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Was ist vorausschauende Wartung?
Vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance, PdM) ist eine Instandhaltungsstrategie, bei der Technologien wie Sensoren eingesetzt werden, um die Leistung und den Zustand von Anlagen während des normalen Betriebs zu überwachen. Diese Informationen geben den Wartungsteams frühzeitige Anhaltspunkte, wenn die Anlage ein Problem hat, bevor es zu einem Ausfall kommt. Wenn ein Wartungsteam den Zustand jeder Anlage in Echtzeit kennt, kann es proaktive Wartungsmaßnahmen ergreifen, um die Wahrscheinlichkeit unerwarteter Ausfälle und ungeplanter Ausfallzeiten zu verringern.
Traditionally, most maintenance teams have used reactive or preventive maintenance (PM) strategies, where repairs happen after machines fail or teams perform maintenance regularly based on the manufacturer’s guidelines. Today, many organizations use new predictive maintenance technologies — like IoT predictive maintenance sensors — to move beyond these methods and adopt a predictive maintenance approach.
Unternehmen, die Software und Tools für die vorausschauende Wartung einsetzen, überwachen und testen bestimmte Merkmale, um bedingte Veränderungen sofort zu erkennen. Es gibt zahlreiche Testmethoden, die unter das Dach der vorausschauenden Wartung fallen, darunter Infrarot-Tests, Vibrationsanalysen, Ölanalysen und vieles mehr.
There is not one singular best maintenance solution, and assets within the same facility may benefit from different maintenance strategies. But for assets that are critical to the organization, predictive maintenance, also known as PdM maintenance, is often the best approach.
6 Steps for Establishing a Predictive Maintenance Program
Your ideal predictive maintenance solution depends on your organization’s size and budget, as well as your equipment and crew. However, there are a few key steps that every organization needs to follow to reap the full benefits of predictive maintenance, as illustrated in the graphic above.
- Identify which assets to target for your predictive maintenance analytics program
Not every asset is a great choice for a predictive maintenance approach. Inexpensive, easy-to-replace equipment probably doesn’t require a predictive maintenance solution, for example. Instead, identify your most critical assets — the ones you rely on to keep your production or service delivery running smoothly.This shouldn’t be guesswork; your CMMS holds the data you need to conduct a detailed criticality analysis. Work order histories, maintenance records, and KPIs like Mean Time Before Failure (MTBF) can give you insights into which assets need frequent repairs, as well as the associated costs. This data will paint a picture of which assets would benefit from a structured predictive maintenance solution.
- Choose Your Predictive Maintenance Tools and Methods
Condition monitoring is a key step on the path to predictive maintenance. Many organizations are already using IoT predictive maintenance tools to monitor vibration data, temperature, oil quality, and more.If you’re not already doing so, build a network of IoT predictive maintenance tools, like wireless sensors, to collect condition monitoring data in real time. The sensors will stream data to the cloud for predictive maintenance analytics.Decide which tools and methods match your organization’s needs. Depending on your assets and infrastructure, you may get the most relevant data from vibration monitoring, infrared thermography, or a different approach altogether.
- Select and Train a Team
An effective PdM maintenance team should include data scientists capable of constructing predictive models and managing your data infrastructure — that’s in addition to maintenance and operations experts and technicians who can use IoT predictive maintenance tools.Many organizations choose to outsource some or all PdM maintenance tasks by partnering with trusted experts in the field. It’s also a good idea to include AI tools to streamline the analytic process.
- Perform System Integrations
At this stage, integrate your IIoT predictive maintenance sensors and any other condition monitoring tools with your existing data-gathering systems, like SCADA and BI. The purpose is to produce one comprehensive stream of data that can be analyzed by your predictive maintenance model.
- Coordinate Your Overall Maintenance Strategy
Most organizations employ a mix of different maintenance approaches, including preventive maintenance and elements of reactive maintenance. Your CMMS can help coordinate all these approaches. CMMS software collects and stores data from IoT predictive maintenance sensors; it also handles processes like scheduling, generating work orders, and tracking task completion, so that even the most complex maintenance strategy can flow seamlessly.
