Bislang musste eine Produktionsanlage erst ausfallen, bis sie repariert oder fehlerhafte Teile ausgetauscht wurden. Heute kann eine Störung vorausgesagt werden noch bevor sie auftritt. Predictive Maintenance ist das neue Schlagwort, das enorme Kosten einsparen und neue Geschäftsmodelle eröffnen kann.
Was ist Predictive Maintenance?
Predictive Maintenance, oder auch vorausschauende Wartung genannt, ist das Abrufen von Wartungsinformationen auf Basis von realen Maschinen- und Produktionsdaten mit dem Ziel, Maschinen und Anlagen proaktiv zu warten, bevor es zu Stillständen kommt. Wer es schafft drohende Maschinenausfälle vorherzusagen und entsprechend vorzubeugen, spart sich erhebliche Ausfallkosten. Doch wie kann Predictive Maintenance umgesetzt werden?
Zwei Wege zur Umsetzung
1. Sensorbasierte Maschinenüberwachung
Es gibt mehrere Möglichkeiten. Predictive Maintenance kann zum einen durch eine integrierte Maschinenüberwachung erfolgen. Dazu werden Maschinen und Industrieanlagen mit ausreichend Sensoren, die zum Beispiel die Vibration, Temperatur oder Feuchtigkeit messen ausgerüstet, die später im laufenden Betrieb eine Fernüberwachung zulassen. Defekte Bauteile, die womöglich bald zum Stillstand der Anlage führen, werden so unabhängig von den üblichen Wartungszeiten identifiziert und können ausgetauscht werden, bevor tatsächlich Schaden entsteht.
2. Zustandsüberwachung mithilfe des digitalen Zwillings
Der zweite Ansatz erfolgt mithilfe eines digitalen Zwillings – also eines virtuellen Abbilds der realen Maschine. Der einzige Unterschied: der Zwilling – also das virtuelle Pendent der Anlage, läuft auf einem normalen PC. Idealerweise ist das Modell an der realen Maschinensteuerung angeschlossen und läuft eine definierte Anzahl von Zyklen im Voraus. Ausfälle an der virtuelle Maschinen werden mit einer hohen Wahrscheinlichkeit nach Ablauf der definierten Zeit auch an der realen Maschine erfolgen. Je nach Komplexität der Anlage und Höhe der Ausfallkosten, sollte der Look-Ahead Zeitraum entsprechend gewählt werden, um Stillstandzeiten so gering wie möglich zu halten.
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Digitale Zwillinge mit iPhysics erstellen
Wie bekommt man aber den digitalen Zwilling? Die Firma machineering hat beispielsweise mit der Simulationssoftware iPhysics eine Plattform geschaffen, mit der schnell und einfach aus CAD Daten ein Simulationsmodell erstellt werden kann. Angebunden an reale Steuerungen, wird die virtuelle Anlage zum Leben erweckt und verhält sich so, wie die reale Anlage. In Kombination mit Herstellerinformationen über Materialverschleiß etc. kann so recht zuverlässig ein Ausfall durch Materialermüdung vorausgesagt werden.
Wirtschaftlicher Nutzen: Weniger Stillstand, mehr Effizienz
Der wesentliche Vorteil der Predictive Maintenance lässt sich auf ein zentrales Schlagwort reduzieren: Wirtschaftlichkeit. Egal um welche Anlagen es sich handelt: das Einsparpotenzial ist riesig.
Laut einem Bericht des Institution of Mechanical Engineers spart das US-amerikanische Bahnunternehmen Union Pacific durch den Einsatz von Predictive Maintenance jährlich rund 100 Millionen US-Dollar.
Quelle: Institution of Mechanical Engineers (2021): Digital twins – predictive maintenance ‚gets rid of the human factor‘. Online unter: https://www.imeche.org/news/news-article/feature-digital-twins-predictive-maintenance-%27gets-rid-of-the-human-factor [abgerufen am: 28.07.2025].
Die Wartung von Maschinen und Anlagen ist auf dem Weg in ein neues Zeitalter. Auch wenn diese Technologie bisher nur in wenigen Unternehmen umgesetzt wird, ist ein klarer Trend in diese Richtung erkennbar.
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