Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016

Die digitale Lebenslaufakte:Übersicht, Stand der Technik und Diskussion

Johannes Schmidt

Quelle: Christopher Sessums

Dipl.-Ing.(BA), M.Sc. Informatik

Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Leipzig (URZ) und am

Institut für Angewandte Informatik (InfAI) e. V.

Standardisierung

Mitglied der Arbeitsgruppe „Global Service Protocol“ und Arbeitsgruppenleiter

„AK Dokumentation“ des FGW e.V.

Obmann des Gremiums zur DIN SPEC 91303

Technischer Reviewer zur VGB Richtlinie RDS-PP für Windenergieanlagen

Mehr zur Person

http://bis.informatik.uni-leipzig.de/JohannesSchmidt

https://www.xing.com/profile/Johannes_Schmidt118

Zur Person

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten2

Einführung

Grundlagen und Normen

Lebenslaufakte

Digitale Lebenslaufakte

Zusammenfassung

Inhalt

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten3

Einführung

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten4

Quelle: roovuu

ist Grundlage (fast) aller Tätigkeiten

Handlungs- und Betriebsanweisungen

Gefahrenhinweise

ist wichtigstes Element in der Kommunikation

mit Dritten

ist lebendiger und langlebiger Wissensschatz

Aber

Aufwand > Zeitdruck > Kosten

Unwissenheit über Dokumentationspflichten

Gesamtdokumentation: ein alter Hut?

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten5

Quelle: Erik Drost

Befragung zum Wissensmanagement für technische Anlagen

(durchführt Q2 – Q3 2015)

Zwischenergebnisse

> 80% sind auf Gesamtdokumentation oder Teile davon angewiesen

> 80 % kommunizieren täglich über Dokumentationen

Anlagendokumentation ist von besonderer Wichtigkeit

Vollständigkeit und Aktualität werden als schlecht oder eher schlecht

eingeschätzt, insbesondere bei der Anlagendokumentation

Auswirkung eines gemeinsamen Standards

verbesserter Zugang zur Gesamtdokumentation

Erhöhung der Qualität der eigenen Arbeit

Bedarf einer überbetrieblichen Gesamtdokumentation

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Quelle: Universität Leipzig, Veröffentlichung der Studie für Ende Februar geplant

Steigende Dynamik im Stromerzeugungsmarkt

Erneuerbare-Energie-Anlagen

Liberalisierung

Ändernde Rahmenbedingungen durch technische Innovationen und

Gesetzgebungen

Digitalisierung

Verstärkte Dienstleistungsorientierung

Dynamische Wertschöpfungsnetze

Business Collaboration braucht

Standards und effiziente

IKT-Unterstützung

Bedarf einer überbetrieblichen Gesamtdokumentation

BWE Seminar Technische Betriebsführung von Windparks, Johannes Schmidt7

Quelle: Leo Grübler

Grundlagen und Normen

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten8

Qu

elle: Han

s Din

kelberg

Standardisierte Anlagenstruktur: RDS-PP®, KKS

Betriebsdaten: Zahlreiche IEC Normen

Dokumente und Dokumentationen

Dokumentenarten (DIN EN 61355, VGB B 103)

Dokumenteninhalte (DIN EN 13460)

Metadaten (DIN EN 82045)

Dokumentationsstrukturen (VGB-S-831-00)

Produktdaten: DIN 4002, eCl@ss

Anlagenzustand: ZEUS, EMS

Lebenszyklus, Rollen, Tätigkeiten und Prozesse

Lebenslaufakte (DIN SPEC 91303)

Normen und Standards

9 BWE Seminar Technische Betriebsführung von Windparks, Johannes Schmidt

Bezugsobjekte

Datenaustauschformate

Struktur und Inhalt der Gesamtdokumentation

Digitale Rechtskataster können helfen, die Übersicht zu behalten

Immer aktuell

Teilweise kommentiert und aufbereitet

Teilweise in andere Software integrierbar

Technische Anlage ist juristisch ein vielschichtiges Objekt

Stationäre elektrisch Anlage

Genehmigungsbedürftige Anlagen nach BImSchG

Maschine

Arbeitsstätte

Versicherungen, der Anlagenbetreiber, Sachverständige usw. können

weitere Dokumente einfordern

Dokumentationspflichten

BWE Seminar Technische Betriebsführung von Windparks, Johannes Schmidt10

Lebenslaufakte für

Erneuerbare-Energie-

Anlagen nach

DIN SPEC 91303

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten11

Qu

elle: DIN

Fortschreibung der Übergabedokumentation des Anlagenherstellers mit

der Betriebs- und Rückbaudokumentation durch den Anlagenbetreiber

bzw. Betriebsführer

Chronologische, vollständige Dokumentation zur Anlage entlang des

gesamten Anlagenlebenszyklus

Rekursives Konzept

Obligatorischer Anlagenbezug

Rollenbezug

Ganzheitlich und vollständig

Inner- und überbetriebliche Bedeutung

Implementierung der Lebenslaufakte wird

digitale Lebenslaufakte genannt

Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen (DIN SPEC 91303)