- Determine How To Share Asset Health Data
It’s a good practice to standardize data collection methods, naming conventions, and maintenance metrics across your organization. This makes asset health data more meaningful and facilitates sharing. Using a CMMS enables instant access to data, even for remote teams. Manage permissions so that each team member has access to the data they need.
Schritte zur Einführung der vorausschauenden Wartung
Was sind die Vorteile der vorausschauenden Wartung?
The benefits of predictive maintenance go beyond the production floor. Not only does implementing a PdM maintenance solution make the workplace safer and production more efficient, but it also benefits the end users of the product and your organization’s bottom line.
Hier sind die wichtigsten Vorteile des Einsatzes von Werkzeugen zur vorausschauenden Wartung:
- Reduces unplanned downtime: When predictive maintenance software identifies a potential problem, teams can schedule maintenance during planned downtime. That way, the asset can continue to run as scheduled during normal hours.
- Safer work environment: Because planned maintenance is inherently less risky than reactive maintenance, predictive maintenance analytics creates a safer work environment. Catching failures early reduces the chance of injuries caused by unexpected machine malfunctions.
- Reduces the frequency of maintenance tasks: While preventive maintenance is a preferred strategy for many organizations, in some cases, it can lead to over-maintenance as teams perform unnecessary maintenance based on the manufacturer’s directions. With predictive maintenance, assets only receive maintenance when they need it, reducing costs and saving technicians time.
- Extends asset lifespans: Organizations invest substantially in their assets. So, increasing the availability and lifespan of those assets through predictive maintenance can drive maintenance KPIs and give organizations the best return on their investment.
- Lowers maintenance costs: It’s easier to correct smaller problems than to correct major failures. Predictive maintenance helps catch developing problems before they cause a full-blown shutdown or damage other parts of the equipment.
- Improves production quality: When machines aren’t running optimally, finished products are less likely to meet quality standards. Spotting and fixing issues early can reduce wasted materials, energy, and time.
- Supports data-driven maintenance decisions: If data gathered by sensors is stored in a cloud-based computerized maintenance management system (CMMS), teams can work together from wherever they are, consult with specialists, and make data-driven maintenance decisions based on predictive maintenance analytics.
- Improved work environment: With predictive maintenance, technicians can plan their work time to make the best use of their hours. Instead of rushing to fix assets after a breakdown they can plan maintenance as needed, lowering stress levels and minimizing unplanned downtime.
Ein effektives Anlagenmanagement ist für Unternehmen im heutigen Wettbewerbsumfeld von entscheidender Bedeutung, und die vorausschauende Instandhaltung gibt Unternehmen die Werkzeuge an die Hand, um dies erfolgreich zu tun. Der größte Vorteil der vorausschauenden Instandhaltung besteht darin, dass sie die Instandhaltungsressourcen optimal einsetzt.
What’s the Difference? Predictive Maintenance vs Preventive Maintenance
Preventive maintenance and PdM maintenance are both effective maintenance strategies, but there are key differences between the two. Understanding the differences between preventive and predictive maintenance can help your team select the best type of maintenance for your organization. In the same way, understanding the benefits of predictive maintenance and preventive maintenance can help you choose the right strategy. Many of the best maintenance programs use a combination of both strategies.
Bei der vorbeugenden Instandhaltung wird anhand des erwarteten Lebenszyklus einer Anlage ermittelt, wann Instandhaltungsmaßnahmen durchzuführen sind. Ein gängiges Beispiel für vorbeugende Wartung ist der Ölwechsel bei einem Auto alle drei Monate oder alle 3.000 Meilen.
Ein Plan für die vorbeugende Wartung ist einfach und für einige Anlagen ausreichend. Die vorbeugende Wartung von Anlagen kann auf der Grundlage des Kalenders, einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden oder einer anderen nutzungsbasierten Kennzahl durchgeführt werden. Sie kann Aufgaben wie den Wechsel von Filtern, die Durchführung von Schmierarbeiten oder den Austausch verschlissener Teile umfassen.
