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Instandhaltung 2.0 mit System – Industrie 4.0

Instandhaltung 2.0 mit System – Industrie 4.0

Instandhaltung mit den neuen Industrie 4.0 Methoden und condition Monitoring sowie CMMS basierte Instandhaltung 2.0.

Wie sieht der Weg aus den Unternehmen beschreiten müssen um ihre Instandhaltung von korrektiver Instandhaltung zur prognostizierten Instandhaltung zu bekommen. Versprochen werden den Betreibern und Unternehmen die einfachsten und effektivsten Tools um Prediktive Maintenance einfach und schnell umzusetzen.

Doch was ist wirklich nötig um eine prognostizierten Instandhaltung zu etablieren? Erfahrungen und Erkenntnisse aus der Vergangenheit sind da ein wichtiger Baustein. Condition Monitoring findet schon länger in den Betrieben statt und kann uns als ein Wegweiser hin zur Prognose von Ausfallferhalten von Maschinen und Anlagen dienen. Auswertung und Analyse der gewonnen Daten werden als weiterer Baustein zum Gelingen von Prediktive Maintenance benötigt.

1.Die Instandhaltung ist qualifizierter Dienstleister der Produktion und sichert den Fertigungsprozess.

2.Die Instandhaltung analysiert die eigenen Abläufe und Prozesse und setzt die gewonnenen Erkenntnisse kontinuierlich in Verbesserungen um.

3.Die Instandhaltung setzt sich Ziele und stellt den Erfüllungsgrad messbar dar.

4.Die Instandhaltung leistet einen positiven Beitrag zum Betriebsergebnis und erhält die Investitionen des Unternehmen.

Die derzeit vorhandenen Systeme produzieren eine Unmenge von Daten. Die davon ableitbaren Informationen sind jedoch nicht immer zu verwenden. Ziel des Condition Monitoring muss es sein, aus den erfassten Daten Informationen und Handlungsentscheidungen abzuleiten, am besten natürlich vollkommen automatisiert. Potenzielle Anlagenstörungen frühzeitig erkennen und automatische Abstellmaßnahmen einleiten heißt das Ziel von Instandhaltung 4.0 und Prediktive Maintenance.

Intelligentes Anlagen-Management und eine Steigerung des Stellenwerts der zustandsorientierten Instandhaltung sind die Folgen. Das bedeutet Predictive Maintenance auf Basis von Condition Monitoring das mithilfe von Industrie 4.0 umgesetzt wird. Aus den gewonnen Erfahrungen muss die Instandhaltung das gesamte Optimierungspotential abschöpfen und die richtigen Prognosen erstellen, das wird den Nutzungsgrad von Maschinen und Anlagen stabilisieren und am Ende steigern können.

Instandhaltung 2.0 – Industrie 4.0

Instandhaltung 2.0 – Industrie 4.0

Exzenterpressen – der Kurbeltrieb

Exzenterpressen – der Kurbeltrieb

Diese Lektüre richtet sich an die Betreiber, Bediener und Personen die mit Exzenterpressen arbeiten. Es wurde als kleiner Einstieg in den Umgang mit Pressen und als technische Grundlage für die Neulinge und Auszubildende an Pressen geschrieben.

Sicherheit geht vor und hat an Pressen oberstes Gebot.

Pressen sind heute weit verbreitet und die verschiedensten Werkstoffe und Legierungen lassen sich zu den vielfältigsten Produkten formen.

In der Umformung von Metall stellen Pressen Produkte mit anspruchsvollen technischen Eigenschaften her.

Die Automobilbranche, Luft und Schifffahrt, Bau und Landmaschinen, ja eigentlich überall sind die Teile im Einsatz. Heute werden Knetlegierungen und Sintermetalle in Form gebracht, es werden Schrauben, Muttern und Bolzen gepresst, gestanzt, gezogen und geschmiedet.

Der Kurbeltrieb bildet das meist angewandte Antriebssystem bei Pressen.

Immer wenn rotierende Bewegung und Energie des Triebwerks in eine geradlinige Bewegung umgewandelt werden muss, oder umgekehrt, spricht man vom Kurbeltrieb.

Eine um einen festen Punkt rotierende, exzentrische Welle ist mit der Druckstange (Pleuel) verbunden und wird am anderen Ende geradlinig geführt (Stößel).

Der rotierende Teil ist die Kurbel und das Pleuel ist die Druck/Schubstange die den Stößel auf und ab bewegen.

Der Pleuel sitzt formschlüssig in der Bronzelagerung auf der Exzenterwelle und wird beweglich, Kugelkopf in Kugelpfanne, mit dem Stößel verbunden.

Kurbeltriebe arbeiten nach dem sogenannten Prinzip des Gelenkvierecks.

Die einfache Form des Kurbeltriebes, auch Schubkurbel genannt, finden sie an der Werkbank, der Schraubstock. Mit einer Handkurbel und Muskelkraft wird der Hebel im Kreis um die Spindel bzw. Kurbel bewegt. An einem Kettenzug findet sich der Kurbeltrieb mit Hebel und Kurbel.

Bei Pressen wird der sogenannte Schleppkurbeltrieb verwendet, in Abwandlung auch als Kniehebeltrieb.

