Kombinierte Operationen

Industrial Safety Manufacturing Risk Management SIMOPS

Kombinierte Operationen – Gleichzeitige unterschiedliche Operationen – Betrieb

Definition

Kombinierte Operationen bezeichnen die strategische Integration von zwei oder mehr unterschiedlichen Aktivitäten an einer einzelnen Arbeitsstation oder innerhalb eines einheitlichen Prozessschritts. Das Hauptziel besteht darin, Arbeitsabläufe zu optimieren, indem die Anzahl separater Rüstvorgänge, Maschinen oder Prozessschritte zur Erreichung von Produktions- oder Instandhaltungszielen reduziert wird. Zum Beispiel kann bei der Bearbeitung eine kombinierte Operation das Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen eines Teils umfassen, ohne es zwischen verschiedenen Maschinen oder Aufspannungen zu bewegen, was zu erheblichen Verkürzungen der Zykluszeit, weniger Materialhandhabung und geringerer Fehlerwahrscheinlichkeit führt.

Simultaneous Operations (SIMOPS) hingegen sind definiert als die Durchführung von zwei oder mehr Aktivitäten gleichzeitig, entweder am selben Werkstück, in derselben Arbeitsumgebung oder innerhalb derselben Anlage. Im Gegensatz zu kombinierten Operationen (die auch sequentiell sein können) zeichnen sich SIMOPS durch zeitliche Überlappung aus – mehrere Vorgänge finden gleichzeitig statt. Dies ist besonders relevant in Branchen wie Öl und Gas, Chemie, Luftfahrt und Bau, wo nicht zusammenhängende, aber potenziell interagierende Aufgaben neue Gefahrenquellen schaffen können.

Betriebliche Aktivitäten umfassen in diesem Zusammenhang alle Tätigkeiten im Zusammenhang mit Produktion, Instandhaltung, Bau, Inbetriebnahme, Außerbetriebnahme, Inspektion oder Prüfung – durchgeführt durch Werksmitarbeiter, Auftragnehmer oder Dritte.

SIMOPS ist ein spezieller Begriff des Risikomanagements und bezeichnet Situationen, in denen gleichzeitige Arbeiten sich gegenseitig beeinflussen können und Risiken entstehen, die bei separater Durchführung der Aktivitäten nicht vorhanden wären. Beispiele sind das Ausführen von Heißarbeiten in der Nähe von brennbaren Materialtransfers oder der Einstieg in enge Räume, während benachbarte Systeme in Betrieb sind. Regulatorische Rahmenwerke wie das der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) betonen die Notwendigkeit systematischer Gefahrenidentifikation und Risikominderung für solche Szenarien.

Hintergrund und konzeptioneller Überblick

Die Prinzipien kombinierter und gleichzeitiger Operationen stammen aus dem industriellen Engineering und Risikomanagement. In Produktion und Instandhaltung wird Effizienz häufig durch die Kombination von Abläufen erreicht – etwa durch Integration von Montageschritten oder Automatisierung sequentieller Prozesse. Solche Praktiken führen zu Produktivitäts-, Qualitäts- und Kostenvorteilen, insbesondere in der modernen Fertigung mit flexiblen Systemen (wie CNC-Maschinen und Robotik), die mehrere Schritte in einem Zyklus ausführen können.

Gleichzeitige Operationen (SIMOPS) entstehen, wenn mehrere Aktivitäten parallel durchgeführt werden müssen – oft aufgrund straffer Zeitpläne, Instandhaltungsanforderungen oder der Notwendigkeit, Bestandssysteme während Upgrades oder Erweiterungen weiter zu betreiben. Dies ist typisch für Brownfield-Projekte, Anlagenstillstände und Großbaustellen, wo neue und bestehende Abläufe koexistieren müssen.

