Im Rahmen des Total Productive Maintenance (TPM) sind TBM (Time-Based Maintenance) und CBM (Condition-Based Maintenance) zwei unterschiedliche Ansätze zur Planung der Anlagenwartung. Bei TBM werden Komponenten in festen Intervallen ausgetauscht oder gewartet, unabhängig von ihrem tatsächlichen Zustand. CBM löst Wartungsmaßnahmen auf der Grundlage von Echtzeitdaten der Anlagen aus und greift erst ein, wenn Leistungsindikatoren auf ein sich anbahnendes Problem hinweisen. Zusammen bilden sie das Rückgrat einer ausgereiften TPM-Strategie, und die Wahl der richtigen Kombination ist eine der folgenreichsten Entscheidungen, die ein Produktionsteam trifft. Dieser Artikel erläutert, wie die einzelnen Ansätze funktionieren, wo sie zum Einsatz kommen und wie digitale Tools die Spielregeln verändern.
Worin unterscheiden sich TBM und CBM voneinander?
TBM und CBM unterscheiden sich grundlegend darin, was eine Instandhaltungsmaßnahme auslöst. Die zeitbasierte Instandhaltung erfolgt nach einem festen Zeitplan – alle 30 Tage oder alle 500 Betriebsstunden –, unabhängig davon, wie die Anlage tatsächlich funktioniert. Die zustandsbasierte Instandhaltung reagiert auf Daten: Sensoren, Schwingungsmesswerte, Temperaturunterschiede oder Sichtprüfungen bestimmen, wann ein Eingriff erforderlich ist.
Stellen Sie es sich so vor: TBM ist so, als würde man alle drei Monate das Öl im Auto wechseln, egal ob man 200 Meilen oder 3.000 Meilen gefahren ist. CBM ist so, als würde man die Ölviskosität überwachen und das Öl erst wechseln, wenn die Daten zeigen, dass es sich verschlechtert hat. Beide Ansätze haben ihre Berechtigung, lösen aber unterschiedliche Probleme.
Hier sind die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick:
- Auslöser: Bei TBM kommen Kalender- oder Laufzeitintervalle zum Einsatz; bei CBM werden Daten zum Zustand der Anlagen herangezogen
- Kostenprofil: Bei TBM sind die Arbeits- und Ersatzteilkosten vorhersehbar; CBM erfordert Vorabinvestitionen in Sensoren und Überwachungsinstrumente
- Risiko einer übermäßigen Wartung: Bei TBM ist dieses Risiko höher, da Teile oft ausgetauscht werden, bevor dies erforderlich ist; bei CBM ist es geringer.
- Risiko einer unzureichenden Instandhaltung: CBM birgt ein höheres Risiko, wenn Überwachungssysteme ausfallen oder Daten falsch interpretiert werden; TBM ist von seiner Konzeption her konservativer.
- Am besten geeignet: TBM eignet sich für kostengünstige, schnell verschleißende Komponenten; CBM eignet sich für komplexe, hochwertige Anlagen, bei denen ein Ausfall katastrophale Folgen hätte
Keiner der beiden Ansätze ist in jedem Fall überlegen. Die meisten ausgereiften Instandhaltungsprogramme in der Fertigung setzen beide Ansätze parallel ein und ordnen jeden einzelnen den Anlagentypen zu, bei denen er die besten Ergebnisse liefert.
Welchen Platz nimmt TBM innerhalb einer TPM-Strategie ein?
Innerhalb eines TPM-Rahmenkonzepts bildet die zeitbasierte Instandhaltung (Time-Based Maintenance, TBM) die Grundlage. Sie sorgt für einen vorhersehbaren Instandhaltungsrhythmus, der durch systematische, planmäßige Maßnahmen die häufigsten Ausfallursachen – verschlissene Dichtungen, verschmutzte Schmierstoffe und verstopfte Filter – verhindert. Die TBM ist besonders wertvoll für Komponenten mit gut bekannten Verschleißkurven und geringen Austauschkosten.
