[VDI 2246 Blatt 1-2001-03] -- Konstruieren Instandhaltungsgerechter Technischer Erzeugnisse - Grundlagen (1)

VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE

Frühere Ausgabe: 4.96, deutsch Former edition: 4/96, in German only

März 2001 March 2001

VDI-RICHTLINIEN

ICS 21.020; 03.080.10

VDI 2246

Konstruieren instandhaltungsgerechter technischer Erzeugnisse Grundlagen

Blatt 1 / Part 1

Designing maintainable engineered products Basic principles Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.

Ausg. deutsch/englisch Issue German/English

No guarantee can be given with respect to the English translation. The German version of this guideline shall be taken as authoritative.

Inhalt

Seite

Contents

Page

Vorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

Preliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 2 2 3 3

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

4 4

2 Correlations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

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5 5

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5 5

2.3 Maintainability and product safety . . . . . . 5 2.4 Maintainability and environmental compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.5 Maintainability and efficiency . . . . . . . . 5

3 Grundlagen und Konzepte der Instandhaltung 6

3 Fundamentals and concepts for maintenance 6

3.1 Instandhaltungsstrategien . . . . . . . . . . 6 3.2 Instandhaltungskonzepte . . . . . . . . . . 8 3.3 Kennzahlen der Instandhaltbarkeit und der Instandhaltung . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.1 Maintenance strategies . . . . . . . . . . . . 6 3.2 Maintenance concepts . . . . . . . . . . . . 8 3.3 Identifying factors for maintainability and maintenance. . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4 Beeinflussung der Instandhaltbarkeit in der Konstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4 Influence of the maintainability in the design phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.1 Instandhaltbarkeit als Konstruktionsziel . . 4.2 Konstruktionsmethodik . . . . . . . . . . . 4.3 Grundsätzliches Vorgehen . . . . . . . . . . 4.4 Informationen . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Instandhaltbarkeitsforderungen . . . . . . . 4.6 Instandhaltbarkeitsprogramme . . . . . . . 4.7 Instandhaltbarkeitsnachweise . . . . . . . . 4.8 Datensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9 Vertragliche Regelungen. . . . . . . . . . . Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anhang A Modellbetrachtung (zu Abschnitt 2.5). Anhang B Definitionen der Erzeugnis-Teileigenschaften (zu Abschnitt 4.1) . . . . . . Anhang C Modellbeschreibung Instandhaltbarkeitsanalyse (zu Abschnitt 4.7) . . . .

4.1 Maintainability as a design objective. . . . . 13 4.2 Design methodology . . . . . . . . . . . . . 16 4.3 Basic approach . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.4 Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.5 Requirements on maintainability. . . . . . . 20 4.6 Maintainability programs. . . . . . . . . . . 23 4.7 Documentation of maintainability . . . . . . 24 4.8 Data systems . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.9 Contractual regulations . . . . . . . . . . . . 30 Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Annex A Model observation (to Section 2.5) . . . 35 Annex B Definition of product/part characteristics (to Section 4.1) . . . . . . . . . . . . . . 37 Annex C Model description for maintainability analysis (to Section 4.7) . . . . . . . . . 40

1.1 1.2 1.3 1.4

Geltungsbereich Zielsetzung. . . Zielgruppe . . . Begriffe. . . . .

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2 Zusammenhänge . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1 Instandhaltbarkeit und Instandhaltung . . 2.2 Instandhaltbarkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Instandhaltbarkeit und Produktsicherheit . 2.4 Instandhaltbarkeit und Umweltverträglichkeit . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Instandhaltbarkeit und Wirtschaftlichkeit .

13 16 16 19 20 23 24 28 30 31 35 37 40

1.1 1.2 1.3 1.4

Application . Objectives. . Target group. Terms . . . .

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2 2 3 3

2.1 Maintainability and maintenance. . . . . . . 4 2.2 Maintainability, reliability and availability. . 5

VDI-Gesellschaft Entwicklung Konstruktion Vertrieb Ausschuss Instandhaltungsgerechtes Konstruieren VDI-Gesellschaft Produktionstechnik Hauptausschuss Instandhaltung

VDI-Handbuch Konstruktion VDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 4

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VDI 2246 Blatt 1 / Part 1

Vorbemerkung Abgesehen von Konsumgütern und Einwegartikeln sind technische Erzeugnisse grundsätzlich so zu konstruieren, dass sie während ihrer vorgesehenen Lebensdauer zur Erhaltung ihrer Funktion, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand instand gehalten werden können. Der zur Instandhaltung erforderliche Aufwand wird dabei grundsätzlich durch den Konstrukteur beim Konstruieren festgelegt und für die Lebensdauer vorgegeben. Fertigungs-, Montage-, Betriebsfehler, Transportschäden und nachteilige Umwelteinflüsse können den Instandhaltungsaufwand weiter erhöhen.

Preliminary note Apart from consumer goods and one-way products, engineered products shall be designed so that to maintain their function, reliability, availability, safety and environmental compatibility during their expected service life they can be maintained with a reasonable amount of expense. The effort required to maintain such products is basically determined by the design engineer and specified for the life of the product. Production, assembly and operating defects, damages received during shipping and adverse environmental effects may further increase the maintenance effort.

Der Konstrukteur hat, neben bereits spezifizierten Instandhaltbarkeitsforderungen des Kunden, Hinweise und Empfehlungen des Deutschen Technischen Regelwerks (Gesetze, Vorschriften, Normen, Richtlinien, Standards, Empfehlungen usw.) zur Gestaltung und Optimierung der Instandhaltbarkeit zu beachten. Der erforderliche Aufwand muss wirtschaftlich vertretbar sein.

In addition to the maintenance requirements specified by the customer, the design engineer shall also follow the instructions and recommendations of the DTR (German Technical Regulations – laws, regulations, standards, guidelines, recommendations, etc.) when designing and optimizing maintainability. The required effort shall be economically justifiable.

Die vorhandenen Defizite der Instandhaltbarkeit technischer Erzeugnisse zusammenzutragen und Methoden aufzuzeigen, wie solche Anforderungen in der Entwicklung und Konstruktion umgesetzt werden können. Dabei können wegen der Vielfalt der technischen Erzeugnisse nur allgemeingültige, generelle Hinweise und Empfehlungen gegeben werden, die im konkreten Anwendungsfall erzeugnisspezifisch umzusetzen und zu verfeinern sind.

The deficits that exist regarding the maintainability of engineered products give cause to gather the requirements for designing maintainable engineered products and to demonstrate the methods by which such requirements can be implemented in the development and design. Because of the multitude of engineered products, the recommendations in this document are generally applicable and can be tailored and refined to suit a specific application.

Ein Anforderungskatalog liegt als Blatt 2 [51] dieser Richtlinie vor.

A catalog for requirements is attached to this guideline as Sheet 2 [51].

1 Einleitung

1 Introduction

1.1 Geltungsbereich

1.1 Application

Diese Richtlinie gilt für die Entwicklung und Konstruktion technischer Erzeugnisse, die entweder einzeln (z.B. Anlagenbau) oder in Serie gefertigt werden und die auf Grund ihrer technischen Komplexität und vorgesehenen Lebensdauer in wirtschaftlich nennenswertem Umfang der Instandhaltung bedürfen.

This guideline is applicable for the development and design of engineered products that are produced as individual parts (e.g. equipment engineering) or on the standard production line and that due to their technical complexity and projected service life require a considerable amount of maintenance.

Die Richtlinie gilt für Neu-, Varianten- und Anpasskonstruktionen.

This guideline applies to new designs, design variants and design adaptations.

Die Anwendung der Richtlinie auf Labormuster, Erprobungsträger usw. beschränkt sich auf die Fälle, bei denen anschließend eine Serienfertigung geplant ist.

The application of this guideline to lab samples, test supports, etc. shall be limited to products planned for subsequent standard production.

1.2 Zielsetzung

1.2 Objectives

Diese Richtlinie hat den Zweck, Ingenieuren und Fachleuten der Zielgruppe die Methodik des Konstruierens instandhaltungsgerechter technischer Er-

The purpose of this guideline is to demonstrate to engineers and professionals of this target group, the methodology of designing maintainable, engineered


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zeugnisse aufzuzeigen und die Anforderungen darzustellen, die bei der Entwicklung und Konstruktion instandhaltungsgerechter technischer Erzeugnisse zu berücksichtigen sind. Sie folgt den Grundgedanken des methodischen Konstruierens, wie sie in den Richtlinien [40; 41; 42] beschrieben sind.

products and to present the requirements that must be taken into consideration during the development and design of such products. It is based on the fundamentals of methodical design as described in the guidelines [40; 41; 42].

Die Erzeugniseigenschaft „instandhaltungsgerecht“ ist ein Konstruktionsziel, das zwar gesetzlich oder in Regelwerken vorgeschrieben, vertraglich vereinbart oder durch Spezifikationen vorgegeben sein kann, aber nur vom Konstrkteur selbst zu verwirklichen ist. Der Versuch, die Instandhaltbarkeit im Nachhinein durch technische Änderungen zu verbessern, ist zumeist nur in geringen Grenzen und mit hohem wirtschaftlichem Aufwand möglich.

The ”maintainable“ product characteristic is a design objective that – although required by law, specified in regulations and specifications or contractually agreed on – can only be realized by the design engineer. Attempts to improve the maintainability of a product subsequently through engineering changes are met with limited success, and they are costly.

Die Ergebnisse der konstruktiven Maßnahmen zum Erreichen optimaler Instandhaltbarkeit müssen überprüfbar sein und sollten dokumentiert werden.

The results of design measures to achieve optimal maintainability must allow examination and require documentation.

Diese Richtlinie ist erzeugnisunabhängig und soll auf alle instandhaltungsrelevanten Einflüsse und ihre konstruktive Berücksichtigung hinweisen. Der Ausschuss hat sich bemüht, in dieser Richtlinie eine Darstellung zu finden, die praktisch umsetzbare Anregungen für die tägliche Arbeit der Ingenieure und Fachleute in Entwicklung und Konstruktion bietet.

This guideline does not apply to any specific product. Its purpose is to address all aspects that are relevant to the design of a maintainable product. The committee has made every effort to present this guideline in a way that will challenge engineers and professionals to incorporate same into their daily routine of development and design.

1.3 Zielgruppe

1.3 Target group

Die Richtlinie wendet sich an alle im Bereich der Entwicklung und Konstruktion tätigen Ingenieure und Fachleute, die entsprechend ihrem Tätigkeitsfeld für die Ergebnisse in folgenden Funktionen verantwortlich sind:

This guideline is intended for anyone involved in the development and design of a product, especially those that are responsible for the results in the following disciplines:

• Planen, Konzipieren, Entwerfen, Ausarbeiten • Berechnen, Zeichnen • Sicherstellen der Qualität in Konstruktion und Fertigung

• planning, design concepts, drafting, designing • calculating, drawing • quality assurance for design and manufacture.

1.4 Begriffe

1.4 Terms

Diese Richtlinie verwendet die Begriffe der Instandhaltbarkeit und der Instandhaltung, wie sie in den Normen [21; 22; 25] und in den Richtlinien [66; 67; 68] definiert sind. Die wichtigsten Begriffe werden in den nachfolgenden Abschnitten erläutert.

This guideline uses the terms ”maintainability“ and ”maintenance“ as defined in the standards [21; 22; 25] and guidelines [66; 67; 68]. The most important terms are explained in the following sections.

1.4.1 Instandhaltbarkeit

1.4.1 Maintainability

Instandhaltbarkeit ist die Eigenschaft eines technischen Erzeugnisses, unter spezifizierten Bedingungen instand gehalten zu werden [25; 66; 67; 68]. Wartbarkeit, Inspizierbarkeit, Instandsetzbarkeit sind Unterbegriffe für diese Eigenschaft.

Maintainability is the characteristic of an engineered product that allows it to be maintained under specified conditions [25; 66; 67; 68]. Serviceability, inspectability, repairability are maintenance subterms for this characteristic.

–4–


1.4.2 Instandhaltung

1.4.2 Maintenance

Instandhaltung sind Maßnahmen zur Bewahrung des Sollzustandes (Wartung), zur Feststellung und Beurteilung des Istzustandes (Inspektion) und zur Wiederherstellung des Sollzustandes (Instandsetzung) eines technischen Erzeugnisses. Wartung, Inspektion und Instandsetzung sind Unterbegriffe der Instandhaltung [21].

Maintenance are measures taken to maintain the designed condition of a product (service), to determine and evaluate the actual condition (inspection) of a product, and to restore (repair) the product to its designed condition. Service, inspection and repair are subterms for the term maintenance [21].

1.4.3 Instandhaltbarkeitsprogramm

1.4.3 Maintainability program

Das Instandhaltbarkeitsprogramm ist eine Zusammenstellung aller Maßnahmen, Tätigkeiten und Termine zur Gestaltung und Sicherung optimaler Instandhaltbarkeitseigenschaften in Entwicklungs- und Beschaffungsprogrammen technischer Erzeugnisse.

The maintainability program is the combination of all measures, activities and time limits used to develop and assure optimal characteristics of maintainability in the development and procurement programs of engineered products.

1.4.4 Instandhaltungskonzept

1.4.4 Maintenance concept

Das Instandhaltungskonzept legt die Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen während der Lebensdauer eines technischen Erzeugnisses fest.

The maintenance concept determines the performance of maintenance measures over the life of the product.

1.4.5 Instandhaltungsanleitung

1.4.5 Maintenance instructions

Instandhaltungsanleitungen beschreiben Notwendigkeit, Umfang und Ablauf von Instandhaltungsmaßnahmen [22]. Sie verweisen auf die erforderlichen Prüfmittel, Sonderwerkzeuge usw. und enthalten die für den Instandhalter erforderlichen Sicherheitshinweise. Sie sollten durch (vorzugsweise bebilderte) Ersatzteillisten ergänzt werden. Instandhaltungsanleitungen können als Teil der Betriebsanleitungen/ Gebrauchsanleitungen oder (besser) getrennt herausgegeben werden und gehören zum Lieferumfang.

Maintenance instructions describe the need, scope and frequency of maintenance measures [22]. They make reference to required resources, special tools, etc. and contain safety guidelines that are important to maintenance personnel. These should be complemented by (preferably illustrated) service/replacement parts lists. Maintenance instructions can be included in operating manuals/user instructions or (better) issued separately and are part of the purchase order (scope of purchase).

2 Zusammenhänge Die in dieser Richtlinie geforderte Instandhaltbarkeit als Eigenschaft eines technischen Erzeugnisses hat Wechselbeziehungen zu anderen Konstruktionsanforderungen. Die wichtigsten Sachzusammenhänge werden nachstehend erläutert.

2 Correlations The maintainability as part of an engineered product required in this guideline, correlates to other design requirements. The more important correlations are explained in the following sections.

2.1 Instandhaltbarkeit und Instandhaltung

2.1 Maintainability and maintenance

Die Instandhaltbarkeit eines technischen Erzeugnisses hat unmittelbaren Einfluss auf Umfang, Ablauf und Aufwand seiner Instandhaltung. Die Gestaltung und Optimierung der Instandhaltbarkeit durch den Konstrukteur wirkt sich auf den Instandhaltungsaufwand (Häufigkeit, Dauer, Mannstunden, Kosten) und den Ablauf der Instandhaltungsmaßnahmen aus. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die Verbesserung der Instandhaltbarkeit Einfluss sowohl auf die Anschaffungskosten als auch auf die Betriebskosten und auf die Instandhaltungskosten des technischen

The maintainability of an engineered product has a direct effect on the scope, sequence and effort of its maintenance. The designing and optimization of maintainability by the design engineer has an effect on the maintenance effort (frequency, duration, manhours, costs) and the sequence of the maintenance measures. Also to be considered is that the improvement of the maintainability has influence on the procurement costs, the operating costs, and the maintenance costs of the product. Cost comparisons are absolutely essential here, especially when developing


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Erzeugnisses hat. Kostenvergleiche sind hier insbesondere bei der Entwicklung und Konstruktion von langlebigen Investitionsgütern unerlässlich [85].

and designing products that have a long service life [85].

2.2 Instandhaltbarkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit

2.2 Maintainability, reliability and availability

Instandhaltbarkeit und Zuverlässigkeit sind voneinander unabhängige stochastische Eigenschaften technischer Erzeugnisse. Sie beeinflussen gemeinsam den Aufwand für die Instandhaltung und sie bestimmen die inhärente und erreichbare Verfügbarkeit der Erzeugnisse.

Maintainability and reliability are stochastic characteristics of engineered products that are completely independent of each other. Together they influence the maintenance effort and determine the inherent and achievable availability of products.

Eine Erhöhung der Verfügbarkeit kann u.a. durch Verbesserung der Instandhaltbarkeit und/oder Zuverlässigkeit erreicht werden. Andererseits können Maßnahmen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit, wie beispielsweise die redundante Ausführung einer Steuerung, die Instandhaltbarkeit negativ beeinflussen (erschwerte Fehlersuche, quantitative Vergrößerung der Fehlermöglichkeiten) [25; 68].

One way to increase the availability of a product is to improve its maintainability or reliability. Conversely, measures used to improve the reliability, e.g. the redundant design of a control, can have a negative effect on the maintainability (greater difficulties in troubleshooting, increased defect potential) [25; 68].

2.3 Instandhaltbarkeit und Produktsicherheit

2.3 Maintainability and product safety

Die Instandhaltbarkeit eines technischen Erzeugnisses hat Einfluss auf die Produktsicherheit. Produktsicherheit im Sinne dieser Richtlinie ist eine Erzeugniseigenschaft, die der Sicherheit und Gesundheit der Benutzer und Instandhalter sowie dem Schutz der Umwelt dient. Sie berücksichtigt den Schutz gegen Gefahren aller Art für Leben und Gesundheit, vor Verletzungen, Erkrankungen ebenso wie die ergonomischen Anforderungen, die Umweltverträglichkeit, die Recyclingfähigkeit usw.

The maintainability of an engineered product has influence on the product safety. Product safety, in the context of this guideline, is a product characteristic that ensures the safety and health of the user and maintenance providers, and the protection of the environment. It considers the protection against dangers of any kind to life and health, injuries, illness, including ergonomic requirements, environmental compatibility, recyclability, etc.

2.4 Instandhaltbarkeit und Umweltverträglichkeit

2.4 Maintainability and environmental compatibility

Der Schutz der natürlichen Umwelt vor möglichen Beeinträchtigungen und Schädigungen durch die Herstellung und Benutzung technischer Erzeugnisse ist eine weitere, von der Konstruktion zu berücksichtigende Forderung, die ihrerseits Auswirkungen auf die Instandhaltbarkeit und den resultierenden Instandhaltungsaufwand haben kann.

The protection of the natural environment against possible harm and damage by the manufacture and use of engineered products is another requirement that must be considered in the design since it too can affect the maintainability and the resulting maintenance effort.

