Anlagenmanagement der Zukunft

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Anlagenmanagement der Zukunft
4. Maschinenforum 2019
„Management knapper Ressourcen“
Hamm, 09. Mai 2019
Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby

Prof. Dr. Lennart Brumby 4. Maschinenforum
Hamm, 09. Mai 2019
Überblick
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Asset Management als organisatorische Grundlage
der Industrie 4.0
Handlungsfelder des Total Asset Managements
Standards als Rahmen für
Asset Management und Industrie 4.0
Digitale Herstellerinformationen und Lebenslaufakte
Nicht ohne Menschen –
Ausbildung zum Service-Ingenieur 4.0

Hamm, 09. Mai 2019
3
Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
VernetzungArbeits-
maschinen
Fließband Automatisierung
1.0 2.0 3.0 4.0
Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance)
Zustandsabhängige Instandhaltung
(Condition Based Maintenance)
Ganzheitlich Produktive
Instandhaltung (TPM)
Instandhaltung im
Asset Management
Smart
Maintenance
Kostenfaktor
Wert-
schöpfungs-
faktor
Rolle der
Instand-
haltung

Hamm, 09. Mai 2019
4
Industrie 4.0 …
Vernetze Systeme
Cloud-Lösungen
Big Data
Tayloristische
Arbeitsteilung
Silo-Denken
Anlagen-
planung &
-entwicklung
Beschaffung,
Bereit-
stellung &
Anlauf
Aus-
musterung
Betrieb &
Instand-
haltung
Technik:
Industrie 4.0
Organisation:
Arbeitswelt 1.0
trifft auf eine Arbeitswelt 1.0!

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Die Verantwortungsverteilung für Kosten im Asset Management
Kosten
100%
Ziel-Deckungsbeitrag
Entwicklungs-
kosten
Instandhaltungskosten
Betriebskosten
Entsorgung
Herstellkosten &
Anlaufkosten
Life
Cycle
Cost
(schematische Darstellung)

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Fokus
des Asset-
Manager
 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
 …
Der Asset-Manager als Value-Chain-Manager
Anlagenplanung/
-entwicklung
Beschaffung,
Bereitstellung &
Anlauf
Aus-
musterung
Betrieb &
Instandhaltung

Hamm, 09. Mai 2019
Überblick
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der Industrie 4.0

Hamm, 09. Mai 2019
8
Modell eines Total Asset Management
Anlagen-
planung &
-entwicklung
Beschaffung,
Bereit-
stellung &
Anlauf
Aus-
musterung
Betrieb &
Instand-
haltung
Risikobasiertes Asset Management
Service-Partnerschaften
Kontinuierliche Anlagenverbesserung
Wertorientiertes Asset Management
Life-Cycle-Dimension

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Wesentliche Management-Aspekte im TAM
 Ziel: Maximierung des Werts der zur Erreichung der
strategischen Geschäftsziele notwendigen “Assets”
 Über den gesamten Lebenszyklus eines Assets:
Fokussierung auf erfolgskritische Aspekte
 Erfolgskritische Management-Aspekte im Lebenszyklus
eines Assets sind:
 Wertorientierung im gesamten
Lebenszyklus eines Assets
 Kontinuierliche Prozess- und Anlagen-
verbesserungen
 Strategische Partnerschaften mit
Anlagen-Herstellern und Industrieservice
 Systematische Risikobetrachtung
und –beherrschung

Hamm, 09. Mai 2019
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 vollständig vernetzte Informations-
technologien entlang des gesamten
Asset Life-Cycle
 umfassende, interdisziplinäre
Kompetenzen der Führungskräfte
und Mitarbeiter im TAM
Wesentliche Schlüsselressourcen im TAM
 Industrie 4.0 erhöht die Komplexität im Asset
Management erheblich
 Fokussierung auf die wichtigsten Faktoren
(Schlüsselressourcen) erforderlich
 Erfolgskritische Schlüsselressourcen
im Total Asset Management sind:

Hamm, 09. Mai 2019
Überblick
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der Industrie 4.0

Hamm, 09. Mai 2019
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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
ISO 55000 – Reihe
Asset Management

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Warum noch ein weiterer Standard zum Asset Management?
Instandhaltung
Sichtweise der ISO 55000:
Instandhaltung als
ein Teilbereich des
Asset Management
Sichtweise der DIN EN 16646:
Asset Management
aus der Sicht der
Instandhaltung
ISO55000DINEN16646

