Fachartikel: Asset Performance Management: Mehr Effektivität in der Instandhaltung
In der Instandhaltung liegt der Fokus oft auf Effizienz, wobei entweder mit gleichem Aufwand mehr erreicht wird (Maximalprinzip) oder mit weniger Aufwand das Gleiche (Minimalprinzip). Diese Perspektive vernachlässigt jedoch die Frage, ob die gewählten Maßnahmen auch die richtigen sind und tatsächlich zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit und -zuverlässigkeit führen.
Autor: Fabian Sommer, Business Development Manager bei Orianda Solutions AG - a valantic company
Wenn es darum geht, die Instandhaltung kontinuierlich zu verbessern, richtet sich der Blick in der Regel zunächst auf die Effizienz. Angestrebt wird eine möglichst hohe Wirtschaftlichkeit, das Verhältnis von Input und Output soll optimiert werden. Entweder, indem bei gleichem Aufwand mehr erreicht wird (Maximalprinzip), oder, indem mit weniger Aufwand das Gleiche erreicht wird (Minimalprinzip). In beiden Fällen geht es darum, die ausgewählten Massnahmen richtig auszuführen. Falsch ist diese Sichtweise gewiss nicht. Sie klammert nur systematisch einen Aspekt aus – nämlich, ob mit der Instandhaltung auch die richtigen Massnahmen ausgeführt werden, ob sie wirksam sind und ob sich mit ihrer Hilfe eine möglichst hohe Anlagenverfügbarkeit und Anlagenzuverlässigkeit
Asset Performance Management
Um neben der Effizienz auch die Effektivität der Instandhaltung zu steigern, bietet sich das Asset Performance Management (APM) an. Das Research-Unternehmen Gartner definiert den Ansatz so: Asset performance management (APM) encompasses the capabilities of data capture, integration, visualization and analytics tied together for the explicit purpose of improving the reliability and availability of physical assets. APM includes the concepts of condition monitoring, predictive forecasting and reliability-centered maintenance (RCM). Im Mittelpunkt stehen also die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von technischen Anlagen. Sie sind der Zweck. Vorhandene Daten umfänglich zu nutzen, ist das Mittel. Operationalisiert wird das über verschiedene Konzepte, die zwei zentrale Dimensionen beleuchten.
Dimension 1: Beurteilung der Kritikalität von Assets
In jedem Shopfloor ist eine Vielzahl von Maschinen und Anlagen, Fahrzeugen und Werkzeugen im Einsatz. Alle erfüllen ihre spezifische Funktion und sind wichtig. Allerdings unterscheidet sich die Relevanz der einzelnen Assets für die Wertschöpfung erheblich. Wenn ein Druckluftschlagschrauber ausfällt, ist das ärgerlich. Wenn dagegen das zentrale Förderband stehen bleibt, steht die gesamte Produktion. Im Rahmen des Assets Performance Managements ist deshalb der erste Schritt, die Kritikalität des Ausfalls der einzelnen Assets zu bestimmen. Dazu bietet sich der Einsatz einer Risikomatrix mit zwei Achsen an. Eine Achse bezieht sich auf die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Ausfalls, die andere Achse auf die dadurch verursachte Schadensschwere. Hinsichtlich der Schadensschwerere lassen sich unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: neben dem Einfluss auf die Produktion (Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Assets) beispielsweise auch der Einfluss auf die Sicherheit der Mitarbeitenden und auf die Umwelt.
Dimension 2: Beurteilung der Massnahmen
Wenn bekannt ist, welche Assets besonders kritisch sind, lässt sich beurteilen, inwieweit die aktuellen Instandhaltungsmassnahmen wirksam sind. Nach unserer Erfahrung aus etlichen Projekten orientieren sich die meisten Instandhaltungsabteilungen bei ihrer Arbeit an den Empfehlungen der Hersteller.
Diese sind für die einzelne Maschine oder Anlage sicher zutreffend. Sie vernachlässigen aber komplett den Kontext, in dem die Assets zum Einsatz kommen. Damit ist dann eine effektive Instandhaltung im Grunde gar nicht möglich. Stattdessen lohnt sich der Einsatz von spezifischen Methodiken, mit deren Hilfe sich die Effektivität von Instandhaltungsmassnahmen unter Berücksichtigung des individuellen Kontextes systematisch ableiten lässt. Zwei Methoden sind dabei besonders wichtig: Reliability Centred Maintenance (RCM) und Failure Modes and Effects Analysis (FMEA).