2.5 Instandhaltbarkeit und Wirtschaftlichkeit

2.5 Maintainability and efficiency

Der Entwicklungs-, Konstruktions- und Fertigungsaufwand für die Instandhaltbarkeit eines technischen Erzeugnisses steht in einer engen Wechselbeziehung zu den Instandhaltungsaufwendungen in der Nutzungszeit. Die erstgenannten Aufwendungen beeinflussen die Herstellkosten; die Instandhaltungsaufwendungen beeinflussen die Betriebs- und Instandhaltungskosten. Beide Kostenarten sind Teile der „Life-Cycle-Cost (LCC)“ [43; 46]. Eine optimale Instandhaltbarkeit hat einen kostensenkenden Einfluss

The development, design, and production effort expended on the maintainability of an engineered product is closely linked to its maintenance effort and useful life. The aforementioned expenditures affect the manufacturing costs; the maintenance effort influences the operating and maintenance costs. Both types of costs are part of the ”Life-Cycle-Cost“ (LCC) [43; 46]. Optimum maintainability has a cost reducing effect on the maintenance effort. For instance, the use of standard parts, easy access, the abil-

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auf den Instandhaltungsaufwand. Beispielsweise wirken sich die Verwendung von Normteilen, eine gute Zugänglichkeit und Identifizierbarkeit der Bauteile und Baugruppen, das Vorsehen von Hilfseinrichtungen und der Verzicht auf Sonderwerkzeuge für die Instandhaltung, selbsttätige, eingebaute Diagnose- und Wartungseinrichtungen usw. kostensenkend auf die Instandhaltung aus.

ity to identify components and assemblies, availability of supplies and use of simple tools for maintenance, self-acting, installed diagnostic and maintenance devices, etc. have a cost reducing effect on maintenance.

Ob die Aufwendungen für die Optimierung der Instandhaltbarkeit wirtschaftlich sind, muss im Einzelfall unter Berücksichtigung zwingender Instandhaltungsvorgaben durch Vergleich der zu erwartenden Mehrkosten bei Konstruktion und Herstellung mit den zu prognostizierenden Minderkosten für die Instandhaltungsmaßnahmen während der vorgesehenen Lebensdauer ermittelt werden.

Whether it is economical to optimize the maintainability needs to be determined in each individual case by comparing the maintenance that is absolutely required against the additional cost that is anticipated if the product is designed and manufactured with the prognosticated lower maintenance costs over the life of the product.

Sind für bestimmte technische Erzeugnisse besondere Instandhaltungsmaßnahmen vorgeschrieben, wie beispielsweise Inspektion und Wartung bei überwachungsbedürftigen Anlagen, haben diese Anforderungen Vorrang gegenüber Wirtschaftlichkeitsüberlegungen.

Special maintenance requirements specified for certain engineered products, e.g. the inspection and maintenance of control devices, shall take precedence over any concern for economics.

Die Modellbetrachtung (Anhang A) der Wirtschaftlichkeit von Zuverlässigkeits- und Instandhaltbarkeits-Optimierung für Neu-, Varianten- und Anpasskonstruktion diene als praxisorientiertes Beispiel.

Annex A shall serve as an example for determining the economics of optimizing reliability and maintainability for new designs, design variants and design adaptations.

3 Grundlagen und Konzepte der Instandhaltung Eine systematische und gezielte Beeinflussung der Instandhaltbarkeit technischer Erzeugnisse durch den Konstrukteur setzt bei diesem Kenntnis und Verständnis der Strategien und Konzepte der Instandhaltung voraus. Erst bei ihrer Einbeziehung in das Entwurfskonzept einer Konstruktion kann der Konstrukteur die jeweils erforderlichen konstruktiven Maßnahmen zur Gestaltung und Optimierung der Instandhaltbarkeit des technischen Erzeugnisses berücksichtigen.

3 Fundamentals and concepts for maintenance A systematic and targeted influence on the maintainability of engineered products by the designer, assumes that he knows and understands the strategies and concepts of maintenance. Not until they have been included in the concept of a design can the design engineer consider the measures required for developing and optimizing the maintainability of the product.

3.1 Instandhaltungsstrategien

3.1 Maintenance strategies

Instandhaltungsstrategien sind grundsätzliche Festlegungen für gegebene Instandhaltungsobjekte, ob, wo und welche Instandhaltungsmaßnahmen, d.h.

Maintenance strategies are basic determinations for specific maintenance objects: whether, where, and what kind of maintenance, i.e.

• Wartungs• Inspektions- und • Instandsetzungsmaßnahmen

• maintenance • inspection and • repair

von wem, wie und wann durchzuführen sind.

to be performed by whom, how and when.

Instandhaltungsstrategien orientieren sich an den technischen Gegebenheiten des betrachteten Objektes, an den gestellten Verfügbarkeits- und Wirtschaft-

The maintenance strategies take their orientation from the technical conditions of the object under consideration, on the requirements for availability and


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lichkeitsforderungen sowie den dazugehörigen Umgebungs- und Umweltbedingungen. Bekannte Beispiele für Instandhaltungsstrategien sind:

efficiency, and on the ambient and environmental conditions. Known examples for maintenance strategies are:

• Korrektive Instandhaltung Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen nur bei auftretendem, unmittelbaren Bedarf • Vorbeugende Instandhaltung Durchführung von vorbeugenden Instandhaltungsmaßnahmen, um Störungen und Ausfälle zu verhindern • Zustandsabhängige Instandhaltung Auslösung von Instandhaltungsmaßnahmen nach Erkenntnissen einer kollektiven, apparativen und statistischen Zustandsüberwachung

• Corrective maintenance Implementation of maintainability measures performed only when the need arises • Preventative maintenance Performed to prevent failure and breakdowns

Zu den strategischen Festlegungen gehören auch Entscheidungen über die Abgrenzung von Eigen- und Fremdinstandhaltung (Instandhaltung durch Benutzer oder Instandhaltung durch Hersteller oder beauftragte Dritte) und die Festlegung von Instandhaltungsebenen.

Part of the strategic determination is the decision as to who will perform the maintenance (the user, the manufacturer or a third party) and the levels of maintenance.

Der Konstrukteur hat bei der Konzeption eines technischen Erzeugnisses eine Instandhaltungsstrategie für das Erzeugnis zugrunde zu legen, die als Maßstab für die im Einzelnen zu ergreifenden konstruktiven Maßnahmen zur Gestaltung und Optimierung der Instandhaltbarkeit des technischen Erzeugnisses und zur Erarbeitung des Instandhaltungskonzeptes gilt.

The design engineer shall base his concept of an engineered product on the maintenance strategy that will then serve as a yardstick for the individual measures that must be taken to develop and optimize the maintainability and to establish the maintenance concept for the product.

Einflusskriterien können sein:

Possible influence criteria:

Wirtschaftliche Kriterien • Benutzer- und Herstellerziele (Benutzer- und Instandhaltungsabteilungen) • Auslastung des Instandhaltungs-Fachpersonals und der Instandhaltungs-Werkstätten • Ersatzteilaufwand • Marktlage, Wettbewerbsfragen • Wiederbeschaffungswert • Lebensdauerkosten (Summe aus Anschaffungs-, Transport-, Betriebs-, Instandhaltungs-, Ausfall-, Schadens-, Schadensfolge- und Aussonderungskosten während der Lebensdauer)

Economic criteria • Goals of the user and manufacturer (user and maintenance departments) • Full utilization of specialized maintenance personnel and operating repair shops at full capacity • Service part expenses • Market conditions, competitive situation • Replacement costs • Service life costs (sum of costs for procurement, transportation, operation, maintenance, failure, damage, consequential damages, and disposal, over the life of the product).

Technische und organisatorische Kriterien • Art und Umfang der konstruktionsbedingt erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen • Einstufung der Instandhaltungsmaßnahmen gemäß ihrem Schwierigkeitsgrad in Instandhaltungsebenen • Kapazitäten und Verfügbarkeit zur Instandhaltung (Instandhaltungs-Fachpersonal, -Werkstätten und -Material), während der gesamten Lebensdauer • Entfernung, Lage und Transportmöglichkeiten zwischen Benutzer und Hersteller

Technical and organizational criteria • Type and scope of maintenance measures required by virtue of the design • Grading of maintenance measures based on degree of difficulty in maintenance levels

• Condition dependent maintenance Performed on the basis of collective, machineaided and statistical status control

• Capacities and availability for maintenance over the life of the product (specialized maintenance personnel, repair shops and material) • Distance, location and access to transportation between user and manufacturer

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Sonstige Kriterien • Gesetze, Vorschriften, Verordnungen, Regeln der Technik, Sicherheit, Ergonomie, Umweltverträglichkeit, Recycling u.a.

Other criteria • Laws, regulations, ordinances, technical regulations, safety, ergonomics, environmental compatibility, recycling, etc.

Nachfolgend sind als Beispiele einige Instandhaltungsstrategien für ausgewählte Erzeugnisfamilien dargestellt (Tabelle 1).

Listed below (Table 1) are a few examples of maintenance strategies for a select group of products.

Zu den Instandhaltungsstrategien gehört eine Regelfestlegung wie z.B.:

The maintenance strategies comprise established determinations for performing maintenance, such as:

• an welchen Erzeugnissen (wo) • zu welchem Zeitpunkt (wann) • welche Instandhaltungsmaßnahme (was) (Wartung, Inspektion bzw. Instandsetzung)

• on what products (where) • at what time (when) • what kind of maintenance (what) (maintenance, inspection or repair).

durchzuführen ist. 3.2 Instandhaltungskonzepte

3.2 Maintenance concepts

Instandhaltungskonzepte sind die in der Definitionsphase des Entwurfs erstellten detaillierten, schriftlichen Festlegungen der Instandhaltungsmaßnahmen für ein technisches Erzeugnis während seiner vorgesehenen Lebensdauer.

Maintenance concepts are the maintenance measures determined during the definition phase of the design and performed over the life of the product.

Grundlage für die Festlegung des Instandhaltungskonzeptes ist einerseits die ausgewählte Instandhaltungsstrategie und andererseits der nachgewiesene bzw. prognostizierte Instandhaltungsbedarf.

The basis for determining maintenance concepts is the selected maintenance strategy and the proven or prognosticated maintenance requirement.

Die Prognose des Instandhaltungsbedarfs erfolgt konstruktionsbegleitend anhand der aus der Konstruktion und der Erfahrung mit dem Betrieb und der Instandhaltung ähnlicher technischer Erzeugnisse (Benutzer-Instandhalter- und Kundendienst-Erfahrungen) gewonnenen Kennzahlen.

The prognosis for the maintenance requirement is accomplished in parallel with the design and is based on operating experiences and maintenance requirements for similar products (user-maintenance, customer service experiences).

Für jede prognostizierbare Instandhaltungsmaßnahme ist in allen Konstruktionsphasen zu prüfen, ob der Aufwand hierfür durch instandhaltungsgerechtere konstruktive Lösungen minimiert werden kann. Hierfür sind die konstruktionsbedingten Mehrkosten zu prognostizieren. Der Vergleich mit den Minderkosten durch verringerten Instandhaltungsaufwand führt zu einem wirtschaftlicheren oder zum wirtschaftlichsten Konzept.

For every prognosticated maintenance measure a decision must be made during the design phases as to whether the effort can be minimized by building the maintainability of the product into the design. This requires for additional design related costs to be included in the prognosis. A comparison with the cost savings through reduced maintenance costs results in a more efficient or most efficient concept.

Die in der Prognose ermittelten Instandhaltungsmaßnahmen lassen sich nach

The maintenance measures determined in the prognosis can be divided into

• vorbeugenden (präventiven) und • außerplanmäßigen (korrektiven) Maßnahmen

• preventative and • unscheduled (corrective) maintenance.

unterscheiden. 3.2.1 Vorbeugende (präventive) Instandhaltung

3.2.1 Preventative maintenance

Vorbeugende Instandhaltung in Form von Inspektion, Wartung und Lebensdauerbegrenzung (vorbeugender Austausch) ist immer dann sinnvoll und erforderlich, wenn durch diese Instandhaltungsmaßnahmen Schä-

Preventative maintenance in the form of inspection, maintenance and service life limitation (preventative replacement) is practical and necessary, if damages or failure as a function of time can be prevented or de-


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Tabelle 1. Beispiele für Instandhaltungsstrategien ausgewählter technischer Erzeugnisse Haushaltsgeräte

Kraftfahrzeuge

Flugzeuge

Produktionsanlagen

Möglichst einfache Wartung (wenn überhaupt nötig)

Wartung, soweit Betriebsfunktionen und Aussehen betroffen

Innere und äußere Wartungsmaßnahmen mit relativ hoher Periodizität

Wartung, soweit Zustand und Betriebsfunktionen betroffen

Keine vorbeugende Instandhaltung (Inspektionen)

Inspektion zur Feststellung und Beurteilung des Istzustandes verschleißabhängiger Anlagenteile

Inspektionen in abgestuften Umfängen und Häufigkeiten

Möglichst umfassende Inspektionen

Kein vorbeugneder Verschleißteilwechsel

Wechsel von Verschleißteilen vor Ausfall

Fristaustauschteilewechsel und Lebensdauerbegrenzungen

Wechsel von Verschleißteilen vor Ausfall in bestimmten Fällen, kaum Lebensdauerbegrenzungen

Störbehebung nach Bedarf (Fremdinstandsetzung); Aussonderung bei größeren Schäden

Instandsetzung bei Bedarf; Aussonderung bei größeren Schäden nur gegen Ende der Lebensdauer

Instandsetzung bei Bedarf, zugleich aber „zustandsüberwachende Instandhaltung“

Instandsetzung bei Bedarf, zustandsabhängig

Keine Überholungen

Überholungen als lebensdauerverlängernde Maßnahme bei Anlagenteilen (z.B. Motor)

Überholungen zur Sicherstellung der vorbestimmten Lebensdauer oder als lebensdauerverlängernde Maßnahme

Überholungen als lebensdauerverlängernde Maßnahme

Keine technischen Änderungen im Rahmen der Instandhaltung

Technische Änderungen in Ausnahmefällen

Technische Änderungen nach Betriebserfahrungen

Technische Änderungen nach Betriebserfahrungen zur Teilmodernisierung (Leistungserhöhung, Schwachstellenbeseitigung, Rationalisierung u.ä.)

Überwiegend Fremdinstandhaltung (Verkäufer/Hersteller)

Überwiegend Fremdinstandhaltung (Fachwerkstatt)

Eigen-, Pool- und Fremdinstandhaltung (Instandhaltungsfirmen und Hersteller)

Eigen- und Fremdinstandhaltung (Instandhaltungsfirmen und Hersteller)

Table 1. Examples of maintenance strategies of selected engineered products Household Equipment

Automobiles

Airplanes

Production equipment

Simple maintenance (if any)

Maintenance insofar as operating functions and appearance are affected

Internal and external maintenance effort with relatively high intervals

Maintenance insofar as condition or operating functions are affected

No preventative maintenance (inspections)

Inspection to determine and evaluate the actual condition of wear parts

Inspections graded by scope and frequency

If possible, extensive inspections

No preventative replacement of wear parts

Replacement of wear parts before failure

Scheduled parts replacement and limitations of service life

Replacement of wear parts before failure in certain cases; rarely service life limitations

Repairs as required (by outside sources): disposal on major damage

Repair as required: disposal on major damage at the end of life cycle only

Repair as required but simultaneously ”condition monitoring“ maintenance

Repair as required, depending on condition

No overhaul

Overhaul to extend service life of equipment (e.g. engine)

Overhaul to ensure service life or to extend service life

Overhaul to extend service life

No engineering changes as part of maintenance

Engineering changes in exceptional cases

Engineering changes based on operating experience

Engineering changes based on operating experience, to update parts (improve performance, eliminate weak points, efficiency, etc.)

Primarily performed by outside sources (sales personnel/manufacturer)

Primarily performed by outside sources (special repair shop)

By owner, pool, or outside sources (maintenance companies and manufacturers)

By owner or outside sources (maintenance companies and manufacturers)

– 10 –


digungen bei zeitabhängigem Ausfallverhalten verhindert oder verzögert werden können. Das ist vorwiegend bei mechanischen Bauteilen der Fall, die Schädigungen durch Ermüdung, Alterung, Korrosion, Verschmutzung, Lockerung oder Verschleiß unterliegen. Gesetzliche oder andere Vorschriften können vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen, z.B. aus Sicherheits- oder Umweltschutzgründen, zwingend vorschreiben.

layed through maintenance. This is frequently the case on mechanical parts that are subject to fatigue, aging, corrosion, contamination, loosening or wear. Laws or other regulations can mandate preventative maintenance, e.g. for safety or environmental reasons.

Die Maßnahmen der Wartung dienen nach [21] dazu, den Sollzustand zu erhalten. Sie umfassen

According to [21], the purpose of maintenance is to maintain the design condition of a product. This includes

• oberflächenbezogene Maßnahmen, wie pflegen reinigen schmieren konservieren, schützen desinfizieren

• maintenance of surfaces, e.g.: care cleaning lubrication sealing, protection disinfection

• betriebsstoffbezogene Maßnahmen, wie Mengen, Niveau, Füllstand prüfen auffüllen, ergänzen, tauschen versorgen, entsorgen

• maintenance of operating fluids, e.g. volume, fill level, checking of fill level topping off, add, replace supply, disposal

• zustandserhaltende Maßnahmen, wie einfache Sichtprüfungen auf äußerlich erkennbare Schäden justieren, nachstellen, einstellen Kleinteile auswechseln (Verbrauchsmaterial) abdecken, sichern, verankern, schützen

• maintenance to maintain design condition, e.g. simple visual inspections for external damage

Die Maßnahmen der Inspektion dienen nach [21] dazu, den Istzustand festzustellen und zu beurteilen. Sie umfassen

According to [21], the purpose of the inspections is to determine and evaluate the actual condition. This includes

• periodische und schädigungsäquivalente Inspektionen Sichtprüfungen apparative Prüfungen, z.B. zerstörungsfreie Werkstoffprüfung (ZfWp) indirekte Prüfungen, z.B. durch Beobachtung der Umgebungsbedingungen

• periodic or degradation-equivalent inspections

• kontinuierliche Inspektionen Überwachung des Betriebszustandes durch das Betriebs- und Instandhaltungspersonal apparative Zustands-/Funktions-Überwachungen (Selbstprüfeinrichtungen) statistische Zustands-/Funktions-Überwachungen (Stördatensysteme)

• continuous inspections monitoring of operating conditions by plant personnel or maintenance personnel automatic monitoring of condition/function (selfmonitoring devices) statistical monitoring of condition/function (failure data systems)

Periodische Inspektionen erfolgen regelmäßig in Betriebsstunden-, Betriebsleistungs- oder Kalenderintervallen.

Periodic inspections shall be performed according to hours of operation, equipment output or calendar intervals.

Schädigungsäquivalente Inspektionen werden nach Kenntnisnahme bestimmter Schädigungszustände bzw. -merkmale individuell oder als Stichprobeninspektion ausgelöst und durchgeführt.

