Instandhaltungslogistik

Kurt Matyas Instandhaltungslogistik Qualität und Produktivität steigern ISBN-10: 3-446-41192-5 ISBN-13: 978-3-446-41192-0 Vorwort Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-41192-0 sowie im Buchhandel. V Vorwort zur 3. Auflage Ich freue mich über die unerwartet hohe Nachfrage nach dem „Taschenbuch In- standhaltungslogistik“. Im Jahr 1999, als die erste Auflage erschien, war die Er- wartungshaltung nicht allzu hoch, da die Instandhaltung in vielen Branchen ein „Schattendasein“ fristete. Doch gerade diese Tatsache und die integrierte Be- trachtungsweise von Logistik und Instandhaltung, sowie konkrete Leitfäden und Checklisten in diesem Buch machten dieses Taschenbuch auf der einen Seite in- teressant für Betriebsingenieure, Instandhalter und Abteilungsleiter im Sinne ei- nes Nachschlagewerks und „Methodenbaukastens“. Auf der anderen Seite bietet es für Studiere technisch-wirtschaftlicher Studien- richtungen an Universitäten und Fachhochschulen sowohl Grundlagenwissen zum Thema Instandhaltung im Sinne einer ganzheitlichen Betrachtung und kon- krete Vertiefungen, die ein Gesamtverständnis für die Planung und Erhaltung op- timaler Produktionsbedingungen ermöglichen. Somit wird es vielfach als Lehr- buch verwendet. Dieser Erfolg hat mich motiviert nach einer grundlegenden Überarbeitung im Jahr 2004 abermals eine Aktualisierung und Verbesserung des Taschenbuchs durchzuführen. Durch die Etablierung der Fraunhofer Projektgruppe für Produkti- ons- und Logistikmanagement an der TU Wien im Jahre 2005 unter der Leitung von Prof. Wilfried Sihn wurde eine Verbindung zwischen Technischer Universität Wien und der Fraunhofer-Gesellschaft geschaffen, die mit der Synergie von The- orie und Praxis eine erweiterte Sichtweise der Themen ermöglicht und einen gro- ßen Wissenszuwachs gebracht hat. So wurden in diese dritte Auflage aktuelle Themen aufgenommen, wie z.B. das Wertstromdesign, eine genial einfache Methodik zur Realisierung von schlanken Produktionsstrukturen nach dem Vorbild des Toyota-Produktionssystems und die Methodik der Kerneigenleistungstiefe (KET), die am Fraunhofer-Institut für Pro- duktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart entwickelt wurde und eine objektive Entscheidungsgrundlage schaffen soll, zu entscheiden, welche Tätig- keiten auch in Zukunft von eigenem Personal, direkt an der Produktionslinie er- füllt werden sollen und welche Aufgaben fremd vergeben werden können. Ich danke allen Firmen und deren Mitarbeitern, die es mir ermöglicht haben, hin- ter die Kulissen zu sehen und somit einen tieferen Einblick in die betriebliche Praxis der Instandhaltung zu bekommen. Meinem Freund und Kollegen, Herrn Prof. Dr. Peter Kuhlang danke ich für sei- nen Beitrag zum Qualitäts- und Prozessmanagement, seine Vorschläge und An- regungen und vor allem für die große Unterstützung in den letzten Jahren. Den wichtigsten Menschen in meinem Leben, die mich schon seit vielen Jahren unterstützen und ohne deren Liebe, Rücksicht, Verständnis und Geduld ich schon oft das Handtuch geworfen hätte, danke ich zum Schluss: meiner Frau Sabine und meinen schon fast erwachsenen Töchtern Nina und Marie. Wien, im April 2008 Kurt Matyas

Kurt Matyas Instandhaltungslogistik Qualität und Produktivität steigern ISBN-10: 3-446-41192-5 ISBN-13: 978-3-446-41192-0 Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-41192-0 sowie im Buchhandel. VII Inhaltsverzeichnis 1 Logistik ............................................................................................................ 1 1.1 Begriffsabgrenzung, Geschichte .............................................................. 1 1.2 Logistik, heute........................................................................................... 2 1.3 Funktionsbereiche der Logistik................................................................. 3 1.4 Logistik und Instandhaltung...................................................................... 5 1.5 Logistikkosten ........................................................................................... 