Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungs- Strategie · Heinz Rieger 25 (Offset von 75 T€ durch jährlichen W+I-Aufwand) PLAN (80%) Erwartet (häufigster Wert) 100% kumulierter IH-Aufwand

Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungs-

Strategie

Dr.-Ing. Heinz Rieger

Norddeutsche Instandhaltungstage 2012

28.-29.02.2012 Bremerhaven

Der Industriepark Höchst und unsere Kunden

Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie

Vorstellung Infraserv Höchst

29.02.2012 3 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger

Infraserv Höchst bietet Expertise in infrastrukturellen Sekundärprozessen


4

Die wesentlichen Infrastruktur-

einrichtungen von Infraserv Höchst

Rückstands- Verbrennungs-

anlage Abwasserreini- gungsanlage/

BioHoch-Reaktoren

Klärschlamm- verbrennungs-

anlage

Purified Water

Anlage Gasturbine/Kraftwerk

Abwasser- vorbehandlungs-

anlage

Trimodalport

Nutzfahrzeug-

zentrum

Neues Logistik Center

29.02.2012 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger


5

Investitionsprojekte 2006-2011

von Infraserv Höchst

Wasserstoff-

tankstelle

Biogasanlage Zweite

Gasturbine

Ersatzbrennstoff-

Krafwerk

Neues Logistik Center Bioerdgas-Auf-

bereitungsanlage

29.02.2012 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger

Vom Anlagenrisiko zur

Instandhaltungsstrategie


Aufgabe:

Anlagen-Verfügbarkeit zu minimalen Gesamtkosten


Verbesserung der Planungssicherheit durch transparente Prozesse


Lösung


Inhalt

Anlagen-Bewertung

Instand-haltungs-Strategien

IH-Budget und Risiko



Was bedeutet Anlagenrisiko?

ungeplante Nichtverfügbarkeit der Produktionsanlage



Wie läßt sich das Risiko berechnen?

nach DIN 31000:

Schadenshöhe x Eintrittswahrscheinlichkeit mit [Risiko] = €


allgemein

Risiko = Möglichkeit der Abweichung vom Planwert


Identifizierung von Anlagenrisiken


Engpässe finden

Totalausfall

Leistungs-minderung

kritische Anlagenteile

Ausfallrate

Reparatur-zeit

Bad-Actor-Analyse

W+I-Aufwand

Instand- setzungs-

kosten


geplante Instandhaltung

ungeplante

Instandsetzung

betrieblicher Mehraufwand

Opportunitätskosten

(entgangener

Deckungsbeitrag)

geplante IH-Projekte

Berechnung der Schadenshöhe


Instandhaltungs-

Aufwand

ungeplant: Schadenshöhe

Betriebsaufwand

geplant

Gesamtkosten

Was sind Opportunitätskosten?


variable Kosten vor Stillstand

Umsatz vor Stillstand

Zeit t

Stillstand

Umsatz nach Stillstand

variable Kosten nach Stillstand

[€]

DB vor Stillstand

DB nach Stillstand

Erlöse

Kosten

Opportunitätskosten


Opportunitätskostenberechnung.xls


Wie kommt man zur

Eintrittswahrscheinlichkeit?

Erfahrung der Mitarbeiter aus Betrieb und Instandhaltung

Datenhistorie (z.B. aus SAP)

Herstellerangaben



Risiko-Aufwands-Matrix (RAM)


A1

A2

A3

A4

A5

0 T€

50 T€

100 T€

150 T€

200 T€

250 T€

300 T€

350 T€

400 T€

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Sch

ade

nsh

öh

e

Ausfallwahrscheinlichkeit


Prinzipielle IH-Strategie



Sch

aden

sh

öh

e 1

vorher

1

nachher

2

nachher

2

vorher

Durchmesser ~ jährlicher IH-Aufwand

Ziele:

• hohe Risiken mit geringem

zusätzlichen Aufwand reduzieren (1)

• hohe Kosten mit geringer

Risikosteigerung reduzieren (2)


Variation der IH-Strategien zur Senkung

der wahrscheinlichen Gesamtkosten



0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Ge

sam

tau

sfal

lwa

hrs

che

inli

chke

ite

n f

ür

all

e A

gg

rega

te

Ausfallwahrscheinlichkeit eines einzelnen Aggregats

7 Aggregate2 dürfen ausfallen

2 Aggregate1 darf ausfallen

3 Aggregate1 darf ausfallen

Trügerische Sicherheit:

Verringerung des Risikos durch Redundanz?


k

i

ini xxi

nxp

0

)1(1)(


IH-Kosten / Risiko – Portfolio Priorisierung von IH-Projekten

29.02.2012 19 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger 19

|DK|>DR

X €

X € Optimierungsbereich für hohe

Kosten bei geringeren zusätzlichen

Risiken

|DR|>DK

Optimierungsbereich

für hohe Risiken bei

geringeren zusätzlichen

Kosten

DR = Rt+1 - Rt Risiko-Änderung

Kostenänderung DK = Kt+1 - Kt

verbotener Bereich

DR>0 und DK>0

IH-Optimierung

da

DR<0 und DK<0

Rmax

Kmax aus IH-Budget 0

0

-Rt

-Kt

maximales

akzeptiertes

Risiko

zu vermeiden da

unwirtschaftlich

zu vermeiden da

unwirtschaftlich

Akzeptanz-Kennlinie


IH-Strategie aus Risikomatrix


Schadenshöhe bis

1000 T€ Optimierung/

Anlagenverfügbarkeit verbessern

500 T€ Zustandsorientierte / vorhersehende IH

50 T€ Wartung & Inspektion / vorbeugende IH

5 T€ Störungsbedingte / ungeplante IH

500 €

0,2 0,5 1 2 5 Ausfälle pro Jahr

Standard IH-Strategie

Ausfallhäufigkeit


Läßt sich das gesamte Anlagenrisiko aus

den Einzelrisiken berechnen?


