Arbeitskreis„Maschinen und Anlagen in der

Süßwarenindustrie“

Leitfaden Instandhaltung im Lebenszyklus von

Maschinen und Anlagen derSüßwarenindustrie

Stand: März 2007

Inhalt1. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 22. Zweck und Geltungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 42.1. Ziel2.2. Geltungsbereich

3. Anforderungen der Betreiber sowie deren Aufgaben und Verantwortlichkeiten bei der Beschaffung und Nutzung von Maschinen und Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 4

3.1. Anforderungen der Betreiber3.2. Aufgaben und Verantwortlichkeiten der Betreiber3.2.1. Aufgaben und Verantwortlichkeiten der Betreiber während der Phasen Design/Konstruktion sowie

Erstellung/Beschaffung von technischen Betriebsmitteln3.2.2. Aufgaben und Verantwortlichkeiten der Betreiber in der Nutzungsphase von technischen Betriebsmitteln3.2.3. Aufgaben und Verantwortlichkeiten der Betreiber in der Verwertungsphase von technischen Betriebsmitteln

4. Aufgaben und Verantwortlichkeiten der Maschinenhersteller bei der Konstruktion, Erstellung und Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 9

4.1. Überblick4.2. Instandhaltungsgerechte Konstruktion technischer Ausrüstungen4.3. Ausgewählte Aspekte der instandhaltungsgerechten Gestaltung von Maschinen und Anlagen in der

Süßwarenproduktion4.3.1. Vermeidung von Instandhaltungsmaßnahmen (Inspektion, Wartung)4.3.2. Minimierung von Instandhaltungsmaßnahmen (Inspektion, Wartung)4.3.3. Günstige Gestaltung zur Vereinfachung von Instandhaltungsmaßnahmen

5. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 12

1. Einleitung

Maschinen und Anlagen der Süßwarenindustrie sindlanglebige Investitionsgüter mit einer Lebensdauervon bis zu 30 und mehr Jahren. Neben Energieauf-wand, Anlagenproduktivität und Prozesssicherheitsind die Instandhaltungskosten über diese lange Le-bensdauer ein wesentlicher wirtschaftlicher Faktor,den es zu optimieren gilt.

Dazu ist es notwendig, „Instandhaltung“ als ein überden gesamten Lebenszyklus des jeweiligen Betriebs-mittels relevantes Thema zu begreifen. In den jeweili-gen Phasen sind unterschiedliche Aspekte wichtig.Bild 1 stellt im Überblick die in den einzelnen Lebens-zyklusphasen zu bearbeitenden Punkte des ThemasInstandhaltung dar. Zugleich zeigt dieses Bild, dasssowohl Maschinenhersteller als auch Betreiber Zu-ständigkeiten bzw. Verantwortlichkeiten haben, diesich bei ganzheitlicher Betrachtung des Themas „In-standhaltung“ wechselseitig beeinflussen.

Gemäß DIN 31051 umfasst der Begriff Instandhal-tung alle Maßnahmen zur Bewahrung und Wieder-

herstellung des Sollzustandes sowie zur Feststellungund Beurteilung des Istzustandes von technischenMitteln eines Systems. Die Maßnahmen werden un-tergliedert in Wartung, Inspektion, Instandsetzungund Verbesserung (Bild 2).

Minimale Lebenszykluskosten eines Betriebsmittelskönnen nur durch eine enge Zusammenarbeit von Ma-schinenherstellern und Betreibern sichergestellt wer-den. Das beginnt mit der Erstellung des Lastenheftes,in dem neben der vom Betreiber geforderten Funktiondes neuen Betriebsmittels zugleich Aussagen

• zur geforderten Overall Equipment Efficiency(O.E.E.),

• zur Organisation der betrieblichen Instandhaltungund

• zu den zu berücksichtigenden innerbetrieblichentechnischen Standards getroffen werden.

Auf der Basis dieser Informationen können vorhande-ne Lösungen überprüft und Angebote erarbeitet wer-den. Bei Neu- und Weiterentwicklungen von Be-triebsmitteln fließen diese Vorgaben in die Konstrukti-on ein. Das konstruktive Design entscheidet maß-

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Bild 1: Instandhaltung im Lebenszyklus von Maschinen und Anlagen

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geblich über die künftigen Instandhaltungsaufwen-dungen der Betreiber. Es ist deshalb sinnvoll und not-wendig, das der Konstruktion zugrunde liegende In-standhaltungskonzept frühzeitig mit dem künftigenBetreiber abzustimmen. Vor Auftragsvergabe solltendie wesentlichen Eckpunkte des künftigen Instand-haltungsaufwandes im Pflichtenheft festgeschriebenwerden.In der Nutzungsphase liegt die Verantwortung für dieInstandhaltung in den Händen des Betreibers. In Ab-hängigkeit von seiner Instandhaltungsstrategie wer-den korrektive und vorbeugende Instandhaltung mitinternen oder externen Instandhaltern und/oderdurch die Maschinenbediener im Rahmen der be-trieblichen Instandhaltung durchgeführt.