Of course, preventive maintenance presents some challenges. When the calendar dictates maintenance actions, some components are replaced before they need to be. There is also some risk incurred every time a machine is worked on. Preventive maintenance can be simpler to plan, but it uses more time, money, and parts.
Predictive maintenance uses the actual operating condition of an asset to determine what steps to take and when to take them. Instead of basing maintenance on a schedule, maintenance occurs when predictive maintenance analytics identify an irregularity in the asset’s performance. While similar steps, such as lubrication or parts replacement, may be taken, the difference is that predictive maintenance actions occur exactly at the time they are needed.
A predictive maintenance strategy can save both time and money, but it poses challenges, too: chiefly, the complexity of PdM maintenance implementation. Fortunately, with the right tools, you can overcome this. While equipment is operating normally, it can be monitored by predictive maintenance technologies and condition monitoring devices, like remote sensors. They can take measurements at regular intervals or continuously.
In Verbindung mit einer vorausschauenden Wartungssoftware können diese Sensoren Wartungsteams alarmieren, wenn sich der Zustand einer Anlage ändert. Automatisch generierte Arbeitsaufträge über ein CMMS ermöglichen es den Teams, schnell zu handeln und Anlagenausfälle zu verhindern.
Wartungsteams können die Zustandsdaten von Anlagen verfolgen und analysieren, um Muster zu erkennen und fundiertere Entscheidungen für künftige Wartungsarbeiten zu treffen. Letztendlich ist das Ziel der PdM-Wartung die Maximierung der Anlagenverfügbarkeit und die Minimierung des Zeit- und Kostenaufwands für die Reparatur jeder Anlage.
How To Overcome Predictive Maintenance Challenges
Predictive maintenance comes with some built-in challenges. The program has a relatively high upfront cost, it requires managers to oversee complex operations, and it usually calls for training maintenance teams to use new technology. You can overcome these barriers if you implement your PdM maintenance program carefully.
It’s a good idea to start out with a pilot program, instead of trying to convert your whole organization to a predictive maintenance approach. Piloting the system lets you keep costs low, minimizes training, and limits the operation’s administrative requirements. It’s much more affordable to buy predictive maintenance technologies in small quantities, for example — and you’ll find that they quickly pay for themselves.
A successful pilot program will deliver a significant return on investment (ROI) that can then be invested in a larger PdM program. The pilot will also help drive understanding of predictive maintenance; maintenance crews will likely get on board with the new approach when they see results.
As we have seen, the right tools can also help you to overcome challenges. Using IoT sensors and high-quality data analytics allows you to meet the challenges of this highly complex maintenance approach.
What Are the 3 Types of Predictive Maintenance?
There are a number of different types of predictive maintenance. The most widely used types of predictive maintenance include vibration analysis, infrared thermography, and acoustic monitoring.
Schwingungsanalyse
Every rotating asset vibrates while in use. However, changes to an asset’s baseline vibration pattern usually indicate a new fault. Vibration analysis monitors an asset’s vibration levels in real-time, looking for anomalies.
Changes in vibration level can indicate premature wear and corrosion; they can also point to looseness, misalignment, and bearing faults.
Today, vibration analysis is highly sophisticated. Done right, the technique lets you spot machine faults months before they grow serious enough to cause a breakdown.
Acoustic Monitoring
Acoustic monitoring lets you — or rather, your condition monitoring tools — “hear” the early indicators of friction or wear and tear. Rotating equipment emits characteristic sounds as it deteriorates. Sometimes, those sounds are loud enough to hear with your naked ear, but acoustic monitoring catches much fainter sounds you can’t pick up, making it an excellent predictive tool.
Acoustic monitoring is widely used as a leak prevention tool, especially in systems with extensive pipelines for gas, oil, or liquids.
Infrared Cameras
Infrared cameras can detect subtle changes in temperature that may point to emerging machine faults.
Increases in temperature often result from high levels of friction, premature wear, or deterioration. Faulty wiring or other electrical issues are another possible root cause. Infrared thermography can also assist with locating gas or liquid leaks; it can spot changes in temperature caused by moisture or gas.