Mechanische Pressen gehören zu den Maschinen, die meist spanlose Formgebung des Werkstücks findet zwischen einem auf dem Pressentisch fest verbundenen Werkzeugunterteil und dem am Stößel befindlichen Werkzeugoberteil durch eine geradlinige Bewegung statt.

Das Werkstück wird in der Abwärtsbewegung zwischen Werkzeugunter,- und Werkzeugoberteil geformt.

Jeder Maschinenhersteller liefert in seiner Maschinendokumentation die passenden Unterlagen und Angaben zu allen relevanten Parametern. Beim Kauf einer Maschine sollten sie sich über die Kenngrößen der Maschinen und den Verfahrenskenngrößen ihrer Fertigung im Klaren sein.

Die Auswahl einer Presse richtet sich also in erster Linie nach der Einbauhöhe und Einbauweite des Werkzeugraums, nach der Anzahl der Hübe/min, nach der möglichen Hubhöhe des Stößels, der Nennpresskraft, der Belastbarkeit des Maschinengestells und natürlich nach wirtschaftlichen Fakten wie Stromverbrauch und Anschaffungskosten.

Als Betreiber wissen sie um die verwendeten Werkzeuge und deren Maße.

Wie tief muss das Oberwerkzeug in das Unterteil eintauchen.

Und welche Peripherie muss an und um den Pressenraum gebaut werden.

Arbeiten sie im Tiefziehbereich dann benötigen ein Ziehkissen.

Pressen sind gefährliche Maschinen und müssen „sicher“ vom Anlagenbetreiber zu bedienen sein.

Die Prüfung durch eine befähigte Person, in regelmäßigen zeitlichen Abständen, wird durch die Betriebssicherheitsverordnung und andere Verordnungen zwingend vorgeschrieben.

Die Prüfungen müssen im Prüfbericht dokumentiert werden.

Pressen und Kraftmaschinen dürfen nur betrieben werden, wenn die Betriebsanleitung und Sicherheitsunterweisungen vorliegen und den Bedienern zugänglich sind.

Hydraulik – Grundlagen

Hydraulik – Grundlagen

Das Wort Hydraulik stammt aus dem Griechischen und kann hergeleitet werden aus der Zusammensetzung der beiden Wörter hýdor „das Wasser“ und aulós „das Rohr“.

Die Lehre der Hydraulik ist die Lehre vom Strömungsverhalten der Flüssigkeiten. In der Technik und im Maschinenbau geht es bei der Hydraulik um die Übertragung von Kräften, Energie und Signalen sowie zur Schmierung.

Es geht um Druck und es geht um Volumen, um Geschwindigkeit und Reibung, um Kinetik und Statik, und um potentielle und kinetische Energie. Hydraulik ist vielseitig und vielfältig einzusetzen.

Als einer der „Väter der Hydraulik gilt in der Antike Archimedes. Die Geschichte der Prüfung einer goldenen Krone und seinem Geistesblitz in der Badewanne ist eine bis heute viel erzählte Geschichte. Der Auftrieb eines Körpers in einer Flüssigkeit soll die Geburtsstunde der Hydraulik sein, Heureka ich habe es hat er gerufen!

Auftrieb und Verdrängung von Gegenständen im Wasser ist auch Thema der Hydraulik.
In diesem Hydraulik-Trainer kann man die Grundlagen der Hydraulik und Fluidtechnik kennenlernen.

Wo treffen sie heute als erstes auf eine hoffentlich funktionierende Hydraulik?

Zuerst wäre da die Heizungsanlage ihrer Wohnung. Sie funktioniert hydraulisch. Das erhitzte Wasser wird mittels einer „Umwälzpumpe“ bis zu den „Verbrauchern“, den Heizkörpern und der Dusche, gefördert und in einem Vorratsspeicher aufbewahrt. Dann geht es beim morgendlichen Gang aufs WC weiter, hoffentlich funktioniert ihre Hydraulikanlage, sie werden es merken, wenn sie das „Ventil“ der WC Spülung betätigen. Gott sei Dank, das Wasser spült die Sachen weg. Und der Spülkasten wird automatisch mit Wasser befüllt und schaltet bei Erreichen des eingestellten Füllstands das „Füllventil“ ab.

Zähne putzen und waschen, sie drehen das „Mischventil“ des Wasserhahns auf und es kommt Wasser in der gewünschten Menge und Temperatur. Alles dank der funktionierenden hydraulischen Wasseranlage in ihrem Haus.

Damit das alles funktioniert muss die hydraulische Anlage einen Volumenstrom erzeugen. Dieser „Volumenstrom“ trifft auf verschiedene „Wiederstände“ wie Reibung im Rohr und Steigung der Rohre etc.

Aus dem Widerstand, den aufzubringenden Kräften, entsteht dann der „Druck“ in hydraulischen Anlagen.

