Digitalisierung in der Instandhaltung

Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen – Risiken – Grenzen Jahrestagung Instandhaltungsforum 2019 Instandhaltungsforum Schweiz Zürich, 21. November 2019 Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby

www.dhbw-mannheim.de

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 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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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

Digitalisierung in der Instandhaltung Chancen, Risiken, Grenzen

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  …

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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

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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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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

www.dhbw-mannheim.de Prof. Dr. Lennart Brumby

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