Digitalisierung und Industrie 4.0

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WAS DIE KUNDEN WIRKLICH WOLLEN… Aufgaben von Betreibern und Herstellern zur Nutzung von Digitalisierung und Industrie 4.0

Dr. Thomas Heller

Bildquelle: pixabay artificial-intelligence-3382507_1920

© Fraunhofer · Slide 1


AGENDA

1. Forschung bei Fraunhofer 2. Die Smart Factory 3. Wo ist das Problem der Betreiber? 4. Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen! 5. Fazit

Bildquelle: pixabay artificial-intelligence-3382507_1920 © Fraunhofer · Slide 2


1 Fraunhofer Forschung

Bildquelle: pixabay artificial-intelligence-3382507_1920 Š Fraunhofer ¡ Slide 3


Die Fraunhofer-Gesellschaft und das Fraunhofer IML

25.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

72 Institute und Forschungseinrichtungen

2,3 Mrd.

Fraunhofer IML, Dortmund 290 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

250 Doktoranden und studentische Hilfskräfte

Finanzvolumen Ausbauinvestitionen und Verteidigungsforschung Grundfinanzierung Bund und Länder Industrieaufträge und öffentl. geförderte Forschungsprojekte 

Umsatz- und Beschäftigtenzahlen 2017

© Fraunhofer · Slide 4

30,7 Mio. Umsatz, davon 50% aus der Wirtschaft


Aktueller Fokus der Forschung im Kontext Smart Maintenance (Ausschnitt)

Initiative Smart Maintenance der Fraunhofer Gesellschaft

Sicherer 3D-Druck

Distributed Ledger Technologien

Netzwerke

Predictive Maintenance

Künstliche Intelligenz

Studie Smart Maintenance

Geschäftsmodelle der Instandhaltung

Biologisierung

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2 Die Smart Factory

© Vaidas Bucys / Fotolia

Bildquelle: pixabay artificial-intelligence-3382507_1920 © Fraunhofer · Slide 6


Die Smart Factory

Der Kern der Industrie 4.0 – die Smart Factory

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Die Smart Factory

Cyber-physische Systeme bilden die Grundlage

Drohnen MENSCHEN

autonomer Transport in 3D

planen, steuern, vernetzen…

Container Organisieren ihre Ladung – viele Container das logistische Netz

REGALE ordern selber ihren Nachschub.

Intelligente Behälter sagen was zu entnehmen ist.

Aber… © Fraunhofer · Slide 8

FAHRZEUGE und STAPLER organisieren sich im Schwarm.

Es ist keine Frage, ob ein System ausfallen wird, sondern wann!


Die Smart Factory

Deutschland braucht Smart Maintenance für Industrie 4.0 Historie

Industrie 4.0

Smart Maintenance

Digitalisierung der Produktions-Anlagen

Mehr IT in der Instandhaltung

Einzelne Maschinen & Anlagen

Übergreifende Vernetzung

Historische Daten & Erfahrungswissen

Big Data / höhere Komplexität

Kooperation von Betreiber, Hersteller und Lieferanten

Mechanische Komponenten

Reaktive Instandhaltung

99,9% Verfügbarkeit

Wissensmanagement verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Damit die Smart Factories der Industrie 4.0 Wirklichkeit werden können, muss sich die Instandhaltung zur Smart Maintenance weiterentwickeln. © Fraunhofer · Slide 9


Die Smart Factory

Paradigmenwechsel: Vom Getriebenen zum Treiber

Smart Factory Smart Production

Smart Maintenance

Smart Services

Produktion

Verfügbarkeit

Ersatzteilwesen

Automatisierung und Digitalisierung erfordert Bildquellen: in Anlehnung an IFCC GmbH, © nils.ackermann.gmail.com, depositphotos.com

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erfordert


Die Smart Factory

Digitalisierung als Grundlage zur Sicherung des Standorts Kann die Digitalisierung der Produktionsumgebung zur Sicherung des Produktionsstandorts Deutschland als Hochlohnland beitragen? mittlerer Beitrag Sehr hoher Beitrag

4% 5%

23%

relevanter Beitrag

8%

hoher Beitrag

Umfrage des Fraunhofer IML im Rahmen des acatech Verbundprojektes Smart Maintenance Š 2018 Š Fraunhofer ¡ Slide 11


Die Smart Factory

Ökosystem der Smart Factory

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3 Wo liegen die Probleme der Betreiber?

