Vorausschauende Wartung: die Haupteinsatzgebiete

Um laufende Kosten zu senken und die Lebensdauer ihrer Geräte zu verlängern, geht eine steigende Anzahl von Branchen zur vorausschauenden Wartung über. Es folgt ein Überblick über ihre Haupteinsatzgebiete in den Bereichen Luftfahrt, Eisenbahn, Automotive und Energie.
 
Vorsicht ist besser als Nachsicht. Ganz nach diesem alten Sprichwort beobachtet die vorausschauende Wartung das Verhalten eines Gerätes, um mögliche Pannen vorherzusagen, noch bevor zu eintreten. Von dieser Möglichkeit träumen Wartungstechniker schon seit Ewigkeiten.
 
Die vorausschauende Wartung nimmt den Platz existierender Wartungsmodelle ein, die an ihre Grenzen stoßen. Die korrektive Wartung muss darauf warten, dass eine Störung eintritt. Die präventive Wartung programmiert Wartungseinsätze nach statistischen Abnutzungsdaten, auch wenn ein spezielles Gerät noch lange Monate problemlos hätte funktionieren können.

Das Gewinnerpaar KI und IoT

Durch die Kombination von künstlicher Intelligenz (KI) und des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT) kann die vorausschauende Wartung den von den verbundenen Geräten übermittelten Informationsfluss in Echtzeit mit der Gebrauchshistorie der Geräte vergleichen, um so Vorzeichen einer Panne zu identifizieren und proaktiv Einsätze auszulösen.
 
Seit 2010 beweist die vorausschauende Wartung auf beeindruckende Weise ihre Möglichkeiten. Wir denken hier natürlich an den kürzlich erreichten Durchbruch im
machine learning sowie im deep learning. Die Senkung der Kosten verbundener Geräte ermöglicht es zudem, ein Gerät mit einer großen Anzahl von Sensoren auszustatten und so ganze Bandbreite des IoT für die Industrie nutzbar zu machen.
 

Optimierte Produktivität für die Wartung

Nicht nur die Technologien sind gereift, auch der ROI der ersten Projekte der vorausschauenden Wartung zieht gleich. Die Pionier-Unternehmen verlängern die Lebenszyklen ihrer Geräte und verringern die Zeiten des Stillstands.
 
Auch die Steuerung der Lagerbestände wird optimiert, da nur solche Ersatzteile ersetzt werden, die auch fehlen. Auch im Personalwesen zeigen sich die Vorteile. Zum richtigen Zeitpunkt wird am richtigen Ort der für einen konkreten Einsatz kompetenteste Wartungstechniker gefunden.

Luftfahrt: der große Markt der MRO

Die Luftfahrt ist einer der ersten Sektoren, die die vorausschauende Wartung für sich entdeckt haben. Nach dem Kraftstoff repräsentiert die Wartung den größten Ausgabenposten. Angesichts des exponentiellen Wachstums des Luftverkehrs versuchen die Luftfahrtunternehmen die Zeiten, in denen Flugzeuge am Boden immobilisiert sind, zu minimieren.
 
Diesem Markt, MRO (maintenance, repair and overhaul – Wartung, Reparatur, Überholung) genannt, wird eine goldene Zukunft vorausgesagt. Er soll nach Vorhersagen für den Weltmarkt des amerikanischen der amerikanischen Beratung Oliver Wyman von 75,6 Milliarden Dollar im Jahr 2017 auf 109 Milliarden Dollar im Jahr 2027 wachsen. Ein wachsender Markt, für den sich alle Akteure der Kette interessieren: Luftfahrtunternehmen, Flugzeugbauer und Motorenhersteller.
 
Air France KLM hat bereits seine eigene Software zur vorausschauenden Wartung auf den Markt gebracht (Prognos). Die Airbus Gruppe hat 2017 die Plattform Skywise eingeführt, mit der sie die Daten von Millionen von Flugzeugen im Flug sammelt, um deren Nutzung zu verbessern, darunter auch die von EasyJet. Das Unternehmen Safran stattet seine Helikoptermotoren mit Sensoren aus und verfolgt kontinuierlich ihren Zustand (Leistungsfähigkeit, Temperatur, Druck …). Die digitalen Riesen – Google, Microsoft, IBM, Amazon Web Services… – bieten ebenfalls solche Softwarepakete an.

Eisenbahn: ein alterndes Netz optimieren und sichern

Ein anderes Transportmittel steht vor anderen Herausforderungen. Aber auch die Eisenbahn hat ein lebhaftes Interesse an der vorausschauenden Wartung. Man muss sich nur kurz die schlimmsten Eisenbahnunglücke der letzten Jahre in Erinnerung rufen, wie zum Beispiel den Zusammenstoß zweier Personenzüge in Bad Aibling, das Unglück von Eschede und viel zu viele andere. Aber auch das Unglück am Pariser Bahnhof Montparnasse, das durch ein defektes Elektrokabel eines Transformators ausgelöst wurde.
 
