Entscheidungsunterstützung auf den drei Ebenen der Instandhaltungsplanung

Um den Planungsprozess zu vereinfachen, unterteilt man im Instandhaltungsmanagement die Planung meist in drei Ebenen: die strategische, die taktische und die operative Ebene. Die drei Planungsebenen sind eng miteinander verknüpft. Zum einen liefert die strategische Planung die Strategien, die den Rahmen der taktischen Planung bilden, und die grobe Zeitplanung der taktischen Ebene ist die Grundlage für die operative Planung. Zum anderen liefert die Umsetzung der Pläne neue Informationen für die ersten beiden Planungsebenen, die in Zukunft berücksichtigt werden sollten. Zusätzlich ist es notwendig, während der Ausführung der Pläne dynamisch auf unerwartete und unvorhergesehene Ausfälle oder Änderungen reagieren zu können.

Auf dieser Ebene werden langfristige Auswirkungen von Strategien und Technologien analysiert. Gesucht ist eine Instandhaltungsstrategie, welche die Erreichung der langfristigen Ziele und Einhaltung von festgelegten Parametern (RAMS und LCC), sowie Risikoklassen (Kritikalität) berücksichtigt. Das Ergebnis sind Strategien und Vorgaben, die in den folgenden Planungsebenen die Grundlage bilden.

Typische Entscheidungen der strategischen Planungsebene:

• Unterteilung und Gruppierung der Komponenten nach Kategorien
• Auswahl der Instandhaltungsstrategien für verschiedene Komponentenkategorien
• Auswahl der besten Technologie für Erneuerungen
• Festlegung von Kontrollparametern
• Festlegen von Grenzwerten und Intervallen

Die taktische Ebene der Instandhaltungsplanung erstreckt sich über einen mittelfristigen Zeithorizont. Basierend auf den Strategien und Vorgaben der strategischen Planung werden zunächst die nötigen Instandhaltungsmaßnahmen zur Wahrung des Systemzustands ermittelt. Zur Festlegung der Zeitfenster für die Instandhaltungsmaßnahmen ist das Wissen über die geplante Nutzung des Systems notwendig (zum Beispiel in Schienennetzen die Fahrpläne, in den Straßennetzen Verkehrsströme und in Produktionssystemen die Produktionsplanung). Die Einschränkungen im System durch die Instandhaltung sollen minimiert werden. Das Ergebnis sind grobe Zeitpläne, die die Grundlage für die operative Planung bilden. Diese Zeitpläne helfen auch, die nötigen Ressourcen und Zeitfenster verfügbar zu machen.

Typische Entscheidungen der taktischen Planungsebene:

• Analyse des notwendigen Umfangs an Instandhaltungsarbeiten für die Komponenten und grobe zeitliche Einordnung
• Festlegung der benötigten Zeitfenster für die Instandhaltung auf bestimmten Abschnitten der Infrastruktur
• Schätzung der anfallenden Kosten und der nötigen Ressourcen

Notwendige Instandhaltungsaufgaben, die verplant werden müssen, werden zum einen in der taktischen Planung festgelegt, zum anderen aber auch kurzfristig bestimmt. Die operative Planung ist ein dynamischer Prozess. Es muss schnell auf unerwartete Situationen reagiert werden, zum Beispiel, wenn die Instandhaltung mehr Zeit beansprucht als geplant, oder wenn Mitarbeiter, Maschinen oder Material ausfällt bzw. nicht verfügbar ist. Um die Auswirkungen solcher Störungen zu reduzieren, werden Methoden der robusten Optimierung angewandt.

Die kurzfristige Planung von Instandhaltungsaktivitäten beinhaltet meist Entscheidungen über die:

• konkrete zeitliche Einordnung von Instandhaltungsmaßnahmen unter Berücksichtigung der Systemnutzung
• Einsatzplanung von Team und Maschinen
• Arbeitsmittelplanung (Verfügbarkeit von Material)

Der letzte Schritt ist dann die Ausführung der operativen Pläne. Dabei entstehen zum einen neue Informationen für die dynamische operative Planung. Es können aber auch relevante Informationen für die anderen beiden Planungsebenen abgeleitet werden. Auf der strategischen Ebene sollten zum Beispiel Messwerte über den Systemzustand und Kosten ausgeführter Instandhaltungsaufgaben für den Abgleich der Kontrollparameter verwendet werden, um zu überprüfen, ob die Strategien auch so funktionieren wie erwartet. Auf der taktischen Ebene können die Informationen zum Beispiel verwendet werden, um den Einfluss von Instandhaltungsmaßnahmen auf die Nutzbarkeit des Systems besser einzuschätzen zu können.