ICAO-Dokumentationen und andere Industriestandards heben hervor, dass sich überlappende Aktivitäten zu komplexen Gefahrenlagen entwickeln. Die Interaktion von Teams, Werkzeugen und Prozessen kann neuartige Risiken schaffen, die nur durch die gleichzeitige Ausführung auftreten. Daher wurden strenge Prozesse zur Identifikation, Bewertung und Kontrolle von SIMOPS entwickelt, einschließlich integrierter Erlaubnisschein-Systeme, multidisziplinärer Planung und detaillierter Risikobewertungen.

Zentrale Begriffe

BegriffDefinition
Kombinierte OperationenDurchführung mehrerer Aufgaben in einer Aufspannung oder Maschinenfolge, wodurch separates Handling, Rüsten oder zusätzliche Maschinen entfallen.
Simultaneous Operations (SIMOPS)Mehrere Aktivitäten werden gleichzeitig und oft im selben physischen Bereich ausgeführt, können interagieren und neue Gefahren erzeugen.
Betriebliche AktivitätenAlle Aufgaben zu Produktion, Instandhaltung, Bau, Inspektion oder Notfalleinsatz.
SIMOPS-ReviewStrukturierter, multidisziplinärer Prozess zur Identifikation und Steuerung von Risiken aus überlappenden Aktivitäten.
GefahrenidentifikationErkennen und Dokumentieren potenzieller Gefahren, insbesondere durch Interaktionen verschiedener Aktivitäten.
KontrollmaßnahmenSchutzmaßnahmen (technisch oder organisatorisch), um Risiken zu eliminieren oder zu mindern – z. B. Isolierungen, Barrieren, administrative Kontrollen.
RisikobewertungBewertung der Wahrscheinlichkeit und Folgen von Risiken, insbesondere neuartiger Gefahren durch gleichzeitige Aktivitäten.
Erlaubnisschein (PTW)Formales System zur Autorisierung und Steuerung spezifischer Arbeiten, essenziell zur Verwaltung gefährlicher oder konkurrierender Tätigkeiten.
Manual of Permitted Operations (MOPO)Dokumentierter Rahmen, der zulässige Aktivitäten und Restriktionen – insbesondere für SIMOPS-Szenarien – festlegt.

ICAO und weitere Branchenrichtlinien definieren diese Begriffe für die Luftfahrt, Fertigung und Prozessumgebungen und betonen deren Anwendung im Bereich Bau, Instandhaltung und Notfalleinsätze auf dem Flughafengelände.

Arten von kombinierten und gleichzeitigen Operationen

Kombinierte Operationen

  • Sequentielle Kombination: Mehrere Arbeitsschritte werden in einer bestimmten Reihenfolge in einer einzigen Aufspannung ausgeführt – z. B. Bohren, Gewindeschneiden und Entgraten eines Teils ohne Umspannen.
  • Integrierte Kombination: Anlagen- oder Prozessdesign ermöglicht parallele Aufgaben in einem Maschinenzyklus – z. B. simultanes Fräsen und Bohren an CNC-Maschinen.

Kombinierte Operationen sind besonders in der Automobil- und Luftfahrtfertigung verbreitet, wo Durchsatz und Präzision entscheidend sind. Automatisierung reduziert manuelles Handling und verbessert so sowohl Effizienz als auch Sicherheit.

Simultaneous Operations (SIMOPS)

  • Parallele Operationen: Unterschiedliche Teams führen verschiedene Aufgaben in unmittelbarer Nähe aus – z. B. Flugzeugwartung während des Betankens und der Gepäckabfertigung.
  • Überlappende Arbeiten: Aktivitäten an demselben Objekt – z. B. Heißarbeiten an einer Rohrleitung, während angrenzende Leitungen in Betrieb bleiben.
  • Multidisziplinäre SIMOPS: Verschiedene Teams (Betrieb, Instandhaltung, Auftragnehmer) arbeiten gleichzeitig und erfordern hohe Koordination.

In der Luftfahrt (laut ICAO) werden SIMOPS etwa bei Startbahn-Instandhaltung, Terminalbau oder Notfalleinsätzen so gesteuert, dass Flug- und Bodenbetrieb sicher bleiben.

