Organisation der Instandhaltung in der Smart Factory

© Fraunhofer

Organisation der Instandhaltung in der Smart Factory

Mobile Lösungen für IH und Service, 21. - 22. Oktober 2015, Düsseldorf

Dezentral und autonom: von der Theorie in die Praxis

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AGENDA

Was ist Fraunhofer?

Welche Bedeutung hat die Instandhaltung in Industrie 4.0?

Wie sieht eine Industrie 4.0 –Unternehmensorganisation aus?

Was muss ich tun? Was kann ich gewinnen?


Fraunhofer IML

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


Fraunhofer IML

Fraunhofer Institute

66 Institute und selbstständige Forschungseinrichtungen

rund 22 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

Fraunhofer in Deutschland

Ausgewählte Tätigkeitsfelder

IUK-Technologie

Life Sciences

Light & Surfaces

Mikroelektronik

Produktion und Logistik

Werkstoffe, Bauteile


DAS FRAUNHOFER IML

Weltweit größte Logistikforschungseinrichtung

Gegründet 1981

Rund 500 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen

Projekte mit Industrie, Handel und Dienstleistern


Fraunhofer IML

Themenfelder des Fraunhofer IML

Total Productive Management

Bestandsmanagement in Netzwerken

Ersatzteil-Logistik

Cloud-Computing

Wissens-management Beschaffungs-

Strategien

Prozess-Gestaltung Stammdaten-

Management

Change-Management


AGENDA

Was ist Fraunhofer?



Was kann ich gewinnen?


Smart Maintenance für die Smart Factory

Das Prinzip der Smart Factory

»Autonome Produkte und Anlagen steuern im Zuge einer dezentralen Selbstorganisation, Selbstoptimierung und Selbstdiagnose aktiv ganze

Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit.«



Beispiel: Schwarmlogistik


Smart Maintenance für die Smart FactoryBeispiel: inBin



Das Ziel der Industrie 4.0 – die Smart Factory

Altersgerechte ArbeitsplätzeAutomatisierte Routineaufgaben Au

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Unterstützende Assistenzsysteme Training On-the-Job

Die Instandhaltung ist bereits heute an vielen Stellen der Treiber der „Smart Factory“.



acatech-Positionspapier „Smart Maintenance für Smart Factories“

Neue Instandhaltungs-Forschungslandschaft ist entstanden

Begeisterter Nachwuchs für die Instandhaltung ist vorhanden

Instandhaltung ist der Veränderungstreiber für neue Geschäftsmodelle in der Produktion und darüber hinaus

Standards und Normen für Smart Maintenance sind der Treiber des Erfolgs der Smart Factory

Wissensmanagement ermöglicht den Menschen, den veränderten Anforderungen einer Smart Maintenance gerecht zu werden

Die Instandhaltung gewährleistet die Beherrschbarkeit der Smart Factory

Wo müssen wir hin? Die Zielvision der POSITION

Ohne Instandhaltung 4.0 wird Industrie 4.0 nicht stattfinden.


AGENDA

Was ist Fraunhofer?





Steuerung und Organisation der Smart Maintenance

Ausgangssituation

Basis

Neue Technologien

Industrie 4.0 Organisation

Mein Unternehmen

heute

Was gibt es Neues?

Was ist das denn?


Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Mein Unternehmen ist erst bei Industrie 2.5…



Ausgangssituation

Neue Technologien


Mein Unternehmen

heuteWas gibt es

Neues?

Was ist das denn?

Was sind meine Ziele?

Wie läuft meine Instandhaltung heute?

Welche Maschinen und Anlagen werden betreut?

Wie sieht meine Anlagenstruktur aus?

Welche Ersatzteile werden benötigt?

Welche Kosten fallen an?

…

Basis



Ziele definieren

Beispiele für Ziele

Erhöhung der Verfügbarkeit von Produktionsanlagen

Verbesserung der Instandhaltungsplanung

Entlastung der Instandhaltungsmitarbeiter

…



Prozesse gestalten



Prozesskosten bestimmen

LogiChain –Software für Logistik-Prozesskostenrechnung


Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Anlagenstruktur


Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Basis

Betrachtung aller Einflussfaktoren als Basis

Produktion• Produktions-

programm• Rüstwechsel• …

Anlagen-Struktur

• Ort• Linie• Baujahr• Leistungsdaten• Stücklisten• …

Instandhaltung• IH-Plan• Störungen/

Historie• Anleitungen

Ersatzteilwesen• Lagerorte/-

plätze• Lieferanten• Lieferzeiten• Bestände• …

Prüfung auf Industrie 4.0-

Lösungen kann jetztbeginnen

Anlage/

Equipment



Betrachtung neuer Technologien


Mein Unternehmen

heuteWas gibt es

Neues?

Was ist das denn?

Neue Technologien

Basis



Technologien der Industrie 4.0

ConditionMonitoring

Fernwartung

Mobile Devices

Global standardisierte Daten und Software

Cloud



Technologien der Industrie 4.0

Augmented Reality

Intelligente Behälter

Digitale Dokumentation

3D-Druck von Ersatzteilen



Das Schließen der Lücke

BasisIndustrie 4.0 Organisation

Mein Unternehmen

heuteWas gibt es

Neues?

