Und wenn die Maschine ausfällt?

Straffe Zeitpläne, ausgelastete Kapazitäten und ein hochfrequenter Betrieb: Wenn es in der Produktion zu unerwarteten Maschinenstillständen kommt, führt das Zeit- und Kostendruck für alle involvierten Abteilungen: „Ungeplanter Bedarf in der Fertigung ist mehr als ein operatives Problem. Er ist nicht die Ausnahme, sondern die Regel. Und damit eine der größten Herausforderungen weltweit für die produzierende Industrie“, sagt Michael Schlagenhaufer, bei Conrad Electronic für den Bereich Manufacturing & Maintenance zuständig.

67 Prozent sind von Maschinenausfällen betroffen

Studien wie der ‚Value of Reliability Report‘ von ABB unterstützen Schlagenhaufers Einschätzung. Allein für die deutsche Industrie kumulieren sich die Kosten eines Maschinenausfalls auf beeindruckende 147.000 Euro – pro Stunde. 67 Prozent der Produktionsstätten sind mit mindestens einem ungeplanten Anlagenstillstand pro Monat konfrontiert. Dauert ein solcher Ausfall länger als drei Tage andauern, resultiert daraus für das betroffene Unternehmen ein durchschnittlicher Verlust von 70.000 Euro Bruttogewinn.

Professioneller Umgang mit ungeplanten Bedarfen

Wie also lässt sich ungeplanten Bedarfen vorbeugen und im Fall der Fälle schnell reagieren? Obwohl die prädiktive Wartung ein essenzieller Baustein der modernen Instandhaltung ist, stellt sie keine umfassende Lösung dar. Michael Schlagenhaufer verdeutlicht die Grenzen dieses Ansatzes: „Vorausschauende Wartung hilft zweifelsohne dabei, Maschinenstillstände zu vermeiden. Es existieren aber dennoch zu viele andere Faktoren außerhalb des Einflussbereichs der Instandhaltung, die zu kostenintensiven Produktionsausfällen und damit verbundenen unvorhergesehenen Bedarfen führen“. Insbesondere KMUs stehen hier vor einer massiven Herausforderung, da es ihnen häufig an Personal, klar definierten Notfallprozessen oder flexiblen Beschaffungswegen fehlt.

Ursachen, Kennzahlen und Methoden

Ein Whitepaper von Conrad zeigt Wege auf, um ungeplante Bedarfe professionell und effizient zu decken, um die betriebliche Resilienz zu erhöhen. Es bietet Verantwortlichen im Einkauf sowie Profis im Bereich MRO eine Analyse der Hauptursachen für diese kritischen Bedarfsereignisse und liefert Kennzahlen für eine Kostenbewertung. Im Fokus steht außerdem die Entwicklung robuster Methoden zur Risikominimierung. Hierzu werden verschiedene Ansätze erörtert:

• Anwendung von Break-Even-Analysen und ABC-XYZ-Bewertungen

• Etablierung von Second-Sourcing-Strategien

• Definition klarer Notfallprozesse

• Entwicklung wirtschaftlich vertretbarer Sicherheitsbestände

• Implementierung intelligenter Logistik- und Lieferstrategien

Darüber hinaus werden klare Entscheidungsmodelle diskutiert, die eine effektive Zusammenarbeit zwischen technischen Bedarfsträgern und der Einkaufsabteilung sicherstellen, um die operative Resilienz des Unternehmens nachhaltig zu stärken.

Additive Fertigung als Gamechanger?

Um die Betriebsfähigkeit besonders schnell herzustellen, kann Additive Fertigung seine Vorteile ausspielen. „3D-Druck ist kein Hype mehr, sondern wird im industriellen Kontext vielerorts bereits als praktisches Tool genutzt, um die Fertigung flexibler und somit produktiver zu machen“, sagt Florian Ebner, 3D-Druck-Spezialist bei Conrad Electronic. Er betont den Wettbewerbsvorteil in Notfallsituationen: „Wenn es richtig schnell gehen muss, weil eine Maschine aufgrund von Materialversagen stillsteht, kann es ein enormer Vorteil sein, wenn ich Ersatzteile wie etwa Halterungen, Ritzel oder Scharniere vor Ort additiv fertigen kann.“ Die Integration selbstgefertigter Komponenten in den Maschinenpark erfordert selbstverständlich eine genaue Abwägung der regulatorischen und rechtlichen Implikationen, insbesondere im Hinblick auf Gewährleistungsansprüche und die Einhaltung des geistigen Eigentums Dritter.

Agilität und Kostensenkung

Speziell für den Industrieeinsatz konzipierte 3D-Drucker bieten Flexibilität bei der Herstellung komplexer Komponenten, sowohl hinsichtlich der Materialauswahl als auch der geometrischen Vielfalt. Besonders nützlich ist diese Herstellungsmethode beim ‚End-of-Life‘-Management älterer Anlagen. Florian Ebner sagt: „Vor allem in den Maschinenparks von KMUs sind häufig ältere Modelle zu finden, für die es keine Ersatzteile mehr gibt. Fällt hier eine Komponente aus, ist 3D-Druck das ideale Instrument, um schnell und unkompliziert für Ersatz zu sorgen.“ Die Vorteile liegen auf der Hand: Reduzierte Wartezeiten, Passgenauigkeit und eine wirtschaftliche Fertigung geringer Stückzahlen. Gerade in Zeiten globaler Lieferengpässe könnte dieser Ansatz an Beutung gewinnen. Die bedarfsgerechte On-Demand-Produktion reduziert außerdem Lagerhaltungskosten und setzt gebundenes Kapital frei.

Werkzeug-Modifikation und Retrofit-Projekte

Neben dem Ersatzteilmanagement gibt es zahlreiche weitere Einsatzmöglichkeiten für den 3D-Drucker. Durch die Fertigung individualisierter Bauteile können konventionelle Werkzeuge so modifiziert werden, dass sie empfindliche Komponenten ohne jegliche Beschädigung montieren und demontieren. Zur Reduzierung von Umrüst- und Rüstzeiten ermöglicht Additive Fertigung die außerdem Produktion passgenauer Halterungen, Lehren und Montagehilfen, die auf die spezifischen Geometrien der jeweiligen Anlage zugeschnitten sind. Und mit Blick aufs Retrofitting lässt sich die Umstellung von veralteten Gleitlagern auf moderne Kugellager ebenso realisieren wie die nachträgliche Ausstattung betagter Maschinen mit aktueller Sensorik, indem der 3D-Drucker exakt angepasste Aufnahmen für die Sensorkomponenten liefert.