Anwendung kombinierter und gleichzeitiger Operationen

Kombinierte Operationen in der Fertigung

  • Bearbeitung und Montage: Einzelne CNCs führen Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen in einem Arbeitsgang aus, um Fehler und Zykluszeiten zu minimieren.
  • Automatisierung: Roboter und SPS steuern überlappende Aufgaben (z. B. Schweißen, Lackieren, Prüfen) in einer Zelle.
  • Montagezellen: Automobillinien integrieren Installation von Kabelbäumen, Sensoren und Verkleidungen in einem Schritt und erhöhen so den Durchsatz.

SIMOPS im industriellen und baulichen Umfeld

  • Anlagenstillstände: Hunderte Wartungs-, Inspektions- und Modifikationsaufgaben laufen parallel, um Stillstandszeiten effizient zu nutzen, erhöhen aber das Risiko.
  • Bauprojekte: Neue Anlagen entstehen, während der laufende Betrieb fortgesetzt wird – z. B. Startbahnerneuerung bei laufendem Flugbetrieb.
  • Routinewartung: Kritische Infrastruktur muss oft während der Instandhaltung weiterbetrieben werden, was ein sorgfältiges SIMOPS-Management erfordert.

ICAO-Standards fordern SIMOPS-Kontrollen bei Bau und Instandhaltung auf Flughäfen, wo Flugzeug- und Bautätigkeit sicher koordiniert werden müssen.

Typische Szenarien und Anwendungsfälle

Beispiele aus der Fertigung

  • Kombinierte Bearbeitung: Mehrachsige CNCs führen Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen in einer Aufspannung aus – besonders wichtig in der Luftfahrt- und Präzisionsindustrie.
  • Simultane Montage: Mehrere Roboter installieren in einer Automobilzelle gleichzeitig Türen, Kabelbäume und Armaturenbretter.

Beispiele aus der Prozessindustrie

  • Öl- & Gasplattformen: Wartungsarbeiten wie Schweißen oder Elektroarbeiten laufen parallel zur Förderung, was striktes SIMOPS-Management erfordert.
  • Chemieanlagen: Bau- und Anschlussarbeiten in der Nähe laufender Prozesse, z. B. Kranarbeiten über Lagertanks, verlangen sorgfältige Integration und Kontrolle.
  • Papierfabriken: Wartung in verbundenen Behältern kann zu gefährlichen Interaktionen führen, wenn sie nicht koordiniert wird.

Bau und Instandhaltung

  • Stillstände/Turnarounds: Mehrere Auftragnehmer führen überlappende Reparaturen und Kalibrierungen auf engem Raum durch.
  • Inbetriebnahme: Neue Systeme werden online gebracht, während andere weiterlaufen – z. B. elektrische Prüfungen mit Auswirkungen auf benachbarte Anlagenbereiche.
  • Notfalleinsatz: Reparaturen nach Vorfällen müssen sicher parallel zum laufenden Betrieb durchgeführt werden.

Risiken und Gefahren im Zusammenhang mit SIMOPS

SIMOPS schaffen spezielle Risiken durch die Interaktion von Aktivitäten, Menschen und Maschinen. Schlechte Steuerung kann schwerwiegende Zwischenfälle auslösen – Verletzungen, Todesfälle, Sachschäden oder Umweltschäden.

Potenzielle gefährliche Folgen

  • Personenverletzung: Überlappende Aktivitäten erhöhen die Gefahr von Stürzen, Verbrennungen, toxischen Dämpfen oder Anprallunfällen.
  • Sachschaden: Brände, Explosionen oder Geräteschäden durch unbeabsichtigte Interaktionen.
  • Umweltauswirkungen: Freisetzung toxischer Gase oder brennbarer Flüssigkeiten bei fehlender Eindämmung.

