Eine hohe Maschinennutzungszeit und eine geringe Ausfallrate bedürfen bei immer komplexer werdenden Anlagen eines ausgereiften und methodischen Instandhaltungskonzeptes. Ein Mittel, mit dem Sie in der Instandhaltung eine nachhaltige Strategie entwickeln können, ist die Schwachstellenanalyse und -beseitigung nach DIN 31051.
Der Begriff der Schwachstelle und Schwachstellenanalyse selbst wurde im Jahr 1980 in der DIN 31051 definiert und mit der Neufassung der DIN 31051: 2003-06 den Instandhaltungstätigkeiten zugeordnet. Im Rahmen der Inspektion wird eine Fehleranalyse durchgeführt, die u. a. in der Schwachstellenanalyse mündet und in einer Verbesserung, die wirtschaftlich sinnvoll ist, mündet.
Schwachstelle = Betrachtungseinheit, bei der ein Ausfall häufiger, als es der geforderten Verfügbarkeit entspricht, eintritt und bei der eine Verbesserung möglich und wirtschaftlich vertretbar ist.
Der häufig in der Praxis verwendete Arbeitsablauf der Schwachstellenanalyse und -beseitigung sieht folgende Arbeitsschritte vor:
- Analyse und Auswertung von Daten, Informationen und Erfahrungen
- Anwendung einer Strategie/Systematik; Ableiten von Folgerungen
- Statistische Analysen des SCADA/BDE/MDE/OEE
- Empfehlungen für die Durchführung-Interdisziplinäre Teams
- Planung der Schwachstellenbeseitigung
- Dokumentation und Erfassung aller Daten
- Durchführung systematischer Schwachstellenanalysen an Systemen/Anlagen Maschinen etc.
- Anwendung der Methodik im gemischten Team, Top Ersatzteilverbräuche ermitteln, Top Störungen
- Konsequente Erfassung von Schadensbildern und Schadensursachen im System für Analysen und Auswertungen
- Etablierung einer Methode zur systematischen Reduzierung von Wiederholstörungen -Fehlerkataloge, Entstörungsanweisungen, Schulungen der Mitarbeiter, Standardisierung
- Durchführung der Maßnahmen und Kontrolle der Umsetzung
- Auswertung, Anpassungen und Erfahrungsrückfluss LL
Die Instandhaltungsstrategie bestimmt die Anforderungen an die Ersatzteilstrategie. Ohne Kenntnis bzw. Festlegen einer Strategie keine effizientes Ersatzteilmanagement!
Instandhaltung erfordert ein hohes Maß an Disziplin und Flexibilität.Alle Leistungen der Instandhaltungen müssen konsequent dokumentiert werden.
Wenn wichtige Maschinen und Anlagen in der Produktion ausfallen kann es auch schon mal hektisch werden. So dürfen bei vielen Unternehmen die Fertigungsstraßen quasi nie stillstehen. Der OEE und die technische Verfügbarkeit müssen möglichst auf Top Niveau gehalten werden und so manches Unternehmen ist bei der Berechnung des OEE’s meist sehr optimistisch.
🛠️ Schwachstellenanalyse im Maschinenbau – DIN 31051 praxisnah angewendet
In der modernen Fertigung entscheidet technische Verfügbarkeit über Effizienz, Liefertreue und Wettbewerbsfähigkeit. Die DIN 31051 liefert dafür das Fundament – und mit der Schwachstellenanalyse ein zentrales Werkzeug, um Instandhaltung systematisch und wirtschaftlich auszurichten.
🔍 Was ist eine Schwachstelle im Maschinenbau?
Eine Schwachstelle ist laut DIN 31051 (2003) eine technische Komponente oder Funktionseinheit, die:
- überdurchschnittlich häufig ausfällt,
- und deren Optimierung wirtschaftlich sinnvoll und technisch umsetzbar ist.
