Definition Was ist Predictive Maintenance?

Als Predictive Maintenance wir die vorausschauende Wartung von Maschinen, Fahrzeugen und anderen technischen Geräten bezeichnet. Von Sensoren erfasste Messdaten werden gesammelt und ausgewertet, um optimale Wartungsintervalle und -zeitpunkte zu finden. Ziel ist es, Maschinen oder Anlagen proaktiv zu warten, bevor Störungen auftreten. Ausfallzeiten sollen minimiert werden. Predictive Maintenance ist eng mit der Industrie 4.0 und Big-Data-Anwendungen verknüpft.

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Deutsche Übersetzungen für Predictive Maintenance sind "vorausschauende Instandhaltung" oder "vorausschauende Wartung". Es handelt sich um einen proaktiven Wartungsansatz, der optimale Wartungszeitpunkte und Wartungsintervalle findet und die Ausfallzeiten von Maschinen minimiert.

Über Sensoren erfasste Messdaten der Maschinen werden kontinuierlich gesammelt und ausgewertet, um Wartungsinformationen abzuleiten. Wartungsarbeiten können durchgeführt werden, bevor Störungen auftreten. Die vorausschauende Wartung grenzt sich von herkömmlichen Wartungsansätzen wie der reaktiven Wartung bei bereits aufgetretenen Defekten oder der präventiven Wartung mit festen Wartungszyklen ab. Sie ist eine Kernanwendung der Industrie 4.0 und eng mit Konzepten und Technologien des Big-Data-, IoT-, Machine-Learning und Cloud-Computing-Umfelds verknüpft. Für verlässliche Wartungsvorhersagen müssen große Mengen an Daten erhoben, übertragen, gesammelt und analysiert werden. Beispiele für den Einsatz von vorausschauender Instandhaltung sind die Wartung von Produktionsanlagen, Windkraftanlagen, Kraftfahrzeugen, Zügen oder Flugzeugen.

Abgrenzung zur reaktiven und präventiven Wartung

Predictive Maintenance basiert auf Analysen aktueller und historischer Daten und hat einen proaktiven Charakter. Damit grenzt sie sich deutlich von herkömmlichen Wartungsansätzen wie der reaktiven oder der präventiven Wartung ab. Bei der reaktiven Wartung werden Instandhaltungsarbeiten erst durchgeführt, wenn bereits Ereignisse wie Störungen oder Fehler eingetreten sind. Die Wartung ist die Reaktion auf eines dieser Ereignisse. Das Risiko für längere Ausfallzeiten ist bei der reaktiven Wartung deutlich erhöht.

Bei der präventiven Wartung erfolgen Wartungsarbeiten wie der Austausch von Verschleißteilen in zuvor auf Basis von Erfahrungswerten festgelegten Wartungsintervallen. Da die Wartung nicht den tatsächlichen Zustand einer Komponente berücksichtigt, besteht das Risiko, dass Wartungsarbeiten zu früh oder zu spät ausgeführt werden. Das Risiko von Störungen ist bei zu langen Wartungsintervallen hoch. Zu kurze Intervalle führen dazu, dass Teile getauscht werden, die noch längere Zeit funktionsfähig wären. Nur mit der vorausschauenden Instandhaltung lassen sich optimale Wartungszeitpunkte und Wartungsintervalle finden.

Ablauf der vorausschauenden Wartung und eingesetzte Technologien

Grundvoraussetzung für die vorausschauende Wartung ist die kontinuierliche Erfassung und Überwachung der Maschinendaten. Zu diesem Zwecke sind die Maschinen mit Sensoren ausgestattet, die unterschiedliche Messwerte und Daten erheben und über Netzwerkverbindungen an zentrale Servicerechner oder direkt an die Hersteller liefern. Dort werden sie gesammelt und analysiert.

Da große Mengen an Daten verarbeitet werden müssen, kommen Datenbanken und Anwendungen aus dem Big-Data-Umfeld zum Einsatz. Für die Vernetzung und Datenübertragung werden Konzepte des Internets der Dinge (IoT) und des Cloud Computings genutzt. Die Auswertung findet mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) und Maschinellem Lernen (ML) auf Basis aktueller und historischer Daten statt.

Beispielsweise lässt sich mithilfe von Schwingungs-, Temperatur- oder Schalldaten auf den Zustand eines Kugellagers schließen. Die Ergebnisse der Analysen liefern die Eintrittswahrscheinlichkeiten für bestimmte Ereignisse wie den erwarteten Ausfallzeitpunkt eines Bauteils. Anhand der zu erwartenden Ereignisse werden die Wartungstermine und die Wartungsarbeiten festgelegt.

Vorteile durch die vorausschauende Wartung

Durch den Einsatz der vorausschauenden Wartung ergeben sich folgende Vorteile:

• Reduzierung von Ausfall- und Stillstandzeiten durch optimale Wartungszeitpunkte und Wartungsintervalle

• geringeres Risiko für Störungen und ungeplante Ausfallzeiten

• höhere Lebensdauer, Produktivität und Wirtschaftlichkeit der Maschinen und Anlagen

• höhere Nachhaltigkeit der eingesetzten Technologien

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