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Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1
Thomas Heller – Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Dortmund
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AGENDA
Fraunhofer IML
Wofür brauche ich Smart Maintenance?
Was müssen Sie tun?
Handlungsempfehlung
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Der Namensgeber Joseph von Fraunhofer (1787 – 1826)
Forscher
Entdeckung der »Fraunhofer-Linien« im Sonnenspektrum
Erfinder
Neue Bearbeitungsverfahren für Linsen
Unternehmer
Leiter und Teilhaber einer Glashütte
© Fraunhofer-Gesellschaft
»Fraunhofer-Linien«
© Deutsches Museum
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DAS FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR MATERIALFLUSS UND LOGISTIK ML
Weltweit größte Logistikforschungseinrichtung
Gegründet 1981
Mehr als 250 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen
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Wertschöpfungsorientierte InstandhaltungAbteilung des Anlagen- und Servicemanagement
Zuverlässig verfügbare Ersatzteile
Passende Instandhaltungs-Strategien
Strategie-Entwicklung
Software-Auswahl
Passende Technologie und mobile Geräte
Total ProductiveManagement
Bestands-Optimierung
Kooperations-Gestaltung
Prozess-Gestaltung
Stammdaten-Management
Kennzahlen
Dienstleister-Auswahl
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AGENDA
Fraunhofer IML
Wofür brauche ich Smart Maintenance?
Was müssen Sie tun?
Handlungsempfehlung
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Industrie 4.0
Der Kern der Industrie 4.0 – die Smart Factory
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Automatisierungsgrad und Industrie 4.0
Industrie 4.0 ≠ Vollautomatisierung
Industrie 4.0 = Digitalisierung, Dezentralisierung und Autonomie
Was bedeutet Industrie 4.0?
auf Basis cyberphysischer Systeme
Bildquellen: 602926_original_R_by_Dieter Schütz_pixelio.de, 602930_original_R_by_Dieter Schütz_pixelio.de
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Was bedeutet Industrie 4.0?
CPS + Internet der Dinge = Alles wird autonom!
Intelligente Behältersagen was zu entnehmen ist.
Smarte Boxendamit die Ware sicher den Anforderer erreicht.
LKWfahren Güter u. Waren autonom.
FAHRZEUGE und STAPLERorganisieren sich im Schwarm.
REGALEordern selber ihren Nachschub.
MENSCHENplanen, steuern, vernetzen…
„All Systems will fail, the only question is when, andhow frequently“Aber…
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Smart Maintenance für Smart FactoriesDeutschland braucht Smart Maintenance für die Industrie 4.0
Historie
Mechanische Komponenten
Einzelne Maschinen & Anlagen
Historische Daten & Erfahrungswissen
Reaktive Instandhaltung
Damit die Smart Factories der Industrie 4.0 Wirklichkeit werden
können, muss sich die Instandhaltung zur Smart Maintenance
weiterentwickeln.
Industrie 4.0
Digitalisierung der Prod.-Anlagen
Übergreifende Vernetzung
Big Data / Wissensmanagement
99,999%-Verfügbarkeit
Smart Maintenance
Mehr Objekte & IT-Schwerpunkt
Technologische Unterstützung
Neue Instandhaltungsmethoden
Neue Instandhaltungsstrategien
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Beherrschung der technischen und konzeptionellen Komplexität, um das Handlungsvermögen der Unternehmen zu optimieren3
Was bedeutet Industrie 4.0?
Zentrale Anforderungen an die Smart Maintenance
Aus der Zielvision der Industrie 4.0 und der Ist-Situation lassen sich drei zentrale Anforderungen für die Smart Maintenance ableiten:
1Ausrüstung bestehender Anlagen und Maschinen, um Industrie 4.0-Fähigkeit auf dem Shopfloor zu realisieren
Bedarfsgerechte Verbesserung von Verfügbarkeit, Flexibilität und Wandlungsfähigkeit, um eine Produktion im Kundentakt zu erreichen
2
Zwei von drei Anlagen weltweit sind älter als 15 Jahre
70 Prozent der Unternehmen haben Probleme bei der Planung von Wartungsintervallen
Jährlicher Suchaufwand nach Informationen in der Industrie: 23 Mio. Arbeitstage
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Der Weg zur Smart Maintenance
Paradigmenwechsel: Vom Getriebenen zum Treiber
Instandhaltung ist der weiteste
Anwendungsbereich des Internet der
Dinge (IoT)
Hauptsächlicher Nutzen des permanenten Systemabbildes in
der Industrie 4.0 ist die Koordination von
Instandhaltungsmaßnahmen
Kosteneinsparung in der Instandhaltung ist einer der wichtigsten Gründe
für WLAN in der Industrie
The example that excites […] me the most revolves around
maintenance. Companies could deploy systems in which nothing
fails.
