Instandhaltungsstrategien für Maschinen und Anlagen: Grundlagen und Verfahren für ihre Optimierung
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| Published: |
Berlin
Linde
[1993]
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Inhaltsverzeichnis
Formelzeichenverzeichnis 11
0. Einleitung 15
1. Verschleißanalyse für Maschinen und Anlagen (Arbeitsmittel) 21
1.1. Grundlagen 21
1.1.1. Problemstellung 21
1.1.2. Mathematische Grundlagen 23
1.1.3. Übersicht über Arbeitsmaterialien 32
1.2. Arbeitsmaterialien zur Verschleißanalyse 32
1.2.1. Erfassung der Produktionsleistung und Ableitung einer quadratischen
Verlustfunktion 32
1.2.2. Bestimmung einer Verlustfunktion als Potenzfunktion aus den Pro- 38
duktionsverlusten und Aufwandserhöhungen 1.2.3. Tabellen für die WEIBULL-Verteilung 43
1.2.4. Ermittlung der Parameter \ und y der WEIBULL-Verteilung auf
Grundlage von Häufigkeitsanalysen der Laufzeit 61
1.2.5. Ermittlung der Parameter \ und y der WEIBULL-Verteilung auf
Grundlage der Momente /n und a der Laufzeit 63
1.2.6. Ermittlung der Parameter \ und y der WEIBULL-Verteilung auf
Grundlage der integrierten Ausfallrate A(t) 66
1.2.7. Ermittlung der Parameter \ und y der WEIBULL-Verteilung auf
Grundlage von Expertenschätzungen für Laufzeitquantile 70
1.2.8. Ermittlung der Parameter \ und y der WEIBULL-Verteilung auf
Grundlage von Expertenschätzungen für die Anzahl der Ausfälle bei
Minimalinstandsetzungen 76
1.2.9. Vorhersagen für die betriebliche Planung aus der Verlustfunktion . 78
2. Strukturanalyse von Anlagen- und Maschinensystemen zur Vorbereitung von
Instandhaltungsentscheidungen 83
2.1. Grundlagen 83
2.1.1. Problemstellung 83
2.1.2. Betriebswirtschaftliche und mathematische Grundlagen SS
2.1.3. Übersicht über Arbeitsmaterialien 97
2.2. Arbeitsinaterialien zur Strukturanalyse von Anlagen- und Maschinensystemen 97
2.2.1. Kapazitätsanalysen für nacheinander geschaltete Produktionsanlagen -
Kapazitätsprofil 97
2.2.2. Kapazitätsanalysen für verflochtene Produktionsanlagen - Optimierung 99
2.2.3. Aufbau von Zuverlässigkeitsschaltbildern 103
8 Inhaltsverzeichnis
2.2.4. Berechnungsvorschriften für die Systemzuverlässigkeit bei gemischten
Schaltungen 108
2.2.5. Punktweise Berechnung der Systemzuverlässigkeit und Ermittlung der
Zuverlässigkeitsschwachstellen 110
2.2.6. Näherungsformeln für die Ermittlung der Systemzuverlässigkeit bei spe¬
ziellen Schaltungen 113
3. Ermittlung der Kosten und Stillstandsverluste für Instandhaltungsmaßnahmen. I! 7
3.1. Grundlagen 117
3.1.1. Problemstellung 117
3.1.2. Betriebswirtschaftliche und mathematische Grundlagen 120
3.1.3. Übersicht über Arbeitsmaterialien 125
3.2. Arbeitsmaterialien zur Bestimmung der Kostenparameter 126
3.2.1. Ermittlung der Stillstandszeiten / einzelner Instandhaltungsmaßnahmen 126
3.2.2. Ermittlung von Instandhaltungskosten ka) 129
3.2.3. Ermittlung der direkten Stillstandsverluste 132
3.2.4. Fortrechnung von Stillstandsverlusten einer Produktionsanlage auf die
betriebliche Finalproduktion 137
3.2.5. Ableitung der Kostenparameter aus dem Umfang der Instandhaltungs¬
maßnahme 132
4. Bestimmung optimaler Instandhaltungsstrategien für Elemente von Maschinen¬
bzw. Anlagensystemen (Arbeitsmittelsystemen) 147
4.1. Grundlagen 147
4.1.1. Problemstellung 147
4.1.2. Mathematische Grundlagen 151
4.1.2.1. Modelle für deterministische Ausdrucksformen des Verschleißes
(deterministische Modelle) 151
4.1.2.2. Modelle für stochastische Ausdrucksformen des Verschleißes (sto-
chastische Modelle) 153
4.1.3. Übersicht über Arbeitsmaterialien 164
4.2. Arbeitsmaterialien zur Optimierung der Instandhaltungsstrategie einzelner Be¬
trachtungseinheiten : 166
4.2.1. Übersicht über Strategietypen und Instandhaltungsumfänge 166
4.2.2. Auswahl geeigneter Zielkriterien, Zielfunktionsansätze und -koeffi-
zienten 168
4.2.3. Starr periodische vorbeugende Instandsetzung bei deterministischer
Verlustfunktion (Strategie SD) 171
4.2.4. Auswahl des optimalen Strategietyps bei stochastischer Verlustfunktion
und periodischer vorbeugender Instandsetzung (Anwendung der sog.