Degradation-equivalent inspections are performed individually or at random, after a deteriorating condition or when signs of deterioration are first noticed.

calibration, re-setting, setting replacement of small parts (consumable material) covering, securing, anchoring, protecting

visual inspections machine-aided testing, e.g. nondestructive material testing (ZfWp) indirect testing, e.g. observation of ambient conditions


– 11 –

Nach den vorgenannten Inspektionen erfolgt zustandsabhängig Wartung bzw. Instandsetzung. Für eine derartige zustandsabhängige Instandhaltung müssen die bestimmenden Merkmale (z.B. Schadensgrenzen) festgelegt und am technischen Erzeugnis geprüft werden.

Depending on the condition of the product, these inspections are generally followed by maintenance and/ or repair. This type of condition-dependent maintenance requires that identifying characteristics (e.g. damage limits) be established and tested on the product.

Die Maßnahmen der (vorbeugenden) Lebensdauerbegrenzung umfassen:

The measures for service life limitation (preventative) includes:

• Nachprüfen und ggf. Nachstellen o.ä. von Teilen und Baugruppen nach festgelegten Betriebsstunden-, Betriebsleistungs- oder Kalender-Intervallen • Teile-/Baugruppenwechsel nach festgelegten Betriebsstunden-, Betriebsleistungs- oder KalenderIntervallen einschließlich Ersatz durch neue Teile • Instandsetzung und Wiederverwendung oder Aussonderung der ausgetauschten Teile

• the inspection, or if required, readjustment of parts and assemblies based on hours of operation, output or calendar interval • the exchange of part/assemblies at specified intervals, hours of operation, output or calendar interval, including replacement with new parts • repair and reuse or disposal of replaced parts

3.2.2 Außerplanmäßige (korrektive) Instandhaltung

3.2.2 Unscheduled (corrective) maintenance

Hierbei wird erst nach Störung oder Ausfall instand gehalten, d.h. gewartet oder instand gesetzt. Die außerplanmäßige Instandhaltung eignet sich vor allem für technische Erzeugnisse mit zufallbedingtem Ausfallverhalten, z.B. im elektronischen Bereich.

In this case, maintenance or repair is not performed until an interference or failure has occurred. The unscheduled maintenance is best suited for products that experience random failures, e.g. electronics.

Die außerplanmäßige Instandhaltung umfasst

The unscheduled maintenance comprises:

Rüstarbeiten • Werkzeug und Gerät bereitstellen • Schutz-/Sicherungsmaßnahmen • Ersatzteil-Bereitstellung • Dokumentation

Setup: • tools and equipment • safety/protective measures • replacement parts availability • documentation

Ausführungsmaßnahmen • Fehler-Verifikation • Zugang verschaffen • Ausbau von Alt-, Einbau von Ersatzteilen

Work to be performed: • fault verification • gain access • removal of faulty parts, installation of replacement parts • calibrations • function tests

• Justierungen • Funktionsprüfungen In der Praxis kommt es im Allgemeinen zur Kombination von vorbeugender und korrektiver Instandhaltung.

In actual use, a combination of preventative and corrective maintenance is generally performed.

3.2.3 Instandhaltungsebenen

3.2.3 Maintenance levels

Der unterschiedliche Schwierigkeitsgrad, die unterschiedliche Intensität sowie die unterschiedlichen Mittel und Kenntnisse bei den einzelnen Instandhaltungsmaßnahmen erfordern eine Zuordnung der Maßnahmen zu Organisationsbereichen, den sogenannten Instandhaltungsebenen. Solche Instandhaltungsebenen lassen sich z.B. wie folgt festlegen:

The varying degrees of difficulty, the different levels of intensity, and the different resources and knowledge for the individual maintenance activities require that the activities be organized according to maintenance levels. These maintenance levels can be determined according to the following example:

– 12 –


Instandhaltungsebene 1 • Wartungsmaßnahmen • Betriebsüberwachung • technische Durchsicht vor, während und nach der Benutzung • einfache Funktionsprüfung • einfache Fehlererkennung • einfache Fehlerbehebung

Maintenance level 1 • maintenance measures • plant/operations monitoring • inspection before, during, and after use

Instandhaltungsebene 2 • Inspektion (festgelegter Schwierigkeitsgrade) • Austausch leicht auswechselbarer Bau- und Unterbaugruppen • einfache Instandsetzungsmaßnahmen an mechanischen, hydraulischen und elektrischen Baugruppen und Bauteilen u.a. • einfache Änderungsarbeiten

Maintenance level 2 • inspection (based on degree of difficulty) • exchange of easy to replace parts or sub-assemblies • simple repairs on mechanical, hydraulic, or electrical parts or assemblies, including

Instandhaltungsebene 3 • Inspektion (festgelegter Schwierigkeitsgrade) • Austausch von Bau- und Unterbaugruppen • Instandsetzung bestimmter Bau- und Unterbaugruppen • schwierige Instandsetzungsmaßnahmen an mechanischen, hydraulischen, elektronischen, optronischen und optischen Erzeugnissen, Baugruppen und Bauteilen u.a. • schwierige Änderungsarbeiten

Maintenance level 3 • inspection (based on degree of difficulty) • replacement of parts and sub-assemblies • repair of specific parts and sub-assemblies

Instandhaltungsebene 4 • Inspektion (festgelegter Schwierigkeitsgrade) • schwierige Instandsetzungsmaßnahmen • schwierige Änderungsarbeiten

Maintenance level 4 • inspection (based on degree of difficulty) • difficult repair measures • difficult modifications

Entsprechend den vier Instandhaltungsebenen gibt es unterschiedliche Anforderungen an die

Based on the four maintenance levels, there are different requirements on the

• Ausbildung des Fachpersonals • Ausstattung der Werkstätten mit Werkzeugmaschinen, Werkzeugen Prüfgeräten, Hilfsmitteln und Einrichtungen • Bevorratung von Betriebsmaterial, Ersatzteilen und Austauschteilen • Betriebs-/Instandhaltungsanleitungen • Organisation, Planung und Durchführung der Instandhaltungsmaßnahmen

• training of technical personnel • shop equipment, machine tools, tools, test equipment, supplies and equipment

3.3 Kennzahlen der Instandhaltbarkeit und der Instandhaltung

3.3 Identifying factors for maintainability and maintenance

Grundzahlen hierfür sind Zeit-, Personal-, Materialund Kostendaten für Instandhaltungsmaßnahmen. Daraus gebildete Verhältniszahlen dienen als Kennzahlen zur Bewertung der Instandhaltungsmaßnahmen [56] und damit der Instandhaltbarkeit, z.B.

The basic factors are time, manpower, material and cost information for maintenance measures. Any ratio values derived from this are used as identifying factors for evaluating the maintenance activities [56] and, thus, the maintainability, e.g.

• simple function test • simple defect identification • simple defect elimination

• simple modifications

• difficult repairs on mechanical, hydraulic, electronic, optronic and optical products, components and parts, including • difficult modifications

• stocking operating material, service and replacement parts • operating/maintenance manuals • organization, planning and implementation of maintenance measures

VDI 2246 Blatt 1 / Part 1 • Zeit je Instandhaltungsmaßnahme [23] • Betriebszeit von einer zur nächsten gleichen Instandhaltungsmaßnahme • Anzahl gleicher Instandhaltungsmaßnahmen in einem Betrachtungszeitraum [22] • Personalbedarf je Instandhaltungsmaßnahme

– 13 –

• Mannstunden je Instandhaltungsmaßnahme • Material-, Hilfsmittel-, Werkzeug-, Werkzeugmaschinenbedarf je Instandhaltungsmaßnahme • Kosten je Instandhaltungsmaßnahme

• time required for each maintenance activity [23] • hours of operation elapsed between same kind of maintenance • number of same kind of maintenance performed over a specific time period [22] • manpower requirements for each maintenance measure • man-hours for each maintenance measure • material, supplies, tools, machine tools required for each maintenance measure • costs for each maintenance measure

Die Kennzahlen je Instandhaltungsmaßnahme gewinnen an Informationsgehalt, wenn sie auf einen Betrachtungszeitraum oder die vorgesehene bzw. ermittelte Lebensdauer bezogen werden, z.B. für

The identifying factors of each maintenance activity gain on informational content when they are projected over time or over the projected and/or determined service life of the product, e.g. for

• • • •

bestimmte gleiche Instandhaltungsmaßnahmen alle präventiven Instandhaltungsmaßnahmen alle korrektiven Instandhaltungsmaßnahmen alle Instandhaltungsmaßnahmen in einer bestimmten Instandhaltungsebene • alle Instandshaltungskosten

• • • •

Die vorgenannten Kennzahlen der Instandhaltung können zur vergleichenden quantitativen als auch qualitativen Bewertung der Instandhaltbarkeit eines technischen Erzeugnisses herangezogen werden.

The aforementioned maintenance factors can also be enlisted for the comparative, quantitative and qualitative evaluation of maintainability of an engineered product.

Kennzahlen sind aus der Konstruktion und aus der Nutzung ableitbar. Die konstruktionsbedingten (inhärenten) Kennzahlen sind nicht zwingend gleich den in der Praxis erzielten (operativen) Kennzahlen.

The factors can be derived from design and usage. The design-related (inherent) factors are not necessarily equivalent to the (operative) factors obtained in actual application.

4 Beeinflussung der Instandhaltbarkeit in der Konstruktion

4 Influence of the maintainability on the design

4.1 Instandhaltbarkeit als Konstruktionsziel

4.1 Maintainability as design objective

Der Grad der Instandhaltbarkeit eines technischen Erzeugnisses wird weitgehend während seiner Entwicklung und Konstruktion bestimmt. Neben den anderen vorgesehenen Produkteigenschaften eines Erzeugnisses ist die Instandhaltbarkeit ein Konstruktionsziel, welches in allen Entwicklungs- und Konstruktionsphasen berücksichtigt werden muss. Dieses Ziel korrespondiert insbesondere mit den Zielvorgaben für die Instandhaltung, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit eines technischen Erzeugnisses und hat die Wirtschaftlichkeit und die Wirksamkeit der Instandhaltung einzubeziehen.

The degree of maintainability of an engineered product is largely determined during its development and design. Apart from the other characteristics of a product, the maintainability is a design objective that must be considered in every phase of development and design. This objective corresponds especially with the objectives for maintenance, reliability, availability, safety, and the environmental compatibility of a product, and it must also include the efficiency and effectiveness of the maintenance.

Erforderliche Teilziele der Instandhaltbarkeit sind die im Anhang B definierten Erzeugnis-Teileigenschaften, die ihrerseits wiederum in unterschiedlicher Weise die qualitativen Grundmerkmale der Instandhaltbarkeit beeinflussen, und zwar einerseits die

Secondary objectives for maintainability are the product/part characteristics defined in Annex B, which too have an albeit different effect on the basic quality features of maintainability, for one on the

specific equivalent maintenance activities all preventative maintenance activities all corrective maintenance activities all maintenance activities at a specific maintenance level • all maintenance costs

– 14 –


Tabelle 2. Erzeugnis-Teileigenschaften und qualitative Grundmerkmale

1

Absperrbarkeit

2

Alterungsanfälligkeit

3

Aus- und Einbaubarkeit

4

Austauschbarkeit

5

Entleerbarkeit

X

6

Entsorgbarkeit

X

7

Ermüdungsanfälligkeit

8

Fehlerfeststellbarkeit

9

Freischaltbarkeit

10

Identifizierbarkeit

11

Justierbarkeit

F

G

Umweltverträglichkeit

c)

E

Logistische Versorgbarkeit

b)

D

Sicherheit

a)

Instandsetzbarkeit

Instandhaltbarkeit A

Synomymer Begriff

Zuverlässigkeit

Qualitative Grundmerkmale

Inspzierbarkeit

Erzeungis-Teileigenschaften (Definitionen siehe Anhang B)

Wartbarkeit

Lfd. Nr.

X

X

X

X

Alterungsbeständigkeit

X

X

Montier-/Demontierbarkeit

X

X

X X X

X

Ermüdungsfestigkeit

X

Prüfbarkeit

X

X

X

X

X

X

X

12

Kavitationsanfälligkeit

X

13

Korrosionsbeständigkeit

X

14

Lagerfähigkeit

X

15

Lockerungsmöglichkeit

16

Lösbarkeit

17

Nachfüllbarkeit

18

Prüfbarkeit

19

Regenerierbarkeit

20

Reinigungsmöglichkeit

21

Standardisierbarkeit

22

Schmierbarkeit

23

Transportierbarkeit

24

Verschleißfestigkeit

X

25

Versprödbarkeit

X

26

Zerlegbarkeit

27

Zugänglichkeit

X

Korrosionsanfälligkeit

X

X X

X

X

X

X X

X X

X X

X

X

X X

X

X

Transportfähigkeit Verschleißbarkeit

Demontierbarkeit


– 15 –

Table 2. Product/part characteristics and basic quality features

1

Ability to isolate

2

Susceptibility to aging

3

Capable to be removed and installed

4

Exchangeability

5

Draining capability

X

6

Ability to dispose

X

7

Susceptibility to fatigue

8

Ability to identify defects

9

Disconnect capability

10

Ability for identification

11

Ability to calibrate/adjust

F

G

Environmental compatibility

c)

E

Logistic supplyability

b)

D

Safety

a)

Repairability

Maintainability A

X

X

X

X

X X X

X

X

Checking ability

X

X

X

X

14

Storage capability

X

Refill capability

18

Test capability

19

Regeneration ability

20

Cleaning capability

Fatigue resistance

X

X

17

X

X X

Susceptibility to cavitation

Loosening potential

Ability to assemble/disassemble

X

Corrosion resistance

Detachability

Resistance to aging

X

12

16

X

X

13

15

Synonymous terms

Reliability

Basic quality features

Inspectability

Product/Part characteristics (see Addendum B for definitions)

Maintainability

No.

X

Susceptibility to corrosion

X

X X

X

X

X

X X

X X

21

Standardization capability

22

Lubrication capability

X

23

Transporting capability

24

Wear resistance

X

25

Susceptibility to brittleness

X

26

Segmentation capability

27

Accessibility

X

X

X

X X

X

X

Transporting ability Wear capability

Disassembly ability

– 16 –


• Wartbarkeit • Inspizierbarkeit • Instandsetzbarkeit

• maintainability • inspectability • repairability

und andererseits (Matrix Tabelle 2) auch die

and for another (matrix in Table 2) also on the

• • • •

• • • •

Zuverlässigkeit Sicherheit logistischeVersorgbarkeit Umweltverträglichkeit

reliability safety logistic supply ability environmental compatibility

Im Verlauf eines Konstruktionsprozesses sollte den in Tabelle 2 aufgeführten Erzeugnis-Teileigenschaften besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, da diese wesentlichen Einfluss auf die Instandhaltbarkeit des Erzeugnisses haben und weitere qualitative Grundmerkmale des Erzeugnisses beeinflussen.

In the course of the design process, special attention shall be given to the product/part characteristics in Table 2 since they have a considerable effect on the maintainability and on other basic quality features of the product.

4.2 Konstruktionsmethodik

4.2 Design methodology

Diese Richtlinie ergänzt die Basisrichtlinien für das methodische Konstruieren [40; 41; 42] in Bezug auf das Konstruieren instandhaltungsgerechter technischer Erzeugnisse.

This guideline complements the basic guidelines for the methodical design [40; 41; 42] with respect to the design of maintainable engineering products.

Die unterschiedlichen Arten technischer Erzeugnisse und ihre verschiedenartige Nutzung lassen es nicht zu, allgemeingültige Regeln zur Gestaltung und Optimierung der Instandhaltbarkeit beim methodischen Konstruieren aufzustellen. Der Konstrukteur hat in jedem Einzelfall auf der Grundlage der Gesamtspezifikation eines technischen Erzeugnisses und der festgelegten Konstruktionsziele für die Instandhaltbarkeit den Optimierungsprozess in allen Konstruktionsphasen durchzuführen.

The different types of products, and their different applications, make it impossible to establish universal rules for developing and optimizing the maintainability for methodical design engineering. The design engineer must optimize the maintainability in every design phase, based on the overall specification for the product and the established design objectives.

Relevante Teilaufgaben und Hilfsmittel können dem Vorgehensplan Tabelle 3 entnommen werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die dargestellten Konstruktionsphasen und Arbeitsschritte nicht streng aufeinander folgen, sondern sich teilweise überlappen, je nach Erzeugnis ergänzt oder nicht alle verfolgt werden müssen.

Table 3 contains relevant secondary tasks and aids. When using this table it is necessary to consider that the design phases and work processes do not follow in close order and at times overlap, and that they should be adapted to the product but that not all of them need to be followed.

Es ist zweckmäßig, im konkreten Anwendungsfall die erforderlichen Arbeitsschritte zur Gestaltung und Optimierung der Instandhaltbarkeit eines technischen Erzeugnisses, ihre Durchführungszeiträume und Fertigstellungstermine sowie die Durchführungsverantwortlichkeiten in eigenen Instandhaltbarkeitsprogrammplänen zusammenzufassen. Anhand dieser Pläne sind Arbeitsfortschritt und Zielerreichung regelmäßig zu kontrollieren (design review).

In an actual situation it seems practical to include the steps required for designing and optimizing the maintainability of a product, maintenance intervals, completion times, and responsibilities in the company’s own maintenance plans. These plans can then be used to regularly check the progress of the work and the objectives (design review).

