Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise CNC-Maschinen, müssen regelmäßig gewartet werden, um funktionsfähig zu bleiben. (Bild: pixabay.com © shotput (CC0)
führen einen automatischen Arbeitsablauf an einem manuell eingesetzten Werkstück aus. Damit werden Arbeiter entlastet und die Produktivität wird gesteigert. Doch auch automatisierte Anlagen funktionieren nicht immer einwandfrei. Deswegen ist die Instandhaltung von Maschinen eine wichtige Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit und damit auch für die Produktivität eines Unternehmens.
Kriterien für die Instandhaltung von Maschinen
Die Instandhaltung von Werkzeugmaschinen soll sicherstellen, dass diese funktionsfähig bleiben oder nach einem Ausfall wieder funktionsfähig werden. Ziele sind demnach unter anderem die Vorbeugung von Ausfällen, die Reduzierung von Störungen und die Optimierung von Betriebsabläufen. Vor allem geht es darum, im Hinblick auf den steigenden Wettbewerb um Qualität und Produktivität, eine möglichst hohe Verfügbarkeit einer Anlage zu gewährleisten.
Gemäß der DIN-Norm DIN 31051 umfasst die Instandhaltung vier Grundmaßnahmen:
- Die Wartung betrifft Maßnahmen, um den Abbau des vorhandenen Abnutzungsvorrats zu verzögern.
- Die Inspektion dient der Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes einer Anlage. Dazu gehört auch, mögliche Ursachen einer Abnutzung zu bestimmen und daraus die nötigen Konsequenzen für die künftige Nutzung abzuleiten.
- Die Instandsetzung soll die Anlage wieder funktionsfähig machen, ohne sie technisch zu verbessern.
- Die Verbesserung beinhaltet technische Maßnahmen, um die Funktionssicherheit einer Maschine zu steigern.
Die Strategien für die Instandhaltung können ganz unterschiedlich sein. Manche Unternehmen nehmen keine vorbeugende Instandhaltung vor und beheben Fehler erst dann, wenn sie auftreten. Dabei kann es aber zu längeren Anlagenstillständen kommen. Andere gehen präventiv vor und nutzen Inspektionen, um schon vor dem Auftreten von Problemen geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Dies erhöht die Anlagenproduktivität, da Stillstände vermieden werden können. Bei der vorausschauenden Wartung wird im Voraus, aufgrund bereits erhobener Informationen, der optimale Zeitpunkt für Instandhaltungsmaßnahmen bestimmt.
Wichtig ist es, bei der Instandhaltung auch für die nötige Sicherheit zu sorgen: Denn die Instandhaltung, die eigentlich Ausfälle in der Produktion verhindern soll, birgt oft hohe Unfall- und Verletzungsrisiken für die Mitarbeiter. Wer den Arbeitsprozess optimieren will, verändert beispielsweise Schutzeinrichtungen an einer Maschine und bringt sich somit in Gefahr. So kommt es in Deutschland jährlich zu etwa 500 tödlichen Arbeitsunfällen. Daher ist es wichtig, dass die Instandhaltung von Experten vorgenommen wird, die über genügend Know-How verfügen.
Beispiel: Die Motorspindel als Teil von Werkzeugmaschinen
Die Motorspindel ist ein wichtiger Teil von Werkzeugmaschinen: Sie ist mitverantwortlich für deren Leistung und Genauigkeit. Da sie als direktangetriebene, genau gelagerte Welle mit dem Antrieb gekoppelt wird, können Werkstücke sehr präzise und mit hoher Rotationsgeschwindigkeit bearbeitet werden. Motorspindeln werden beispielsweise bei CNC-Drehmaschinen eingesetzt.
- Vorteile und Nachteile
Motorspindeln besitzen viele Vorteile: So haben sie eine kompakte Bauform und eine niedrige Geräuschemission, können einfach gewartet werden und eignen sich gut zur Auslagerung. Außerdem führten gestiegene Anforderungen in den Achtzigern zu einem Direktantrieb der Spindeln, was eine genauere Bearbeitung und höhere Rotationsgeschwindigkeiten ermöglichte. Dadurch kommt es bei Anlagen wie den CNC-Maschinen zu einer Produktivitätssteigerung: Es können höhere Stückzahlen bei konstanter Qualität gefertigt werden.
Doch trotz der vielen Vorteile kann es bei Anlagen zu einem Spindelschaden, zum Beispiel einem Lagerschaden kommen. Ob durch Verschleiß, Kollision, Schmutz oder Schmierung, ein Spindelschaden hat immer negative Auswirkungen auf
Mit regelmäßigen Inspektionen können Spindelschäden und damit Produktionsausfälle verhindert werden.
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die Fertigung: Die Maschine fällt aus und die Produktion steht still, was für das Unternehmen große Verluste bedeuten kann.
- Bei Spindelschäden: Spindelreparatur oder Spindelaustausch?
Tritt ein Spindelschaden bei einer Maschine auf, muss schnelle und zuverlässige Hilfe geleistet werden. Die Spindel muss in dem Fall entweder repariert oder ausgetauscht werden, um die Funktionsfähigkeit der Anlage wieder zu gewährleisten, und weiter produzieren zu können. Der DMG / MORI SEIKI Spindelservice stellt beispielsweise beide Dienstleistungen zur Verfügung und bietet rund um die Uhr einen Support an. Doch was ist sinnvoller und günstiger: eine Reparatur oder ein Austausch der Spindel? Grundsätzlich kann die Wahl von der jeweiligen Situation des betroffenen Unternehmens abhängig gemacht werden. Spindeln zu reparieren ist zwar vergleichsweise günstig, dauert jedoch wesentlich länger als sie sofort auszutauschen, und erhöht somit die Dauer des Maschinenstillstands. Kosten, die durch die Reparatur gespart werden konnten, gehen dann durch die ausfallsbedingte Produktionsabnahme wieder verloren. Der Spindelaustausch dagegen ist etwas teurer als die Reparatur, erfolgt jedoch innerhalb von nur 24 Stunden und sorgt somit für nur kurze Ausfallzeiten. Dadurch kann die Produktion schneller wieder aufgenommen werden und die Maschine fertigt wieder die gewohnten Stückzahlen. Sowohl die Reparatur als auch der Austausch der Spindel haben also Vor- und Nachteile. Um die Nachteile zu umgehen, ist es daher wichtig, die Spindeln regelmäßig zu inspizieren, Verschleiß oder Kollisionen zu verhindern und den Schäden somit schon im Vorfeld vorzubeugen. Denn so können Spindeln vor Ausfällen geschützt werden, und ihre Lebensdauer wird erhöht. Langfristig führt das zu einer besseren Funktionsfähigkeit der ganzen Anlage und somit zu einer höheren Produktivität, was eine Grundvoraussetzung für den Erfolg eines Unternehmens ist. Präventive oder vorausschauende Instandhaltungen von Maschinen werden somit immer lohnender, weil Stillstände dann im besten Fall gar nicht erst auftreten.
