Betriebliche Instandhaltung (eBook)

Dr. Jens Reichel, Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH, ist Leiter der Energie, Infrastruktur und Anlagentechnik. Nach dem Studium des Allgemeinen Maschinenbaus und Tätigkeit als wissenschaftlicher Angestellter an der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg ist Reichel seit 1990 tätig bei den Hüttenwerken Krupp Mannesmann in Duisburg. Dort übernahm er zunächst Stabstätigkeiten als Betriebsingenieur „Informationssysteme" und Abteilungsleiter „Systemtechnik Anlagenwirtschaft". Ab 1996 leitete er operative Aufgaben in unterschiedlichem Zuschnitt interner Dienstleistungen. Seit 2008 ist Reichel Leiter Energie, Infrastruktur und Anlagentechnik; was alle Standortdienstleistungen, zentrale Instandhaltungsaufgaben und die Energieversorgung mit ca. 500 Mitarbeitern umfasst. Ehrenamtlich engagiert sich Reichel im VDI-Hauptausschuss Instandhaltung seit mehr als 10 Jahren, er wirkte federführend bei der Erarbeitung diverser VDI-Richtlinien zur Instandhaltung. Seit 2008 ist er Obmann des VDI-Hauptausschuss Instandhaltung. Dr.-Ing. Gerhard Müller ist stellv. Institutsleiter, Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und Automatisierung IFF, Magdeburg. Jahrgang 1951. Müller hatte als studierter Betriebsgestalter von 1974 bis 1992 die Stellung eines Oberingenieurs am Institut Fabrikautomatisierung und Fabrikbetrieb der TU „Otto-von-Guericke" Magdeburg inne. Seit 1992 ist er am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF Magdeburg in leitenden Funktionen und seit 2002 als stellvertretender Institutsleiter tätig. Als Mitglied des Vorstands der VDI-Gesellschaft Produktionstechnik (ADB) und als stellvertretender Obmann im VDI-Hauptausschuss Instandhaltung sowie als Leiter des Kompetenzfeldes Anlagenmanagement ist er seit 1997 engagiert. Regional ist er als Vorstandsmitglied in die Arbeit des RKW Sachsen-Anhalt e.V. und des ZERE Sachsen-Anhalt e.V. eingebunden. Dr.-Ing. Johannes Mandelartz Verein Deutscher Ingenieure e.V. VDI ist Geschäftsführer der VDI-ADB und VDI-FML, Düsseldorf. Jahrgang 1961. Nach der Ausbildung zum Betriebsschlosser studierte Mandelartz Maschinenbau an der Fachhochschule Aachen. Anschließend war er vier Jahre als Betriebsingenieur bei der Rheinbraun AG (heute RWE-Power) in Köln tätig. An der RWTH Aachen nahm er 1990 das Studium des allgemeinen Bergbaus auf. 2000 promovierte er neben seiner Tätigkeit als Projektingenieur bei der XGraphic-Ingenieurgesellschaft in Herzogenrath. Es folgte eine Beratertätigkeit bei der PricewaterhouseCoopers Unternehmensberatung (PwC) im Bereich der Energiewirtschaft und Non Profit-Organisationen. Als Senior-Consultant wechselte er 2002 als Gruppenleiter zum VDI. Dort ist er heute als Geschäftsführer verantwortlich für die Gesellschaften Produktionstechnik (VDI-ADB) und Fördertechnik-Materialfluss-Logistik (VDI-FML).