4.3 Grundsätzliches Vorgehen

4.3 Basic approach

In allen Konstruktionsphasen und Arbeitsschritten sind günstige Voraussetzungen gegeben, die instandhaltungsgerechte Konstruktion eines technischen Erzeugnisses zu realisieren. Die Nutzung dieser Mög-

In every design phase and work process there are opportunities that make it possible to realize the maintainable design of an engineered product. The manufacturer or the development and design engineering


– 17 –

Tabelle 3. Vorgehensplan für das methodische Konstruieren instandhaltungsgerechter technischer Erzeugnisse 1 Konzeptphase Allgemeine Aufgaben der Phase

Aufgaben zur Optimierung der Instandhaltbarkeit

Hilfsmittel

Definition der Gesamtaufgabe und der Gesamtzielsetzung

Aufstellung der Instandhaltungsstrategie

Vergleichende Analysen (trade-off’s)

Systemgliederung

Simulationen

Entwurf der Projektstruktur und Aufgliederung nach Teilfunktionen

Quantifizierung der Zuverlässigkeits- und Instandhaltbarkeitsanforderungen an das Gesamtsystem

LCC-Programm

Festlegung der Rahmenanforderungen (Systemspezifikation)

Festlegung der Betriebs- und Umweltbedingungen

Kodierungssysteme Zuverlässigkeits- und InstandhaltbarkeitsDatensysteme

2 Definitionsphase Allgemeine Aufgaben der Phase


Hilfsmittel

Entwurf von Lösungsmöglichkeiten zur Erfüllung der Teilfunktionen

Vergleichende Bewertung der Zuverlässigkeits- und Instandhaltbarkeits-Eigenschaften der Varianten und Alternativen

Vergleichende Analysen (trade-off’s)

Entwurf von Konzeptvarianten zur Erfüllung der Gesamtfunktion Analyse und Bewertung der Lösungsmöglichkeiten Festlegung des Konstruktionskonzeptes und der Anforderungen an den Entwurf

Prüfbedarfsanalysen und Entwurf des Prüfkonzeptes Entwurf Instandhaltungskonzept

Simulationen Verfügbarkeits- und Sicherheitsanalysen Zuverlässigkeits- und InstandhaltbarkeitsDatensysteme

Quantifizierung der Zuverlässigkeits- und Instandhaltbarkeits-Anforderungen für alle Subsysteme

3 Entwicklungs- und Konstruktionsphase Allgemeine Aufgaben der Phase


Hilfsmittel

Suche nach Auslegungsmöglichkeiten

Überwachung und Verfolgung der Konstruktion hinsichtlich der Zuverlässigkeits- und Instandhaltbarkeits-Eigenschaften

Zuverlässigkeits- und Instandhaltbarkeitsanalyse

Erarbeitung und Einleitung von Verbesserungsmaßnahmen

Optimierungsverfahren für planbare Instandhaltung

Theoretischer Instandhaltungs-Aufwandsnachweis

Technische Dokumentation

Analyse und Bewertung der Gestaltungsvarianten und Festlegung der Einzellösungen Optimierung von Einzelteilen Vorbereitung und Durchführung von Modellversuchen/Prototypen: Erprobung Freigabe der Serienkonstruktion

DMEA (Fehlerarten- und Fehlerauswirkungs-Analyse)

Zuverlässigkeitstest Instandhaltbarkeits-Erprobung Entwurf Wartungs- und Inspektionsprogramm Fortschreibung Instandhaltungskonzept

4 Serienreifmachungsphase Allgemeine Aufgaben der Phase


Hilfsmittel

Erstellen der Fertigungsunterlagen

Aufwandsnachweis für Seriengerät einschließlich Demonstration

Optimierungsverfahren für planbare Instandhaltung

Fertigungsvorbereitung Freigabe der Serienfertigung

Festlegung Inspektions- und Wartungsprogramm Fertigstellung Instandhaltungskonzept

5 Produktionsphase Allgemeine Aufgaben der Phase


Hilfsmittel

Serienfertigung

Produktionsüberwachung hinischtlich Beeinflussungen der Zuverlässigkeit und Instandhaltbarkeit

Burn-In-Test

Auslieferung/Aufstellung und Übergabe

– 18 –


Table 3. Procedure for the methodical design of maintainable engineered products 1 Concept phase General phase objectives

Responsibilities for optimizing the maintainability

Aids/Resources

Definition of overall responsibility and objectives

Prepare maintenance strategy

Comparative analyses (trade-offs)

Systems organization

Simulations

Prepare draft for project organization broken down by part functions

Quantify reliability and maintainability requirements on the entire system

LCC program

Determine overall requirements (systems specification)

Determine operational and environmental requirements

Coding systems Data systems for reliability and maintainability

2 Definition phase General phase objectives


Aids/Resources

Prepare concept of possible solutions for meeting part functions

Comparative characteristics analysis for reliability and maintainability of variants and alternatives

Comparative analyses (trade-offs)

Prepare draft for concept variants for meeting overall function Analysis and evaluation of possible solutions Determine design concept and requirements

Test requirements analyses and test concept Prepare draft of maintenance concept

Simulations Availability and safety analyses Data systems for reliability and maintainability

Quantify the requirements of reliability and maintainability for all subsystems

3 Development and design phase General phase objectives


Aids/Resources

Search for design possibilities

Monitor and track design with regard to characteristics for reliability and maintainability

Reliability and maintainability analysis

Analysis and evaluation of design variants and determination of individual solutions Optimization of individual parts

Prepare and initiate improvements

Preparation and execution of model tests/ prototypes: tryouts

Optimization process for scheduled maintenance

Theoretical proof of maintenance effort

Technical documentation

Release to production

DMEA (Failure type and effect analysis)

Reliability test Tryout for maintainability Prepare draft for maintenance and inspection program Update maintenance concept

4 Preproduction phase General phase objectives


Aids/Resources

Prepare production documents

Demonstrate effort for production unit, including test demonstration

Optimization process for scheduled maintenance

Preparations for production Release to production

Determine inspection and maintenance program Complete maintenance concept

5 Production phase General phase objectives


Aids/Resources

Standard production

Production monitoring regarding the influence of reliability and maintainability

Burn-in test

Delivery/installation/transfer of title


– 19 –

lichkeiten liegt in der Verantwortung des Herstellers bzw. seiner Entwicklungs- und Konstruktionsabteilung. Eine Zusammenarbeit zwischen der Entwicklung und Konstruktion des Herstellers und der Instandhaltung des oder der Benutzer fördert die systematische Gestaltung und Optimierung der Instandhaltbarkeit und ist daher vom Hersteller übergreifend zu organisieren.

departments are responsible for taking advantage of these opportunities. The cooperation between development and design engineering of the manufacturer, and the maintenance department of the user, promotes the systematic development and optimization of the maintainability and should therefore be organized by the manufacturer.

Einerseits sind die technischen Erzeugnisse so zu konstruieren, dass die „Life-Cycle-Cost“ [43; 44] innerhalb der projektierten Betriebsdauer minimiert werden. Andererseits sollten Prognosen aus dem Instandhaltbarkeitsnachweis des Herstellers in die Instandhaltungsplanung des Betreibers einbezogen werden. Auf diese Weise entsteht ein Regelkreis zwischen dem Benutzer und dem Hersteller, wobei der Benutzer das wirtschaftliche Soll vorgibt.

On the one hand, the products shall be designed so that the ”Life-Cycle-Cost“ [43; 44] are reduced within the projected operating period. On the other hand, predictions based on proven maintainability by the manufacturer should be included in the maintenance plan by the operator. This allows the formation of a ”control circuit“ between user and manufacturer, whereas the user sets the economic target.

Hinsichtlich der Zuständigkeit und Verantwortlichkeit, eine optimale Instandhaltbarkeit technischer Erzeugnisse zu erreichen, sollte diese für neue, variierte bzw. angepasste Konstruktionen

Regarding the responsibility for achieving optimal maintainability for new designs, modified or adapted designs

• durch den Benutzer/Instandhalter gefordert und • vom Hersteller/Konstrukteur erfüllt werden.

• the user/maintenance provider shall request and • the manufacturer/design engineer shall meet the requirements.

Für bestehende Konstruktionen wird in den meisten Fällen

For existing designs, the responsibility for optimal maintainability, in most cases, falls on

• der Benutzer/Instandhalter die optimale Instandhaltbarkeit sicherzustellen haben.

• the user/maintenance provider.

Bei sicherheits- und umweltrelevanten Konstruktionen ist der Sicherheit bzw. Umweltverträglichkeit Vorrang einzuräumen.

Designs that are related to safety and the environment shall take precedence.

4.4 Informationen

4.4 Information

Instandhaltungsgerechtes Konstruieren, eingebunden in den o.g. Regelkreis, benötigt ein auf diese Belange zugeschnittenes Informationssystem. Der Informationsbeschaffung geht erforderlichenfalls eine Bedarfsanalyse zu Umfang, Art und Inhalt der benötigten Informationen voraus. Um Zielvorgaben festzulegen, das Instandhaltungsgeschehen zu analysieren und den Entwicklungsfortschritt zu überwachen, müssen Informationserfassung, Sachverhalte und Aktualitäten für die jeweiligen Empfänger im Informationsfluss festgelegt werden.

Maintainable design tied into the above ”control circuit“ requires an information system that can accommodate these demands. The procurement of information can, if necessary, be preceded by a requirements analysis with regard to the scope, type and content of the information. To establish targets, analyze the maintenance activities and monitor the development progress, it is necessary to determine the type of information that is required from each individual recipient on the flow chart (recorded information, facts, updates).

Dabei ist zwischen bekannten und unbekannten Informationen zu unterscheiden:

A distinction shall be made between known and unknown information:

• Ist die Existenz von Informationen und ihre wahrscheinliche Bedeutung und Auswertbarkeit bekannt, sind diese von Entwicklung und Konstruktion für ihre jeweilige Aufgabenerfüllung aus anderen Bereichen des Unternehmens und aus externen Quellen zu beschaffen (Prinzip der Holschuld).

• Information that is known to exist and that may have some significance, shall be obtained for evaluation by development and design engineering to meet the requirements from other areas within the organization and outside sources (data acquisition principle).

– 20 –


• Ist die Information hingegen neu und bisher unberücksichtigt geblieben, so sind die anderen Bereiche des Unternehmens verpflichtet, diese der Entwicklung und Konstruktion zur Kenntnis zu bringen (Prinzip der Bringschuld).

• If the information is new and has not been considered previously, the other departments within the organization shall be responsible to bring this fact to the attention of development and design engineering (data submission principle).

Die Informationsbeschaffung aus internen und externen Quellen ist auszurichten auf

The information to be obtained from internal and external sources shall be directed to:

• • • • •

• • • • •

Schadensmeldungen/Kundenbeanstandungen Befundberichte, Instandhaltungsaufträge Garantiebeanstandungen, Mängelrügen Ausführungsrückmeldungen technische Erzeugnisse des Wettbewerbs

failure reports/customer complaints test reports, maintenance requests warranty claims, deficiency complaints performance feedback engineering products from competitors

Dabei ist die Gliederung und Strukturierung des technischen Erzeugnisses zugrunde zu legen.

The classification and structure of the engineering product shall be used as the basis.

Aufbereitet werden die Informationen nutzungsgerecht in Berichten, Tabellen, Kennzahlen, Trends usw.

The information shall be presented in the form of reports, tables, factors/characteristic numbers, trends, etc.

4.5 Instandhaltbarkeitsforderungen 4.5.1 Motivation

4.5 Requirements on maintainability 4.5.1 Motivation

Im Zusammenwirken von Instandhaltung, Instandhaltbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit geht es nicht allein um die Erhöhung der Verfügbarkeit, sondern auch um eine wirtschaftliche Nutzung der vorhandenen Ressourcen. Instandhaltbarkeitsforderungen müssen im Interesse des Benutzers Einsparungen bei den Nutzungs- bzw. Lebensdauerkosten erbringen. Die Erfüllung der Instandhaltbarkeitsforderungen wird durch ein Instandhaltbarkeitsprogramm sichergestellt, das wiederum ggf. auch die Instandhaltbarkeits-Programmklassen berücksichtigt [67].

The reasons for achieving interaction between maintenance, maintainability, reliability, safety and environmental compatibility are not limited to increasing the availability but also to use available resources in an efficient manner. Requirements on maintainability must result in cost savings for the user over the life of the product. Assurance for meeting the requirements on maintainability shall be provided by a maintenance program which in turn considers the classes for maintainability [67].

Instandhaltbarkeitsforderungen können in drei Kategorien klassifiziert werden:

The requirements on maintainability can be divided into three classes:

• Erfüllen konzeptioneller Forderungen • Erfüllen konstruktiver Maßnahmen, um optimale Instandhaltbarkeit zu erzielen • Einhalten und Nachweis vorgegebener Instandhaltungsaufwendungen

• satisfying the conceptional requirements • satisfying the design measures to achieve optimal maintainability • fulfillment of specified maintenance efforts and proof of compliance with same

4.5.2 Konzeptionelle Forderungen

4.5.2 Concept requirements

Entscheidend bei der Forderung nach einer instandhaltungsgerechten Konstruktion ist die Wirtschaftlichkeit. Sie entscheidet darüber, wie instandhaltbar ein technisches Erzeugnis sein soll.

The deciding factor for a maintainable design is its efficiency. It decides, how maintainable a product should be.

Konkret bedeutet das Folgendes:

What this means basically is:

• Mit welchem konstruktiven bzw. finanziellen Aufwand ist eine instandhaltungsgerechte Lösung zu erreichen? • Welche Kosten sind während der Nutzungsdauer bzw. Lebensdauer, ggf. wegen höherer Ausfall-

• What design or investment effort is required to arrive at a maintainable solution? • What costs may be incurred during usage or over the life of the product due to a greater risk of fail-

VDI 2246 Blatt 1 / Part 1 wahrscheinlichkeit und resultierenden Instandhaltungskosten, dafür zu tragen? • Welches Instandhaltungskonzept entspricht den Wirtschaftlichkeitsüberlegungen am besten?

– 21 –

ure and the resulting maintenance costs? • What maintenance concept will best meet your considerations in terms of economy?

4.5.3 Forderungen bezüglich der konstruktiven Auslegung

4.5.3 Requirements on the design

Die Instandhaltbarkeit eines technischen Erzeugnisses ist im Allgemeinen weniger das Ergebnis einer genialen Konstruktionslösung, sondern meistens die Summe vieler einzelner, oft auch geringfügiger konstruktiver Einzelmaßnahmen, die bestimmte Erzeugnis-Teileigenschaften (Tabelle 2), wie

The maintainability of a product is generally less likely the result of an ideal solution to a design problem rather the sum of many individual and sometimes minor actions for optimizing part characteristics (Table 2) such as:

• • • •

• • • •

Zugänglichkeit Austauschbarkeit Prüfbarkeit Schmierbarkeit usw.

accessibility exchangeability of parts inspectability capability to lubricate etc.

optimieren und damit insgesamt zu einem verringerten Instandhaltungsaufwand beitragen. Forderungen an die konstruktive Auslegung sind zumeist erzeugnisbezogen. Sie werden nach Angaben des Benutzers in Anforderungslisten mit allen anderen Anforderungen zusammen gesammelt und systematisch dokumentiert (System- oder Geräte-Spezifikation). Es ist wichtig, die Anforderungen dem jeweiligen Konstruktionsstand entsprechend sorgfältig und vollständig zu formulieren. Einmal vergessene Anforderungen sind nachträglich nur mit hohem Aufwand zu realisieren und werden demzufolge in vielen Fällen nicht berücksichtigt.

that contribute to an overall reduced maintenance effort. Requirements on the design are generally product specific. They are usually compiled by the user, together with all other requirements, in requirement lists and are systematically documented (systems or equipment specification). It is important that the requirements are formulated with care and in accordance with the design level. Requirements that have been omitted can subsequently only be realized with much effort and are therefore usually not considered.

4.5.4 Forderungen bezüglich einzuhaltender Intandhaltungsaufwendungen

4.5.4 Requirements for limiting the maintenance effort

Mit den Forderungen bezüglich des einzuhaltenden Aufwandes für

The requirements by the user regarding the limited effort for

• Wartung • Inspektion • Instandsetzung

• maintenance • inspection • repair

ggf. auch für Überholung, Prüfung usw. durch den Benutzer, werden die Konstruktionsziele vorgegeben, die unter Beachtung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen durch konzeptionelle und konstruktive Maßnahmen zu realisieren sind.

and possibly overhaul, testing, etc. predetermines the design objectives that must be realized by considering the requirements on economics.

4.5.5 Aufstellen von Instandhaltbarkeitsforderungen

4.5.5 List of requirements for maintainability

Beim Aufstellen von Instandhaltbarkeitsforderungen sind zu beachten:

When compiling a list of requirements for maintainability it is necessary to consider the following:

• Vorrangig sind möglichst niedrige Gesamtkosten des technischen Erzeugnisses unter Beachtung von Sicherheitsforderungen und Umweltverträglichkeit

• low product cost with consideration given to the requirements on safety and environment takes precedence

– 22 –


• Die Forderungen sind auf Teilsysteme nach Wirtschaftlichkeit aufzuteilen • Historische Daten vergleichbarer Systeme sind zu berücksichtigen • Für Problemzonen sind konstruktive Maßnahmen festzulegen, die den Mangel beseitigen • Die Erfüllung der Instandhaltbarkeitsforderungen ist nachzuweisen

• the requirements shall be divided over the part system based on efficiency • historical data of comparable systems shall be considered • design measures that will eliminate the deficiency shall be established for problem areas • compliance with requirements on maintainability shall be documented

Außerdem sind Randbedingungen zu beachten. Hierzu gehören die beim Benutzer vorhandenen Geräte, Einrichtungen, Werkzeuge, Sonderwerkzeuge und das Instandhaltungspersonal. Daraus resultierende Festlegungen:

In addition, parameters/requirements shall be considered. These include equipment, devices, tools, special tools, and maintenance personnel available to the user. The resulting determinations are:

• zu Prüfpunkten für vorhandene Prüfgeräte • zu routinemäßigen Prüfungen ohne Betriebsunterbrechung • zum Aufteilen der periodischen Inspektionen auf die Instandhaltungsebenen • zum betriebszeitbezogenen Grenzwert (Lebensdauer) für Instandhaltungskosten • zur Berücksichtigung des vermittelbaren Instandhaltungswissens beim vorhandenen Personal • zum maximal verfügbaren Zeitraum für Instandhaltungsmaßnahmen • zum verfügbaren Budget für Ausrüstungen • zu Anforderungen der Umweltverträglichkeit • zu Anforderungen der Recyclingfähigkeit

• test points for available test equipment • routine inspections without interrupting production (down-time) • dividing periodic inspections according to maintenance levels • limit value (service life) for maintenance costs based on operating time • consideration of transferable maintenance skills of existing personnel • maximum available time period for maintenance

4.5.6 Qualitative Merkmale und Checklisten

4.5.6 Quality features and check lists

Qualitative Instandhaltbarkeitsforderungen sind Gesetze, Vorschriften oder Regeln der Technik, die bei der Auslegung zu berücksichtigen sind. Sie beinhalten die Erfahrungen über Instandhaltbarkeits- und Instandhaltungsprobleme. Sie erleichtern es dem Konstrukteur, die quantitativen Instandhaltbarkeitsforderungen einzuhalten und Instandhaltungsgerechtheit zu verwirklichen. Hinweise können sein:

Qualitative requirements on maintainability are laws, regulations or technical specifications that must be considered in the design. These contain the experiences from problems with maintainability and maintenance. They make it easier for design engineer to meet the quantitative requirements on maintainability and to realize the maintainable design. Instructions may include:

• • • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • • • •

Anforderungen an die Auswahl der Komponenten Standardisierung (Normung) Prüfbarkeit Aus- und Einbaubarkeit Austauschbarkeit Zugänglichkeit Handhabbarkeit Befestigungs-/Verbindungselemente Darstellungs- und Betätigungselemente Justierung, Kalibrierung Pflege, Schmierung Lagerfähigkeit Transportfähigkeit

• available budget for equipment • requirements on environmental compatibility • requirements on recyclability

requirements on selecting components standardization testing capability removal and installation replacement accessibility handling mounting/connecting elements presentation/operating elements adjustment/calibration care, lubrication storage capability transportation capability


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• sichere Durchführung der Instandhaltung • u.a.m.

• safe performance of maintenance • etc.

Ein Beispiel einer Instandhaltbarkeitscheckliste zeigt die Matrix, Bild 6 , S. 10 in [67].

Figure 6 on page 10 in [67] shows a typical matrix check list for maintainability.

4.5.7 Quantitative Merkmale

4.5.7 Quantitative features

Quantitative Instandhaltbarkeitsforderungen werden in messbaren Daten definiert, wie Instandhaltungsarbeitsstunden, -zeiten, -kosten usw. Diese Daten werden in absoluten und relativen (z.B. auf die Betriebszeit, den Betriebsweg usw. bezogen) Größen angegeben (Beispiele im Abschnitt 3 in [68]. Die Größen werden aus den Instandhaltungskosten abgeleitet. Die für das Gesamtsystem gewonnenen Daten werden nach technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten für jedes Teilsystem, untergeordnete Bauteilgruppen und Bauteile so weit aufgebrochen, dass sich daraus konstruktive Merkmale bewerten lassen. Die Aufteilung ist dem konstruktiven Aufbau anzupassen. Die quantitativen Instandhaltbarkeitsforderungen sind im Versuch und/oder im Betrieb nachzuweisen.

