Jahrbuch Instandhaltungstage 2020 - Andreas Dankl Jutta Isopp (Hrsg.)
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v Andreas Dankl Jutta Isopp (Hrsg.) Jahrbuch Instandhaltungstage 2020 dankl+partner consulting gmbh MCP Deutschland GmbH
© Copyright dankl+partner consulting gmbh, Messfeld GmbH, MCP Deutschland GmbH Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (durch Fotografie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Verlages reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Die im Jahrbuch Instandhaltungstage 2020 angeführten Inhalte wurden von den Herausgebern nach bestem Wissen und Gewissen ausge- wählt. Dennoch kann keine Garantie für deren Richtigkeit abgegeben werden. Alle Artikel repräsentieren die Meinung des jeweiligen Autors bzw. der jeweiligen Autoren und müssen sich nicht mit jener der Herausgeber decken. Anmerkung: Werden Personenbezeichnungen aus Gründen der besseren Lesbarkeit lediglich in der männlichen oder weiblichen Form ver- wendet, so schließt dies das jeweils andere Geschlecht mit ein. Umschlaggestaltung, Satz und Layout: Cornelia Koranda Coverbild: christian42 - fotolia.de Druck: Christian Theiss GmbH, 9431 St. Stefan Gesamtherstellung: Leykam Buchverlag VP € 54,90 | sFr 93,30 ISBN 978-3-7011-8158-2 www.leykamverlag.at
Vo rwort 3 VORWORT In den kommenden Jahren werden die wirtschaftliche Perspektive unseres Bundeslandes und die Wettbewerbsfähigkeit seiner Unternehmen auf den internationalen Märkten in zu- nehmendem Maße von den Zukunftsmotoren Forschung und Entwicklung abhängen. Fort- schreitende Digitalisierung und Klimawandel sollten uns aber nicht in Schockstarre verfallen lassen, sondern eröffnen unseren Betrieben neue Möglichkeiten und Zukunftsperspektiven, schließlich sind viele Branchen im Benchmark österreichischer Regionen überdurchschnitt- lich effizient im Umgang mit Ressourcen. Die kommenden Kongresstage sind daher eine ausgezeichnete Möglichkeit das Know-how über Instandhaltung in Salzburg und über die Grenzen des Landes hinweg zu präsentieren: Hinein in die Zukunft! In diesem Sinne wünsche ich den Organisatoren und Teilnehmern der Instandhaltungstage 2020 gutes Gelingen! KR. MAG. MARIANNE KUSEJKO VIZEPRÄSIDENTIN DER INDUSTRIELLENVEREINIGUNG SALZBURG Die Instandhaltung erlangt in Zeiten der Ressourcenverknappung immer mehr Bedeutung und insbesondere für das Gewerbe und Handwerk auch wirtschaftliche Relevanz. Darin liegt auch eine der Stärken des Gewerbe und Handwerks – handwerkliches Können mit den neuesten Technologien zu verbinden. Dieses Fachwissen ist die Voraussetzung für den Erhalt und die Instandsetzung vieler Produkte. Im Bereich der Neuentwicklung und Innovation spielen die Lebenszykluskosten von Pro- dukten immer mehr eine tragende Rolle. Auch ein schon gewährter Reparaturbonus zielt darauf ab. Die handwerkliche Exzellenz ist wieder mehr gefragt und sichert notwendige Qualifizierungsnachweise wie Meister- und Befähigungsprüfung, die hohe Qualität von Pro- dukten und gewerblichen Dienstleistungen sowie die Ausbildungskompetenz für den Be- rufsnachwuchs in den Unternehmen. KOMMR JOSEF MIKL SPARTENOBMANN GEWERBE UND HANDWERK