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten12

!Koss

Quelle: bse Engineering Leipzig GmbH / InfAI e.V., alle Rechte vorbehalten

Ziele der Lebenslaufakte nach DIN SPEC 91303

Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,

Alle Rechte vorbehalten13

Strukturgebende Elemente

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten14

Dokumentenstruktur Dokumentenart

Betriebsdaten

Anlagenstruktur Erzeugnisstruktur Merkmale

Anlagenzustand

Quelle: Eigene Darstellung, vereinfacht nach DIN SPEC 91303

Strukturgebende Elemente

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten15

Dokumentenstruktur Dokumentenart

Betriebsdaten

Anlagenstruktur Erzeugnisstruktur

Quelle: Eigene Darstellung, vereinfacht nach DIN SPEC 91303

Dokument

Information

Informationssatz

Ereignis RolleLebenszyklusphaseKünftige Erweiterung

Rekursiv

Sicht

Lebenslaufakte Rekursiv

Zusammenhänge Normen

Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,

Alle Rechte vorbehalten16

DIN EN 61355-1

DIN EN 81346-1

Funktion Produkt Ort

Anlagenstruktur

DIN 199-5

Erzeugnisstruktur

DIN EN 82045

Dokumentenstruktur

DIN EN 61400-25

DIN EN 61850-7

Betriebsdaten

Stammdaten

und

Merkmale

Quelle: Eigene Darstellung, enthalten in DIN SPEC 91303

FG TR 7 D2

Zustand

... ...

Definieren Informationsprofil

Gruppierte Informationsbedarfe der Akteure

Fünf elementare Sichten

Ökonomisch

Rechtlich

Stofflich

Technisch

Technologisch

Sichten spezifische Informationen

Schwerpunkt Sicht

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten17

Quelle: Dennis Skley

Unterstützender methodische Ansatz durch das Projekt:

Dokumentenflussanalyse

Anwendungsbereich: Schwach strukturierte Prozesse

Ziel: Identifikation von Dokumentenbeziehungen

Systematik

Aufbauend auf Dokumentenartenklassifikation

Übernahme und Zusammenfassung von Literaturquellen

Empirisch und kollaborative Methodik möglich

Potential: Auswertung der Vollständigkeit der

Gesamtdokumentation

Dokumente in der Lebenslaufakte

18

Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,

Alle Rechte vorbehalten

Dokumentenflüsse - DocReq

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Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,

Alle Rechte vorbehalten

D1 D1´

D2

R1 R2

R3B1

DA1

DA2

DA3

DM1 DM2Informationsfluss

Rollenbeziehung

Lebenszyklusphase 1 Lebenszyklusphase 2Zeit

LegendeDM: Dokumentenmetadaten, D: Dokument, DA: dokumentierte Aktivität, R: Rolle, B: Bezugsobjekt

Quelle: Eigene Darstellung, Cvtec Konsortium

Digitale Lebenslaufakte

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten20

Digitale Lebenslaufakte ist ein integriertes Informationssystem

Dokumentenmanagementsystem (DMS)

Betriebsdatenerfassungssystem (BDE)

Instandhaltungsmanagementsystem (WfMS)

Rechtsregister / -kataster

Leitführungssysteme (SCADA, CMS)

…

Systemabgrenzung

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten21

Lebenslaufakte

Struktur und Prozesse

Informationsmodell

Informationssystem

Quelle: Eigene Darstellung

Harmonisierte Datenmodelle für effizienten Datenaustausch

Gemeinsame überbetriebliche Prozesse

Anwendung der Sichten (Informationsbedarfs im Anwendungskontext)

