Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik Chancen – Risiken – Handlungsfelder
SKF CoMo Anwenderkonferenz 2019 Bamberg, 25. Juni 2019 Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik 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
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik 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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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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3D-Druck von Ersatzteilen
Life-Cycle-Orientierung Digitale Lebenslaufakte
Big Data
Größere Flexibilität
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Predictive Maintenance
Remote Service
Nachhaltige Kostenreduzierung
Social Media
… Höhere Kundenzufriedenheit
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Risiken der Smart Maintenance Maintainability
KomplexitätsRisiko
Geschäftsinteressen Hersteller vs. Betreiber
SiloDenken
IT-Security
Veränderung der Arbeitsorganisation (Widerstände)
Smart Maintenance
InvestAufand
Job-Verlust Fachkräftemangel
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Überforderung der Mitarbeiter Neuer Kompetenzbedarf im Service
Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Risiken der Smart Maintenance lassen sich beherrschen 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
Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik 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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Digitale Technologien der Smart Maintenance
Soziale Technologien
ZustandsĂźberwachungs- und Remotesysteme
Smart Maintenance
Cloud Plattformen fĂźr die Instandhaltung
3D-Druck von Ersatzteilen
Mobile Kommunikationssysteme
Bauteil-Identifikation (mittels RFID) Augmented Reality
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Big Data in der Instandhaltung
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
One single source of truth im Asset-Life-Cycle VDI-Richtlinie 2770 „Digitale Herstellerinformationen“
Digitale Lebenslaufakte
One single source of truth
Standardisierung von digitalen Herstellerinformationen für den branchenübergreifenden Austausch zwischen Herstellern und Anwendern DIN 77005-1 „Lebenslaufakte für technische Anlagen“ Standardisierung einheitlicher Strukturierungsmerkmale einer Lebenslaufakte technischer Anlagen auf Basis der DIN SPEC 91303
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Normungs-Roadmap Industrie 4.0 (Version 3.0)
Zentralen Kommunikationsmedium der Industrie 4.0 Wegweiser für alle Akteure aus den verschiedenen technologischen Sektoren Aktuelle Arbeits- und Diskussionsergebnisse sowie relevante Normen und Standards im Bereich Industrie 4.0 Schwerpunkte: Rolle des Menschen in der Smart Factory Harmonisierung von Smart-Manufacturing-Komponenten Referenz- und Datenmodelle Version 3 ist im April 2018 erschienen
https://www.din.de/de/forschung-und-innovation/ themen/industrie4-0/roadmap-industrie40-62178 Prof. Dr. Lennart Brumby
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Technologien der Smart Maintenance
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Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Organisatorische Transformation Organisatorische Dimension Die Instandhaltung erweitert ihr Verantwortungsbereich zum Asset Management Die ISO 55 000 bildet den normativen Rahmen für ein systematisches Asset Management
Technologie
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-LĂśsungen 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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Die Verantwortungsverteilung fĂźr Kosten im Asset Management
Kosten 100%
Entsorgung Betriebskosten
Instandhaltungskosten Ziel-Deckungsbeitrag
Life Cycle Cost
Herstellkosten & Anlaufkosten Entwicklungskosten (schematische Darstellung)
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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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DIN ISO 55000ff Asset Management ISO 55000 – ISO 55002 Asset Management
Seit 2014 in Kraft Seit 2016 auch als DIN ISO 55000 Management-System, das den generellen ISO Prinzipien folgt (siehe Qualität, Umwelt etc.):
ISO 55000: Overview, principles and terminology
ISO 55001: Management systems — Requirements
ISO 55002: Asset management — Management systems — Guidelines for the application of ISO 55001
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ISO 55000 – Reihe Asset Management
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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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Technologien der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
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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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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.“ Süddeutsche Zeitung vom 09./10. Januar 2016 Prof. Dr. Lennart Brumby
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„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.“ VDI-Nachrichten vom 13. November 2015 25
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Studium Service-Ingenieurwesen 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-Ingenieurwesen 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“; Mitverfasser zahlreicher VDI-Richtlinien zur Instandhaltung 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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