verfügbaren Anlagen beginnt. Dazu gehören historische Leistungsdaten, Wartungsaufzeichnungen und frühere Störfälle. Jede Anlage wird dann hinsichtlich ihres Ausfallrisikos und der möglichen Auswirkungen eines Ausfalls auf die Sicherheit, die betriebliche Effizienz und die finanziellen Kosten bewertet. Bei der Kritikalitätsanalyse werden häufig Punktesysteme oder Matrizen verwendet, um die Anlagen in eine Rangfolge zu bringen, damit sich die Wartungsteams auf die Bereiche konzentrieren können, in denen sie am dringendsten benötigt werden.

Berechnung eines Kritikalitätsscores

Die Formel, die bei der Kritikalitätsanalyse verwendet wird, beinhaltet in der Regel die Berechnung eines Kritikalitätswerts auf der Grundlage von Faktoren wie der Ausfallwahrscheinlichkeit, der Häufigkeit von Ausfällen und der Schwere der Folgen. Ein gängiger Ansatz ist die Verwendung einer Risikomatrix, bei der die Wahrscheinlichkeit des Ausfalls einer Anlage mit den möglichen Auswirkungen des Ausfalls multipliziert wird. Diese Formel hilft bei der Quantifizierung des Risikos auf eine standardisierte Weise und ermöglicht einen konsistenten Vergleich zwischen verschiedenen Anlagen und Systemen.

Die Bedeutung von CMMS-Software bei der Kritikalitätsanalyse

Computerized Maintenance Management System (CMMS)-Software erleichtert die Analyse der Kritikalität. CMMS-Software hilft bei der Erfassung und Verwaltung von Daten über die Leistung von Anlagen, Wartungsplänen und Fehlerhistorien. Diese zentralisierten Daten sind für die Durchführung genauer Kritikalitätsbewertungen von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus können CMMS-Lösungen viele Aspekte des Kritikalitätsanalyseprozesses automatisieren, von der Datenerfassung bis hin zur Visualisierung der Kritikalitätsbewertungen, so dass Instandhaltungsmanager schnell und effizient fundierte Entscheidungen treffen können.

Beispiele für Kritikalitätsanalysen

Die Kritikalitätsanalyse kann in verschiedenen Branchen angewandt werden, von der Fertigung über die Versorgungswirtschaft bis hin zum Gesundheitswesen. In einem Fertigungsbetrieb könnte die Kritikalitätsanalyse beispielsweise aufzeigen, dass eine bestimmte Produktionslinie kritisch ist, weil ihr Ausfall die gesamte Produktion zum Erliegen bringen und zu erheblichen finanziellen Verlusten führen würde. In einem Krankenhaus würden kritische Systeme wie lebenserhaltende Geräte aufgrund der direkten Auswirkungen auf die Gesundheit und Sicherheit der Patienten als äußerst wichtig eingestuft werden.

Erstellung der Kritikalitätsbewertung

Eine Kritikalitätsbewertung ist der Bericht, der auf Ihre Kritikalitätsanalyse folgt. Darin wird jede Anlage innerhalb eines Systems detailliert beschrieben und ihre Bedeutung sowie die mit ihrem möglichen Ausfall verbundenen Risiken ermittelt. Bei dieser Bewertung werden verschiedene Kriterien berücksichtigt, darunter die Funktion der Anlage, ihr Alter, ihr Zustand und die Redundanz der Anlage innerhalb des Systems. Die Bewertung der Kritikalität bietet ein klares Verständnis dafür, welche Anlagen für den Betrieb des Unternehmens kritisch und welche weniger wichtig sind, und ermöglicht so eine effiziente Zuweisung von Instandhaltungsressourcen.

