Fluid Management

Ein leistungsfähiges System für den „Durst“ von Produktionsanlagen

Erschienen in Instandhaltung 11/1997

Die Entwicklungen im Bereich der Produktion vollziehen sich rasend schnell. Dabei werden von den Unternehmen vorrangig Entwicklungen erforscht und in die Praxis umgesetzt, die hauptsächlich nach den Kriterien der Wirtschaftlichkeit und der technischen Weiterentwicklung ausgerichtet sind. Gleichzeitig wird eine Optimierung der Ablaufplanung und der Personalstruktur angestrebt, um dem Druck standhalten zu können.

Gerade in dieser hektischen und von Druck geprägten Zeit ist es unumgänglich, Systeme zu entwickeln und einzuführen, die helfen, diese Rahmenbedingung einzuhalten. Zu diesem System gehört auch Fluid Maintanance, dessen Einführung und Entwicklung in der momentanen Form vor etwa vier Jahren erfolgt ist. Fluid Maintanance beinhaltet drei Hauptkomponenten:

• Kühlschmierstoff-Service
• Beschaffung und Entsorgung
• Lube Maintanance

 Zur Kernaufgabe des Lube Maintanance gehört es, dass der richtige Schmierstoff zur rechten Zeit in ausreichender Menge an die vorgeschriebene Schmierstelle gebracht wird. Diese Kernaufgabe stellt die Funktionsfähigkeit aller Produktionsmaschinen sicher und kann somit einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Produktivität leisten. Aber allein die Kernaufgabe ist nicht in der Lage, dieses System am Leben zu erhalten und schon gar nicht eine Optimierung zu erzielen.

Betrachtet man in der heutigen Industrie den Realfall, ist es in der Regel so, dass lediglich diese Kernaufgabe durchgeführt wird. Hierbei wird meistens nur eine postmeridiale Abhilfe geleistet, was dann zu Kosten wie Produktionsausfall und Instandhaltungskosten führen kann. Gerade um diesen Fällen vorzubeugen und darüber hinaus noch eine Optimierung zu erzielen, wurde das System Lube Maintanance entwickelt und eingeführt.

Einen wichtigen Bestandteil stellen hier Planung und Organisation dar. Hierbei findet die Planung der Durchführungen statt.

Die Planung beinhaltet zu Beispiel so einfache Dinge wie das Erstellen eines Arbeitsplanes, worin festgelegt wird, wann welche Maschine durch einen Mitarbeitet anzusteuern und zu überprüfen ist, bzw. in welcher Reihenfolge dies zu erfolgen hat. Auf diese Art und Weise werden zum einen keine Maschinen (auch keine einzelnen Schmierstellen) vergessen, sowie unnötige, weil doppelte Wege vermieden. Da zum Lube Maintanance auch die Schmierstoffbeschaffung und –lagerung gehört, werden in der Planung auch komplexe Zusammenhänge, wie zum Beispiel die Produkterfassung, mit dem Zeil abgearbeitet, die eventuell unnötige Produktvielfalt zu minimieren.

Durch gezielte Sortenreduzierung ergeben sich zum Beispiel größere Bedarfsmengen und somit eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit im Hinblick auf die Kostenverläufe. Es ist deshalb von großer Bedeutung, während der Planungsphase die Lieferanten in Verbindung mit der Instandhaltung zu überprüfen, so dass die Anforderung der Maschinenhersteller befriedigt werden und wirtschaftliche sowie qualitative Vorteile erzielt werden können.

Unter der Organisation des Öl- und Schmierdienstes versteht man unter anderem eine Vernetzung, Schnittstellenbeschreibung, aller Informationen betreffend des Lube Maintanance. Der Informationsfuß in einem Betrieb stellt einen der wichtigen Bausteine dar. Der Fluid Manager sammelt und koordiniert alle Informationen des gesamten Systems und steuert dabei alle Vorgänge. Im Gegensatz dazu ist bei einem herkömmlichen System ein deutlich höherer und noch dazu unkontrollierter Informationsfuß zu erkennen.

Um einen technisch einwandfreien Zustand aller Produktionsmaschinen zu gewährleisten werden in maschinen- und bauteilspezifischen Zyklen Sicht- und Prüfkontrollen durchgeführt. Hiermit wird verhindert, dass zum Beispiel ein Lager aufgrund von

Ölmangel heiß läuft und somit enorme Folgekosten entstehen. Im Zuge dieser Kontrollen können sehr schnell negative Veränderungen der Fluideigenschaften erkannt werden (Geruch, Aussehen, Verschmutzung).

