Instandhaltung und Instandhaltungsmanagement Instandhaltung und die Lebenszykluskosten-Optimierung bei Maschinen und Anlagen

Autor / Redakteur: Ulrich Neumüller / Wolfgang Geisler

Im Lauf der letzten Jahrzehnte sind verschiedene englischsprachige Abkürzungen (z.B. TCO) für die Bewertung von Maschinen und Anlagen übernommen worden, die über die klassische Kostenrechnung hinausgehend und die wahren Kosten einer Investition ermitteln sollen. Faktoren zu deren Optimierung, wie beispielsweise Instandhaltung und Instandhaltungsmanagement, werden hier vorgestellt.

Chemieanlagen haben einen hohen Kontroll- und Instandhaltungsaufwand
Chemieanlagen haben einen hohen Kontroll- und Instandhaltungsaufwand
(Bild: Fotolia)

TCO, LCC, PLM und viele weitere Abkürzungen lassen sich schnell mit dem Thema Lebenszyklusmanagement von Produkten in Verbindung bringen. Doch was unterscheidet „Total-Cost-of-Ownership (TCO) von Life-Cycle-Costing (LCC) oder Product-Lifecycle-Management (PLM)?

Zahlreiche Ansätze wurden in der Vergangenheit von großen Institutionen entwickelt, um Produktlebenszyklusbetrachtungen und die mit dem Produktlebenszyklus verbundenen Kosten zu ermitteln. Solche Verfahren sind nun mit diesen unterschiedlichen Begriffen am Markt erhältlich.

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Alle diese Systeme, Verfahren und Software haben ein Ziel: Sie sollen es dem Anwender ermöglichen, die Produktlebenskosten unterschiedlichster Produkte in einem möglichst frühem Stadium der Entwicklungsphase zu ermitteln. Daraus können auch marketing-strategische Plazierungen abgeleitet werden, was letztendlich den Erfolg eines Produktes ausmacht.

Ebenso ist es von Vorteil, die unterschiedlichen Phasen für Maschinen und Anlagen (kapitalintensiven Investitionsgütern) mit einem vergleichsweisen langen Produktlebenszyklus genauer zu betrachten. Dieser lässt sich in mindestens drei Phasen unterscheiden: 1. Planungs-, Konstruktions-, und Anschaffungsphase (Investitionskosten); 2. operative Betriebsphase (Energie-, Instandhaltungs- und Ausfallverlustkosten); 3. End-of-Lifecycle (Demontage-, Verwertungs-, Entsorgungskosten)

Entscheidend sind die Kosten über den Gesamt-Lebenszyklus

Unter Lebenszykluskosten sind alle Kosten „von der Wiege bis ins Grab“ zu verstehen, im Fachjargon auch „von der Produktidee bis zur Entsorgung der Anlage“ bezeichnet. Eine Kostenbetrachtung lässt sich aber nicht nur zu Beginn des Produktlebenszyklus ermitteln bzw. kalkulieren. Für die technisch Verantwortlichen ist vor allem relevant, diese Kosten für schon installierte Maschinen und Anlagen möglichst effizient gestalten zu können.

In der Praxis trifft man es nur in seltenen Fällen an, dass die Spezifikation/Entscheidung für ein Investitionsgut, beispielsweise eine Produktionsanlage, unter Betrachtung der ganzheitlichen Lebenszykluskosten getätigt wird. Zu oft ist der Lieferantenpreis das einzige Kriterium, das die Einkäufer in eine Wirtschaftlichkeitsermittlung einfließen lassen, und das somit zum entscheidenden Kriterium wird.

Dabei muss eine Spezifikation, unter Berücksichtigung von späteren Unterhaltskosten, also Energie-, Betriebs- und Instandhaltungskosten, nicht zwingend teurer sein. Hierbei gilt vor allem zu beachten, dass eine umfangreiche Abstimmung zwischen allen Beteiligten stattfindet: Einkauf, Produktion, Konstruktion, Instandhaltung und nicht zuletzt die Verantwortlichen für die Energieoptimierungsprojekte sollten ihre Meinung und Erfahrung einbringen.

Aus diversen Literaturquellen ist zu entnehmen, dass bis zu 70 Prozent der nicht-verschleißbedingten technischen Ausfälle von Produktionsanlagen auf konstruktiven Schwachstellen basieren. Dafür stehen nachhaltige Lösungen zur Senkung der Lebenszykluskosten für bestehende Maschinen und Anlagen in allen Produktphasen bereit.

