In der vorliegenden Arbeit werden anfangs die Grundlagen über die technischen Anlagen näher erläutert, anschließend wird das Wartungskonzept für die HKL-Anlage vorgestellt. Am Ende der Arbeit soll gezeigt werden, wie "Condition Monitoring" die Zuverlässigkeit der Komponenten beeinflusst und ob eine zustandsorientierte Wartung Einfluss auf die Life Cycle Costs hat.
Durch die steigende Globalisierung steigt ebenfalls der Wettbewerbsdruck und die damit verbundene Erwartung an die technischen Anlagen. Es werden jährlich mehrere Millionen Euro ausgegeben, damit die technischen Anlagen ordnungsgemäß weiter betrieben werden können. Die ständige Instandhaltung ist nicht nur mit hohen Wartungskosten, sondern auch mit einem enormen Aufwand verbunden. Weiters werden die Subkomponenten während der geplanten Wartung ausgetauscht, obwohl die Lebensdauer noch lange nicht am Ende ist. Dies ist nicht kundenfreundlich und wirkt sich negativ auf die Umwelt aus. Um dieser Problematik entgegenzuwirken, hat sich der Autor überlegt, ein Wartungskonzept für eine HKL-Anlage zu entwickeln, bei dem der Betreiber der HKLAnlage nur dann warten muss, wenn es notwendig ist. Der Autor konzentriert sich auf eine HKL-Anlage, die in Schienenfahrzeugen bzw. im öffentlichen Personenverkehr eingesetzt wird.
Condition Monitoring Systeme (CMS) kommen in verschiedenen Bereichen zum Einsatz und bringen diverse Vorteile mit sich. So zum Beispiel werden sie bei Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) genutzt, um den Anlagenzustand zu überwachen oder zu dokumentieren. Gleiches gilt für deren Bestanteile. Bei den Condition-Monitoring-Systemen ist es wichtig, ständig zu planen, zu kontrollieren und Instandhaltungsmaßnahmen durchzuführen. Schäden und Defekte können erst bei Eintreten gesehen werden. Daher werden Ersatzteile und eine geeignete Logistik häufig erst besorgt, wenn diese auftreten.
Inhaltsverzeichnis
- 1. EINLEITUNG
- 1.1 Problemstellung
- 1.2 Forschungsfrage, Ziel und Methodik
- 2. INSTANDHALTUNG
- 2.1 Wartung
- 2.2 Inspektion
- 2.3 Instandsetzung
- 2.4 Verbesserung
- 2.5 Messen der Instandhaltung
- 2.3.1 Mean Time Between Failure
- 2.3.2 Mean Time Between Repair
- 2.3.3 Mean Time Between Maintenance
- 2.6 Arten der Instandhaltung
- 2.6.1 Korrektive Instandhaltung
- 2.6.2 Präventive Instandhaltung
- 2.6.3 Prospektive Instandhaltung
- 2.6.4 Zustandorientierte Instandhaltung
- 2.6.5 Vorausschauende Instandhaltung
- 2.7 Instandhaltungsstrategie
- 2.7.1 Auswahl für die Instandhaltungsstrategie
- 2.7.2 Strategieauswahlverfahren
- 2.8 Instandhaltungscontrolling
- 3. RISIKOMANAGEMENT
- 3.1 RISIKO
- 3.2 DEFINITION RISIKOMANAGEMENT
- 3.3 RISIKOSTRATEGIE
- 3.4 RISIKOIDENTIFIKATION
- 3.5 RISIKOBEWERTUNG
- 3.6 RISIKOHANDHABUNG
- 3.7 RISIKOCONTROLLING
- 4. RAMS UND LCC
- 4.1 RAMS
- 4.1.1 Zuverlässigkeit
- 4.1.2 Verfügbarkeit
- 4.1.3 Instandhaltbarkeit
- 4.1.4 Sicherheit
- 4.2 ANALYSENMETHODEN
- 4.2.1 FMEA
- 4.2.2 FTA
- 4.2.3 FMEDA
- 4.3 LIFE CYCLE COSTING
- 5. HKL ANLAGE FÜR STRABENBAHN (HEIZUNG KÜHLUNG LÜFTUNG)
- 5.1 BETRIEBSARTEN
- 5.2 AUFBAU
- 5.2.1 Relevanten Subkomponenten der HKL-Anlage
- 5.3 WARTUNGSPLAN DER HKL-ANLAGE
- 6. CONDITION MONITORING
- 6.1 CBM-CONDITION BASED MONITORING
- 6.1.1 Frequenzanalyse
- 7. UMSETZUNG DES KONZEPTES
- 7.1 AUFBAU EINES RADIALLÜFTERS
- 7.2 KOMPONENTEN ZUR ÜBERWACHUNG DES LÜFTERS
- 7.2.1 Implementierung der ausgewählten Komponenten
- 8. VERGLEICH DER WARTUNGSKONZEPTE
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Bachelorarbeit zielt darauf ab, ein Instandhaltungskonzept unter Verwendung von Condition Monitoring für eine HKL-Anlage im Straßenbahnverkehr zu entwickeln. Die Arbeit untersucht verschiedene Instandhaltungsstrategien und -methoden, um die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Anlage zu optimieren und die Lebenszykluskosten (LCC) zu minimieren.
