Ersatzteilbeschaffung, Teil I

Systematisch und methodengestützt

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Der Kostendruck in den Unternehmen legt eine systematische methodengestützte Anpassung der Instandhaltungskapazitäten und Ersatzteilbestände nahe. Unsere Autoren Günther Pawellek und Ingo Martens erläutern im 1. Teil die Ausgangssituation sowie Instandhaltungs- und Logistikstrategien.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Günther Pawellek ist Institutsleiter für Technische Logistik der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) und Leiter des Forschungsinstituts für Logistik (FIL) der Forschungsgemeinschaft für Logistik e.V. Dipl.-Ing. Ingo Martens ist Geschäftsführer der ILS Integrierte Logistik-Systeme GmbH und Projektleiter des FGL-Arbeitskreises „Integrierte Instandhaltung und Ersatzteillogistik“, Hamburg www.ak-inst.fglnet.de www.gfuhamburg.de www.meport.net

In der heutigen wirtschaftlichen Situation besteht die Herausforderung der Anlagenwirtschaft in Industrieunternehmen darin, die Instandhaltung und Ersatzteilbeschaffung optimal aufeinander abzustimmen. Ausgehend von der Anlageninstandhaltung als Endverbraucher von Ersatzteilen, müssen zur Optimierung der Ersatzteillogistik die Logistikketten von den Anlagen über die Hersteller bis hin zu den Zulieferanten betrachtet werden. Der Kostendruck in den Unternehmen legt eine systematische, methodengestützte Anpassung der Instandhaltungskapazitäten und Ersatzteilbestände nahe.
Der Ersatzteilbedarf, charakterisiert durch die logistischen Grundgrößen Art, Menge, Ort und Zeit, leitet sich vom Ausfallverhalten der Komponenten und Anlagen ab. Das Logistiknetzwerk für Ersatzteile ist dann von den jeweiligen Instandhaltungsstrategien und Produktionsstandorten abhängig, ebenso von den Zulieferern
Grafik 1 zeigt ein integriertes Instandhaltungs- und Ersatzteillogistik-Modell. Darin werden unterschiedliche Logistikstrategien für die Bereiche Beschaffung, Lagerhaltung und Bereitstellung von Ersatzteilen unterschieden. Ebenso werden die Instandhaltungsstrategien baugruppenbezogen differenziert. Die hohe Kombinationsflexibilität der einzelnen Strategien ermöglicht eine flexible Anpassung an betriebliche Gegebenheiten unter teilespezifischen Voraussetzungen. Zur Optimierung der Anlagenwirtschaft ist die Differenzierung der Ersatzteilstrategien unter Berücksichtigung differenzierter Ersatzteilstrategien unerlässlich.
Differenzierte Instandhaltungsstrategien
Aufgrund des stark unterschiedlichen Abnutzungsverhaltens sowie der unterschiedlichen Bedeutung der Komponenten von Maschinen und Anlagen, muss die Auswahl von Instandhaltungsstrategien baugruppenbezogen erfolgen. Es ist jedoch wenig sinnvoll und es wäre viel zu aufwendig, für alle Komponenten in der Stückliste einer Maschine oder Anlage Strategien festzulegen. Deshalb wird eine Systematik zur Auswahl von Instandhaltungsstrategien mit folgenden drei Arbeitsschritten empfohlen:
  • Vorauswahl der zu betrachtenden Komponenten, d. h. mit Hilfe einer Anlagenanalyse wird die Gesamtanlage analysiert, um Schwachstellen und kritische Bauteile der Anlage zu ermitteln. Die Methoden Funktionsanalyse, Bauteilanalyse und Ausfalleffektanalyse können hier zum Einsatz kommen. Dabei wird deutlich, dass die theoretische Ermittlung von Schwachstellen sehr zeitaufwendig sein kann. Oft können aber erfahrene Betreiber aufgrund der Anlagenhistorie und der persönlichen Erfahrungen bereits einen Großteil der Schwachstellen und kritischen Bauteile auch so benennen, sodass lediglich für die verbleibende Komponentengruppe eine Anlagenanalyse erforderlich wird.
