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Kommunale Abwasserbehandlung 635 Fachbeiträge www.dwa.de/KA K A Korrespondenz Abwasser, Abfall · 2012 (59) · Nr. 7 Erfolgreiche Umsetzung der zuver- lässigkeitsorientierten Instandhaltung (RCM) bei Emschergenossenschaft und Lippeverband Angelika Kraft, Wolfgang Preiß, Deetje Wiese, Andreas Najelski (Essen) und Hans-Jürgen Taag (Monheim) Zusammenfassung Die Emschergenossenschaft (EG) und der Lippeverband (LV) sind seit 1899 bzw. 1926 der regionale Träger der Wasserwirt- schaft im Einzugsgebiet von Emscher und Lippe. Die Unterneh- men haben bei einem Anlagevermögen von ca. 3,0 Milliarden Euro einen Jahresumsatz von ca. 300 Millionen Euro. Neben dem Erhalt und optimalen Einsatz von Vermögenswerten liegt der Fokus auf einem nachhaltigen, risikominimierten und gleichzeitig wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen. Die Instand- haltung der Anlagen hat dabei für EG/LV einen hohen Stellen- wert, da die Aufwendungen einen Anteil von über 30 % an den Gesamtbetriebskosten ausmachen. Die RCM-Methode (Reliabili- ty-centered Maintenance zuverlässigkeitsorientierte Instand- haltung) wird bei EG/LV eingesetzt, um die Zuverlässigkeit der Betriebsanlagen (Kläranlagen und Pumpwerke) sicherzustellen, den Aufwand für Wartungen und Inspektionen auf das notwen- dige Maß festzulegen, das Wissen der Mitarbeiterinnen und Mit- arbeiter zu dokumentieren und allgemein verfügbar zu machen. Des Weiteren werden durch die Anwendung dieser Methode die Instandhaltungsstrategien im gesamten Gebiet von EG/LV ver- einheitlicht, die Entscheidungen gerichtsfest dokumentiert und eine spätere übergreifende Auswertung des Instandhaltungsauf- wands erreicht. In vielen Bereichen konnten bisher unerkannte Risiken aufgezeigt und durch entsprechende Maßnahmen be- grenzt bzw. abgestellt werden. Schlagwörter: Abwasserreinigung, kommunal, Wirtschaft, RCM, In- standhaltung, Kläranlage, Pumpwerk DOI: 10.3242/kae2012.07.002 Abstract Municipal Wastewater Treatment Successful Implementation of Reliability-Centered Maintenance (RCM) at the Emscher River and Lippe River Associations Since 1899 and 1926 respectively, the Emscher River Associa- tion (EG) and the Lippe River Association (LV) are the compe- tent regional bodies responsible for water management in the river basins of the Emscher and Lippe Rivers in Northrhine West- phalia (Germany). With their combined capital assets amount- ing to about 3 billion Euros the two associations have an annu- al turnover of approximately 300 million Euros. In addition to preserving their capital assets and putting them to optimal use, both associations focus on sustainable, low-risk and economic operations of their plants. The maintenance of their plants is of great importance for both associations, since these costs amount to more than 30 percent of their total operating expenditure. EG/LV are using the RCM method (reliability-centered mainte- nance) in order to guarantee the reliability of their equipment and assets (wastewater treatment plants and pumping station), to determine the necessary amount of maintenance work and inspections, to document the knowledge of their staff and make it available to everybody. Furthermore with this method main- tenance strategies throughout the entire area of EG/LV can be standardized, decisions can be documented in a manner that will stand up in court and a comprehensive evaluation of main- tenance efforts will be possible. In many areas, hitherto un- known risks could be identified and curbed or eliminated. Key words: wastewater treatment, municipal, economy, RCM, main- tenance, wastewater treatment plant, pumping station 1 Einführung Die Emschergenossenschaft ist seit 1899 und seit dem Zusam- menschluss mit dem Lippeverband im Jahr 1926 der regionale Dienstleister einer ganzheitlichen Wasserwirtschaft im Ein- zugsgebiet von Emscher und Lippe. In einem Raum von 4145 km² mit ca. vier Millionen Einwohnern und einer Abwasser- menge aus Industrie und Gewerbe von weiteren drei Millionen Einwohnergleichwerten betreibt das Unternehmen rund 460 Betriebsstandorte. Die Instandhaltungsschwerpunkte sind 60 Kläranlagen mit Ausbaugrößen von 500 bis 2,4 Millionen Ein- wohnerwerten, mehrere hundert Kilometer Gewässer und Ab- wassersammler, Hochwasserrückhaltebecken und in den berg- baubedingten Poldergebieten Deichanlagen und ca. 230 Pump-

