Design, organization and implementation of a methods pool and an application systematics for condition based maintenance

摘要

Zunehmender Wettbewerb in der Industrie erfordert immer kürzere Amortisationszeiten von kapitalintensiven Produktionsanlangen. Wesentliche Voraussetzungen für die Realisierung kurzer Amortisationszeiträume sind eine hohe Verfügbarkeit der Anlagen und das Erreichen einer gleichmäßig hohen und konstanten Produktqualität. Eine effiziente Instandhaltungsstrategie unterstützt diese Anforderungen an die Verfügbarkeit und an die Produktqualität, vor allem durch eine geringe Bedarfswartung und zunehmend vorbeugende Instandhaltungsbemühungen. In der Industrie wird hierzu häufig die zustandsbasierte Instandhaltung (Condition Based Maintenance - CBM) angewendet. Die CBM Methode versucht aus Zustandseinschätzung der Maschinen, abgeleitet von verschiedenen Zustandsüberwachungs-Verfahren (Condition Monitoring Technique - CMT) und zerstörungsfreien Prüfungen (Nondestructive Test - NDT), erste Mängel zu identifizieren, bevor sie sich kritisch auf die Produktion auswirken.Ein effektives CBM Programm verlangt eine frühe Fehlererkennung und eine genaue Identifikation der Fehlerattribute. Diese Anforderungen werden in der Industrie heute noch unzureichend erfüllt. Die Ursache liegt vor allem in den hohen Kosten, die sich aufgrund unzureichender Information über die potenziellen Fehler ergeben, sowie in der unzulänglichen Kenntnis oder ungeeigneten Anwendung von verschiedenem CMTs und NDTs begründet. Daher werden im Rahmen dieser Arbeit eine neuartige Toolbox und ein Anwendungskonzept entwickelt, um die Umsetzung eines effektiven CBM Programms in der Automobil-Zulieferindustrie zu unterstützen. Hierbei ist der Ansatz so allgemein gewählt, dass er nicht nur auf das Anwendungsgebiet der Automobilindustrie beschränkt ist, sondern auch auf die allgemeine Herstellungs- oder Produktionsindustrie angewendet werden kann.Die CBM-Toolbox setzt sich aus drei Hauptwerkzeugen zusammen. Das erste Werkzeug fasst statistische Fehler-Analysen zusammen, die die in einem Informationssystem des Betriebes vorhandenen Fehlerdaten auswertet, um die relevanten Informationen tabellarisch bzw. grafisch darzustellen. Das zweite Werkzeug ist eine Wissensdatenbank in der das Expertenwissen über verschiedene CMTs und NDTs verwaltet wird. Dieses Expertenwissen ist so strukturiert, dass zusätzlich zu jeder Methode, ihre Anwendbarkeit, Nachweisbarkeit und Vorteile bzw. Nachteile dargestellt werden. Das dritte Werkzeug ist eine objektbasierte Problem-und-Ursache-Analyse, deren Ergebnis eine tabellarisch dargestellte Problem-Ursache Beziehung von besonderen Maschinenanlagen ist. Diese Hauptwerkzeuge werden durch zwei weitere Werkzeuge, ein Finanzanalyse-Werkzeug und eine Auswahlmatrix ergänzt, die die verschiedenen Entscheidungsmöglichkeiten hinsichtlich der Umsetzbarkeit bewertet.