© Vaidas Bucys / Fotolia

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Wo liegen die Probleme der Betreiber? Übersicht

Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Getrennte Planung – innerbetrieblich und überbetrieblich

Überwiegend reaktive Instandhaltung

Geringe Flexibilität in der Produktion

Stark personengebundenes Know-how

Ersatzteilwesen ist nicht strukturiert

Instandhaltung ist oftmals nur Kostenverursacher

?

?

?

?

?

?

Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement

Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt

Smarte Instandhaltung

Gemeinsame Planung aller Akteure

© Fraunhofer · Slide 14

Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen

Wissensmanagement


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Getrennte Planung – inner-betrieblich und überbetrieblich Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Getrennte Planung – innerbetrieblich und überbetrieblich

Überwiegend reaktive Instandhaltung

Geringe Flexibilität in der Produktion

Stark personengebundenes Know-how

Ersatzteilwesen ist nicht strukturiert

Instandhaltung ist oftmals nur Kostenverursacher

?

?

?

?

?

?

Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement

Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt

Smarte Instandhaltung

Gemeinsame Planung aller Akteure

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Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen

Wissensmanagement


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Keine gemeinsame Planung – kein Austausch der relevanten Informationen

ProduktionsDaten

Instandhaltungsdaten

Herstellerdaten

LieferantenDaten

Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine funktionierende Instandhaltungs-Planung Bildquelle: Fotolia_111603873 © Fraunhofer · Slide 16


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Keine gemeinsame Planung – kein Austausch der relevanten Informationen

Wird Ihre Instandhaltungsplanung mittels IT unterstützt? keine IT-Unterstützung, manuelle Planung

Andere (separate) Software-Lösungen 20%

12%

29% 39%

In einem ERP-System (mit ITUnterstützung zur konkreten Planung)

Umfrage des Fraunhofer IML im Rahmen des acatech Verbundprojektes Smart Maintenance © 2018

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Excel-basierte Planung (mit IT-Unterstützung durch Rahmenvorgaben)


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Überwiegend reaktive Instandhaltung Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Getrennte Planung – innerbetrieblich und überbetrieblich

Überwiegend reaktive Instandhaltung

Geringe Flexibilität in der Produktion

Stark personengebundenes Know-how

Ersatzteilwesen ist nicht strukturiert

Instandhaltung ist oftmals nur Kostenverursacher

?

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?

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Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement

Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt

Smarte Instandhaltung Gemeinsame Planung aller Akteure

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Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen

Wissensmanagement


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Überwiegend reaktive Instandhaltung Weder der Kurvenverlauf noch die aktuelle Position sind bekannt

Optimum ?

Abnutzungsgrenze

Voraussichtliche Kosten für die geplante Durchführung einer Maßnahme Personal

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Material mit Restnutzung

Geplante Stillstandszeit

Voraussichtliche Kosten beim Stillstand Ungeplante Ausfallzeit

Qualitätsverlust

Kundenverlust


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Geringe Flexibilität Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Getrennte Planung – innerbetrieblich und überbetrieblich

Überwiegend reaktive Instandhaltung

?

?

Geringe Flexibilität

Stark personengebundenes Know-how

Ersatzteilwesen ist nicht strukturiert

Instandhaltung ist oftmals nur Kostenverursacher

?

?

?

?

Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement

Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt

Smarte Instandhaltung Gemeinsame Planung aller Akteure

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Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen

Wissensmanagement


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Geringe Flexibilität

Bildquelle: Pixabay © Fraunhofer · Slide 21


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Personengebundenes Know-how Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Getrennte Planung – innerbetrieblich und überbetrieblich

Überwiegend reaktive Instandhaltung

Geringe Flexibilität in der Produktion

Stark personengebundenes Know-how

Ersatzteilwesen ist nicht strukturiert

Instandhaltung ist oftmals nur Kostenverursacher

?

?

?

?

?

?

Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement

Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt

Smarte Instandhaltung Gemeinsame Planung aller Akteure

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Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen

Wissensmanagement


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Personengebundenes Know-how In welcher Form wird Wissen in Ihrem Unternehmen bereitgestellt? Sonstiges

Wissen wird in digitaler Form bereitgestellt und ständig Produktion und Instandhaltung erweitert (z. B. Wiki). Das entwickeln Produktionsplan Wissen lässt sichden über mobile gemeinsam Endgeräte (z. B. Smartphone, Tablet, Smartwatch) verwalten. Wissen wird in digitaler Form bereitgestellt. Abgerufen Geplante Wartungsmaßnahmen werden kann das Wissen am werden im Produktionsplan hinterlegt stationären PC.