Kräfte, die in einem hydraulischen System übertragen werden, entstehen durch den von der Pumpe erzeugten Volumenstrom. Bewegung durch einen Volumenstrom stößt in hydraulischen System auf Widerstand (z.B. die Kraft die ein Zylinder benötigt um seine Arbeit zu verrichten). Aus den Faktoren Volumenstrom und Widerstand bzw. benötigte Kraft ergibt sich der entstehende Druck.
Der erforderliche Volumenstrom wird in der Hydraulik in der Regel durch eine Pumpe erzeugt, die mittels eines elektrischen Motors angetrieben wird. Die Hydraulikflüssigkeit bleibt bei einem hydraulischen System immer im Kreislauf, in einem geschlossenen System (bei der Wasserhydraulik kann drauf verzichtet werden). Das bedeutet es gibt einen Vor- und Rücklauf für die Hydraulikflüssigkeit. Zum Beispiel kann die Hydraulikflüssigkeit durch eine Pumpe zu einem Verbraucher wie einem Hydraulikzylinder gefördert werden und wird von dort aus über eine Rücklaufleitung zum Vorratstank zurückgeleitet.

Grundlagen und Formeln der Hydraulik

Das Pascalsches Gesetz

Die Wirkung einer Kraft (F) auf eine ruhende Flüssigkeit erzeugt in dieser einen Druck (p), der sich in alle Richtungen gleichmäßig fortpflanzt und stets senkrecht auf die Begrenzungsflächen der Flüssigkeit wirkt.

Die Bewegungsrichtung in der Hydraulik und der Hydrostatik sind zwei Themen. Das heißt, dass bei der Verwendung mehrerer Zylinder jeder einzelne Zylinder entsprechend der Kraft, die zum Heben der Last an der betreffenden Stelle erforderlich ist, ausfahren wird. Die die leichteste Last hebenden Zylinder fahren zuerst aus, und die die schwerste Last hebenden Zylinder fahren zuletzt aus. Voraussetzung ist, die Zylinder haben die gleiche Druckkraft. Das bedeutet in der Praxis, Druck nimmt immer den Weg des geringsten Widerstands.

Für den Gleichlauf von 2 und mehr Zylindern gibt es verschiedene Systeme wie z.B. die Graetz Gleichrichterplatte. Oder es werden Zylinder mit Wegmesssystem verwendet.

Nach dem Gesetzt von Pascal breitet sich eine auf eine ruhende Flüssigkeit wirkende Kraft nach allen Richtungen gleich aus. Deshalb ist die Form eines Behälters oder Tank nicht von Bedeutung.

Wir finden die Anwendung des hydrostatischen Drucks im Bereich der Wasserversorgung mit Hochbehältern oder großen Wasserreservoirs auf Dächern von Häusern. Die Tower Bridge in London bewegt sich seit Jahrzehnten hydraulisch. Anfangs wurde die Brücke mittels Dampfmaschinen und Wasserdruck, mittlerweile dank einer Hochleistungshydraulik hochgeschwenkt.

Die Kraft, die ein hydraulischer Zylinder erzeugen kann, ist gleich dem hydraulischen Druck multipliziert mit der “wirksamen Kolbenfläche” des Zylinders. F= p x A

Die Leistung der Hydraulikpumpe setzt sich aus den Größen P= p x qv zusammen. P= Leistung in Watt. p= Druck in bar und qv= Volumenstrom: Sekunde.

Der Volumenstrom setzt sich aus den Größen der Querschnittsfläche der Rohre (A) und der Geschwindigkeit der Flüssigkeiten (v) zusammen. Q= A x v

Druck breitet sich in geschlossenen Systemen nach allen Seiten gleich aus. Flüssigkeiten sind frei formbar und nehmen die Gestalt des Behälters an.

Die Größe der wirksamen Kolbenfläche bestimmt durch den Druck die Kraft eines Zylinders.

Eigenschaften von Flüssigkeiten die in der Hydraulik von Bedeutung sind.

Die Viskosität ist die Fließfähigkeit einer Flüssigkeit. Die Viskosität beschreibt die Wirkung der inneren Reibung eines Fluids, das bedeutet je größer die innere Reibung umso höher ist die Viskosität.

Die Viskosität ist ein Maß für die innere Reibung infolge des Widerstandes, der bei gegenseitiger Verschiebung benachbarter Schichten in einer Flüssigkeit auftritt.

Medien mit hoher Viskosität überwinden Widerstände im hydraulischen Systemen schwerer. Der Strömungswiderstand ist höher als bei niedriger Viskosität.

Eine weitere wichtige Eigenschaft des Hydrauliköls ist die Schmierfähigkeit. Die äußere Reibung ist ein Widerstand der vom Hydrauliköl überwunden werden muss.

Die Geschwindigkeit mit der eine Flüssigkeit durch ein Hydrauliksystem strömt ist wiederum abhängig von der Viskosität und der Schmierfähigkeit.

Der nächste zu betrachtende Punkt ist die Kompressibilität der verwendeten Flüssigkeiten. Während Luft unter Druck sein Volumen beträchtlich verringern kann bleiben Öl und Wasser nahezu ohne nennenswerten Volumenverlust unter Druck. Allerdings sind in der Praxis immer Lufteinschlüsse im Fluid und das muss beachtet werden.

Mit der Geschwindigkeit und der Kompressibilität von Flüssigkeiten kommen weitere Einflussgrößen hinzu.

