VDI 3423-2011 Technical availability of machines and production lines - Terms definitions determination of time periods and calculation.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREVerfgbarkeit von Maschinen und AnlagenBegriffe, Zeiterfassung und BerechnungTechnical availabilityof machines and production linesTerms and definitions, determination of time periodsand calculationVDI 3423Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch Fabrikplanung

2、und -betrieb, Band 1: Betriebsberwachung/InstandhaltungVDI-Handbuch Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen, Band 3: Verfgbarkeit/SchadensanalyseVDI-Handbuch ZuverlssigkeitVDI-RICHTLINIENVervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet/ Reproduction evenfor internal use not permitted

3、Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 03.100.50 August 2011The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Formelzeichen und Abkrzungen . . . . . . . 43 Grundlegende Begriffe der Verfgbarkeit. . . 53.1 Einzelmaschinen bzw. Komponenten eines Systems . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1.1 Organisatorische Ausfallzeit

5、TO . . 53.1.2 Technische Ausfallzeit TT. . . . . . 63.1.3 Wartungszeit TW . . . . . . . . . . 73.1.4 Testzeit TC . . . . . . . . . . . . . 73.1.5 Nutzungszeit TN. . . . . . . . . . . 73.1.6 Belegungszeit TB . . . . . . . . . . 73.1.7 Organisatorische Ausfallrate AO . . 83.1.8 Technische Ausfallrate

6、A T . . . . . 83.1.9 Wartungsbedingte Ausfallrate AW . 8 3.1.10 Gesamtnutzungsgrad NG . . . . . . 83.1.11 Technische Verfgbarkeit VT (identisch mit: technischer Nutzungsgrad NT). . . . . . . . . . 83.2 Fertigungssysteme . . . . . . . . . . . . . 93.2.1 Folgeausfallzeit TFO, TFT , TFW und TFS . . . .

7、 . . . . . . . . . . . 93.2.2 Organisatorische Ausfallzeit TOS . . 103.2.3 Technische Ausfallzeit TTS . . . . . 103.2.4 Wartungszeit TWS . . . . . . . . . . 103.2.5 Nutzungszeit TNS . . . . . . . . . . 103.2.6 Belegungszeit TBS. . . . . . . . . . 103.2.7 Organisatorische Ausfallrate AOS . . 103.2.8

8、Technische Ausfallrate ATS . . . . . 103.2.9 Wartungsbedingte Ausfallrate AWS . 113.2.10 Folgeausfallrate AFS. . . . . . . . . 11Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9、. 32 Symbols and abbreviations . . . . . . . . . . 43 Fundamental terms of the availability. . . . . 53.1 Single machines and system components . 5 3.1.1 Organisational downtime TO . . . . 53.1.2 Technical downtime TT. . . . . . . 63.1.3 Maintenance time TW. . . . . . . . 73.1.4 Test time TC. . . .

10、. . . . . . . . . 73.1.5 Utilisation time TN . . . . . . . . . 73.1.6 Occupied time TB. . . . . . . . . . 73.1.7 Organisational failure rate AO . . . 83.1.8 Technical failure rate AT . . . . . . 83.1.9 Failure rate due to preventive maintenance AW . . . . . . . . . . 83.1.10 Total utilisation ratio

11、NG . . . . . . 83.1.11 Technical availability VT (identical with: technical utilisation ratio NT) . . . . . . . . . 83.2 Production systems/production lines . . . . 93.2.1 Secondary downtime TFO, TFT, TFW and TFS . . . . . . . . . . . . . . . 93.2.2 Organisational downtime TOS . . . 103.2.3 Technica

12、l downtime TTS . . . . . . 103.2.4 Preventive maintenance time TWS . 103.2.5 Utilisation time TNS. . . . . . . . . 103.2.6 Occupied time TBS . . . . . . . . . 103.2.7 Organisational failure rate AOS . . . 103.2.8 Technical failure rate ATS . . . . . . 103.2.9 Failure rate due to maintenance AWS 113.

13、2.10 Secondary failure rate AFS . . . . . 11Zubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2011Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not perm

14、ittedVDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL)Fachbereich Fabrikplanung und -betriebFrhere Ausgabe: 01.02 Former edition: 01/02B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 2 VDI 3423Seite3.2.11 Gesam

15、tnutzungsgrad NGS . . . . . 113.2.12 Technische Verfgbarkeit VTS (identisch mit: technischer Nutzungsgrad NTS) . . . . . . . . . 114 Hinweise fr die Erfassung von Ausfallzeiten 11Anhang A Formbltter fr die Erfassung von Ausfallzeiten . . . . . . . . . . . . . 12Anhang B Beispiel zur Ermittlung der T

16、echnischen Verfgbarkeit fr ein Fertigungs- system. . . . . . . . . . . . . . . . . 15Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die de