Typische Risikofaktoren

  • Fehlende Koordination und zentrale Steuerung.
  • Nicht erkannte Interaktionen zwischen Aktivitäten.
  • Erlaubnisschein-Überlappungen ohne SIMOPS-Berücksichtigung.
  • Mehrere Auftragnehmer mit unterschiedlichen Sicherheitskulturen.
  • Eingeschränkte Flucht- oder Rettungswege.

Bedeutende Zwischenfälle

  • Wacker Polysilicon (2020): Tödliche HCl-Freisetzung während gleichzeitiger Wartungs- und Dämmarbeiten; mangelhafte Koordination und Fluchtwege.
  • Evergreen Packaging Mill (2020): Tödlicher Brand durch inkompatible Instandhaltungsmethoden in verbundenen Behältern.

SIMOPS-Identifikation und -Review-Prozess

Eine SIMOPS-Review ist ein strukturierter Prozess, der von ICAO und anderen Standards für alle geplanten gleichzeitigen Aktivitäten gefordert wird.

Zentrale Schritte

  1. Überlappende Aktivitäten identifizieren: Zeitpläne und Erlaubnisscheine abgleichen, um parallele Arbeiten zu erkennen.
  2. Aktivitätsinformationen sammeln: Sicherheitsdaten, Verfahren und Gefahrenanalysen zusammentragen.
  3. Potenzielle Interaktionen identifizieren: Direkte und indirekte Gefahren zwischen Aktivitäten analysieren.
  4. Risiken bewerten: Risikomatrizen speziell für SIMOPS anwenden.
  5. Bestehende Kontrollen prüfen: Überprüfen, ob aktuelle Schutzmaßnahmen ausreichen.
  6. Zusätzliche Kontrollen entwickeln: Neue Verfahren, Aufsicht oder Terminänderungen festlegen.
  7. Dokumentieren und kommunizieren: Alle Kontrollen für Beteiligte eindeutig festhalten.
  8. Überwachen und auditieren: Wirksamkeit laufend überprüfen und Erkenntnisse festhalten.

ICAO empfiehlt, SIMOPS-Reviews in die Routine- und Sonderplanung – insbesondere für Projekte am Flughafengelände – zu integrieren.

Lebenszyklus und stufenweises Management von SIMOPS

Wirksames SIMOPS-Management folgt einem Lebenszyklus, der der Gefahrenidentifikation und Risikoanalyse ähnelt, sich aber auf Aktivitätsinteraktionen konzentriert.

SIMOPS-HIRA-Prozessschritte

  1. SIMOPS-Aktivitäten identifizieren: Planungstools und Meetings nutzen, um Überschneidungen zu erkennen.
  2. Informationen sammeln: Technische Daten, Gefahrenanalysen und Teamlisten zusammenstellen.
  3. Interaktionen identifizieren: Mögliche mechanische, chemische oder Zugangskonflikte auflisten.
  4. Gefährliche Folgen analysieren: Worst-Case-Szenarien betrachten.
  5. Bestehende Schutzmaßnahmen prüfen: Aktuelle Kontrollen wie Isolierungen, Alarme, Notfallpläne bewerten.
  6. Neue Kontrollen festlegen: Feuerbarrieren, Detektionssysteme, neue Arbeitsabfolgen oder zusätzliche Überwachung ergänzen.
  7. SIMOPS-Governance planen: Integrierte Abläufe und Notfallmaßnahmen definieren.
  8. Plan kommunizieren: Briefings und Sicherheitsgespräche mit allen Beteiligten durchführen.
  9. Ausführen und überwachen: Aktivitäten unter kontrollierten Bedingungen durchführen.
  10. Abschluss der Aktivitäten: Temporäre Kontrollen sicher entfernen.
  11. Auditieren und verbessern: Zwischenfälle und Beinaheunfälle zur kontinuierlichen Verbesserung auswerten.

