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Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungs-
Strategie
Dr.-Ing. Heinz Rieger
Norddeutsche Instandhaltungstage 2012
28.-29.02.2012 Bremerhaven
Der Industriepark Höchst und unsere Kunden
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Vorstellung Infraserv Höchst
29.02.2012 3 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Infraserv Höchst bietet Expertise in infrastrukturellen Sekundärprozessen
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
4
Die wesentlichen Infrastruktur-
einrichtungen von Infraserv Höchst
Rückstands- Verbrennungs-
anlage Abwasserreini- gungsanlage/
BioHoch-Reaktoren
Klärschlamm- verbrennungs-
anlage
Purified Water
Anlage Gasturbine/Kraftwerk
Abwasser- vorbehandlungs-
anlage
Trimodalport
Nutzfahrzeug-
zentrum
Neues Logistik Center
29.02.2012 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
5
Investitionsprojekte 2006-2011
von Infraserv Höchst
Wasserstoff-
tankstelle
Biogasanlage Zweite
Gasturbine
Ersatzbrennstoff-
Krafwerk
Neues Logistik Center Bioerdgas-Auf-
bereitungsanlage
29.02.2012 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Vom Anlagenrisiko zur
Instandhaltungsstrategie
29.02.2012 6 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Aufgabe:
Anlagen-Verfügbarkeit zu minimalen Gesamtkosten
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Verbesserung der Planungssicherheit durch transparente Prozesse
29.02.2012 7 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Lösung
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Inhalt
Anlagen-Bewertung
Instand-haltungs-Strategien
IH-Budget und Risiko
29.02.2012 8 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Was bedeutet Anlagenrisiko?
ungeplante Nichtverfügbarkeit der Produktionsanlage
29.02.2012 9 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Wie läßt sich das Risiko berechnen?
nach DIN 31000:
Schadenshöhe x Eintrittswahrscheinlichkeit mit [Risiko] = €
29.02.2012 10 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
allgemein
Risiko = Möglichkeit der Abweichung vom Planwert
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Identifizierung von Anlagenrisiken
29.02.2012 11 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Engpässe finden
Totalausfall
Leistungs-minderung
kritische Anlagenteile
Ausfallrate
Reparatur-zeit
Bad-Actor-Analyse
W+I-Aufwand
Instand- setzungs-
kosten
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
geplante Instandhaltung
ungeplante
Instandsetzung
betrieblicher Mehraufwand
Opportunitätskosten
(entgangener
Deckungsbeitrag)
geplante IH-Projekte
Berechnung der Schadenshöhe
29.02.2012 12 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Instandhaltungs-
Aufwand
ungeplant: Schadenshöhe
Betriebsaufwand
geplant
Gesamtkosten
Was sind Opportunitätskosten?
29.02.2012 13 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
variable Kosten vor Stillstand
Umsatz vor Stillstand
Zeit t
Stillstand
Umsatz nach Stillstand
variable Kosten nach Stillstand
[€]
DB vor Stillstand
DB nach Stillstand
Erlöse
Kosten
Opportunitätskosten
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Wie kommt man zur
Eintrittswahrscheinlichkeit?
Erfahrung der Mitarbeiter aus Betrieb und Instandhaltung
Datenhistorie (z.B. aus SAP)
Herstellerangaben
29.02.2012 14 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Risiko-Aufwands-Matrix (RAM)
29.02.2012 15 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
A1
A2
A3
A4
A5
0 T€
50 T€
100 T€
150 T€
200 T€
250 T€
300 T€
350 T€
400 T€
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Sch
ade
nsh
öh
e
Ausfallwahrscheinlichkeit
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Prinzipielle IH-Strategie
29.02.2012 16 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Ausfallwahrscheinlichkeit
Sch
aden
sh
öh
e 1
vorher
1
nachher
2
nachher
2
vorher
Durchmesser ~ jährlicher IH-Aufwand
Ziele:
• hohe Risiken mit geringem
zusätzlichen Aufwand reduzieren (1)
• hohe Kosten mit geringer
Risikosteigerung reduzieren (2)
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Variation der IH-Strategien zur Senkung
der wahrscheinlichen Gesamtkosten
29.02.2012 17 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Ge
sam
tau
sfal
lwa
hrs
che
inli
chke
ite
n f
ür
all
e A
gg
rega
te
Ausfallwahrscheinlichkeit eines einzelnen Aggregats
7 Aggregate2 dürfen ausfallen
2 Aggregate1 darf ausfallen
3 Aggregate1 darf ausfallen
Trügerische Sicherheit:
Verringerung des Risikos durch Redundanz?
29.02.2012 18 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
k
i
ini xxi
nxp
0
)1(1)(
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
IH-Kosten / Risiko – Portfolio Priorisierung von IH-Projekten
29.02.2012 19 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger 19
|DK|>DR
X €
X € Optimierungsbereich für hohe
Kosten bei geringeren zusätzlichen
Risiken
|DR|>DK
Optimierungsbereich
für hohe Risiken bei
geringeren zusätzlichen
Kosten
DR = Rt+1 - Rt Risiko-Änderung
Kostenänderung DK = Kt+1 - Kt
verbotener Bereich
DR>0 und DK>0
IH-Optimierung
da
DR<0 und DK<0
Rmax
Kmax aus IH-Budget 0
0
-Rt
-Kt
maximales
akzeptiertes
Risiko
zu vermeiden da
unwirtschaftlich
zu vermeiden da
unwirtschaftlich
Akzeptanz-Kennlinie
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
IH-Strategie aus Risikomatrix
29.02.2012 20 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Schadenshöhe bis
1000 T€ Optimierung/
Anlagenverfügbarkeit verbessern
500 T€ Zustandsorientierte / vorhersehende IH
50 T€ Wartung & Inspektion / vorbeugende IH
5 T€ Störungsbedingte / ungeplante IH
500 €
0,2 0,5 1 2 5 Ausfälle pro Jahr
Standard IH-Strategie
Ausfallhäufigkeit
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Läßt sich das gesamte Anlagenrisiko aus
den Einzelrisiken berechnen?