Aus diesem Grund setzt die SNCF (französische Bahn) seit einigen Jahren einen sehr ambitionierten Plan des industriellen IoT in die Tat um. 2016 hat das Unternehmen angekündigt, nicht weniger als 500 Millionen Euro in die Optimierung der Sicherheit seines Netzes zu investieren.
 

Dronen inspizieren die Gleise

Am Anfang steht die Überwachung eines Streckennetzes von 30 000 km. Sensoren ermöglichen es, Phänomene wie Ausdehnung oder Deformation von Gleisen vorherzusagen. Weichen und Übergänge unterliegen ebenfalls einer gesonderten Inspektion. Gleiches gilt für die Umgebung der Gleise. Die SNCF setzt Dronen ein, um eventuelle Hindernisse zu entfernen, vor allem Vegetation, die auf die Schienen übergreifen könnte.
 
Im Bereich der Infrastruktur ermöglicht die automatische Überwachung von Stromabnehmern – den mechanischen Armen auf dem Dach eines Zuges, durch die Strom geleitet wird – den Bruch von Oberleitungen vorherzusagen. .
 
Das rollende Material wird ebenfalls progressiv mit Sensoren ausgestattet, um Störungen der Klimaanlage, vor allem während Hitzeperioden, zu verhindern. Sensoren können an Türen oder Sitzen angebracht werden, um ihren Austausch einfacher zu gestalten. Die SNCF optimiert auch die Nutzung ihrer Bahnhöfe, indem sie Aufzüge, Rolltreppen oder Lichtanlagen mit Sensoren bestückt.

Die “Uberisierung” der Autohersteller ?

Wechseln wir vom öffentlichen Transport zum individuellen. Die Autoindustrie hat beim Thema vorausschauende Wartung bislang noch nicht das gleiche Niveau erreicht. Die Wartung folgt hier immer noch den klassischen Inspektionszyklen des Autos. Neben der Überholung nach 30 000 km empfiehlt der Händler zum Beispiel lediglich die Zahnriemen nach 5 Jahren oder 120 000 gefahrenen km auszutauschen.
 
Die wachsende Anzahl verbundener Autos gibt den Herstellern allerdings die Gelegenheit, den zunehmenden Berg von Daten zu nutzen, um Ferndiagnosen anzubieten. Auch Verantwortliche für Unternehmensflotten sind an dieser Steuerung interessiert, um ihre Fahrzeuge besser amortisieren zu können.
 
Dieser Kampf um die Daten ist essentiell und wird hart geführt. Mit ihren Boardsystemen CarPlay und Android Auto sind Apple und Google bereits auf dem Markt vertreten. Start-Ups wie Drust und Carfit bieten an, eine verbundene Box zu installieren, die sich mit der Diagnostikstelle OBD verbinden kann oder basierend auf den Vibrationen des Autos das Auftreten von Störfällen vorhersagen kann.

Energie: die Überwachung von Infrastrukturen in Echtzeit

Vor dem Zeitalter intelligenter Zähler vom Typ Linky und Gazpar haben sich die Verantwortlichen für Verteilungsnetze in der Energie (Elektrizität, Gas, Wasser) mit bloßen Händen in die Welt der Daten gestürzt. Die vorausschauende Wartung hat zum Ziel, physische Einsätze in der Infrastruktur zu verringern.
 
Suez bietet eine Software an, die das Trinkwassernetz in Echtzeit kontrolliert und erinnert daran, dass „90% der Lecks unsichtbar sind“. Daher, Hersteller von Hochleistungsventilen für den Nuklear- und Energiebereich, hat seine Installationen mit Sensoren ausgestattet, um schwache Signale (Vibrationen, Temperatur, Durchfluss …) zu analysieren und eventuelle Pannen vorhersehen zu können.
 
Im Bereich der erneuerbaren Energien hat Engie 12 Millionen Euro in seine digitale Plattform Darwin investiert, die 24/7 Daten analysiert, die von auf seinen Windparks und Sonnenkollektoren installierten Sensoren übermittelt werden (Rotationsgeschwindigkeit der Rotorblätter, Temperatur der Photovoltaikpanäle …). Nach Les Echos ermöglicht die Plattform dem Energie-Unternehmen „in 5 Jahren 24 Millionen Euro an Bewirtschaftungs- und Wartungskosten zu sparen“. Und das ist nur ein grob geschätzter ROI.