SIMOPS-Management-Checkliste

ElementMaßnahme
AktivitätsidentifikationAlle gleichzeitigen Aufgaben erfassen und abbilden.
GefahrenaktualisierungRisikobewertungen für kombinierte Gefahren aktualisieren.
ErlaubnisprüfungSicherstellen, dass das PTW-System SIMOPS-Überlappungen abdeckt.
VerantwortungszuweisungSIMOPS-Koordinatoren und zentrale Steuerung benennen.
KommunikationsprotokolleTägliche Briefings und Sofortmeldungen einrichten.
NotfallplanKlare, freie Fluchtwege und Reaktionsschritte bestätigen.
Überwachung und AuditVor-Ort-Inspektionen und Nachbesprechungen durchführen.

Fazit

Kombinierte Operationen und Simultaneous Operations (SIMOPS) sind zentrale Konzepte in modernen Industrie-, Fertigungs- und Bauumgebungen. Während kombinierte Operationen Arbeitsabläufe verschlanken und Effizienz durch Integration mehrerer Schritte steigern, erfordern SIMOPS ein robustes Risikomanagement, um gefährliche Interaktionen gleichzeitiger Aktivitäten zu verhindern. Die Einhaltung internationaler Standards – wie von der ICAO beschrieben – und die Implementierung strukturierter SIMOPS-Review-Prozesse sind entscheidend, um Sicherheit, minimale Ausfallzeiten und betriebliche Integrität zu gewährleisten.

Simultaneous operations in construction

Weiterführende Literatur

  • Internationale Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) Sicherheitsmanagement-Handbücher
  • International Association of Oil & Gas Producers (IOGP) SIMOPS-Richtlinien
  • OSHA-Standards zum Prozesssicherheitsmanagement

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Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen kombinierten Operationen und Simultaneous Operations (SIMOPS)?

Kombinierte Operationen beinhalten die Integration mehrerer Aufgaben in einen einzigen Prozessschritt oder an einer Arbeitsstation, wodurch Rüstzeiten und Materialhandling reduziert werden. Simultaneous Operations (SIMOPS) bezeichnen im Gegensatz dazu unterschiedliche Aktivitäten, die gleichzeitig, oft im selben oder angrenzenden Bereich, stattfinden und neue Gefahren schaffen, die ein spezielles Management erfordern.

Warum gelten SIMOPS in industriellen Umgebungen als risikoreich?

SIMOPS können durch die Interaktion von Aktivitäten, Ausrüstung oder Personal neue Gefahren erzeugen. Ohne angemessene Planung bleiben diese Risiken möglicherweise unerkannt, was zu Zwischenfällen wie Bränden, toxischen Freisetzungen oder Prozessstörungen führen kann. Ein robustes SIMOPS-Management ist notwendig, um diese Risiken zu erkennen, zu bewerten und zu kontrollieren.

Wie werden SIMOPS-Risiken gemanagt?

SIMOPS-Risiken werden durch strukturierte Überprüfungen, Risikobewertungen, integrierte Erlaubnisschein-Systeme, Kommunikationsprotokolle und kontinuierliches Monitoring gemanagt. Multidisziplinäre Planung und Echtzeit-Koordination sind entscheidend, um gefährliche Interaktionen zwischen gleichzeitigen Aufgaben zu verhindern.

Wo werden kombinierte Operationen häufig eingesetzt?

Kombinierte Operationen werden häufig in der Fertigung eingesetzt, zum Beispiel bei der CNC-Bearbeitung, wo mehrere Prozesse wie Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, sowie in automatisierten Montagelinien, die mehrere Installationsschritte an einer Station integrieren.

Wie definiert und adressiert die ICAO SIMOPS?

Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) legt besonderen Wert auf die systematische Gefahrenidentifikation und das Risikomanagement für SIMOPS, insbesondere im Flughafenbau, bei der Instandhaltung und im Notfallmanagement, wo sich überschneidende Aktivitäten die Sicherheit von Flugzeugen, Bodenpersonal und Infrastruktur beeinflussen können.

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