4 Inha lt s v er zei c h n i s INHALTSVERZEICHNIS Vorwort...............................................................................................................................................3 Weinzierl: Kooperieren oder verlieren! (Editorial)..................................................................................8 Englert: Fortschritt braucht Verantwortung (Editorial).........................................................................11 INSTANDHALTUNG: ZURÜCK IN DIE ZUKUNFT?! Dankl: Instandhaltung im Spannungsfeld von steigendem Kostendruck, Anlagenzuverlässigkeit, Substanzerhaltung, Fachkräftemangel und Digitalisierung.................................................................13 Aeschbacher: Aktuelle Herausforderungen für Instandhaltung & Facility Management im Instandhaltungswerk der SBB in Olten (Schweiz)..............................................................................18 Kleiß: Ganzheitliche Risikobetrachtung für die technischen Einrichtungen einer Produktionsanlage zur Verbesserung der technischen Anlagenverfügbarkeit.....................................22 Korb: Zufall ist nicht erkannter Zusammenhang – Fortsetzung..........................................................25 Calixto: The Reliability 4.0 – Revolution as part of Asset Management Process.................................29 VOLLE KRAFT VORAUS: DIGITALISIERTE PROZESSE IN DER TECHNIK Dankl: Digitalisierte Instandhaltungs-Prozesse..................................................................................33 Güntner: Im Dickicht der Standards..................................................................................................38 Künstner / Fan: Instandhaltung 4.0: Vom Kostenverursacher zum Wertschöpfungstreiber................42 Breidenbrücker: Digital Connectivity..................................................................................................45 Sommer: SAP Intelligent Asset Management – Smart digitalisieren...................................................48 Erasmus: Service und Instandhaltung: heute und morgen................................................................53 Veuc: Papierlose Fertigung 4.0 in der Schlauchfertigung...................................................................57 Olck: Innovative Ansätze für die Digitalisierung in Prozessindustrie und Co.......................................60 Schoisswohl: Verschwendung rund um die Anlage vermeiden. OEE steigern....................................64 Ausserbichler: Der Fitnesstracker der Produktion im Einsatz bei Hagleitner.......................................68 Güntner: Instand halten mit dem Digital Twin....................................................................................70 DER BLICK FÜR'S WESENTLICHE: PROZESSE & KENNZAHLEN Dankl / Loidl: Shop-Floor-Management: Mehrwert in der Praxis........................................................74 May / Grombach: Von TPM zu Operational Excellence.....................................................................78 Papst: Beyond Maintenance: Services zur Optimierung der Anlagenverfügbarkeit............................82 Steinhübel: Objectives und Key Results in der Instandhaltung...........................................................87 Heindl: Tue Gutes und sprich darüber ... immer wieder!....................................................................92 JEDERZEIT DABEI: MOBILE INSTANDHALTUNG Jeske: Instandhaltung im Hosentaschenformat.................................................................................98 Wasl: Mehrwert durch Instandhaltung – Wie mobile Instandhaltung den Kunden warm hält............101 Schwärzler / Geier: Exzellenter Service im Zeitalter von Industrie 4.0..............................................104
