04203 Arbeitsvorbereitung in der Instandhaltung: Von traditionellen Methoden zu intelligenten Prozessen

Die Arbeitsvorbereitung in der Instandhaltung umfasst sämtliche Maßnahmen und Prozesse, die darauf abzielen, die Effizienz von Instandhaltungstätigkeiten zu maximieren und die damit verbundenen Kosten zu minimieren. Ihr primäres Ziel ist es, die Lohn- und Gemeinkosten pro Leistungseinheit so niedrig wie möglich zu halten. Dies beinhaltet nicht nur die Optimierung der Arbeit der eigenen Mitarbeitenden, sondern auch die Steuerung der Kosten, die durch Fremdleistungsmitarbeitende entstehen. Darüber hinaus zielt die Arbeitsvorbereitung darauf ab, indirekte Materialkosten durch die effiziente Bereitstellung von Instandhaltungsmaterial zu senken und Stillstandszeiten von Anlagen zu verkürzen, um Stillsetzungs- bzw. Ausfallkosten zu reduzieren.

Instandhaltung selbst ist ein breites Feld, das verschiedene Aktivitäten umfasst: klassische Wartung, Inspektion und Instandsetzung von Anlagen, aber auch Änderungen, Umrüstungen und Neueinrichtungen für spezifische Produktionsbedürfnisse. Gelegentlich fallen auch Neubauten oder Montagen auf dem Unternehmensgelände in den Aufgabenbereich der Instandhaltungshandwerker. Die dabei anfallenden Aufwendungen gliedern sich typischerweise in Eigenleistungskosten (Lohn- und Gemeinkosten des ausführenden Personals), Materialentnahmekosten (für Ersatzteile und Hilfsstoffe aus Lagerbeständen) und Fremdlieferungskosten (für externe Güter und Dienstleistungen).

Die moderne Industrielandschaft stellt immer höhere Anforderungen an die Instandhaltung. Unternehmen stehen unter kontinuierlichem Druck, die Effizienz, Anlagenverfügbarkeit und Kosteneffizienz zu steigern. In komplexen Produktionssystemen, in denen einzelne Prozessschritte voneinander abhängig sind, können ungeplante Ausfälle selbst einer einzelnen Maschine erhebliche Konsequenzen haben, wie u. a. signifikante Produktionsverluste sowohl für vor- als auch für nachgelagerte Prozesse und Anlagen. Traditionelle Instandhaltungsstrategien, die oft reaktiv oder starr präventiv ausgelegt sind, erweisen sich in diesem dynamischen Umfeld als ineffizient. Sie können zu unnötigen Ausfallzeiten, überhöhten Lagerbeständen und einer allgemeinen Komplexität der Instandhaltungsprozesse führen.

Angesichts dieser Herausforderungen vollzieht sich in der Instandhaltung ein fundamentaler Wandel, der maßgeblich durch die Prinzipien der Industrie 4.0 und den Einsatz neuer Technologien vorangetrieben wird. Die industrielle Instandhaltung hat sich durch die Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) bereits deutlich verändert. Industrie 4.0 führt zu einer zunehmenden Digitalisierung und horizontalen wie vertikalen Datenintegration; ermöglicht die umfassende Digitalisierung physischer Prozesse und eine datengesteuerte Automatisierung von Abläufen. Diese Entwicklung zielt darauf ab, Ausfallrisiken proaktiv zu minimieren und erhebliche Einsparpotenziale zu erschließen.

Instandhaltung als direkter Wertschöpfer
Neue Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), künstliche Intelligenz (KI), Cloud-Computing und cyber-physische Systeme (CPS) sind die treibenden Kräfte hinter dieser Transformation. Sie ermöglichen einen Paradigmenwechsel hin zu intelligenten und prädiktiven Instandhaltungsansätzen, die über die bloße Reaktion auf oder die zeitbasierte Vorbeugung von Problemen hinausgehen. Diese Entwicklung verändert die Arbeitsvorbereitung grundlegend von einer primär administrativen Planungsfunktion zu einer proaktiven, datengesteuerten Optimierungsfunktion. Dies impliziert eine strategische Neuausrichtung, bei der Instandhaltung nicht mehr nur als notwendiger Kostenfaktor, sondern als direkter Wertschöpfer für die Anlagenverfügbarkeit und die gesamte Produktionssicherheit des Unternehmens betrachtet wird. Die Fähigkeit, Probleme zu verhindern, bevor sie auftreten, und optimale Wartungs-, Inspektions- und insbesondere Instandsetzungszeitpunkte präzise vorherzusagen, ist ein qualitativer Sprung, der die Instandhaltung zu einem intelligenten Zentrum für die Wertschöpfung macht.