Quantitative requirements on maintainability are defined as measurable data, such as maintenance manhours, times, costs, etc. These data are given in absolute and relative values (e.g. relative to operating time, operating path, etc.) (Examples in Section 3 in [68]. These values are derived from maintenance costs. The data obtained from the entire system is divided according to technical and economical aspects for each part system, sub-assembly and component so that the design features can be evaluated. The division shall be adapted to the design level. The quantitative requirements for maintainability shall be demonstrated in a test and/or during operation.

4.5.8 Beispiele

4.5.8 Examples

Instandhaltbarkeitsforderungen sind in einem Anforderungskatalog im Blatt 2 [51] dieser Richtlinie zusammengefasst. Sie repräsentieren an Beispielen die Erfahrungen, die Benutzer, Instandhalter, Kundendienste u.a. in der Vergangenheit im Umgang mit technischen Erzeugnissen gewonnen haben. Sie stehen in einer bestimmten Wechselbeziehung zu den Instandhaltungsprogrammen der Benutzer und Instandhalter technischer Erzeugnisse.

Maintainability requirements have been compiled in a requirements catalog in Sheet 2 [51] of this guideline. They represent the experiences that users, maintenance providers, customer service personnel, etc. have made in the past while handling technical products. They have a certain relationship with the maintenance programs of users and maintenance providers.

4.6 Instandhaltbarkeitsprogramme

4.6 Maintainability programs

Der instandhaltungsgerechte Entwicklungsprozess benötigt ein darauf zugeschnittenes Instandhaltbarkeitsprogramm. Im Zuge des Projektfortschritts muss regelmäßig die Instandhaltbarkeit überprüft werden. Deswegen werden zu festgelegten Terminen Prüfungen und Kontrollen durchgeführt.

The development process requires a program specifically designed for maintainability. The maintainability shall be regularly reviewed as the project progresses. This is accomplished by tests and inspections conducted at specified times.

4.6.1 Programmüberprüfungen

4.6.1 Program reviews

Die Tätigkeiten werden mit dem Programmplan und die Ergebnisse mit den Vorgaben verglichen. Abweichungen werden ermittelt und Entscheidungen für das weitere Vorgehen getroffen.

The activities are checked against the program plan and the results are checked against the specifications. Deviations shall be determined and decisions shall be reached on how to proceed.

4.6.2 Entwurfsüberprüfungen

4.6.2 Review of preliminary designs (drafts)

Entwürfe des Gesamtsystems und einzelner Teileinheiten werden auf Einhaltung der Instandhaltbarkeitsforderungen geprüft. Anerkannte Beanstandungen zur Instandhaltbarkeit führen zu Entwurfsänderungen.

The drafts for the entire system and individual parts shall be checked for compliance with the requirements on maintainability. Accepted complaints regarding compliance will result in changes to the draft.

– 24 –


4.6.3 Termin- und Kostenkontrolle

4.6.3 Timing and cost control

Die Instandhaltbarkeitsarbeiten sind entsprechend der Termin- und Kostenkontrolle des Projektes im Instandhaltbarkeitsprogrammplan festzulegen.

The maintenance work shall be determined and recorded in the program plan for maintainability according to the timing and cost control for the project.

4.6.4 Berichtswesen

4.6.4

Es sind regelmäßig Kurzberichte über die durchgeführten Arbeiten zu erstellen. Daraus muss hervorgehen, welche Positionen des Instandhaltbarkeitsprogrammplans im Berichtszeitraum bearbeitet wurden, welcher Bearbeitungsgrad erreicht ist und welche Kosten entstanden sind. Probleme, die bei der Bearbeitung auftraten, sind darzulegen und Lösungsvorschläge zu machen. Abschließend ist ein Ergebnisbericht vorzulegen.

Brief work reports shall be prepared any time that maintenance has been performed. This report shall indicate, which of the items listed in the maintenance program plan has received maintenance, the level of maintenance, and the cost. Problems that may have occurred while maintenance was carried out shall be described and recommendations shall be made on how to resolve them. This is followed by a final test report.

4.6.5 Optimieren der Instandhaltbarkeit

4.6.5 Optimizing the maintainability

Basierend auf der im Abschnitt Konstruktionsmethodik beschriebenen Zuordnung ist das Instandhaltbarkeitsprogramm in mehreren Zyklen zu durchlaufen (Bild 1: Instandhaltbarkeits-Regelkreis). Eine Reihe von Arbeitsschritten ist mehrfach auf aktueller Datenbasis zu wiederholen. Der enge Bezug der Aktivitäten zu den Entwicklungs- und Konstruktionsphasen muss im Instandhaltbarkeitsprogramm zum Ausdruck kommen. Hieraus entsteht ein optimierender Prozess, der gleichzeitig die Instandhaltbarkeitsdatenbasis entsprechend den Entwicklungsfortschritten erweitert (Tabelle 4 : Instandhaltbarkeit-Datenbasis).

Based on the correlation described in the section on ”design methodology“, the maintainability program shall pass through several cycles (Fig. 1: ”Control Circuit“ for maintainability). A series of work steps based on current data shall be repeated several times. The close relationship between the activities and the development and design phases must be apparent in the program for maintainability. This results in an optimized process that allows the data base for maintainability to expand in accordance with the development progress (Table 4: Data base for maintainability).

4.7 Instandhaltbarkeitsnachweise

4.7 Proof of maintainability

Der Instandhaltbarkeitsnachweis ist ein Vergleich der Instandhaltbarkeit des Erzeugnisses mit den festgelegten Inhalten der Instandhaltbarkeitsforderungen. Datenquellen sind

The proof of maintainability involves the comparison of the maintainability of a product with the specified requirements on maintainability. Data sources are:

• Historische Vergleichsdaten (Kundendienstinformationen) • Daten aus der Produktion • Entwurfsunterlagen (Instandhaltbarkeitsanalysen) • Daten aus Entwicklungsversuchen • Instandhaltbarkeitsversuche • Technische Erzeugnisse des Wettbewerbs

• historical comparison data (customer service information) • production data • draft documents (maintainability analyses) • data from development tests • tryouts for maintainability • technical products by the competition

Alle Daten sind für den Instandhaltbarkeitsnachweis auf Relevanz und Übertragbarkeit der späteren Einsatzbedingungen zu analysieren. Aus der Analyse sind Korrekturen abzuleiten.

All data shall be analyzed for relevance and transfer to subsequent application requirements. Corrections shall be derived from the analysis.

Instandhaltbarkeitsaussagen gewinnt man bei theoretischen Analysen aus Instandhaltbarkeitsmodellen, bei experimentellen oder halbexperimentellen Untersuchungen nach statistischen Gesetzen.

Conclusive information regarding maintainability from theoretical analysis can be obtained from models; from experimental or semi-experimental tests according to the laws of statistics.

Abschließend ist daraus die Eignung hinsichtlich der Instandhaltung zu bewerten.

This information shall be used to evaluate the suitability with regard to maintenance.

Reporting system


– 25 –

Bild 1. Instandhaltbarkeits-Regelkreis

4.9 Contractual regulations

4.1 IHB Goals 4.5 IHB Requirements

Competition Experience Literature

Sheet 2: Requirements catalog 4.6 IHB Program

4.4 Information 4.8 Data systems

Deviation analysis

4.6.2 Draft review

4.7 IHB Evidence – analysis – tryout – demonstration

IH Maintenance IHB Maintainability

4.6.4 Report system 4.7.5 Evaluation

4.7.4 Evaluation of application data

3.1 IH Strategies 3.2 IH Concepts

Fig. 1. Control circuit for maintainability

Qualitative Instandhaltbarkeitsforderungen sind unmittelbar am Objekt nachzuweisen. Ist das nicht möglich, so können vergleichbares Gerät, Modellversuche oder Entwicklungs- und Einsatzerfahrungen ausgewertet werden.

Qualitative requirements on maintainability shall be demonstrated directly on the product. If this is not possible, a comparable unit, model tests or development and application experiences can be used for evaluation.

– 26 –


Tabelle 4. Instandhaltbarkeit (IHB)-Datenbasis Instandhaltbarkeits-Erfahrungsdaten und relevante Informationen von vergleichbarem oder ähnlichem Material Betriebsdaten FREMDDATEN

Daten von Qualifikationsprüfungen und IHBDemonstrationstests Daten von Entwicklungs- und IHB-Tests EIGENDATEN

Entwurfsdaten IHB-Detailforderungen Systemforderungen IHB-Grundforderungen Konzeption

Ergebnisse vorgezogener Komponentenentwicklungen Definition

IHB-Analysen und Voraussagen

Fertigungsdaten

Entwicklung

Fertigung

Instandhaltungsdaten

Nutzung

Table 4. Data base for (IHB) maintainability Empirical data for maintainability and relevant information on comparable and similar material Operating data OUTSIDE DATA

Data from qualification tests and IHB Demonstrations Development and IHB Test data OWN DATA

Draft data IHB Detail requirements Systems requirements IHB Basic requirements Concept

Results of preferred component developments Definition

IHB Analyses and forecasts Development

Production data

Production

Maintenance data

Usage

Quantitative Instandhaltbarkeitsforderungen können mit einem theoretischen oder experimentellen Verfahren bzw. durch Auswerten von Einsatzdaten nachgewiesen werden. Welches Verfahren zu verwenden ist, hängt vom Zeitpunkt des Projektablaufes und den entstehenden Kosten ab.

Quantitative requirements on maintainability can be demonstrated through theoretical or experimental procedures or by evaluating application data. The procedure to be selected depends on the project sequence and the resulting costs.

4.7.1 Nachweisplan

4.7.1 Plan for proving maintainability

Man unterscheidet folgende unterschiedliche Nachweise:

A distinction is made between the following:

• Theoretischer Nachweis Er erfolgt anhand eines analytischen Modells unter Verwendung von systemeigenen oder historischen Daten • Auswertung von Entwicklungsversuchen Während der Entwicklung eines neuen Gerätes werden die durchgeführten Versuche bezüglich der Instandhaltbarkeitsaussagen ausgewertet. Sie beziehen sich auf

• Theoretical proof based on an analytical model using systems inherent or historical data • Evaluation of development tests Tests conducted during the development of a new product are evaluated according to maintainability. These relate to:

VDI 2246 Blatt 1 / Part 1 die Instandhaltungsdauer das verbrauchte Material und die Instandhaltungsbedingungen Während der Versuche können auch die Instandhaltbarkeitseigenschaften festgestellt werden.

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duration of maintenance material usage and maintenance requirements The characteristics for maintainability may also be determined during these tests.

Ein Nachweisplan enthält folgende Angaben:

The plan shall contain the following information:

• Wie kritisch ist der Einfluss der Instandhaltbarkeitsforderung auf die Einsatzfähigkeit, die Instandhaltungskosten und die Sicherheit zu beurteilen? • Wird der Nachweis theoretisch durch Auswerten von Entwicklungstests, durch Instandhaltbarkeitsversuche oder mittels Einsatzdaten durchgeführt? • Wann erfolgt der Nachweis und mit welchen Kosten?

• How critical is the influence of the maintainability requirement to the product application, maintenance costs and safety?

4.7.2 Instandhaltbarkeitsanalyse

4.7.2 Maintainability analysis

Die Instandhaltbarkeitsanalyse ist eine besondere Vorgehensweise zur Ermittlung des Instandhaltungsbedarfs und des Instandhaltungsaufwandes in den Konstruktionsphasen eines technischen Erzeugnisses. Sie ergänzt und unterstützt den Nachweisplan und kann ihrerseits durch Instandhaltbarkeitsversuche bzw. -demonstrationen untermauert und erhärtet werden. Sie ist damit wichtiger Bestandteil eines Instandhaltbarkeitsprogrammes. Der modellhafte Ablauf der Instandhaltbarkeitsanalyse ist in Anhang C beschrieben.

The maintainability analysis is a special process that is used to determine the need and effort for maintenance in the design phase of an engineered product. It complements and supports the plan for proving maintainability, and it can be reinforced through maintainability tests or demonstrations. For this reason it is an essential part of any maintainability program. The model based process of the maintainability analysis is described in Annex C.

4.7.3 Instandhaltbarkeitsversuch und -demonstration

4.7.3 Maintainability test and demonstration

Hiermit werden die Instandhaltbarkeitseigenschaften festgestellt. Die Feststellungen erfolgen in besonderen Instandhaltbarkeitsversuchen am Versuchsobjekt in der für die Verwendung vorgesehenen Form. Es können sowohl qualitative als auch quantitative Instandhaltbarkeitseigenschaften erfasst werden.

These are used to determine the characteristics of maintainability. The determinations are made in special tests performed on a test object in the form intended for usage. This allows the determination of qualitative as well as quantitative characteristics.

4.7.4 Auswertung der Einsatzdaten

4.7.4 Evaluation of application data

Nach Nutzungsbeginn des technischen Erzeugnisses wird dieses Verfahren angewendet. Dabei bezieht sich der Nachweis auf eine ganz bestimmte Zeitspanne. Die erforderlichen Daten werden über diesen Zeitraum erfasst.

This procedure is used at the application point of a product. The proof relates to a specific time frame. The required data are determined for this specific time period.

4.7.5 Bewertung

4.7.5 Evaluation

Die so gewonnenen Daten werden den qualitativen und quantitativen Forderungen gegenübergestellt. Mit fortschreitendem Entwicklungsstand nimmt die Aussagegenauigkeit zu. Soweit möglich, sind bei subjektiven Bewertungen Verfahren zu verwenden, die nachvollzogen werden können (z.B. Nutzwertanalyse). Abschließend ist die Eignung am Seriener-

The data obtained in this manner are compared against the qualitative and quantitative requirements. As the development progresses, the accuracy of the data increases. For subjective evaluations, if possible, procedures shall be used that can be replicated (e.g. usage value analysis). Finally, the suitability of the production part shall be demonstrated. This shall be

• Will the maintainability be proven theoretically, by evaluating development tests, by maintainability tests, or on the basis of application data? • When will maintainability be proven and at what cost?

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zeugnis nachzuweisen. Zum festgelegten Zeitpunkt sind das

accomplished at the specified time by

• der Nachweis der stochastisch beeinflussten Kenngrößen • die zu erwartenden Instandhaltungskosten in der festgesetzten Betriebsdauer • die zu erwartende Entwicklung der mittleren jährlichen Instandhaltungskosten • der zu erwartende Anteil der Kosten für die operative Instandhaltung

• proof of stochastically influenced characteristic values • the projected maintenance costs during the specified operating period • the projected development of the mean annual maintenance costs • the projected portion of the costs incurred for operative maintenance

Außerdem sind die vollständigen Instandhaltungsdokumente zu erstellen und dem Vertragspartner vorzulegen.

In addition, the maintenance documentation shall be completed and submitted to the contract partner.

4.8 Datensysteme 4.8.1 Anwendungen

4.8 Data systems 4.8.1 Applications

Informations- und Datensysteme für Instandhaltbarkeit und Instandhaltung sind die Voraussetzung für eine Vorhersage, Erfassung und Überwachung des Instandhaltungsaufwandes und der -kennzahlen.

Information and data systems for maintainability and maintenance are prerequisites for predicting, determining, and monitoring the maintenance effort and maintenance factors.

In den Entwicklungs- und Konstruktionsphasen dienen sie zur Festlegung von Instandhaltbarkeits-Zielwerten, vom prognostizierten Instandhaltungsaufwand und anderen Instandhaltungsdaten.

These are used in the development and design phases for determining the target values for maintainability, prognosticated maintenance effort, and other maintenance data.

In der Nutzungsphase dienen sie dazu, den tatsächlichen Aufwand, die Kennzahlen und andere Parameter zu analysieren.

In the usage phase, they are used for analyzing the actual maintenance effort, the maintenance factors and other parameters.

4.8.2 Instandhaltbarkeits-Datensysteme

4.8.2 Data systems for maintainability

Instandhaltbarkeits-Datensysteme liefern Informationen und Daten, die zur Beeinflussung der Instandhaltbarkeit, aber auch zur Prognose des Instandhaltungsaufwandes und anderer Parameter verwendet werden können.

Data systems for maintainability provide information and data that can be used to influence the maintainability, and for projecting the maintenance effort and other parameters.

Dabei sind Zielwerte für ein neues technisches Erzeugnis vom Stand der Technik abzuleiten. Die dazugehörigen Kennzahlen für die Instandhaltbarkeit sind zumeist nur für die eigenen Erzeugnisse bekannt. Mit den Instandhaltbarkeitszielwerten werden in der Entwicklungsphase kontinuierlich Soll/Ist-Vergleiche durchgeführt.

The target values for a new product shall be derived from current technical standards. The relevant factors for maintainability are generally only known for inhouse products. The target values for maintainability are used during the development phase to continually compare the specified values with the actual values.

Die konstruktionsbegleitend gewonnenen Daten können dazu verwendet werden, den Nachweis zu erbringen, dass die Anforderungen an die Instandhaltbarkeit erfüllt werden. Es sollte deshalb darauf geachtet werden, ein kompatibles Datenerfassungssystem zu verwenden, um Planungsdaten für die Nutzungsphase zu erhalten.

The design related data can be used to prove that the requirements on the maintainability have been satisfied. For this reason it is necessary to ensure that a compatible data recording system is used to obtain the plan data for the usage phase.

4.8.3 Instandhaltungs-Datensysteme

4.8.3 Data systems for maintenance

Während der Nutzungsphase ist eine systematische Erfassung und Auswertung der Einsatzdaten erfor-

During the usage phase, a systematic recording and evaluation of application data is required. These data


– 29 –

derlich. Diese Daten können für verschiedene Zwecke genutzt werden, beispielsweise für

can be used for different purposes, for example:

• Plandaten (Budget, Kapazitäten, Investitionen) • Soll/Ist-Vergleich (Kosten, Zeiten, Aufwand)

• plan data (budget, capacities, investments) • comparison of required/actual data (cost, times, effort) • quality assurance • failure analysis and elimination • assessment of warranty • maintenance planning and control • service parts planning and management • adaptation between maintenance manual and training of maintenance personnel • evaluation of competitive products

• • • • • •

Qualitäts-/Gütesicherung Schadensanalyse und -behebung Gewährleistungsbemessung Instandhaltungsplanung und -kontrolle Ersatzteilplanung und -bewirtschaftung Anpassung zwischen Instandhaltungsanleitung und Ausbildung des Instandhaltungspersonals • Bewertung konkurrierender technischer Erzeugnisse • Entwurf und Konstruktion neuer technischer Erzeugnisse

• drafting and design of new engineered products

An das Erfassungssystem sind folgende Anforderungen zu stellen, siehe Abschnitt 4.7.1 in [67]:

The requirements imposed on the data acquisition system are as follows (see Section 4.7.1 in [67]:

• Erfassung aller Instandhaltungsvorgänge (einschließlich Verzugs- und Wartezeiten) • Zuordnung zu Geräten sowie von Bau- und Betriebszustandsänderungen • Datenerfassung aus dem laufenden Arbeits- und Instandhaltungsprozess • Erfassung durch eingewiesenes Personal • Kontrolle der Vollständigkeit und Richtigkeit • laufende Aktualisierung

• record all maintenance procedures (including delays and waiting periods) • structural changes and changes in operating conditions • data acquisition from current work and maintenance process • data acquisition by experienced personnel • check for completeness and accuracy • continuous updating

Bei der Erfassung der Daten unterscheidet man zwischen einmalig zu erfassenden Stammdaten und laufend zu erfassenden Betriebsdaten (siehe Abschnitt 5.2.2 in [58]).