Im Rahmen von TPM unterstützt TBM direkt die Säule „Geplante Instandhaltung“, eine der acht Kernsäulen der Methodik. Durch den Austausch von Komponenten in festgelegten Intervallen verhindern die Betriebsteams eine große Kategorie ungeplanter Ausfälle, noch bevor diese auftreten. Dies ist besonders wichtig in Fertigungsumgebungen, in denen sich ungeplante Ausfallzeiten innerhalb weniger Minuten auf mehrere Produktionslinien ausweiten können.
TBM funktioniert am besten, wenn es in folgenden Bereichen angewendet wird:
- Verschleißteile wie Filter, Riemen und Dichtungen mit vorhersehbarer Lebensdauer
- Sicherheitskritische Bauteile, bei denen die Folgen eines Ausfalls die Kosten für einen vorzeitigen Austausch übersteigen
- Geräte, die in Umgebungen eingesetzt werden, in denen es schwierig ist, Sensordaten in Echtzeit zuverlässig zu erfassen
- Anlagen, bei denen die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften dokumentierte, in bestimmten Zeitabständen erstellte Inspektionsaufzeichnungen erfordert
Die Einschränkung von TBM im Rahmen einer TPM-Strategie besteht darin, dass es sich nicht an das tatsächliche Verhalten der Anlagen anpasst. Eine Maschine, die zu 60 % ausgelastet ist, benötigt möglicherweise nicht dasselbe Wartungsintervall wie eine Maschine, die mit voller Auslastung läuft. Die Anwendung desselben Zeitplans auf beide Maschinen verschwendet Ressourcen und kann zu unnötigen Produktionsunterbrechungen führen.
Welchen Platz nimmt CBM innerhalb einer TPM-Strategie ein?
Die zustandsorientierte Instandhaltung (Condition-Based Maintenance, CBM) fügt sich in das TPM-Konzept als „Intelligenzebene“ ein, die auf der Grundlage der planmäßigen Instandhaltung aufbaut. Anstatt Komponenten nach einem festen Zeitplan auszutauschen, überwacht die CBM den Zustand der Anlagen in Echtzeit und meldet Anomalien, bevor sie zu Ausfällen führen. Im TPM-Kontext ist die CBM der Mechanismus, der die vorausschauende Instandhaltung ermöglicht – also die proaktive Erkennung von Ausfallrisiken, bevor diese die Produktion beeinträchtigen.
CBM entfaltet seine größte Wirkung bei hochwertigen, komplexen Anlagen: Industriekühlaggregaten, Kompressoren, CNC-Maschinen, Prozesskühlsystemen und unternehmenskritischen Produktionsanlagen, bei denen ein einziger Ausfall zu Verlusten in Höhe von Hunderttausenden führen kann – durch Produktionsausfälle, Notfall-Einsatzkosten und SLA-Strafen. Zu den Dateneingaben für CBM gehören in der Regel Schwingungsanalysen, Wärmebildaufnahmen, Ölanalysen sowie Echtzeit-Leistungskennzahlen aus dem Gebäudeautomationssystem (BAS) der Anlage oder aus integrierten Sensoren.
Im Rahmen eines TPM-Programms unterstützt CBM die Säulen „Frühzeitiges Anlagenmanagement“ und „Selbstständige Instandhaltung“, indem es sowohl Instandhaltungsteams als auch Bedienern Frühwarnsignale liefert. Wenn ein Techniker erkennt, dass die Schwingungssignatur eines Motors außerhalb der normalen Parameter liegt, kann er einen gezielten Eingriff während einer geplanten Stillstandszeit einplanen, anstatt mitten in der Schicht auf einen Ausfall reagieren zu müssen.
Die Herausforderung beim CBM liegt in der Datenqualität und der Interpretation. Die Zustandsüberwachung ist nur dann von Nutzen, wenn die Schwellenwerte korrekt kalibriert sind, die Daten den richtigen Personen zur richtigen Zeit zur Verfügung stehen und die Außendiensttechniker über die erforderlichen Unterlagen verfügen, um auf die aus den Daten gewonnenen Erkenntnisse entsprechend zu reagieren.
Welchen Instandhaltungsansatz sollten Hersteller wählen?
