Teil 7 – In vielen Betrieben gilt noch immer dasselbe Muster: Eine Anlage läuft, bis sie nicht mehr läuft. Dann beginnt die Fehlersuche unter Zeitdruck, die Produktion steht, der Service wird organisiert, Ersatzteile werden beschafft und die Kosten steigen stündlich. Genau hier wird deutlich, ob lediglich reagiert wird oder ob durch vorausschauendes Handeln Kosten gesenkt und Ausfälle vermieden werden. Denn ungeplante Stillstände gehören zu den größten Kostentreibern in der industriellen Produktion.
Für Unternehmen im Schaltschrankbau und in der Automatisierung ist das ein zentrales Zukunftsthema. Denn moderne Anlagen erzeugen bereits heute eine große Menge technischer Informationen. Die eigentliche Frage ist nicht mehr, ob Daten vorhanden sind, sondern wie sie sinnvoll ausgewertet und genutzt werden, um Ausfälle frühzeitig zu erkennen. Genau hier setzt die vorbeugende Wartung (Predictive Maintenance) an.
Dieser Beitrag zeigt praxisnah, wie die vorbeugende Wartung im industriellen Umfeld umgesetzt wird, welche technischen und organisatorischen Voraussetzungen notwendig sind und warum gerade ein Systempartner wie ATB eine Schlüsselrolle einnimmt: von der Planung über die Datenarchitektur bis zur sauberen Inbetriebnahme.
Warum klassische Wartung in vielen Fällen nicht mehr ausreicht
In der Praxis dominieren häufig zwei Wartungsstrategien:
• Störungsbedingte Wartung
Bauteile werden erst ersetzt, wenn sie ausgefallen sind. Das führt häufig zu ungeplanten Stillständen und hohen Kosten durch Produktionsausfälle und Zeitdruck.
• Intervallbasierte Wartung
Bauteile werden in festen Zyklen ersetzt, unabhängig vom tatsächlichen Zustand. Das verursacht oft unnötige Material- und Servicekosten durch zu früh durchgeführte Austauschmaßnahmen.
Beide Ansätze haben ihre Berechtigung, stoßen jedoch zunehmend an Grenzen. Störungsbedingte Wartung verursacht ungeplante Stillstände, hohe Folgekosten und massiven Zeitdruck. Intervallwartung vermeidet zwar spontane Ausfälle, führt aber oft zu unnötigen Tauschaktionen, erhöhten Materialkosten und vermeidbaren Serviceeinsätzen.
Die vorbeugende Wartung verfolgt deshalb einen dritten Ansatz: Instandhaltung auf Basis des tatsächlichen Anlagenzustands. Komponenten werden nicht zu früh und nicht zu spät gewartet, sondern dann, wenn ihr tatsächlicher Zustand es erfordert. Das erhöht die Verfügbarkeit, verbessert die Planbarkeit und reduziert unnötige Eingriffe.
Was die vorbeugende Wartung im Schaltschrank-Kontext konkret bedeutet
Im Maschinenumfeld wird die vorbeugende Instandhaltung häufig nur mit Motoren oder Lagern assoziiert. Im Schaltschrank selbst liegen jedoch ebenfalls hochrelevante Signale vor, die den Zustand einer Anlage sehr zuverlässig abbilden. Typische Informationsquellen sind:
• Spannungsqualität und Ereignisse in der Energieverteilung
• Lastprofile von Netzteilen, Servo- und Frequenzumrichtern sowie Abgängen
• Diagnosemeldungen aus SPS, I/O-Systemen und Antrieben
• Schalthäufigkeit von Schützen und Relais
• Temperaturverläufe im Schaltschrank und in dezentralen Stationen oder Anlagenteilen
• Zustand von Lüftern, Filtern und Klimageräten
Gerade diese Daten sind besonders wertvoll, weil sie die elektrische und steuerungstechnische Gesundheit der Anlage sichtbar machen. Viele Ausfälle kündigen sich hier frühzeitig an, lange bevor ein echter Produktionsstillstand eintritt. Damit lassen sich kostenintensive Ausfälle gezielt vermeiden.
