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 Zeitplanung der taktischen Ebene ist ein Input für die operative Planung. Zum anderen liefert die operative Umsetzung der Pläne wiederum 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 die Rahmenbedingungen der beiden unteren Planungsebenen 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 umfasst einen mittelfristigen Zeithorizont. Ausgehend von den Strategien und Vorgaben der strategischen Planung werden zunächst aufwendige Instandhaltungsmaßnahmen geplant, die aufgrund ihrer Komplexität eine lange Vorlaufzeit benötigen. Zur Bestimmung der Zeitfenster für die Instandhaltungsmaßnahmen ist die Kenntnis der geplanten Nutzung des Systems notwendig (zum Beispiel in Schienennetzen die Fahrpläne, in den Straßennetzen Verkehrsströme und in Produktionssystemen die Produktionsplanung). Die Beeinträchtigungen des Systems durch die Instandhaltung sollen minimiert werden. Das Ergebnis ist eine grobe Zeit- und Ressourcenplanung, 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 (Modernisierung/Erneuerung) und grobe zeitliche Einordnung
• Festlegung der benötigten langen Zeitfenster für die Instandhaltung auf bestimmten Abschnitten der Infrastruktur (Festlegung möglicher Umleitungen)
• Schätzung der anfallenden Kosten und notwendigen Ressourcen

Erforderliche Instandhaltungsmaßnahmen werden nach ihrer Priorität geplant, wobei die Verfügbarkeit der erforderlichen Instandhaltungsteams, Materialien und Maschinen berücksichtigt wird. Die betriebliche Planung ist ein dynamischer Prozess. Es ist notwendig, schnell auf unerwartete Situationen zu reagieren, z.B. wenn die Instandhaltung mehr Zeit in Anspruch nimmt als geplant oder wenn Mitarbeiter, Maschinen oder Materialien ausfallen oder nicht verfügbar sind. Robuste Optimierungsmethoden werden eingesetzt, um die Auswirkungen solcher Störungen zu verringern.

Die operative Planung von Instandhaltungsaktivitäten beinhaltet häufig Entscheidungen über:

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

Der letzte Schritt ist die operative Ausführung der Instandhaltungspläne. Diese generiert einerseits neue Informationen für die dynamische operative Planung, andererseits kann auch eine Rückmeldung an die beiden höheren Planungsebenen gegeben werden. Auf der strategischen Ebene sollten beispielsweise Messungen des Anlagenzustands sowie die Kosten der durchgeführten Instandhaltungsmaßnahmen zum Abgleich der Steuerungsparameter verwendet werden, um zu prüfen, ob die Strategien wie erwartet greifen. Auf der taktischen Ebene können die Informationen beispielsweise genutzt werden, um Auswirkungen von Instandhaltungsmaßnahmen auf den Systemzustand besser beurteilen zu können.