Beim Kalibrieren Sparen

Automatisierte Kalibrierung sorgt für Kosteneinsparungen ohne Qualitätseinbußen

Anlagenbau
Chemie
Pharma
Ausrüster
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

05.10.2009 Instandhaltung und Wartung stehen derzeit im Hinblick auf Kosteneinsparungen stark im Fokus – und somit auch der Bereich Kalibrierung. Eine integrierte Kalibrierlösung kann dort entscheidend dazu beitragen, die Kosten zu senken. Kalibrier-Management-Software mit direkter Schnittstelle zu Prozesskalibratoren und der Integrationsfähigkeit zu übergeordneten Systemen, wie z.B. SAP, sorgt für automatisierte Kalibrierabläufe.

Anzeige

Entscheider-Facts Für Betreiber



  • Regelmäßige Kalibrierungen von Messgeräten können in der Instandhaltung einen hohen Zeitaufwand verursachen.
  • Durch den Einsatz einer Kalibrier-Management-Software lassen sich Kosten sparen und die Gefahr von Übertragungsfehlern verringern.
  • Mit der Software können auch automatisch Zeitpläne für die Kalibrierung erstellt werden.
  • Das System amortisiert sich insbesondere bei Anlagen mit strengen Auflagen und wenn viele Instrumente mit großer Spannbreite eingesetzt werden.

Zunehmende Abnutzung und zufällige Varianzen in der Umgebung eines Sensors verringern unausweichlich seine Messgenauigkeit im Laufe der Zeit. Daher sind regelmäßige Tests und Kalibrierungen erforderlich, die eindeutig belegen, dass die Messwerte die tatsächlichen Prozessbedingungen wiedergeben. Ist dies nicht der Fall, sinkt die Qualität der erzeugten Produkte. Leider kann die Durchführung einer Kalibrierung zeitintensiv sein, selbst wenn elektronische Kalibriergeräten zur Verfügung stehen, die die Tests automatisieren. Allein die Menge der Daten, die erfasst und analysiert werden müssen, können jeden Rahmen sprengen, wenn Hunderte von Sensoren überprüft und für jeden Sensor mehrere Datenpunkte erfasst werden müssen.

Croda Chemicals spart pro Wartungszyklus 80 Stunden

Die Erfahrung der Croda Chemicals Europe (Goole, East Yorkshire, GB) ist typisch. Sie nutzen Druckbehälter, um Lanolin für Life-Science-Produkte zu reinigen. Jeder Behälter muss mindestens einmal in zwei Jahren auf seine Sicherheit und strukturelle Integrität überprüft werden. Dazu gehörten Funktionstests aller Druck-Messgeräte sowie der Sensoren, die die chemischen Substanzen überwachen, die in den Behälter eingefüllt werden und aus ihm ausfließen.

David Wright, Senior Instrumentation Technician, erinnert sich, was es bedeutete, all diese Kalibrierarbeiten während der regelmäßigen Instandhaltungs-Stillstände mit Papier und Bleistift durchzuführen: „Wir brauchten eine Woche für die Durchführung der Kalibrierarbeiten und einen Monat, um die Dokumentation fertigzustellen.“
Heute nutzt Croda das CMX Kalibrier-Managementsystem von Beamex, um die Datenerfassung zu koordinieren und die Ergebnisse zu archivieren. „Es geht schneller, ist einfacher und genauer als unsere alte Vorgehensweise mit Papier,“ sagt Wright. „Das neue System erspart uns etwa 80 Mannstunden pro Wartungszyklus und sollte sich in weniger als drei Jahren amortisiert haben.“
Die CMX-Software arbeitet unter dem Betriebssystem Windows und kann direkt mit verschiedenen Typen von Kalibriergeräten verbunden werden. Sie bietet die Nachvollziehbarkeit vordefinierter, kundenspezifischer Prozessinstrumente und Kalibrierstandards, beispielsweise für Druck, Temperatur, Anzeigen, Schreiber und Wägeeinrichtungen. Eine multidimensionale Anlagenhierarchie mit nicht installierten, installierten und Ersatzgeräten im Lager kann mehrfache Funktionen, Prozeduren und Arbeitsaufträge mitsamt der Geräteklassifikation darstellen.
Wenn die Kalibrierung durchgeführt ist, erfasst die Software die Kalibrier-Historie mit Zeitstempel, elektronischer Signatur, Status der Aufzeichnung sowie einen vollständigen Audit-Trail. Dies ist besonders in regulierten Branchen wie der pharmazeutischen Industrie notwendig. Die in diesem Zusammenhang erstellten Berichte müssen abgespeichert werden und auf Anfrage wieder herstellbar sein, um einem Auditor zeigen zu können, dass die Anlage vorschriftsmäßig gewartet wurde. Das Kalibriersystem erfüllt die neuen Vorschriften für elektronische Berichte und Signaturen, die in den Regularien des 21 CFR Part 11 der FDA niedergelegt sind.