Die Strömung von Hydrauliköl hat entscheidenden Einfluss auf z.B. den Energieverlust einer Hydraulikanlage.

 

Fluidtechnik

Ausbildung der Instandhalter – Anlagen & Produktionsmaschinen

Ausbildung der Instandhalter – Anlagen & Produktionsmaschinen

Im Betrieb kennt und schätzt man ihn sehr, der Kollege Instandhalter ist immer bereit zu helfen und weiß Rat wenn die Maschine eine Störung hat.Er weiß Bescheid über fast alle Vorgänge und ist ein wichtiger Mitarbeiter im Betrieb, Wartungen und Inspektionen oder eine große Reparatur, ohne die Instandhalter ist es nicht möglich einen Betrieb aufrecht zu erhalten.

Wenn sie im Berufsverzeichnis unter I wie Instandhalter nachschauen werden sie ihn nicht finden, auch nicht unter S wie Servicetechniker.

Dieser wichtige Mitarbeiter hat eigentlich keine fachspezifische Ausbildung. Es werden meist Industriemechaniker, Mechatroniker und Betriebselektriker zu „Instandhaltern“ im Betrieb geformt. Oder aus der Produktion werden „Werker“ in die Abteilung Instandhaltung versetzt und eben als Instandhalter weiter gebildet und intern angelernt. Mittlerweile werden bei den Industriemechanikern eine Fachrichtung „Instandhaltung“ angeboten die aber allein nicht ausreichend ist.

Das ist für diesen wichtigen Fachbereich eine nicht ausreichende Grundlage um den Herausforderungen der Instandhaltung gerecht zu werden. Bedenkt man die neuen Techniken mit Industrie 4.0 und der Digitalisierung der Produktion und der Maschinen muss es im Berufsfeld der Instandhalter eine Neuerung geben.

Es muss einen Wandel geben da die Anforderungen und Funktionen der Instandhaltung sich weiter verändern. Heute muss die Programmierung, Visualisierung, Steuerungstechnik, Roboter, Automatisierung und Sensorik zusätzlich von der Instandhaltung abgedeckt werden. Die Basics und das Tagesgeschäft bleiben jedoch noch lange Zeit erhalten. Die neue digitale Technik steht in der Produktionshalle neben der jahrzehntealten, analogen Maschine und beide produzieren sicher und effizient. Reichte es früher aus ein guter Techniker in seinem „Fachbereich“ zu sein müssen die Instandhalter von heute viele fachübergreifende Themen abdecken.Die Instandhalter müssen neben „ihrem Fachbereich“ IT Kenntnisse, EDV Kenntnisse, Steuerungstechnik verknüpfter Systeme und viele weitere Fachkenntnisse aufweisen. Die Arbeiten in interdisziplinären Teams erfordert soziale Kompetenz und Empathie. Der Instandhalter ist ein kreativer, flexibler und abstrakt handelnder Mitarbeiter dessen Fähigkeiten für den Betrieb oftmals unterschätzt wird.

Das alles erfordert neue zielgerichtete Ausbildungsfelder die das Berufsbild der Instandhaltung abdecken und das Anforderungsprofil wiederspiegeln. Die Komplexität der heutigen Instandhaltung braucht Nachwuchs der schon in der Ausbildung die nötige Qualifikationen erwirbt.

  • Vorbereitung auf die Themen Industrie 4.0 und Instandhaltung 4.0
  • Vorbereitung auf die Digitalisierung der Produktion und der Instandhaltung
  • Moderne Instandhaltungssysteme –  Instandhaltungsstrategien                                        Prediktive Maintenance – Risk based maintenance – RCM – Lean Produktion – Preventive Instandhaltung – Condition based Maintenance – FMEA – FTA –

Die Ausbildung der Instandhalter und Servicetechniker kann schon während der Ausbildung auf die neuen Themen eingehen. „Lehre bring Ehre“ und sichert uns die nötigen Fachmänner und Frauen für die Zukunft in der Industrie.

Instandhaltung bedeutet sich immer wieder neuen Herausforderungen zu stellen. Keine Tage sind gleich und es stehen immer wieder sehr interessante Aufgaben an. Natürlich haben auch Instandhalter Routinen, die bei der Wartung und Inspektion sehr wichtig sind, doch die Abwechslung überwiegt. Die Instandhaltung macht z.B., anteilig an der Gesamtmitarbeiterzahl, die meisten Verbesserungsvorschläge für die technischen Anlagen. Sie optimieren, analysieren, werten Daten und Berichte aus und prognostizieren die Nutzungsdauer von Bauteilen und Maschinen. Es wird Zeit diesem Berufsfeld die nötige Grundlage zu verschaffen.

Aufgabenstellung Instandhaltungsleitung einer betrieblichen Instandhaltung produzierendes Unternehmen. Und diese Aufgaben müssen von den erfahrenen Kollegen teilweise in Vertretung oder als Schichtführer ebenfalls mit erledigt werden.

