Thema: Nutzungsdauer und Prüfung mechatronischer Systeme, Februar 2023,

Wir alle wissen, dass eine Störung an einer Industriemaschine sehr viel Geld kostet. Der Bediener hat nichts mehr zu tun, es gibt keine Produktion mehr, aber die Kosten bleiben die gleichen. Wenn die Maschine zu einer Produktionslinie gehört, kann die Störung eine gesamte Produktionskette mit hunderten von Mitarbeitern stilllegen und hunderte von Prozessen unterbrechen. Die Kosten können hunderttausende Euro für jede Stunde Störung übersteigen.
Dieser Artikel ist insbesondere an Maschinenhersteller gerichtet, die Industriemaschinen konstruieren und fertigen. Unser heutiges Thema ist sehr weit gesteckt und besitzt aus theoretischer Sicht zahlreiche Aspekte. Heute sprechen wir nur über Konzepte, die es den Herstellern ermöglichen sicherzustellen, dass ihre Maschine nicht vorzeitig versagt oder eine Störung auftritt, deren Behebung einen längeren Zeitraum erfordert.

Unterm Strich geht es darum, dass der Endkunde (der Nutzer der Maschine) im Fall einer Störung das Problem mit Hilfe der ihm zur Verfügung stehenden Mittel provisorisch beheben kann, während er auf die Ersatzteile wartet. Im Anschluss erläutern wir einige Tricks und Grundregeln in Sachen Benutzerfreundlichkeit für den Kunden:

Die erste Regel lautet, Einfach ist besser. Die Worte im Satz sagen schon alles: je einfacher das Design, umso einfacher kann der Endnutzer verstehen, was gerade nicht richtig funktioniert. Wenn er es versteht, kann er es selbst beheben, provisorisch reparieren oder eindeutig an den Hersteller kommunizieren. Keiner von uns hört gerne den Satz „das funktioniert nicht“. Wir möchten gerne, dass der Kunde sich genauer ausdrückt, beispielsweise: „Die Zuführung am Transportband bleibt hängen, weil die Riemenscheibe zu viel Spiel hat“. Auf diese Weise wissen wir, dass wir dem Kunden die Riemenscheibenbaugruppe mit den dazugehörenden Einzelteilen schicken müssen. Damit der Kunde ermitteln kann, was genau nicht richtig funktioniert, muss das Design klar erkennbaren Funktionsbaugruppen besitzen, ebenso wie Zugänglichkeit und Diagnosemöglichkeiten. Vermeiden Sie das „Verstecken“ von Einzelteilen innerhalb der Maschine, damit das Problem auf einen Blick identifiziert werden kann.

Verwenden Sie in der Konstruktionsphase normalisierte Standardkomponenten: Schrauben, Riemenscheiben, Führungen, Zylinder usw. Wenn Sie nach Maß gefertigte Elemente einsetzen, laufen Sie Gefahr, dass der Endnutzer kein einziges Problem ohne Ihre Ersatzteile beheben kann. Auch wenn einige Maschinenhersteller heute diese Taktik zum Überleben verwenden, raten wir davon ab. Die Endnutzer fühlen sich durch diese Vorgehensweise „versklavt“.
Nichts ist einfacher als Ersatzteile von einem Lieferanten vor Ort zu beziehen. Versuchen Sie also, die Art von Komponenten einzusetzen, die überall auf der Welt verfügbar sind.

2 Strategien sind denkbar: die erste ist, dass der Kunde mit der Maschine die auf einer Liste genannten empfohlenen Verschleißteilen erwirbt und sie bei sich vorrätig hält, um sie schnell austauschen zu können. Die zweite Strategie besteht darin, dass Sie als Maschinenhersteller die Ersatzteile in Ihrem Lager haben, oder sogar im Lager ihrer Vertriebspartner vor Ort, und dadurch die Lieferung aller Verbrauchsmaterialien oder Ersatzteile innerhalb von 24 Stunden garantieren können.

Versuchen Sie die Anzahl der Einzelteile in der gesamten Baugruppe zu reduzieren. Es ist einfacher, eine Braugruppe aus 50 Einzelteilen zu handeln als eine aus 100 Einzelteilen. Ein weiterer Ratschlag ist, die Konstruktion so zu gestalten, dass die Funktionsgruppen einfach ersetzt werden können. Beispielsweise eine Brücke, ein kompletter Bearbeitungskopf oder ein Schaltschrank. Wenn Sie Ihren Kunden zwingen, ein Einzelteil nach dem anderen auszubauen, um die beschädigte Komponente zu erreichen, machen Sie sich keine Freunde, wenn dann irgendwann die Entscheidung für den Kauf der nächsten Maschine ansteht.

