Flussdiagramm vorausschauende Instandhaltung (zustandsbasiert)

Was ist flussdiagramm vorausschauende instandhaltung (zustandsbasiert)?

Vorausschauende Instandhaltung, auch zustandsbasierte Instandhaltung genannt, plant Arbeit aus Messwerten statt aus einem Termin. Die Anlage wird instrumentiert oder auf eine Messrunde gelegt, jeder Messwert wird gegen die eigene Referenzmessung der Maschine gehalten, und der Auslöser für Arbeit ist eine Zustandsänderung: ein Schwingungsalarm, eine heiße Verbindung auf dem Thermogramm, steigende Verschleißmetalle in der Ölprobe, ein Lager, das im Ultraschall zu singen beginnt. Das Diagramm folgt einem einzigen Alarm von Anfang bis Ende: der Kritikalitätsbewertung, die entschieden hat, dass diese Anlage überhaupt überwacht wird, den gegen ihre Referenzmessung gesetzten Grenzen, dem auf der Runde erfassten oder vom Sensor gestreamten Messwert, der Prüfung des Betriebszustands, die den Trend ehrlich hält, der Sichtung des Alarms, der Diagnose und ihrer Bestätigung durch eine zweite Technik, der Schätzung der Restlebensdauer, dem Zustandsbericht, dem geplanten Arbeitsauftrag, der Instandsetzung, der Kontrollmessung, die belegt, dass der Fehler weg ist, und den Grenzen, die aus dem neu gesetzt werden, was tatsächlich in der Maschine gefunden wurde.

Gezeichnet ist ausschließlich der zustandsgesteuerte Fall. Am Anfang steht weder ein Kalenderintervall noch ein Zählerziel, also gehört zeit- und nutzungsgesteuerte Wartung in die vorbeugende Instandhaltung, die vom Anlagenstamm ausgeht und nicht von einer Messung. Es ist auch nicht der Instandsetzungsprozess für einen bereits gemeldeten Mangel, und es ist nicht die Untersuchung nach einem Stillstand: Dieses Diagramm endet bei einer Instandsetzung vor dem Funktionsausfall und übergibt alles bereits Defekte an die korrektive Instandhaltung und an die Ausfalluntersuchung. Die Grenze ist wichtig, weil das gesamte wirtschaftliche Argument für Überwachung darin besteht, dass der Eingriff geplant ist. Sobald die Maschine ausgefallen ist, ist der Messwert, der das vorhergesagt hat, Geschichte, und der Prozess ist ein anderer. Nehmen Sie das Diagramm als Ausgangspunkt, den Sie an Ihre eigenen Verfahren, die Grenzwerte des Herstellers und die Bewertung durch einen qualifizierten Analysten anpassen, insbesondere den Zweig, der eine Maschine mit bekanntem Fehler weiterlaufen lässt: Das ist ebenso eine Sicherheits- wie eine Instandhaltungsentscheidung.

Vier Entscheidungen tragen den Prozess. Die Frage, ob die Maschine beim Messen im Normalbetrieb lief, liegt in der Bahn Betrieb, weil der Bediener weiß, dass sie auf halber Last lief, und nicht der Analyst, und weil ein Trend aus Messwerten unter wechselnden Bedingungen Alarme erzeugt, die niemand diagnostizieren kann. Die Frage, ob eine zweite Technik den Fehler bestätigt, ist das Tor gegen Fehlalarme: Eine Technik stellt die Frage, eine zweite beantwortet sie, und der unbestätigte Zweig führt zurück auf die Grenze statt vorwärts auf einen Arbeitsauftrag. „Läuft die Anlage bis zum geplanten Fenster?“ ist die Entscheidung, für die das ganze Programm überhaupt existiert, und deshalb liegt sie beim Zuverlässigkeitsingenieur und nicht beim Planer, der sie anschließend mit Ressourcen unterlegen muss. Und „Zurück auf der Referenzsignatur?“ schließt am Ende den Kreis, denn eine Instandsetzung, nach der die Signatur genau dort steht wie zuvor, hat den im Bericht benannten Fehler nicht behoben.