Die meisten Hersteller sollten sowohl TBM als auch CBM einsetzen und diese je nach Anlagentyp und Ausfallrisiko strategisch anwenden. Die Entscheidung lautet nicht „TBM oder CBM“, sondern es geht darum, zu wissen, für welche Anlagen welcher Ansatz geeignet ist. Eine pauschale TBM-Strategie verschwendet Instandhaltungsmittel für Anlagen, die übermäßig gewartet werden. Eine reine CBM-Strategie ohne festgelegte Basiswerte führt zu Überwachungslücken und Compliance-Risiken.
Ein praktischer Rahmen für die Entscheidungsfindung:
- Setzen Sie TBM für kostengünstige Verbrauchsmaterialien, sicherheitsrelevante Komponenten und Anlagen ein, bei denen die Erfassung von Zustandsdaten nicht praktikabel ist
- Setzen Sie CBM bei hochwertigen rotierenden Anlagen, prozesskritischen Systemen und Anlagen mit komplexen, variablen Ausfallarten ein.
- Wenden Sie CBM zusätzlich zu TBM auf Ihre wichtigsten Anlagen an und nutzen Sie die planmäßige Inspektion als Gelegenheit, Zustandsdaten zu erfassen und zu überprüfen, ob das Intervall angepasst werden muss.
Für Hersteller mit großen, dezentralen Außendienstteams macht der strukturelle Fachkräftemangel diese Entscheidung noch dringlicher. Angesichts der geringeren Anzahl verfügbarer Techniker ist jeder unnötige vorbeugende Wartungsbesuch eine Verschwendung von Ressourcen, die für einen Arbeitsauftrag mit höherer Priorität hätten eingesetzt werden können. Die Umstellung hochwertiger Anlagen von TBM auf CBM kann die Gesamtzahl der Wartungsarbeitsstunden erheblich reduzieren, ohne das Ausfallrisiko zu erhöhen – oft ist sogar das Gegenteil der Fall.
Inwiefern unterstützt digitale Außendienstsoftware TBM und CBM?
Digitale Außendienstsoftware ermöglicht es, sowohl TBM als auch CBM in großem Maßstab operativ umzusetzen. Ohne eine Plattform zur Verwaltung von Arbeitsaufträgen, Anlagenhistorien, Techniker-Einsatzplänen und Inspektionsunterlagen scheitert selbst die beste Instandhaltungsstrategie bereits bei der Umsetzung. Die richtige Software macht aus einer Instandhaltungsrichtlinie einen wiederholbaren, überprüfbaren Prozess.
Im Rahmen des TBM automatisiert die Software die Erstellung von Arbeitsaufträgen in den richtigen Intervallen, weist den geeigneten Techniker auf der Grundlage seiner Fähigkeiten und Verfügbarkeit zu und stellt sicher, dass der Techniker mit der richtigen Checkliste und der entsprechenden Anlagen-Dokumentation vor Ort eintrifft. Im Rahmen des CBM empfängt die Plattform Zustandswarnungen, wandelt diese in priorisierte Arbeitsaufträge um und leitet sie an einen Techniker weiter, wobei die relevante Anlagenhistorie und die Diagnosedokumentation mitgeliefert werden – selbst wenn dieser offline in der Fertigungshalle ohne Internetverbindung arbeitet.
Hier haben speziell für den Außendienst in der Fertigung entwickelte Tools einen klaren Vorteil gegenüber generischen Unternehmensplattformen. Tools, die für den industriellen Betrieb konzipiert sind, sind auf die Gegebenheiten in der Fertigung ausgelegt: Offline-Umgebungen, komplexe Anlagenhierarchien, anlagenspezifische Abweichungen in den Arbeitsabläufen und strenge Anforderungen an die ERP-Integration.
Wie Gomocha TBM und CBM in der Fertigung unterstützt
Ungeplante Anlagenausfälle sind das Problem, das Betriebsleiter schlaflose Nächte bereitet. Ganz gleich, ob Ihre Instandhaltungsstrategie auf zeitbasierten Intervallen, der Zustandsüberwachung oder einer Kombination aus beidem basiert – die Lücke zwischen Strategie und Umsetzung ist fast immer ein Problem im operativen Bereich. Genau diese Lücke wollten wir mit Gomocha schließen.