Einzelrisiko aller Ereignisse ist jeweils10 T€

Wahrscheinliche Schadensverläufe:

A: alle 30 Jahre mit jeweils 300 T€

B: alle 100 Jahre mit jeweils 1.000 T€

C: 4 mal in 5 Jahren mit jeweils 13 T€

D: alle 3 Jahre mit jeweils 30 T€

C

D

10 T€

100 T€

1.000 T€

1% 10% 100%

Sch

ade

nsh

öh

e


Risiko-Aufwands-Matrix

A

B

10 T€

100 T€

1.000 T€

1% 10% 100%

Sch

ade

nsh

öh

e


Risiko-Aufwands-Matrix


Kombinationen der Schadensereignisse


A1 fällt aus

A2 fällt aus

A3 fällt aus

A4 fällt aus

A4 fällt nicht aus

A3 fällt nicht aus

A4 fällt aus

A4 fällt nicht aus

A2 fällt nicht aus

A3 fällt aus

A4 fällt aus

A4 fällt nicht aus

A3 fällt nicht aus

A4 fällt aus

A4 fällt nicht aus

10%

20%

60%

5%

P = 0,06%

40%

80%

P = 1,14%

P = 0,04%

P = 0,76%

P = 0,24%

P = 4,56%

P = 0,16%

P = 3,04%

A1 fällt nicht aus

……..

……..

50 T€

30 T€

10 T€

100 T€

190 T€

90 T€

180 T€

80 T€

160 T€

60 T€

150 T€

50 T€

Summe aller Risiken = 22 T€

90%


Risikoaggregation und Schadensverteilung


10

100

1000

0,1% 1,0% 10,0%

Sch

ad

ensh

öh

e /

T€

Ausfallwahrscheinlichkeit der Anlagenteile und deren Kombinationen

Blasendurchmesser proportional RisikoA1

A1A2

A1A2A3

A1A2A3A4

A1A2A3A4A5

A1A2A3A5

A1A2A4

A1A2A4A5

A1A3

A1A3A4

A1A4A5

A2

A2A3

A2A3A4

A2A3A4A5

A2A3A5

A2A4

A2A4A5

A3

A3A4

A3A4A5

A3A5

A4

A4A5

A5

kein Ausfall

A1A2A5

A1A3A4A5

A1A3A5

A1A4

A1A5

A2A5

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

0 70 140 210 280 350 420 490 560 630 700Schadensklasse in T€

wahrscheinliche Schadensverteilung


0%

5%

10%

15%

20%

25%

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300

Häu

figk

eit

sdic

hte

de

r Sc

had

en

skla

sse

Schadensklasse in T€

20 Anlagenteile, 20.000 Simulationen

nur Instandsetzungskosten nur Opportunitätskosten

Simulation der Schadensverteilung


Maximalwerte:

Opportunitätskosten 1.065 T€

Instandsetzungskosten 365 T€


0%

5%

10%

15%

20%

25%

0 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375

Häu

figk

eits

dich

te

IH-Kostenklasse in T€

Wahrscheinlicher Instandhaltungsaufwand W+I und Instandsetzung, 20.000 Simulationen


(Offset von 75 T€ durch jährlichen W+I-Aufwand)

PLAN (80%)

Erwartet (häufigster Wert)

100%

kumulierter IH-Aufwand

80%


0%

5%

10%

15%

20%

25%

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000

Hä

ufi

gk

eit

sdic

hte

de

r S

cha

de

nsk

lass

e

Schadensklasse in T€

Statistische Verteilung des Gesamtschadensfür 20.000 Simulationen

Gesamtschaden (Opportunitätskosten + Instandsetzungskosten)

Minimum der Gesamtkosten


nur für Insolvenzbetrachtung relevant

Risiken aus normaler Geschäftstätigkeit

müssen noch aus Cashflow bezahlbar sein


Learnings

Die Schadensverteilung bestimmt das Anlagenrisiko.

Die Instandhaltungskosten dürfen nicht allein betrachtet werden.

Die beste Instandhaltungsstrategie minimiert die Gesamtkosten.



Ihre Fragen?

Dr.-Ing. Heinz Rieger

Instandhaltungsmanagement

Infraserv GmbH & Co. Höchst KG

Industriepark Höchst

65926 Frankfurt am Main

Telefon + 49 69 305-33607

Telefax + 49 69 305- 9833607

E-Mail [email protected]

Internet www.infraserv.com

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