Vorwort 5
Grußwort von VDI-Direktor Dr. Willi Fuchs 8
Grußwort von Dr. Carl-Dieter Wuppermann 10
Inhaltsverzeichnis 12
Teil I Organisation der Instandhaltung im Wandel 21
Kleine Chronik der Instandhaltung – Schlaglichter einer Entwicklung 22
Der Weg von einer produktionsintegrierten Instandhaltung zum erfolgreichen, outgesourcten Dienstleister 32
Einleitung 32
Die produktionsintegrierte Instandhaltung in einem Maschinenbau-Unternehmen (1950–1990) 32
Interne zentrale Dienstleistungs-AUE Instandhaltung (1990–1993) 34
Einführung von Kaizen und TPM in der Instandhaltung und im Unternehmen (1993–1999) 36
Die Instandhaltung wird Profit-Center (1999–2001) 38
Outsourcing des Profit-Centers Instandhaltung – Gründe und Zielsetzung 40
Outsourcing des Profit-Centers Instandhaltung im Jahr 2001 – Prozessablauf 41
Outsourcing des Profit-Centers Instandhaltung – Bewertung 42
Zusammenarbeit mit den Betreibern – Bewertung aus Sicht der outgesourcten Niederlassung 43
Zukünftige Weiterentwicklung der strategischen Partnerschaft 45
Literaturverzeichnis 46
Instandhaltungsmanagement als Gestaltungsfeld Ganzheitlicher Produktionssysteme 47
Einführung 47
Das Toyota Produktionssystem 47
Lean Production 48
Ganzheitliche Produktionssysteme 49
Kapieren statt Kopieren 50
Aufbau Ganzheitlicher Produktionssysteme 51
Neue Anforderungen an die Instandhaltung bei der Einführung eines Ganzheitlichen Produktionssystems 54
Einsatz der GPS-Methoden in der Instandhaltung 55
Identifikation von Verschwendung in der Instandhaltung 57
Mitarbeiterqualifizierung im Rahmen der Einführung eines GPS und der Einfluss auf die Instandhaltung 58
Fazit 60
Literaturverzeichnis 60
Ein Lehrstück! 62
Teil II Management der Instandhaltung 65
30 Jahre Entwicklung der Instandhaltung – von der ausfallorientierten Instandhaltung zum gemeinsamen TPM und RCM 66
Einführung 66
Entwicklungsstufen der Instandhaltung 67
Entwicklungsstufen der Instandhaltung 67
TPM an einem Kaltwalzgerüst 70
RCM Pilotprojekt in einer Gießerei 77
Zusammenfassung 87
Literaturverzeichnis 89
TPM – eine Basis für die wertorientierte Instandhaltung 90
Entwicklung der Wertorientierung in der Instandhaltung 90
TPM-Konzepte und Begrifflichkeiten – ein Überblick 94
Umsetzung der Wertorientierung in der Instandhaltung mit TPM 97
Fazit und Ausblick 100
Literaturverzeichnis 101
Instandhaltung und Plant Asset Management – zwei Welten? 103
Einführung 103
Was ist Plant Asset Management? 104
Ausblick 110
Literaturverzeichnis 110
Wie LCC-Management die Produktionstechnik und die Instandhaltung verändert 112
Einführung 112
Entwicklung von Lebenszykluskosten-Management 112
Einsatzbeispiele von Lebenszyklusmanagement bei Betreibern (Fall 1: LCC-M bzw. TCO) 114
Einsatzbeispiele von Lebenszyklusmanagement in der Entwicklung (Fall 2: Design to LCP) 119
Zusammenfassung und Ausblick 120
Literaturverzeichnis 121
Teil III Information und Wissen in der Instandhaltung 122
Entwicklung und methodische Verbesserung der Arbeitssicherheit in der Instandhaltung 123
Einleitung 123
Unfallentwicklung 1970 bis heute 123
Die Ansatzpunkte in der Sicherheitsarbeit 125
Zusammenfassung 142
Literaturverzeichnis 143
Murphys Gesetz in der Instandhaltung 144
Die Bedeutung einer zustandsorientierten Instandhaltung – Einsatz und Nutzen in der Investitionsgüterindustrie 145
Einleitung 145
Anforderungen an die Instandhaltung 145
Instandhaltungsstrategien 147
Die Nutzung von Betriebsmitteln 149
Funktion und Ausfallrisiko 150
Inspektionstechniken und Anwendungsbeispiele 151
Qualität und Fähigkeitsnachweis 153
Messtechniken und Anwendungsbeispiele 155
Ausblick und Resümee 157
Literaturverzeichnis 159
Informations- und Kommunikationstechnologien für die Instandhaltungsplanung und -steuerung 160
Einführung 160
Aufgaben der Instandhaltung 160
Instandhaltungsplanungs- und Steuerungssysteme – Begriff und Ziele des Einsatzes 162
Entwicklung der IuK-Technologie in der Instandhaltung 164
Die Zukunft der IPS-Systeme 169
Literaturverzeichnis 169
Teil IV Zukunftstrends 171
Umsetzung von CE-Prozessen durch neue Methoden und interaktive 3-D-Modelle 172
Einleitung 172
Nutzen der interaktiven 3-D-Maschinenmodelle 175