  • Festlegen der Instandhaltungsstrategie mit dem Management – Kurzfristig, Reaktion bei Störungen und Produktionsausfällen. Mittelfristig, vorbeugende Instandhaltung und Wartung. Langfristig, Revisionen, Retrofit, Projekte und Jahresplan I&R.
  • Planung der Instandhaltungskosten und Investitionen zusammen mit dem Management und Controlling auf Grundlage der I&R Strategie und des Jahresplans.
  • Planung der vorbeugenden Instandhaltungsmaßnahmen auf Basis der Jahresplanung, Budget und der I&R Strategie.
  • Planung der eigenen Kapazitäten, Ressourcen und Fremddienstleister für Projekte und I&R Maßnahmen. Ausfallrisiko der Anlagen und die Reaktionszeit der Instandhaltung berücksichtigen.
  • Planungen und Maßnahmen mit der AV und allen angeschlossenen Abteilungen abstimmen unter Berücksichtigung der Produktionszeiten und der Kosten. Interdisziplinäre Kommunikation über das Instandhaltungsgeschehen.
  • Ersatzteilmanagement und Lieferantenmanagement zusammen mit dem Einkauf planen und abstimmen.
  • Terminplanung für Instandhaltungsmaßnahmen erstellen. Terminverfolgung und Kontrolle des Arbeitsfortschritts von I&R Maßnahmen.
  • Aufträge vergeben, Kosten kontrollieren und Abrechnungen prüfen.
  • Dokumentieren der Instandhaltungsaktivitäten – Wissensdatenbank schaffen.
  • Auswertungen der Dokumentationen zur Schwachstellenanalyse.
  • Erstellen von Arbeitsanweisungen und Plänen auf Basis der Dokumentationen und Auswertungen. Investitionspläne, Eskalationspläne bei Störung und Produktionsausfall-Notfallpläne-Checklisten-Wartungspläne-Inspektionspläne Arbeitsanweisungen-Fehlerkataloge-Entstöranweisungen-Ersatzteilauswahl-Lasten und Pflichtenheft-Konformitätserklärungen-Statistiken etc.
  • Standardisierung von Maschinen und Ersatzteilen voran treiben.
  • Umweltschutzmaßnahen und Arbeitssicherheit, Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben und Bestimmungen
  • Entstörungen – Wartungen – Inspektionen – Inbetriebnahmen – Revisionen – Retrofit

Und es sind sicher noch einige Aufgaben die ich hier nicht erwähnt habe, die allerdings ebenso wichtig sind wie all die anderen. Sie müssen die neueste innovative Technik ins Unternehmen einbringen und sind immer auf der Suche nach der modernsten Technik und Methoden zur Anlagenverbesserung.

Prediktive Maintenance

Anforderung-Arbeitsplan-Instandhaltungsleistungen

Instandhaltungsleiter

 

Der Instandhaltungsleiter hat heute und in der Zukunft riesige Themenfelder zu bewältigen. Veränderungen finden in einem rasanten Tempo statt und es gilt immer neuen Herausforderungen gerecht zu werden. Für die Zukunft gilt es die 7 wichtigsten Themen zu lösen:

  1. Die Sicherung der Maschinennutzung zu gewährleisten und das Anlagevermögen des Unternehmens zu sichern. Ein Maschinenpark will gepflegt werden und muss doch rentabel produzieren. Analoge Maschinen stehen neben der Highend Variante von hochmodernen digitalen Anlagen.
  2. Instandhaltungskosten müssen transparent dargestellt werden um die Kosten unter Kontrolle zu behalten. Instandhaltung und Ersatzteilmanagement kosten nun einmal Geld, das beim richtigen Einsatz sehr rentabel angelegt ist. Zeigen sie in ihrer Kosten-Nutzenrechnung auf wie durch ihre Arbeit Investitionen gesichert und Anlagevermögen in Schuss gehalten wird.
  3. Etablieren von vorbeugender Instandhaltung und condition Monitoring im Zuge von Industrie 4.0. Verschiebung von korrektiver Instandhaltung hin zur präventiver Instandhaltung und über condition Monitoring und Industrie 4.0 zur Prediktive Maintenance.
  4. Digitalisierung der Produktion, der Maschinen und der Instandhaltung umsetzen. Infrastrukturen, Sensorik und andere Hardware müssen eingebaut und angeschlossen werden.Schnittstellen sind zu lokalisieren und neue Prozesse zu etablieren.
  5. Fundamentierung von Wissen im Unternehmen. Eine Wissensdatenbank schaffen um die Erfahrung der älteren Kollegen zu sichern. Wissen und Informationen sind von großer Bedeutung für eine Technikabteilung. Und das Knowhow ihrer erfahrenen Mitarbeiter ist „Gold“ wert für die Schaffung einer Wissensdatenbank im Unternehmen.
  6. Generationswechsel und Fachkräftemangel in der Instandhaltung durch Ausbildung entgegenwirken. Die „alten, erfahrenen Fachmänner“ gehen der Technikabteilung bald verloren, des halb muss ihr Wissen und Können in einer Datenbank gesichert werden. Und mit Training und Mentoringprogrammen gilt es die „jungen, wilden Facharbeiter“ mit Wissen aus Erfahrung für den Job vorzubereiten.
  7. Spagat zwischen analogen und digitalen Maschinen koordinieren. Ersatzteilmanagement und Ersatzteilverfügbarkeit gewährleisten. Reverse Engineering und 3D Druck implementieren. Lieferantenmanagement und Lieferantenoptimierung in der Instandhaltung. Lagermanagement mit zentralen und dezentralen Lagerstellen organisieren.