VDI 2009
World Economic
Forum 2015
Bitkom 2014
Industrial Internet Consortium 2015
Die Smarte Instandhaltung ist nicht irgendein Teilbereich von Industrie 4.0! Sie wird als Treiber Industrie 4.0 vielfach erst ermöglichen.
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AGENDA
Fraunhofer IML
Wofür brauche ich Smart Maintenance?
Was müssen Sie tun?
Handlungsempfehlung
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© Fraunhofer • Seite 14
Ihre ZukunftsroadmapSechs zentrale Bausteine zur Optimierung der Instandhaltung
0102
0304
0506
Planung
Strategie
Strukturen
Know-How-Verteilung
Ersatzteil-management
Kosten-übersicht
Trennung von Produktion und Instandhaltung
Überwiegend reaktive Instandhaltung
Gewachsen und starr
Stark Personengebunden
Operativ ausgelegt
Kaum Transparenz
Stand heute Nahe ZukunftPerspektive Smart
Maintainence
Industrie 4.0-Reifegrad
0102
0304
0506
Planung
Strategie
Strukturen
Know-How-Verteilung
Ersatzteil-management
Kosten-übersicht
Trennung von Produktion und Instandhaltung
Überwiegend reaktive Instandhaltung
Gewachsen und starr
Stark Personengebunden
Operativ ausgelegt
Kaum Transparenz
Stand heute Nahe ZukunftPerspektive Smart
Maintainence
0102
0304
0506
Stand heute Nahe ZukunftPerspektive Smart
Maintainence
Planung
Strategie
Strukturen
Know-How-Verteilung
Ersatzteil-management
Kosten-übersicht
Übergreifende Planung von Produktion und Instanhaltung
Zustands- und risikobasierte Instandhaltung
Flexible Maschinen- und Personenkapazitäten
Systematisches Wissenmangement
Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement
Ganzheitliche und transparente Kostenerfassung
0102
0304
0506
Stand heute Nahe ZukunftPerspektive Smart
Maintainence
Planung
Strategie
Strukturen
Know-How-Verteilung
Ersatzteil-management
Kosten-übersicht
Übergreifende Planung von Produktion und Instanhaltung
Zustands- und risikobasierte Instandhaltung
Flexible Maschinen- und Personenkapazitäten
Systematisches Wissenmangement
Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement
Ganzheitliche und transparente Kostenerfassung
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Digitalisierung ist nicht bzw. nur in wenigen isolierten
Ansätzen vorhanden
Smart Maintenance in Ihrem UnternehmenArbeitspaket: Reifegrad-Ermittlung in Bezug auf die Abläufe
Digitalisierungsgrad der Abläufe
Potenziale durch Digitalisierung
Geringes Potenzial Mittleres Potenzial Hohes Potenzial
Digitalisierungslösungen existieren – müssen allerdings
vervollständigt/optimiert werden
Gute Digitalisierungslösungen existieren – Übertragung sollte
geprüft werden
Best-Practice Lösung für die Digitalisierung
Anlagenplanung
Anlagenbau
Facility Management
Stillstands-Management
Einkauf
IT
Management-Ebene
Materialwirtschaft
Instandhaltungs-Planung
Instandhaltungs-Durchführung
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Smart Maintenance in meinem Unternehmen
Ein Beispiel.
Instandhaltungs-Planung
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© Fraunhofer • Seite 17
Der Weg zur Smart Maintenance
Zusammenführung von Informationen - Beispiel
Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine effiziente Instandhaltungs-Planung
Historische Daten
Betriebs-daten
Planungs-daten
Zustands-daten
Bildquelle: https://images.modhoster.de/system/files/0073/9877/huge/farm-silo-mit-beschrankter-kapazitat.jpg
Die Realität sieht oftmals anders aus!