Von der Idee zur Architektur: die technische Grundlage
Die vorbeugende Instandhaltung ist kein einzelnes Produkt, sondern ein System aus mehreren Ebenen. Damit es in der Praxis funktioniert, müssen diese Ebenen sauber zusammenspielen.
1) Datenerfassung an der Quelle
Am Anfang steht die Frage: Welche Signale sind wirklich relevant?
Nicht jede Messgröße erzeugt Mehrwert. Entscheidend ist die gezielte Auswahl von Daten, mit klarem Bezug zu Verschleiß, Überlast oder Auffälligkeiten im Betrieb.
Wichtige Kriterien:
• Messwerte mit hoher Aussagekraft
• reproduzierbare Erfassung
• robuste Sensorik im Industrieeinsatz
• klare Zuordnung zu Betriebsmitteln
2) Datenaufbereitung und Vorverarbeitung
Rohe Messwerte sind selten direkt nutzbar. Erst durch Zeitbezug, die Aufbereitung und Prüfung der Messwerte sowie zusätzliche Kontextinformationen entsteht eine verwertbare Datengrundlage.
Beispiele für Vorverarbeitung:
• Glättung kurzfristiger Peaks
• Bildung von Trendwerten
• Kennzeichnung besonderer Ereignisse im Anlagenbetrieb
• Vergleich mit Normalzuständen
3) Diagnose- und Bewertungslogik
Hier wird entschieden, wann aus Daten eine Handlungsempfehlung wird.
Das kann über Grenzwerte oder typische Veränderungen im Anlagenverhalten erfolgen
Praxisrelevante Bausteine:
• feste Grenzwerte
• an den Betrieb angepasste Grenzwerte
• Kombination mehrerer Messgrößen zur Bewertung des Anlagenzustands
• Abschätzung von Verschleiß und Belastung einzelner Komponenten
4) Integration in HMI, Leitsystem und Wartungspläne
Eine gute Diagnose hilft nur, wenn sie im Alltag ankommt.
Die Ergebnisse müssen dort sichtbar sein, wo Entscheidungen getroffen werden: im HMI, in Leitständen, in Wartungsplänen oder Servicedokumentationen.
Zielbild:
• eindeutige Zustandsanzeige statt Alarmflut
• priorisierte Meldungen mit Handlungsempfehlung
• nachvollziehbare Historie für Instandhaltung und Ursachenanalyse
Welche Komponenten im Schaltschrank besonders zu beachten sind
Nicht alle Betriebsmittel sind gleich relevant. In der Praxis lohnt sich ein Fokus auf Komponenten mit hoher Störungswirkung oder hoher Ausfallwahrscheinlichkeit.
Netzteile und Energieverteilung
Netzteile sind zentrale Stabilitätsfaktoren. Frühe Hinweise können häufige Lastspitzen oder steigende Temperaturen sein.
Relevante Messgrößen:
• Lastprofil über Zeit
• thermische Belastung
• Häufigkeit von Spannungseinbrüchen
• Diagnosemeldungen aus Schutz- und Schaltgeräten
Servo- und Frequenzumrichter liefern häufig umfangreiche Diagnosedaten. Wer diese strukturiert auswertet, erkennt Auffälligkeiten deutlich früher.
Wichtige Datenpunkte:
• interne Temperaturtrends
• häufige Fehler- oder Warnmeldungen
• Betriebsstunden unter Last
• Abweichungen in der Stromaufnahme
Mechanischer Verschleiß ist hier ein klassisches Thema. Schalthäufigkeit und Lastbedingungen liefern wertvolle Hinweise auf den Zustand.
Typische Messgrößen:
• Zyklenzählung pro Lastklasse
• Schaltverhalten unter Spitzenlast
• thermische Auffälligkeiten an Kontaktpunkten
• Kühlung und Schaltschrankklima
Hitze ist der natürliche Feind der Elektronik. Überhitzung ist die häufigste Ursache für vorzeitige Alterung elektronischer Komponenten. Ein stabiles Klimakonzept ist deshalb kein Komfortthema, sondern Verfügbarkeitsfaktor.