I n halt s ve rz e ich nis 5 HOT TOPICS Heinbach: Ersatzteile sind nicht mehr lieferbar – proaktiver Umgang mit Obsoleszenz....................107 Walser: Security in der Industrie 4.0 – Datenschutz und Sicherheitsstandards in der industriellen Fernwartung................................................................................................................112 FACHKRÄFTEMANGEL, PERSONAL & QUALIFIZIERUNG Korb: Was Sie beitragen können, damit Ihnen die wertvollen Mitarbeiter erhalten bleiben...............117 Morawek / Piswanger-Richter: Industrial Maintenance Management...............................................122 WIE GEHT'S DER ANLAGE: CONDITION MONITORING & PREDICTIVE MAINTENANCE Loinig: Ultraschall und künstliche Intelligenz (KI)..............................................................................126 Freudenthaler: Predictive Maintenance – Grundvoraussetzungen, Schritte und Möglichkeiten aus Data Analytics Sicht.................................................................................................................131 Gehrig: Predictive Maintenance auf dem Prüfstand.........................................................................135 Kyriakopoulos: Predictive Maintenance in der Praxis: Andritz, BRP-Rotax & Miba...........................140 FLUID & LUBRICANT Meindl: Fluid Condition Monitoring 4.0 – Baustein moderner Instandhaltungskonzepte...................143 Mitterer: Hydraulikfluids – sauber ist nicht rein genug......................................................................151 Krethe: Nachhaltige Schmierung in der Instandhaltung...................................................................156 METHODEN FÜR TECHNIKER Kastner: Ein Erfahrungsbericht – Reinigung zugesetzter Rohrbündelwärmeübertrager....................160 Ferling: Scan-To-CAD für komplexe kritische Prozesskomponenten...............................................164 FORSCHUNG & ENTWICKLUNG: INSTANDHALTUNG DER ZUKUNFT! Maintenance Competence Center. Ihr Service-Center für zukunftsorientierte Instandhaltung...........168 Forschungsprojekte........................................................................................................................169 Engbers / Freitag: Für eine vorausschauende Instandhaltung in automatisierten Produktionssystemen: Konzept zur dynamischen Auswahl von Prognosemethoden.......................173 Glawar: Smart Data Analytics 4 Maintenance in der Halbleiterfertigung...........................................177 SERVICE-SEITEN Ihre Partner für Instandhaltung und Asset Management!.................................................................180 Aussteller und Partner der INSTANDHALTUNGSTAGE 2020...........................................................182 Call for Papers - Beitrag für 2021 einreichen!..................................................................................184
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I n s tan dhalt u n g : z u rü ck in die z u k u nft? ! 7 INSTANDHALTUNG: ZURÜCK IN DIE ZUKUNFT?! Eine moderne und effiziente Instandhaltung ist Rückgrat jedes anla- genintensiven Unternehmens. Konjunkturrückgang und Fachkräfte- mangel steigern den Druck auf die Technik. Sind digitale Technolo- gien die Lösung? Die INSTANDHALTUNGSTAGE 2020 widmen sich diesen The- menstellungen unter dem Motto Instandhaltung: Zurück in die Zukunft?! Zum Nachlesen und Weiterdenken finden Sie im vorliegenden Jahrbuch mehr als 40 Fachartikel von Praktikern. Die Themen reichen von digitalisierten Prozessen, zu Condition Monitoring und Predictive Maintenance, über Shopfloor-Management, hin zu Fluid & Lubricant und weiter zu Fachkräftemangel, Wissensmanagement und Qualifizierung. Viel Spaß bei der Lektüre! ING. DIPL.-ING. JUTTA ISOPP DIPL.-ING. DR. ANDREAS DANKL PS: Sie möchten uns Feedback geben? Wir freuen uns über Ihre Rück- meldung! Schreiben Sie uns einfach an office@instandhaltungstage.at.