Reliability Centred Maintenance (RCM)
Der zentrale Gedanke von Reliability Centered Maintenance (RCM) ist, dass der richtige Mix aus korrektiver, vorbeugender und vorausschauender Instandhaltung zu der erforderlichen Zuverlässigkeit bei minimalen Kosten führt – unter Berücksichtigung der Faktoren Sicherheit, Umwelt und Folgekosten. Um diesen Mix zu bestimmen, muss für jedes kritische Asset festgelegt werden, was die gewünschte Funktion ist und wie hoch dabei die Leistung sein soll. Ebenso muss definiert werden, inwiefern die Funktion nicht korrekt erfüllt oder die Leistung nicht erreicht wird.
Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)
Mit Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) lässt sich feststellen, welche Fehler dazu führen, dass eine Funktion nicht erfüllt und eine Leistung nicht erreicht wird, welche Effekte sich daraus ergeben und wie hoch die Wahrscheinlichkeit für einen Fehler ist Operationalisiert wird mit Kennzahlen zur „Bedeutung der Fehlerfolge“, der „Auftrittswahrscheinlichkeit“ und der „Entdeckungswahrscheinlichkeit“. Aus der Kombination der drei Kennzahlen ergibt sich die Risiko-Prioritätszahl (RPT), über die sich eine Rangfolge der Risiken bilden lässt. Für die identifizierten und priorisierten Fehler lassen sich schliesslich Massnahmen bestimmen, die entweder dazu dienen, die Auftrittswahrscheinlichkeit zu reduzieren, oder dazu, die Entdeckungswahrscheinlichkeit zu erhöhen.
Von der Beurteilung zur Umsetzung
Die Ergebnisse beider Methoden geben darüber Auskunft, in welcher Art und Weise eine technische Anlage ausfallen kann und welche Instandhaltungsmassnahmen – präventive Instandhaltung, Verbesserung oder korrektive Instandhaltung (siehe auch DIN 13306) – geeignet sind, einem Ausfall entgegenzuwirken beziehungsweise diesen bewusst in Kauf zu nehmen und erst dann zu beheben. Die abgeleiteten Handlungsempfehlungen gilt es zu operationalisieren und kontinuierlich auf ihre Wirksamkeit hin zu überwachen. Hierbei sind Kennzahlen wie MTBF oder MTTR wichtige Indikatoren, um zum Beispiel den Nutzen der präventiven Instandhaltung zu messen.
So wäre die Erwartungshaltung, dass bei einer implementierten präventiven Instandhaltung bezogen auf ein definiertes Schadenbild, die Anlage gar nicht oder deutlich seltener ungeplant ausfällt. Ist dies nicht der Fall, ist der Nutzen der präventiven Instandhaltung hinsichtlich des Inhalts und der Frequenz zu hinterfragen und gegebenenfalls zu optimieren. Denkbar ist auch der umgekehrte Fall, dass also zu viele Instandhaltungsmassnahmen durchgeführt werden. So etwa, wenn regelmässig geplante Inspektionen stattfinden, ohne Folgemassnahmen – beispielsweise der geplante Austausch von Komponenten – nach sich zu ziehen. Hierbei stellt sich dann die Frage, ob diese Aktivitäten überhaupt notwendig sind. Oder ob Zeit, Ressourcen und Geld nicht anderweitig besser investiert sind.
Effektvität vor Effizienz
Zusammenfassend lässt sich sagen: Um die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von technischen Anlagen zu optimieren, ist im ersten Schritt die Effektivität der Instandhaltung zu evaluieren. Mache ich das Richtige und ist dies wirksam? Im zweiten Schritt kann dann die Effizienz verbessert werden. Mache ich das, was ich mache, richtig? Denn was bringt es mir schon, wenn ich bei der Dauer eines Instandhaltungsprozesses, den ich monatlich ausführe, fünf Minuten einspare (Effizienz), wenn ich die Frequenz der Massnahme von monatlich auf halbjährlich reduzieren kann und damit das gleiche Niveau bei Anlagenzuverlässigkeit und Anlagenverfügbarkeit erreiche (Effektivität). Ein geeignetes IT-Tool für das Managen von Effektivität und Effizienz ist das SAP Asset Performance Management (Link), weil sich damit sämtliche Schritte IT-seitig abbilden und mit Hilfe von Daten plausibilisieren lassen.