Somit kommt man automatisch zum zweiten Aufgabengebiet, der Pflege. Um der negativen Veränderung der Fluideigenschaften vorzubeugen, werden turnusmäßig, bzw. bei Erkennung, umgehend Pflegemaßnahmen eingeleitet. Hierzu gehört nicht nur wie allgemein üblich die Zugabe von Additiven, sondern auch die Steuerung der an den Maschinen vorhandenen Filtertechniken (Wechsel, Reinigung, Änderung der Einstellung). Bei extrem schwierigen Fällen werden spezielle Verfahren angewandt, um die Fluideigenschaften wieder herzustellen und somit wird ein vorzeitiger Wechsel und alle damit verbunden Nachteile verhindert.

Sollte dann jedoch aufgrund der Standzeit des Öles oder aufgrund äußerer Einflüsse ein Ölwechsel erforderlich werden, so ist dies aufgrund des Systems frühzeitig zu erkennen und zu steuern. Dadurch lässt sich ein großer Teil der Wartungsarbeiten in die produktionsfreie Zeit bzw. in die sowieso vorhandenen Maschinenstillstandzeit, zum Beispiel Rüstzeit, legen, womit erreicht wird, dass keinerlei Beeinträchtigung der Maschinenlaufzeiten wegen Fluidwechsel entstehen.

Bei dem Lube Maintanance werden alle Aktivitäten dokumentiert, wobei hierfür eigens das Monitoring System entwickelt wurde. Alle Kontrolltätigkeiten, Nachfüllarbeiten und Wechsel werden mit Menge, Datum, Maschinenkennzeichnung und der Mitarbeitererkennung erfasst und transparent für alle Mitarbeiter direkt an der Maschine dargestellt. So

Konsequente Dokumentation

der Aktivitäten

können hinterher bis zum einzelnen Maschinenbeutel Leckagen oder Systemfehler frühzeitig bewerkt und wie zuvor beschrieben Gegenmaßnahmen (Pflege) eingeleitet werden.

Aufgrund der Systemverkettung von Planung, Organisation, Durchführung und Dokumentation lässt sich nun erahnen, dass das letzte Aufgabengebiet das Lube Maintanance folgt. Die (Schwachstellen-) Analyse bzw. die Optimierung ist das Ergebnis aller vorher beschriebenen Teilaufgaben. Aufgrund der Dokumentationen wird turnusmäßig per EDV eine Schwachstellenanalyse durchgeführt, wobei Veränderungen in den Bauteilen in Bezug auf das Öl analysiert und dargestellt werden. Der Fluid Manager stellt also alle Ergebnisse zusammen und informiert bzw. steuert zentral alle notwendigen Schnittstellen (z.B. Information an Instandhaltung bei ansteigendem Ölverbrauch an einer Maschine, damit Wartung durchgeführt

wird) Um dieses komplette System abzurunden werden in einem Reporting System sowohl die leitenden Stellen in turnusmäßigen Sitzungen als auch sämtliche Mitarbeiter über Infotafeln informiert.

Die Entwicklung der Anwendung von Kühlschmierstoffen sollte aufgrund der jüngsten Entwicklung unter Optimierung der Leistung und auch – in zunehmenden Maße – unter dem Kriterium der möglichst geringen Umwelt- und Arbeitsbelastung erfolgen. Daher ist es notwendig den Kühlschmierstoff nicht nur bei seiner Herstellung (Optimierung der Produkte) und Entsorgung (Optimierung der Anlagentechnik) zu betreuen, sondern auch parallel dazu während seines Einsatzes in der Produktion. Dies ist der Ansatz der zweiten Hauptkomponente des Fluid Managements, wobei durch Pflegemaßnahmen die Kühlschmierstoffe in Richtung längerer, aber wirtschaftlich sinnvoller Standzeit „gepflegt“ werden. Es ist eine Hauptaufgabe des KSS Vollservice, die Kühlschmierstoff-Umlaufsysteme ständig zu überwachen und zu warten, wobei ein hoher „Reinheitsgrad“ aber nicht mit häufigem Wechseln erreicht werden darf, denn die Betriebsstoffe und die anschließende Aufbereitung verursacht hohe Betriebsstoffe und die anschließende Aufbereitung verursacht hohe Betriebs- und Investitionskosten.

Der KSS Vollservice gestaltet also unter Berücksichtigung der gesetzgeberischen Richtlinie und in Zusammenarbeit mit der technischen Produktentwicklung diese Produktoptimierung. Insgesamt lässt sich sagen, dass durch gezielte und richtige Maßnahmen zur Standzeitverlängerung sowohl ein aktiver Beitrag zum Umwelt- und Gesundheitsschutz geleistet und die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses erhöht werden soll.