Die Instandhaltungsstrategie beinhaltet grundlegendeFestlegungen, ob, wo und welche Instandhaltungs-maßnahmen durch wen, wann und wie vorgenom-men werden sollen. Sie ist abhängig von

• den technischen Gegebenheiten des Instandhal-tungsobjektes,

• den Wirtschaftlichkeits- und Verfügbarkeitsanforde-rungen,

• den Umgebungs- und Umweltbedingungen.

Die betriebliche Praxis der Instandhaltung zielt auf dieMinimierung der Aufwendungen während der Nut-zungsphase bei Sicherstellung der geforderten Over-all Equipment Efficiency. Durch Kenntnis der Einsatz-bedingungen, der Flexibilitätsanforderungen und der

beim Betreiber vorhandenen Instandhaltungsfähigkei-ten können Maschinenlieferant und Betreiber ge-meinsam prüfen, ob der mit der Anlage gelieferte In-standhaltungsplan optimiert ist, indem

• sämtliche Instandhaltungsmaßnahmen kritisch aufKomplexität, Ausbildungsanforderung, Kosten undWichtigkeit geprüft werden und jede Verschwen-dung vermieden wird,

• die Ziele „definierte/konstante Produktqualität“ so-wie „Sicherstellung der geforderten O.E.E.“ reali-siert werden, wenn ein gewisses Maß an geplanter,vorbeugender Instandhaltung (Wartung, Inspektionund geplante Instandsetzung) durchgeführt wird,

• Instandhaltungsmaßnahmen einfach und sicherdurchgeführt werden können.

Während der Nutzung der Betriebsmittel erfolgenWeiterentwicklungen und Verbesserungen durch diegünstigere Gestaltung kritischer Teile, die bisher einererhöhten Abnutzung unterliegen, indem

• völlig neue technische Lösungen realisiert werden,• ein größerer Abnutzungsvorrat eingebaut wird,• durch eine veränderte Wartung eine Verminderung

der Abnutzung erreicht wird (besseres Schmierkon-zept),

• die Inspektion des Abnutzungsgrades des Bauteilsfür die Mitarbeiter des Betreibers einfach durchführ-bar (möglichst ohne Hilfsmittel), ohne Einfluss aufdie Produktion (im Betrieb durchführbar) und ein-deutig ist.

Bild 2: Instandhaltung nach DIN 31051

Das Auffinden und Realisieren von günstigen Lösun-gen erfordert eine intensive Zusammenarbeit zwi-schen Maschinenhersteller und künftigem Betreiber.Nur so ist es möglich, Anlagen mit minimalen Le-benszykluskosten zu entwickeln und zu betreiben.Aus diesem Grunde wendet sich dieser Leitfaden so-wohl an die Hersteller von Süßwarenmaschinen alsauch an die Betreiber, um die Kommunikation zwi-schen beiden zu fördern und Standardisierungenzum gegenseitigen Vorteil zu erreichen.

2. Zweck und Geltungsbereich2.1. ZielZiel dieses Leitfadens ist es, die Zusammenarbeit vonMaschinenherstellern und Betreibern bezüglich derEntwicklung, des Baues, der Nutzung und der Ver-wertung von instandhaltungsgerechten Maschinenund Anlagen der Süßwarenindustrie zu verbessern.Darüber hinaus werden Ansätze zur Vereinheitlichungvon Instandhaltungsunterlagen und Anregungen zuranforderungsgerechten Gestaltung von Maschinenund Anlagen vorgestellt.

2.2. Geltungsbereich

Die Empfehlungen und Hinweise dieses Leitfadensorientieren sich am aktuellen Stand der Technik so-wie an Erfahrungen aus der Praxis im Umgang mitMaschinen und Anlagen in der Süßwarenindustrie.Sie erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit,sondern sollen eher exemplarisch günstige Lösungenals Orientierung für die tägliche Arbeit aufzeigen. Sieschließen Verpackungsanlagen explizit aus.

3. Anforderungen der Betreibersowie deren Aufgaben undVerantwortlichkeiten bei derBeschaffung und Nutzung vonMaschinen und Anlagen3.1. Anforderungen der Betreiber Bild 3 zeigt im Überblick Anforderungen, welche dieBetreiber bezüglich Instandhaltung an die Herstellervon Maschinen stellen. Zunächst steht dabei das Er-

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Bild 3: Anforderungen der Betreiber an die Maschinenhersteller bezüglich Instandhaltung

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lung/Beschaffung die Aufgabe, dem Hersteller destechnischen Betriebsmittels (Maschine/Anlage) um-fassende Informationen in Bezug auf die Beantwor-tung instandhaltungsrelevanter Fragen zur Verfügungzu stellen. Dies beinhaltet:

Allgemeine Informationen • Aussagen zur bisherigen Instandhaltungsstrategie

des Betreibers und zur Organisation der betriebli-chen Instandhaltung. Falls mit der neuen MaschineÄnderungen geplant sind, so sind diese an denMaschinenlieferanten zu kommunizieren.- Definition der Instandhaltungsebenen und der

Fähigkeiten und Fertigkeiten der einzelnen Ebenen (Bediener, interne Instandhalter,interne/externe Instandhaltungsspezialisten).