160 METHODEN FÜR TECHNIKER EIN ERFAHRUNGSBERICHT – REINIGUNG ZUGESETZTER ROHRBÜNDELWÄRMEÜBER- TRAGER HANS-JÜRGEN KASTNER | UMWELT-TECHNIK-MARKETING Wärmeübertrager sind in vie- differenzen der an der Wärmeübertragung beteiligten Fluide. len Anlagen wichtige Bestand- teile, welche für die zuverlässige VERSCHMUTZUNGEN MINDERN DIE WÄRMEÜBERTRAGUNG Zu- beziehungsweise Abführung Nach und nach kommt es in Wärmeübertragern zu Verschmut- von Wärme oder Kälte notwen- zungen, welche die Wärmeübertragung reduzieren [04]. Harte Krus- dig sind. Wegen der Abhängig- ten und solcher Verschlüsse in den Innenrohen von RBWÜ sind keit der Stabilität der in Anlagen besonders kritisch. Sie werden durch physikalische und chemische ablaufenden Prozesse wird be- Vorgänge, wie Sedimentation, Kristallisation [03], chemische Reak- reits bei der Auswahl, der Aus- tion, Korrosion, Biofouling und die Vermischung dieser Vorgänge legung und beim Betrieb der verursacht [04]. Wärmeübertrager möglichst Die Reduzierung der Fähigkeit Wärme in Folge der Verschmut- sorgfältig darauf geachtet, ei- zung zu übertragen, wird trotz enormer Auswirkungen auf dem nen störungsarmen Betrieb, der jeweiligen Anlagenbetrieb und der sich daraus ergebenden Mehr- als kritische Anlagenteile zu be- kosten [04] in den wenigsten Fällen messtechnisch verfolgt. Damit trachtenden Wärmeübertrager, fehlt die Möglichkeit, den Zeitraum, in dem eine Reinigung voraus- zu gewährleisten [01][04]. schauend zweckmäßig und wirtschaftlich vertretbar erfolgen sollte, zu bestimmen. WÄRMEÜBERTRAGER IN Von Herrn Prof. Dr.-Ing. Bernd Sankol Fakultät Technik und Infor- GROSSER ZAHL IM INDUST- matik Department Maschinenbau und Produktion der Hochschule RIELLEN EINSATZ In Industrieanlagen werden in großer Zahl Platten- oder Rohrbündelwärmeübertra- ger (RBWÜ) unterschiedlicher Bauformen und Ausführungen eingesetzt [02]. RBWÜ zeichnen sich gegenüber den Plattenwär- meübertragern durch eine höhe- welttechnik GmbH © AC Rädler Um- re Druckbeständigkeit und die robustere Bauart aus. Der Ein- satz von RBWÜ wird bevorzugt bei größerem Volumendurchsatz ABB. 1 | Einfluss der Verschmutzung und der Sicherheit in der Heizfläche auf den und bei deutlichen Temperatur- Temperaturverlauf in Wärmeübertragungsapparaten
Ein E r fa h ru n g s be richt – re in ig u n g z u g e s e t z t e r ro hrbü n de lwärm e ü be rt rager 161 für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW) und dem Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb und Automatisierung (IFF) Magdeburg wird vorge- schlagen, Methoden zur Bewertung des effektiven Betriebes von Wärmeübertragungsapparaten auf Anwendbarkeit zu prüfen [05]. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Mo- dellen wird nach dieser Methodik der Betriebs- welttechnik GmbH © AC Rädler Um- zustand des RBWÜ nach seiner physikalischen Grenze bewertet [06]. Die Methodik lässt auch den verlässlichen Vergleich der Reinigungsleistung unterschiedlicher Reinigungsverfahren erwarten. Die Methode der Firma algorithmica technologies ABB. 2 | Ausführender bei der Reinigung mit GmbH ermöglicht die Bestimmung des Zeitrau- Hochdruckreinigungstechnik (HDRT) mes der notwendigen Reinigung vor einer kriti- schen Verschlechterung der Wärmeübertragung angeordneten RBWÜ ausgeführtes Reinigungs- eines RBWÜ. Dabei werden aus wenigen Mess- verfahren. Alle anderen Reinigungsverfahren erfor- werten, welche die Verschlechterung der Wärme- dern die Trennung des RBWÜ von der Anlage und übertragung eines RBWÜ in einem signifikanten damit in der Regel den Stillstand der Anlage. Zeitraum gestützt aus der Erfahrung wiedergeben, Es werden Reinigungsverfahren unterschieden mit großer Sicherheit prognostiziert wann eine Rei- bei dem RBWÜ nicht beziehungsweise demontiert nigung unaufschiebbar ist. werden müssen. Bei der Reinigung nicht demon- Es ist in diesem Zusammenhang beabsichtigt, tierter RBWÜ werden die Rohre innen und außen mit der Technischen Universität Wien Forschungs- mit Reinigungsflüssigkeiten gespült, die mehr bereich Thermische Verfahrenstechnik & Simulati- oder weniger in der Lage sind, die vorliegenden on Herrn Ass. Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Harasek Verunreinigungen biochemisch beziehungsweise zusammenzuwirken. chemisch sowie physikalisch unterstützend aufzu- lösen. MASSNAHMEN ZUR GEWÄHRLEISTUNG DER Im Beitrag werden im Folgenden nur Erfahrun- NOTWENDIGEN WÄRMEÜBERTRAGUNG gen der Reinigungsverfahren zur Innenrohrreini- Da eine kritische Verschlechterung der Wärme- gung von RBWÜ mit geraden Rohren ohne Ein- übertragung in vielen Fällen nicht ausschließbar bauten beim Vorliegen harter Krusten und solcher ist, ergibt sich die Notwendigkeit zu deren Wieder- Verschlüsse berücksichtigt. Solche RBWÜ sind in herstellung. Die zur Reinigung von RBWÜ bevor- sehr großer Zahl im Einsatz. zugt angebotenen Reinigungsverfahren sind in der Die Reinigung der Innenrohre von RBWÜ erfolgt Literatur [01][04][07] ausführlich beschrieben. überwiegend durch externe Dienstleister, die von Die Reinigung der Außenflächen der Rohrbündel den Betreibern oft langfristig vertraglich gebunden erfolgt überwiegend durch Hochdruckreinigungs- sind. Sie setzen mehrheitlich trotz erheblich gro- technik (HDRT). Eine besondere Herausforderung ßem Zeitaufwand mehr oder weniger erfolgreich stellt die Reinigung der Innenrohre der RBWÜ beim HDRT zur Beseitigung, der in Innenrohren vorlie- Vorliegen harter Krusten und solcher Verschlüsse genden Verunreinigungen, ein. dar. Eine Reinigung bei laufendem Prozess ist bei Während die HDRT Wasser und in manchen den im Bestand vorliegenden RBWÜ üblicher Wei- Fällen auch in Wasser gelöste chemische Zusätze se nicht vorgesehen. zur Reinigung einsetzt, werden bei einem anderen Eine Ausnahme macht ein in einem stehend Verfahren Trockeneis oder Granulate zur Abreini-
162 Ei n E r fa hr ung s b e r i c h t – r e i n i g u n g z u ge s e tz te r ro hrbü n de lwärm e ü be rt rag e r gung eingesetzt. Dieses Verfahren ist besonders von Vorteil, wenn der so gereinigten RBWÜ. Res- das Vorliegen von Wasser bei der Reinigung negative Auswirkungen te der Verschmutzung auf den hervorruft. Auch bei diesem Verfahren ergibt sich ein großer zeitli- Wärmeübertragerflächen der In- cher Aufwand zur Erreichung eines hinnehmbaren Reinigungserfol- nenrohe von RBWÜ nach einer ges. Die Arbeitsbelastung für den die Reinigung Ausführenden ist weniger wirksamen Reinigung ähnlich hoch, wie für dem der die HDRT einsetzt. bilden den Start für eine schnelle Wegen der bescheidenen Reinigungsleistung der genannten Rei- Wiederablage von Verschmut- nigungsverfahren zur Innenrohrreinigung der RBWÜ, in denen harte zungen. Krusten und solche Verschlüsse vorliegen, entstand früh die Idee die Im Vergleich mit dem üblicher- Verunreinigungen aus den Innenrohren zu bohren. weise eigesetzten Reinigungs- Ein alternatives überlegenes Reinigungsverfahren für stark ver- verfahren zeichnet sich das in- schmutzte RBWÜ. In der Praxis sind nach Einsatz solcher bohren- novative Bohrverfahren für die den Lösungen erhebliche Vorbehalte gegen solche Lösungen ent- Betreiber von RBWÜ, in denen standen, weil Beschädigungen der Innenrohe aufgetreten sind. harte Krusten und solche Ver- Beim RTC Reinigungsverfahren ist eine Beschädigung zuverlässig schlüsse vorliegen, durch ge- ausgeschlossen. Der Bohrer ist bei dem RTC Verfahren an einem ringere Gesamtkosten