Erfolgreiche Umsetzung der zuver- lässigkeitsorientierten

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Kommunale Abwasserbehandlung 635Fachbeiträge

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Erfolgreiche Umsetzung der zuver-lässigkeitsorientierten Instandhaltung (RCM) bei Emschergenossenschaft und LippeverbandAngelika Kraft, Wolfgang Preiß, Deetje Wiese, Andreas Najelski (Essen) und Hans-Jürgen Taag (Monheim)

Zusammenfassung

Die Emschergenossenschaft (EG) und der Lippeverband (LV) sind seit 1899 bzw. 1926 der regionale Träger der Wasserwirt-schaft im Einzugsgebiet von Emscher und Lippe. Die Unterneh-men haben bei einem Anlagevermögen von ca. 3,0 Milliarden Euro einen Jahresumsatz von ca. 300 Millionen Euro. Neben dem Erhalt und optimalen Einsatz von Vermögenswerten liegt der Fokus auf einem nachhaltigen, risikominimierten und gleichzeitig wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen. Die Instand-haltung der Anlagen hat dabei für EG/LV einen hohen Stellen-wert, da die Aufwendungen einen Anteil von über 30 % an den Gesamtbetriebskosten ausmachen. Die RCM-Methode (Reliabili-ty-centered Maintenance � zuverlässigkeitsorientierte Instand-haltung) wird bei EG/LV eingesetzt, um die Zuverlässigkeit der Betriebsanlagen (Kläranlagen und Pumpwerke) sicherzustellen, den Aufwand für Wartungen und Inspektionen auf das notwen-dige Maß festzulegen, das Wissen der Mitarbeiterinnen und Mit-arbeiter zu dokumentieren und allgemein verfügbar zu machen. Des Weiteren werden durch die Anwendung dieser Methode die Instandhaltungsstrategien im gesamten Gebiet von EG/LV ver-einheitlicht, die Entscheidungen gerichtsfest dokumentiert und eine spätere übergreifende Auswertung des Instandhaltungsauf-wands erreicht. In vielen Bereichen konnten bisher unerkannte Risiken aufgezeigt und durch entsprechende Maßnahmen be-grenzt bzw. abgestellt werden.

Schlagwörter: Abwasserreinigung, kommunal, Wirtschaft, RCM, In-standhaltung, Kläranlage, Pumpwerk

DOI: 10.3242/kae2012.07.002

Abstract

Municipal Wastewater TreatmentSuccessful Implementation of Reliability-Centered Maintenance (RCM) at the Emscher River and Lippe River Associations

Since 1899 and 1926 respectively, the Emscher River Associa-tion (EG) and the Lippe River Association (LV) are the compe-tent regional bodies responsible for water management in the river basins of the Emscher and Lippe Rivers in Northrhine West-phalia (Germany). With their combined capital assets amount-ing to about 3 billion Euros the two associations have an annu-al turnover of approximately 300 million Euros. In addition to preserving their capital assets and putting them to optimal use, both associations focus on sustainable, low-risk and economic operations of their plants. The maintenance of their plants is of great importance for both associations, since these costs amount to more than 30 percent of their total operating expenditure. EG/LV are using the RCM method (reliability-centered mainte-nance) in order to guarantee the reliability of their equipment and assets (wastewater treatment plants and pumping station), to determine the necessary amount of maintenance work and inspections, to document the knowledge of their staff and make it available to everybody. Furthermore with this method main-tenance strategies throughout the entire area of EG/LV can be standardized, decisions can be documented in a manner that will stand up in court and a comprehensive evaluation of main-tenance efforts will be possible. In many areas, hitherto un-known risks could be identified and curbed or eliminated.

Key words: wastewater treatment, municipal, economy, RCM, main-tenance, wastewater treatment plant, pumping station

1 Einführung

Die Emschergenossenschaft ist seit 1899 und seit dem Zusam-menschluss mit dem Lippeverband im Jahr 1926 der regionale Dienstleister einer ganzheitlichen Wasserwirtschaft im Ein-zugsgebiet von Emscher und Lippe. In einem Raum von 4145 km² mit ca. vier Millionen Einwohnern und einer Abwasser-menge aus Industrie und Gewerbe von weiteren drei Millionen

Einwohnergleichwerten betreibt das Unternehmen rund 460 Betriebsstandorte. Die Instandhaltungsschwerpunkte sind 60 Kläranlagen mit Ausbaugrößen von 500 bis 2,4 Millionen Ein-wohnerwerten, mehrere hundert Kilometer Gewässer und Ab-wassersammler, Hochwasserrückhaltebecken und in den berg-baubedingten Poldergebieten Deichanlagen und ca. 230 Pump-