Das sind die Aufgaben die innerhalb der nächsten Zeit integriert und gelöst werden müssen. Natürlich bleiben die Basics und das Tagesgeschäft davon unberührt.

Aufgabenstellung einer Instandhaltungsleitung z.B.

  • Festlegen der Instandhaltungsstrategie mit dem Management – Kurzfristig, Reaktion bei Störungen und Produktionsausfällen. Mittelfristig, vorbeugende Instandhaltung und Wartung. Langfristig, Revisionen, Retrofit, Projekte und Jahresplan I&R.
  • Planung der Instandhaltungskosten und Investitionen zusammen mit dem Management und Controlling auf Grundlage der I&R Strategie und des Jahresplans.
  • Planung der vorbeugenden Instandhaltungsmaßnahmen auf Basis der Jahresplanung, Budget und der I&R Strategie.
  • Planung der eigenen Kapazitäten, Ressourcen und Fremddienstleister für Projekte und I&R Maßnahmen. Ausfallrisiko der Anlagen und die Reaktionszeit der Instandhaltung berücksichtigen.
  • Planungen und Maßnahmen mit der AV und allen angeschlossenen Abteilungen abstimmen unter Berücksichtigung der Produktionszeiten und der Kosten. Interdisziplinäre Kommunikation über das Instandhaltungsgeschehen.
  • Ersatzteilmanagement und Lieferantenmanagement zusammen mit dem Einkauf planen und abstimmen.
  • Terminplanung für Instandhaltungsmaßnahmen erstellen. Terminverfolgung und Kontrolle des Arbeitsfortschritts von I&R Maßnahmen.
  • Aufträge vergeben, Kosten kontrollieren und Abrechnungen prüfen.
  • Dokumentieren der Instandhaltungsaktivitäten – Wissensdatenbank schaffen.
  • Auswertungen der Dokumentationen zur Schwachstellenanalyse.
  • Erstellen von Arbeitsanweisungen und Plänen auf Basis der Dokumentationen und Auswertungen. Investitionspläne, Eskalationspläne bei Störung und Produktionsausfall-Notfallpläne-Checklisten-Wartungspläne-Inspektionspläne Arbeitsanweisungen-Fehlerkataloge-Entstöranweisungen-Ersatzteilauswahl-Lasten und Pflichtenheft-Konformitätserklärungen-Statistiken etc.
  • Standardisierung von Maschinen und Ersatzteilen voran treiben.
  • Neue Technik integrieren wie den 3D Druck für Ersatzteile etc.
  • Umweltschutzmaßnahen und Arbeitssicherheit, Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben und Bestimmungen
  • Audit, Umwelt; und Energiemanagement, Risiko und Gefährdungsbeurteilungen
  • Regelmäßige Prüfungen gmäß TRBS, ArbSchGes, BGV A3, BG Vorschriften etc.

Und es sind sicher noch einige Aufgaben die ich hier nicht erwähnt habe, die allerdings ebenso wichtig sind wie all die anderen. Sie müssen die neueste innovative Technik ins Unternehmen einbringen und sind immer auf der Suche nach der modernsten Technik und Methoden zur Anlagenverbesserung.

Mithilfe der Auswertungen der Instandhaltungsdokumentationen sind sie in der Lage Schwachstellen zu identifizieren und diese dauerhaft zu beseitigen. Die Instandhaltung beseitigt die Ursachen für Maschinenausfälle und ermittelt störungs- und kostenintensive Bauteile und Baudruppen. Es werden technische und organisatorische Verbesserungspotenziale aufgezeigt und Umsetzungspläne erarbeitet. Mithilfe von condition Monitoringsystemen werden Verschleiß und Anlagenausfälle frühzeitig erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet. Das Ziel muss es sein, das die Anzahl der korrektiven Instandhaltungsmaßnahmen unter denen der präventiven Instandhaltung liegen. Die Anlagenzuverlässigkeit soll gesteigert und stabilisiert werden.

Die Instandhaltung etabliert ein funktionierendes Ersatzteilmanagement mit zentraler und dezentraler Lagerhaltung. Lieferantenmanagement in Absprache mit dem technischen Einkauf . Standardisierung von Maschinen und Bauteilen schafft Platz im Lager und erleichtert der Instandhaltung die Fehelersuche und Entstörung. Mithilfe von Leisten und Pflichtenheften werden den Lieferanten und Servicepartner die Forderungen klar mitgeteilt.

 

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Prediktive Maintenance

Qualitätsmanagement

Modernestrategie

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Hydrauliköl – Moderne Technik

Hydrauliköl – Moderne Technik

Eigenschaften von Flüssigkeiten die in der Hydraulik von Bedeutung sind.

Die Viskosität ist die Fließfähigkeit einer Flüssigkeit. Die Viskosität beschreibt die Wirkung der inneren Reibung eines Fluids, das bedeutet je größer die innere Reibung umso höher ist die Viskosität.