8%

15%

15%

27% 35%

Umfrage des Fraunhofer IML im Rahmen des acatech Verbundprojektes Smart Maintenance © 2018

© Fraunhofer · Slide 23

Wissen wird in keiner standardisierten Form bereitgestellt.

Die Instandhaltung muss sich vollständig nach dem Produktionsplan richten Standardwissen wird in Papierform bereitgestellt.


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Ersatzteilwesen Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Getrennte Planung – innerbetrieblich und überbetrieblich

Überwiegend reaktive Instandhaltung

Geringe Flexibilität in der Produktion

Stark personengebundenes Know-how

Ersatzteilwesen ist nicht strukturiert

Instandhaltung ist oftmals nur Kostenverursacher

?

?

?

?

?

?

Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement

Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt

Smarte Instandhaltung Gemeinsame Planung aller Akteure

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Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen

Wissensmanagement


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Ersatzteilwesen

Ordnung wird überbewertet….

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Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Wertbeitrag der Instandhaltung Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Getrennte Planung – innerbetrieblich und überbetrieblich

Überwiegend reaktive Instandhaltung

Geringe Flexibilität in der Produktion

Stark personengebundenes Know-how

Ersatzteilwesen ist nicht strukturiert

Instandhaltung ist oftmals nur Kostenverursacher

?

?

?

?

?

?

Anforderungsgerechtes Ersatzteilmanagement

Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt

Smarte Instandhaltung

Gemeinsame Planung aller Akteure

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Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung

Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen

Wissensmanagement


Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Wertbeitrag der Instandhaltung Aussage zur Instandhaltung in einem deutschen Aluminiumwerk (Original-Zitat) Wenn es läuft, braucht man sie nicht. Wenn man sie braucht, sind sie nicht da. Auf alle Fälle sind sie zu teuer !!!

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Wo liegen die Probleme der Betreiber?

Wertbeitrag und Wertschätzung der Instandhaltung Für welchen Anteil Ihres Maschinenparks (der Abteilung / des Unternehmens) werden Instandhaltungsmaßnahmen in die Produktionsplanung integriert? Produktion und Instandhaltung entwickeln den Produktionsplan gemeinsam

25% 44%

31%

Geplante Wartungsmaßnahmen werden im Produktionsplan hinterlegt

Umfrage des Fraunhofer IML im Rahmen des acatech Verbundprojektes Smart Maintenance © 2018

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Die Instandhaltung muss sich vollständig nach dem Produktionsplan richten


4 Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Bildquelle: pixabay artificial-intelligence-3382507_1920 © Fraunhofer · Slide 29


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Darum geht es – und das können die Betreiber nicht alleine lösen! ANLAGEN-STRUKTUR

ZUKUNFT

 Ort  Linie  Baujahr  Leistungsdaten  Relevante Bauteile / Stückliste

 Lebenszyklus  Nutzungsintensität  Retrofits/ Umbauten INSTANDHALTUNG

PRODUKTION

Wieviel Restnutzung ist möglich?

 Nutzungs-Daten  Produktionsprogramme  Belastung …

Bildquelle: Salvagnini Deutschland GmbH, Fiber-Laser © Fraunhofer · Slide 30

Wieviel Restnutzung brauche ich?

Instandhaltungs- & Ersatzteilbedarf

 IH-Planung  Störungen/ Historie  Ersatzteilbedarfe  Anlagenzustand/ Condition Monitoring


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

acatech Verbundvorhaben Smart Maintenance  Entwicklung eines „Big Picture“ der Smart Maintenance  Erarbeitung von konkreten Handlungsempfehlungen

Handlungsfelder aus der acatech POSITION

Experten-Input (Projektgruppe, Runder Tisch etc.)

Ergebnisse einer Onlineumfrage

Allgemeine Recherche (Literatur, Statistiken etc.)