8 1.5.1 Gesamtkostendenken in der Logistik ............................................ 8 1.5.2 Zielkonflikt.................................................................................... 10 1.6 Supply Chain Management .................................................................... 11 1.6.1 Traditionelle Supply Chain .......................................................... 12 1.6.2 Integrierte Supply Chain.............................................................. 12 1.6.3 Supply Chain vs. Supply Network ............................................... 15 1.6.4 Logistik-Prozessentwicklung anhand von Referenzmodellen am Beispiel des SCOR-Modells [47]........................................... 16 1.7 Der Beitrag der Logistik zur Erreichung der Unternehmensziele........... 21 2 Instandhaltung .............................................................................................. 24 2.1 Kosten und Nutzen der Instandhaltung .................................................. 24 2.2 Instandhaltung im Wandel ...................................................................... 25 2.3 Ziele der Instandhaltung ......................................................................... 28 2.4 Begriffe der Instandhaltung .................................................................... 29 2.4.1 Inspektion .................................................................................... 32 2.4.2 Wartung ....................................................................................... 34 2.4.3 Instandsetzung ............................................................................ 35 2.4.4 Verbesserung .............................................................................. 37 2.5 Ausfallrate............................................................................................... 38 2.5.1 Badewannenkurve....................................................................... 39 2.5.2 Ausfallrate bei komplexen Anlagen............................................. 40 2.5.3 Ausfallursachen........................................................................... 42 2.6 Kostenminimierung durch Instandhaltung .............................................. 45 2.6.1 Berücksichtigung der Instandhaltungskosten beim Anlagenkauf................................................................................. 46 2.6.2 Berechnung und Budgetierung des Instandhaltungsaufwands .. 46 2.6.3 Produktionsausfallkosten ............................................................ 49 2.6.4 Ermittlung der Eigeninstandhaltungskosten mit Hilfe der Prozesskostenrechnung.............................................................. 51 VIII Inhaltsverzeichnis 2.6.5 Ermittlung und Darstellung der Instandhaltungsprozesse .......... 54 3 Instandhaltungsmanagement...................................................................... 60 3.1 Organisation der Instandhaltung ............................................................ 60 3.1.1 Aufbauorganisation der Instandhaltung ...................................... 61 3.1.2 Prozessorientiertes Instandhaltungsmanagement...................... 65 3.1.3 Ablauforganisation....................................................................... 69 3.2 Dentrale/Dezentrale Instandhaltung....................................................... 70 3.3 Outsourcing oder Re-Insourcing? .......................................................... 72 3.3.1 Outsourcing in der Instandhaltung .............................................. 72 3.3.2 Gründe für das Outsourcing von Instandhaltungstätigkeiten...... 74 3.3.3 Voraussetzungen im eigenen Unternehmen............................... 75 3.3.4 Mögliche Risiken durch das Outsourcing.................................... 75 3.3.5 Kriterien für die Auswahl von Dienstleistungsunternehmen ....... 76 3.3.6 Durchführung eines Instandhaltungs-Outsourcingprojekts......... 77 3.4 Make-or-Buy? Ermittlung der Kerneigenleistungstiefe der Instandhaltung ........................................................................................ 78 3.4.1 Konzentration auf Kernkompetenzen.......................................... 