In der Praxis betrifft das typischerweise:
- Lagerstellen, Hydraulikzylinder, Kupplungen, Ventile, Sensorik
- Pneumatiksysteme, Antriebe oder SPS-Module mit Wiederholstörungen
- Maschinenbaugruppen, bei denen MTBF-Werte (Mean Time Between Failures) signifikant unterschritten werden
🔄 Praxisablauf der Schwachstellenanalyse (nach DIN 31051)
Ein systematisches Vorgehen umfasst fünf Schritte:
1. Daten erfassen und strukturieren
- Betriebsdaten, Stillstände, Reparaturzeiten und Störgründe sammeln
- Quellen: BDE, MES, TPM-Boards, Instandhaltungssoftware
2. Wiederholungen & Muster erkennen
- Welche Fehler treten gehäuft auf? (z. B. gleiche Komponente an verschiedenen Maschinen)
- Pareto-Analyse: 20 % der Ursachen verursachen 80 % der Ausfälle
3. Ursachenanalyse durchführen
- Technische Analyse mit z. B. Ishikawa, 5-Why oder FMEA
- Zustandsdaten prüfen (z. B. Thermografie, Schwingungsmessung, Ölanalysen)
4. Verbesserungspotenzial bewerten
- Was kostet der Ausfall pro Stunde?
- Welche Maßnahme (z. B. Umbau, Materialwechsel, Softwareupdate) ist wirtschaftlich?
5. Maßnahmen umsetzen und überwachen
- Verbesserungsmaßnahme einführen
- Wirkung (z. B. gesteigerte MTBF) messen und dokumentieren
🧩 Verankerung in der DIN 31051
Die Schwachstellenanalyse ist kein isolierter Prozess, sondern Teil des Normkreislaufs:
| Maßnahme | Bedeutung in der Analyse |
|---|---|
| Inspektion | Grundlage: Zustandsdaten, Fehlererfassung |
| Instandsetzung | Reaktion: Wiederherstellung nach Ausfall |
| Verbesserung | Ziel: Ursachenbeseitigung & Daueroptimierung |
Sie bildet also die Brücke zwischen reaktiver Fehlerbehebung und präventiv-strategischer Instandhaltung.
⚙️ Maschinenbau-spezifische Beispiele
- CNC-Fräsmaschine: Wiederholter Ausfall durch Spindellagerschaden – nach Analyse Umstieg auf hochbelastbare Hybridlager mit besserer Schmierung.
- Montageautomat: Häufige Störungen an der Sensorik – Schwachstelle lokalisiert, Schirmung gegen EMV verbessert.
- Hydraulikpresse: Dichtungsversagen alle 6 Monate – nach Untersuchung auf temperaturfeste Werkstoffe umgerüstet, Standzeit verdoppelt.
✅ Fazit
Die Schwachstellenanalyse ist im Maschinenbau der Schlüssel zu technischer Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit.
Durch klare Analyse und systematische Verbesserung:
- Sinken ungeplante Stillstände
- Steigt die Lebensdauer technischer Systeme
- Lässt sich Instandhaltung gezielt auf „kritische 20 %“ fokussieren
👉 Die Norm DIN 31051 liefert dafür die nötige Struktur – technisch fundiert, wirtschaftlich sinnvoll, praxisbewährt.
Hier ist ein zusammenhängender Überblick zu DIN 31051 und DIN EN 13306
📘 DIN 31051 – Grundlagen der Instandhaltung
DIN 31051 beschreibt eine systematische Herangehensweise zur Instandhaltung technischer Objekte und gliedert diese in vier Grundmaßnahmen (buerklin.com):
- Wartung (Maintenance)
– Maßnahmen wie Schmieren, Reinigen, Einstellen oder der Austausch verschlissener Teile, um den Soll‑Zustand möglichst lange zu erhalten und den Abbau des Abnutzungsvorrats zu verlangsamen (de.wikipedia.org). - Inspektion (Inspection)
– Überwachung und Beurteilung des Ist‑Zustands durch Prüfung, Messung oder Beobachtung. Ziele sind Früherkennung von Schäden und Ursachenanalyse (de.wikipedia.org). - Instandsetzung (Repair)
– Eingriffe wie Reparieren oder Ersetzen defekter Komponenten, um den definierten Soll‑Zustand wiederherzustellen (de.wikipedia.org). - Verbesserung (Improvement)
– Maßnahmen zur Optimierung von Zuverlässigkeit, Sicherheit und Bauweisen, ohne die ursprüngliche Funktion zu verändern .