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Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Studie Smart Maintenance – Was sind relevante Bausteine? Gemeinsame Planung Cloud- und Webservices BlockchainTechnologie

Verfügbarkeitsorientierung

Sensorik, Condition Monitoring

© Fraunhofer · Slide 32

Additive Fertigungsverfahren

Wissensmanagement

Mobile Geräte

Ersatzteilmanagement

Additive Fertigungsverfahren

Mobile Geräte

Predictive Maintenance Soziale Netzwerke

Flexibilität

Predictive Maintenance

Predictive Maintenance

Wertbeitrag

Sensorik, Condition Monitoring

Mobile Geräte Soziale Netzwerke

StammdatenManagement

Predictive Maintenance


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Studie Smart Maintenance – Was sind relevante Bausteine? Gemeinsame Planung Cloud- und Webservices BlockchainTechnologie

Verfügbarkeitsorientierung

Sensorik, Condition Monitoring

© Fraunhofer · Slide 33

Additive Fertigungsverfahren

Wissensmanagement

Mobile Geräte

Ersatzteilmanagement

Additive Fertigungsverfahren

Mobile Geräte

Predictive Maintenance Soziale Netzwerke

Flexibilität

Predictive Maintenance

Predictive Maintenance

Wertbeitrag

Sensorik, Condition Monitoring

Mobile Geräte Soziale Netzwerke

StammdatenManagement

Predictive Maintenance


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Predictive Maintenance Definition  „Zustandsorientierte Instandhaltung, die nach einer Vorhersage, abgeleitet von wiederholter Analyse oder bekannten Eigenschaften und Bestimmung von wichtigen Parametern, welche den Abbau der Einheit kennzeichnen, durchgeführt wird.“ [DIN EN 13306, S. 23]

 Vorverlagerung des Erkenntnisgewinns hinsichtlich einer notwendigen IH-Maßnahme  Erhöhung des Anteils präventiver gegenüber reaktiven Maßnahmen

Zielsetzung Nutzbarmachung von Sensorrohdaten zur Ableitung von vorbeugenden Maßnahmen

Quelle: DIN EN 13306 (2010): Instandhaltung – Begriffe der Instandhaltung. Berlin: DIN Deutsches Institut für Normung e. V.

© Fraunhofer · Slide 34


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Worin sehen Sie in Ihrem Unternehmen den größten Nutzen von Predictive Maintenance?

12%

Erhöhte Planbarkeit durch Vermeidung ungeplanter Stillstände

6%

Leistungssteigerung

47% 29%

Verbesserte Anlagenverfügbarkeit

Kostensenkung

6% Qualitätssteigerung

Umfrage des Fraunhofer IML im Rahmen des acatech Verbundprojektes Smart Maintenance © 2018 © Fraunhofer · Slide 35


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Vorgehensweise zum Aufbau von Predictive Analytics Welche Daten stehen zur Verfügung? Über welche Schnittstellen können diese bereitgestellt werden? DatenAkquise

Erfassung von Daten (Zustände und zugehörende Zeitstempel) Erste (Grob-)Analyse zur Identifikation von Auffälligkeiten Machine learning

Analyse, ob Auffälligkeiten eine Anomalie darstellen Prüfen auf Vorhersagbarkeit

AnomalieErkennung Implementierung

DatenModell

Wie können die Daten zusammengeführt werden?

© Fraunhofer · Slide 36

DatenAnalyse

Detaillierte Analyse der erfassten Daten (Mustererkennung, Erfahrungs- werte, Ursachenanalyse, stochastische Verfahren, …)

Datenreduktion

Identifikation der zu erfassenden Daten Reduktion der zu erfassenden Daten, um die Anomalie mit möglichst wenigen Daten identifizieren zu können Prüfen auf Skalierbarkeit


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Predictive Maintenance  Laut einer Studie von Roland Berger aus dem Jahr 2017 liegt der wesentliche Nutzen in der Leistungssteigerung

3% Reduzierter Koordinationsaufwand 15% Reduzierte Reparatur und Ersatzteilkosten

33% Erhöhte Anlagenverfügbarkeit

Kundennutzen Leistungssteigerung 79%

11% Erhöhte Lebensdauer der Anlage

12% Verbesserte Planung von Servicezyklen Quelle: FELDMANN, S.; RAUEN, H.; HERWEG, O., et al. (2017): Predictive Maintenance. Service der Zukunft – und wo er wirklich steht, München: Roland Berger

© Fraunhofer · Slide 37

1% Andere

21% Kostensenkung 5% Erhöhte Betriebssicherheit

 Eine aktuelle Studie des Fraunhofer IML betont den wesentlichen Nutzen der verbesserten Planbarkeit von IH-Maßnahmen

2% Verkleinerung des kundeneigenen Servicepersonals

18% Erhöhte Produkt-/ Prozessqualität


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Predictive Maintenance Regelkreis zwischen Hersteller und Betreiber  1:n-Beziehung zwischen einem Hersteller und n Betreibern

