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Ökonomische Analyse dreier technischer Anlagen hinsichtlich deren Eignung für Predictive Maintenance
Informatik Spektrum Pub Date : 2021-06-01 , DOI: 10.1007/s00287-021-01363-x
Julian Rott , Sebastian Floerecke , Christoph Ertl , Alexander Herzfeldt , Markus Böhm , Helmut Krcmar

Treten bei technischen Anlagen während ihres Lebenszyklus Fehler auf, ist dies in den meisten Fällen das Ergebnis eines schleichenden Prozesses und nicht eines plötzlich auftretenden Ereignisses. Mithilfe geeigneter Verfahren können Fehler bereits vor ihrem Eintritt erkannt werden. Die von Herstellern vorgegebene Instandhaltungsstrategie berücksichtigt diese Möglichkeit für gewöhnlich jedoch nicht. Im Unterschied dazu zielt Predictive Maintenance (PdM) auf die Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen vor dem eigentlichen Fehlereintritt ab, indem sowohl der aktuelle als auch der zukünftige Anlagenzustand inklusive der Umgebungsbedingungen diagnostiziert bzw. prognostiziert werden. Dessen Einführung bedarf allerdings einen deutlich höheren Digitalisierungsgrad und ist daher mit kostenintensiven Investitionen verbunden. Insofern ist PdM nicht für jede Anlagenklasse wirtschaftlich und prozessual sinnvoll. Der zentrale Aspekt, ob der Entwicklungs- und Datenerhebungsaufwand durch Einsparungen bei einer PdM-Strategie überhaupt refinanziert werden kann, wurde von der Forschung bislang weitgehend außer Acht gelassen. Wissenschaftler haben sich stattdessen auf die Entwicklung von Verfahren zur Bestimmung des Verschleißgrads von Komponenten und damit auf die technischen Belange konzentriert. Vor diesem Hintergrund untersucht dieser Beitrag innerhalb einer multiplen explorativen Fallstudie am Flughafen München drei repräsentative Anlagenklassen von Flughäfen – Aufzüge, Pre-Conditioned-Air(PCA)-Anlagen und Multienteiser – in Bezug auf Aufwands‑, Nutzen- und Risikoaspekte des PdM. Im Ergebnis zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den Anlagenklassen: Während Aufzüge und PCA-Anlagen hohes Potenzial aufweisen, ist die Einführung für Multienteiser aufgrund der lediglich saisonalen Nutzung wirtschaftlich nicht sinnvoll. Mit diesem Beitrag erhalten Entscheidungsträger in Unternehmen eine Orientierungshilfe, für welche Anlagenklassen PdM profitabel ist und welche Aspekte in die ökonomische Bewertung technischer Anlagen grundsätzlich einbezogen werden sollten. Das angewandte Bewertungsverfahren dient als Muster für die Analyse weiterer technischer Anlagen.



中文翻译:

三种技术系统在预测性维护适用性方面的经济分析

如果技术系统在其生命周期中出现错误,这在大多数情况下是渐进过程的结果,而不是突然事件。借助适当的程序,可以在错误发生之前识别错误。但是,制造商指定的维护策略通常不会考虑此选项。与此相反,预测性维护 (PdM) 旨在通过诊断和预测当前和未来系统状态(包括环境条件)在实际故障发生之前执行维护措施。然而,它的引入需要更高程度的数字化,因此与成本密集型投资相关。在这方面,PdM 在经济和流程方面对每个资产类别都不明智。开发和数据收集工作是否可以通过 PdM 策略中的节省进行再融资的核心方面迄今为止在很大程度上被研究忽视了。相反,科学家们专注于开发确定部件磨损程度的方法,从而解决技术问题。在此背景下,在慕尼黑机场的多个探索性案例研究中,本文从 PdM 的工作量、收益和风险方面研究了机场的三种代表性系统类别——电梯、预调节空气 (PCA) 系统和多冰机. 结果显示系统类之间存在明显差异:虽然电梯和 PCA 系统具有巨大潜力,但由于其季节性使用,多冰机的引入没有经济意义。有了这种贡献,公司的决策者就可以得到指导,哪些系统类别 PdM 是有利可图的,哪些方面应该包括在技术系统的经济评估中。应用的评估程序可作为分析进一步技术系统的模型。PdM 对哪些工厂类别有利可图,哪些方面应包括在技术工厂的经济评估中。应用的评估程序可作为分析进一步技术系统的模型。PdM 对哪些工厂类别有利可图,哪些方面应包括在技术工厂的经济评估中。应用的评估程序可作为分析进一步技术系统的模型。

更新日期:2021-06-02
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