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© Fraunhofer • Seite 18
Der Weg zur Smart Maintenance
Industrie 4.0 ermöglicht die Planung von Verfügbarkeit
Bildquelle: Salvagnini Deutschland GmbH, Fiber-Laser
Produktion• Produktions-
programm• Rüstwechsel• …
Anlagen-Struktur
• Ort• Linie• Baujahr• Leistungsdaten• Stücklisten• …
Instandhaltung• IH-Plan• Störungen/
Historie• Anleitungen
Ersatzteilwesen• Lagerorte• Lieferanten• Lieferzeiten• Bestände
Notwendige
Informationen
Instandhaltungs-
planung
Anlage/Equipment
KommunikationInformation &
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© Fraunhofer • Seite 19
Der Weg zur Smart Maintenance
Zusammenführung von Informationen - Beispiel
Berechnung von Ausfallfolgen und Ausfallhäufigkeit
Prognose des Instandhaltungsbedarfs Risikoorientierte Produktionssteuerung Planung der Instandhaltungstätigkeiten
Gemeinsame Datenbasis
Historische Daten
Betriebs-daten
Planungs-daten
Zustands-daten
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© Fraunhofer • Seite 20
Der Weg zur Smart Maintenance
Zusammenführung von Informationen - Beispiel
Beschreibung Diagnose PrognoseHandlungs-anweisung
Was ist passiert? Warum ist es passiert? Was wird passieren? Was muss ich tun?
vorausschauendreaktiv
1 2 3 4
Die bedarfsgerechte Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen erfordert bedarfsgerechte Informationen.
Die bedarfsgerechte Kombination und Bereitstellung von Daten und Informationen bietet neue Möglichkeiten:
Bilder v.l.n.r.: © masterzphotofo, fotomek, skvoor, Art3D / Fotolia.com
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© Fraunhofer • Seite 21
Technologie
Die Technologien dafür sind (fast) alle bereits vorhanden!
Condition Monitoring
Fernwartung
Global standardisierte Daten und Software
Cloud
Mobile Devices
Augmented Reality
Digitale Dokumentation
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© Fraunhofer • Seite 22
AGENDA
Fraunhofer IML
Wofür brauche ich Smart Maintenance?
Was müssen Sie tun?
Handlungsempfehlung
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© Fraunhofer • Seite 23
Smart Maintenance in Ihrem UnternehmenFacetten der Digitalisierungsstrategie entwickeln
Digitalisierungs-Strategie
Reifegrad-Modell
Leuchttürme und
Handlungs-felder
Mensch und Digitalisierung
Geschäfts-modelle
Wahrnehmung beim Kunden
Vision und Kultur
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© Fraunhofer • Seite 24
VorgehensmodellUmsetzung von Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen
Erfassung Ist-Situation
Reifegrad und Ableitung von
Handlungsfeldern
Identifizieren
von Leuchttürmen
Entwickeln einer Digitalisierungs-
strategie
Masterplan zur Umsetzung der Digitalisierungs-
strategie
• Gemeinsames Auswählen von Leuchttürmen
• Chancen und Risiken bewerten
• Umsetzungskonzepte für Leuchttürme entwickeln
• Detaillierung der Anforderungen
• Kriterien zur Erfolgsmessung
•Masterplan aufstellen
•Verantwortlich-keiten festlegen
•Umsetzen
• Facetten der Digitali-sierungsstrategiebestimmen
•Handlungsfelder zuordnen und Digitalisierungs-strategieausarbeiten
• Identifizierung von Ansatzhebelnim Kontext der Digitalisierung
•Ableitung von Handlungsfeldern
•Abschätzung von Potenzialen
•Reifegrad-Bewertung
• Erfassung der IST- Situationin Bezug auf die Digitalisierung
• Sicht des Managements
•OPTIONAL: Kunden-Befragung
•OPTIONAL: Hersteller-Befragung
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© Fraunhofer • Seite 25
UNSERE BOTSCHAFT AN DIE POLITIK – NUR GEMEINSAM WERDEN WIR DIE ANFORDERUNGEN MEISTERN!
7Forschungs-
einrichtungen
4Verbände
24Namhafte
Unternehmen
2 Jahre
intensiver Aus-tausch und
Kooperation
DIE WETTBEWERBSFÄHIGKEIT DER DEUTSCHEN INDUSTRIE HÄNGT IN ENTSCHEIDENDEM MAßE VON DER QUALITÄT IHRER INSTANDHALTUNG AB.
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© Fraunhofer • Seite 26
WIR SIND NOCH LANGE NICHT AM ZIEL.
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© Fraunhofer • Seite 27
WWW.INSTANDHALTUNGSPETITION.COM
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© Fraunhofer • Seite 28
www.instandhaltungspetition.com
IHR BEITRAG AUF UNSEREM GEMEINSAMEN WEG ZURÜCK ZUM WIRTSCHAFTSSTANDORT NR. 1
Thomas HellerDr.-Ing.
AbteilungsleiterAnlagen- und ServicemanagementFraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4 l 44227 DortmundTelefon +49 231 9743-444 l Mobil +49 173 [email protected] l www.iml.fraunhofer.de