Erfassung von Sensorrohdaten

 Skalierungseffekt: Ereignisse, die lokal als Einzelfall registriert werden, treten in der Fläche ggf. mit einem signifikanten Muster in Bezug auf Regelmäßigkeit und Ausprägung auf

Kommunikation der Kenntnis über eine potentiell bevorstehende Störung

 Durch eine zusätzliche Vernetzung wird in deutlich kürzeren Zeitabständen als bisher das kritische Minimum einer benötigten Datenmenge für eine valide Auswertung erreicht

© Fraunhofer · Slide 38

Übermittlung von Daten-paketen an Hersteller

Konsolidierung und Analyse von Daten mehrerer Betreiber

Regelkreis zur Analyse von Daten mehrerer Kunden


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Studie Smart Maintenance – Was sind relevante Bausteine? Gemeinsame Planung Cloud- und Webservices BlockchainTechnologie

Verfügbarkeitsorientierung

Sensorik, Condition Monitoring

© Fraunhofer · Slide 39

Additive Fertigungsverfahren

Wissensmanagement

Mobile Geräte

Ersatzteilmanagement

Additive Fertigungsverfahren

Mobile Geräte

Predictive Maintenance Soziale Netzwerke

Flexibilität

Predictive Maintenance

Predictive Maintenance

Wertbeitrag

Sensorik, Condition Monitoring

Mobile Geräte Soziale Netzwerke

StammdatenManagement

Predictive Maintenance


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Wissensmanagement  Unterstützung der Instandhaltungsprozesse durch die Augmented RealityTechnologie mittels Smart Devices wie Tablet, Datenbrille

© Fraunhofer · Slide 40


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Wissensmanagement Worin sehen Sie den größten Nutzen von Augmented Reality in der Instandhaltung? 3% 17%

Sonstiges 37%

Verkürzung und Vereinfachung des Anlernprozesses in der Instandhaltung

43%

Umfrage des Fraunhofer IML im Rahmen des acatech Verbundprojektes Smart Maintenance © 2018

© Fraunhofer · Slide 41

Reduzierung der Kosten durch Einsatz von Augmented Reality anstelle von klassischen Schulungen

Zeitliche Optimierung der Wartungsarbeiten mit Hilfe von AR


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Wissensmanagement Wird in Ihrem Unternehmen bereits Augmented Reality (AR) eingesetzt? (z. B. durch Datenbrillen oder Smartphone/Tablet) 5%

AR-Technologie befindet sich bereits in der Anwendung (z.B. in Verkauf, Schulung & Service)

AR wird im Unternehmen nicht genutzt

17%

78%

Umfrage des Fraunhofer IML im Rahmen des acatech Verbundprojektes Smart Maintenance © 2018

© Fraunhofer · Slide 42

AR-Technologie wird in ersten Pilotprojekten in F&E erprobt und genutzt


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Mobile Lösungen für eine flexibilisiere Arbeitsgestaltung

Nutzung sozialer Netzwerke im Unternehmen Mitarbeitergruppen stimmen über ihre kurzfristigen Arbeitseinsätze zu einem vorgegebenen Termin eigenverantwortlich ab

Teilnehmener Herr Maier

Webservice:

Herr Schneider

Personengruppen stimmen über Termine ab

Frau Sonntag

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Montag, 12.01

Dienstag, 13.01

Mittwoch, 14.01

8:00

8:00

8:00

14:00

14:00

14:00

Donnerstag, 15.01 8:00

14:00


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Mobile Lösungen für eine flexibilisiere Arbeitsgestaltung Ich kann diesen Samstag arbeiten.

Zusagen Absagen

Status:

7 Mitarbeiter angefragt, 1 Rückmeldung

Samstag geht leider nicht.

© Fraunhofer · Slide 44


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Mobile Lösungen für eine flexibilisiere Arbeitsgestaltung Beispiel Vote2Work.com

Quelle in Anlehnung an: vote2work.com © Fraunhofer · Slide 45


Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Studie Smart Maintenance – Was sind relevante Bausteine? Gemeinsame Planung Cloud- und Webservices BlockchainTechnologie

Verfügbarkeitsorientierung

Sensorik, Condition Monitoring

© Fraunhofer · Slide 46

Additive Fertigungsverfahren

Wissensmanagement

Mobile Geräte

Ersatzteilmanagement

Additive Fertigungsverfahren

Mobile Geräte

Predictive Maintenance Soziale Netzwerke

Flexibilität

Predictive Maintenance

Predictive Maintenance

Wertbeitrag

Sensorik, Condition Monitoring

Mobile Geräte Soziale Netzwerke

StammdatenManagement

Predictive Maintenance


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen

Stammdaten (Anforderungsliste eines Betreibers) Artikelnummer

Lieferzeit

Empfehlung

Hersteller

eigene Materialnr

Preis

Ventile & Armaturen Nr.