Was dieses Flussdiagramm abdeckt

In dieser Vorlage

• Fünf Swimlanes (Zuverlässigkeitsingenieur, Analyst Zustandsüberwachung, Betrieb, Instandhaltungsplaner und Techniker) über sechs Phasen: Überwachung einrichten, Daten erfassen, Alarm sichten, Diagnose stellen, Planen und instand setzen sowie Prüfen und abschließen
• Die Einrichtungsphase, die den meisten Diagrammen zur Zustandsüberwachung fehlt: eine Kritikalitätsbewertung, die entscheidet, welche Anlagen überhaupt überwacht werden, eine zu jeder Ausfallart passende Technik, eine Referenzmessung an der gesunden Maschine und Warn- und Alarmgrenzen je Messstelle
• Eine Entscheidung „Messrunde oder fest verbaute Sensoren?“ ganz oben, sodass ein Diagramm sowohl den periodischen Gang mit dem Datensammler als auch fest installierte Sensoren abdeckt, die auf eine Plattform streamen, mit derselben Sichtung und derselben Diagnose hinter beiden Wegen
• Eine Prüfung des Betriebszustands in der Bahn Betrieb, die fragt, ob die Maschine beim Messen im Normalbetrieb lief, und deren abweichender Zweig den Messwert zur erneuten Erfassung zurückschickt, statt eine Messung bei halber Last einen Alarm auslösen zu lassen, den niemand diagnostizieren kann
• Ein Tor, das fragt, ob eine zweite Technik den Fehler bestätigt, und damit einen echten Fehler von einer zu eng gesetzten Grenze trennt: Der unbestätigte Zweig schließt den Alarm und zieht die Grenze nach, statt Arbeit an der Anlage anzulegen
• Die Planungshälfte: eine Schätzung der Restlebensdauer, ein Zustandsbericht, die Entscheidung „Läuft die Anlage bis zum geplanten Fenster?“ mit einem Zweig für Lastabsenkung oder Sofortstopp, eine Prüfung von Teilen und Zeitfenster, die schleift, solange Teile mit langer Lieferzeit bestellt sind, und eine Kontrollmessung gegen die Referenzmessung, bevor der Fund dokumentiert wird

Wann Sie diese Vorlage verwenden sollten

• Sie bauen ein Programm zur Zustandsüberwachung auf und brauchen Messrunde, Auswertung und Arbeitsauftrag als einen Prozess statt als Tabellen aus drei Abteilungen
• Alarme werden ausgelöst und wieder geschlossen, ohne dass ein Arbeitsauftrag entsteht, und niemand kann sagen, wie viele davon echte Fehler waren
• Sie nehmen kritische Anlagen aus einem festen Wartungsintervall heraus und stellen sie auf zustandsbasierte Auslöser um und wollen die Messrunde abgestimmt haben, bevor ein Intervall gekürzt wird
• Produktion und Instandhaltung sind sich uneins, ob eine Maschine mit bekanntem Fehler bis zum nächsten Stillstand laufen darf, deshalb braucht die Weiterlauf-Entscheidung eine schriftliche Regel und einen Verantwortlichen
• Sie rüsten Sensoren nach oder beschaffen eine Überwachungsplattform und wollen die menschlichen Entscheidungen abgebildet haben, bevor die Daten eintreffen

So funktioniert es

1. Benennen Sie die Bahnen nach Ihren Rollen um

   Ersetzen Sie Zuverlässigkeitsingenieur, Analyst Zustandsüberwachung, Betrieb, Instandhaltungsplaner und Techniker durch die Rollen, die es bei Ihnen wirklich gibt. An vielen Standorten ist der Analyst ein Dienstleister, der monatlich kommt, und der Zuverlässigkeitsingenieur ist der Instandhaltungsleiter mit einem zweiten Hut: Führen Sie diese Bahnen zusammen, statt eine Übergabe zu zeichnen, die nie stattfindet.

2. Stellen Sie Ihre Techniken Ihren Ausfallarten gegenüber

   Schreiben Sie ins Diagramm, welche Anlagen auf Schwingung, Thermografie, Ölanalyse, Ultraschall oder Prozessdaten liegen und welche Ausfallart jede Technik erkennen soll. Eine Technik, die gewählt wurde, weil das Messgerät ohnehin im Haus war, und nicht, weil sie den Ausfall erkennt, der an dieser Maschine tatsächlich auftritt, erzeugt Messwerte, auf die niemand reagiert.

3. Legen Sie Referenzmessung und Grenzen je Messstelle fest

   Halten Sie fest, woher die Referenzmessung stammt, wer eine Warn- oder Alarmgrenze ändern darf und welcher Nachweis eine Änderung rechtfertigt. Veröffentlichte Bewertungsbänder sind ein Ausgangspunkt; brauchbar ist die Grenze, die gegen die eigene Referenzmessung dieser Maschine im Normalbetrieb gesetzt ist, und sie sollte sich verschieben, sobald der Trend zeigt, wie normal an dieser Anlage aussieht.