17、s Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern

18、geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungDer wirtschaftliche Einsatz hochwertiger Fertigungs-anlagen im Rahmen einer automatisierten Fertigung setzt eine mglichst hohe Nutzung und damit eine stndige Nutzungsberwach

19、ung voraus. Sowohl technische als auch organisatorische Ursachen kn-nen zu Ausfallzeiten fhren. Diese mssen schnell und eindeutig erkannt und ausgewiesen werden, um sie in krzester Zeit beseitigen und Vorbeugungs-manahmen treffen zu knnen.Das Ziel dieser Richtlinie ist, die hierzu notwendigen Defini

20、tionen fr Einzelmaschinen bzw. Komponen-ten eines Systems und fr das Gesamtsystem zu ge-ben und aufzuzeigen, nach welchen Kriterien eine l-ckenlose, nachvollziehbare Aufzeichnung des Be-triebsablaufs zu erstellen ist. Das ist notwendig, uma) Belegungszeiten zu dokumentieren,b) organisatorische, tech

21、nische und durch Wartung bedingte Ausfallzeiten zu erkennen undPage3.2.11 Total utilisation ratio NGS . . . . . 113.2.12 Technical availability VTS (identical with: technical utilisation ratio NTS) . . . . . . . . 114 Guidance on the recording of downtimes . . 11Annex A Forms for the recording of do

22、wntimes . . . . . . . . . . . . . . . 13Annex B Example of determination of technical availability for a production system . . 17 Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Preliminary noteThe content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and rec

23、om-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permi

24、tted subject to the licensing conditions specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.IntroductionThe economical use of high-cost production plants within the framework of automated production relies upon the

25、highest possible utilisation, which implies permanent monitoring of utilisation. Downtimes may result from technical as well as organisational causes. These must be identified quickly and positively to al-low their elimination within the shortest possible time, and for preventive action. This guidel

26、ine is intended to specify the necessary definitions, for single machines and system compo-nents, and for the entire system, as well as to list the criteria for a continuous and traceable record of the operational procedure. This is required to a) document occupied times,b) identify downtimes due to

27、 organisational or tech-nical problems, or to preventive maintenance andB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI 3423 3 c) Verfgbarkeit, Nutzungsgrad und Ausfallraten zu ermitteln.Die ermittelten Date

28、n knnen herangezogen werden: zur Schwachstellenfindung zum Nachweis bei Garantieansprchen zu vergleichenden Betrachtungen zwischen ver-schiedenen Fertigungsanlagen und deren Kompo-nenten zur Gegenberstellung verschiedener Betriebsbe-reiche zu Wirtschaftlichkeitsberechnungen zur Untersttzung bei Inve

29、stitionsentscheidungenDie Anwendung der Richtlinie wird am Beispiel fr ein Fertigungssystem erlutert (siehe Anhang B).Hinweis auf die nderungen gegenber der Ausgabe VDI 3423 vom Juli 1994, vom August 1998 und der vom Januar 2002Die Richtlinie VDI 3423 hat sich zu einer anerkannten Arbeits-grundlage

30、sowohl fr das Gesprch zwischen Anwender und Her-steller (Vertragsverhandlungen) als auch fr die Bemhungen zur innerbetrieblichen Optimierung entwickelt. Dies ergibt sich auch dadurch, dass sowohl national als auch international kein vergleich-bar anerkanntes Dokument existiert. Ursprnglich fr Werkze

31、ug-maschinen entwickelt, erstreckt sich der Anwendungsbereich zwi-schenzeitlich auch auf extrem von dieser Industrie abweichende Bereiche.Die nderungen dieser Ausgabe gegenber den vorherigen vom Juli 1994, August 1998 und Januar 2002 beschrnken sich auf die An-passung an die aus der Praxis gekommene

32、n Anregungen und weiter verbesserte Erluterungen. Da in Vertrgen blicherweise eine Tech-nische Verfgbarkeit vereinbart wird und nicht der im ersten Ent-wurf dieser Richtlinie verwendete Begriff Technischer Nutzungs-grad, sind sowohl der Ttitel der Richtlinie als auch dieser Begriff an-gepasst worden

33、. Um Probleme mit der Nutzung zu vermeiden, wer-den beide Begriffe parallel angeboten (siehe Abschnitt 3.1.11 und Abschnitt 3.2.12).Begriffe aus dem TPM-Bereich (Total Productive Maintenance), z. B. OEE (Overall Equipment Effectiveness) oder TEEP (Total Ef-fective Equipment Productivity), wurden bew

34、usst nicht aufgenom-men. Auch die diese Kennzahlen (intern) verwendenden Anwender haben aus Grnden der starken Betriebsbezogenheit davon abgera-ten. Diese Kennzahlen zielen auf eine Messung der (internen) Leis-tung oder Produktivitt und sind deshalb stark produktbezogen. 1 AnwendungsbereichDie Richt

