Planung Der Instandhaltung

ISBN-13: 9783409341318 / Niemiecki / Miękka / 1974 / 444 str.

Willi Kupper

Opis

Alsichvor einigen Jahren auf Anregung von Professor Dr. Gerhard Kruger begann, mich mit betriebswirtschaftlichen Problemen der In standhaltungsplanung zu beschaftigen, lagen kaum deutschsprachige Untersuchungen hierzu yore In der Zwischenzeit sind neben primar arbeitstechnisch ausgerichteten Veroffentlichungen auch einige be triebswirtschaftliche Abhandlungen zu diesem wichtigen Teilgebiet der Anlagenwirtschaft erschienen. Daneben gibt es - vor allem in der anglo-amerikanischen Operations-Research-Literatur - zahlreiche Einzelbeitrage zu verschiedenen Entscheidungsproblemen des In standhal tungsbereichs. Das zunehmende wissenschaftliche Interesse an Instandhaltungspro blemen spiegelt die wachsende Bedeutung wider, die einer an oko nomischen Zielkriterien orientierten Instandhaltungsplanung in der Praxis zukommt.. Die praktische Relevanz von Wirtschaftlichkeits fragen der Instandhaltung ist Folge der zunehmenden Anlagenintensi tat der Betriebe bei steigendem Mechanisierungs- und Automatisie rungsgrad sowie des Ubergangs zur Massenfertigung mit zeit- und taktabgestimmten Fertigungssystemen. Die Erhaltung des Leistungs potentials moderner omplexer Anlagen setzt oft ein hochqualifizier tes Instandhaltungspersonal und umfangreiche technische Hilfsmittel voraus, so daf3 in vielen Wirtschaftszweigen die Instandhaltungsko sten sowohl absolut als auch relativ zu den Fertigungskosten eine steigende Tendenz aufweisen. Hinzu kommt, daf3 Anlagenstillstande -bohe Stillstandskosten nach sich ziehen konnen, so daf3 an die Repa raturfahigkeit und Zuverlassigkeit der Anlagen grof3e Anforderungen zu stellen sind.