- Entwicklung eines Instandhaltungskonzeptes für eine HKL-Anlage
- Anwendung von Condition Monitoring (CBM) zur Zustandsüberwachung
- Analyse verschiedener Instandhaltungsstrategien
- Bewertung von RAMS-Kriterien (Reliability, Availability, Maintainability, Safety)
- Optimierung der Lebenszykluskosten (LCC)
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik der Bachelorarbeit ein. Es beschreibt die Problemstellung, die Forschungsfrage, die Zielsetzung und die angewandte Methodik. Die Problemstellung beleuchtet die Herausforderungen der Instandhaltung von komplexen Anlagen wie HKL-Systemen im öffentlichen Verkehr und die Notwendigkeit, effiziente und kostengünstige Strategien zu entwickeln. Die Forschungsfrage wird präzise formuliert und der methodische Ansatz zur Beantwortung der Frage wird dargelegt.
2. Instandhaltung: Dieses Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über verschiedene Instandhaltungsarten, -strategien und -kennzahlen. Es werden korrektive, präventive, prospektive und zustandsorientierte Instandhaltung erläutert, zusammen mit wichtigen Kennzahlen wie MTBF, MTTR und MTBM. Das Kapitel behandelt auch die Auswahl geeigneter Instandhaltungsstrategien und deren Einfluss auf die Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und die Lebenszykluskosten der Anlage. Es legt die Grundlagen für die spätere Entwicklung des Instandhaltungskonzeptes im Kontext der Forschungsfrage.
3. Risikomanagement: Dieses Kapitel befasst sich mit dem Risikomanagement im Zusammenhang mit der Instandhaltung der HKL-Anlage. Es definiert Risiko, beschreibt die verschiedenen Phasen des Risikomanagements (Identifikation, Bewertung, Handhabung, Controlling) und erläutert, wie Risiken minimiert und die Sicherheit der Anlage gewährleistet werden können. Die Bedeutung des proaktiven Risikomanagements für die langfristige Zuverlässigkeit und den wirtschaftlichen Betrieb der Anlage wird hervorgehoben.
4. RAMS und LCC: Dieses Kapitel beschreibt die Bedeutung der RAMS-Kriterien (Reliability, Availability, Maintainability, Safety) und der Lebenszykluskosten (LCC) für die Instandhaltungsplanung. Es werden verschiedene Analysemethoden vorgestellt (FMEA, FTA, FMEDA), die zur Bewertung der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit der Anlage beitragen. Die Optimierung dieser Faktoren im Hinblick auf die Minimierung der LCC steht im Mittelpunkt dieses Kapitels.
5. HKL Anlage für Straßenbahn (Heizung Kühlung Lüftung): Dieses Kapitel beschreibt die spezifische HKL-Anlage, die im Rahmen der Arbeit betrachtet wird. Es beschreibt deren Aufbau, Betriebszustände und relevanten Subkomponenten. Ein Wartungsplan wird vorgestellt und als Basis für die spätere Integration des Condition Monitorings genutzt. Die detaillierte Beschreibung der Anlage ist entscheidend für die Entwicklung eines maßgeschneiderten Instandhaltungskonzeptes.
6. Condition Monitoring: Dieses Kapitel konzentriert sich auf das Condition Based Monitoring (CBM) als Kernstück des entwickelten Instandhaltungskonzeptes. Es werden die Grundlagen des CBM, insbesondere die Frequenzanalyse, erklärt und deren Einsatzmöglichkeiten zur frühzeitigen Erkennung von Fehlern und zur Optimierung der Instandhaltung erläutert. Die Kapitel dient als Grundlage zur Umsetzung der Methodik.
7. Umsetzung des Konzeptes: In diesem Kapitel wird die praktische Umsetzung des Instandhaltungskonzeptes mit CBM beschrieben. Es wird der Aufbau eines Radiallüfters als Beispielkomponente dargestellt, und die ausgewählten Komponenten zur Überwachung dieses Lüfters werden im Detail erläutert und deren Implementierung beschrieben. Dieses Kapitel zeigt den konkreten Anwendung der entwickelten Konzepte.