In data acquisition a distinction is made between master data that is captured one time and operating data that is captured on a continuing basis (see Section 5.2.2 in [58]).

Stammdaten sind z.B.:

Master data are:

• • • • • • •

Inventar- bzw. Identnummer technische Daten Standort Beschaffungswert Instandhaltungspläne und -anleitungen Planzeiten Ersatzteile, Betriebs-, Schmier- und Hilfsstoffe sowie • Prüfgeräte

• • • • • • •

stock number/identification number technical data location procurement value maintenance plans and instructions plan times service parts, operating supplies, lubricants, supplies, and • test equipment

Zu den Betriebsdaten gehören die Kennzahlen der Instandhaltbarkeit und Instandhaltung. Diese und die nachfolgenden werden aus den laufenden Instandhaltungsvorgängen erhoben bzw. vom Hersteller bezogen, z.B.

To be included in the operating data are factors for maintainability and maintenance. These and those listed below are taken from current maintenance processes and from the manufacturer, e.g.:

• Datum des Schadenseintritts und der -behebung • durchgeführte Instandhaltungsmaßnahme(n) • Zeitaufwand des Instandhaltungspersonals

• data on which failure occurred and was eliminated • maintenance activities performed • time expended by maintenance personnel

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• verbrauchte Ersatzteile, Betriebs-, Schmier- u. Hilfsstoffe • benötigte Werkzeuge, Prüfgeräte usw. • Schadensbeschreibung, Ausfallursachen • Betriebszeit zwischen Ausfällen • aufgelaufende Nutzungszeit • Maschinenausfallzeiten • Folgekosten • Verzugszeiten • sonstige Unterstützungsleistungen

• consumed service parts, operating supplies, lubricants, supplies • required tools, test equipment, etc. • description of failure, causes of failure • operating time between failures • cumulative usage time • machine down times • consequential costs • delays • other support services

4.9 Vertragliche Regelungen

4.9 Contractual regulations

Auftragnehmern und Auftraggebern technischer Erzeugnisse wird empfohlen, sich im Sinne einer vertraglichen Regelung bei Instandhaltbarkeitsforderungen an den Aussagen dieser Richtlinie zu orientieren. Darüber hinaus sollten individuelle und verbindliche Einzelforderungen bezüglich der Instandhaltbarkeit des Erzeugnisses in einem System-GeräteLastenheft niedergelegt werden.

The recommendation is made to buyers and sellers of engineered products to use this document as a guideline when negotiating the requirements on maintainability. In addition, individual and binding requirements regarding the maintainability of the product should be recorded in a systems equipment specification.

Da die Vereinbarungen unmittelbaren Einfluss auf die Erzeugnisentwicklung haben, müssen sie frühzeitig und eindeutig erfolgen.

Since the agreements have a direct effect on the development of a product, they should be established as early as possible.

Grundsätzlich sollten (zusätzlich zu den Zuverlässigkeits-Anforderungen) festgelegt werden:

Basically, the following should be determined (in addition to the reliability requirements):

• Instandhaltungsstrategie und -konzept • maximal zulässiger präventiver und korrektiver Instandhaltungsaufwand • Festlegungen bezüglich Lebensdauer, Überholungen usw. • Definition und Abgrenzung der Instandhaltungsebenen • Festlegungen zur Normung und Standardisierung

• maintenance strategy and concept • maximum allowable preventative and corrective maintenance effort • determinations regarding service life, overhauling, etc. • definition and limitation of maintenance levels

• Art und Umfang der Unterstützung durch den Hersteller der Instandhaltung während der Nutzung des Erzeugnisses • Anforderungen zu Lagerung, Transport, Aufstellung und Inbetriebnahme • Nachweis der Sicherheit, Umweltverträglichkeit und Recyclingfähigkeit • Nachweisverfahren und -zeitpunkte

• determinations regarding standards and standardization • type and scope of maintenance support by the manufacturer during usage of the product • requirements regarding storage, transportation, erection, startup operations • proof of safety, environmental compatibility and recycling • verification process and timelines


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Schrifttum

Bibliography

Es kann im Folgenden aus Platzgründen nur eine begrenzte Anzahl von Schrifttumshinweisen aufgenommen werden. Das gilt insbesondere für Bücher und Aufsätze. Die wesentlichen Normen und Richtlinien über die Instandhaltbarkeit und Instandhaltung sind enthalten, auch die Normen und Richtlinien, die in Wechselbeziehungen zur Instandhaltbarkeit stehen. Eine Wertung ist mit der Aufnahme nicht verbunden. Auf die Aufnahme von fremdsprachiger Literatur wird verzichtet. Auf eine umfangreiche USDokumentation (MIL) im Buch [77], Seite 111 und 112, sei hingewiesen.

Because of space limitations, reference literature had to be limited to the following publications. This applies especially to books and theses. Most of the standards and guidelines pertaining to maintainability and maintenance, and those related to maintainability, have been included in the list. The inclusion of reference material in this document shall not be construed as a rating. Foreign language literature has been excluded. Reference is also made to comprehensive US documentation (MIL) in book [77], Page 111 and 112.

Weitere Schrifttumshinweise finden Sie

You can find additional reference literature

• in der aufgeführten Literatur, im Allgemeinen auf den Literaturtitel bezogen • über Gesetze, Verordnungen, Vorschriften, Normen, Richtlinien, technische Regeln u.a. im jährlich erscheinenden „DIN-Katalog für technische Regeln“, Beuth Verlag • über VDI-Richtlinien im halbjährlich vom VDI herausgegebenen und kostenlos zu beziehenden „Verzeichnis aller gültigen Richtlinien und Handbücher“ • über Instandhaltung und Instandhaltbarkeit in der Jahresübersicht Instandhaltung in der VDI-Z., z.B. in VDI-Z 134 (1992), Nr. 12 – Dezember, S. 90–98

• on these pages, generally found under the appropriate heading • on laws, ordinances, regulations, standards, guidelines, technical regulations, etc. in the ”DIN catalog for technical regulations“ issued annually by Beuth Verlag • on VDI Guidelines in the ”Index to universally applicable guidelines and manuals“ published semi-annually by VDI and available free of charge

Gesetze, Verordnungen

Laws, ordinances

[1] Gesetz über technische Arbeitsmittel (Gerätesicherheitsgesetz – GSG) [2] Gesetz über elektromagnetische Verträglichkeit (EMVG) [3] Gesetz über Medizinprodukte (MPG) [4] Gesetz über die Haftung für fehlerhafte Produkte (Produkthaftungsgesetz – ProdHaftG) [5] Verordnung über gefährliche Stoffe (Gefahrstoffverordnung – GefStoffV) Es gelten immer die im BGBl I veröffentlichten letzten Fassungen.

• on maintenance and maintainability in the annual review on maintenance in the VDI-Z magazine, e.g. in VDI-Z 134 (1992), No. 12, December, pages 90–98

[1] Law on tools (equipment safety regulations – GSG) [2] Law on electromagnetic compatibility (EMVG) [3] Law on medical products (MPG) [4] Law on liability for defective products (Product Liability Law – ProdHaftG) [5] Ordinance on hazardous substances (Hazardous Substance Ordinance – GefStoffV) In each case, the latest version of BGBl. I (German Civil Code) shall apply.

Normen

Standards

[6] DIN EN 292 Teil 1 Sicherheit von Maschinen; Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze; Grundsätzliche Terminologie, Methodik [7] DIN EN 292 Teil 2 Sicherheit von Maschinen; Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze; Technische Leitsätze und Spezifikationen [8] DIN ISO 1219 Fluidtechnische Systeme und Geräte; Schaltzeichen [9] DIN 2403 Kennzeichnung von Rohrleitungen nach dem Durchflussstoff [10] DIN ISO 2860 Erdbaumaschinen, Öffnungen; Mindestmaße

[6]

DIN EN 292 Part 1 – Machine Safety: Basic Terms, General Design Guidelines; Basic Terminology, Methodology

[7]

DIN EN 292 Part 2 – Machine Safety: Basic Terms, General Design Guidelines; Engineering Principles and Specifications

[8]

DIN ISO 1219 – Fluid Control Systems and Equipment: Switching Symbols DIN 2403 – Identification of Pipe Lines by fluids

[11] DIN ISO 5170 Werkzeugmaschinen; Schmieranlagen [12] DIN 8659 Teil 1 Werkzeugmaschinen; Schmierung von Werkzeugmaschinen; Schmieranleitungen

[9]

[10] DIN ISO 2860: – Earth-moving Equipment; Openings; Minimum Dimensions [11] DIN ISO 5170 – Machine Tools; Lubricating Systems [12] DIN 8659 Part 1: – Machine Tools; Lubrication of Machine Tools; Instructions for Lubrication

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[13] DIN 8659 Teil 2 Werkzeugmaschinen; Schmierung von Werkzeugmaschinen; Schmierstoffauswahl für spanende Werkzeugmaschinen [14] DIN 11 042 Teil 1 Instandhaltungsbücher; Bildzeichen, Benennungen [15] DIN 19 235 Messen, Steuern, Regeln; Meldung von Betriebszuständen [16] DIN 24 343 Fluidtechnik; Hydraulik; Wartungs- und Inspektionsliste für hydraulische Anlagen [17] DIN 24 346 Fluidtechnik; Hydraulik; Hydraulische Anlagen; Ausführungsgrundlagen [18] DIN 24 420 Teil 1 Ersatzteillisten; Allgemeines [19] DIN 24 420 Teil 2 Ersatzteillisten; Form und Aufbau des Textteiles [20] DIN 31 003 Ortsfeste Arbeitsbühnen einschl. Zugänge; Begriffe, Sicherheitstechnische Anforderungen, Prüfung [21] DIN 31 051 Instandhaltung; Begriffe und Maßnahmen [22] DIN 31 052 Instandhaltung; Inhalt und Aufbau von Instandhaltungsanleitungen [23] DIN 31 054 Instandhaltung; Grundsätze zur Festlegung von Zeiten und zum Aufbau von Zeitsystemen [24] DIN 32 541 Betreiben von Maschinen und vergleichbaren technischen Arbeitsmitteln; Begriffe für Tätigkeiten [25] DIN 4 041 Zuverlässigkeit; Begriffe [26] DIN 40 150 Begriffe zur Ordnung von Funktions- und Baueinheiten [27] DIN 40 719 Teil 7 Schaltungsunterlagen; Regeln für die instandhaltungsfreundliche Gestaltung [28] DIN 50 320 Verschleiß; Begriffe; Systemanalyse von Verschleißvorgängen; Gliederung des Verschleißgebietes [29] DIN 50 323 Teil 1 Tribologie; Begriffe [30] DIN 50 900 Teil 1 Korrosion der Metalle; Begriffe; Allgemeine Begriffe [31] DIN 50 900 Teil 2 Korrosion der Metalle; Begriffe; Elektrochemische Begriffe [32] DIN 50 900 Teil 3 Korrosion der Metalle; Begriffe; Begriffe der Korrosionsuntersuchung [33] DIN 51 385 Schmierstoffe; Kühlschmierstoffe; Begriffe [34] DIN 51 500 Teil 1 Schmierstoffe und verwandte Stoffe; Ermittlung des Bedarfs und Verbrauchs von Schmierstoffen und verwandten Stoffen; Begriffe [35] DIN 51 500 Teil 2 Schmierstoffe und verwandte Stoffe; Ermittlung des Bedarfs und Verbrauchs von Schmierstoffen und verwandten Stoffen; Rechnungsgang [36] DIN 51 502 Schmierstoffe und verwandte Stoffe; Kurzbezeichnung der Schmierstoffe und Kennzeichnung der Schmierstoffbehälter, Schmiergeräte und Schmierstellen [37] DIN EN 60 204-1 Sicherheit von Maschinen; Elektrische Ausrüstung; Allgemeine Anforderungen (VDE 0113-1) [38] DIN 66 050 Gebrauchstauglichkeit; Begriffe [39] ÖNORM M 8104 E Instandhaltbarkeit von Maschinen, Anlagen und Geräten; Verringerung des Instandhaltungsaufwandes; Begriffsbestimmungen, Gestaltungshinweise

[13] DIN 8659 Part 2: – Machine Tools; Lubrication of Machine Tools; Selecting lubricants for material removing machine tools [14] DIN 11 042 Part 1 – Maintenance Manuals: Symbols; Designations [15] DIN 19 235 – Measuring, Controlling, Regulating: Indicating Operating Conditions [16] DIN 24 343 Fluid Engineering; Hydraulics; Maintenance and Inspection Lists for hydr. Equipment [17] DIN 24 343 Fluid Engineering; Hydraulics; Hydraulic Equipment; Design Basics [18] DIN 24 420 Part 1 – Service Parts Lists; General [19] DIN 24 420 Part 2 – Service Parts Lists; Text Format and Layout [20] DIN 31 003 – Stationary Working Platforms, including Access; Terms; Safety Requirements; Testing [21] DIN 31 051 – Maintenance; Terms and Procedures [22] DIN 31 052 – Maintenance; Contents and Layout of Maintenance Instructions [23] DIN 31 054 – Maintenance; Basics for determining times and for developing time systems [24] DIN 32 541 – Operating of Machinery and Comparable Tools; Terms for Activities [25] DIN 40 041 – Reliability; Terms [26] DIN 40 150 – Terms for Organizing Functional Units and Components [27] DIN 40 719 Part 7 – Circuit Documents; Rules for maintenance friendly design [28] DIN 50 320 – Wear; Terms; Systems Analysis of Wear Processes; Organization of Wear Areas [29] DIN 50 323 Part 1 – Tribology; Terms [30] DIN 50 900 Part 1 – Corrosion of Metals; Terms; General Terminology [31] DIN 50 900 Part 2 – Corrosion of Metals; Terms; Electrochemical Terminology [32] DIN 50 900 Part 3 – Corrosion of Metals; Terms; Terminology for Corrosion Testing [33] DIN 51 385 – Lubricants; Cooling Lubricants; Terms [34] DIN 51 500 Part 1 – Lubricants and Related Substances; Determination of Needs and Consumption of Lubricants and Related Substances; Terms [35] DIN 51 500 Part 2 – Lubricants and Related Substances; Determination of Needs and Consumption of Lubricants and Related Substances; Calculations [36] DIN 51 502 – Lubricants and Releated Substances; Short Description of Lubricants and Identification of Lubricant Containers; Lubricating Equipment and Lubrication Points [37] DIN EN 60 204-1 – Machine Safety; Electrical Equipment; General Requirements (VDE 0113-1) [38] DIN 66 050 – Fit for Usage; Terms [39] ÖNORM M 8104 E – Maintainability of Machines, Equipment and Devices; Minimizing the Maintenance Effort; Termins and Definitions; Design Guidelines

Richtlinien, Leitfäden, Empfehlungen

Guidelines, manuals, recommendations

[40] VDI 2221 Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte [41] VDI 2222 Blatt 1 Konstruktionsmethodik; Konzipieren technischer Produkte [42] VDI 2222 Blatt 2 Konstruktionsmethodik; Erstellung und Anwendung von Konstruktionskatalogen [43] VDI 2225 Blatt 1 E Konstruktionsmethodik; Technisch-wirtschaftliches Konstruieren; Vereinfachte Kostenermittlung [44] VDI 2225 Blatt 3 E Konstruktionsmethodik; Technisch-wirtschaftliches Konstruieren; Technisch-wirtschaftliche Bewertung

[40] VDI 2221 Methodology for the Development and Design of Technical Systems and Products [41] VDI 2222 Sheet 1 – Design Methodology; Concepts for Technical Products [42] VDI 2222 Sheet 2 – Design Methodology; Preparation and Application of Design Catalogs [43] VDI 2225 Sheet 1 E – Design Methodology; Technically Efficient Designing; Simplified Cost Determination [44] VDI 2225 Sheet 3 E – Design Methodology; Technically Efficient Designing; Technically Efficient Evaluation

VDI 2246 Blatt 1 / Part 1 [45] VDI 2234 Wirtschaftliche Grundlagen für den Konstrukteur [46] VDI 2235 Wirtschaftliche Entscheidungen beim Konstruieren; Methoden und Hilfen [47] VDI 2242 Blatt 1 Konstruieren ergonomiegerechter Erzeugnisse; Grundlagen und Vorgehen [48] VDI 2242 Blatt 2 Konstruieren ergonomiegerechter Erzeugnisse; Arbeitshilfen und Literaturzugang [49] VDI 2243 Konstruieren recyclinggerechter technischer Produkte; Grundlagen und Gestaltungsregeln [50] VDI 2244 Konstruieren sicherheitsgerechter Erzeugnisse [51] VDI 2246 Blatt 2 Konstruieren instandhaltungsgerechter technischer Erzeugnisse; Anforderungskatalog [52] VDI 2485 Planmäßige Instandhaltung von Krananlagen [53] VDI 2890 Planmäßige Instandhaltung; Anleitung zur Erstellung von Wartungs- und Inspektionsplänen [54] VDI 2891 Instandhaltungskriterien bei der Beschaffung von Investitionsgütern [55] VDI 2892 Ersatzteilwesen der Instandhaltung [56] VDI 2893 Bildung von Kennzahlen für die Instandhaltung [57] VDI 2894 Personalplanung im Instandhaltungsbereich [58] VDI 2895 Organisation der Instandhaltung [59] VDI 3822 Blatt 1 Schadensanalyse; Grundlagen, Begriffe und Definitionen; Ablauf einer Schadensanalyse [60] VDI 3822 Blatt 2 Schadensanalyse; Schäden durch mechanische Beanspruchungen [61] VDI 3822 Blatt 3 Schadensanalyse; Schäden durch Korrosion in wässrigen Medien [62] VDI 3822 Blatt 4 E Schadensanalyse; Schäden durch thermische Beanspruchungen [63] VDI 3822 Blatt 5.1 E Schadensanalyse; Schäden durch tribologische Beanspruchungen [64] VDI 3822 Blatt 5.2 E Schadensanalyse; Schäden durch tribologische Beanspruchungen [65] VDI 3822 Blatt 6 Schadensanalysen; Erfassung und Auswertung von Schadensanalysen [66] VDI 4001 Blatt 2 Begriffsbestimmungen ...; Technische Zuverlässigkeit [67] VDI 4003 Blatt 3 Allgemeine Forderungen an ein SicherungsProgramm; Klasse A – Instandhaltbarkeit [68] VDI 4004 Blatt 3 Kenngrößen der Instandhaltbarkeit [69] VDI 4010 Blatt 1 Überblick über Zuverlässigkeits-DatenSysteme (ZDS) [70] VDI 4010 Blatt 2 Struktur eines Zuverlässigkeits-DatenSystems (ZDS) [71] VDI 4010 Blatt 3 Planung eines Zuverlässigkeits-DatenSystems (ZDS) [72] VDI 4010 Blatt 4 Errichtung, Verwendung und Betrieb eines Zuverlässigkeits-Daten-Systems [73] VDI-Leitfaden für die Integration der Instandhaltung in die Planung, die Beschaffung und den Betrieb automatischer Produktionseinrichtungen Herausgeber: VDI-ADB-Ausschuss Instandhaltung [74] ZM Hilfsmittel (ZM: Zuverlässigkeit und Materailerhaltbarkeit); Logistische Forderungen und konstruktive Hinweise für die Entwicklung von Wehrmaterial. Herausgeber: Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung (BWB), Koblenz [75] DKIN-Empfehlungen über Instandhaltung, hier die wesentlichen Nr. 3, 5, 8 und 12 über Instandhaltungskosten Nr. 6 Grundzüge der Organisation einer Instandhaltungsabteilung Nr. 7 Schwachstellenermittlung einer bestehenden industriellen Anlage Nr. 10 Planung in der Instandhaltung Nr. 11 Wirksamkeit der Instandhaltung Bezug: Deutsches Komitee Instandhaltung e.V., Brehmstr. 78, 40239 Düsseldorf

