Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen – Risiken – Grenzen Jahrestagung Instandhaltungsforum 2019 Instandhaltungsforum Schweiz Zürich, 21. November 2019 Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Digitalisierung in der Instandhaltung Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Technologien der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
Prof. Dr. Lennart Brumby
Jahrestagung Instandhaltungsforum 2019 ZĂźrich, 21. November 2019
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Das Bild der Instandhaltung verändert sich Ausfälle und Fehlerursachen waren in der Regel offensichtlich Typische Werkzeuge waren Hammer und Schraubenschlüssel
Instandhaltung früher
Der Leiter der Instandhaltung war üblicherweise ein Meister
Maschinentechnik ist komplex, Störungsursachen oft nicht eindeutig Laptop und Smartphone sind die neuen Werkzeuge der Instandhaltung Der Leiter der Instandhaltung ist üblicherweise ein/eine IngenieurIn Bildquelle: http://www.nikon-fotografie.de/vbulletin/picture.php?albumid=374&pictureid=38398
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Instandhaltung heute Bildquelle: http://www.paledo.net/39-0-Case-Study---Kernkraftwerk-Isar.html
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Instandhaltung auf dem Weg zur Smart Maintenance Beispiel Autoreparaturen – früher, heute und morgen Früher
Heute
Morgen
(2)
„Kollege Bordcomputer hilft“
(3)
(1) Bildquellen: (1) http://ecx.images-amazon.com/images/I/51RYEQNeEtL._SY344_BO1,204,203,200_.jpg (2) http://www.mag-mobil.de/2013/speed/img/kfz-diagnose.jpg (3) http://winfwiki.wi-fom.de/images/thumb/6/62/Artesasbmw.png/350px-Artesasbmw.png
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance 2.0
1.0
Rolle der Instandhaltung
Arbeitsmaschinen
3.0
Fließband
4.0
Automatisierung
Vernetzung Smart Maintenance
Wertschöpfungsfaktor
Instandhaltung im Asset Management Ganzheitlich Produktive Instandhaltung (TPM) Zustandsabhängige Instandhaltung (Condition Based Maintenance) Kostenfaktor
Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance)
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Digitalisierung in der Instandhaltung Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Technologien der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Chancen der Smart Maintenance
Nutzen
Lösungsansätze
Prinzipien
Smart Maintenance Digitalisierung
Vernetzung
Mobile IT
Realtime Datenanalyse
Augmented Reality Cloud computing
Schnellere Lösungen
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Life-Cycle-Orientierung Digitale Lebenslaufakte
Predictive Maintenance
3D-Druck von Ersatzteilen
KI
Größere Flexibilität
Nachhaltige Kostenreduzierung
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Remote Service
Social Media
… Höhere Kundenzufriedenheit
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Risiken der Smart Maintenance Maintainability
KomplexitätsRisiko
Geschäftsinteressen Hersteller vs. Betreiber
SiloDenken
IT-Security
Veränderung der Arbeitsorganisation (Widerstände)
Smart Maintenance
InvestAufand
Job-Verlust
Überforderung der Mitarbeiter
Fachkräftemangel
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Neuer Kompetenzbedarf im Service
Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
IT-Security scheint weiterhin schwer beherrschbar
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Risiken der Smart Maintenance lassen sich eingrenzen Organisatorische Dimension
Technologische Dimension Maintainability
KomplexitätsRisiko
Geschäftsinteressen Hersteller vs. Betreiber
SiloDenken
IT-Security
Smart Maintenance
InvestAufand
Job-Verlust
Überforderung der Mitarbeiter
Fachkräftemangel Personelle Dimension Prof. Dr. Lennart Brumby
Veränderung der Arbeitsorganisation (Widerstände)
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Neuer Kompetenzbedarf im Service
Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Digitalisierung in der Instandhaltung Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Technologien der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Technologische Neuerungen sind Treiber Technologische Dimension Digitalisierung der Industrie 4.0 ist Treiber für grundlegenden Veränderung in der Instandhaltung Die Smart Maintenance beruht auf einer Vielzahl innovativer Technologien Neben der Chancen sind auch die Risiken dieser Technologien zu beachten Maintainability als Herausforderung
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Organisation
Smart Maintenance Personal
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Digitale Technologien der Smart Maintenance
Soziale Technologien
Zustands端berwachungs- und Remotesysteme
Smart Maintenance
Cloud Plattformen f端r die Instandhaltung
3D-Druck von Ersatzteilen
Mobile Kommunikationssysteme
Bauteil-Identifikation (mittels RFID) Augmented Reality
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K端nstliche Intelligenz in der Instandhaltung
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Normen und Standards als Grundlage der Smart Maintenance Normungs-Roadmap Industrie 4.0 (Version 3.0) Bestandsaufnahme, Wegweiser und Mittel der Kommunikation zwischen den beteiligten Akteuren aus Automatisierungstechnik, Informations- und Kommunikationstechnik und Produktionstechnik Schwerpunkt der Normungsroadmap liegt auf der Rolle des Menschen in der Smart Factory. Das Dokument thematisiert die Harmonisierung von Smart-Manufacturing-Komponenten, Referenz- und Datenmodelle in der Industrie 4.0 sowie Kommunikationstechnologien, Servicerobotik und rechtliche Aspekte. https://www.dke.de/roadmap-industrie-40
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
One single source of truth im Asset-Life-Cycle VDI-Richtlinie VDI 2770 „Digitale Herstellerinformationen“
Digitale Lebenslaufakte
One single source of truth