  • Komponentenbezogene Zuordnung von Instandhaltungsstrategien, d. h. ent- sprechend des in Grafik 2 dargestellten Ablaufs erfolgt die Auswahl zwischen störungsbedingter Instandsetzung (nach Ausfall), zeitbezogener Instandsetzung geplant in festgelegten Perioden (vor Ausfall) und operativer Instandsetzung, bei der alle Aktivitäten (Arbeitspapiere, Material etc.) vorbereitet sind und nur der Termin der Maßnahme noch unbekannt ist. Die operative Instandsetzung kann zustandsabhängig vor Ausfall oder störungsbedingt nach Ausfall erfolgen.
  • Bildung einer Gesamtstrategie für eine Teilanlage oder die Gesamtanlage, d. h. es müssen die ermittelten Einzelstrategien unter Berücksichtigung theoretischer und ökonomischer Abhängigkeiten der Baugruppen untereinander zu einer Gesamtstrategie zusammengefasst werden.
Zur komponentenbezogenen Auswahl von Instandhaltungsstrategien hat sich das IT-Tool „Differenzierung der Instandhaltungsstrategien“ (DIS) bewährt. Damit wird der Entscheidungsprozess der Strategieauswahl unter Nutzung des Erfahrungswissens der Mitarbeiter objektiviert und systematisiert. Die Strategieauswahl erfolgt wissensbasiert, in Abhängigkeit des vorhandenen Zustandswissens über Anlage und Prozess. Das DIS-Tool ist allgemein gehalten und anwendbar für Anlagen unterschiedlichster Art. Unternehmensspezifische Anpassungen sind ohne großen Aufwand möglich.
Differenzierte Logistikstrategien
Maßgeblich für die optimale Ersatzteillogistik sind die logistischen Anforderungen der Teile entsprechend der Instandhaltungsstrategien. Deren Synchronisation ist eine Planungsaufgabe, die von internen Projektteams unter Nutzung von Analyse-, Bewertungs- und Optimierungsmethoden durchgeführt werden kann. Eine systematische Vorgehensweise für die Zuordnung der Teile zu den Logistikstrategien wird wie folgt vorgeschlagen:
  • Bereinigung des Ersatzteilstamms, d. h. die Bestands- und Komplexitätsreduzierung beginnt mit dem Auf- spüren von Datenleichen und Lager- hütern. Erfahrungen haben gezeigt, dass dadurch mit geringem Aufwand die Ersatzteilanzahl bereits um bis zu 20 Prozent reduziert werden kann.
  • Differenzierung der Logistikstrategien,
  • d. h. mit Hilfe des Verfahrens der „Teile-differenzierten Logistikoptimierung“ erfolgt die Bildung von Teileklassen und deren optimierte Zuordnung zu den geeigneten Beschaffungs-, Lagerhaltungs- und Bereitstellungsstrategien.
  • Optimierung der Bestandsmengen, d. h. bei den nach der Teiledifferenzierung weiterhin im eigenen Unternehmen gelagerten Ersatzteilen werden die aktuellen Bestände und die Verbräuche mittels Bestandsmatrix untersucht. Unter Berücksichtigung der Ersatzteilwerte lassen sich so die Potenziale zur Reduzierung der Kapitalbindungs- kosten ermitteln.
Zur Differenzierung der Logistikstrategien kommt das IT-Tool „Teiledifferenzierte Logistikoptimierung“ (TDL) zur Anwendung. Dabei handelt es sich um ein sehr effizientes Werkzeug zur Analyse, Bewertung und Simulation der Logistikstrategien in der Versorgungskette. Es bildet den Material- und Informationsfluss von den Zulieferern über die Beschaffungslager bis zum Bereitstellort ab. Im Wesentlichen werden mit dem TDL-Tool die Erfahrungen der Mitarbeiter bzw. das Wissen über die Situation strukturiert im Modell abgelegt und folgende Funktionen durchgeführt:
  • Teileklassifikation und Strategiebewertung in Form von Merkmalsprofilen,
  • Berechnung der Affinität zwischen dem teilespezifischen Profil und den Logistikstrategien,
  • Konfliktlösung bei den Teilen, für die sich prinzipiell mehrere unter- schiedliche Logistikstrategien eignen,
  • Quantifizierung der Verbesserungspotenziale aufgrund der Differenzierung nach unterschiedlichen Logistikstrategien.
Lesen Sie in der Oktober-Ausgabe wie die Strategieplanung und Überprüfung sowie ein intranet-basiertes Methodenmanagement aussehen.
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