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[45] VDI 2234 – Basic Economics for Design Engineers [46] VDI 2235 – Economic Decisions for Design Engineering; Methods and Supplies [47] VDI 2242 Sheet 1 – Designing Ergonomic Products; Basics and Procedures 48] VDI 2242 Sheet 2 – Designing ergonomical Products; Tools and Reference Material [49] VDI 2243 – Designing recyclable Products; Basics and Design Regulations [50] VDI 2244 – Designing safe Products [51] VDI 2246 Sheet 2 – Designing maintainable Products; Requirements Catalog [52] VDI 2485 – Scheduled Maintenance for Crane Systems [53] VDI 2890 – Scheduled Maintenance; Instructions for preparing Maintenance and Inspection Plans [54] VDI 2891 – Maintenance Criteria for the Procurement of Equipments [55] VDI 2892 – Service Parts – Maintenance [56] VDI 2893 – Establishing Maintenance Parameters [57] VDI 2894 – Personnel Planning – Maintenance [58] VDI 2895 – Maintenance Organization [59] VDI 3822 Sheet 1 – Failure Analysis; Basics; Terms and Definitions; Procedure for Failure Analysis [60] VDI 3822 Sheet 2 – Failure Analysis; Failure due to mechanical stress [61] VDI 3822 Sheet 3 – Failure Analysis; Failure due to Corrosion in Aquaeous Mediums [62] VDI 3822 Sheet 4 E – Failure Analysis; Failure due to thermal stress [63] VDI 3822 Sheet 5.1 E – Failure Analysis; Failure due to tribological stress [64] VDI 3822 Sheet 5.2 E – Failure Analysis; Failure due to tribological stress [65] VDI 3822 Sheet 6 – Failure Analysis; Data Acquisition and Evaluation of Failure Analyses [66] VDI 4001 Sheet 2 – Definition of Terms – Technical Reliability [67] VDI 4003 Sheet 3 – General Requirements for a Safety Program; Class A – Maintainability [68] VDI 4004 Sheet 3 – Parameters of Maintainability [69] VDI 4010 Sheet 1 – Summary of Reliability Data Systems (ZDS) [70] VDI 4010 Sheet 2 – Structure of a Reliability Data System (ZDS) [71] VDI 4010 Sheet 3 – Planning a Reliability Data System (ZDS) [72] VDI 4010 Sheet 4 – Setup, Application, and Operation of a Reliability Data System [73] VDI Manual for integrating the maintenance into the planning, procurement and operation of automated production equipment Published by: VDI-ADB Maintenance Committee [74] ZM Aids (ZM: Reliability and Maintenance of Materiel; Logistic requirements and design guidelines for the development of defense materiel. Published: (German) Department of Defense Technology and Procurement (BWB), Koblenz [75] DKIN Recommendations for maintenance; Nos. 3, 5, 8 and 12 on Maintenance Costs; No. 6 – Principles for organizing a maintenance department No. 7 – Determining the weak areas of an existing industrial system No. 10 – Planning in Maintenance No. 11 – Effectivness of Maintenance Source: Deutsches Komitee Instandhaltung e.V., Brehmstr. 78, 40239 Düsseldorf/Germany

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Bücher

Books

[76] Deutsches Komitee Instandhaltung e.V. (Hrsg.), Schriftenreihe Instandhaltung und Konstruktion. Fachtagung Instandhaltung ’88. Verlag TÜV Rheinland, Köln 1988 [77] Lewandowski, K.: Instandhaltungsgerechte Konstruktion. Schriftenreihe Instandhaltung. Hrsg.: Warnecke H.-J., Verlag TÜV Rheinland, Köln 1985 [78] Schulz, E., Uetz, H.: Instandhaltungsgerechtes Konstruieren von Fertigungseinrichtungen. Betriebstechnische Reihe RKW /REFA; Beuth Verlag, Berlin 1978 [79] Seeger, O.W.: Betriebsanleitungen, Betriebsanweisungen. Herausgeber: Arbeitgeberverband Metall, 4. Aufl., Köln 1992 [80] Seeger, O.W.: Sicherheitsgerechtes Gestalten technischer Erzeugnisse. Beuth Verlag, Berlin 1983 [81] Strnad, H., Vorath, B.J.: Sicherheitsgerechtes Konstruieren. Verlag TÜV Rheinland, Köln 1991; 2. Aufl. [82] Uetz, H.: Bewertung der Instandhaltung von Fertigungssystemen in der technischen Investitionsplanung. Springer Verlag IPA-IAO Forschung und Praxis, Band 90, 1986 [83] Warnecke, H.-J. (Hrsg.): Handbuch Instandhaltung, Band 1 – Instandhaltungsmanagement; 2. Aufl.; Verlag TÜV Rheinland, Köln 1992

[76] Deutsches Komitee Instandhaltung e.V. (Publisher); A series of publications on maintenance and design; Symposium – Maintenance ‘88; by TÜV Rheinland, Köln 1985. [77] Lewandowski, K.: Maintainable Design; Series on Maintenance; Pub.: Warnecke H-J., TÜV Rheinland, Köln 1985

Aufsätze

Technical papers

[84] Barrenscheen, J., Drebing, U., Sieverding, H.: Rechnergestützte Erstellung von Anforderungslisten. VDI-Z 131 (1989), Nr. 4 – April, S. 84/89 [85] Beeck, A.: Maßstäbe für die Beurteilung der Instandhaltbarkeit. In: Schriftenreihe Deutsches Komitee Instandhaltung e.V. Instandhaltung und Konstruktion, Fachtagung Instandhaltung ’88. Verlag TÜV Rheinland, Köln 1988, S. 131/154 [86] Koschnitzki, K., Beeck, A.: Instandhaltungsgerechte Anlagenplanung. REFA-Nachrichten 1/1986, S. 25/28 und REFANachrichten 5/1986, S. 30/34 [87] Lewandowski, K.: Instandhaltung – Anforderungen an die Konstruktion. Konstrukteur 11, (1980), S. 80/84 [88] Marx, D.: Technisch-ökonomische Kriterien der instandhaltungsarmen und instandhaltungsgerechten Konstruktion. Energietechnik 11, (1975), S. 525/529 [89] Sach, W.: Konstruktion und vorbeugende Instandhaltung. Konstrukteur 3, (1984), S. 89/92 [90] Uetz, H., Lewandowski, K. u.a.: Instandhaltungsaspekte bei der Entwicklung/Konstruktion von Anlagen. In: Handbuch Instandhaltung, Band 1 – Instandhaltungsmanagement. Hrsg.: Warnecke, H.-J. Verlag TÜV Rheinland, Köln 1992, S. 45/288 [91] Uetz, H.: Instandhaltungsgerechtes Konstruieren von Fertigungseinrichtungen. Industrie-Anzeiger 07.10.77, S. 1572/ 1573 [92] Uetz, H.: Konstruktive Maßnahmen zur systematischen Verbesserung der Instandhaltung von Fertigungseinrichtungen. Werkstatttechnik 69 (1979) Nr. 1, S. 21/26 [93] Warnecke, H.-J., Uetz, H.: Methoden und Hilfsmittel des instandhaltungsgerechten Konstruierens. VDI-Z 121 (1979), Nr. 22 – Nov. (II), S. 250/259

[84] Barrenscheen, J., Drebing, U., Sieverding, H.: Computer generated requirement lists; VDI-Z 131 (1989), No. 4 – April, pages 84/89 [85] Beek, A.: Yardstick for evaluating maintainability; A series of publications on maintenance and design; Symposium – Maintenance ‘88; by TÜV Rheinland, Köln 1988, pages 131/154

[78] Schulz, E., Uetz, H.: Maintainable Design of Production Equipment. Technical Series RKW REFA: Beuth Verlag, Berlin 1978 [79] Seeger, O.W.: Operating Manuals, Operating Instructions; Pub.: Arbeitgeberverband Metall, 4th Edition, Köln 1992 [80] Seeger, O.W.: Safety designs for technical products; Beuth Verlag, Berlin 1983 [81] Strnad, H., Vorath, B.J.:Safety designs; Verlag TÜV Rheinland, Köln 1991, 2nd Edition [82] Uetz, H.: Evaluation of the maintenance of production systems in investment planning; Springer Verlag IPA-IAO Forschung und Praxis, Vol. 90, 1986 [83] Warnecke, H.-J. (Pub.) Maintenance Manual, Vol. 1 – Maintenance Management: 2nd Edition: Verlag TÜV Rheinland, Köln 1992

[86] Koschnitzki, K., Beek, A.:. Maintainable Equipment Planning, REFA News 1/1986, pages 25/28 and REFA News 5/1986, pages 30/34 [87] Lewandowski, K.: Maintenance – Requirements on the design; Konstrukteur II (1980), pages 80/84 [88] Marx, D.: Technical economical criteria of low maintenance and maintainable designs; Energietechnik II, (1975), pages 525/529 [89] Sach, W.: Design and preventative maintenance; Konstrukteur 3, (1984), pages 89/92 [90] Uetz, H., Lewandowski, K. et al: Maintenance aspects for the development/design of equipment; In: Maintenance Manual, Vol. 1 – Maintenance Management; Pub.: Warnecke, H.-J, Verlag TÜV Rheinland, Köln 1992, pages 45/288 [91] Uetz, H.: Maintainable design of production equipment; Industrie-Anzeiger 07.10.77, page 1572/1573 [92] Uetz, H.: Design measures for the systematic improvement of the maintenance of production equipment; Werkstatttechnik 69 (1979) No. 1, pages 21/26 [93] Warnecke, H.-J., Uetz, H.: Methods and aids for maintainable design engineering; VDI-Z 121 (1979), No. 22 – Nov. (II), pages 250/259


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Anhang A. Modellbetrachtung (zu Abschnitt 2.5) Eine kleinere Maschine soll gründlich modernisiert, teilweise automatisiert und als neues Modell auf den Markt gebracht werden. Dies erfordert eine erhebliche Überarbeitung der bisherigen Konstruktion und kommt, wegen der Automatisierungsvorhaben, fast einer Neukonstruktion gleich.

Annex A. Model observation (to Section 2.5) A small machine shall be modernized and partially automated, and introduced to the market as a new model. This requires considerable design revisions and because of the plan to automate the machine, the costs are nearly equivalent to that of a new design.

In einer Spezifikation für dieses Konstruktionsvorhaben wurden als Planungs-Eckwerte aufgestellt:

The following benchmarks for the design were specified in a plan:

Herstellkosten/Maschine: (= Wiederbeschaffungswert) Lebensdauer: projektierte Stückzahl: jährliche Betriebszeit: tägliche Betriebszeit: MTBF: MDT: tägliche Wartung: jährliche Inspektionen:

manuf. cost/machine: (= reacquisition value) service life: projected quantity: annual operating hours: daily operating hours: MTBF: MDT: daily maintenance: annual inspections:

500

TDM

25 500 6000 24 850 3,2 0,2 42

Jahre Stück h h h h h/Ereignis h/Ereignis

500

TDM

25 500 6,000 24 850 3.2 0.2 42

years pieces h h h h h/occurrence h/occurrence

Die Konstruktionsabteilung stellt fest, dass nach dem Stand der Technik diese Planungs-Eckwerte ohne besondere Vorkehrungen mit hoher Wahrscheinlichkeit realisierbar sind.

The design department has determined that based on the current state of technology, these plan-benchmarks can be realized with a high probability and without any special provisions.

Zur Abschätzung der Konkurrenzfähigkeit der projektierten Maschine soll zunächst die Instandhaltungskostenrate ermittelt werden:

To estimate the competitiveness of the proposed machine, the maintenance cost rate shall be determined:

Die Instandhaltungskosten/Jahr ergeben sich zu:

The maintenance costs/year are:

Instandhaltungskosten

= Wartungskosten + Inspektionskosten + Instandsetzungskosten

maintenance costs

= cost of upkeep + inspection costs + repair costs

Wartungskosten

= Wartungszeit × StundenVerrechnungs-Satz + Materialkosten

service costs:

= maintenance time × hourly rate

= Inspektionszeit × StundenVerrechnungs-Satz + Materialkosten

inspection costs

= Instandsetzungszeit × StundenVerrechnungs-Satz + Materialkosten

repair costs

Inspektionskosten

Instandsetzungskosten

+ material costs = inspection time × hourly rate + material costs = repair time × hourly rate + material costs

Für o.a. Beispiel werden die Arbeitszeiten ermittelt, mit einem einheitlichen Stunden-Verrechnungs-Satz multipliziert und zu diesen Kosten 40 % Materialkosten (Fette, Öle, Ersatzteile usw.) zugeschlagen:

The work hours for the above example are determined by multiplying them with a standard hourly rate and by adding 40 % material costs (grease, oil, service parts, etc.):

jährl. Wartungszeit

annual maintenance = OH × daily time maintenance/24 = 6,000 × 0.2/24 = 50 h/year

= OH × tägl. Wartungszeit/24 = 6000 × 0,2/24 = 50 h/Jahr

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jährl. Inspektionszeit = Anzahl jährl. Inspektionen × Inspektionszeit = 1 × 42 = 42 h/Jahr

annual inspection time

= number of annual inspections × inspection time = 1 × 42 = 42 h/year

jährl. Instandsetzungszeit

= jährl. Anzahl Störungen × MTTR

annual repair time

= annual number of failures × MTTR

jährl. Anz. Störungen

= OH/MTBF = 6000/850 = 7,06

annual number of failures

= OH/MTBF = 6,000/850 = 7.06

jährl. Instandsetzungszeit

annual repair time

= 7.06 × 3.2 = 22.6 h/year

= 7,06 × 3,2 = 22,6 h/Jahr

jährl. IH-Zeit

= 50 + 42 + 22,6 = 114,6 h/Jahr

annual IH time

= 50 + 42 + 22.6 = 114.6 h/year

jährl. IH-Kosten

= Lohn + Material

annual IH costs

= wages + material

Lohn

= 114,6 h/Jahr × 110,– DM/h = 12,6 TDM/Jahr

wages

= 114.6 h/year × 110.00 DM/h = 12.6 TDM/year

Material

= 0,4 × 12,6 TDM/Jahr

material

= 0.4 × 12.6 TDM/year

(40 % Zuschlag)

= 5,0 TDM/Jahr

(40% allowance)

= 5.0 TDM/year

IH-Kosten/Jahr

= 17,6 TDM/Jahr

IH costs/year

= 17.6 TDM/year

Die Instandhaltungskostenrate ergibt sich damit zu

The maintenance cost rate is as follows:

IH-Kostenrate

IH cost rate

= jährl. IH-Kosten/ Wiederbeschaffungswert = 100 × 17,6/500 =3,5 %

= annual IH cost/ re-procurement value = 100 × 17.6/500 = 3.5 %

Liegt dieser Wert jedoch außerhalb vergleichbarer Werte (Konkurrenzerzeugnisse beachten), so ergeben sich aus dieser einfachen Betrachtung bereits die Ansatzpunkte für eine konstruktive Verbesserung der Zuverlässigkeitsund Instandhaltbarkeits-Eigenschaften der Maschine durch

If this value is outside the comparative values (notice competitor’s products) this simple observation reveals the starting points for design improvements in terms of reliability and maintainability of the machine by

• • • • •

• • • • •

Verringerung der Wartungskosten Reduzierung der Inspektionskosten Verlängerung des Inspektionsintervalles Reduzierung der MTTR Erhöhung der MTBF (= Zuverlässigkeitsverbesserung)

reducing the maintenance costs reducing the inspection costs increases the intervals between inspections reducing the MTTR increasing the MTBF (= improved reliability)

Abkürzungen in der Reihenfolge ihres Auftretens

Abbreviations in the order in which they occur

TDM MTBF

TDM MTBF

thousand Deutsche Mark mean time between failure

l MDT

MTBF failure rate maintenance down time

OH MTTR

operating hours mean time to repair

IH

maintenance

l MDT

OH MTTR IH

Tausend Deutsche Mark Mean Time Between Failure (mittlere Zeit zwischen Ausfällen) 1/MTBF (Störrate) Maintenance Down Time (Nichtverfügbarkeitszeit wegen Instandhaltung) Operating Hours (Betriebsstunden) Mean Time To Repair (mittlere Instandsetzungsdauer) Instandhaltung


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Anhang B. Definitionen der Erzeugnis-Teileigenschaften (zu Abschnitt 4.1) ABSPERRBARKEIT Die Eignung, Abschnitte in Rohrleitungssystemen so abzusperren, dass eine gefahrlose, zuverlässige (vollständige) Entleerung und ggf. der Austausch von Teilen des abgesperrten Leitungsabschnittes möglich sind

Annex B. Definition of product/part characteristics (to Section 4.1) ISOLATION CAPABILITY Sections of piping system that can be isolated for safe (complete) draining or, if required, to replace parts in the isolated pipe section

ALTERUNGSANFÄLLIGKEIT Die Geschwindigkeit zustandsverschlechternder, irreversibler Veränderungen im Sinne des Begriffes Alterung [62]

SUSCEPTIBILITY TO AGING The rate of deterioration, irreversible changes in context with aging [62]

AUS- UND EINBAUBARKEIT Eignung zum Auswechseln von Teilen eines Systems

REMOVAL AND INSTALLATION Parts that are easily removed and reinstalled

AUSTAUSCHBARKEIT Auswechselbarkeit von Teilen eines Systems unterschiedlicher Bezugsquellen (Hersteller) und ggf. unterschiedlicher Identifikation (z.B. Teilenummern, Bezeichnungen) jedoch gleicher „form, fit und function“