Of course, there are many other approaches to predictive maintenance. If you use a CMMS to anchor your predictive maintenance program, you’ll be able to integrate all of these different types of insights into one highly effective PdM model.
Vorausschauende Wartungstechniken
There are many ways to implement a predictive maintenance strategy, and many available predictive maintenance technologies. The following predictive maintenance tools and techniques give each organization the power to gather as much or as little information as they need to implement and maintain their predictive maintenance program.
- Vibration monitoring: Sensors installed on equipment can monitor in-depth vibration readings. Once the baseline for the asset is established, these sensors can be continuously monitored to detect deviations that could indicate faults like imbalances, misalignments, or bearing faults.
- Temperature monitoring: Similar to vibration monitoring, sensors can detect when temperatures rise above the asset’s normal temperatures. When a temperature increase is detected, technicians can find and address the root cause before failure occurs.
- Condition monitoring: Using a cloud-based CMMS stores sensor data in the cloud, where it can be monitored and analyzed from anywhere. Even if equipment is in a remote location or monitoring needs to occur off-site, users can access current or historical data and use it to make decisions about maintenance and replacement.
- Artificial intelligence (AI) analysis and recommendations: Learning how to read the signatures provided by vibration sensors takes years of education and experience. Now, even if your organization doesn’t have an expert on-site, advanced AI-powered analytics can assess machine vibration patterns and identify changes. It can even recognize different patterns of common issues, giving your team the insight to find and fix the problem even faster.
- Alarms: When vibration levels indicate faults, predictive maintenance software can send alerts to the appropriate personnel so they can take immediate action.
- Automated work orders: If the vibration monitoring software is integrated with a computerized maintenance management system, the CMMS can automatically trigger a work order when a fault is detected, saving time and reducing the amount of human intervention needed to fix the problem.
Beispiele für vorausschauende Wartung
Predictive maintenance tools and strategies can benefit assets in almost any industry. Here are just a few predictive maintenance examples from different industries.
Predictive Maintenance Examples in Automotive
Predictive maintenance tools can identify impending failures, such as a slowing conveyor belt or abnormalities in vibrations from stamping or press machines. It can also be used on other assets, like forklifts and painting equipment.
Predictive Maintenance Examples in Food and Beverage
In the food and beverage industry, predictive maintenance technologies can play a role in not only ensuring maximum uptime, but also ensuring all products are created in compliance with strict food regulations. Predictive maintenance can be used on equipment like mixers and blenders, dust collection systems, extrusion equipment, pumps, and conveyor belts.
Predictive Maintenance Examples in Manufacturing
Hersteller aller Art können die Technologie der vorausschauenden Wartung nutzen, um die Konsistenz und Qualität ihrer Produkte zu verbessern, die Arbeitskosten zu senken und die Lebensdauer der Anlagen zu verlängern. Die vorausschauende Wartung in der Fertigung kann helfen, Ausfälle von Anlagen wie Lüftern, Pumpen und Motoren vorherzusagen und zu reduzieren.
Predictive Maintenance Examples in Life Sciences
Many manufacturers in the life sciences industry are subject to audits from local, state, and federal authorities. Predictive maintenance technologies can ensure equipment stays running within required parameters and can provide organizations with audit-proof records of asset history. And in cases where products need to be refrigerated or frozen, sensors help ensure that the equipment used to keep them at the proper temperature is always working as intended.
Predictive Maintenance Examples in Oil and Gas
Zuverlässigkeit ist in der Öl- und Gasindustrie von enormer Bedeutung, denn Ausfälle von Anlagen können Folgen für die Umwelt haben und die Sicherheit der Mitarbeiter gefährden. Eine vorausschauende Wartung von Anlagen wie Pumpen, Kesseln und Kompressoren kann dazu beitragen, die Risiken ungeplanter Ausfälle und deren Folgen zu verringern.
How To Create a PdM Maintenance Program
Die Umstellung von reaktiver auf vorausschauende Wartung erfolgt nicht über Nacht. Aber Fortschritte in der vorausschauenden Instandhaltungstechnologie, wie CMMS-Software und drahtlose Schwingungssensoren, haben die vorausschauende Instandhaltung zu einer besser erreichbaren Strategie als je zuvor gemacht. Bei der Erstellung eines Plans zur vorausschauenden Instandhaltung sind für jede Anlage einige Fragen zu beachten:
- Wie wirkt sich ein Ausfall dieser Anlage auf die Produktion aus?