29.02.2012 21 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Einzelrisiko aller Ereignisse ist jeweils10 T€
Wahrscheinliche Schadensverläufe:
A: alle 30 Jahre mit jeweils 300 T€
B: alle 100 Jahre mit jeweils 1.000 T€
C: 4 mal in 5 Jahren mit jeweils 13 T€
D: alle 3 Jahre mit jeweils 30 T€
C
D
10 T€
100 T€
1.000 T€
1% 10% 100%
Sch
ade
nsh
öh
e
Ausfallwahrscheinlichkeit
Risiko-Aufwands-Matrix
A
B
10 T€
100 T€
1.000 T€
1% 10% 100%
Sch
ade
nsh
öh
e
Ausfallwahrscheinlichkeit
Risiko-Aufwands-Matrix
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Kombinationen der Schadensereignisse
29.02.2012 22 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
A1 fällt aus
A2 fällt aus
A3 fällt aus
A4 fällt aus
A4 fällt nicht aus
A3 fällt nicht aus
A4 fällt aus
A4 fällt nicht aus
A2 fällt nicht aus
A3 fällt aus
A4 fällt aus
A4 fällt nicht aus
A3 fällt nicht aus
A4 fällt aus
A4 fällt nicht aus
10%
20%
60%
5%
P = 0,06%
40%
80%
P = 1,14%
P = 0,04%
P = 0,76%
P = 0,24%
P = 4,56%
P = 0,16%
P = 3,04%
A1 fällt nicht aus
……..
……..
50 T€
30 T€
10 T€
100 T€
190 T€
90 T€
180 T€
80 T€
160 T€
60 T€
150 T€
50 T€
Summe aller Risiken = 22 T€
90%
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Risikoaggregation und Schadensverteilung
29.02.2012 23 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
10
100
1000
0,1% 1,0% 10,0%
Sch
ad
ensh
öh
e /
T€
Ausfallwahrscheinlichkeit der Anlagenteile und deren Kombinationen
Blasendurchmesser proportional RisikoA1
A1A2
A1A2A3
A1A2A3A4
A1A2A3A4A5
A1A2A3A5
A1A2A4
A1A2A4A5
A1A3
A1A3A4
A1A4A5
A2
A2A3
A2A3A4
A2A3A4A5
A2A3A5
A2A4
A2A4A5
A3
A3A4
A3A4A5
A3A5
A4
A4A5
A5
kein Ausfall
A1A2A5
A1A3A4A5
A1A3A5
A1A4
A1A5
A2A5
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
0 70 140 210 280 350 420 490 560 630 700Schadensklasse in T€
wahrscheinliche Schadensverteilung
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
0%
5%
10%
15%
20%
25%
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300
Häu
figk
eit
sdic
hte
de
r Sc
had
en
skla
sse
Schadensklasse in T€
20 Anlagenteile, 20.000 Simulationen
nur Instandsetzungskosten nur Opportunitätskosten
Simulation der Schadensverteilung
29.02.2012 24 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Maximalwerte:
Opportunitätskosten 1.065 T€
Instandsetzungskosten 365 T€
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
0%
5%
10%
15%
20%
25%
0 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375
Häu
figk
eits
dich
te
IH-Kostenklasse in T€
Wahrscheinlicher Instandhaltungsaufwand W+I und Instandsetzung, 20.000 Simulationen
29.02.2012 25 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
(Offset von 75 T€ durch jährlichen W+I-Aufwand)
PLAN (80%)
Erwartet (häufigster Wert)
100%
kumulierter IH-Aufwand
80%
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
0%
5%
10%
15%
20%
25%
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
Hä
ufi
gk
eit
sdic
hte
de
r S
cha
de
nsk
lass
e
Schadensklasse in T€
Statistische Verteilung des Gesamtschadensfür 20.000 Simulationen
Gesamtschaden (Opportunitätskosten + Instandsetzungskosten)
Minimum der Gesamtkosten
29.02.2012 26 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
nur für Insolvenzbetrachtung relevant
Risiken aus normaler Geschäftstätigkeit
müssen noch aus Cashflow bezahlbar sein
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Learnings
Die Schadensverteilung bestimmt das Anlagenrisiko.
Die Instandhaltungskosten dürfen nicht allein betrachtet werden.
Die beste Instandhaltungsstrategie minimiert die Gesamtkosten.
29.02.2012 27 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger
Vom Anlagenrisiko zur Instandhaltungsstrategie
Ihre Fragen?
Dr.-Ing. Heinz Rieger
Instandhaltungsmanagement
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Industriepark Höchst
65926 Frankfurt am Main
Telefon + 49 69 305-33607
Telefax + 49 69 305- 9833607
E-Mail [email protected]
Internet www.infraserv.com
28 29.02.2012 Norddeutsche Instandhaltungstage 2012, Infraserv Höchst, Dr.-Ing. Heinz Rieger