Bezeichnung

Nennweite

Fremdartikelnu mmer

Hersteller

--

0951.50005

Aseptomag

Werkstoff

Menge

Empfohlener Mindestlagerbestand

3

1

3

1

3 1 1

1 0 siehe Position 1.1

Preis/St.

49,95 €

Nettopreis

Lieferzeit

49,95 €

ca. 4 Wochen

37,80 €

37,80 €

ca. 4 Wochen

503,01 € 0,00 € 49,95 €

503,01 € 0,00 € 0,00 €

ca. 7 Wochen auf Anfrage ca. 4 Wochen

1.1

Dichtungssatz für Antrieb PA 135

1.2

Dichtungssatz für Innenteil

DN 65

0951.50552

Aseptomag

1.3 2.0 2.1

Innenteil, komplett Aseptik-Absperrventil, T Dichtungssatz für Antrieb PA 135

DN 65 DN 65 --

Aseptomag Aseptomag Aseptomag

33.0

Doppelsitzventil, Varivent D

DN 65

GEA Tuchenhagen

1.4404

1

0

0,00 €

0,00 €

33.1 33.2

Dichtungssatz Antrieb CD

GEA Tuchenhagen GEA Tuchenhagen

EPDM --

1 1

1 1

114,06 € 678,24 €

114,06 € 678,24 €

34.0

Doppelsitzventil, Varivent D

GEA Tuchenhagen

1.4404

6

0

0,00 €

0,00 €

auf Anfrage

34.1 34.2

Dichtungssatz Antrieb CD

GEA Tuchenhagen GEA Tuchenhagen

EPDM --

6 6

siehe Position 33.1 siehe Position 33.2

114,06 € 678,24 €

0,00 € 0,00 €

2 - 3 Wochen 2 - 3 Wochen

35.0

Doppelsitzventil, Varivent

DN 80

GEA Tuchenhagen

1.4404

7

0

0,00 €

0,00 €

auf Anfrage

35.0

Dichtungssatz

DN 80

0951.50189 0950.50377 0951.50005 DB-DN65/DN65SZ-TM1.P2BAMCD-L0-12N/52 221-304.08 221-118.03 DC-DN65/DN65SZ-TM1.P2BAMCD-L0-12N/52 221-304.08 221-118.03 DEC-DN80/DN80SZ-TM1.L2BAMCD/CLB-L022N/52 221-001026

-Silikon / Tefasep -Edelstahl --

GEA Tuchenhagen

EPDM

7

1

122,40 €

122,40 €

Baugruppe

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DN 65 - 80 DN 50 - 80 DN 65 DN 65 - 80 DN 50 - 80

Verschleißteil

Werkstoff

Material Sicherheitsbestand Nummer

4040910

SB

1

SB

1

4041163 4041102

auf Anfrage 2 - 3 Wochen 2 - 3 Wochen

ca. 2 Wochen

Bestand

4031358 4020379

4031358 4020379

4051167


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen

Stammdaten (Datenbereitstellung durch die Fa. Krones)

Bitte diese Folie lesbar machen.

Quelle: Krones

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Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen

Stammdaten-Austauschformate Hersteller hat… …csv, pdf …keine Klassifizierung …keine Merkmale Hersteller hat… …BMEcat 1.2 …eCl@ss 4.1 …keine Merkmale Hersteller hat… …BMEcat 2005 …ETIM 4.0 …ETIM Merkmale Quelle: IFCC GmbH

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?

?

Kunde

Kunde will… …BMEcat 1.2 …eCl@ss 8.1 …eCl@ss Merkmale

Kunde

Kunde will… …BMEcat 2005 …ETIM 5.0 …keine Merkmale

Kunde

Kunde will… …XLS …eCl@ss 5.1 …eigene Merkmale

? Hersteller

Händler

?

? ? Händler

Hersteller

?

? ?