- Wie hoch sind die Kosten für die Reparatur dieser Anlage?
- Wie viel kostet es, diesen Vermögenswert zu ersetzen?
Die Beantwortung dieser Fragen für jedes einzelne Gerät kann den Teams dabei helfen, die Anlagen einzugrenzen, die vorausschauend gewartet werden sollen.
Vorausschauende Wartung ist nicht unbedingt die effektivste Strategie für jede Anlage. Einige Anlagen können bis zum Ausfall betrieben werden, ohne dass dies Auswirkungen auf die Produktion oder das Endergebnis hat. Andere profitieren von einer einfachen und unkomplizierten vorbeugenden Instandhaltung. Aber für einige Anlagen ist die vorausschauende Wartung die beste Strategie.
Selbst wenn Sie die vorausschauende Wartung nur für eine Handvoll Anlagen einsetzen wollen, ist es hilfreich, im Voraus zu planen und ein Programm zu erstellen, an das sich Ihr Wartungsteam halten kann. Im Folgenden finden Sie sechs wichtige Schritte für die Einrichtung Ihres vorausschauenden Wartungsprogramms:
- Identifizieren Sie, welche Anlagen für eine vorausschauende Wartung in Frage kommen
- Wählen Sie die Werkzeuge und Methoden für die vorausschauende Wartung, die Sie zur Überwachung des Anlagenzustands einsetzen wollen (z. B. Sensoren und ein CMMS)
- Auswahl und Schulung eines Implementierungsteams zum Erlernen und Ausführen von Technologien zur vorausschauenden Wartung
- Systemintegrationen durchführen, um ein vollständiges Bild des Anlagenzustands zu erhalten
- Koordinieren Sie Ihre gesamte Instandhaltungsstrategie und legen Sie fest, welcher Ansatz an welcher Stelle zum Einsatz kommt.
- Legen Sie fest, wie die Asset-Zustandsdaten zwischen Teammitgliedern, Interessengruppen und Prüfern ausgetauscht werden sollen.
Letztendlich erfordert die Implementierung eines erfolgreichen Programms zur vorausschauenden Wartung eine langfristige Betrachtung der Ziele und Bedürfnisse Ihres Unternehmens. Keine zwei Pläne zur vorausschauenden Instandhaltung werden gleich aussehen.
Wie können Sie die vorausschauende Wartung kontrollieren?
Predictive maintenance, by definition, involves collecting and analyzing a lot of data. The best way to control predictive maintenance is by using a computerized maintenance management system (CMMS) to connect and manage data coming in from work orders, real-time predictive maintenance analytics, and maintenance history, making it accessible to the appropriate personnel no matter where or when they’re working.
Ohne ein CMMS sind die Wartungsteams oft im Unklaren über die historische Wartung einer Anlage. Arbeitsaufträge werden häufig in Papierform erstellt, und es dauert lange, sie zu finden, auszufüllen und abzulegen. Papierarbeitsaufträge erschweren auch die Nachverfolgung der abgeschlossenen oder noch ausstehenden Arbeiten. Es ist fast unmöglich, alle Anfragen, laufenden Aufgaben und vorrangigen Aufträge zu vergleichen, wenn sie alle auf getrennten Blättern stehen.
Mit einem CMMS lassen sich Arbeitsaufträge viel einfacher planen, zuweisen und ausführen. Arbeitsaufträge können auch nach der Kritikalität der Anlage priorisiert werden, um sicherzustellen, dass die wichtigsten Aufgaben den richtigen Technikern zugewiesen werden. Manager können sehen, welche Aufgaben noch ausstehen, und Aufträge an Mitarbeiter vergeben, die bereits an einer bestimmten Anlage arbeiten oder die über das für die Aufgabe erforderliche Fachwissen verfügen.