Spis treści

Einführung: Gegenstand und Aufbau der Untersuchung.- Einführung: Gegenstand und Aufbau der Untersuchung.- A. Prognosemodelle.- I. Modelle zur Prognose des Verschleißes und Ausfalls von Anlagen.- 1. Grundlagen.- 1.1 Verschleißwirkung.- 1.2 Einflußfaktoren des Verschleißes.- 1.3 Modelltypen.- 1.4 Ausfallverteilung, Zuverlässigkeit und Ausfallneigung.- 2. Grundmodelle bei homogener Qualität.- 2.1 Modell zur Prognose des Ausfalls bei Momentanverschleiß (Exponentialverteilung).- 2.1.1 Modellannahmen.- 2.1.2 Ableitung des Modells.- 2.2 Modelle zur Prognose des Ausfalls bei Sukzessivverschleiß.- 2.2.1 Verschleißprozesse.- 2.2.2 Konstante erwartete Verschleißrate (spezielle Erlang-Verteilung, Gamma-Verteilung).- 2.2.2.1 Modellannahmen.- 2.2.2.2 Ableitung des Modells.- 2.2.2.3 Approximation durch Normalverteilung.- 2.2.3 Zeitabhängige erwartete Verschleißrate.- 3. Grundmodelle bei heterogener Qualität (NormalVerteilung, Bernsteinverteilung).- 4. Möglichkeiten und Verfahren zur Überprüfung einzelner Modellannahmen.- 4.1 Charakter des Belastungs- oder Verschleißprozesses.- 4.2 Homogene oder heterogene Qualität.- 5. Erweiterungen der Grundmodelle.- 5.1 Momentan verschleiß bei sprunghaft wechselnder Belastungsgrenze.- 5.2 Sukzessivverschleiß bei Berücksichtigung verschleißfreier Laufzeiten.- 5.3 Momentanverschleiß abhängig vom Stadium des Sukzessivverschleißes (Gertsbakh-Kordonskiy-Verteilung).- 5.4 Mehrere voneinander unabhängige Verschleißursachen oder Verschleißteile.- 5.4.1 Allgemeine Kennzeichnimg.- 5.4.2 Momentan- und Sukzessivverschleiß.- 5.4.3 k voneinander unabhängige Komponenten (Exponentialverteilung, Weibullverteilung).- 6. Analyse des Ausfallverhaltens mit Hilfe der Ausfallneigung (Ausfallrate).- 7. Kritische Auseinandersetzung mit Prämissen der behandelten Modelle.- 7.1 Stationaritätshypothesen für den Belastungsprozeß und die Teilequalität.- 7.2 Diskrete Approximation von Verschleißprozessen.- II. Exkurs: Reparaturzeitverteilungen.- III. Modelle zur Prognose von Verschleiß-, Ausfall- und Reparaturfolgen.- 1. Grundlagen.- 2. Modelle für Einzelteile.- 2.1 Verschleiß und Reparatur als Markov-Prozeß.- 2.2 Laufzeit und Reparatur als Erneuerungsprozeß.- 3. Modelle für mehrteilige Anlagen.- 3.1 Verschleiß und Reparatur als Markov-Prozeß.- 3.2 Laufzeit und Reparatur als Markov-Prozeß.- 3.3 Beispiel eines Reservesystems.- B. Entscheidungsmodelle.- I. Grundlagen.- 1. Teilbereiche der Instandhaltungsplanung.- 2. Interdependenzen mit anderen betrieblichen Planungsbereichen.- 3. Modelltypen.- 3.1 Vorbemerkung.- 3.2 Strategieplanung.- 3.3 Bereitstellungsplanung.- 3.4 Ablaufplanung.- 3.5 Simultanplanung.- 4. Zielfunktionen.- 5. Lösungsverfahren für Markov-Entscheidungsmodelle.- 5.1 Vorbemerkung.- 5.2 Stochastisch-dynamische Entscheidungsmodelle (Definitionen und Abgrenzungen).- 5.3 Dynamische Optimierung von Markov-Ketten (Diskrete dynamische Optimierung).- 5.4 Dynamische Optimierung von Semi-Markov-Prozessen.- 5.5 Lineare Optimierung von Markov-Prozessen.- II. Spezielle Entscheidungsmodelle.- 1. Vorbemerkung.- 2. Modelle zur Bestimmung der Instandhaltungspolitik für Einzelteile und Reparatureinheiten.- 2.1 Problemstellung.- 2.2 Basispolitik.- 2.2.1 Alternative Ersatzteile und Reparaturverfahren.- 2.2.2 Wirtschaftlichkeit von Belastungsschutzeinrichtungen.- 2.2.3 Bildung von Reparatureinheiten.- 2.3 Zeitabhängige Strategien bei wahlfreien Zeitpunkten für vorbeugende Reparaturen.- 2.3.1 Prämissen und Merkmale.- 2.3.2 Operationscharakteristiken.- 2.3.3 Altersabhängige Strategien.- 2.3.3.1 Bestimmung optimaler Altersgrenzen bei Durchschnittskostenminimierung und unbegrenzter Nutzungsdauer.- 2.3.3.2 Optimale Altersgrenzen bei endlicher Nutzungsdauer.- 2.3.3.3 Alternative Zielkriterien bei bekannten Inputverteilungen.- 2.3.3.4 Vorgehensweise bei unbekannter Ausfallverteilung.- 2.3.4 Betriebszeitabhängige Strategien.- 2.3.4.1 Bestimmung optimaler Betriebszeitgrenzen.- 2.3.4.2 Bestimmung von Stillstandsgrenzen bei einer Verzögerung von Reparaturen.- 2.3.5 Effizienzvergleich zwischen alters- und betriebszeitabhängiger Reparaturpolitik.- 2.3.6 Sonderprobleme.- 2.3.6.1 Bildung von Reparatureinheiten.- 2.3.6.2 Wirtschaftlichkeit von Qualitätskontrollen vor dem Teile-Einsatz.- 2.3.6.3 Wirtschaftlichkeit belastungs- und verschleißhemmender Maßnahmen.- 2.4 Zeitabhängige Strategien bei gegebenen Reparaturgelegenheiten.- 2.4.1 Prämissen und Merkmale.- 2.4.2 Reparaturgelegenheiten in konstanten Zeitabständen.- 2.4.3 Reparaturgelegenheiten in exponentialverteilten Zeitabständen.- 2.5 Strategien mit Verschleißkontrollen.- 2.5.1 Prämissen und Merkmale.- 2.5.2 Bestimmung optimaler Verschleißgrenzen bei gegebenen konstanten Inspektionsintervallen.- 2.5.3 Simultane Optimierung von Verschleißgrenze und Inspektionsintervall.- 2.5.3.1 Konstantes Inspektionsintervall.- 2.5.3.2 Vom Verschleißniveau abhängiges Inspektionsintervall.- 2.6 Kritischer Modellvergleich.- 3. Modelle zur simultanen Optimierung der Instandhaltungspolitik für mehrere Reparatureinheiten.- 3.1 Problemstellung.- 3.2 Die Wahl zwischen Minimalreparaturen und Generalüberholungen für eine vielteilige Fertigungseinfreit.- 3.3 Die Bestimmung optimaler Gruppenreparaturen für identische Komponenten verschiedener Fertigungseinheiten (homogene Reparaturgruppen).- 3.4 Die Bestimmung optimaler Gruppenreparaturen bei betriebszeitabhängiger Strategie für verschiedene Komponenten einer Fertigungseinheit (heterogene Reparaturgruppen).- 3.4.1 Die Bewertung alternativer Gruppenreparaturzyklen.- 3.4.2 Optimierung von Gruppenreparaturfolgen bei endlicher Nutzungsdauer der Fertigungseinheit.- 3.4.3 Optimierung von Gruppenreparaturfolgen bei unbegrenzter Nutzungsdauer der Fertigungseinheit.- 3.5 Verschleiß-, alters-, kosten- und leistungsabhängige Strategien für Fertigungseinheiten.- 3.5.1 Strategien mit Verschleißkontrollen.- 3.5.2 Altersabhängige Strategien.- 3.5.3 Strategien mit Kosten- oder Leistungskontrollen.- 3.6 Kritischer Modellvergleich.- Schlußbemerkung.- Schlußbemerkung.- Anhang A: Schätzfunktionen für Ausfallverteilungen.- Anhang B: Markov-Prozesse.- Verzeichnis der Abkürzungen.