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Präventives Wartungsmanagement und Retrofit bei Industrierobotern

28. Februar 2020

Höchste Verfügbarkeit – höchste Investitionssicherheit

Wartung und Instandhaltung gewährleisten in Industrieanlagen hohe Standards bei Produktivität und Anlagenverfügbarkeit. Das gilt gerade auch für so komplexe Maschinen wir Industrieroboter. Neue Lösungen für ein präventives Wartungsmanagement erschließen dabei neue Effizienzpotenziale. Systematische Retrofitprogramme gewährleisten zudem höchste Betriebs- und Investitionssicherheit auch über den eigentlichen Produktlebenszyklus des Roboters hinaus.

Corrective maintenance replaces worn parts and repairs defective system components in the event of outages. / Korrektive Wartungen ersetzen abgenutzte Teile und reparieren defekte Anlagenkomponenten bei Ausfall.

Training at the Yaskawa Academy rounds off the TCS portfolio. Every year, about 1,400 participants attend advanced training courses at the Eschborn and Allershausen locations. / As an alternative to cost-intensive new acquisitions, robot manufacturers also offer replacement units and systematic retrofit programmes. / Als Alternative zu kostenintensiven Neuanschaffungen bieten Roboterhersteller auch Austauschgeräte und systematische Retrofitprogramme an.

With the appropriate software support, system-specific maintenance intervals can be defined, and irregular wear can be detected and rectified at an early stage. / Eine entsprechende Softwareunterstützung ermöglicht es, Wartungsintervalle anlagenspezifisch zu adaptieren, sowie unregelmäßigen Verschleiß frühzeitig zu erkennen und diesem entgegenzuwirken.

Retrofit programmes and security consulting are parts of a broad service portfolio that Yaskawa has brought together under the heading “Total Customer Support (TCS)”. / Retrofitprogramme und Sicherheitsberatung sind Bestandteile eines breiten Service-Portfolios, das Yaskawa unter der Überschrift „Total Customer Support (TCS)“ zusammengefasst hat.

Training at the Yaskawa Academy rounds off the TCS portfolio. Every year, about 1,400 participants attend advanced training courses at the Eschborn and Allershausen locations. / Die Schulungen der Yaskawa Academy runden das TCS-Angebot ab. Rund 1.400 Teilnehmer jährlich besuchen alleine die Weiterbildungen an den Standorten in Eschborn und Allershausen.

Industrieroboter übernehmen zentrale Aufgaben an unterschiedlichsten Punkten der automatisierten Produktion. Technisch bedingte Betriebsunterbrechungen sind deshalb zuverlässig zu vermeiden – selbst wenn die eingesetzten Manipulatoren und Steuerungen über viele Jahre oder sogar über Jahrzehnte hinweg im Einsatz sind. Die Voraussetzung dafür schaffen maßgeschneiderte Instandhaltungsstrategien.

Die DIN 31051, die auch für Industrieroboter gilt, gibt dazu verschiedene Ansätze vor und beschreibt die wesentlichen Wartungsarten als korrektiv, präventiv und vorausschauend. Korrektive Wartungen ersetzen abgenutzte Teile und reparieren defekte Anlagenkomponenten bei Ausfall. Solche ungeplanten Ausfälle sind für Unternehmen extrem kostenintensiv. Zudem zeigt die Erfahrung, dass punktuelle korrektive Wartungen eine insgesamt schnellere Abnutzung der Maschine zur Folge haben.

 

Präventives Wartungsmanagement

Laut Definition DIN EN 13306, 7.1 besteht die Aufgabe eines präventiven Wartungsmanagements darin, die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls oder einer eingeschränkten Funktionserfüllung zu vermindern. Bei Anlagen mit Industrierobotern steht die Ausfallwahrscheinlichkeit in direkter Verbindung zum Lebenszyklus des Roboters. Diese kann durch präventives Wartungsmanagement grundlegend und nachhaltig verbessert werden. Langfristig betrachtet sichert ein präventives Wartungsmanagement den Werterhalt der Produktionsgüter und ist Basis für langfristige Budgetplanungen. Eine jährliche Prüfung durch den Roboterhersteller dokumentiert den Zustand der Systeme und kann als Grundlage für Audits und Instandhaltungsplanungen dienen.