Die Viskosität ist ein Maß für die innere Reibung infolge des Widerstandes, der bei gegenseitiger Verschiebung benachbarter Schichten in einer Flüssigkeit auftritt.

Medien mit hoher Viskosität überwinden Widerstände im hydraulischen Systemen schwerer. Der Strömungswiderstand ist höher als bei niedriger Viskosität.

Eine weitere wichtige Eigenschaft des Hydrauliköls ist die Schmierfähigkeit. Die äußere Reibung ist ein Widerstand der vom Hydrauliköl überwunden werden muss.

Die Geschwindigkeit mit der eine Flüssigkeit durch ein Hydrauliksystem strömt ist wiederum abhängig von der Viskosität und der Schmierfähigkeit.

Der nächste zu betrachtende Punkt ist die Kompressibilität der verwendeten Flüssigkeiten. Während Luft unter Druck sein Volumen beträchtlich verringern kann bleiben Öl und Wasser nahezu ohne nennenswerten Volumenverlust unter Druck.

Mit der Geschwindigkeit und der Kompressibilität von Flüssigkeiten kommen weitere Einflussgrößen hinzu.

Die Strömung von Hydrauliköl hat entscheidenden Einfluss auf z.B. den Energieverlust einer Hydraulikanlage.

Wir unterscheiden zwei Strömungsarten.

  • Laminare Strömung
  • Turbulente Strömung

Die Reynoldsche Zahl Re hilft bei der groben Berechnung von Strömungsarten.

Durch turbulente Strömung kommt es zu Druckunterschieden einer Flüssigkeit zwischen zwei Punkten im Hydrauliksystem.

Es macht dabei keinen Unterschied ob sich die Punkte zwischen dem Einlass und dem Auslass eines Ventils oder auf zwei weit entfernten Punkten im Rohrleitungssystem befinden.

Dieser Druckunterschied sorgt für einen Druckabfall durch z.B. Querschnittsverengung, Änderung der Strömungsrichtung, eigentlich durch alles was den Förderstrom beeinflussen kann.

Diese Einflüsse sorgen dafür, dass ein Hydrauliksystemen die sogenannten Druckstöße hervorbringt.

Die Stöße sind Vibrationen im Hydrauliksystem, die von der Flüssigkeit ausgelöst werden, weil die Flüssigkeit versucht zurückzuströmen bzw. die Richtung ändert.

Die zwischen zwei Punkten eingeschlossene Flüssigkeit ist Stoßwellen mit sehr hohen Geschwindigkeiten ausgesetzt.

Diese Stoßwellen erzeugen dabei einen Druckanstieg der um ein vielfaches höher als der Betriebsdruck ist.

Diese Druckspitzen führen immer wieder zu Schäden an hydraulischen Bauteilen, Rohren und Schläuche, die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Druckes in Flüssigkeiten entspricht rund der dreifachen Schallgeschwindigkeit Die kinetische Energie einer Druckflüssigkeit darf bei den Berechnungen nicht vernachlässigt werden.

Kehrt die Flüssigkeit in den ruhenden Zustand zurück sind keine Druckspitzen mehr wahrzunehmen.

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Hydraulic oil – Modern technology

Properties of liquids that are important in hydraulics.

The viscosity is the fluidity of a liquid. The viscosity describes the effect of the internal friction of a fluid, which means the greater the internal friction, the higher the viscosity.

Viscosity is a measure of the internal friction due to the resistance that occurs with mutual displacement of adjacent layers in a liquid.

High viscosity media overcome resistance in hydraulic systems heavier. The flow resistance is higher than at low viscosity.

Another important feature of hydraulic oil is its lubricity. The external friction is a resistance that must be overcome by the hydraulic oil.

The speed with which a liquid flows through a hydraulic system is in turn dependent on the viscosity and lubricity.

The next point to consider is the compressibility of the fluids used. While pressurized air can significantly reduce its volume, oil and water remain under pressure almost without significant volume loss.

With the speed and the compressibility of liquids further influencing factors are added.

The flow of hydraulic oil has a decisive influence on e.g. the energy loss of a hydraulic system.

We distinguish between two types of flow.

Laminar flow
Turbulent flow

The Reynolds number Re helps in the rough calculation of flow types.

Turbulent flow causes pressure differences between a liquid and two points in the hydraulic system.

It makes no difference whether the points are located between the inlet and the outlet of a valve or at two distant points in the piping system.

This pressure difference provides for a pressure drop by e.g. Cross-sectional constriction, change in the flow direction, actually by anything that can affect the flow rate.

These influences ensure that a hydraulic system produces the so-called pressure surges.

The shocks are vibrations in the hydraulic system that are triggered by the fluid because the fluid is trying to flow back or change direction.

The liquid trapped between two points is exposed to shock waves at very high speeds.

These shock waves generate a pressure increase which is many times higher than the operating pressure.

These pressure peaks repeatedly lead to damage to hydraulic components, pipes and hoses, the propagation speed of the pressure in liquids corresponds to around three times the speed of sound The kinetic energy of a pressure fluid must not be neglected in the calculations.

If the liquid returns to the dormant state no more pressure peaks are noticeable.