Wie eine Bewertung der Kritikalität von Anlagen funktioniert

Eine Bewertung der Kritikalität von Anlagen dient der systematischen Einstufung von Anlagen für die Priorisierung von Arbeitsabläufen, die Entwicklung von Instandhaltungsstrategien und andere Zuverlässigkeitsinitiativen. Sie bildet die Grundlage für die Bestimmung des Wertes und der Auswirkung, die eine bestimmte Anlage auf den Betrieb hat. Sie bewertet auch den Grad der Aufmerksamkeit, den die Anlage in Bezug auf die Entwicklung von Zuverlässigkeitsstrategien (RSD) oder Asset-Management-Plänen benötigt.

Zu den allgemeinen Vorteilen einer Analyse der Kritikalität von Anlagen gehören:

  • Priorisierung der Arbeitsabläufe und Ressourcen nach dem größten Wert für die gesamte Organisation
  • Klärung von Strategien zur Erhaltung der Zuverlässigkeit
  • Sicherstellung, dass die Anlagen mit der für sie vorgesehenen Kapazität arbeiten
  • Stapelung der Reihenfolge von Projekten zur kontinuierlichen Verbesserung

Eine Analyse der Kritikalität von Anlagen ist ein Entscheidungsinstrument zur Bewertung der Auswirkungen von Anlagenausfällen auf die Unternehmensleistung. Der Prozess einer Anlagenkritikalitätsanalyse bewertet den Wertbeitrag einer Anlage aus einer Risikoperspektive. Sie identifiziert die kritischsten Anlagen nach ihrer Kritikalität und deckt operative Risiken auf.

Im Folgenden finden Sie zwei Tipps, wie Sie die "Kritikalität" Ihrer Maschinen und Anlagen besser einschätzen können:

Tipp Nr. 1: Ordnen Sie alle Ausrüstungsgegenstände nach ihrer Kritikalität und klassifizieren Sie sie nach ihrer Stufe

Perry definiert "Kritikalität" als einen Zustand der Dringlichkeit - eine ernsthafte und beharrliche Notwendigkeit -, bei der kritisches Denken angewandt wird, um die Bedürfnisse des größeren Umfelds und den betrieblichen Kontext zu berücksichtigen. Es handelt sich um einen ganzheitlicheren Ansatz, der mit der ISO 55000 und den allgemeinen Erfordernissen der Vermögensverwaltung übereinstimmt.

Die Kritikalität bewertet Vermögenswerte und Ressourcen auf einer makroskopischeren Ebene als die reine Kritikalität von Vermögenswerten und hilft den Teams bei der Formulierung von Strategien für Vermögenswerte, die knapp außerhalb der oberen 20 % liegen. Criticalness folgt auch einem inhärenten Zuverlässigkeitsansatz, bei dem die gesamte Lebensdauer der Anlage berücksichtigt wird und nicht nur die derzeitige Nutzung.

Die Methode der gewichteten Vermögensbewertung in einem ACA erfordert die Berücksichtigung mehrerer Kriterien. Diese Experten sagen:

    • Operative Schwere
    • Schweregrad der Sicherheit
    • Schwere der Umweltbelastung
    • Ein einziger Fehlerpunkt (Schlüsselaufnahme)
    • Instandhaltbarkeit
    • Verlässlichkeit
    • Vorlaufzeit für Ersatzteile

Die Bewertung beginnt mit der Frage: "Wie wirkt sich die Anlage auf die Produktionsleistung aus?" Aber sie berücksichtigt weit mehr als das.

Einstufung der Kritikalität von Assets nach Stufen

Die Tabelle in Abbildung 1 enthält einige Leitlinien von Perry für die Einstufung kritischer Güter in verschiedene Stufen.