Mein Unternehmen

morgen

Neue Technologien



Smart Maintenance


Basis Industrie 4.0 Organisation

Neue Technologien


Industrie 4.0 als Verbindung zwischen neuen Technologien und „alten“ Anforderungen



Zusammenführung der Informationen - Beispiel

Quelle: in Anlehnung an: Martin ThormannAnlagenzustandsorientierte Bedarfsplanung und integrierte Distributionsplanung zur kostenoptimierten Ersatzteilversorgung in After-Sales-Service-Netzen, Dissertation TU Dortmund 2015

Zustandsinformationen

Anlage Typ Inbetrie-nahme

Anzahl Wartungen

… Tägl.Betriebs-stunden

4829604 AT1 1997 5 … 162

8502766 AT5 2002 4 … 776

… … … … … …

Material AT1 AT2 AT3 … Einheit

Motor 0,000100 0,000026 0,000083 … Ausfälle/a

Pumpe 0,000040 0,000005 0,000022 … Ausfälle/a

… … … ………

Historische Daten Betriebsdaten ZustandsdatenPlanungsdaten

Berechnung

Prognose des Instandhaltungsbedarfs Planung der Instandhaltungstätigkeiten

Ausfallraten


Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Industrie 4.0 ermöglicht die Planung des Instandhaltungsbedarfs

Instandhaltungsbedarf ergibt sich aus der Verknüpfung aller relevanten Informationen

Produktion• Produktions-

programm• Rüstwechsel• …

Anlagen-Struktur

• Ort• Linie• Baujahr• Leistungsdaten• Stücklisten• …

Instandhaltung• IH-Plan• Störungen/

Historie• Anleitungen

Ersatzteilwesen• Lagerorte• Lieferanten• Lieferzeiten• Bestände

Anlagen-Zustand

Instandhaltungs-

bedarf

Anlage/

Equipment



Nutzen der Industrie 4.0

Zusammenführung von Daten, Informationen und Wissen aus unterschiedlichsten Quellen

Reaktionsgeschwindigkeit und Reaktionsvermögen steigen

Situationsbezogene, unmittelbare Entscheidungs- und Handlungsfähigkeit entstehen

Viel höherer Anteil planbarer Tätigkeiten

Arbeitsorganisation wird flexibler

Operative Tätigkeiten sind anders umsetzbar

Unternehmerische Stabilität entsteht


AGENDA

Was ist Fraunhofer?






Überführung in eine neue Organisation

BasisIndustrie 4.0 Organisation

Mein Unternehmen

heuteWas gibt es

Neues?

Was ist das denn?

Neue Technologien

Das ist eine Management-Aufgabe!



Vernetzung von Objekten in der Instandhaltung

Instand-haltungs-Aufgabe

Sind die Ersatzteile im Lager?

Wo?

Ist das nötige

Werkzeug da?

Wann können

fehlende Teile

geliefert werden?

Welche Dienstleister

können helfen?

Sind die notwendigen

Kollegen verfügbar?

© Fraunhofer Folie 34

KapaflexCy – Umsetzung »SchichtDoodle®«Mitarbeiter bekommen Einsatzanfragen auf ihre mobilen Endgeräte…

Ich kann diesen Samstag arbeiten.

Samstag geht leider nicht.

Zusatzschicht am Samstag durchführen

Einsatzanfrage auf

Smartphone

Kundenauftrag: 5000 Glühkerzen bis Montag

„Meistercockpit“ für Einsatzanfragen

Regeln des intelligenten Assistenten:

wer kann, wer darf, wer soll, wer möchte arbeiten


Wer kann?

Erforderliche Kompetenzen

Wer darf?

Rechtliche, tarifliche Randbedingungen

Wer soll?

Tendenz und Stand Flexikonto

Wer möchte?

Persönliche Präferenzen

0 - ++

Prioritäten berechnen

Beziehungsregeln auswerten

Ausschluss nicht qualifizierter Mitarbeiter

KapaflexCy – Intelligenter Assistent »SchichtDoodle®«Prioritätsregeln

Auf Einhaltung der Vorgaben hinweisen


KapaflexCy – Idee »SchichtDoodle®«

Doodle®

Webservice:

Personengruppen stimmen über Termine ab

KapaflexCy „SchichtDoodle®

“:

Mitarbeitergruppen stimmen über ihre kurzfristigen Arbeitseinsätze zu einem vorgegebenen Termin eigenverantwortlich ab


Die Schritte in Richtung Umsetzung…

Formulierung einer Unternehmensstrategie Industrie 4.0

Abgleich der gegenwärtigen Situation mit den Handlungsfeldern – GAP Analyse und Relevanzprüfung

Entwicklung von Maßnahmen- und Ressourcenplänen

Schrittweise Umsetzung, z. B. Pilot

Ihre ROADMAP Industrie

4.0


Eine Botschaft am Ende

Die Aufgaben in der Instandhaltung werden sich verändern.

Bildquelle: 585374_original_R_by_Dieter Schütz_pixelio.de.jpg

Der Mensch wird weiterhin das

wichtigste Element bleiben.


Vielen Dank!



Industrie 4.0 – Thesen für die Instandhaltung

Der Einsatz neuer Technologien zur Erfassung der -stets aktuellen- Situation und die Optimierung der Auswertung von Daten und Informationen unterstützen die

Mitarbeiter bei der Planung und Umsetzung der Instandhaltung.

Daten und Informationen müssen in Wissen umgewandelt werden. Quantitative und qualitative Daten und Informationen sind zu verknüpfen und zu interpretieren,

um anwendungsgerechte Unterstützung der Mitarbeiter zu liefern.

Know-how über effiziente Instandhaltung wird zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor

Ohne geeignete Assistenzsysteme ist die Instandhaltung der Zukunft der wachsenden Komplexität nicht gewachsen.

Nicht alle Instandhaltungsmaßnahmen können dezentral und autonom geplant und gesteuert werden.

Um das ganzheitliche Optimum zu erreichen, wird auch weiterhin eine zentrale Abstimmung unter den Beteiligten erforderlich sein!

Organisation der Instandhaltung in der Smart Factory

Mobile

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