Fehler- und Schwachstellen-Management liefern die Daten

Verbesserung ist dadurch zu erreichen, dass ein operatives Fehler- und Schwachstellen-Management zur kontinuierlichen Verbesserung in die Organisation eingeführt und gelebt wird. Das bringt mehrere Vorteile mit sich: Zum einem können unbewusste, noch vorhandene Schwachstellen ausgemerzt werden. Zum anderen kann man damit auch die Kosten für auftretende Material- und Zeitverluste nachhaltig minimieren. Vor allem aber kann hiermit der Grundstein für „operatives Lebenszyklusmanagement“ gelegt werden.

Im Laufe der Nutzungszeit entstehen somit systematisch Erfahrungen, die dann wiederum als Lastenheft zur Grundlage einer Spezifikation für Neubeschaffungen dienen können. Somit beginnt die Organisation Schritt für Schritt Lebenszyklusmanagement zu leben. Langfristig können damit auch Kosten und Zeitaufwand für die Planungs- und Konstruktionsphase optimiert werden.

Die Voraussetzungen, um im bestehenden Anlagenpark diese Vorteile zu nutzen, sind somit im proaktiven Instandhaltungsprozess zu setzen. Dazu gehört auch, durch systematische Prozesse den Wissensverlust zu verhindern, der durch die in vielen Instandhaltungsabteilungen vorliegende Altersstruktur droht.

Auch die Energieeffizienz kann durch einen proaktiven Instandhaltungsprozess optimiert werden. Beispielsweise entstehen in Deutschland Kosten in Millionenhöhe, alleine aufgrund von Verlusten durch Leckagen in Druckluft- oder Prozesswärmesystemen.

Eine weitere Maßnahme zur Steigerung der Kosteneffizienz über die verschiedenen Phasen des Lebenszyklus ist, eine unternehmensspezifische Standardisierung für die technische Ausrüstung zu schaffen. Das bedeutet, dass technische Komponenten von verschiedenen Maschinen- und Anlagenherstellern mit vorgegebenen Komponenten von gewissen Vorzuglieferanten auszustatten sind. Diese Liste berücksichtigt natürlich Lieferantenbewertungen, Konditionen und nicht zuletzt Material- und Lagerhaltungsstrategien.

Schulungen von Bedien- und Servicepersonal sind vor einer In-Betriebnahme unabdingbar, ebenso wie protokollierte Ab- und Übernahmen, bei denen die innerbetrieblichen Verantwortlichkeiten geklärt werden müssen.

Outsourcing bindet externe Kompetenz ein

Als weitläufiger Trend im industriellen Instandhaltungs- und Servicesektor ist die zunehmende Verlagerung von operativen Tätigkeiten (wie etwa eine Fehlerlokalisierung) von der innerbetrieblichen Serviceabteilung hin zu Anlagenherstellern zu beobachten. Die Gründe hierfür liegen sicherlich in der technologischen Entwicklung der Remote Services und einer somit viel höheren Vernetzungsdichte zwischen Anlagenhersteller, Produktion und Instandhaltung. In Zeiten von Web 3.0 und mobiler Anwendungen dürfte sich dieser Trend noch schneller entwickeln und Einzug in das normale Tagesgeschäft der Instandhaltung halten. Im Bezug auf die Lebenszyklusausrichtung und deren Kostenbezug bietet diese Entwicklung den Vorteil, dass schneller und gezielter reagiert werden kann.

Um diese Vorteile zu nutzen, sind strategische Entscheidungen im Instandhaltungsmanagement zu treffen, um die Grenzen zwischen Eigeninstandhaltung und Fremdinstandhaltung neu festzulegen. Dazu müssen Vertragskonstrukte neu definiert werden: Verlängerte Garantieleistungen oder leistungsbasierte Verträge bieten eine Grundlage dafür und sichern die erhöhte Effizienz.

Am Ende des Produktlebenszyklus steht die De-Investitionsphase. Industrielle Maschinen und Anlagen werden durch Neuanlagen ersetzt, oder einer Modernisierung unterzogen („Retrofit“). Häufig wird der Eintritt dieser Phase erst bemerkt, wenn ein Produktabkündigungsbrief eines Komponentenlieferanten ins Haus flattert. Jedoch ist zu diesem Zeitpunkt die Kostenrate der Unterhaltskosten im Verhältnis zum Wiederbeschaffungswert (z.B. die Instandhaltungsrate einer Maschine) schon deutlich gestiegen.

Für bestehende Maschinen oder Anlagen in den Produktionsunternehmen ist die Instandhaltungsabteilung die maßgebliche Steuerungseinheit, um Lebenszyklusmanagement und somit höhere Kosteneffizienz zu schaffen. Im Zuge des Übergangs von autarken Bereichen im Unternehmen, hin zur Fokussierung nach Asset Management-Prinzipien, ist die strategische Ausrichtung auf das Lebenszyklusmanagement unabdingbar. 

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