Die Arbeitsvorbereitung in der Instandhaltung lässt sich grundsätzlich in zwei Hauptkategorien unterteilen: die vorgangsabhängige und die vorgangsunabhängige Arbeitsvorbereitung.

Vorgangsabhängige Arbeitsvorbereitung
Die vorgangsabhängige Arbeitsvorbereitung konzentriert sich auf organisatorische Maßnahmen, die sich auf einen spezifischen, im Voraus klar definierten Arbeitsvorgang (beispielsweise Wartung oder Inspektion) beziehen. Dabei müssen der Arbeitsinhalt des Vorgangs genau bekannt sein und ausreichend Zeit für die Vorplanung und -bereitung zur Verfügung stehen. Zudem muss der Vorgang von hinreichender Größe sein, damit die zusätzlichen Aufwendungen für die Arbeitsvorbereitung durch entsprechende Rationalisierungseffekte wieder ausgeglichen werden können. Ein typisches Beispiel dafür ist das wiederholte Einrichten oder Umrüsten von Produktionsanlagen für zeitlich befristete Produktionsaufträge.

Vorgangsunabhängige Arbeitsvorbereitung
Im Gegensatz dazu umfasst die vorgangsunabhängige Arbeitsvorbereitung organisatorische Maßnahmen, die die Lohn- und Gemeinkosten pro Leistungseinheit beeinflussen, ohne einen ganz bestimmten Arbeitsvorgang im Blick zu haben. Beispiele dafür sind die Optimierung der Ausrüstung von Handwerkern oder die Vereinfachung von Verwaltungsroutinen. Ein wesentlicher Aspekt ist, dass ein beträchtlicher Teil des gesamten Arbeitsvolumens einer Instandhaltungsgruppe – je nach Gewerk zwischen 20 % und 50 % oder sogar mehr – nicht individuell vorgangsorientiert vorbereitet werden kann. Für diese Anteile ist man ausschließlich auf die nicht vorgangsorientierten Maßnahmen angewiesen.

Die Lohn- und Gemeinkosten für einen Arbeitsvorgang werden von drei Faktoren beeinflusst: der Arbeitstechnologie (Verfahren und Werkzeuge), der Arbeitsorganisation (Ablauf und Koordination der Tätigkeiten) und der Arbeitsgeschwindigkeit der Mitarbeitenden. Während Rationalisierungen in der Arbeitstechnologie oder Versuche zur Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit nur begrenzte und oft nicht nachhaltige Einsparungen erzielen, erweist sich die Arbeitsorganisation als das primäre Feld für die Arbeitsvorbereitung im weiteren Sinne.

Primärer Hebel für Kostensenkungen
Das zentrale Ziel der Arbeitsvorbereitung ist es, den Anteil der Arbeitszeit zu erhöhen, den Handwerker für direkt produktive Tätigkeiten aufwenden, und im Gegenzug den Anteil des sogenannten „Leerlaufs” zu senken. Der hohe Anteil an „Leerlauf”-Tätigkeiten ist die direkte Ursache für signifikante Ineffizienzen und hohe Kosten in der Instandhaltung. Dies macht die Reduzierung von Leerlauf zum primären Hebel für Kostensenkungen und Effizienzsteigerungen, unabhängig von der Einführung neuer Technologien. Die direkten kausalen Zusammenhänge sind klar: Ein hoher Leerlauf führt zu hohen Lohn- und Gemeinkosten pro Leistungseinheit. Die Arbeitsvorbereitung zielt darauf ab, diesen Leerlauf zu minimieren, wodurch sich enorme Effizienzpotenziale ergeben. Denn selbst kleine prozentuale Reduktionen des Leerlaufs können zu erheblichen Einsparungen führen.