- Welche Wartungs- und Inspektionsmaßnahmenwerden durch die Maschinenbediener und welche durch technisches Fachpersonal durch-geführt?

- Aussagen zur Qualifikation der Maschinen- undAnlagenbediener in Bezug auf die Durchführungvon Instandhaltungsmaßnahmen.

• Informationen über vorhandene Standards bezüg-lich verwendeter mechanischer und elektrischerBauteile, Steuerungssysteme sowie Betriebsstoffe(Schmierstoffe).

• Informationen über Standards zur prinzipiellen Ge-staltung von Schnittstellen.

Spezifische Anforderungen• Definition der geforderten Overall Equipment Effi-

ciency (O.E.E.) der Betriebsanlage.• Aussage zur durchschnittlichen unterbrechungs-

freien Produktionsdauer.• Aussage zum akzeptierten In-

spektionsaufwand mit notwen-digem Anlagenstillstand (Häu-figkeit und Einzelaufwand). Wieim Bild 4 dargestellt, ergibt sichdie Notwendigkeit, häufige In-spektionen im laufenden Be-trieb durchzuführen. Das ist inder Design-/Konstruktionspha-se bereits zu berücksichtigen.

reichen eines Optimums zwischen minimalem Auf-wand für die Instandhaltung einerseits und der Si-cherstellung eines hohen O.E.E. andererseits im Vor-dergrund.Für die Betreiber ist es im Rahmen der Beschaffungder Betriebsmittel wichtig, sich bereits vor der eigent-lichen Auftragsvergabe darüber klar zu werden, wiehoch der künftige Instandhaltungsaufwand sein wirdund ob der im Pflichtenheft beschriebene konkreteLösungsvorschlag den Anforderungen entspricht.Bestimmt wird der Instandhaltungsaufwand durch:

• die Konstruktion der Maschine,• die konkrete Aufstellung (Layoutplanung),• die Berücksichtigung der technischen Betreiber-

standards,• die Fähigkeiten und Fertigkeiten der Instandhal-

tungsorganisation des Betreibers.

3.2. Aufgaben und Verantwortlichkeitender Betreiber

Die Betreiber haben unterschiedliche Aufgaben undVerantwortlichkeiten in den Phasen der Entwicklungund Erstellung sowie der Nutzung und Verwertungder technischen Betriebsmittel.

3.2.1. Aufgaben und Verantwortlichkeiten derBetreiber während der Phasen Design/Kon-struktion sowie Erstellung/Beschaffung vontechnischen Betriebsmitteln

Wie bereits im Bild 1 dargestellt haben die Betreiberin den Phasen Design/Konstruktion sowie Erstel-

Bild 4: Zusammenhang zwischen Inspektionsaufwandund Häufigkeit sowie der Festlegung der Art der Inspektionsdurchführung (im Stillstand, im Betrieb)

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Bild 6: Aspekte zur periodischen Bewertung/Risikoeinschätzung der Notwendigkeit von Instandhaltungsmaß-nahmen

3.2.2. Aufgaben und Verantwortlichkeiten derBetreiber in der Nutzungsphase von technischen Betriebsmitteln

Während der Nutzung der Anlagen ist es Aufgabedes Betreibers, den Instandhaltungsprozess auf derBasis eines aktuellen Instandhaltungsplanes und ak-tueller Instandhaltungsanweisungen für das jeweiligeBetriebsmittel verantwortlich zu führen. Der Maschi-nenhersteller gibt in dem mitgelieferten Instandhal-tungsplan Art, Häufigkeit und Aufwand der notwendi-gen Instandhaltungsmaßnahmen vor. Auf der Basis

dieses Instandhaltungsplanes obliegt es dem Betrei-ber, die Instandhaltung intern zu organisieren undden Erfordernissen entsprechend weiterzuent-wickeln. Das bedeutet, dass die Ausführung der ein-zelnen Instandhaltungsmaßnahmen in die interne Or-ganisation des laufenden Instandhaltungsprozessesim Unternehmen integriert werden muss. Dabei wer-den erste Anpassungen vorgenommen, die insbe-sondere die Erfahrungen des Betreibers widerspie-geln. Veränderungen, z.B. eine Verlängerung von In-standhaltungsintervallen, sind während der Garantie-dauer unbedingt mit dem Lieferanten abzustimmen,

Bild 5: Vorschlagzur inhaltli-chen Ge-staltungstandardi-sierter In-standhal-tungspläne

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um Nachteile für den Betreiber im Garantiefall auszu-schließen. Eine schnelle Integration der durchzu-führenden Instandhaltungsmaßnahmen für eine neueBetriebsanlage in das bestehende System der be-trieblichen Instandhaltung wird erleichtert, indem dieneuen Instandhaltungspläne dem Betreiber von denMaschinenherstellern in standardisierter und maschi-nenlesbarer Form zur Verfügung gestellt werden (EX-CEL-, XML-Format). Das ist im Einzelfall im Rahmender Bestellanforderung zwischen den Vertragspart-nern zu klären. Bild 5 enthält einen Vorschlag für eineeinheitliche Struktur der Instandhaltungspläne.Die Weiterentwicklung der betrieblichen Instandhal-tungspläne erfolgt durch den Betreiber periodisch(z.B. jährlich). Dazu werden die einzelnen Instandhal-tungsmaßnahmen unter Berücksichtigung einer Viel-zahl von Aspekten neu be-wertet. Bild 6 gibt dazu ei-nen Überblick.