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werke unterschiedlicher Größe und Ausstattung (Abbildung 1). Diese Anlagen wurden über viele Jahrzehnte erbaut, nach Be-darf erweitert oder angepasst bzw. erneuert, sodass die techni-schen Einrichtungen den sehr unterschiedlichen technischen Stand der Maschinen- und Elektrotechnik aus den jeweiligen Jahren der Errichtung widerspiegeln. Die öffentliche Vergabe-praxis bei Ausschreibungsverfahren schränkt die Möglichkeit zur Vereinheitlichung der Anlagen weiter ein, sodass jederzeit eine große Hersteller- und Typenvielfalt bei der Ausrüstung der Anlagen zu finden ist.

Während sich die im Gebiet verteilten drei Zentralwerkstät-ten der Instandhaltungsabteilung (Abbildung 2) auf hochwer-tige, komplexe Instandsetzungen und größere Revisionen spe-zialisiert haben, werden die technischen Anlagen einschließ-lich der Durchführung des überwiegenden Teils der Wartungen und Inspektionen dezentral von 30 Meistern verantwortlich be-trieben. Diese Wartungs- und Inspektionsmaßnahmen sind bis-her von den Meistern selbst entwickelt, festgelegt und opti-miert worden.

Dabei spielten die Herstellerangaben, die gesetzlichen Vor-gaben und die betrieblichen Bedingungen eine wesentliche Rolle, genauso aber auch persönliche Erfahrungen mit Anla-genausfällen und deren Folgen sowie eigene Risikoeinschät-zungen, die naturgemäß unter anderem durch die Berufsaus-bildung oder individuelle Risikobereitschaft beeinflusst waren. Einheitliche, objektiv definierte Regeln für die notwendigen re-gelmäßigen Instandhaltungsmaßnahmen zur Sicherung der gewünschten Verfügbarkeit der Anlagen waren somit nicht ge-geben.

Darüber hinaus basierten die vorhandenen Wartungs- und Instandhaltungspläne auf den langjährigen Erfahrungen der Mitarbeiter mit den Anlagen und waren daher uneinheitlich dokumentiert, zum Beispiel in Ordnern oder Karteien, auf Plantafeln, als Excel-, Access- oder Word-Dateien oder im SAP-PM-Modul. Auch die Detailtiefe der Tätigkeitsbeschreibung war entsprechend den Bedürfnissen der Mitarbeiter individuell sehr unterschiedlich gewählt.

Aufgrund dieser Situation lag nicht überall eine optimale Abwicklung der Wartungs- und Inspektionsmaßnahmen vor. Eine einheitliche, übergreifende Auswertung war nicht mög-lich.

Um dem ständig wachsenden Kostendruck zu begegnen, war es also erforderlich, diesen Bereich des Betriebsaufwands bei gleichbleibender Anlagensicherheit zu optimieren. Einer-seits galt es, Wartungs- und Inspektionsarbeiten zu eliminieren, die nicht die Anlagensicherheit verbessern, andererseits aber diese Tätigkeiten gerade dort gezielt und intensiviert durchzu-führen, wo durch solche Maßnahmen ein Ausfall einer Anla-genfunktion bereits im Vorfeld wirksam verhindert werden kann. Dies betrifft beispielsweise sich langfristig anbahnende Schäden von Aggregaten oder verdeckte Ausfälle von Überwa-chungsinstrumenten, die bei Eintritt eines Schadens der über-wachten Funktion weitreichende Folgen für die Anlage, die Umwelt oder die Menschen haben können.

Darüber hinaus sind in den letzten Jahren immer weniger Mitarbeiter für immer mehr Anlagen verantwortlich geworden. Damit ist zwangsläufig verbunden, dass die vertiefte Kenntnis der Anlagenfunktionen durch jahrelange Erfahrung und inten-sive Beobachtung beim einzelnen Mitarbeiter zurückgegangen ist. Gleichzeitig hat die Komplexität der maschinen- und elekt-rotechnischen Anlagen ständig zugenommen. Funktionszusam-menhänge zu erkennen, Fehler zu beheben oder Abläufe anzu-passen, erfordert mittlerweile eine qualifizierte Ausbildung und unter Umständen nicht unerheblichen Zeitaufwand.