4. Richten Sie das Messintervall am P-F-Fenster aus

   Halten Sie fest, wie oft jede Messstelle gelesen wird und warum. Das Intervall muss kurz genug sein, dass mindestens ein Messwert zwischen das erste erkennbare Anzeichen eines Fehlers und den Punkt fällt, an dem die Maschine ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen kann. Genau deshalb verdienen fest verbaute Sensoren ihren Platz an Anlagen mit kurzer Vorwarnzeit.

5. Schreiben Sie die Regeln für Bestätigung und Einstufung

   Einigen Sie sich darauf, was als Bestätigung eines Fehlers gilt, welche zweite Technik zu welcher Ausfallart eingesetzt wird und wer die Schwere einstuft. Legen Sie dann fest, was ein unbestätigter Alarm auslöst: Ihn stillschweigend zu schließen vernichtet den Nachweis, ihn mit einer dokumentierten Grenzänderung zu schließen ist das, was dieselbe Messstelle davon abhält, jeden Monat erneut falschen Alarm zu geben.

6. Vereinbaren Sie die Weiterlauf-Regel und ihren Unterzeichner

   Der Zweig „Läuft die Anlage bis zum geplanten Fenster?“ braucht eine schriftliche Regel und einen benannten Verantwortlichen. Halten Sie fest, welche Befunde einen sofortigen Stopp oder eine Lastabsenkung erzwingen, was die Schätzung der Restlebensdauer aussagen muss, bevor eine Maschine bis zum Stillstand weiterlaufen darf, und wie oft diese Schätzung währenddessen erneuert wird.

7. Gehen Sie es an einem echten Alarm durch

   Nehmen Sie zwei oder drei Alarme aus dem letzten Jahr, einen, aus dem ein Arbeitsauftrag wurde, und einen, der als nichts geschlossen wurde, und verfolgen Sie sie durch das Diagramm. Jeder Schritt, den die Beteiligten beschreiben und der nicht gezeichnet ist, und jeder gezeichnete Schritt, an dessen Ausführung sich niemand erinnert, ist die Feststellung, die Sie vor der Veröffentlichung bearbeiten sollten.

Häufig gestellte Fragen

Welche Schritte umfasst die vorausschauende Instandhaltung?

Eine Kritikalitätsbewertung wählt die Anlagen aus, die eine Überwachung verdienen, zu jeder Ausfallart wird eine Technik gewählt, an der gesunden Maschine wird eine Referenzmessung genommen, und je Messstelle werden Warn- und Alarmgrenzen gesetzt. Danach kommen die Messwerte von einer gegangenen Runde oder von fest verbauten Sensoren, und der Betriebszustand wird geprüft, bevor einem Messwert getraut wird. Innerhalb der Grenzen wird er in den Trend erfasst, mehr geschieht nicht. Über der Warngrenze wertet der Analyst Spektrum und Fehlermuster aus und bestätigt den Fehler mit einer zweiten Technik; ein unbestätigter Alarm wird geschlossen und die Grenze nachgezogen. Ein bestätigter Fehler wird eingestuft, seine Restlebensdauer geschätzt und ein Zustandsbericht herausgegeben. Der Ingenieur entscheidet, ob die Anlage bis zum geplanten Fenster laufen kann, der Planer legt den Arbeitsauftrag an und prüft Teile und Zeitfenster, die Instandsetzung wird ausgeführt, eine Kontrollmessung wird gegen die Referenzmessung gehalten, und der Fund wird dokumentiert.

Was unterscheidet vorausschauende von vorbeugender Instandhaltung?

Der Unterschied liegt im Auslöser, nicht in der Planung. Vorbeugende Instandhaltung wird über ein Kalenderintervall oder ein Zählerziel fällig und wird ausgeführt, ob etwas auffällig ist oder nicht. Das macht sie leicht terminierbar und bedeutet, dass ein Teil der Arbeit an Maschinen geschieht, die sie nicht gebraucht hätten. Vorausschauende oder zustandsbasierte Instandhaltung wird von einer Messung ausgelöst, die zeigt, dass ein Fehler begonnen hat: Schwingung, Temperatur, Ölzustand, Ultraschall oder ein Prozessparameter, der von der Referenzmessung der Maschine wegdriftet. Beide erzeugen geplante Arbeitsaufträge, und beide unterscheiden sich von der reaktiven Instandhaltung, die erst nach dem Stillstand beginnt. Die meisten Standorte fahren alle drei gleichzeitig und behalten die Zustandsüberwachung Anlagen vor, die kritisch sind, die erkennbar ausfallen und die genug Vorwarnzeit lassen, dass jemand darauf reagieren kann.