Wichtig ist auch der Begriff Abnutzungsvorrat – das Potenzial eines Objekts, bestimmte Leistungen zu erbringen. Ist dieser aufgebraucht, muss zurückgestellt oder ersetzt werden, da die Funktion nicht mehr gewährleistet ist (de.wikipedia.org).
DIN 31051 versteht Instandhaltung als einen Lebenszyklus‑Prozess, der sowohl technische als auch administrative und Managementmaßnahmen umfasst – von Planung und Dokumentation bis zur Analyse (de.wikipedia.org).
Die aktuelle Fassung ist erstmals 2019 veröffentlicht worden, nach vorherigen Versionen aus 2003 und 2012 .
📘 DIN EN 13306 – Einheitliche Instandhaltungsbegriffe (Europaweit)
DIN EN 13306 (auch EN 13306:2017/2018) ist eine europäische Norm, die einheitliche Begriffe und Definitionen für Instandhaltungstätigkeiten festlegt (webstore.ansi.org). Sie unterscheidet sich in Struktur und Begrifflichkeit von DIN 31051, ergänzt aber diese national um einheitliche Terminologie.
Kernaussagen:
- Instandhaltung umfasst alle technischen, administrativen und Managementmaßnahmen, um den funktionalen Zustand von Objekten zu erhalten oder wiederherzustellen (de.wikipedia.org, webstore.ansi.org).
- Sie ist nicht auf Software‑Instandhaltung beschränkt (de.wikipedia.org).
- Die Norm untergliedert Begriffe nach:
- Arten (präventiv, korrektiv, …
- Tätigkeiten (Inspektion, Wartung, Zustandsüberwachung, u. v. m.) (de.wikipedia.org).
Die neueste Fassung stammt aus Februar 2018 (EN 13306:2017, veröffentlicht 2018-02) und ersetzt ältere Versionen von 2001/2010 (dinmedia.de).
🔄 Zusammenspiel DIN 31051 & EN 13306
| Aspekt | DIN 31051 | DIN EN 13306 |
|---|---|---|
| Art | Nationale Norm (Deutschland) | Europäische Norm (CEN, über DIN angenommen) |
| Struktur | Vier Grundmaßnahmen (Wartung, Inspektion, etc.) | Begriffslexikon, Tätigkeiten und Instandhaltungsarten |
| Inhaltlicher Fokus | Managementprozess mit Abnutzungsvorrat, Hinweise auf Organisation, Dokumentation | Einheitliche Terminologie, detaillierte Begriffsdefinitionen |
| Ziel | Praxisorientiertes Vorgehen bei der Instandhaltung | Harmonisierung von Begriffen über Europa hinweg |
Die DIN 31051 wird mittelfristig durch DIN EN 13306 ersetzt, sobald die europäische Norm vollständig übernommen ist (baunormenlexikon.de, dinmedia.de, de.wikipedia.org).
🧭 Fazit
- DIN 31051 liefert ein praxisnahes Rahmenkonzept und definiert zentrale Instandhaltungsmaßnahmen entlang des Lebenszyklus.
- DIN EN 13306 sorgt für einheitliche Terminologie und begriffliche Klarheit europaweit.
- Gemeinsam bilden sie die Normengrundlage der modernen Instandhaltung – organisatorisch, technisch und sprachlich optimiert.
Maintenance - Interim Management - Wartung & Instandhaltung 