Stufe 1 Ein Ausfall hat eine unmittelbare Auswirkung auf mehrere Vorgänge oder Systeme oder führt zu deren Abschaltung. Dieser Ausfall verhindert die Sicherstellung der Kapazität aufgrund von Betriebs-, Umwelt- oder Qualitätsproblemen. Anlagen, denen diese oberflächliche Kritikalitätseinstufung (Rime Code) zugewiesen wurde, haben in der Regel keine Redundanz, und festgestellte Probleme müssen sofort behoben werden, um die geplanten Produktionsziele zu erreichen.
Stufe 2 Ein Ausfall führt zu einer eingeschränkten Produktionskapazität oder zur Abschaltung eines einzelnen Vorgangs oder Systems. Ausrüstungen mit dieser Einstufung können über Redundanz oder etablierte Bypass-Ausrüstungen oder -Systeme verfügen, die jedoch die Kapazitätssicherung einschränken können. Obwohl diese Anlagen bei einem Ausfall der Redundanz oder des Bypasses sehr kritisch werden könnten, sollten erkannte Probleme mit einer höheren Priorität für Arbeitsaufträge geplant und eingeplant werden.
Stufe 3 Ein Ausfall führt zu einer Beeinträchtigung oder Abschaltung eines einzelnen Vorgangs oder Systems. Anlagen, denen diese Einstufung zugewiesen wurde, verfügen in der Regel über Redundanz oder eingerichtete Umgehungsanlagen oder -systeme, um den Produktionsplan zu erfüllen.
Stufe 4 Ein Ausfall hat keine unmittelbaren Auswirkungen auf die Kapazitätssicherung. Bei einigen dieser Anlagen kann die Wartungsstrategie "Run-to-Failure" angewandt werden. Andere hingegen erfordern eine sofortige Behebung von Problemen im Rahmen der normalen geplanten Arbeitsabläufe.

Abbildung 1. Ebenendefinitionen für die Einstufung der Kritikalität von Anlagen

Perry empfiehlt verschiedene Vorlagen für die Bewertung der Kritikalität von Anlagen, die je nach Anlage oder Umgebung, Granularität der Aufgabe und Erfahrungsstand des Teams als Leitfaden für die Einstufung der Anlagen dienen können. Sehen Sie sich Perrys Webinar an, um weitere Informationen zu erhalten.

Abbildung 2 unten ist ein Beispiel für eine "mittlere" Vorlage.

Die Teams sollten eine Vorlage für die Analyse der Kritikalität von Anlagen auswählen, die für ihre Umgebung geeignet ist. Eine sehr granulare Vorlage eignet sich zum Beispiel am besten für eine hochkritische Umgebung wie eine pharmazeutische Anlage, aber wahrscheinlich nicht für ein Vertriebszentrum. "Übernehmen Sie die Verantwortung für Ihre Kritikalitäts-Tools", sagt Perry, und passen Sie die Vorlagen an, damit sie für Ihren Zweck geeignet sind.

Abbildung 2. Beispiel einer Vorlage für eine Asset-Kritikalitätsanalyse

Abbildung 2. Beispiel einer Vorlage für eine Asset-Kritikalitätsanalyse

 

Tipp Nr. 2: Bestimmen Sie die wichtigsten 20 % und pflegen Sie sie mit größerer Dringlichkeit

Der Grad der Kritikalität der Anlage in Verbindung mit den Erkenntnissen über den Ausfallmodus sollte den Ansatz, die Techniken, den Plan und die Ressourcenzuweisung der Wartungsstrategie bestimmen. Die 20 % kritischsten Anlagen sollten eine umfassende Zuverlässigkeitswartung erhalten, z. B. durch eine vollständige Fehleranalyse, automatische Sensoren und Alarme, die den Fehlerindikatoren zugeordnet sind, sowie regelmäßige Inspektionen.

Abbildung 3 wendet die Kritikalitätsstufen der Anlagen auf die P-F-Kurve an, um zu zeigen, wie eine umfassende Zuverlässigkeitswartung für kritische Anlagen aussieht. Nur die ganz linke Stufe (Stufe 1) erhält eine vollständige RCM (zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung), aber die ersten drei Stufen - die obersten 20 % - qualifizieren sich für eine Fehlermoduskartierung.