Was ist das P-F-Intervall und wie bestimmt es die Messhäufigkeit?

In der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung ist der Punkt P der Moment, in dem ein entstehender Fehler erstmals erkennbar wird, und der Punkt F der Funktionsausfall, an dem die Anlage nicht mehr leisten kann, was von ihr verlangt wird. Die Zeit dazwischen ist das P-F-Intervall, und es ist das Fenster, in dem eine zustandsbasierte Tätigkeit überhaupt etwas bewirken kann. Die praktische Regel lautet, dass häufiger gemessen werden muss, als dieses Fenster lang ist, damit mindestens ein Messwert hineinfällt; eine verbreitete Konvention ist die Messung in etwa dem halben P-F-Intervall, was eine Reserve für einen ausgefallenen Messtermin lässt. Das Fenster ist eine Eigenschaft von Ausfallart und Technik, nicht der Anlage, deshalb kann dasselbe Lager über die Ölanalyse Monate und über die Schwingung Tage Vorwarnung geben. Wo das Fenster kurz ist, macht erst die kontinuierliche Überwachung die Aufgabe sinnvoll. Behandeln Sie jedes Intervall in diesem Diagramm als Platzhalter für Ihre eigene Analyse.

Mit welchen Verfahren der Zustandsüberwachung sollten wir anfangen?

Gehen Sie von den Ausfallarten aus, die Sie tatsächlich sehen, nicht vom Gerätekatalog. Die Schwingungsanalyse deckt Lagerverschleiß, Unwucht, Fluchtungsfehler und Lockerungen an rotierenden Maschinen ab, und Maschinenschwingungen werden nach ISO 20816 bewertet, deren Zonen von der Neuinbetriebnahme über den für den Dauerbetrieb zulässigen Bereich bis zu Werten reichen, die sofortiges Handeln verlangen. Die Infrarot-Thermografie, behandelt in ISO 18434, findet lose oder korrodierte elektrische Verbindungen und überhitzte Bauteile. Die Ölanalyse berichtet Verschleißpartikel und Verunreinigung, für Feststoffpartikel codiert nach ISO 4406. Ultraschall erfasst Leckagen und beginnende Schmierungsfehler. ISO 17359 gibt das allgemeine Vorgehen für den Aufbau eines Programms zur Zustandsüberwachung und seiner Alarmkriterien vor, und die Reihe ISO 18436 legt Anforderungen an die Qualifizierung derer fest, die Messwerte aufnehmen und auswerten. Lesen Sie die Normen selbst statt der Zusammenfassung eines Anbieters.

Wie unterbindet man Fehlalarme, ohne die echten zu verlieren?

Trennen Sie die drei Dinge, die alle Fehlalarm genannt werden. Ein Datenproblem ist ein Messwert, der bei falscher Drehzahl oder Last, mit lose sitzendem Beschleunigungsaufnehmer oder driftendem Sensor genommen wurde; es wird von der Prüfung des Betriebszustands gefunden und behoben, indem man die Erfassung korrigiert und nicht die Grenze. Ein Grenzproblem ist ein Schwellwert aus einem veröffentlichten Band statt aus der Referenzmessung dieser Maschine; es wird behoben, indem die Grenze mit benanntem Genehmiger und dokumentierter Begründung nachgezogen wird. Eine echte Früherkennung ist weder das eine noch das andere, und sie als Rauschen zu schließen ist der Weg, auf dem ein Programm seine Glaubwürdigkeit verliert. Die Bestätigung durch eine zweite Technik unterscheidet sie im Moment. Über längere Zeit dokumentieren Sie jeden Alarm und seinen Ausgang, damit Sie berichten können, wie viele zu Arbeitsaufträgen wurden und wie viele geschlossen wurden, und löschen Sie die Historie nie: Gerade die Alarme, aus denen nichts wurde, sind der Nachweis, mit dem Sie eine Grenzverschiebung begründen.