Ein großer Verlust an Erfahrungswissen ist gerade in den nächsten Jahren auch durch eine hohe altersbedingte Mitarbei-terfluktuation bei EG/LV zu erwarten. Rund 30 % der Mitarbei-ter werden bis 2020 in den Ruhestand treten, ihr Know-how steht dem Betrieb zukünftig nicht mehr zur Verfügung und ist soweit möglich zu dokumentieren und den jungen Mitarbei-tern verfügbar zu machen.

2 Projektziele

Abgeleitet aus der oben beschriebenen, über Jahre gewachse-nen Situation wurden folgende Ziele im Rahmen des Projektes „Einführung einer zuverlässigkeits-orientierten Instandhaltung bei EG/LV“ formuliert:

1. Wartungs- und Inspektionsmaßnahmen auf den Anla-gen werden nach einheitlichen, objektiven Regeln festgelegt. Dabei sind bisher nicht erbrachte, notwendige Tätigkeiten auf-zunehmen und redundant oder unnötiger Weise erbrachte Tä-tigkeiten zu eliminieren. Die Beschreibung der Arbeiten wird inhaltlich hinsichtlich der Detailtiefe und in der Form mittels Vorlageschlüssel im SAP-PM-Modul vereinheitlicht. Angestrebt werden damit eine Vergleichbarkeit des Aufwands einzelner Anlagen sowie eine anlagenübergreifende Auswertung nach Tätigkeiten und Kosten.

Durch die automatische Terminverfolgung der zeit- oder be-triebsstundenabhängigen Wartungs- und Inspektionspläne im

Abb. 1: Verbandsgebiete und Kennzahlen von Emschergenossen-schaft und Lippeverband

Abb. 2: Einzugsgebiete der Werkstätten von Emschergenossen-schaft und Lippeverband

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SAP-PM-Modul wird die Durchführung der notwendigen Arbei-ten an den Anlagen gesichert. Die gerichtsfeste Dokumentati-on einer ordnungsgemäßen Instandhaltung wird zukünftig durch die Rückmeldung und den technischen Abschluss der Ar-beiten gewährleistet.

Aufgedeckte Schwachstellen sind gezielt durch konstrukti-ve Maßnahmen zu beseitigen, um somit nachhaltig die In-standsetzungskosten zu optimieren und die Betriebssicherheit zu verbessern.

2. Die Betriebsmitarbeiter sollen intensiv alle Anlagen-funktionen und die Folgen möglicher, auch bisher noch nicht aufgetretener Störungen, kennenlernen. Damit werden bisher nicht beachtete Risiken aufgedeckt, mögliche Bedienungsfeh-ler vermieden und spezifisches Erfahrungswissen aus den ver-schiedenen Meisterbereichen allgemein verfügbar gemacht. Der regionale und generationsübergreifende Wissenstransfer soll angestoßen werden, ebenso soll die Instandhaltungserfah-rung der Werkstätten in die Ergebnisse einfließen.

3. Den Anforderungen an ein gerichtsfestes Unterneh-men ist auch bei der Instandhaltungsplanung nachzukommen. Die Entscheidungen, warum welche Instandhaltungsmaßnah-men wie oft geplant wurden, sollen begründet und nachvoll-ziehbar entwickelt und dokumentiert werden. Damit wird dem Betriebsverantwortlichen in hohem Maße Sicherheit für seine Festlegungen gegeben. Die korrekte und vollständige Erledi-gung von geplanten Instandhaltungsmaßnahmen ist ebenfalls zu dokumentieren, um ein ordnungsgemäßes Handeln belegen zu können.

3 Methode der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung

Die oben beschriebenen Ziele hinsichtlich Wissenstransfer, op-timierter Instandhaltung und gerichtsfester Dokumentation wird durch die RCM-Analyse (Reliability-centered Mainte-nance) erreicht. RCM ist entsprechend der Norm SAE (Society of Automotive Engineers) JA 1011 /1012 „Beurteilungskriteri-en für RCM Prozesse“ [1] ein Verfahren zur Ermittlung der In-standhaltungsmaßnahmen, die nötig sind, damit jede techni-sche Anlage das tut, was deren Besitzer fordern unter den mo-mentanen Betriebsbedingungen. RCM2 ist die Weiterentwick-lung der für die US-Luftfahrtindustrie entwickelten Methode RCM zur Anwendung im sonstigen industriellen Umfeld.

Im RCM-Prozess wird jede einzelne Maschine im Produkti-onsablauf nach sieben Kriterien analysiert [2]:

1. Welche Funktionen erfüllt die Maschine?

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2. In welcher Weise kann die Maschine bei der Er-füllung dieser Funktionen gestört sein?