Auf der Basis einer Klassi-fikation der im Rahmen derInstandhaltung der Be-triebsanlage durchzu-führenden Maßnahmen(Bild 7) kann bei knappenRessourcen eine Manage-mententscheidung getrof-fen werden, in welchemBereich Aufwand reduziertwird. Das kann z.B. dieStreichung von Einzelmaß-nahmen oder die Verände-rung von Instandhaltungs-

intervallen etc. be-deuten. Anderseitskann eine Weiter-entwicklung desbestehenden In-standhaltungssys-tems derart erfol-gen, dass mit denvorhandenen Res-sourcen der be-

trieblichen Instandhaltung effizienter gearbeitet wirdund somit Verschwendung in der betrieblichen In-standhaltung reduziert wird.Weitere Möglichkeiten sind die Einführung der auto-nomen Instandhaltung, d.h. die Übernahme einesTeiles einfacher Instandhaltungsmaßnahmen (einfa-che visuelle Inspektionen, einfache Wartungstätigkei-ten) durch die Maschinen- und Anlagenbediener sowie die Verbindung von Anlagenreinigung und -inspektion.

Bild 8 stellt vereinfacht die periodische Fortentwick-lung des Gesamtplanes der betrieblichen Instandhal-tungsmaßnahmen dar. Diese sollte mindestens ein-mal jährlich im Managementprozess bzw. mit jederVeränderung des Bestandes an Betriebsanlagenstattfinden.

Bild 7: Verdich-tung von In-standhaltungs-maßnahmennach unter-schiedlichenKlassen (Prio-ritätsfeldern)

Bild 8: Entwicklung der betrieblichen Instandhaltungspläne bei Erweiterung derBetriebsanlagen

Die operative Planung und Durchführung der betrieb-lichen Instandhaltung zeigt vereinfacht Bild 9. Die ad-ministrative Umsetzung dieses operativen Prozessesist in Abhängigkeit von der Größe des Unternehmenssehr unterschiedlich. Während kleine Unternehmenmit einfachen Checklisten erfolgreich arbeiten, habensich bei größeren Unternehmen, die über eine Viel-zahl von komplexen Anlagen verfügen, rechnerunter-stützte Lösungen zur Organisation, Durchführungund Kontrolle des operativen Instandhaltungsprozes-ses durchgesetzt.Die Organisation des Instandhaltungsprozesses stelltdie Erledigung geplanter und ungeplanter Instandhal-tung sicher.

Bild 10 gibt einen Vorschlag für die Dokumentationder Abarbeitung der Instandhaltungsaufträge. Beach-tet werden sollte, dass insbesondere der Teil „Durch-führungsteil/-kontrolle“ für die Ausführenden mög-lichst sehr einfach gestaltet werden sollte. Günstigsind z.B. vorgefertigte Listen mit anzukreuzendenFeldern.Neben dem organisatorisch technischen Teil obliegtes ebenfalls dem Betreiber, ausreichend qualifiziertesund geschultes Personal bereitzustellen. Dies kannz.B. erreicht werden durch:

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Bild 9: Vereinfachte Darstellung der operativen, betrieblichen Instandhaltung

Bild 10: Dokumentation von innerbetrieblichen Instandhaltungsaufträgen

Auftragsteil:• Bezeichnung des Betriebsmittels/der

Betriebsanlage• Baugruppenbezeichnung• Bezeichnung der Instandhaltungsstelle• Grund der Maßnahme (Inspektion, Wartung,

Instandsetzung, Verbesserung)• Art der Maßnahme (z. B. Ölwechsel)• Material• Hilfsmaterial, Werkzeuge• Verweis auf Wartungshandbuch des

Maschinenlieferanten bzw. interner Instand-haltungsanweisungen

• Zieltermin• Verantwortlicher

Durchführungsteil/-kontrolle:• Wer hat die Maßnahme durchgeführt?• Wann wurde die Maßnahme durchgeführt?• Welches Ergebnis wurde erzielt?• Bemerkungen/Hinweise• Verteiler/Ablage

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Einbindung und Beteiligung der Mitarbeiter• Frühzeitige Einbeziehung der Mitarbeiter aus Pro-

duktion und Technik in die Anlagenplanung.• Schulung und Vorabnahme von Anlagen im Hause

des Herstellers.

Qualifikation und Weiterbildung der Mitarbeiter• Schulung und Training während der Inbetriebnah-

me beim Betreiber.• Vermittlung ganzheitlicher Arbeitsinhalte.• Förderung der Multifunktionalität (Bedienung, War-

tung, einfache Inspektionen, Reinigen und Rüstendurch den Mitarbeiter).

