Forschungsbericht 2005



Planned Maintenance System (Forschungsprojekt WIPS TP B 1)

Institut: Elektrische Energiesysteme und Automation
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Günter Ackermann
Stellvertretende Projektleitung: Dipl.-Ing. Christian Scharfetter
Projektnummer: E.6-09.113
Laufzeit: 12.01.2002 - 31.03.2005
Finanzierung: Haushalt


 

In dem Verbundprojekt "Wettbewerbsvorteile durch informationstechnisch unterstützte Produktsimulation im Schiffbau" (WIPS) sollen durch Integration der Informationstechnologie und der "klassischen" Ingenieurwissenschaften der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit eines Schiffes in der Entwurfsphase durch Simulation unterstützt werden und aus der Simulation Ansätze für Produktverbesserungen gefunden werden. In dem Teilprojekt "Planned Maintenance" wird ein Verfahren entwickelt, mit dem eine beanspruchungsabhängige Wartung der Schiffsmaschinenanlage unterstützt werden kann. Durch systemweite Verknüpfung der in der Schiffsautomation vorhandenen Messwerte und Daten werden Aussagen über die Beanspruchung von Komponenten abgeleitet und erforderliche Wartungsmaßnahmen angezeigt. Dieses soll auch dazu führen, dass die Anzahl von Seeunfällen, die nach der Statistik vom Bundesoberseeamt "Seeunfalluntersuchung zwischen 1986 und 2001" in der Berufsschifffahrt in 89,11 % aller Fälle auf personelles Fehlverhalten und lediglich zu 9,24 % auf Mängel des Schiffes und seiner Bestandteile zurück zuführen sind, reduziert werden können. Die Gründe für das menschliche Versagen, wie die fehlerhafte Durchführung von Manövern (17,15 %), fehlerhafte Bedienung von Anlagen/Geräten (4,4 %), unzureichende(s) Besetzung/Wachegehen/Ausguck (18,4 %), zeigen das die Art der Automations- und Alarmanlagen mit einer großen Anzahl von gleichzeitigen oder undifferenzierten Meldungen ein Optimierungspotenzial für eine verbesserte Schiffssicherheit bieten, da nur 0,43 % der Unfälle auf eine unzureichende Ausbildung oder Befähigung des Personals zurückzuführen sind. Das menschliche Versagen also betriebsbedingt hervorgerufen wird und somit der Betrieb und die Überwachung der Schiffsantriebsanlage über die Automations- und Alarmanlage verbessert werden muss, um ein Steigerung der Betriebssicherheit zu erreichen. Durch den räumlichen Abstand, der durch die Prozessführung aus einer Leitwarte oder einem Bord-Management Center zwischen Bedienpersonal und Schiffsmaschinenanlage gegeben ist, entfällt bei Störungen das Erkennen von offensichtlichen Zusammenhängen zwischen Fehlern und deren Ursachen. Als Folge des heute üblichen technischen Standards treten im Vergleich zu früher weniger Störungen auf, es steht jedoch auch weniger Personal zur Verfügung. Durch die Reduktion der Störungshäufigkeit fehlt dem Bedienpersonal Übung, bei unplanmäßigen Abläufen unter Zeitdruck die richtigen Maßnahmen zu ergreifen. Die durch die in diesem Projekt erarbeiteten Zusammenhänge sollen eine automatische Selektion der auflaufenden Alarmmeldungen und daraus folgende Anwei-sungen für zu treffende Maßnahmen ermöglichen und so zukünftig die Besatzungen unterstützen.Auf Grund der beschriebenen Umstände erfolgte von der International Maritime Organisation (IMO) die Einführung eines International Safety Management (ISM) Codes, der vorschreibt, dass sowohl die entsprechenden Landbetriebe (Reedereien oder Schiffsmanager) und Schiffe nach folgendem Zeitplan zertifiziert sein müssen.· Ab 01.07.1998 Fahrgastschiffe und Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge jeder Größe sowie Bulkcarrier, Öltanker, Chemikalientanker, Gastanker und Hochgeschwindigkeitsfrachter mit 500 BRZ und mehr.· Ab 01.07.2001 alle anderen Frachtschiffe und mobile Bohreinheiten mit 500 BRZ und mehr.Es werden Saftety Management Certificate (SMC) für jedes Schiff und ein Document of Compliance (DoC) für die Landbetriebe ausgestellt. Das SMC bestätigt das der Schiffsbetrieb gut organisiert und systematisch von gut ausgebildetem und trainiertem Personal verantwortungsbewusst betrieben wird. Es gilt 5 Jahre und wird durch eine Zwischenprüfung nach 2,5 Jahren bestätigt. Voraussetzung für ein SMC ist, das der zuständige Landbetrieb ein gültiges DoC besitzt. Das DoC bestätigt, das die Firma in der Lage ist, Schiffe sicher und umweltgerecht zu betreiben. Es wird für jeden Schiffstyp ausgestellt und gilt 5 Jahre. Es muss durch eine jährliche Zwischenprüfung bestätigt werden. Die Zertifizierung gewährleistet, das der Land- und Schiffsbetrieb durch eine dokumentierte Aufbau- und Ablauforganisation sicher und umweltgerecht betrieben werden. Eingetretene Fehler, Störfälle, Unfälle, Beinahe-Unfälle und erkannte Risiken werden beschrieben und gemeldet, ihre Ursachen untersucht und durch Korrekturmaßnahmen abgestellt. Aus den aufgeführten Anforderungen des heutigen Schiffsbetriebes ergibt sich der Bedarf für die Entwicklung und den Einsatz eines "Planned Maintenance Systems". Im Verlauf des Forschungsprojektes ist es gelungen, gemeinsam mit dem Projektpartner Blohm und Voss einen Onlinebetriebsstundenzähler in einen Wartungsplanungsrechner zu integrieren. Für die verbesserte Nutzung dieses Wartungsplanungsrechners wird nun ein Rechenmodell entwickelt, in dem unter Einführung von Ersatzgrößen Betriebszustandsgrößen berechnet werden können, die einen Vergleich zwischen Soll- und Istwerten ermöglichen.

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