78 3.4.2 Verfahrensbeschreibung ............................................................. 79 3.4.3 Zusammenfassung und Ausblick ................................................ 88 4 Kennzahlen und Controlling in der Instandhaltung .................................. 89 4.1 Kennzahlen in der Instandhaltung .......................................................... 89 4.1.1 Nutzen und Gefahren der Kennzahlenanwendung..................... 89 4.1.2 Von Kennzahlen zu Kennzahlensystemen ................................. 89 4.1.3 Kategorien von Kennzahlen in der Instandhaltung ..................... 91 4.2 Die Balanced Scorecard in der Instandhaltung ...................................... 95 4.3 Instandhaltungs-Controlling.................................................................... 97 4.3.1 Instandhaltungs-Controlling-System ........................................... 97 4.3.2 Fehlerquellen............................................................................... 98 4.3.3 Erstellung von Instandhaltungsbudgets ...................................... 98 4.4 Benchmarking in der Instandhaltung.................................................... 101 4.4.1 Was ist Benchmarking?............................................................. 101 4.4.2 Benchmarking-Definitionen ....................................................... 102 4.4.3 Arten des Benchmarking ........................................................... 103 4.4.4 Allgemeine Vorgangsweise beim Benchmarking...................... 104 4.4.5 Benchmarkingprojekt in der Instandhaltung.............................. 107 5 Instandhaltungsstrategien......................................................................... 112 5.1 Instandhaltung als „Verteidigungssystem gegen Schäden“ ................. 112 5.2 Arten von Instandhaltungsstrategien .................................................... 112 Inhaltsverzeichnis IX 5.3 Ausfallbehebung ................................................................................... 114 5.4 Zeitgesteuerte periodische Instandhaltung .......................................... 115 5.5 Zustandsorientierte Instandhaltung ...................................................... 117 5.5.1 Condition Monitoring (Zustandsüberwachung) ......................... 120 5.5.2 Einführung eines Condition Monitoring-Systems ...................... 124 5.5.3 Techniken für die Zustandsüberwachung ................................. 127 5.5.4 Ferndiagnose von Werkzeugmaschinen................................... 129 5.6 Vorausschauende Instandhaltung........................................................ 131 5.7 Welche Strategie ist richtig? - Anlagenanalyse zur individuellen Strategieauswahl .................................................................................. 132 5.7.1 Strategieauswahl....................................................................... 132 5.7.2 Analyse der Anlagern anhand von fünf Grundfragen................ 133 5.7.3 Zusammenfassung Strategieauswahl ....................................... 142 5.7.4 Ausblick ..................................................................................... 143 5.8 Die Risikobasierte Instandhaltung ........................................................ 144 5.8.1 Methode der Risikobasierten Instandhaltung............................ 144 5.8.2 FMEA (Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse) zur Berücksichtigung des Risikos ................................................... 149 6 IT in der Instandhaltung ............................................................................. 155 6.1 Schnittstellen der Instandhaltungs-Software ........................................ 156 6.2 Aufgaben und Funktionsweise von IPS-Systemen .............................. 158 6.