35、linie definiert die Begriffe der Verfgbar-keit bzw. des Nutzungsgrads fr Einzelmaschinen, Systemkomponenten und Produktionsgesamtsys-teme. Die Vorgehensweise zur Bestimmung von Aus-fallzeiten, Folgeausfallzeiten, Belegungs- und Nut-zungszeiten wird erlutert und anhand von Beispielen erklrt.Sie dient

36、 als Arbeitsgrundlage fr Vertragsverhand-lungen zwischen Anwendern und Maschinen-/Anla-genlieferanten sowie fr innerbetriebliche Optimie-rungen.c) determine availability, utilisation ratio and failure ratesThe data thus determined can be used to: locate weak points furnish proof in case of warranty

37、claims compare different production facilities and their components compare different divisions of a company calculate economic efficiency support investment decisionsThe application of this guideline is illustrated using a production system as an example (see Annex B).Indication of changes with res

38、pect to the July 1994, August 1998 and January 2002 edition of this guidelineThe guideline VDI 3423 has been generally accepted as a working basis for discussions between users and manufacturers (contractual negotiations), as well as for in-company optimisation. One of the reasons for this is the la

39、ck of any national or international document of comparable acceptance. Originally aiming at machine tools, the scope of this guideline has been expanding to cover even extremely differing fields. Changes with respect to the drafts issued in July 1994 and August 1998 are limited to the incorporation

40、of suggestions resulting from practical application, and further improved explanatory sections. As wordings of contracts usually specify technical availabilityrather than the term technical utilisation ratio used in the first edi-tion, the title and contents of the guideline have been amended ac-cor

41、dingly. Both terms are offered to avoid problems with the notion of utilisation (see Section 3.1.11 and Section 3.2.12). Terms from the fields of TPM (total productive maintenance), such as OEE (overall equipment effectiveness) and TEEP (total effective equipment productivity), were expressly omitte

42、d. Even experts us-ing these characteristic values (for internal purposes) advised against their incorporation in this guideline, for these values are strongly company-related. They aim at measuring the (internal) performance, or productivity, which means they are strongly related to a specific prod

43、uct.1 ScopeThe guideline defines the terms of the availability and/or the efficiency for individual machines, system components and production overall systems. The ap-proach to the regulation of downtimes, consequential failure times, allocation and utilization periods is de-scribed and explained on

44、 the basis of examples. It serves as work basis for treaty negotiations be-tween users and machine/plant suppliers as well as for in-plant optimizations. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 4 VDI

45、 34232 Formelzeichen und Abkrzungen / Symbols and abbreviationsFormelzeichen / SymbolsIn dieser Richtlinie werden die nachfolgend aufgefhrten Formelzeichen verwendet: / The following symbols are used throughout this guideline:a) Index “S” Fertigungssysteme / sudscript “S” production systems/producti

46、on linesFormelzeichen a) /Symbol a)Bezeichnung Description Abschnitt / SectionAFS Folgeausfallrate secondary failure rate 3.2.10AO, AOS organisatorische Ausfallrate organisational failure rate 3.1.7; 3.2.7AT, ATS technische Ausfallrate technical failure rate 3.1.8; 3.2.8AW, AWS wartungsbedingte Ausf

47、allrate failure rate due to preventive maintenance3.1.9; 3.2.9NG, NGS Gesamtnutzungsgrad total utilisation ratio 3.1.1; 3.2.11TA Ausfallzeit wegen kurzzeitig fehlender Auftrgedowntime resulting from a short-term lack of jobs3.1.1TB, TBS Belegungszeit occupied time 3.1.6; 3.2.6TC Testzeit test time 3

48、.1.4TFO organisatorisch bedingter Folgeausfallzeitorganisational secondary downtime3.2.1TFS Folgeausfallzeit secondary downtime 3.2.1TFT technisch bedingter Folge-ausfallzeittechnical secondary downtime 3.2.1TFW wartungsbedingter Folge-ausfallzeitsecondary downtime due to maintenance3.2.1TN, TNS Nut

49、zungszeit utilisation time 3.1.5; 3.2.5TO, TOS organisatorische Ausfallzeit organisational downtime 3.1.1; 3.2.2TR Zeit fr das Rsten der Maschine/Anlage und das Wech-seln von Betriebsmittelntime needed for setting up of the machine or plant, and for changing work equipment3.1.1TT, TTS technische Ausfallzeit technical downtime 3.1.2; 3.2.3TW, TWS Wartungszeit preventive maintenance time 3.1.3; 3.2.4VT, VTS technische Verfgbarkeit technical availability 3