Und auch ganz handfeste wirtschaftliche Vorteile sprechen für ein präventives Wartungsmanagement: Geht man von einer Effizienzsteigerung von 0,25% pro Jahr aus, steht eine besser gewartete Maschine bei 4.000 Betriebsstunden pro Jahr 10 Stunden weniger still. Bei einem angenommenen Maschinenstundensatz von 2.500, - Euro entspricht dies einer Einsparung von 25.000, - Euro in einem Jahr.

Darüber hinaus belegen Langzeitstudien von Kunden, dass durch die signifikante Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit die Lagerhaltungskosten stark reduziert werden konnten, da viele kritische Ersatzteil-Komponenten nicht mehr ständig vorgehalten werden müssen. Dies wirkt sich darüber hinaus auch positiv auf die Risikobeurteilung aus.

 

Retrofit

Hohe Verfügbarkeiten und eine höhere Langlebigkeit von Industrierobotern bedeuten auch einen besseren Return-on-Investment. War ein Produktzyklus früher auf eine Gesamt-Betriebsdauer von acht bis maximal zwölf Jahren ausgelegt, sind es heute oft 16 bis 24. Der eigentliche Lebenszyklus eines Roboters ist mit 5 bis 8 Jahren allerdings unverändert geblieben, wodurch Umbauten oder Neuanschaffungen während des Produktzyklus zu bedenken sind.

Als Alternative zu kostenintensiven Neuanschaffungen, die oft einen Generationswechsel beim Hersteller und damit zusätzlichen Aufwand für Neuprogrammierung und Mitarbeiterschulung mit sich bringen, bieten Roboterhersteller auch Austauschgeräte und systematische Retrofitprogramme an, um die Produktionsstörung so gering wie möglich zu halten. Zuletzt stellt der Einsatz eines baugleichen Modells keine „wesentliche Veränderung von Maschinen“ im Sinne der EG-Maschinenrichtlinie (MaschRL/2006/42/EG) dar. Es ist also keine neue Sicherheitsprüfung und keine neue CE-Kennzeichnung notwendig, weshalb Austausch und Retrofitprogramme oft favorisiert werden.

 

Softwareunterstützung

Durch vorausschauendes Instandhalten (predictive maintenance) kann ab dem Zeitpunkt der Anschaffung ein anlagenspezifisches Wartungsmanagement erstellt werden. Dabei sollen Daten abrufbar sein, um den Zustand des Roboters und der Anlage wiederzugeben. Anhand eines kontinuierlichen Condition-Monitorings können Unregelmäßigkeiten in der Abnutzung frühzeitig erkannt werden. Auf dieser Datenbasis lassen sich dann geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen oder präventive Wartungen punktgenau terminieren.

 

Total Customer Support

Dennoch haben die Möglichkeiten einer regulären Instandhaltung auch ihre Grenzen. Diese sind beispielsweise häufig dann erreicht, wenn die Anlage mit dem Roboter für andere Einsatzzwecke genutzt oder auf ein ganz neues Produkt umgestellt werden soll. Auch in einem solchen Fall ist es wünschenswert, möglichst viele Anlagenteile weiter zu nutzen. Im Unterschied zum Retrofit bedeutet eine komplette Modernisierung der Anlage jedoch meist eine „Wesentliche Veränderung von Maschinen“ im Sinne der EG-Maschinenrichtlinie (MaschRL/2006/42/EG). In diesem Fall muss auch die Sicherheitstechnik entsprechend auf den aktuellen Stand der Technik aufgerüstet werden, was dann auch eine erneute CE-Zertifizierung erforderlich macht. Diesen Bedarf deckt Yaskawa mit seinem Engineering und dem Angebot CE- und Safety-Consulting ab.

Retrofitprogramme und Sicherheitsberatung sind Bestandteile eines breiten Service-Portfolios, das Yaskawa unter der Überschrift „Total Customer Support (TCS)“ zusammengefasst hat. Einen Schwerpunkt bilden dabei vorbeugende Wartung, Service- und Ersatzteilsupport sowie Optimierung und Modernisierung und eine optimale Rundum-Unterstützung über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Telefonische Hotlines sind in allen Ländern die zentrale Anlaufstelle für technische Probleme und Fragen für alle Yaskawa-Gerätegenerationen. Die Schulungen der Yaskawa Academy runden das TCS-Angebot ab. Rund 1.400 Teilnehmer jährlich besuchen alleine die Weiterbildungen an den Standorten in Eschborn und Allershausen.

Autor: Siegfried Schauer, Supply Chain Management TCS, Yaskawa Europe GmbH – Robotics Division

Bilder: Yaskawa

 

 

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