Kurt Matyas Instandhaltungslogistik Qualität und Produktivität steigern ISBN-10: 3-446-41192-5 ISBN-13: 978-3-446-41192-0 Leseprobe Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-41192-0 sowie im Buchhandel. Organisation der Instandhaltung 61 Dieser Regelkreis kann auch als Basis für die Definition der Funktionen eines IT- gestützten Instandhaltungsplanungs- und Steuerungssystems dienen. Aufgrund der Charakteristik der vielfältigen unterschiedlichen Instandhaltungs- aufgaben und der sich vorwiegend nicht wiederholenden Tätigkeiten kann das Instandhaltungsmanagement analog zum Managen von Projekten gesehen wer- den. Die Ermittlung organisatorischer Regelungen, in deren Rahmen die Entschei- dungsprozesse der Instandhaltung ablaufen sollen, stellt einen mehrstufigen Ent- scheidungsprozess dar. Im allgemeinen ist es sinnvoll, wenn die oberste Lei- tungsinstanz die Aufbauorganisation festlegt, die einen Rahmen für die Ent- scheidungen und Tätigkeiten der Mitarbeiter im Instandhaltungsbereich bildet. Die detaillierte Steuerung dieser Arbeitsverrichtungen erfolgt im Rahmen der Ab- lauforganisation, wobei die durch die Gliederung des Aufbaus vorgegebenen Restriktionen und Regelungen eingehalten werden müssen. 3.1.1 Aufbauorganisation der Instandhaltung Jede Organisation besitzt eine Führungsstruktur und organisatorische Regelun- gen zur Bewältigung von Aufgaben. Diese permanente Struktur und Organisation ist auf die Erledigung wiederkehrender, hinsichtlich Anforderungen und Abläufen mehr oder weniger bekannter Geschäftsfälle ausgerichtet. Eine Betriebsaufgabe kann bei den heute bestehenden Umwelteinflüssen und Marktanforderungen nur durch entsprechende Arbeitsteilung erfolgreich gelöst werden. Voraussetzung dafür ist die richtige Gliederung der Funktionen und der Aufbau der Instanzen. Die interne Struktur bestimmt dabei die Möglichkeiten der Übermittlung von Weisungen und Informationen sowie der gegenseitigen Ab- stimmung. Die wichtigsten Strukturmerkmale der Aufbauorganisation sind die Abteilungs- gliederung und die Weisungsbefugnisse. Die Verteilung der Aufgaben erfolgt durch die Gliederung des gesamten Betriebes in Abteilungen. Dabei haben das Verrichtungsprinzip und das Objektprinzip besondere Bedeutung. Im Aufbau können Linien-, Stab-Linien- und Matrix-Organisationssysteme entsprechend den Weisungsbefugnissen unterschieden werden. Linienorganisation Das charakteristische Merkmal dieses Systems ist die einheitliche Linie von der obersten Instanz bis zum untersten Funktionsträger. Jeder Bereich hat nach die- sem Prinzip nur einen direkten Vorgesetzten und erhält nur von diesem Wei- sungen. Werden organisatorische Einheiten nach dem Verrichtungsprinzip gebildet, so erfolgt eine Spezialisierung der Mitarbeiter auf bestimmte Tätigkeiten wie War- tung, Inspektion, mechanische Instandhaltung, elektrische Instandhaltung usw. 62 Instandhaltungsmanagement Dabei entstehen Funktionsbereiche - es liegt eine funktionale Organisations- struktur vor. Vorteile der Linienorganisation • Geringe Reibungsverluste in der Kommunikation. • Einfache Koordination durch klare Kompetenzabgrenzungen. • Leichte Überwachungsmöglichkeiten. • Die alleinige Entscheidung einer Instanz ergibt einheitliche, schnelle und zielorientierte Entscheidungen. • Qualifizierte Instanzträger können als solche erkannt und gefördert wer- den. Nachteile der Linienorganisation • Mangelnde direkte Kommunikation und Koordination zwischen zwei In- stanzen der gleichen Hierarchiestufe. • Gefahr der Vernachlässigung einer systematischen Entscheidungsvor- bereitung infolge hierarchischer Autorität. Hingegen wird bei Anwendung des Objektprinzips eine Spezialisierung auf An- lagen und Anlagenbereiche - Objekte – vorgenommen, wobei die Anwendung des Objektprinzips eine Gliederung nach dem Verrichtungsprinzip nicht aus- schließt. Stab-Linienorganisation Beim Liniensystem erhält jeder nachgeordnete Entscheidungsträger nur von ei- ner übergeordneten Instanz Weisungen, wogegen im Stab-Liniensystem einzel- nen Instanzen Spezialisten (Stäbe) zur Entscheidungsvorbereitung und Kontrolle zugeordnet werden. Aufgaben der Stabsstellen Betrauung mit langfristigen Planungsaufgaben, wie z.B. • Entwicklung von Instandhaltungsstrategien • Ermittlung der Personalkapazität • Erstellung von Finanzplänen • Ausarbeitung von Arbeitsplänen Organisation der Instandhaltung 63 Vorteile der