Unsere Außendienstplattform bietet Wartungsteams in der Fertigungsindustrie die Werkzeuge, um sowohl TBM als auch CBM zuverlässig und in großem Maßstab umzusetzen:
- Automatisierte Planung von Arbeitsaufträgen für TBM-Intervalle, keine manuelle Kalenderverwaltung, keine versäumten Wartungszyklen
- Offline-fähige mobile App, mit der Techniker direkt in der Produktion auf den Anlagenverlauf, Sicherheitsunterlagen und Prüflisten zugreifen können – unabhängig davon, ob eine Internetverbindung besteht oder nicht
- Ein No-Code-Workflow-Designer, mit dem Betriebsteams PM-Checklisten je nach Anlagentyp konfigurieren und Prozesse anpassen können, ohne auf die IT warten zu müssen
- Native ERP-Integration mit AFAS und Microsoft Dynamics sowie Schnittstellen für SAP, sodass Zustandswarnungen und abgeschlossene Arbeitsaufträge direkt in Ihre bestehenden Systeme übertragen werden
- Vollständiger Prüfpfad für die Compliance-Dokumentation, der sowohl behördliche Inspektionsaufzeichnungen als auch die Anforderungen aus Serviceverträgen abdeckt
Bei unseren Kunden aus der Fertigungsindustrie konnten wir eine Reduzierung der ungeplanten Ausfallzeiten um bis zu 41 % sowie eine Verbesserung der Erstbehebungsquote um 19 % verzeichnen – Ergebnisse, die sich direkt in geringeren Garantiekosten, einer besseren Einhaltung der SLAs und produktiveren Arbeitsstunden der Techniker niederschlagen. Wenn Sie herausfinden möchten, wo Ihre aktuellen Wartungsabläufe Effizienzpotenziale verschenken, beginnen Sie mit unserer Effizienzbewertung. Dies ist der schnellste Weg, um die Maßnahmen mit der größten Wirkung zu identifizieren, die Ihr Team sofort umsetzen kann.
Häufig gestellte Fragen
Wie entscheiden wir, welche Anlagen konkret zuerst von TBM auf CBM umgestellt werden sollen?
Beginnen Sie damit, Ihre Anlagen nach den Folgen eines Ausfalls und den Wiederbeschaffungskosten zu ordnen. Anlagen, deren Ausfall die größten Produktionsunterbrechungen verursacht und bei denen die Ausfallmuster schleichend und erkennbar sind, eignen sich am besten für CBM. Eine einfache Kritikalitätsmatrix, in der jede Anlage hinsichtlich der Auswirkungen von Ausfallzeiten, der Ausfallhäufigkeit und der Überwachbarkeit bewertet wird, hilft Ihnen dabei, Prioritäten zu setzen, ohne Ihr gesamtes Instandhaltungsprogramm auf einmal umkrempeln zu müssen.
Welche Sensoren oder Überwachungsinstrumente werden in der Regel benötigt, um CBM in der Fertigung umzusetzen?
Die gängigsten Ansatzpunkte sind Schwingungssensoren für rotierende Anlagen (Motoren, Pumpen, Kompressoren), Wärmebildkameras für Schaltschränke und wärmeerzeugende Komponenten sowie Ölanalyse-Kits für Hydraulik- und Schmiersysteme. Viele Hersteller beginnen bei planmäßigen TBM-Rundgängen mit tragbaren Handgeräten, bevor sie in fest installierte IoT-Sensoren investieren. Auf diese Weise können sie den Nutzen der CBM-Daten überprüfen, bevor sie sich auf den Aufbau einer vollständigen Infrastruktur festlegen.
Was sind die häufigsten Fehler, die Hersteller bei der Umsetzung einer kombinierten TBM/CBM-Strategie begehen?
Der häufigste Fehler besteht darin, CBM auf Anlagen anzuwenden, ohne zuvor klare Basisdaten zum Zustand zu erheben, was es nahezu unmöglich macht, normale Schwankungen von einem sich anbahnenden Fehler zu unterscheiden. Knapp dahinter folgt das Versäumnis, Zustandswarnungen mit einem umsetzbaren Arbeitsablauf zu verknüpfen: Sensordaten, die nicht automatisch einen priorisierten Arbeitsauftrag generieren und den richtigen Techniker erreichen, sind nichts weiter als Rauschen. Beginnt man mit gut kalibrierten Schwellenwerten bei einer kleinen Auswahl hochwertiger Anlagen, anstatt die Überwachung sofort flottenweit einzuführen, lassen sich die ersten Ergebnisse deutlich verbessern.