Das ist vermutlich das Kapitel, dem Sie die meiste Aufmerksamkeit schenken sollten. Eine präventive Wartung ermöglicht nicht nur das Reduzieren der Gefahr einer unerwarteten Störung, sondern auch eine Steigerung der Umsätze und eine maximale Kundenbindung. Was nach unserer Erfahrung am häufigsten und auch am besten funktioniert, ist das Angebot eines Wartungsvertrags mit dem Kauf der Maschine. Dieser Vertrag kann einen Besuch Ihres Servicetechnikers bei den Anlagen des Kunden pro Quartal, Halbjahr oder Jahr beinhalten, je nachdem, was am besten passt. Im Verlauf dieses Besuchs können Sie feststellen, wie Ihre Maschine verwendet wird, wie zufrieden der Kunde ist, welche Komponenten am meisten leiden usw. Sie können eine Fehleranalyse durchführen und die Verbesserungen in den Konstruktionsprozess einer neuen Maschine einfließen lassen.
Natürlich muss der Wartungsvertrag auch bezahlt werden. Der Besuch Ihres Technikers beinhaltet eine Analyse des Zustands mit Bericht und Empfehlungen für den Austausch bestimmter Komponenten. Sie handeln im Vorfeld der Ereignisse, binden den Kunden an sich und fakturieren zudem diese Art der Instandhaltung jedes Jahr.

Dank all der modernen Steuerungskomponenten wie SPS oder CNC können Sie kontrollieren, was an ihren Maschinen geschieht. Sie können Warnmeldungen, Stillstände und sogar die Daten einiger Sensoren erhalten, wie dem Verschleißsensor, die Schwingungen usw. Sie können sehen, ob der Endnutzer die Instandhaltung mit Abschmieren und die Reinigung durchführt, und können vielleicht sogar Produktionsdaten einsehen, wie Betriebsstundenanzahl, Stillstandzeiten, Anzahl der Teile usw.
Ein Fernzugriff für die Durchführung einer Diagnose kann bei möglichen Störungen sehr viel Stress sparen.

Im Unternehmen (oder bei irgend einem Kunden in der Nähe) eine Maschine verfügbar zu haben, die eine strenge Prüfung der Nutzungsdauer durchführt, hilft beim Antizipieren von Problemen. Einige konkrete Baugruppen können getrennt im Unternehmen selbst geprüft und auf Verbesserungspotenzial analysiert werden.
Früher wurde alles, was gebaut wurde, systematisch auf einem Prüfstand getestet. Heutzutage ist das nicht einfach, denn die Märkte üben einen starken Druck aus und zwingen dazu, neue und wettbewerbsfähigere Produkte schnell herauszubringen.

Es handelt sich im Wesentlichen um einfache und ganz allgemeine Empfehlungen, die Sie sicher bereits berücksichtigen. Schauen wir uns das nochmal an:

Nehmen Sie im Zweifelsfall eine Größe mehr. Von einer Schraube M5 auf M6 zu wechseln, bringt keine großen Mehrkosten, die Lastkapazität wird aber damit verdoppelt. Dasselbe gilt für Lager, Motoren, Linearführungen usw.

Im Wesentlichen geht es darum, die Abstände zwischen den Komponenten zu vergrößern, die irgendeine Last tragen. Beispiele:
– Eine Linearachse mit zwei Schlitten hat eine längere Nutzungsdauer, wenn der Abstand zwischen zwei Schlitten grösser ist. Auf diese Weise wird die Last auf jedem Schlitten verringert.
– 3 Auflagepunkte für eine Drehachse sind besser als nur 2, sie können Schwingungen und ein Durchbiegen vermeiden.
Teile, die vibrieren oder übermäßiger Last ausgesetzt sind, brechen normalerweise ohne Vorwarnung.

Ja, es gibt Komponenten, die wenig oder gar nicht verschleißen. Luftlager, Linearmotoren, Drehmomentmotoren usw. sind Komponenten, die keine Instandhaltung erfordern, die keiner Reibung ausgesetzt sind und folglich nicht verschleißen. Mit dem Einsatz solcher Komponenten können Sie nicht nur Ausfälle der Maschine verhindern, sondern geben Ihren Kunden auch die Sicherheit, dass sie ihren Produkten vertrauen können. Und wenn der Kunde Vertrauen hat, spricht er positiv über Sie, über Ihre Marke, und kauft mehr.
Wenn Sie Interesse an einer Studie haben, um zu ermitteln, wie Linearmotoren, Linearachsen und Drehmomentmotoren die Haltbarkeit Ihrer Maschine verbessern können, rufen Sie uns an und wir führen eine Machbarkeitsstudie durch. Diese Studie ist kostenlos und beinhaltet keinerlei Verpflichtung für Sie. Wir haben Kunden, die mehr als 30 Millionen Zyklen oder 50.000 Betriebsstunden gefahren sind, ohne ein einziges Teil auszutauschen.

Lassen Sie uns gerne einen Kommentar über die unten aufgeführte Kommentar-Box zukommen. Und wenn es ein Thema gibt, das wir Ihrer Meinung nach ansprechen sollten, lassen Sie es uns bitte wissen.

Wir hoffen, dass die bereitgestellten Informationen hilfreich für Sie sind. Wir empfehlen außerdem, unseren Blog zu abonnieren, damit Sie immer über die neusten Nachrichten und technischen Neuheiten rund um Linearachsen und Co informiert sind.

Wir sehen uns im nächsten Kapitel!

Bis dahin, alles Gute!

Das SINADRIVES Team.