Neben der Kontrolle und Erhaltung des Sollzustan-des durch Inspektion, Wartung und Instandsetzungkommt der kontinuierlichen Verbesserung der Be-triebsanlagen im Rahmen der Instandhaltung einewichtige Bedeutung zu. Das beinhaltet

• das Erfassen und Auswerten der Erfahrungen vonBedienern und technischem Personal bezüglichVerfügbarkeit, Leistungsgrad und Qualitätsgrad,

• eine genaue Ursachenanalyse bei Erkennen von er-höhter Abnutzung bzw. bei Versagen und die Aus-arbeitung von Lösungen zur Vermeidung oder Ver-minderung der Abnutzung,

• die Umsetzung der Lösungen sowie• Kontrolle des Erfolges der Verbesserung.

Sicherheit und Hygiene bei der Durchführung von In-standhaltungsmaßnahmen an Betriebsanlagen sindjederzeit zu gewährleisten. Vor Durchführung von In-standsetzungsmaßnahmen hat der Betreiber eineausreichende Sicherung der Anlage vorzunehmen.Das ist in die Arbeitsanweisungen für das Instand-haltungspersonal aufzunehmen. Nach Instandsetzun-gen oder Verbesserungen und bei Wartungsmaßnah-men, bei denen wesentliche Teile demontiert und neumontiert wurden, sind grundsätzlich eine Maschinen-abnahme (Funktion, Hygiene) und ein Sicherheits-check durchzuführen.

3.2.3. Aufgaben und Verantwortlichkeiten der Betreiber in der Verwertungsphasevon technischen Betriebsmitteln

In der Verwertungsphase von technischen Betriebs-mitteln wird die Betriebsanlage außer Betrieb gesetztund demontiert. Die Verantwortung für die sachge-rechte Entsorgung liegt beim Betreiber. Zur Aus-führung der damit verbundenen Arbeiten werden oftSpezialfirmen eingesetzt. Beachtet werden müssen indiesem Zusammenhang die sichere hygienegerechteAbtrennung der betroffenen Betriebsbereiche sowiedie Gewährleistung der Einhaltung der Bestimmun-gen von Arbeitssicherheit, Brand- und Umweltschutz.

Befinden sich Betriebsstoffe in den Anlagen (Kälte-mittel, Öle etc.), so sind diese sachgerecht aus denAnlagen zu entfernen und bestimmungsgemäß zuentsorgen.

4. Aufgaben und Verantwortlich-keiten der Maschinenherstellerbei der Konstruktion, Erstellungund Inbetriebnahme vonMaschinen und Anlagen4.1. ÜberblickIn der Design- und Konstruktionsphase sowiewährend der Erstellung/Beschaffung des Betriebs-mittels ist der Betreiber durch den Lieferanten um-fangreich zu beraten. Dies betrifft insbesondere die

• Beratung bezüglich einer günstigen Aufstellungs-/Layoutplanung (d.h. Sicherstellung von Freiflächenim Umfeld der Betriebsmittel für die Durchführungvon Instandhaltungsmaßnahmen),

• Weiterentwicklung der betrieblichen Instandhaltungbezüglich der notwendigen Fähigkeiten und Fertig-keiten.

Im Lastenheft des künftigen Betreibers sind demkünftigen Maschinenhersteller die unter Punkt 3.2.1.aufgeführten Punkte zu instandhaltungsrelevantenFragen/Informationen mitzuteilen. Mit dem Vorliegendes vollständigen Lastenheftes liegen dem Maschi-nenhersteller einzuhaltende betriebliche Standards,Aussagen zur betrieblichen Instandhaltungsorganisa-tion sowie die Anforderungen an den sicherzustellen-den O.E.E. vor.

Soweit es sich um eine Serienmaschine handelt,kann der Maschinenlieferant nun sein System bezüg-lich der Anforderungen überprüfen und bei Überein-stimmung ein entsprechendes Angebot unterbreiten.Handelt es sich um eine Modifikation, Neu- oder Wei-terentwicklung einer Maschine sind diese Informatio-nen die Grundlage für das in der Design-/Konstrukti-onsphase zu realisierende Instandhaltungskonzept.Der Maschinenlieferant hat die Maschinen unterBerücksichtigung/Einhaltung der Vorgaben des Lastenheftes instandhaltungsgerecht zu konstruierenund zu bauen (siehe Punkt 4.2.). In der Praxis ist essinnvoll, sehr eng mit dem künftigen Betreiber zu-sammenzuarbeiten und ihm das künftige Instandhal-tungskonzept und dessen konkrete Umsetzung be-

reits frühzeitig im Rahmen von Projektbesprechungenzu erläutern. Der Maschinenhersteller sollte bereitszum Zeitpunkt des konkreten Angebotes eine Aussa-ge über die künftigen Instandhaltungsaufwendungenin Form eines vereinfachten Instandhaltungsplanestreffen können.

Nach der Auftragsvergabe sind die im Pflichtenheftoder Detailangebot beschriebenen und fixierten Lö-sungen umzusetzen. Werden Probleme bei der Reali-sierung des abgestimmten Instandhaltungskonzep-tes erkannt, so sind diese mit dem künftigen Betrei-ber frühzeitig zu besprechen und alternative Lösun-gen auszuarbeiten.