Standardisierung von digitalen Herstellerinformationen für den branchenübergreifenden Austausch zwischen Herstellern und Anwendern DIN-Norm DIN 77005-1 „Lebenslaufakte für technische Anlagen“ Standardisierung einheitlicher Strukturierungsmerkmale einer Lebenslaufakte technischer Anlagen auf Basis der DIN SPEC 91303
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Digitalisierung in der Instandhaltung Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Technologien der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Organisatorische Transformation Organisatorische Dimension Die Instandhaltung erweitert ihr Verantwortungsbereich zum Asset Management
Technologie
Die ISO 55 000 bildet den normativen Rahmen für ein systematisches Asset Management
Smart Maintenance Personal
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Erweiterung der ManagementFunktionen um u.a. Wertorientierung und Risikomanagement zum Total Asset Management
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trifft auf eine Arbeitswelt 1.0! Industrie 4.0 … Big Data
Technik: Industrie 4.0
Cloud-Lösungen Vernetze Systeme
Organisation: Silo-Denken Arbeitswelt 1.0 Anlagenplanung & -entwicklung
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Beschaffung, Bereitstellung & Anlauf
Betrieb & Instandhaltung
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Ausmusterung
Tayloristische Arbeitsteilung
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Der Asset-Manager als Value-Chain-Manager
Fokus des AssetManager
Anlagenplanung/ -entwicklung
Beschaffung, Bereitstellung & Anlauf
Betrieb & Instandhaltung
Ausmusterung
Mitwirken bei der instandhaltungsgerechte Anlagenkonstruktion Definieren der benötigten Serviceleistungen des Anlagenherstellers Reduzieren der Anlaufzeit Verbessern der Energieeffizienz während des Anlagenbetriebs Regelmäßiges Anpassen der anforderungsgerechten Instandhaltungsstrategie Rückgewinnen von Komponenten und Ersatzteilen … Prof. Dr. Lennart Brumby
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Eco-System der Instandhaltung
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
One single source of truth im Eco-System Instandhaltung
Physische Welt Digitale Welt
Digitaler Zwilling
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
DIN EN 16646 Maintenance within physical Asset Management
Europäischer Norm DIN EN 16646 Maintenance within physical Asset Management
Seit 2015 in Kraft Fokus auf die Beziehung der Instandhaltung zum Asset Management
beschreibt das Asset Management auf drei unterschiedlichen Ebenen (Anlagenbestand, Anlagenstruktur, Anlagenobjekt)
Ergänzt und konkretisiert die ISO 55000ff aus Sicht der Instandhaltung
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Digitalisierung in der Instandhaltung Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Technologien der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Grundlegende Personelle Änderungen
Technologie
Organisation
Smart Maintenance Der Mensch in der Industrie 4.0 ist Basis für den Erfolg Wissens- und Kompetenzmanagement rückt zunehmend in den Vordergrund Mitarbeiter brauchen eine systematische Qualifizierung für Smart Maintenance
Personelle Dimension
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Jede Revolution bringt neue Herausforderungen mit sich! 2.0
1.0
Arbeitsmaschinen Typische Störungsursachen
Gebrochener Hebel
3.0
Fließband
4.0
Automatisierung
Digitalisierung
Fehler in der Steuerung
Fehlerhafte Updates
Gerissener Riemen
Verkettete Fehlerfolge
…
Synchronisation
Signalfehler
…
…
…
Diagnose
leicht
mittel
schwer
Viren, Trojaner
???
Informatik, … (?)
Erforderliche Kompetenzen in der IH
Elektronik, Steuerungstechnik, … Elektrik, Logistik, … Mechanik, Werkstoffkunde, …
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Service-Ingenieure werden für die Industrie 4.0 immer wichtiger! Prof. Dr. Henning
Prof. Dr. Siegfried
Kagermann
Russwurm
• Präsident der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) • Ehem. Vorstandssprecher der SAP AG
• Mitglied des Vorstands (seit 2009) der Siemens AG, Cheftechnologe des Konzerns, • Mitglied des Lenkungsgremiums der Plattform Industrie 4.0
„In den Fabriken werden Wartungsaufgaben wichtiger, denn je komplexer Systeme werden, desto schlimmere Folgen haben Störungen.“ „Tendenziell wird es eine Verschiebung zu anspruchsvolleren Tätigkeiten und höheren Qualifikationen geben… zum Beispiel in Vertrieb und Service.“
„Das Beheben von Ausnahmen und von Störungen wird [in der Industrie 4.0] weiterhin wichtig sein und vielleicht bei komplexen Lösungen sogar noch wichtiger werden. Und hier können wir auf den Menschen nicht verzichten.“
Süddeutsche Zeitung vom 09./10. Januar 2016 Prof. Dr. Lennart Brumby
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VDI-Nachrichten vom 13. November 2015 26
Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Studium Service Engineering an der DHBW Mannheim Studienangebot innerhalb der Fakultät Technik Studieninhalte sind ausgerichtet auf die speziellen Anforderungen des Aufgabengebiet des Service-Ingenieurs / Instandhalters Enge Verzahnung von Theorie und Praxis Abschluss: Bachelor of Engineering
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Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby VDI Studiengangsleiter Service Engineering Duale Hochschule Baden-Württemberg Mannheim Coblitzallee1-9 68163 Mannheim
Obmann des DIN-Normungsausschusses 152-06-07 AA „Instandhaltung“ Stellv. Obmann des Expertpanels im Standardization Council Industrie 4.0 Mitglied diverser Normungsausschüsse im CEN/TC319 „Maintenance“ Mitglied im VDI-Fachausschuss 202 „Instandhaltung“ Mitglied im VDI-Fachausschuss 209 „Obsoleszenzmanagement“ Mitglied im European Asset Management Committee (EAMC) der European Federation of National Maintenance Societies (EFNMS)
Tel. 0621-4105-1140 Fax: 0621-4105-1321 mailto: lennart.brumby@dhbw-mannheim.de
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