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Bild: ©Mimi Potter / Fotolia.com

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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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

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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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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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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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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

© 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

© 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

© Fraunhofer • Seite 22

AGENDA

Fraunhofer IML

Wofür brauche ich Smart Maintenance?

Was müssen Sie tun?

Handlungsempfehlung

© 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

© 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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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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WIR SIND NOCH LANGE NICHT AM ZIEL.

© Fraunhofer • Seite 27

WWW.INSTANDHALTUNGSPETITION.COM

© 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 2722285thomas.heller@iml.fraunhofer.de l www.iml.fraunhofer.de