Mit der Auslieferung der Maschine sind dem Betrei-ber im Rahmen der technischen Dokumentation derAnlage der Instandhaltungsplan und entsprechendeArbeitsanweisungen zur Verfügung zu stellen. Zur Si-cherstellung einer einheitlichen Struktur und eineseinheitlichen Aufbaues wird die im Bild 5 dargestellteStruktur für die Gestaltung von Instandhaltungsplä-

nen empfohlen. Im Einzelfall sind diese zwischen Ma-schinenherstellern und Betreibern inklusive des jewei-ligen Formates (EXCEL, XML, …) abzustimmen. Dar-über hinaus sollte der Maschinenhersteller den Be-treiber durch Angebote zur Fernwartung, der kurzfri-stigen Bereitstellung von Ersatzteilen und der Schu-lung des Betreiberpersonals bezüglich der Durch-führung von Wartungs- und Inspektionsmaßnahmenfür die Instandhaltungsebenen 1 und 2 (Maschinen-bediener und internes Instandhaltungspersonal) un-terstützen. Im Einzelfall kann es sein, dass der Betrei-ber einen Teil seiner Wartungs- und Inspektionsauf-gaben an den Maschinenhersteller oder einen spe-zialisierten Servicepartner vergibt. Üblich ist dieseVorgehensweise bei komplizierten technischen Systemen, bei denen die Wartungs- und Inspektions-maßnahmen Mitarbeiter mit Spezialkenntnissen erfor-dern, die der Betreiber nicht vorhält.

4.2. InstandhaltungsgerechteKonstruktion technischer Ausrüstungen

Die VDI 2246 behandelt umfassend das Thema derinstandhaltungsgerechten Konstruktion für techni-sche Erzeugnisse im Allgemeinen. Bild 11 gibt hierzueinen kurzen Überblick über die in diesen Vorschrif-ten behandelten Fragestellungen und Empfehlungenzur günstigen technischen Gestaltung. Für ein ge-naueres Studium sei direkt auf die VDI-Richtlinie2246 Blatt 1 und 2 verwiesen /2/, /3/.

4.3. Ausgewählte Aspekte der instand-haltungsgerechten Gestaltung von Maschinen und Anlagen in derSüßwarenproduktion

Zusätzlich zu den allgemeinen Anforderungen ist esbei engerer Betrachtung der Maschinen/Anlagen derSüßwarenherstellung möglich, konkretere Aussagenzur günstigen Gestaltung zu machen. Zunächst giltgrundsätzlich:

1. vermeiden,2. minimieren,3. günstig gestalten.

4.3.1. Vermeidung von Instandhaltungs-maßnahmen (Inspektion, Wartung)

Maschinen und Anlagen der Süßwarenindustrie sindzumeist langlebige technische Ausrüstungen mit ei-ner Lebensdauer von mehr als zehn Jahren. Das Ver-meiden von Instandhaltungsmaßnahmen kann durcheine verschleißfreie oder eine verschleißarme Kon-

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Bild 11: Überblick über die VDI 2246 – Konstruieren instandhaltungsgerechter technischer Erzeugnisse

1. Minimierung des Instandhaltungsaufwandesdurch instandhaltungsgerechte Konstruktion.Zielvorstellung für den Konstrukteur sind instand-haltungsfreie, mindestens instandhaltungsarmeund auf jeden Fall instandhaltungsfreundlicheKonstruktionen der Bauteile und Baugruppen einer Maschine.

2. Katalog der Grundanforderungen:a. Sicherstellung der Identifizierbarkeit

(z. B. Teilenummer)b. Sicherstellung der Zugänglichkeit und

Austauschbarkeitc. Sicherstellung der Wartbarkeitd. Sicherstellung der Inspizierbarkeit, Prüfbarkeite. Sicherstellung der Transportfähigkeit und

Lagerbarkeitf. Sicherstellung der Standardisierung

3. Baugruppen- und baugruppenspezifische Anforderungen zur günstigen, instandhaltungsge-rechten Gestaltung vona. mechanischen Bauteilen und Baugruppen, b. Schmiereinrichtungen,c. hydraulischen und pneumatischen Baugrup-

pen, d. elektrischen und elektronischen Baugruppen

sowie e. der Gesamtstruktur und des gesamten

Maschinen-/Anlagendesigns.

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struktion erzielt werden, bei der der vorhandene Ab-nutzungsvorrat nicht aufgebraucht wird. Das kann er-reicht werden durch• richtig dimensionierte Wirkpaarung,• günstige Werkstoffwahl,

- Einsatz technischer Lösungen, die erfahrungs-gemäß lange Standzeiten erreichen, wie

- Einsatz von Flanschmotoren anstatt Kettenantrie-ben,

- Einsatz von lebensdauergeschmierten Lagern,• Einsatz von selbstüberwachten, automatischen

Schmiersystemen, die ein optimales Nachschmie-ren sicherstellen,

• Einsatz von sich selbst überwachenden und korri-gierenden Systemen während der gesamten Le-bensdauer der Maschine und Anlage, wie- selbst nachstellende Spannvorrichtungen für

Bänder, Ketten etc.,- automatische Bandsteuerung.