Strategiendiagramme) 175
4.2.5. Bestimmung optimaler Zyklen für die vorbeugende Instandhaltung bei
stochastischer Verlustfunktion - methodische Hinweise 185
4.2.6. Nomogramme zur Bestimmung optimaler Instandhaltungszyklen bei
Strategie SV 189
4.2.7. Nomogramme zur Bestimmung optimaler Instandhaltungszyklen bei
Strategie SM 198
Inhaltsverzeichnis 9
4.2.8. Nomogramme zur Bestimmung optimaler Instandhaltungszyklen bei
Strategie FV 208
4.2.9. Bestimmung optimaler Zyklen für starr periodische Diagnosestrategien
(Strategien SVP und SMP sowie AVP und AMP) 219
4.2.10. Bestimmung optimaler Zyklen für kontinuierliche Diagnosestrategien 229
4.2.11. Nomogramme zur Bestimmung der Zielfunktionswerte für die Strate¬
gien AV und AM 233
4.2.12. Bewertung von Instandhaltungsstrategien hinsichtlich weiterer Be¬
wertungskriterien 234
5. Optimierung der Instandhaltung von Maschinen- bzw. Anlagensystemen (Arbeits¬
mittelsystemen) 241
5.1. Grundlagen 241
5.1.1. Problemstellung 241
5.1.2. Mathematische Grundlagen der Koordinierung optimaler Einzelzyklen 245
5.1.3. Übersicht über Arbeitsmaterialien 249
5.2. Arbeitsmaterialien für die Optimierung der Instandhaltung von Arbeitsmittel¬
systemen 250
5.2.1. Bestimmung einer Koordinierungsvariante - heuristisches Vorgehen. . 250
5.2.2. Ermittlung der optimalen Koordinierungsvariante - manuelles Vor¬
gehen 254
5.2.3. Ermittlung der optimalen Koordinierungsvariante - Nutzung eines PC-
Programms 259
5.2.4. Ermittlung einer Koordinierungsvariante bei Vorgabe des Instandset¬
zungszyklus für die komplexe Instandsetzung des Systems-heuristisches
Vorgehen 262
5.3. Modernisierungen innerhalb von Grundinstandsetzungen von Systemen 265
5.3.1. Problemstellung 265
5.3.2. Bestimmung von Schwerpunkten und Zielstellungen für die Moderni¬
sierung von Arbeitsmittelsystemen 266
5.3.3. Bestimmung von „Anlässen" und möglichen Terminen für Moderni¬
sierungen 267
5.3.4. Bewertung der Effekte der Modernisierung aus Sicht des Anlagen- bzw.
Maschinensystems und Anpassung der Instandhaltung an die neue
Situation 268
6. Praktische Beispiele für die Bestimmung optimaler Instandhaltungsstrategien. . . 270
6.1. Optimale Zyklen der vorbeugenden Instandhaltung von Karbidvergasern . 270
6.2. Optimale Instandhaltungsstrategie für eine Kreiselpumpe 274
6.3. Optimierung der Strategie der vorbeugenden Instandhaltung von Anlagen zur
Herstellung von PVC-S (durchgängiges Anwendungsbeispiel zu den Ab¬
schnitten I. bis 5.) 280
6.4. Optimale Strategie zur Diagnostik und zustandsabhängigen Instandsetzung von
Elektromotoren 291
Literaturverzeichnis 298 |
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