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Fehlersuche bei Maschinenausfall durch Störung

Fehlersuche bei Maschinenausfall durch Störung

Fehlersuche an Maschinen und Anlagen

Bei Störungen an komplexen Maschinen müssen sie systematisch und selektiv vorgehen.

Die Arbeit in interdisziplinären Teams (Elektrik-Mechanik-Steuerungstechnik) bringt bei der Fehlersuche einige Vorteile.

So kann die Fehlfunktion Schritt für Schritt eingegrenzt werden. Sie verkürzen die Standzeit durch das parallele Abarbeiten verschiedener Teilprozesse zur Entstörung der Anlage.

Es gibt auch hier die verschiedensten Methoden eine Fehlfunktion einzugrenzen und zu lokalisieren.

Die Fehlerbaumanalyse (FTA) ist ein solches System. Die Fehlerbaumanalyse ist ein Analyseverfahren, das zur Untersuchung der Zuverlässigkeit komplexer Produkte und Prozesse entwickelt wurde.

Gemäß der DIN 25424 ist ein Fehlerbaum die graphische Darstellung von Fehlerbaumeingängen, mithilfe der Fehlerbaumanalyse kann ein Fehler systematisch eingegrenzt und beseitigt werden.

Anhand von Checklisten bzw. Fehlerkatalogen kann die Instandhaltung planvoll die Entstörung und Fehlerbeseitigung vornehmen und anschliessend dokumentieren.

Das systematische eingrenzen der Fehler und Störungen durch die selektive Feststellung verschiedener Funktionen erleichtert die Arbeit der Instandhaltungsmitarbeiter.

Bei zufälligen Fehlern ist die genaue Feststellung und Analyse der Störung ein wichtiger Baustein zu mehr Maschinennutzungszeit.

Ein Beispiel aus der Praxis: Ausfall der Steuerung an einer wichtigen Produktionsmaschine. Trotz intensiver Beobachtung lässt sich keine Fehlfunktion feststellen.Die Instandhaltung simuliert die verschiedensten Zustände um herauszufinden was zum Ausfall der Anlage geführt hat.

Die Instandhaltung erhöht die Temperatur der Steuerung mithilfe eines Heizlüfters um 20°C ohne das die Anlage ausfällt.

Nun simulieren sie Erschütterungen oder Vibrationen mithilfe eines einstellbaren Rüttelmotors. Und siehe da die Steuerung fällt erneut nach kurzer Zeit aus. Nun werden die Anschlüsse und alle Platinen durch die Fachabteilung untersucht.

Das Ergebnis ist eindeutig und zeigt die Wirksamkeit der Methoden, eine Platine hat einen feinen Riss der bei Vibrationen zum Ausfall der Steuerung geführt hat.

Die systematische Simulation verschiedener Zustände und Änderungen hat der Instandhaltung geholfen die Störung dauerhaft zu beseitigen.

Jeder Fehler kann eine Kette von Folgefehlern an einer Anlage auslösen. Sie können die Fehler einzeln beseitigen oder sie analysieren die genaue Fehlerursache. Erstellen sie Pläne mit den Abhängigkeiten von Teilsystemen und Baugruppen. Welche Funktion hat Einfluss auf Folgesysteme?

Sind alle Funktionen notwendig um die Hauptfunktionen aufrecht zu erhalten?

Sie können auch den einfachen aber durchaus sehr kostenintensiven Weg des Bauteilaustausches gehen.

Es werden alle relevanten Bauteile und Baugruppen als Austauschteil vorgehalten. Kommt es zu einer Störung an einer Maschine wird die entsprechende Baugruppe direkt ausgetauscht.

Im Anschluss wird an dem demontierten Bauteil der Fehler in der Werkstatt gesucht und das Bauteil instandgesetzt.

Eine aus dem digitalen IT Bereich bekannte Methode ist das Single Step Processing. Komplexe Prozesse werden in einzelne Bereiche gegliedert und Schritt für Schritt abgearbeitet.

Jeder Vorgang wird einzeln geprüft und verifiziert ob das Ergebnis mit den Vorgaben übereinstimmt.

Eine neue Methode die in der Luftfahrt schon lange im Einsatz ist die Blackbox Technologie. Bevor eine Maschine ausfällt kommt es in den meisten Fällen zu Änderungen verschiedener Parameter und die Maschine verhält sich anders als im Normalzustand. Mittels einer digitalen Speichereinheit der sogenannten Blackbox werden alle relevanten Daten ständig aufgezeichnet. Bei einem Maschinenausfall können die Instandhaltungsmitarbeiter die Daten der Blackbox auswerten und Rückschlüsse auf den Störgrund eruieren. Um Störungen und Fehlfunktionen zu analysieren müssen alle relevanten Daten gesammelt werden. Selbst banal erscheinende Dinge können die Produktion nachhaltig beeinflussen.

Schließen sie nichts aus und gehen sie dabei Schritt für Schritt vor. Jede Änderung bedarf der Überprüfung. Versuchen sie nicht mehrere Änderungen auf einmal zu erledigen. So können sie am Ende nicht genau sagen was zum Erfolg geführt hat.

Ein wesentlicher Punkt für die Effektivität ist die Instandhaltung Strategie.