Technicians and decision-makers will also have access to historical maintenance records. When an asset has a history of multiple failures in a short time frame, experts can use the data and predictive maintenance analytics to get to the root cause of the issue or decide if it’s time to replace the asset.
Hauptmerkmale der eMaint Software für vorausschauende Wartung
eMaint CMMS bietet Unternehmen eine vollständige Suite von Werkzeugen für die vorausschauende Wartung. Damit können Unternehmen:
- Definieren Sie Überwachungsklassen für jede Anlage
- Unabhängige Überwachung von Lärm, Vibration, Temperatur, Schmierstoffen, Verschleiß, Korrosion, Druck und Durchfluss
- Manuelle Eingabe oder Import von Zählerständen
- Festlegung von Ober- und Untergrenzen für den akzeptablen Betrieb für jede Anlage
- Anzeige der Messwerte in einem Bericht mit farblich gekennzeichneten Ausnahmen
- Automatische Auslösung von E-Mails bei Überschreitung eines Grenzwerts
- Automatische Generierung von Arbeitsaufträgen, wenn ein Messwert außerhalb der vordefinierten Grenzen liegt
- Durchführung von Datenanalysen zur frühzeitigen Erkennung von Fehlern, zur Vermeidung von Ausfällen und zur Optimierung von Wartungsressourcen
- Siehe zustandsüberwachung Diagramm
Fallstudie: Einsatz von eMaint CMMS zustandsüberwachung für die vorausschauende Instandhaltung
Cleveland Tubing, Inc. is a manufacturer of flexible, collapsible tubing products, including FLEX-Drain and PumpFlex. The company set up eMaint so that meter readings on key indicators (temperature, pressure, fluid levels, suction) are imported and used to trigger priority work orders when work or inspection is needed based on predefined ranges.
Gary Payne, maintenance manager for Cleveland Tubing, noted that eMaint has become their maintenance decision support system, informing them of the tasks that need to be performed each day, based on elapsed time, equipment utilization and condition-based indicators. They also experienced:
- Automatisierte Berichte zur Auffüllung des Bestands an gelagerten und nicht gelagerten Teilen
- Rationalisierte Arbeitszeiterfassung für eine Abteilung mit fünf Wartungsmitarbeitern
- Verbesserte ROI-Berechnungen mit besserer Zuordnung von Arbeits- und Materialkosten zu Anlagen
- The ability to evolve from reactive maintenance to planned maintenance to predictive maintenance via condition monitoring and automated alerts of potential problems on critical equipment
- Easily measure and track KPIs against world-class standards (90% planned maintenance)
FAQs zur vorausschauenden Wartung
Welche Branchen nutzen vorausschauende Wartung?
Vorausschauende Wartung ist eine nützliche Strategie für eine Vielzahl von Branchen. Sie nutzt Technologien und Werkzeuge - von Sensoren über CMMS-Software bis hin zu statistischen Analysen - um ungeplante Ausfallzeiten und verschwendete Ressourcen zu reduzieren.
Any organization seeking to extend the lifespan of its assets and optimize maintenance spending can use predictive maintenance.
Die eMaint-Software für die vorausschauende Wartung wird von Kunden in Branchen wie der Automobilindustrie genutzt:
- Herstellung
- Lebensmittel und Getränke
- Regierung
- Gesundheitswesen (einschließlich Pharmazeutika, medizinische Geräte und mehr)
- Energie (einschließlich Öl und Gas, Windkraft und mehr)
- Bildung
- Lagerhaltung und Vertrieb
- Transport und Fuhrpark
- Einrichtungen
Was sind die Vorteile der vorausschauenden Wartung?
Vorausschauende Instandhaltung ist eine kosteneffiziente Instandhaltungsstrategie mit zahlreichen Vorteilen. Unter anderem:
- Vermeidung ungeplanter Ausfallzeiten
- Verbesserung der Produktivität
- Verlängerung der Lebensdauer von Anlagen und Maximierung der Zeit zwischen den Anschaffungen
- Verringerung der Menge an benötigten Materialien und Ersatzteilen
- Schaffung einer sichereren Arbeitsumgebung
- Gewinnbringend für die Bilanz