8. Vergleich der Wartungskonzepte: Dieses Kapitel vergleicht das entwickelte Instandhaltungskonzept mit traditionellen Ansätzen. Es wird eine Bewertung der Effizienz, Kosten und der Auswirkungen auf die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der HKL-Anlage vorgenommen. Die Ergebnisse dieser vergleichenden Analyse unterstreichen die Vorteile des entwickelten Konzeptes.
Schlüsselwörter
Condition Monitoring, CBM, Instandhaltung, HKL-Anlage, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Risikomanagement, RAMS, LCC, FMEA, FTA, FMEDA, Frequenzanalyse, Präventive Instandhaltung, Zustandorientierte Instandhaltung.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Bachelorarbeit: Instandhaltungskonzept für eine HKL-Anlage im Straßenbahnverkehr mit Condition Monitoring
Was ist das Thema dieser Bachelorarbeit?
Die Bachelorarbeit entwickelt ein Instandhaltungskonzept für eine Heizung, Kühlung, Lüftung (HKL)-Anlage im Straßenbahnverkehr. Der Fokus liegt auf der Anwendung von Condition Monitoring (CBM) zur Optimierung der Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und der Lebenszykluskosten (LCC).
Welche Instandhaltungsstrategien werden betrachtet?
Die Arbeit untersucht verschiedene Instandhaltungsstrategien, darunter korrektive, präventive, prospektive und zustandsorientierte Instandhaltung. Die Auswahl der optimalen Strategie basiert auf einer Analyse der RAMS-Kriterien (Reliability, Availability, Maintainability, Safety) und der LCC.
Was ist Condition Monitoring (CBM) und wie wird es angewendet?
Condition Monitoring ist eine zustandsorientierte Instandhaltungsmethode. Die Arbeit nutzt CBM, um den Zustand der HKL-Anlage kontinuierlich zu überwachen und potenzielle Ausfälle frühzeitig zu erkennen. Die Frequenzanalyse wird als Methode des CBM eingesetzt.
Welche Analysemethoden werden verwendet?
Zur Bewertung der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit der Anlage werden verschiedene Analysemethoden eingesetzt, darunter Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), Fault Tree Analysis (FTA) und Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis (FMEDA).
Wie werden die Lebenszykluskosten (LCC) berücksichtigt?
Die Minimierung der LCC ist ein wichtiges Ziel der Arbeit. Die verschiedenen Instandhaltungsstrategien werden hinsichtlich ihrer Kosten bewertet, um ein wirtschaftlich optimales Konzept zu entwickeln.
Welche konkreten Komponenten der HKL-Anlage werden betrachtet?
Die Arbeit konzentriert sich auf eine spezifische HKL-Anlage im Straßenbahnverkehr. Der Aufbau, die Betriebszustände und relevante Subkomponenten der Anlage werden detailliert beschrieben, wobei ein Radiallüfter als Beispielkomponente für die Implementierung des CBM dient.
Wie wird das entwickelte Instandhaltungskonzept umgesetzt?
Die praktische Umsetzung des Konzeptes beinhaltet die Auswahl und Implementierung von Komponenten zur Überwachung des Radiallüfters. Die detaillierte Beschreibung der Implementierung der ausgewählten Komponenten ist Bestandteil der Arbeit.
Wie wird das entwickelte Konzept mit traditionellen Ansätzen verglichen?
Die Arbeit vergleicht das entwickelte Instandhaltungskonzept mit traditionellen Ansätzen, um die Effizienz, die Kosten und die Auswirkungen auf die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der HKL-Anlage zu bewerten.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?
Condition Monitoring, CBM, Instandhaltung, HKL-Anlage, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Risikomanagement, RAMS, LCC, FMEA, FTA, FMEDA, Frequenzanalyse, Präventive Instandhaltung, Zustandorientierte Instandhaltung.
Welche Kapitel umfasst die Arbeit?
Die Arbeit umfasst acht Kapitel: Einleitung, Instandhaltung, Risikomanagement, RAMS und LCC, Beschreibung der HKL-Anlage, Condition Monitoring, Umsetzung des Konzeptes und Vergleich der Wartungskonzepte. Jedes Kapitel bietet einen detaillierten Überblick über den jeweiligen Aspekt des Instandhaltungskonzeptes.
- Quote paper
- Anonym (Author), 2021, Erstellen eines Instandhaltungskonzeptes mittels "Condition Monitoring", Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1153837