Datenschutz und Datensicherheit

Einbindung in bestehende Unternehmensarchitekturen

Herausforderungen

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten22

Zusammenfassung

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten23

Quelle: brewbooks

Strukturierte Gesamtdokumentation zur Anlage für alle wichtig

Gemeinsame Lebenslaufakte heute noch nicht etabliert

Notwendige Standards und Normen vorhanden

Intelligente Kombination

Digitale Lebenslaufakte Gegenstand der Forschung

Zusammenfassung

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten24

Datenaustauschformat, dessen Definition auf Standards und Normen

basiert (siehe u.a. Common Information Model)

Einheitliche Prozesse im Umgang mit der Lebenslaufakte

(branchenspezifisch)

Entscheidungsunterstützung mit Hilfe einer intelligenten Lebenslaufakte

(Smart Data, Smart Maintenance, …)

Dokumenten- und Datenerfassung

Einführungsprozesse und Akzeptanz

Weitere Aspekte

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten25

Kontakt

Universität Leipzig

Universitätsrechenzentrum

Augustusplatz 10

04109 Leipzig

Internet: http://www.bis.uni-leipzig.de/

JohannesSchmidt

Telefon: +49 341 97-32280

E-Mail: jschmidt@informatik.uni-leipzig.de

Ein integratives Rahmenwerk zum ganzheitlichen Wissensmanagement

im Lebenslauf von technischen Anlagen

Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung

(BMBF)

Laufzeit 09/2014 bis 08/2016

Webseite: http://www.cv-tec.de

Forschungsprojekt CVtec

27 Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten

Forschungsprojekt CVtec

28

ProduktionFacility

Management

Anlagenbau

Quelle: Michael Kötter Quelle: Bilfinger SE Quelle: avramc

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten

Konsortium und Partner

29

Forschungskonsortium

Partner

<

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten

Ganzheitlichkeit und Interoperabilität

Stärkung der überbetrieblichen Kooperation

Verbessertes Wissensmanagement

Verbesserte Entscheidungsunterstützung

Etablierung einer gemeinsamen digitalen Lebenslaufakte für den

gesamten Anlagenlebenszyklus

Ziele des Projektes

30 Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten

Schmidt et. al. 2016: Johannes Schmidt, Christian Zinke, Andreas Nareike und

Sebastian Pfaffel: Erhebung und Auswertung von Dokumentenflüssen in der

Instandhaltung von technischen Anlagen, 37. VDI/VDEh-Forum Instandhaltung,

Berlin (angenommen)

Schmidt und Pfaffel 2015a: Johannes Schmidt und Sebastian Pfaffel:

Supporting Business Collaboration for Operation and Maintenance: Introducing

the Digital Plant Lifecycle Record In: Offshore Wind R&D Conference October 13-

15, 2015, Bremerhaven. 2015

Schmidt und Pfaffel 2015b: Johannes Schmidt und Sebastian Pfaffel:

Herausforderungen und technische Ansätze zur Unterstützung der Kollaboration

in der Instandhaltung von Windenergieanlagen In: 36. VDI/VDEh-Forum

Instandhaltung 2015, Aachen. 2015

Quellen und weiterführende Literatur

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten31

Zinke et. al. 2015: Christian Zinke, Johannes Schmidt und Andreas Nareike:

Supporting knowledge-centered Business Collaboration for Wind Power Plants In:

16th IFIP Working Conference on VIRTUAL ENTERPRISES, PRO-VE 2015, Albi,

France, 5 -7 October 2015. 2015

Schmidt et. al. 2015: Johannes Schmidt, Christian Zinke und Andreas Nareike:

Niemand allein weiß genug: Vorschlag einer erweiterten

Dokumentenflussanalyse, MKWI 2016 (in Begutachtung)

Schmidt et. al. 2014: Johannes Schmidt, Frank Krause, Siegfried Schülter,

Bernd Heintz und Christoph Paulitsch: Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-

Anlagen In: EUMONIS Software- und Systemplattform für Energie- und

Umweltmonitoringsysteme (Editors: Stefan Kühne, Martin Jarosch-Mitko und

Boris Ansorge), Leipziger Beiträge zur Informatik. InfAI. 2014

Quellen und weiterführende Literatur

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten32

Schmidt et. al. 2013: Johannes Schmidt, Antonius van Hoof und Stefan Kühne:

Konzeption einer digitalen Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen In:

Energieinformatik 2013, 2. D-A-CH Energieinformatik Konferenz, Wien, 12. - 13.