Diverse Meßmethoden dienen nur zur ständigen Überwachung der Kühlschmierstoffe während ihres Einsatzes, damit ihre Eigenschaften möglichst über die gesamte Betriebsdauer konstant gehalten werden können. In Kombination zu den Messungen gibt es hierzu Maßnahmen zur Erzeilung einer Standzeitverlängerung der Kühlschmierstoff. Hierbei kann man zwischen mechanisch/physikalischen und chemisch/physikalischen Maßnahmen unterscheiden, wobei beim KSS- Vollservice der Schwerpunkt auf den erstgenannten Maßnahmen liegt. Die chemisch/physikalischen Maßnahmen dienen lediglich zur kurzfristigen Standzeitverlängerung, sowie der Vorbereitung eines Systemwechsels von Kühlschmierstoffen und werden deshalb hier nicht näher erläutert.

Die laufende Überwachung und Pflege der Kühlschmierstoffes ist eine unverzichtbare Vorsorgemaßnahme, da sich anbahnende nachteilige Veränderungen der Leistungsmerkmale nur so rechtzeitig erkennen und korrigieren lassen. Dazu wurden

von der Firma Gesellschaft für Industrieservice (GIS) organisatorische Mechanismen der Kühlschmierstoffpflege entwickelt, die zu einer effektiveren Nutzung der bis jetzt analysierten Maßnahmen zur Kühlschmierstoffpflege führen sollen.

Hierbei geht die Entwicklung der organisatorischen Mechanismen in folgenden Richtung: Werden die Aufgabenbereiche „Messung“ und „Pflege“ des KSS-Vollservice unabhängig voneinander und wahllos ausgeführt, so kann keine optimale Wirkung auf den Kühlschmierstoff erzielt werden. Aus diesem Grund muss ein bestimmtes Funktionsschema in Form eines Ablaufplanes bei der Durchführung der Kühlschmierstoff-Pflege erstellt und die Praxis beachtet werden.

Nur mit dessen Hilfe ist es möglich, eine effiziente Auswirkung auf die Standzeit des Kühlschmierstoffes zu erlangen. In einem repräsentieren metallverarbeitenden Fertigungsbetrieb wurde die Auswirkungen der Pflege der Firma Gesellschaft für Industrieservice auf den Kühlschmierstoff analysiert. Mit Hilfe dieser durch die Praxis entstandenen Analysen, sind auch die Grenzen der Kühlschmierstoff-Standzeitverlängerung aufzuzeigen.

Um die Effektivität der durchgeführten Kühlschmierstoff-Pflege darzustellen, wobei hierbei nur das Medium Kühlschmierstoff betrachtet wird, werden für die Anwertung die Jahres-Entsorgungsmengen miteinander verglichen. Ebenso wie bei dem Lube Maintanance werden alle Aktivitäten dokumentiert. Hierfür wurden eigens ein monitoring Programm entwickelt. Weiterhin werden alle erfolgreichen Kotrolltätigkeiten, Nachfüllarbeiten, und Wechsel mit Menge, Datum, Maschinenkennzeichnung und der Mitarbeiterkennung erfasst und transparent für alle Mitarbeiter direkt an der Maschine dargestellt. So können hinunter bis zum einzelnen Maschinenbauteil Leckagen oder Systemfehler frühzeitig bemerkt und Gegenmaßnahmen (Pflege) eingeleitet werden.

Um die Betriebsmittel der zuvor beschriebenen Hauptgruppen KSS-

Just in Time-Management

mit dem Schmierstofflager

Vollservice und Lube Maintanance wirtschaftlich sinnvoll einsetzen zu können, ist es sehr sinnvoll, die Beschaffung, Entsorgung und Lagerhaltung ebenfalls in das System Fluid Management zu geben. So tangiert die Schmierstoffbeschaffung die Aufgabenbereiche des Fluid Managements.

Durch eine gezielte Sortenreduzierung, ergeben sich größere Bedarfsmengen und somit eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit im Hinblick auf die Kostenverläufe. Es ist deshalb von großer Bedeutung, die Lieferanten in Verbindung mit der Instandhaltung zu überprüfen, so dass die Anforderungen der Maschinenhersteller befriedigt werden und wirtschaftliche sowie qualitative Vorteile erzielt werden können.

Eine weitere Aufgabe ergibt sich aus der Schmierstofflagerung. Diese sollte auf einen deterministische Bedarfsermittlung zurückgreifen, so dass Verbrauchsschwankungen erfasst sind und damit der laufende Bedarf gedeckt werden kann.

Zielsetzung für die Einrichtung eines Schmierstofflagers ist die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften und eine Minimierung der Lagerbestände, um ein Just in Time-Management mit erhöhtem Sicherheitsrisiko zu erzielen.

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