3. Wodurch wird jede dieser einzelnen Funktions-störungen verursacht?

4. Was passiert, wenn jede dieser einzelnen Stö-rungen auftritt?

5. Macht es etwas aus, wenn jede dieser Störun-gen auftritt?

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6. Was kann getan werden, um die Störung vor-herzusehen oder ihr vorzubeugen?

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7. Was ist zu tun, wenn eine Störung weder vor-hersehbar noch ihr vorzubeugen ist?

Die Bedeutung dieser Kriterien wird im Folgenden erläutert [3]:

Funktion und gewünschte Leistung

Wenn der tiefere Sinn von Instandhaltung darin besteht, die Funktion und Leistungsfähigkeit einer Maschine zu erhalten, dann muss erst einmal eine Bestandsaufnahme darüber statt-finden, welche Funktion die Maschine überhaupt erfüllt und was die gewünschte Leistung ist.

Funktionsstörungen

Wenn eine Maschine dem Einsatzzweck angemessen konstru-iert wurde, dann ist das einzige, was sie vom Funktionieren ab-halten kann, eine Funktionsstörung.

Störungsarten

Wenn erst einmal alle Funktionsstörungen analysiert sind, ist der nächste Schritt die Suche nach den wahrscheinlichen Grün-den für das Auftreten einer jeden Funktionsstörung.

Störungsauswirkungen

Gemeinsam mit den Fehlerursachen werden auch die Auswirkun-gen aufgezeichnet, die eine Funktionsstörung nach sich zieht.

Mit den Fragen 1 bis 4 führt man die sogenannte Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) durch.

Folgen von Störungen

Nachdem jede technische Anlage nach ihrer Funktion, ihrer Leistung, den denkbaren Fehlfunktionen und ihren Ursa-chen determiniert wurde, umfasst der nächste Schritt im RCM-Prozess eine quantitative und qualitative Bewertung der Folgen von Störungen (Frage 5). Es geht im Endeffekt um die Frage, ob eine Fehlfunktion unter allen Umständen vermieden werden muss oder ob man ihr Auftreten abwar-ten kann.

RCM unterscheidet vier Gruppen von Störungsfolgen [2]:

● Verdeckte Folgen: Sie haben keine direkte Auswirkung auf den Funktionsablauf, es besteht jedoch die Gefahr einer multiplen Störung mit oft ernsthaften Folgen. Versteckte Störungsauswirkungen betreffen häufig Sicherheitseinrich-tungen, die selbst ausfallen können.

● Sicherheits- und umweltrelevante Folgen: Eine Funkti-onsstörung hat sicherheitsrelevante Folgen, wenn sie Perso-nenschäden verursachen kann. Sie ist umweltrelevant, wenn sie dazu führen kann, dass Grenzwerte hinsichtlich des Umweltschutzes überschritten werden.

● Betriebliche Folgen: Dies sind Folgen, die die Produktion beeinträchtigen können (Ausstoß, Qualität, Lieferfristen, unerwünschte Folgekosten, Kundenzufriedenheit).

● Betriebsunabhängige Folgen: Störungen, die in diese Ka-tegorie fallen, tangieren weder Sicherheits- und Umweltfra-

gen, noch beeinflussen sie die Produktion. Sie verursachen lediglich Reparaturkosten.

Mit den Fragen 1 bis 5 führt man die sogenannte Fehler-Mög-lichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) durch.

Zur Festlegung geeigneter Instandhaltungsmaßnahmen und deren Intervalle (Fragen 6 und 7) gibt es drei wesentliche Kri-terien:

● Gibt es für die Störungsursachen eine bekannte Lebens-dauer, dann erfolgt eine turnusmäßige Überholung (Wie-derherstellung des Abnutzungsvorrats eines Teils nach einer

Ausfallhäufigkeit

2 mal pro Jahr oder öfterHäufigkeitsklasse h3

B A A

weniger als 2 pro Jahr bis1 mal pro 5 JahreHäufigkeitsklasse h2

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seltener als 1 pro 5 JahreHäufigkeitsklasse h1

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12 Std. und mehr

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klasse a1

2 bis 12 Std.