November 2013 (Editors: Peter Palensky). Österreichische Computer

Gesellschaft. 2013

Schmidt und van Hoof 2013: Johannes Schmidt und Antonius van Hoof:

Architektur einer Service Plattform zur Unterstützung des Betriebs erneuerbarer

Energieanlagen In: Proceedings of the 11th International Conference on

Wirtschaftsinformatik (WI2013) (Editors: Rainer Alt und Bogdan Franczyk). 2013

Schmidt 2013: Johannes Schmidt: Zwischenbetrieblicher Datenaustausch im

Rahmen der technischen Betriebsführung für Erneuerbare-Energie-Anlagen In:

Tagungsband zum Doctoral Consortium der WI 2013 (Editors: Thorsten

Eymann). 2013

Quellen und weiterführende Literatur

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten33

Schmidt und van Hoof 2012a: Johannes Schmidt und Antonius van Hoof:

Towards a Cooperative Life Cycle Documentation for Distributed Renewable

Energy Power Plants In: 2012 7th International Conference on System of

Systems Engineering (SoSE 2012) . 2012

Schmidt und van Hoof 2012b: Antonius van Hoof und Johannes Schmidt:

Anlagendokumentation für erneuerbare Energieanlagen: Kooperative Aspekte

einer Lebenslaufakte In: Betriebsführung und Instandhaltung regenerativer

Energieanlagen: Fachtagung BIREA am 24. und 25. September 2012 in Leipzig

(Editors: Stefan Kühne und Johannes Schmidt), Leipziger Beiträge zur

Informatik, Band 38. LIV. 2012

Quellen und weiterführende Literatur

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten34

Sonnenberg et. al. 2012: Michael Sonnenberg, Johannes Schmidt und Stefan

Kühne: Klassifikation von Dienstleistungen der technischen Betriebsführung

regenerativer Energieanlagen In: Betriebsführung und Instandhaltung

regenerativer Energieanlagen: Fachtagung BIREA am 24. und 25. September

2012 in Leipzig (Editors: Stefan Kühne und Johannes Schmidt), Leipziger

Beiträge zur Informatik, Band 38. LIV. 2012

Sonnenberg et. al. 2012: Michael Sonnenberg, Johannes Schmidt und Stefan

Kühne: Klassifikation von Dienstleistungen der technischen Betriebsführung

regenerativer Energieanlagen In: Smart Services and Service Science:

Proceedings of the 4th Internaional Symposium on Services Science, Leipzig

(Germany), September 25, 2012 (Editors: Kyrill Meyer und Nizar Abdelkafi),

Leipziger Beiträge zur Informatik, Band 36. LIV/InfAI. 2012

Quellen und weiterführende Literatur

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten35

VGB PowerTech: RDS-PP® Application Guideline Part 32: Wind Power Plants.

Anwendungsrichtlinie Teil 32: Windkraftwerke. VGB-Standard VGBS-823-32-

2014-03-EN-DE. Essen: VGB Power Tech e.V.; 2014.

VGB PowerTech: Lieferung der Technischen Dokumentation (Technische

Anlagendaten, Dokumente) für Anlagen der Energieversorgung. VGB-Standard

VGB-S-831-00 (EX R 171). Essen: VGB Power Tech e.V.; 2015.

FGW TR7 D2: Instandhaltung von Kraftwerken für Erneuerbare Energien —

Rubrik D2: Zustands‐Ereignis‐Ursachen‐Schlüssel für Erzeugungseinheiten

(ZEUS), Revision 1; 2013.

FGW TR7 D3, Instandhaltung von Kraftwerken für Erneuerbare Energien —

Rubrik D3: „Globales Service Protokoll (GSP)“, Revision 0, 2014

Quellen und weiterführende Literatur

Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten36

DIN SPEC 91303: Bestandteile und Struktur einer Lebenslaufakte für

Erneuerbare-Energie-Anlagen, DIN e.V., 2015-05

DIN SPEC 91310: Klassifikation von Dienstleistungen für die

technische Betriebsführung von Erneuerbare-Energie-Anlagen, DIN e.V.,

2014-08

Quellen und weiterführende Literatur

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Christopher Sessums, CC BY-SA 2.0

Roovuu, CC BY-SA 2.0

Erik Drost, CC BY 2.0

Leo Grübler, CC BY-ND 2.0

Hans Dinkelberg, CC BY 2.0

!Koss, CC BY-ND 2.0

Dennis Skley, CC BY-ND 2.0

brewbooks, CC BY-SA 2.0

Michael Kötter, CC BY-NC-SA 2.0

Bilfinger SE, CC BY-ND 2.0

Avramc, CC BY-NC-SA 2.0

Bildnachweise

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