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Die Ausfallzeiten von Maschinen und Anlagen gehören zu den wichtigsten Kenngrößen Ihrer Instandhaltung. Besonders aussagekräftig sind nicht nur die...

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Einfache Instandhaltung: Wie Sie Systemzusammenhänge auf einen Blick erkennen

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Von Günter Stein,

Die Komplexität von Anlagen und Systemen nimmt ständig zu. Aber damit wächst auch das Risiko von Ausfällen und aufwändigen Reparaturen. Schaffen Sie Sicherheit durch Vereinfachung.

Mit dem Wandel von der Instandsetzung hin zur vorbeugenden Instandhaltung sind für Sie zahlreiche neue und weitergehende Aufgaben verbunden. Bei der Reparaturstrategie erfolgt lediglich bei einem Ausfall eine schnelle Reaktion. Die Prävention wird ausschließlich durch Inspektion und Wartung erfüllt, die Gesamtzusammenhänge dabeiaber kaum betrachtet.

Von der Einzelanlage zum Gesamtsystem

Ihre Aufgabe als Leiter der Instandhaltung ist es aber nicht, einzelne Maschinen am Laufen zu halten, sondern den Funktionserhalt der gesamten technischen Infrastruktur zu sichern.

Der Weg zur einfachen Instandhaltung über das Erkennen der Systemzusammenhänge

Nur wenn Sie das Gesamtsystem mit all seinen Variablen und Parametern im Blick haben, können Sie exakte Aussagen über deren Stabilität und mögliche Gefahren machen. Konstrukteure und Entwickler haben es da leichter als Sie. Denn, wenn ein System von Grund auf neu aufgebaut wird, lassen sich die Systemzusammenhänge nach und nach und von Schritt zu Schritt analysieren. Sie hingegen werden mit dem fertigen komplexen Gesamtsystem konfrontiert.

Wenn die Regelanlage einer Maschine aufgrund eines Spannungseinbruchs ihre Programmierung verliert, können Sie sich nicht hinstellen und behaupten: „Die Elektroanlage gehört nicht in meine Verantwortlichkeit!“

Aus diesem Grund müssen Sie präventiv planen: bei der Planung, bei der Festlegung von Strategien, der Einführung von Qualitätsmanagement-Systemen, bei Investitionen, immer dann, wenn das System verändert wird, müssen Sie mitreden.

Gefahren für das komplexe System

Je komplexer ein System ist, desto instabiler wird sein Zustand. Dabei können folgende Gefahren auftreten:

  • Dominoeffekt: Ein Fehler löst Folgefehler aus, die über sehr lange Wirkungsketten miteinander verbunden sind. Die Ursache lässt sich so nur schwer ermitteln.
  • Verdeckte Abhängigkeiten: Eine Systemveränderung führt zu einem Fehler, weil nicht alle Zusammenhänge bekannt sind. Die Auswirkungen sind besonders schwierig zu erkennen, wenn mehrere Abteilungen beteiligt sind.

Beispiel: Um Ihre empfindlichen Maschinen vor Überspannung zu schützen, haben Sie den Einbau von Schutzfiltern angeordnet. Bei einem Gewitter führten einige Ferneinschläge zum Auslösen der Schutzeinrichtung. Sie sind zufrieden, denn die Maßnahme hat offensichtlich Schlimmeres verhindert, zumal einige Server im EDV-Bereich ausgefallen sind. Hier ist es sehr schwer zu erkennen, dass vielleicht ausgerechnet die Filter die Ursache für den Ausfall der Server waren. Ein Filter allein stellt für eine Überspannung einen Kurzschluss dar. Die Überspannung wird ins Gebäude gezogen. Auf diesem Weg wurde die Versorgungsleitung für den Server getroffen.

  • Fehlersummen (Mitkopplung): Viele scheinbar unwichtige Fehler addieren sich und ergeben zusammen einen schwerwiegenden Fehler.

Beispiel: Die Resonanz ist ein Extremfall für additive Fehler. Treten viele kleine Impulse zur selben Zeit auf, können sie eine stabile Achse bis zum Durchbruch belasten.

  • Fehleraufhebung (Gegenkopplung): Werden mehrere Veränderungen an einem System vorgenommen bzw. ändert es sich in mehreren Parametern, können sich Fehler gegenseitig aufheben. Damit werden die Fehler aber nicht beseitigt, sondern es wird nur deren Wirkung überdeckt. Kommt es nun zur Rücknahme einer Maßnahme, tritt der Fehler zutage und wird fälschlicherweise nur mit der aktuellen Veränderung in Verbindung gebracht.
  • Fehlerintoleranz: Kleine, unwichtige Fehler führen normalerweise zu geringen Veränderungen. Wenn Sie einen Motor mit leicht überhöhter Drehzahl betreiben, erwärmt er sich nur geringfügig bzw. der Abrieb erhöht sich kaum feststellbar. Das System reagiert „fehlertolerant“. Es gibt aber auch das Phänomen „Kleine Fehler, große Wirkung“, bei dem es keinen proportionalen Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung gibt.

Beispiel: Das „Kippen“ eines einzigen Bits in einem digitalen System ist ein Minimalfehler, der sehr häufig auftritt. Ohne Fehlerkorrektur könnte ein solcher Fehler aber ein ganzes System zum Absturz bringen.

Vorteile der Einfachen Instandhaltung

Komplexe Systeme sind unberechenbar: Auch mit einer noch so ausgeklügelten Analyse können Sie das Verhalten eines Systems nur bis zu einer bestimmten Komplexität vorhersehen. Aus dieser Erkenntnis lässt sich Ihre wichtigste Maßnahme ableiten:

Vereinfachen Sie Ihre Systeme, bevor sie zu unübersichtlich werden

Da es kaum möglich ist, die Risikoanalyse auf beliebig komplexe Systeme auszudehnen, bleibt nur der andere Weg: die Komplexität der Anlagen zu begrenzen. In vielen Betrieben kommt es zu einem schleichenden Anstieg der Komplexität. So werden immer mehr EDV-Systeme angeschafft, diese werden zusätzlich vernetzt und kommunizieren mit immer mehr Einzelkomponenten. Häufig hat niemand im Unternehmen den Gesamtüberblick und von den EDV-Abteilungen ist immer wieder zu hören: „Wir wissen gar nicht mehr, was wir da vernetzen.“

Das Industrie-Netzwerk ist auch in Ihrem Betrieb zum „zentralen Nervensystem“ geworden. Ihre Instandhaltung steht und fällt mit der Stabilität dieses Systems. Sie müssen sich deshalb unbedingt in die Planung und Integration der betriebsweiten Vernetzung einschalten und unbequeme Fragen stellen:

  1. Welche Vorteile hat eine Vernetzung?
  2. Welche Gefahren drohen? Kann ein Fehler irgendwo im Netz das ganze System lahmlegen?
  3. Werden die Daten wirklich genutzt? Was wird damit erreicht und von wem?

Gerade als Nichtfachmann im IT-Bereich haben Sie oft einen besseren und objektiveren Einblick in die Gesamtzusammenhänge. Aber auch einzelne Systeme, etwa Bearbeitungszentren, können allein eine sehr hohe Komplexität erreichen. Jede zusätzliche Funktion schlägt sich nicht nur in einer höheren Investition nieder, sondern erhöht auch die Anfälligkeit für Fehler und Ausfälle.

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