Verfügbarkeit eines Produktionssystems in Abhängigkeit der eingesetzten Instandhaltungsressourcen

Abstract

Der Zielkonflikt der Instandhaltung, die Verfügbarkeit eines Produktionssystems bei gleichzeitiger Minimierung der dafür notwendigen Ressourcen sicherzustellen, wird immer komplexer. Eine Herausforderung besteht darin, dass die Systemverfügbarkeit nicht direkt mit den eingesetzten Ressourcen korreliert. Aus diesem Grund konzentriert sich diese Arbeit auf die Entwicklung einer Methode, mit der die Verfügbarkeit eines Produktionssystems in Abhängigkeit von den eingesetzten Instandhaltungsressourcen bewertet werden kann. Die Methode besteht aus neun Schritten, die in vier Phasen unterteilt sind: Initialisierung, Objektbeschreibung, Strategieverdichtung und Bewertung. In der Initialisierungsphase werden zunächst die Rahmenbedingungen erfasst sowie das Produktionssystem und seine Objekte definiert und klassifiziert. In der Phase der Objektbeschreibung werden für jedes der instandhaltungsrelevanten Objekte mögliche Instandhaltungsstrategien definiert sowie die zugehörigen Ausfallwahrscheinlichkeiten und benötigten Ressourcen erfasst. Sind alle Informationen zu den Objekten erfasst, werden in der Phase Strategieverdichtung zunächst die Komponentenstrategien auf Anlagenebene integriert, um mögliche Instandhaltungsstrategien für die Anlagen zu definieren. Anschließend werden die Anlagenstrategien auf Produktionssystemebene kombiniert, um verschiedene Kombinationen bewerten zu können. In der letzten Phase werden die Strategiekombinationen hinsichtlich der Anlagenverfügbarkeit und der benötigten Instandhaltungsressourcen bewertet und die Ergebnisse dargestellt. Die entwickelte Methode wurde in einer Getriebe- und einer Batterieproduktion validiert. Es konnte gezeigt werden, dass mit Hilfe der Methode der Zusammenhang zwischen Anlagenverfügbarkeit und eingesetzten Instandhaltungsressourcen erarbeitet werden kann und somit den Instandhaltungsverantwortlichen erstmals eine Lösung für diese Herausforderung angeboten werden kann. The conflicting goals of maintenance to ensure the availability of a production system while minimising the resources required for it are becoming increasingly complex. One challenge is that system availability does not directly correlate with the resources used. For this reason, this work focuses on the development of a method to assess the availability of a production system depending on the maintenance resources used. The method consists of nine steps divided into four phases: Initialisation, Object Assessment, Strategy Integration and Evaluation. In the initialisation phase, the framework conditions are first recorded and the production system and its objects are defined and classified. In the object evaluation phase, possible maintenance strategies are defined for each of the maintenance-relevant objects and the associated failure probabilities and required resources are recorded. Once all the information on the objects has been recorded, the component strategies are first integrated at plant level in the strategy integration phase in order to define possible maintenance strategies for the plants. Then the plant strategies are combined at the production system level in order to be able to evaluate different combinations. In the final phase, the strategy combinations are evaluated in terms of plant availability and the required maintenance resources, and the results are presented. The developed method was validated in a gearbox and a battery production. It was shown that the method can be used to define the connection between plant availability and the maintenance resources used and thus offer those responsible for maintenance a solution to this challenge for the first time.