Hersteller

Händler


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen

Stammdaten-Austauschpool Zentralisierung der Herstellerdaten Händler

Kunde

Hersteller

Reduktion des Aufbereitungsaufwands

Einheitliche Klassifizierung Händler

Kunde

Hersteller

Harmonisierte Merkmalsleisten

https://vth.ifcc.de/de/

Hersteller

Quelle: in Anlehnung an IFCC GmbH

© Fraunhofer · Slide 50

Händler

Kunde

Einheitliches Datenaustauschformat


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen

Stammdaten-Austauschpool (Anwendungsbeispiel) Beschreibung Kurztext: Kompaktzylinder LINER, doppeltwirkend, Kolben-Ø 32, Hub 60, G 1/8 Langtext: Kompaktzylinder LINER, ISO 21287, doppeltwirkend, Magnet, Kolben-Ø 32, Hub 60, G 1/8, Arbeitsdr. max. 10 bar, Temp. -10°C bis 60°C. Neue Baureihe nach ISO 21287 in besonders kurz bauender, platzsparender Ausführung. / In der angebotenen Standardausführung mit Magnetkolben. / Kolbenstange wahlweise mit Innen- und Außengewinde. / Für gefilterte und ungeölte oder geölte Druckluft geeignet. / Bei Verwendung von geölter Druckluft auf kontinuierliche Ölung achten.

Artikelgruppen Zylinder und Steuerventile / Pneumatikzylinder Messing / Kompaktzylinder LINER nach ISO 21287 / Kompaktzylinder, doppeltwirkend (mit Magnet), ohne einstellbare Dämpfung, Außengewinde an der Kolbenstange

Standardmerkmale Klasse

27290301 - Kompaktzylinder (Pneumatik)

max. Temperaturbereich (°C) min. Temperaturbereich (°C) min. Betriebsdruck (bar) max. Betriebsdruck (bar) …

°C °C bar bar

Spezifische Merkmale eClass 5.1.4 Code …

Keywords

60 -10 0 10 …

27290301 …

Zylinder, Pneumatikzylinder, Normzylinder, ISO-Zylinder, …

Referenzen

Basismerkmale

106145

Identifizierende Daten Artikelbezeichnung Hersteller-Artikelnummer Hersteller-Name GTIN …

Logistische Daten

Quelle: IFCC GmbH

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Kompaktzylinder 7.DMA.32060 RIEGLER 4047322283175 …

106151 106159 106172 …

Schwenkaugenbefestigung, für Kompakt-/Normzylinder, Kolben-Ø 32 Sphärische Schwenkaugenbefestigung, für Kolben-Ø 32 Front- oder Bodenflansch, für Kompakt-/Normzylinder, Kolben-Ø 32 Dichtsatz, für Kompaktzylinder, Kolben-Ø 32, PU-Dichtung …

Zubehör

Menge: 1

Zubehör

Menge: 1

Zubehör

Menge: 1

Ersatzteil

Menge: 1


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen

Stammdaten-Integration in die Kundensysteme

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Lösungsbausteine – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Studie Smart Maintenance – Was sind relevante Bausteine? Gemeinsame Planung Cloud- und Webservices BlockchainTechnologie

Verfügbarkeitsorientierung

Sensorik, Condition Monitoring

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Additive Fertigungsverfahren

Wissensmanagement

Mobile Geräte

Ersatzteilmanagement

Additive Fertigungsverfahren

Mobile Geräte

Predictive Maintenance Soziale Netzwerke

Flexibilität

Predictive Maintenance

Predictive Maintenance

Wertbeitrag

Sensorik, Condition Monitoring

Mobile Geräte Soziale Netzwerke

StammdatenManagement

Predictive Maintenance


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung Heute

?

?

Anlagenbestand im Markt ist nicht exakt bekannt

? ?

? ?

?

© Fraunhofer · Slide 54

Zustand der Anlagen ist nicht bekannt Nutzungsdauer jeweils unbekannt Produktionsanforderungen sind nicht bekannt Ersatzteilbedarf kann kaum prognostiziert werden


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung

Historie

Analyse

Prognose

Realität

Historie

Analyse

Prognose

Realität

Heute Historienbedarfe sind nur eine zuzureichende Basis für Prognosemodelle Kürzere Produktlebenszyklen mindern die Qualität von zeitbasierten Prognosen aufgrund einer (zu) kleinen Datenbasis Selbst eine gute Historie führt noch nicht zu einer entscheidenden Verbesserung.

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Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung Heute

! Produktion

!

Kapazitätsmangel

Verteilung der Ersatzteile im Netzwerk erfolgt häufig nicht auf Basis eines Gesamtoptimums

! Distributionsplan TN2 Distributionsplan TN1

! Materialbedarfe

Materialbedarfe

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Entscheidungen einzelner Stufen beeinflussen einander und werden zu spät oder nicht kommuniziert Koordination in Service-Netzen ist hochkomplex und wird durch aktuelle Ansätze nicht effizient gelöst.