Relevante Messgrößen:
• Temperatur in verschiedenen Zonen
• Filterzustand und Luftdurchsatz
• Laufzeiten von Lüftern und Kühlgeräten
• Differenz zwischen Innen- und Umgebungstemperatur
Alarmmanagement: warum weniger Meldungen oft mehr Wirkung haben
Ein häufiger Fehler bei der Einführung datenbasierter Instandhaltung ist die unkontrollierte Erzeugung von Meldungen. Wenn alles alarmiert, wird am Ende nichts mehr ernst genommen. Für die vorbeugende Wartung braucht es deshalb eine klare Alarmphilosophie.
Gute Praxis bedeutet:
• Priorisierung nach Bedeutung für den Anlagenbetrieb
• Kontextbezogene Meldungen mit Bezug zur aktuellen Betriebsart
• Handlungsempfehlungen direkt an der Meldung
• klare Zuständigkeiten für die Bearbeitung
Aus einer bloßen Warnung sollte im Idealfall ein konkreter Arbeitsauftrag werden: prüfen, reinigen, tauschen, beobachten oder kurzfristig terminieren.
Cybersecurity und Fernzugriff: ohne Sicherheit keine Verfügbarkeit
Cybersecurity und Fernzugriff sind zentrale Voraussetzungen für den sicheren Betrieb moderner Industrieanlagen. Bereits bei der Planung der Datenanbindung müssen deshalb Sicherheitsaspekte konsequent berücksichtigt werden. Dazu gehören unter anderem eine klare Netzsegmentierung, definierte Zugriffskontrollen sowie eine durchgehend verschlüsselte Kommunikation. Nur wenn diese Sicherheitsmechanismen von Anfang an integriert werden, lassen sich industrielle Daten zuverlässig nutzen, ohne zusätzliche Angriffsflächen zu schaffen.
Da dieses Thema sowohl technisch als auch organisatorisch eine wichtige Rolle spielt, wird es in einem separaten Blogbeitrag ausführlicher behandelt.
Retrofit statt Neubau: der realistische Einstieg für Bestandsanlagen
Viele Unternehmen glauben, die vorbeugende Wartung sei nur in Neuanlagen sinnvoll. In der Realität liegt das größte Potenzial oft im Bestand. Mit einem strukturierten Retrofit-Ansatz lassen sich auch ältere Anlagen schrittweise datenfähig machen.
Ein praktikabler Einstieg umfasst:
• Auswahl einer kritischen Anlage als Einstieg
• Analyse der häufigsten Störungsursachen
• Nachrüstung weniger, aber aussagekräftiger Messpunkte
• Aufbau einer einfachen Zustandslogik
• Bewertung der Ergebnisse über einen definierten Zeitraum
Dieser Weg vermeidet kostenintensive Großprojekte und schafft schnell belastbare Erkenntnisse. Gleichzeitig werden Investitionsrisiken reduziert und erste Einsparpotenziale früh sichtbar. Entscheidend ist, klein zu starten, sauber auszuwerten und das Konzept danach auf weitere Anlagen zu übertragen.
Organisation schlägt Technik: warum Prozesse wichtiger sind als Visualisierungen
Technische Systeme sind nur ein Teil der Lösung. Der eigentliche Erfolg der vorbeugenden Wartung entscheidet sich in den Abläufen der Instandhaltung und in der Zusammenarbeit zwischen Betrieb, Elektrotechnik und Service.
Erfolgsfaktoren auf Organisationsebene:
• klare Rollen zwischen Betrieb, Instandhaltung und Engineering
• definierte Reaktionszeiten je Prioritätsklasse
• standardisierte Maßnahmen je Meldungstyp
• kontinuierliche Rückkopplung aus realen Servicefällen
• regelmäßige Bewertung der Wirksamkeit
Wenn diese Prozesse fehlen, bleibt selbst die Auswertung der wichtigsten Zustandsdaten ein reines Visualisierungstool ohne operativen Nutzen.