Wie sollten die TBM-Intervalle festgelegt werden, und wie oft sollten sie überprüft werden?
Die anfänglichen TBM-Intervalle werden in der Regel anhand von Herstellerempfehlungen, Branchenstandards oder historischen Ausfalldaten ähnlicher Anlagen festgelegt. Diese sollten jedoch als Ausgangspunkt und nicht als feste Regeln betrachtet werden. Die Intervalle sollten mindestens einmal jährlich oder bei jeder wesentlichen Änderung der Anlagenauslastung anhand der tatsächlichen Wartungsprotokolle und der Ausfallhistorie überprüft werden. Wird eine Komponente regelmäßig in gutem Zustand ausgetauscht, ist das Intervall wahrscheinlich zu kurz; treten Ausfälle vor dem geplanten Austausch auf, ist es zu lang.
Kann CBM in Umgebungen funktionieren, in denen die Netzwerkverbindung in der Fertigung unzuverlässig ist oder gar nicht vorhanden ist?
Ja, allerdings sind dafür Außendienst-Tools erforderlich, die Offline-Funktionen unterstützen. Techniker müssen in der Lage sein, ohne aktive Netzwerkverbindung auf Zustandsdaten, Anlagenhistorie und Prüfchecklisten zuzugreifen und abgeschlossene Arbeitsaufträge wieder mit dem System zu synchronisieren, sobald die Verbindung wiederhergestellt ist. Speziell für den Außendienst in der Fertigung entwickelte Plattformen sind genau auf diese Einschränkung ausgelegt – im Gegensatz zu allgemeinen Unternehmens-Tools, die von einer ständigen Netzwerkverfügbarkeit ausgehen.
Wie können wir ein Geschäftsmodell für Investitionen in CBM entwickeln, wenn die Unternehmensleitung darauf bedacht ist, die Instandhaltungskosten zu senken?
Stellen Sie den ROI anhand von drei messbaren Ergebnissen dar: Reduzierung ungeplanter Ausfälle, Reduzierung unnötiger Arbeitsstunden für vorbeugende Wartung sowie Verlängerung der Lebensdauer von Komponenten durch die Vermeidung sowohl vorzeitiger Austausche als auch „Run-to-Failure“-Szenarien. Erfassen Sie die ungeplanten Ausfälle der letzten 12 Monate für Ihre 10 wichtigsten kritischen Anlagen, berechnen Sie die Gesamtkosten einschließlich Notfallpersonal, Produktionsausfall und Eillieferungen von Ersatzteilen und vergleichen Sie diese mit den geschätzten Kosten für die CBM-Überwachung derselben Anlagen. In den meisten Produktionsumgebungen macht bereits ein einziger vermiedener katastrophaler Ausfall die Kosten für ein Jahr Zustandsüberwachungsinfrastruktur wieder wett.
Inwiefern steht die Säule „Autonome Instandhaltung“ des TPM-Konzepts im Zusammenhang mit einem CBM-Programm?
Im Rahmen der „Autonomous Maintenance“ werden Bediener darin geschult, Verantwortung für die grundlegende Wartung der Anlagen und die frühzeitige Erkennung von Anomalien zu übernehmen, was direkt in ein CBM-Programm einfließt. Wenn Bediener befähigt werden, ungewöhnliche Geräusche, Temperaturänderungen oder Schwingungsmuster im Rahmen ihrer täglichen Rundgänge zu protokollieren, bilden sie eine zusätzliche Ebene der Zustandsüberwachung, die kein Sensornetzwerk vollständig ersetzen kann. Die Integration der Beobachtungen der Bediener in dasselbe System für Arbeitsaufträge und Anlagenhistorie, das auch von Wartungstechnikern genutzt wird, stellt sicher, dass Frühwarnsignale erfasst, eskaliert und bearbeitet werden, bevor sie zu Ausfällen führen.