Stab-Linienorganisation gegenüber der Linienorganisation • Erhöhung der Koordinationsfähigkeit gegenüber der Linienorganisation • Erhöhung der Entscheidungsqualität aufgrund der Entscheidungsvorbe- reitung durch qualifizierte Stäbe • Stäbe bewirken meist auch eine quantitative Entlastung der Instanzen Nachteile der Stab-Linienorganisation gegenüber der Linienorganisation • Gefahr der Informationsfilterung durch Zwischeninstanzen • Konflikte zwischen Linie und Stab schaffen neue Koordinationsprobleme • Verlust der Durchsicht von Entscheidungsprozessen und/oder die Beein- flussung der Entscheidung durch Stäbe, welche aber keine direkte Ver- antwortung für die Entscheidungsauswirkung tragen Matrix-Organisation Bei der Matrix-Organisation wird eine nach Funktionen vertikal gegliederte Or- ganisation von einer horizontalen, objektorientierten Organisation überla- gert. Die ausführende Instandhaltungsstelle gehört sowohl dem horizontalen (verrichtungsbezogenen) Zentralbereich Instandhaltung, als auch dem vertikalen (objektbezogenen) Produktgruppenbereich an. Die Matrix-Organisation ist somit durch die Objektzentralisation und die Mehrfachunterstellung gekennzeichnet. Vorteile der Matrix-Organisation • Unkomplizierte und kurze Kommunikationswege • Hohes Problemlösungspotenzial durch Kompetenzüberschneidungen der Vorgesetzten • Hohe Entscheidungsqualität durch Spezialisierung • Qualitative Entlastung der Leitungsspitzen • Mitarbeitermotivation durch den direkten Kontakt zur Führungsspitze 64 Instandhaltungsmanagement Nachteile der Matrix-Organisation • Großer Informations- und Kommunikationsbedarf • Große erforderliche Anzahl an Leitungspersonal • Problematische Kompetenzabgrenzungen erschweren die Koordination und die Entscheidungsfindung Unternehmensleitung Sparte 1 Sparte 2 Sparte 3 Zentralbereich Konstruktion Konstruktion Konstruktion Konstruktion Zentralbereich Logistik Logistik Logistik Logistik Zentralbereich Instandhaltung Instandhaltung Instandhaltung Instandhaltung Zentrale Dienste Bild 3-2: Vereinfachte Darstellung einer Matrix-Organisation eines Unternehmens Kombination der Organisationsformen Die Wichtigkeit der Zusammenarbeit zwischen Produktion und Instandhaltung einerseits, sowie die Berücksichtigung von anlagenwirtschaftlichem Gedanken- gut andererseits haben bewirkt, dass sich neuerdings Kombinationen dieser klassischen Organisationsformen gebildet haben. Welche der Formen gewählt wird hängt von technischen (Leistungsanteil der Be- triebsmittel im Unternehmen) und betriebswirtschaftlichen Einflussgrößen (Un- Organisation der Instandhaltung 65 ternehmensgröße, Produktionstechnologie und Produktionsprogramm, Ab- hängigkeitsbeziehungen zwischen Teilbereichen, verfolgte Instandhaltungs- strategie usw.) ab. Eine weitere Organisationsalternative stellt die Instandhaltung als Dienststelle (ähnlich der EDV-Abteilung) dar, die sogar als eigenständiges Instandhal- tungsunternehmen ausgegliedert werden kann. 3.1.2 Prozessorientiertes Instandhaltungsmanagement Prozessorientierung und Prozessmanagement Das Organigramm stellt nur einen, wenn auch wichtigen, Bauteil des Gesamt- komplexes Unternehmen dar. Die Organisationsstruktur gibt keine Auskunft dar- über, mit welchen Abläufen, Tätigkeiten und Aufgaben, das Unternehmen seine Leistung erbringt. Sie sagt nichts darüber aus, welche Prozesse die Leistungs- erbringung steuern und ebenso wenig, welche Prozesse dazu beitragen, die Leistungserbringung zu unterstützen und zu verbessern. Und vor allem stellt ein Organigramm keinen Bezug zu den Kunden sowie zu den Lieferanten her. Um Entscheidungen richtig zu treffen, reicht es nicht aus, zu wissen, welche Ab- teilungen es gibt und wie diese hierarchisch verbunden sind, sondern es ist wich- tig zu wissen, wie die einzelnen Abteilungen bei der Aneinanderreihung ihrer Leistungen ineinander greifen und damit zur Endleistung beitragen. Oft ist nicht jedem Mitarbeiter klar, wie er als Individuum an der Gesamtleis- tungserstellung beteiligt ist. Die Erkenntnisse der Zusammenhänge der einzel- nen Tätigkeiten enden daher meist an der Abteilungsgrenze.