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weniger als 2 Std.Auswir-kungs-

klasse a3

Kriterium: Verschlechterung der AblaufwerteRisiko: A-hoch, B-mittel, C-gering

Ausfallhäufigkeit

2 mal pro Jahr oder öfterHäufigkeitsklasse h3

B A A

weniger als 2 pro Jahr bis1 mal pro 5 JahreHäufigkeitsklasse h2

C B A

seltener als 1 pro 5 JahreHäufigkeitsklasse h1

C B A

marginalAuswir-kungs-

klasse a1

kritischAuswir-kungs-

klasse a2

sehr kritischAuswir-kungs-

klasse a3

Kriterium: FolgekostenRisiko: A-hoch, B-mittel, C-gering

Abb. 3: Risikomatrix: Ablaufwerte und Folgekosten für Kläranla-gen

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festen Zeitspanne unabhängig vom Zustand) bzw. ein tur-nusmäßiger Austausch (Austausch eines Teiles nach einer festen Zeitspanne, unabhängig vom Zustand).

● Bei einer potenziellen Störung oder einem nutzbarem P-F-Intervall (Zeitraum vom Auftreten der potenziellen Stö-rung bis zur Funktionsstörung) erfolgen zustandsabhängi-ge Maßnahmen.

● Bei einer verdeckten Störung muss eine turnusmäßige Störungssuche durchgeführt werden (zum Beispiel Funkti-onstest). Ist keine geplante Instandhaltung möglich, lässt man die Störung eintreten. In diesem Fall muss eine Reser-ve vorhanden sein, die die Funktion aufrecht erhalten kann bzw. das entsprechende Ersatzteil muss im Lager vorrätig sein. Bei Bedarf werden einmalige Konstruktionsänderun-gen erforderlich.

Die Durchführung der RCM-Analyse erfolgt im Team aus Mo-derator, Anlagenbetreiber (� Betriebsmeister) und Instandhal-ter sowie gegebenenfalls einem Spezialisten (zum Beispiel Elektriker). Hierbei übernimmt der speziell in der RCM-Analy-se ausgebildete Moderator folgende Aufgaben:

● Prüfung der Vollständigkeit der aufgenommenen techni-schen Anlagen,

● Einhaltung des RCM-Prozesses, ● Moderierung der Gespräche zur Erzielung eines Konsenses

hinsichtlich konkreter Maßnahmen, konkretem Intervall der Maßnahmendurchführung und konkreter Zuständigkeit für die Durchführung der Maßnahmen zwischen den Team-mitgliedern,

● methodische Beratung bei der abschließenden Festlegung der Analyseergebnisse,

● Dokumentation der Entscheidungen.

4 Umsetzung der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung bei Emschergenossenschaftund Lippeverband

Mitte des Jahres 2007 haben die Emschergenossenschaft und der Lippeverband in Form eines Pilotprojektes mit der Umset-zung der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung begon-nen. Als Experte wurde die MSC Maintenance Strategy Con-sult GmbH hinzugezogen, die Mitglied des weltweiten Netz-werks von Beratern zum Thema Reliability-centered Mainte-nance, Aladon, ist. Die Erfahrungen aus dem Pilotprojekt wurden ausgewertet und das Verfahren zur Durchführung des unternehmensweiten Projektes optimiert. Die Organisa-tion des Projektes setzt sich aus folgenden Teams zusammen [4]:

● Lenkungskreis: verantwortlich für die Gesamtsteuerung des Projektes hinsichtlich zeitlichem Rahmen und übergreifen-der Entscheidungen,

● Projektteam (Projektleitung und Moderatoren): monatli-cher Erfahrungsaustausch zu den RCM-Analysegesprächen, Sicherstellung der unternehmensweiten Vereinheitlichung von Maßnahmen, Entwicklung von Vorlagen zur Anlagen-analyse, inhaltliche Projektleitung,

● Expertenteam: Bearbeitung von speziellen fachlichen Fra-gestellungen,

● Arbeitsteam: Durchführung der RCM-Analyse im Team be-stehend aus Moderator, Mitarbeiter(n) des Betriebes und gegebenenfalls der Instandhaltung.

Die Teammitglieder erhalten eine Ausbildung zu der Systema-tik der zuverlässigkeits-orientierten Instandhaltung mit unter-schiedlichem Umfang. Um das Projekt bei Emschergenossen-schaft und Lippeverband in einem vertretbaren Zeitraum bear-beiten zu können, wurden bei der Emscher Gesellschaft für Wassertechnik mbH (EW) insgesamt fünf Moderatoren unter-schiedlicher Fachrichtungen (Maschinenbau-, Bauingenieur- und Sicherheitsingenieurwesen, Naturwissenschaften) ausge-bildet.