Die Anlagen danach erhalten eine "minimale Wartung", die dem Grad ihrer Kritikalität und dem Stadium ihres Lebenszyklus entspricht. Die minimale Instandhaltung umfasst planmäßige Wartungsarbeiten und kann bei Anlagen, die sich näher an der rechten Seite der P-F-Kurve befinden, auch Thermografieuntersuchungen umfassen, wenn es wichtig ist zu wissen, wann eine Anlage wahrscheinlich ausfallen wird.  Abbildung 3. Wie man die Kritikalität von Anlagen über die P-F-Kurve legt, um die Instandhaltungsstrategien anzupassen

Abbildung 3. Wie man die Kritikalität von Anlagen über die P-F-Kurve legt, um die Instandhaltungsstrategien anzupassen

Wenn sich herausstellt, dass eine Anlage aufgrund von Design, Bau oder Installation fehlerhaft ist, so Perry, ist die Versuchung groß, sie aufgrund der getätigten Investitionen und des hohen Ausfallrisikos als kritische Anlage einzustufen. Aus der Perspektive der Ressourcen ist es jedoch wahrscheinlich sinnvoller, stattdessen das Konzept der "Kritikalität" anzuwenden.

Möglicherweise wissen Sie, dass die Anlage weiterhin Probleme verursachen wird, und Sie möchten eine ständige reaktive Wartung vermeiden - es lohnt sich also, eine spezifische Wartungsstrategie für diese Anlage festzulegen. Wenn die Anlage beispielsweise für die Produktion kritisch ist, sollten Sie die Installation eines Bypasses in Betracht ziehen. Ist die Anlage nicht produktionskritisch, sollten Sie sie als ausfallgefährdet einstufen und einen Ausfall mit minimalen Auswirkungen auf die Anlage planen, z. B. indem Sie ein Backup bereithalten. Andernfalls können die Kosten für die Verhinderung eines Ausfalls die tatsächlichen Kosten, die durch den Verlust entstehen, übersteigen.

Wie die Kritikalität von Anlagen in realen Betrieben aussieht

Die Abbildungen 4a-b zeigen das Ergebnis einer Bewertung der Kritikalität von Anlagen im Fluke Park, dem Hauptsitz der Fluke Corporation in Everett, Washington.

"Dies ist ein lebendiges Dokument", sagt Frederick Baudart, Reliability-Experte bei Fluke. "Man erstellt es anfangs und überprüft es dann alle 12 bis 18 Monate, um zu sehen, was sich bei den Anlagen, Arbeitsabläufen und Workflows geändert hat. Das ist nichts, was man einmal macht und dann wieder vergisst."

Abbildung 4a Rangliste der kritischen Güter

Abbildung 4a Rangliste der kritischen Güter

Abbildung 4b. Prüfplan für Präventivmaßnahmen und Prüfrouten

Abbildung 4b. Prüfplan für Präventivmaßnahmen und Prüfrouten

Weitere Beispiele sind ein Lebensmittelhersteller im Mittleren Westen der USA mit verschiedenen Getrieben, Förderanlagen, Pumpen und Ventilen sowie eine Kläranlage an der Westküste der USA mit kritischen Pumpen, Abscheidern, Motoren und Fermentersystemen.

Erwägen Sie die Teilnahme an einem Experten-Workshop

Für fachkundige Hilfe bei der Bewertung der Kritikalität von Anlagen bietet Fluke Reliability einen Workshop zur Kritikalität von Anlagen an.

Der Workshop zeigt Instandhaltungsteams, wie sie Daten und bewährte Verfahren für eine effektive Analyse der Kritikalität von Anlagen nutzen können. Der Workshop zeigt den Teams, wie sie die Anlagen mit dem höchsten Wert auf der Grundlage der Ausfallwahrscheinlichkeit, der Gesamtfolgen und des Risikos für den Betrieb (Kritikalität) identifizieren können. Sobald Sie die Ausfallarten mit den größten betrieblichen Auswirkungen kennen, können Sie Strategien entwickeln, um die Ausfallarten zu minimieren oder zu eliminieren.

Workshop zur Kritikalität von Anlagen - eMaint CMMS

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