4.3.2. Minimierung von Instandhaltungsmaß-nahmen (Inspektion, Wartung)

Neben dem Vermeiden spielen Überlegungen zumMinimieren eine wichtige Rolle:

• Anzahl der Inspektions-/Wartungsstellen mini-mieren.

• Art der Instandhaltungsmaßnahmen einfach gestal-ten, so dass die Tätigkeiten nach Möglichkeitschnell und einfach durch das Bedienpersonaldurchgeführt werden können und die frühzeitige Er-kennung einer Abweichung (Temperaturanstieg,Verfärbung Schmiermittel, Produktabweichung) so-wie eine ausreichende Reaktionszeit gewährleistetsind.

• Entwicklung eines geeigneten Schmierkonzepteszugelassener Schmierstoffe, die mit dem Betreiberabgestimmt und bei ihm verfügbar sind (Komple-xitätsreduktion beim Betreiber).

• Minimierung der Stillstandzeiten für Instandhal-tungsmaßnahmen durch- Modularität,- Entkoppelung von Baugruppen,- Inspektion/Wartung an laufender Maschine,- verwechslungssicheren und eindeutigen Einbau

von Verschleißteilen und Sicherstellung einer so-fortigen Betriebsbereitschaft durch Voreinstellungbzw. automatische Justage und Einstellung.

• Verlängerung der Inspektions-/Wartungsintervalledurch Übergang von kalendarisch festgelegten In-spektions-/Wartungsintervallen zur betriebsstun-den- bzw. zustandsabhängigen Festlegung von In-standhaltungsmaßnahmen.

• Entwicklung eines Designs und einer Steuerung

der Maschine, welche die Umsetzung der zustands-abhängigen Festlegung von Instandhaltungsmaßnah-men unterstützen. Das bedeutet beispielsweise:

- Inspektion während des laufenden Betriebes oh-ne Beeinträchtigung der Prozesse ermöglichen.

- Installieren von Systemen zur Online-Fehlerdiag-nose für die Früherkennung des Erreichens desAbnutzungsvorrates.

· Beispiel: Schwingungsanalyse von Wellen und Lagern zur Früherkennung von Lager-schäden.

· Für Verschleißteile sind die Verschleißgrenzenzu definieren und nach Möglichkeit direkt ander Maschine erkennbar zu machen.

- Überprüfung, ob neue Lösungen für bisherigeVerschleißteile einsetzbar sind.

4.3.3. Günstige Gestaltung zur Vereinfachungvon Instandhaltungsmaßnahmen

Die Einfachheit der Durchführung von Instandhal-tungsmaßnahmen ist ein wichtiger Faktor in der tägli-chen Praxis. Das kann erreicht werden durch:

• Gute räumliche Zugänglichkeit im Umfeld und in-nerhalb der Betriebsanlage (Layoutplanung).- Raum für Demontage/Montage bei der Layout-

planung vorsehen.- Fluchtwege vorsehen („Rücken frei halten“).- Kein Verbauen durch Masserohrleitungen, Kabel-

kanäle, Wasserleitungen, Nebenaggregate etc.- Montageplattformen oder Begehungsbühnen

vorsehen.- Zugänglichkeit innerhalb der Anlagen beachten.

• Schnelle Zugänglichkeit durch geeigneteWahl/Konstruktion der Schutzeinrichtungen.- Möglichst Einsatz von Lichtgittern bzw. Sichtfens-

tern anstatt nicht durchsichtiger Schutzhauben.- Schutzeinrichtungen mit geringem Gewicht

(Frauenarbeitsplätze).- Klappbare Schutzhauben über Schutzschalter si-

cherheitstechnisch verriegeln anstatt verschraub-ter Schutzverkleidungen.

• Verwendung standardisierter Teile, Baugruppen,Aggregate.

• Reduzierung von Teilevielfalt beispielsweise durchVerwendung von möglichst gleichen Normteilen.

• Unternehmensübergreifende Herstellerstandardsfestlegen/verwenden.

• Beachtung der Betreiberstandards (Elektronik, elek-trische Bauelemente, Steuerungstechnik, mechani-sche Bauelemente, Pneumatik, Schmierstoffe,etc.), falls keine übergreifende Standardisierung existiert.

• Technische Ausrüstung so konstruieren, dass In-

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standhaltungstätigkeiten ohne Einsatz von gesonder-tem Werkzeug sicher und ergonomisch durchgeführtwerden können, z.B. durch

- Schnellkupplungen (z.B. Wasserkreisläufe beiMühlen) und Steckverbinder (z.B. an Servomoto-ren),

- Lösbare Verbindungen (Schrauben, Klemmver-schlüsse, Bajonettverschlüsse etc.), nicht lösbareVerbindungen möglichst vermeiden (Schweißen,Nieten etc.),

- einfach wechselbare Wartungs-/Austauschmo-dule,

- Tausch von ganzen Baugruppen (Mahlwerkzeugean Kakaomühlen, Gieß-/Formwerkzeuge), dieeinfach und schnell demontiert werden können,

- vorgesehene Anschlagpunkte, Ösen oder andereDemontagehilfen bei schweren Komponenten.