Kalibrierplanung vereinfacht

Die Kalibriersoftware kann auch die Planung des Kalibriervorgangs unterstützen. Zeitpläne für die Kalibrierung berücksichtigen die für einen bestimmten Sensor erforderliche Genauigkeit sowie die Zeitspanne, über die diese Genauigkeit in der Vergangenheit eingehalten wurde. Hochstabile Sensoren benötigen seltener eine Rekalibrierung als Sensoren, die zum Driften neigen.

Das technologische Know-how liegt darin, zu bestimmen, welcher Sensor nach wenigen Tagen, Wochen oder Jahren im Betrieb nachkalibriert werden sollte, und welcher Sensor über längere Zeit unberührt bleiben kann, ohne die Qualität oder Sicherheit zu beeinträchtigen. Diese Vorgehensweise erlaubt dem Instandhaltungs-Personal, sich auf die Geräte und Ausrüstung zu konzentrieren, die eine Kalibrierung benötigt und so unnötige Arbeit zu vermeiden.
Der Kalibrierplan bei Croda wird von drei Kriterien bestimmt. In erster Linie müssen alle Vorgaben und Vorschriften der Behörden und Versicherungen erfüllt werden, die den Schutz der Anlage, des Personals und der Umgebung betreffen. Dies hat für das Chemieunternehmen höchste Priorität und ist in vielen Fällen auch der kostenintensivste Grund. Dies gilt nicht so sehr für die direkten Kosten der vorgeschriebenen Kalibrierung, sondern vor allem für die Kosten, die entstehen, wenn die Vorgaben nicht erfüllt werden. In Großbritannien, der EU und den USA können Behörden Anlagen stilllegen, wenn diese Vorgaben bezüglich Sicherheit und Umweltschutz nicht erfüllen – und hierzu gehört auch die Kalibrierung.
Der Chemiehersteller legt auch großen Wert auf die hausinternen Sicherheits- und Qualitätsstandards, die erfordern, dass bestimmte Sensoren im wöchentlichen Rhythmus, bei jeden Abfahren der Anlage zur Instandhaltung oder einmal jährlich überprüft werden. Die engsten Kalibrierabstände sind kritischen Sensoren vorbehalten. Dazu zählen pH-Messgeräte, die den Säuregehalt des Abwassers messen, das in einen Fluss eingeleitet wird.
Wright beschreibt Crodas drittes Kriterium für die Kalibrierplanung als „Erfahrung aus dem Betrieb“. Das Management analysiert die Ergebnisse von Kalibrierungen in der Vergangenheit und bestimmt daraus das optimale Kalibrierintervall für Sensoren, die keiner regelmäßigen Überprüfung bedürfen. Die Analyse kann automatisch – beispielsweise mit Kalibriersoftware wie CMX – geschehen, sie verbessert die Effizienz der Erstellung eines Kalibrierplans und entlastet das Instandhaltungs-Personal.
Der aktuelle Kalibrierplan für alle Sensoren in der Anlage liegt zentral in einer Datenbank vor. So kann der administrative Überbau, der notwendig ist, wenn individuelle Terminpläne für jede Maschine, jeden Prozess und jeden Betriebsbereich nachgeführt werden müssten, deutlich verringert werden. Automatische Archivier-Funktionen verhindern Übertragungsfehler, die für handgeschriebene Kalibrierberichte und Arbeitsanweisungen typisch sind. Dies erspart nicht nur die Zeit, die zum Erstellen der Berichte auf Papier nötig ist, sondern auch und vor allem die Zeit, die benötigt wird, um Fehler zu korrigieren.

Wann amortisiert sich ein automatisches Kalibrierplanungs-System?

Wie schnell sich ein automatisches Kalibrierplanungs-System amortisiert, hängt nicht allein vom Anschaffungspreis ab, sondern vor allem von den damit möglichen Einsparungen. Diese sind dann hoch, wenn Voraussetzungen gegeben sind:

  • Wenn de Anlage strengen Auflagen und Vorschriften unterliegt.
  • Wenn die derzeitigen Kalibriervorgänge sehr arbeitsintensiv sind. Dies kann an der großen Anzahl an Instrumenten liegen, an der großen Spannbreite verschiedener Instrumente, an besonders komplizierten Kalibriervorgängen oder an sehr lästigen und schwerfälligen Berichtsprozeduren auf Papier.
  • Wenn ein großer Anteil der Instrumente in festgelegten Intervallen kalibriert werden muss oder der Zugang auf bestimmten Wartungsperioden begrenzt ist.
  • Wenn die Instrumente, die kalibriert werden müssen, ein weites Spektrum von Toleranzen, Sicherheitsvorgaben und Qualitätsanforderungen erfüllen müssen, und besonders dann, wenn unterschiedliche Anforderungen vorliegen.
  • Wenn viele Mitarbeiter in der Anlage ihre Arbeit koordinieren müssen, sei es um die Kalibrierung durchzuführen, sei es um die Ergebnisse zu überprüfen.

Heftausgabe: Oktober 2009
Ralph Hoster ,

Über den Autor

Ralph Hoster ,

Ralph Hoster ,

Loader-Icon