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung

Gewinn Prognose-Abweichung

Verfügbarkeit

Unsicherheiten erschweren die Zielerreichung zunehmend. Der angestrebt hohe Gewinn im Service bleibt aus. Prognose-Unsicherheit

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Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht besser Bestandsplanung      

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Temperatur Öffnungsstellung Füllgrade Vibrationen Geschwindigkeit Betriebszyklen


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung – in Echtzeit 100111000100 11000110 0100 001 1100111010010110110010111010101110110

001 110 0100 11001

Bedarfsplanung Ersatzteilplanung

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Ersatzteilplaner

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Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung – in Echtzeit 100111000100 11000110 0100 001 1100111010010110110010111010101110110

001 110 0100 11001

Bedarfsplanung Ersatzteilplanung

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Ersatzteilplaner

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Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung – in Echtzeit Assistenzsystem

100111000100 11000110 0100 001

11010010110110010111010101110110

001 110 0100 11001

Bedarfsplanung Ersatzteilplanung

Historie

Zustand

Betrieb

Zukunft

Ersatzteilbedarfsplanung SIMULATIONSBASIERTE OPTIMIERUNG

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Bestandsoptimierung in mehrstufigen Service-Netzen auf Basis einer simulationsbasierten Optimierung hinsichtlich Kosten, Leistung und Robustheit

1100111101001001001101

Nein

Ist das Ergebnis effizient und robust?

Ja

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Ersatzteilplaner

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Ende


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung – durch passende Prognose-Algorithmen Bedarfsplanung ZUSTANDSDATEN BEDARFSPLANUNG

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Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung – die simulationsbasierte Optimierung liefert die relevanten Antworten Entscheidungsraum für die Bestands- und Distributionsplanung

SIMULATIONSBASIERTE OPTIMIERUNG

Parameter 1

Lieferant?

Welcher Lagerort?

Bestellpolitik Bestand

Parameter? Parameter 2

Zentrallager

Parameter 3 Regionallager

Parameter 4 Niederlassungslager

Welche Lagerstufe? Dissertation Dr.-Ing. Martin Thormann, 2015 © Fraunhofer · Slide 63

Mobiles Lager


Potenziale für Anlagenhersteller – damit sollten Sie sich beschäftigen!

Zustandsüberwachung ermöglicht bessere Bestandsplanung – konkrete Umsetzung durch Fraunhofer Forschung

SIMULATIONSBASIERTE OPTIMIERUNG SIMULATION

LOGISTIK-SIMULATION

Ergebnis der Ersatzteilplanung

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5 Fazit

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Bildquelle: pixabay artificial-intelligence-3382507_1920 © Fraunhofer · Slide 65


Fazit

Behalten Sie diese Bausteine im Fokus! Gemeinsame Planung Cloud- und Webservices BlockchainTechnologie

Verfügbarkeitsorientierung

Sensorik, Condition Monitoring

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Additive Fertigungsverfahren

Wissensmanagement

Mobile Geräte

Ersatzteilmanagement

Additive Fertigungsverfahren

Mobile Geräte

Predictive Maintenance Soziale Netzwerke

Flexibilität

Predictive Maintenance

Predictive Maintenance

Wertbeitrag

Sensorik, Condition Monitoring

Mobile Geräte Soziale Netzwerke

StammdatenManagement

Predictive Maintenance


Fazit

Plattformen und Netzwerke nehmen an Bedeutung enorm zu

GE Predix

4OPMC.com

Siemens MindSphere

IBM Watson Bildquellen: Siemens, IBM, GE, Bosch © Fraunhofer · Slide 67

Bosch IoT Suite als Platform-as-a-Service


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Fazit

Ohne eine Digitalisierungsstrategie wird es nicht funktionieren! Geschäftsmodelle

Leuchttürme und Handlungsfelder

Vision und Unternehmenskultur

Ihre DigitalisierungsStrategie

Technologien

Soziale Netzwerke und Plattformen Reifegrad-Modelle Bildquellen: Pixabay © Fraunhofer · Slide 69


Der Grad unserer Vernetzung wird über den Erfolg unseres Tuns entscheiden. Thomas Heller Dr.-Ing. Abteilungsleiter Anlagen- und Servicemanagement Telefon +49 231 9743-444 thomas.heller@iml.fraunhofer.de

Bildquelle @LVT

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