Wirtschaftlichkeit richtig bewerten
Der wirtschaftliche Nutzen der vorbeugenden Instandhaltung entsteht selten durch einen einzelnen großen Effekt, sondern durch die Summe vieler Verbesserungen im Alltag.
Typische Effekte:
• weniger ungeplante Stillstände
• kürzere Störungsdauer durch bessere Diagnose
• weniger unnötige Tauschaktionen
• bessere Planbarkeit von Personal und Material
• längere Nutzungsdauer kritischer Komponenten
• geringere Produktionsausfallkosten
• reduzierte Wartungs- und Servicekosten
• weniger unnötige Ersatzteilkosten
Wichtig ist eine realistische Betrachtung: Nicht jede Anlage benötigt denselben Reifegrad. Entscheidend ist, dort zu investieren, wo Störungen hohe Folgekosten verursachen oder wo Verfügbarkeit unmittelbar produktionskritisch ist.
Praxisnaher Fahrplan für die ersten Monate
Für Unternehmen, die starten möchten, hat sich ein strukturierter Kurzfahrplan bewährt.
Phase 1: Analyse und Zieldefinition
• kritische Anlage auswählen
• größte Ausfallursachen identifizieren
• Zielgrößen definieren, zum Beispiel Verfügbarkeit, Reaktionszeit, Störungsdauer
Phase 2: Technische Umsetzung an der ersten Anlage
• relevante Messpunkte festlegen
• Datenpfad vom Feld bis zur Visualisierung aufbauen
• erste Regel- und Alarmlogik implementieren
Phase 3: Betrieb und Optimierung
• Meldungen im realen Betrieb testen
• Fehlalarme reduzieren
• Maßnahmenkatalog schärfen
• Nutzennachweis dokumentieren
• Entscheidung zur Ausweitung auf weitere Anlagen treffen
Mit diesem Vorgehen entsteht innerhalb weniger Monate ein belastbares Fundament. Darauf aufbauend lassen sich weitere Anlagen Schritt für Schritt einbinden und Einsparpotenziale gezielt realisieren.
Warum das Thema besonders gut zu ATB passt
ATB bewegt sich genau an der Schnittstelle, an der die vorbeugende Wartung wirksam wird: Schaltschrankbau, Automatisierung, Systemintegration und praxisnahe Umsetzung im Kundenbetrieb. Der entscheidende Mehrwert liegt dabei nicht in einzelnen Produkten, sondern in der Fähigkeit, das Gesamtsystem sauber zu planen und stabil zu betreiben.
Ein systemischer Ansatz umfasst:
• anforderungsgerechte Planung im Schaltschrank und in der Steuerung
• robuste, wartungsfreundliche Umsetzung in der Hardware
• durchdachte Daten- und Diagnosekonzepte
• klare Übergabe in Betrieb, Service und Instandhaltung
Genau dieses Zusammenspiel macht aus Technik einen zuverlässigen Produktionsfaktor. Und genau hier entsteht langfristiger Kundennutzen.
Fazit: Die vorbeugende Wartung ist kein Trend, sondern ein Muss!
Predictive Maintenance, also die vorbeugende Instandhaltung, ist weder reine Software noch ein kurzfristiges Digitalisierungsprojekt. Es ist eine methodische Weiterentwicklung der Instandhaltung, die technische Exzellenz, saubere Datenstrukturen und belastbare Prozesse verbindet.
Für Unternehmen bedeutet das konkret:
• höhere Anlagenverfügbarkeit
• bessere Planbarkeit
• weniger ungeplante Eingriffe
• fundiertere Entscheidungen im Betrieb
• spürbar reduzierte Wartungs- und Betriebskosten
Der Schlüssel liegt in einem realistischen, schrittweisen Einstieg mit klarem Praxisbezug. Wer klein beginnt, sauber auswertet und die Lösung Schritt für Schritt auf weitere Anlagen überträgt, schafft eine belastbare Grundlage für einen stabilen und wirtschaftlichen Anlagenbetrieb.
Die vorbeugende Wartung ist damit nicht nur ein spannendes Zukunftsthema, sondern ein sehr konkreter Faktor für Qualität, Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit in der industriellen Automatisierung.