Zur weiteren Optimierung des Aufwands wird bei der Ana-lyse einer Kläranlage im Team zunächst eine einheitliche Risi-koabschätzung durchgeführt, um zu einer abgestuften Vorge-hensweise bei der Analyse der einzelnen Verfahrensstufen zu kommen [5]. Hierbei wird die Auswirkung der Störung bzw. des Ausfalls der jeweiligen Verfahrensstufe auf die Ablaufwer-te sowie auf die Kosten betrachtet (Abbildung 3). Für Verfah-rensstufen mit hohem Risiko bei Eintritt der Störung erfolgt die oben beschriebene RCM-Analyse, für Verfahrensstufen mit niedrigem Risiko wird die Detailtiefe der Analyse etwas redu-ziert, indem eine Instandhaltungsmaßnahmen-Analyse (IMA) durchgeführt wird.

Die RCM-Analysesitzungen finden wöchentlich mit einer Dauer von ca. drei bis vier Stunden statt. Für die vollständige Analyse eines Pumpwerks werden bis zu sechs Gespräche, für eine mittelgroße Kläranlage bis zu 15 Gespräche geplant [5]. Mit zunehmender Routine der Teammitglieder der RCM-Ana-lyse nimmt die erforderliche Anzahl der Gespräche pro Anlage ab.

5 Ergebnisse

Emschergenossenschaft und Lippeverband werden die „Erst-Analysen“ für ihre Kläranlagen und Pumpwerke im Wesentli-chen Ende 2012 abschließen. Insgesamt wurden bisher 1900 RCM-Gespräche durchgeführt, für rund 220 technische Anla-gen die RCM-Analyse abgeschlossen und für 120 Anlagen die Wartungs- und Inspektionspläne im SAP-PM-Modul umgesetzt (Stand: Ende 2011).

MaßnahmenintervallFMEA

Technische Regeln, KonstruktionInstandhaltungskonzept, RedundanzPlanung

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Vergabe

Bauausführung

Betrieb

Instandhaltung

Qualitätsvorgaben, Dokumen-tation, Inbetriebnahme, Einweisung

Betriebliche Tätigkeiten,

Zuverlässigkeitskonzept nach RCM-Methode

Risikoanalyse

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Vergaberichtlinien

Wartungs- und Inspektionsplan

Abb. 4: Wissenstransfer aus der RCM-Methode

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Durch die oben beschriebene Projektorganisation konnte si-chergestellt werden, dass viele Maßnahmen standardisiert (wie zum Beispiel Vereinheitlichung von Prüfintervallen von Mittel-spannungs- und Niederspannungsschaltanlagen, Optimierung von geplanten Ölwechseln) und in allen Betriebsbereichen über die Erstellung von Vorlagen einheitliche (RCM-) Regeln zur Maßnahmenfindung angewendet wurden. Insgesamt wur-den 14 Vorlagen zur Anlagenanalyse mit rund 1500 Instand-haltungsmaßnahmen entwickelt [6].

Des Weiteren wurden spezielle Erkenntnisse der unter-schiedlichen Betriebsbereiche in das Projekt- und Experten-team zurückgespiegelt und hierüber wiederum an alle Be-triebsbereiche unter anderem über Infobriefe weitergegeben. Hierdurch wurde bereits ein umfangreicher Erkenntnistransfer zwischen den einzelnen Meisterbereichen erzielt.

Neben vielen weiteren Einzelmaßnahmen zur besseren Absicherung und Überwachung kritischer Funktionen wurden auch erhebliche Einsparungen realisiert. Schon bei vorsichti-ger Abschätzung können durch zuverlässigkeitsorientierte Wartungs- und Inspektionstätigkeiten jährlich rund 500 000 Euro eingespart werden. Demgegenüber steht ein einmaliger Aufwand für die Analysegespräche von ca. 1,6 Million Euro für Eigenleistung und externe Unterstützung der Moderation [5].

Finanziell nicht bewertbar ist die einheitliche Dokumentati-on der Entscheidungsfindung und die daraus entwickelten Wartungs- und Inspektionspläne im SAP-PM-Modul, die hier-mit verbundene Rechtssicherheit durch einheitliche Bewertung unter Berücksichtigung gesetzlicher Anforderungen sowie ver-miedene Folgeschäden durch verhinderte Anlagenausfälle und als Folge hieraus gegebenenfalls zu zahlende erhöhte Abwas-serabgabe [5].

Die zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung erweist sich zudem als gutes Instrument, um den Mitarbeiterinnen und Mit-arbeitern die Anlagenfunktionen zu erläutern, Risiken zu er-kennen und die notwendigen Maßnahmen zur Sicherstellung der erforderlichen bzw. gewünschten Zuverlässigkeit der Anla-gen einzuleiten. Dies gilt insbesondere für neue komplexe An-lagen und Technologien. Die im Kapitel 2 beschriebenen Pro-jektziele konnten somit im vollen Umfang erreicht werden.