und eine Führungsring befestigt. Der Bohrer und der Führungsring werden überlegene Reinigungsqualität durch ein hydraulisches Polster zuverlässig von den Innenflächen aus [08]. der Rohre ferngehalten. Das Polster entsteht durch Wasser, welches Beim Einsatz des Verfahrens mit geringem Druck (2 bar) seitlich aus dem Führungsring austritt. sind auch die Umweltbelastung Das Wasser nimmt die abgereinigte Verunreinigung auf. Beim rei- und die Arbeitsbelastung des benden Durchsatz zwischen Innenrohrfläche und Führung entsteht Ausführenden bedeutend gerin- eine sehr saubere Oberfläche der Innenrohre. ger. Es bestehen keine Risiken Die überlegene Reinigungsqualität bei Einsatz des RTC Verfahrens hinsichtlich Arbeitssicherheit. ergibt in der Praxis nachgewiesen eine Verlängerung der Standzeit Da der Reinigungserfolg nach der Reinigung von RBWÜ in der Regel nicht gemessen wird, nehmen Betreiber von RBWÜ, auch wegen des wirtschaftlich bedeutsamen relevanten Zeit- drucks, unbesehen eine gerin- gere Reinigungsqualität und die daraus resultierende erneute Reinigung in unnötig kurzfristiger Frist hin. Da die Wärmeübertragung nach der aufwändigen Reinigung mit den üblicherweise eingesetz- ten Reinigungsverfahren nicht welttechnik GmbH © AC Rädler Um- anforderungsgerecht hergestellt werden kann, müssen gelegent- lich RBWÜ unnötig sogar ersetzt werden. ABB. 3 | Die Reinigung der Innenrohre von zwei demontierter Rohrbündelwärmeübertragern mit dem RTC-Reinigungsverfahren
Ein E r fa h ru n g s be richt – re in ig u n g z u g e s e t z t e r ro hrbü n de lwärm e ü be rt rager 163 Literatur [01] E. Wegener „Planung eines Wärmeübertragers - Ganzheitliche Aufgabenlösung bis zur Instandsetzung eines Rohrbündel-Wärmeübertragers“, Lehrbuch © 2013 Wiley-VCH, Weinheim ISBN: 978-3-527-33304-2 [02] N. Osmani „Wirtschaftliche und effiziente Einordnung von Wärmetauschern zur Auskopplung von Abwär- me in der Industrie“, Projektarbeit, 2013 GRIN Verlag München Katalognummer 343471 [03] V. Höfling „Kristallisationsfouling auf wärmeübertragenden Flächen durch Mehrkomponentensysteme“, Taschenbuch Cuvillier Verlag Göttingen 2004 ISBN 13- 3865372414 [04] H. Müller-Steinhagen „Wärmeübertrager-Reinigungssysteme – Verfahren zur Minderung und Beseitigung von Ablagerungen und Verschmutzungen“, PP PUBLICO Publications Essen 2001 ISBN 3-934736-02-58 [05] B. Sankol „Untersuchung von unterschiedlichen Methoden zur Bewertung des effektiven Betriebes von Wärmeübertragungsapparaten“, Projektbeschreibung 02.05.2019 https://t1p.de/q64r [06] VDI 4663 Blatt 1 – Entwurf „Bewertung von Energie- und Stoffeffizienz - Methodische Anwendung des Physikalischen Optimums“, VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt 2019-04 https://t1p.de/82hm [07] M. Reppich „Handbuch - Instandsetzung von Wärmeübertragern“, PP PUBLICO Publications Essen 2003 ISBN 3-934736-09-2 [08] H.-J. Kastner „Zugesetzte Rohrbündelwärmeübertrager mit wirtschaftlichen Aufwand und geringen ökologischen Folgen retten -Wie?, Jahrbuch Instandhaltungstage 2018 Leykam Buchverlag Graz ISBN 978-3- 7011-8085-1 Bildquellennachweis © Manuskript unter Verwendung von Material bereitgestellt durch AC Rädler Umwelttechnik GmbH Österreich office@ac-raedler.at, www.ac-raedler.at, geschrieben von Hans-Jürgen Kastner Umwelt Technik Marketing 15.01.2020 DIPL.-ING. HANS-JÜRGEN KASTNER ist Freelancer und als solcher im Bereich effizienter Energieanwendung in Industrie und Gewerbe beratend als Organisator, Referent und Autor mit den Schwerpunkten Elektrische- und Wärmeenergie tätig. Es werden optimale Lösungen entwickelt und dargestellt.
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