Die Organisation des CE-Prozesses und die Integration von interaktiven 3-D-Maschinenmodellen 178
Vorteile für Maschinenhersteller und Betreiber 179
Ausblick 180
Literaturverzeichnis 181
Weiterführende Informationen 182
Bildquellennachweis 182
Murphys Gesetz in der Instandhaltung 183
Infrarot-Thermografie in der Instandhaltung der chemischen Industrie 184
Maßnahmen zur Sicherung von Qualität und Effizienz der Anwendung 185
Infrarot-Thermografie als Messmethode und Bedingungen für den Einsatz zur Fehlerdiagnose 185
Typische Anwendungen der Infrarot-Thermografie in der Instandhaltung 187
Umfang des Einsatzes der Infrarot-Thermografie in den jeweiligen Anwendungsgebieten 188
Beispiele aus dem Anwendungsgebiet Maschinen- und Anlagentechnik 190
Ausblick 197
Literaturverzeichnis 198
Online Condition Monitoring mit der Stresswellenanalyse 199
Einführung 199
Condition Monitoring in der Kraftwirtschaft 199
Online Condition Monitoring mit der Stresswellenanalyse 201
Beispiel für den Einsatz der Stresswellenanalyse bei Evonik 209
Fazit 214
Anwendungsgebiete und Nutzen der RFIDTechnologie in der Instandhaltung 216
Einleitung 216
Anwendung von RFID in der Instandhaltung 217
RFID in der Instandhaltung – Was bringt die Zukunft? 223
Zusammenfassung 225
Literaturverzeichnis 226
Bildnachweis 227
Verbesserte Ausbildung für neue Betriebsleiter und -ingenieure – eine wichtige Investition in die Zukunft 228
Zusammenfassung 228
Ausgangssituation 228
Aufgaben von Betriebsleitern, -ingenieuren und -meistern 229
Weiterentwicklung des Trainingsprogramms 231
Ergebnisse und Ausblick 234
Qualifizierung von Fachkräften in der Instandhaltung mit VR-Technologien 235
Einleitung 235
Anforderungen an die Qualifizierung von Fachkräften in der Instandhaltung 236
Lernen im Arbeitsprozess 237
Qualifikationen und Kompetenzen 237
Lösungsansatz: virtuell-interaktive Lernumgebungen 239
Ausblick und Perspektiven 242
Literaturverzeichnis 242
Kombinierter Einsatz von RFID zur Lebenszyklusverfolgung mobiler Betriebsmittel 244
Einleitung 244
Verfolgung mobiler Betriebsmittel 245
Das Kokillenverfolgungssystem 248
Nutzen der automatisierten Kokillenverfolgung 251
Ausblick 251
Literaturverzeichnis 251
Teil V Instandhaltung als Dienstleistung 252
Dienstleistung Instandhaltung 253
Ausgangssituation, Markt, Wettbewerb 253
Veränderte Anforderungen 255
Dienstleistung Instandhaltung 257
Outsourcing (Rahmenbedingungen, Varianten, Vorgehensweise) 259
Pro-Aktive Instandhaltung 264
Ausblick 269
Literaturverzeichnis 269
Neue Servicekonzepte in der Instandhaltung am Beispiel der Prozessindustrie 270
Einleitung 270
Entwicklung der Service-Strukturen in der Prozessindustrie 271
Alternative Geschäftsmodelle 273
Optimierung am Beispiel des Leistungsbündels Pumpen 277
Erfahrungen und Erkenntnisse 279
Literaturverzeichnis 281
Optimiertes Aggregate Management – Das „Poolen“ von Aggregaten und das „Bündeln“ von Leistungen ist eine Chance zur Kostensenkung 282
Einleitung 282
Der Chemiepark Knapsack 283
Anforderungen der Chemieindustrie an die Fluidtechnik 283
Vorteile eines Aggregate Pools 284
Root Cause Analysis in der Praxis 286
Life Cycle Costing – Modewort oder Wettbewerbsvorteil? 287
Qualitätssicherung 291
Dokumentation 291
Unternehmensformen 291
Zusammenfassung 292
Literaturverzeichnis 292
Murphys Gesetz in der Instandhaltung 293
Zusammenarbeit aus Sicht eines outgesourcten Instandhalters 294
Einleitung 294
Kurzvorstellung InfraServ Knapsack 294
Festlegung der Kernarbeitsgebiete 296
Dienstleistungsorientierung 297
Gestaltung der Zusammenarbeit 299
Transparente Instandhaltungsleistung 301
Resümee 304
Teil VI Standardisierung und Normung in der Instandhaltung 305
VDI-Richtlinien – mit Technischen Regeln Wirtschaftlichkeit erhöhen und Standards setzen 306
Der Verein Deutscher Ingenieure e.V. 306
VDI-Richtlinien 307
VDI-Hauptausschuss Instandhaltung 309
Zusammenfassung 312
Weiterführende Informationen 312
Murphys Gesetz in der Instandhaltung 313
Instandhaltung und Normung 314
DIN Deutsches Institut für Normung e.V. 314
Nutzen der Normung 315
Die Deutsche Normungsstrategie 316
Instandhaltung 317
Mitarbeit im Normungsprozess 318
Nützliche Links 319
Warum Normen für die Instandhaltung? 320
Herausgeber 322
Autoren 324
Index 342