INTERCHANGEABILITY Parts of a system that can be exchanged with parts from different sources (manufacturers) and with different identification numbers (e.g. part numbers, designations) but with the equivalent ”form, fit and function“

ENTLEERBARKEIT Eignung, aus geschlossenen fluidischen Systemen das eingeschlossene Medium zu entfernen

DRAINING Capability to drain fluids from an enclosed system

ENTSORGBARKEIT Eignung zur Bergung, Lagerung, Entfernung und zum Abtransport von technischen Erzeugnissen, Baugruppen und Bauteilen, Betriebsstoffen und Produktionsabfällen

DISPOSAL Suitability for disposal, storage, removal and hauling of technical products, assemblies and parts, operating mediums and production refuse

ERMÜDUNGSANFÄLLIGKEIT Anfälligkeit zur Werkstoffalterung (= irreversibler Zustandsänderung) aufgrund mechanischer Schwingungsbeanspruchung

SUSCEPTIBILITY TO FATIGUE Susceptibility of material to aging (= irreversible change in condition) due to mechanical vibrations

FEHLERFESTSTELLBARKEIT Eignung zur verzugslosen Feststellung unzulässiger Merkmalsabweichungen

DEFECT IDENTIFICATION Capability to determine unacceptable deviations in part characteristics

FREISCHALTBARKEIT Allseitige und allpolige Trennbarkeit elektrischer Anlagen vom Netz

DISCONNECT CAPABILITY Capability of electrical equipment to be disconnected from the power supply

IDENTIFIZIERBARKEIT Eindeutige Feststellbarkeit von „form, fit und function“ sowie Herkunft eines Erzeugnisses

IDENTIFICATION Distinct identification of ”form, fit, and function“, including place or origin of a product

JUSTIERBARKEIT Ein-/Nachstellbarkeit von variablen Bezugsgrößen

ADJUSTABILITY Adjustment/readjustment of variable operating parameters

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KAVITATIONSANFÄLLIGKEIT Anfälligkeit von Bauteilen in fluidischen Medien gegen Kavitationsschäden

SUSCEPTIBILITY TO CAVITATION Susceptibility of components in fluids to cavitation damage

KORROSIONSBESTÄNDIGKEIT Beständigkeit gegen schädigende Reaktionen metallischer Werkstoffe mit ihrer Umgebung

CORROSION RESISTANCE Resistance to harmful reactions from metallic materials in their proximity

LAGERFÄHIGKEIT Zulässige Lagerung von Erzeugnissen unter spezifizierten Bedingungen

STORAGE CAPABILITY Reliable storage of products under specified conditions

LOCKERUNGSMÖGLICHKEIT Lösbarkeit von Befestigungen und Verbindungen (Nietungen, Pressungen, Schrumpfungen und Verschraubungen) durch Vibration oder Temperaturschwankungen

LOOSENING POTENTIAL Loosening of attachments and connections (rivets, press-fit, shrink-fit, threaded fasteners) due to vibration or temperature fluctuations

LÖSBARKEIT Eignung zur Aufhebung von Befestigungen

SEPARATION Suitability of attachments to be separated

NACHFÜLLBARKEIT Eignung zur Ergänzung der Arbeitsmedien in fluidischen Systemen

REFILL Suitability for adding operating mediums to fluid operated systems

PRÜFBARKEIT Eignung von Erzeugnissen, unter spezifizierten Bedingungen mit gegebenen Hilfsmitteln geprüft zu werden [62]

TESTING Suitability of a product to be tested under specified conditions with available supplies [62]

REGENERIERBARKEIT Eignung zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit durch reversible Vorgänge

REGENERATION Suitability to restore function of a part by reversible processes

REINIGUNGSMÖGLICHKEIT Eignung zur Entfernung von Schmutz und Abfallstoffen

CLEANING Suitability to remove dirt and residue

STANDARDISIERBARKEIT Eignung zu Vereinheitlichung von Komponenten ohne Funktionsbeeinträchtigung

STANDARDIZATION Suitable for component standardization without impairment of function

SCHMIERBARKEIT Eignung zur bedarfsgerechten Versorgung mit Schmierstoffen

LUBRICATION Suitability to allow lubrication as required

TRANSPORTIERBARKEIT Eignung zur Ortsveränderung

TRANSPORTATION Suitable to be moved to another location

VERSCHLEISSFESTIGKEIT Festigkeit gegenüber fortschreitenden Materialverlusten aus der Oberfläche fester Körper durch Kontakt und Relativbewegung eines Gegenkörpers (analog [28])

WEAR RESISTANCE Resistance to progressive material loss from the surface of solid bodies by contact and relative movement of a counter part (analog [28])

VERSPRÖDBARKEIT Anfälligkeit zur Versprödung

BRITTLENESS Susceptibility to brittleness


– 39 –

ZERLEGBARKEIT Eignung zur Zerlegung eines technischen Erzeugnisses, einer Baugruppe in ihre Einzelteile

DISASSEMBLY Suitability of a product, assembly, to be disassembled into individual components

ZUGÄNGLICHKEIT Erreichbarkeit von Baugruppen und Bauteilen in Systemen zum Zwecke der Instandhaltung, Prüfung oder des Austausches

ACCESSIBILITY Access to assemblies or components in systems for the purpose of maintenance, testing, or replacement

– 40 –


Anhang C. Modellbeschreibung Instandhaltbarkeitsanalyse (zu Abschnitt 4.7) Zum Instandhaltbarkeitsnachweis werden die Analysenblätter (siehe Musterblätter Teil I bis III) verwendet. Auf diesen Blättern werden die für das zu untersuchende technische Erzeugnis bzw. dessen Hauptbaugruppen und Baugruppen erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen aufgezeichnet und bewertet. Die zur Analyse erforderlichen Zuverlässigkeitsdaten werden nach den dafür festgelegten Verfahren gesondert ermittelt [66; 67; 68; 69; 70; 71; 72].

Annex C. Model description for maintainability analysis (to Section 4.7) The analysis sheets (see sample sheets Part I to III) are used to verify the maintainability. These sheets are used to record and evaluate the maintenance requirements for the product or assembly. The reliability data required for the analysis are determined separately, according to a procedure specifically designed for this purpose [66; 67; 68; 69; 70; 71; 72].

Das Analysenblatt 1 dient dazu, die Kenndaten des technischen Erzeugnisses zusammenzufassen und die Analysenergebnisse in Form des quantifizierten Instandhaltungsaufwandes und in einer Kurzbeschreibung des Instandhaltungskonzeptes darzustellen.

Sheet 1 of the analysis is used to summarize the characteristic data of the product and to present the results in the form of a quantified maintenance effort and a short description of the maintenance concept.

Das Analysenblatt 2 dient dazu, die aus der Fehler-, Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA nach [59; 60; 61; 62; 63; 64; 65]) stammenden wahrscheinlichen Störungen und deren Störungsauswirkungen sowie ggf. vorhandene Vorkehrungen zu Fehlersicherung und Redundanzen aufzuzeigen. Für jede Störungsmöglichkeit sind dann von erfahrenem Instandhaltungsfachpersonal mit REFA-Kenntnissen die erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen nach Instandhaltungsebene, Art, Häufigkeit (Zuverlässigkeitsanalyse bzw. Inspektionsintervall), resultierende Stillstands- und Arbeitszeiten (Abschätzung) und Anforderungen an das Instandhaltungspersonal (Bewertung) sowie erforderliche Werkzeuge und Ersatzteile aufzulisten. Präventive und korrektive Instandhaltungsmaßnahmen sind jeweils zusammenzufassen. Die Kenntnis des insgesamt zu erwartenden Instandhaltungsbedarfs des technischen Erzeugnisses liefert die Grundlagen für die Beschreibung des Instandhaltungskonzeptes auf Analysenblatt 1.

Sheet 2 of the analysis is used to present the Failure Mode and Effect Analysis (FMEA per [59; 60; 62; 63; 64; 65]), including preventative measures for capturing the defect and redundancies. Experienced maintenance personnel (with REFA = time study experience) shall list the maintenance measures according to maintenance level, type, frequency (reliability analysis or inspection interval), resulting down-times and work-hours (estimated), the requirements on the maintenance personnel (evaluation), requisite tooling, and service parts. Preventative and corrective maintenance measures shall be combined in each case. Having knowledge of the total maintenance requirement of a product provides the basis for the description of the maintenance concept in Sheet I of the analysis.

Mit Hilfe des Analysenblattes 3 werden nun die einzelnen Instandhaltungsvorgänge des Analysenblattes 2 in ihre jeweils erforderlichen Arbeitsschritte zerlegt.

Sheet 3 of the analysis is used for breaking the individual maintenance processes in Sheet 2 down into the required work steps.

Diese arbeitsanalytische Untersuchung führt in der Summe der Arbeitszeiten (ggf. getrennt nach Berufsgruppen der Instandhalter) zu den Instandhaltbarkeits-Aufwandszahlen des Analysenblattes 2 bzw. beweist die Richtigkeit der Schätzungen. Sich abzeichnende Problemzonen und Schwachstellen (z.B. bei Überschreitung maximal zulässiger Aufwandszeiten) können Konstruktionsänderungen veranlassen. Außerdem dienen die Analysenblätter zur Erstellung der Instandhaltungs- und Instandhaltbarkeitsdokumentation, zur Ermittlung des Werkzeug- und Prüfmittelbedarfs, für Personalbedarfsprognosen, Er-

This analysis of the maintenance work (if possible, separated by the trades of the service provider) generates, by the total work time, the maintenance efforts in Sheet 2 and demonstrates the accuracy of the estimates. Any problem areas or weak points (e.g. exceeding the maximum time allowance) can initiate design changes. The data sheets from the analysis can also be used for issuing the documentation for maintenance and maintainability, to determine tooling, test supply requirements, manpower requirements, service parts forecasts, and to prepare the verification of maintainability. The scope and depth of the analysis


– 41 –

satzteilbedarfsprognosen und zur Vorbereitung von Instandhaltbarkeitsdemonstrationen. Datenumfang und Analysentiefe sind dem jeweiligen Anwendungszweck anzupassen.

shall be adjusted to the individual application.

Die Richtlinie VDI 2246 Blatt 1 ist das Ergebnis einer Gemeinschaftsarbeit der Ausschüsse „Instandhaltungsgerechtes Konstruieren“ und „Instandhaltung“.

VDI Guideline 2246, Sheet 1 is the product of the work committee for ”Maintainable Design“ and ”Maintenance“.

Allen ehrenamtlichen Mitarbeitern sei an dieser Stelle für ihr Engagement und die Zurverfügungstellung von Bild- und Tabellenmaterial gedankt.

We would like to express our appreciation to all of the volunteers for their dedication and for the use of their graphics and tables.

VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE

VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE THE ASSOCIATION OF ENGINEERS

– 42 –


Instandhaltbarkeits-Analyse Teil I Antriebsmotor

Mustermann

1.11.1992

XB13

Bezeichnung

erstellt durch

Datum

Kode

Schrägaufzug

1

nächsthöhere Baugruppe Hersteller

Spezifikations-Nr.:

4711 ABC Heidelberg

Blatt I/1 von 3

Menge/System

Teile-Nr.

0815

Vorgeschlagene Inst.-Dokumentation

Wartungsplan Reparaturhandbuch Ersatzteilkatalog

Instandhaltungsaufwand/Jahr gesamt nicht planbar planbar

226¢

56¢

170¢

Funktionsbeschreibung

Instandhaltungskonzept

Der Antriebsmotor treibt über ein angeflanschtes Untersetzungsgetriebe den Förderkasten des Schrägaufzuges im Erzbunker.

1

Vorbeugende Instandhaltung: Monatlich Motor äußerlich von Verschmutzungen befreien, insbesondere auf Freisein der Lüftungsschlitze achten. Getriebeölstand prüfen und ggf. ergänzen. Alle drei Monate Lagertemperatur mit Kontaktthermometer prüfen (max. 80 ±5 %). Alle sechs Monate Zustand der Kohlebürsten prüfen und ggf. erneuern und jährlich Getriebeöl wechseln.

2

Korrektive Instandhaltung:

Änderungsvermerke

1. Ausgabe

2.1 Statorkurzschluss durch Überlastung

Analysis of maintainability – Part I Drive motor

Mustermann

1 Nov 1992

XB13

Designation

prepared by

Date

Code

Inclined lift

1

next highest assembly group Manufacturer

Spec. No.

4711 ABC Heidelberg

Sheet I/1 of 3

Quantity

Part No.

0815

Proposed maint. documentation planable

Maintenance plan Repair manual Service parts catalog

170¢

Maintenence effort/year not planable

56¢

total

226¢

Description of function

Maintenance concept

Drive motor powers the cage of the inclined lift in the ore bunker by a flangemounted reduction gear.

1

Preventative maintenance: Clean outside of motor monthly; make sure that ventilation slots are not blocked. Check oil level of gear and top-off if required. Check bearing temperature with contact thermometer every three (3) months (max. 80 ±5 %). Check carbon brushes every six (6) months and replace if required. Change gear oil annually.

2

Corrective maintenance:

Revision notes

First issue

2.1 Stator shorted due to overload


– 43 –

Instandhaltbarkeits-Analyse Teil II Antriebsmotor

Mustermann

1.11.1992

XB13

Bezeichnung

erstellt durch

Datum

Kode

Wahrscheinliche Arten von Störungen

Mögliche Störungsauswirkungen

2.1 Statorkurzschluss durch Überlastung

Ausfall des Motors

Fehlersicherung

Redundanzen

Überstromschutzschalter

keine MTBF

MTBM

MTTR

Herstellerdaten

30 000 h

monatl.

170¢

siehe Handbuch XB13/0815 ABC Heidelberg

Zuverlässigkeitsfaktoren

TBO: 10 Jahre Life: 30 Jahre Lfd. Nr.

Inst.-Vorgang

Ebene

Inst.-Art pl. n.pl.

Häufigkeit

Stillstandszeit

Inst.-Aufwand planb. nicht planb.

Fachrichtung

Kenntnisse

Werkzeug und Zubehör

1

Ölstand prüfen

1

X

monatl.

10¢

10¢

–

Mech.

III

Getriebeöl MX17

2

Lagertemp. prüfen

1

X

3monatl.

–

5¢

–

Mech.

II

Kontaktthermometer ZX1

3

Zustand der Kohlebürsten prüfen

1

X

6monatl.

10¢

10¢

–

Elektr.

II

–

4

Getriebeöl wechseln

1

X

jährlich

10¢

10¢

–

Mech.

III

Getriebeöl MX17 (31)

5

Stator inst.

3

5 Jahre

360¢

–

280¢

Elektr.

I

siehe III

X

Summen

Analysis of maintainability – Part II Drive motor

Mustermann

1 Nov 1992

XB13

Designation

prepared by

Date

Code

Probable type of failure

Potential consequences

2.1 Stator shorted due to overload

Motor failure

Eliminate fault

Redundancies

Overload safety switch

none MTBF

MTBM

MTTR

Manuf. data

30 000 h

monthly

170¢

see manual XB13/0815 ABC Heidelberg

Reliability factors

TBO: 10 Years Life: 30 Years Maint. procedure

Level

Frequency

Down time

1

check oil level

1

yes

no

X

monthly

10¢

10¢

2

check bearing temp.

1

X

every 3 mos.

–

3

check carbon brushes

1

X

every 6 mos.

4

change gear oil

1

X

5

stator maint.

3

Seq No.

Type maint. planned yes no

X

Type of work

Skill level

–

mech.

III

Gear oil MX17

5¢

–

mech.

II

Contact thermo. ZX1

10¢

10¢

–

electr.

II

–

annually

10¢

10¢

–

mech.

III

Gear oil MX17 (31)

every 5 years

360¢

–

280¢

electr.

I

see III

Totals

Maint. effort

Tools and access.

– 44 –


Instandhaltbarkeits-Analyse Teil III Antriebsmotor

Mustermann

01.11.1992

XB13

Bezeichnung

erstellt durch

Datum

Kode

21 Statorkurzschluss bei Überlastung Technische Begründung

Bemerkungen

Bei Nichtansprechen des Überstromschutzschalters kann bei Überlastung durch Überhitzung der Statorwicklung ein Kurzschluss auftreten und die Statorwicklung durchbrennen.

siehe auch Folgeblätter

Ebene

Vorg. Nr.

1

Mann-Minuten II III gesamt

Vorgangsbeschreibung

Zone, Bereich

Vorg. Zeit

Kenntnisse

I

01

Motor ausbauen durch Lösen der 4 Flansch- und 4 Sockelschrauben und Abklemmen am Klemmkasten

Einsatzort

30¢

II

–

30

–

30

Werkzeugkasten

3

02

Motor gem. Rep.-Hangbuch zerlegen

E-Werkst.

25¢

I

25

–

–

25

Werkstattausr.

3

03

Stator nach Anweisung wickeln

E-Werkst.

110¢

I

110

–

–

110

Wickelmaschine

3

04

Lagerstelle auf Welle bearbeiten

E-Werkst.

15¢

I

15

–

–

15

Werkstattausr.

3

05

Rotor balancieren

E-Werkst.

15¢

I

15

–

–

15

Wuchtmaschine

3

06

Lagerschilde kontrollieren

E-Werkst.

10¢

I

10

–

–

10

Werkstattausr.

3

07

Motor zusammenbauen

E-Werkst.

25¢

I

25

–

–

25

Werkstattausr.

4

08

Motor prüfen

Prüfraum

20¢

III

–

–

20

20

Prüfstand

1

09

Motor einbauen

Einsatzort

30¢

II

–

30

–

30

Werkzeugkasten

Werkzeug etc.

Analysis of maintainability – Part III Drive motor

Mustermann

01 Nov 1992

XB13

Designation

prepared by

Date

Code

21 Stator shorts out when overloaded Technical explanation

Remarks

If overload safety switch does not respond to overload conditions, overheating of the stator winding can lead to a short circuit and burning of the stator winding.

see following pages

Zone, location

Spec. time

Skill level

I

Man-minutes II III

total

Tools etc.

Remove motor by loosening 4 flange screws and 4 base screws and by disconnecting terminals at the control box

in the field

30¢

II

–

30

–

30

Tool box

02

Disassemble motor according to repair manual

E-Shop

25¢

I

25

–

–

25

Shop equip.

3

03

Wind stator per instructions

E-Shop

110¢

I

110

–

–

110

Winding machine

3

04

Repair bearing location on shaft

E-Shop

15¢

I

15

–

–

15

Shop equip.

3

05

Balance rotor

E-Shop

15¢

I

15

–

–

15

Balancer

3

06

Check bearing plates

E-Shop

10¢

I

10

–

–

10

Shop equip.

3

07

Reassemble motor

E-Shop

25¢

I

25

–

–

25

Shop equip.

4

08

Check motor

Test room

20¢

III

–

–

20

20

Test bench

1

09

Reinstall motor

in the field

30¢

II

–

30

–

30

Tool box

Level

Process No.

1

01

3

Description of procedure

[VDI 2246 Blatt 1-2001-03] -- Konstruieren Instandhaltungsgerechter Technischer Erzeugnisse - Grundlagen (1)

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