• Bereitstellung von speziellen Werkzeugen undMontagehilfen als integraler Bestandteil der Ma-schine (Fixierungshilfen, Schlitten, Hebezeuge; spe-ziell gestaltete und dimensionierte Werkzeuge sindan definierten Plätzen an der Maschine oder in derNähe der Maschine positioniert.)

• Inspektions-/Wartungsmaßnahmen bildlich an denMaschinen erklären, Beispiele: - Piktogramme weisen auf einfache Wartungstätig-

keiten hin (z.B. Ölkanne für: Hier ist zu ölen!).- In der Maschinensteuerung wird betriebsstun-

den- oder zustandsabhängig eine Wartungsmaß-nahme aufgerufen und bildlich die Anleitung zurDurchführung gezeigt.

Die Einhaltung der Arbeitssicherheit und der gelten-den gesetzlichen Vorschriften für alle Maßnahmender Instandhaltung beim Betreiber sind bereits beiKonstruktion und Bau der Anlage sicherzustellen. Inder technischen Dokumentation der Anlage, im In-standhaltungsplan und in den Instandsetzungsanwei-sungen ist auf einzuhaltende Gesetze und Vorschrif-ten sowie sonstige Risiken hinzuweisen.

5. ZusammenfassungDer Leitfaden „Instandhaltung im Lebenszyklus vonMaschinen und Anlagen der Süßwarenindustrie“ be-schreibt die Aufgaben und Verantwortlichkeiten vonBetreibern und Maschinenherstellern in den verschie-denen Lebenszyklusphasen eines Betriebsmittels/ei-ner Betriebsanlage. Die Durchgängigkeit der Instand-haltungsthematik vom Instandhaltungskonzept, wel-ches mit der Konstruktion einer Maschine/Anlagefestgelegt wird, über die Nutzung und die während

dieser Phase zu realisierenden Instandhaltungsmaß-nahmen bis zur Verwertung werden dargestellt. Aneinfachen Beispielen werden Möglichkeiten der prak-tischen Umsetzung gezeigt. Ein besonderer Schwer-punkt wird auf die Verbesserung der Abstimmungzwischen Maschinenlieferanten und Betreibern in derDesign- und Erstellungsphase gelegt, da in dieserPhase die künftigen Instandhaltungsaufwendungenfür die Nutzungsphase ganz wesentlich vorbestimmtwerden. Zur schnellen Anpassung der betrieblichenInstandhaltung bei Erweiterung von Betriebsanlagenwird ein Vorschlag für den einheitlichen Aufbau einesstandardisierten, maschinenlesbaren Instandhal-tungsplanes unterbreitet. Insgesamt zielt der vorlie-gende Leitfaden auf die Verbesserung und Struktu-rierung der Kommunikation und Zusammenarbeitzwischen den Betreibern und den Herstellern vonMaschinen bezüglich der instandhaltungsgerechtenGestaltung von Maschinen und Anlagen der Süßwa-renindustrie einerseits und der günstigen Organisati-on und Durchführung der betrieblichen Instandhal-tung andererseits.

Literaturverzeichnis/1/ N.N. „Grundlagen der Instandhaltung“,

DIN 31051 (Stand: Juni 2003)/2/ N.N. „Konstruieren instandhaltungsgerechter techni-

scher Erzeugnisse – Grundlagen“,VDI-Vorschrift 2246 Blatt 1

/3/ N.N. „Konstruieren instandhaltungsgerechter techni-scher Erzeugnisse – Anforderungskatalog“,VDI-Vorschrift 2246 Blatt 2

/4/ N.N. „Zustandsorientierte Instandhaltung“,VDI-Vorschrift 2888

/5/ N.N. „Planmäßige Instandhaltung – Anleitung zur Erstellung von Wartungs- und Inspektionsplänen“,VDI-Vorschrift 2890

/6/ N.N. „Instandhaltungskriterien bei der Beschaffung vonInvestitionsgütern“, VDI-Vorschrift 2891

/7/Benz, A., Scheiffele, H., Modernes Service- und Instandhaltungsmanagement, TÜV-Verlag, Köln, 2001

/8/ Mehdi, A., Total Productive Management,Carl-Hanser-Verlag München Wien, 2. Auflage, 2002

/9/ Matyas, K., Taschenbuch Instandhaltungslogistik,Carl-Hanser-Verlag, München/Wien, 2005

/10/ Rötzel, A., Instandhaltung – eine betriebliche Herausforderung,VDE Verlag GmbH, Berlin und Offenbach, 2005

/11/ Kalaitzis, D., Instandhaltungscontrolling, TÜV Media GmbH, TÜV Rheinland Group, Köln, 2006

Dieser Leitfaden wurde veröffentlicht in LEBENSMITTELTECHNIK 5/2007 (www.lebensmitteltechnik-online.de). Alle Rechte vorbehalten.