6 Ausblick

EG/LV führt inzwischen auch für in der Planung befindliche technische Anlagen RCM-Analysen (Reliability-centered Main-tenance) durch mit folgenden nachhaltigen Effekten:

● Alle Funktionen werden ermittelt und besprochen und zwar vor der Abnahme oder Inbetriebnahme der Anlage.

● Die Bediener lernen, wie die Anlage funktionieren soll. ● Konstruktionsfehler werden rechtzeitig erkannt und gege-

benenfalls beseitigt, bzw. bei der Planung vermieden. ● Wartungs- und Ersatzteilempfehlungen des Herstellers bzw.

des Lieferanten werden kritisch hinterfragt.

Die dauerhafte Implementierung der zuverlässigkeitsorientier-ten Instandhaltung hat starken Einfluss auf den kontinuierli-chen Verbesserungsprozess. Sie greift über die Optimierung von technischen Regeln, Qualitätsvorgaben, Dokumentationen usw. bereits in die Planung von technischen Anlagen ein (Ab-bildung 4). Somit ist eine regelmäßige Überprüfung und gege-

benenfalls Aktualisierung der RCM-Analysen zwingend erfor-derlich, um veränderte betriebliche Anforderungen bei den Maßnahmen zu berücksichtigen und so langfristig einen opti-malen Anlagenbetrieb zu gewährleisten. Diese Revisionen der RCM-Analysen sind mit einem minimalen Aufwand durchführ-bar und stehen vom Umfang her in keinem Vergleich zur Erst-Analyse.

Literatur[1] SAE (Society of Automotive Engineers) JA 1011/1012: Evaluation

Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Processes, 2009, (Beurteilungskriterien für Reliability-centered Maintenance (RCM) Prozesse),

[2] J. Moubray: RCM – Die Hohe Schule der Zuverlässigkeit von Produk-ten und Systemen, mi, Verlag moderne Industrie, Landsberg, 1996

[3] H.-J.Taag: Reliability-Centred Maintenance, VGB Kraftwerkstechnik 12/1999, 77–81

[4] A. Hermans: Umsetzung der RCM-Methodik im Projekt bei Emscher-genossenschaft/Lippeverband, Praxis-Tag Instandhaltung „Risiko-orientierte Instandhaltung in der Abwassertechnik“, Lünen, 2010

[5] A. Kraft, W. Preiß: „Reliability-Centered Maintenance“ at Emscher-genossenschaft and Lippeverband, International Water Association 4th Leading-Edge Conference on Strategic Asset Management, Mül-heim, 2011

[6] A. Najelski: Welchen Nutzen bringt der RCM-Ansatz einem Abwas-serverband?, Norddeutsche Instandhaltungstage, Bremen, 2011

[7] J. Kordus: Umsetzung der Ergebnisse in SAP-PM, Praxis-Tag Instand-haltung „Risikoorientierte Instandhaltung in der Abwassertechnik“, Lünen, 2010

[8] A. Kraft: Instandhaltungsplanung bei Emschergenossenschaft/Lip-peverband, Praxis-Tag Instandhaltung „Risikoorientierte Instand-haltung in der Abwassertechnik, Lünen, 2010

[9] W. Preiß: Ergebnisse der RCM-Analysen, Praxis-Tag Instandhaltung „Risikoorientierte Instandhaltung in der Abwassertechnik“, Lünen, 2010

[10] W. Preiß et.al.: Instandhaltung von Kläranlagen, DWA-Themen, Hen-nef, 2009

[11] W. Preiß: Ziele der Emschergenossenschaft/Lippeverband für War-tung und Inspektion; Praxis-Tag Instandhaltung „Risikoorientierte Instandhaltung in der Abwassertechnik“, Lünen, 2010

[12] H.-J.Taag: Grundlagen von RCM Reliability-centered Maintenance, Praxis-Tag Instandhaltung „Risikoorientierte Instandhaltung in der Abwassertechnik“, Lünen, 2010

Autoren

Dr. Angelika Kraft, Dipl.-Ing. Wolfgang PreißEmschergenossenschaft/LippeverbandKronprinzenstraße 2445128 Essen

Dipl.-Ing. Deetje Wiese, Dipl.-Ing. Andreas NajelskiEmscher Gesellschaft für Wassertechnik mbHBrunnenstraße 3745128 Essen

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen TaagMSC Maintenance Strategy Consult GmbHHindemithstraße 1240789 Monheim

E-Mail: [email protected] A

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