Hamm, 09. Mai 2019
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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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Normungs-Landkarte für das Instandhaltungsmanagement
Normen und Projekte des NA 159-04-01 AA
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DIN 31051
Grundlagen der
Instandhaltung
DIN EN 13306
Begriffe der
InstandhaltungDIN EN 13269
Anleitung zur
Erstellung von
Instandhaltunga-
verträgen
DIN EN 13460
Dokumente für die
Instandhaltung
DIN EN 15341
Leistungskennzahlen
für die
Instandhaltung
DIN EN 15628
Qualifikation des
Instandhaltungs-
personals
DIN EN 16646
Instandhaltung im
Rahmen des Asset
Managements
DIN EN 15331
Entwicklung, Leitung
und Überwachung
von Instandhaltungs-
dienstleistungen
von Gebäuden
In Arbeit*:
Zustandsbewertung
(Condition
assessment)
DIN EN 17007:
Instandhaltungs-
prozesse
(Maintenance
process)
In Arbeit*:
Instandhaltungs-
management
(Maintenance
management)
DIN EN 16991:
Risiko-basierte
Inspektion
(Risk based
inspection
framework)
In Arbeit*:
Instandhaltungspläne
von Gebäuden
(Criteria for the preparation
of maintenance plans and
programs for buildings)
* Im CEN/TC 319 geplante bzw. diskutierte Projekte

Hamm, 09. Mai 2019
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DIN EN 17007:2017
Instandhaltungsprozess
Neuer europäischer Norm-Entwurf
Instandhaltungsprozess und
verbundene Leistungskennzahlen
Allgemeine Beschreibung des
Instandhaltungsprozesses mit seinen
Management- und Unterstützungs-
prozessen
Werkzeug zum Vergleich und Abstimmung
unterschiedlicher Ist-Prozesse
enthält Informationen zur Definition von
Leistungskennzahlen, die auf bestimmte
Prozesse abgestimmt sind
Ende 2017 erschienen

Hamm, 09. Mai 2019
 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
Normungs-Roadmap Industrie 4.0 (Version 3.0)

Hamm, 09. Mai 2019
Überblick
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der Industrie 4.0

Hamm, 09. Mai 2019
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Life-Cycle-Management einer Anlage
aus Sicht des Herstellers und des Betreibers
Produktionsanlage
Produktmanagement
aus
Herstellersicht
Assetmanagement
aus
Betreibersicht
Anlage als Produkt
im Product-Life-
Cycle-Management
Anlage als Ressource
im Asset-Life-Cycle-
Management
in Herstellerverantwortung in Betreiberverantwortung

Hamm, 09. Mai 2019
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Datenquellen im Asset-Life-Cycle
Zeichnungen
Ersatzteillisten
Montageanleitungen Inspektionslisten
…
Daten zur Anlage…
 „sprudeln“ (entstehen) in
unterschiedlichen Phasen
des Lebenszyklusses
 werden in verschiedenen
Medien (z.B. Papier,
elektron.) gespeichert
 werden sowohl vom
Hersteller als auch vom
Betreiber generiert
 werden derzeit kaum/selten
zentral gebündelt
 werden nicht immer
nachhaltig gesichert
 …

Hamm, 09. Mai 2019
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Daten- & Informationsbedarf im Asset-Life-Cycle
Zeichnungen
Ersatzteillisten
Montageanleitungen Inspektionslisten
…
Daten zur Anlage…
 werden in unterschiedlichen
Phasen des Lebenszyklusses
benötigt
 stehen nicht immer frei zur
Verfügung (Hersteller vs.
Betreiberdaten)
 liegen oft nicht bedarfs-
gerecht vor (Format, Struktur,
Aktualität, …)
 liegen teilweise vor, werden
aber nicht oder nur
unzureichend genutzt
 …

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Asset-Daten existieren oftmals in getrennten Welten
Zeichnungen
Stücklisten
Ersatzteillisten
Anlagenschemata
Lieferantenlisten
Instandhaltungsanleitungen
Sicherheitsanweisungen
Asset-Daten des Herstellers
Wartungs- und
InspektionslistenInstandhaltungshistorie
Betriebsanweisungen
Bedienungsanweisungen
Sonstige
UnterlagenZeugnisse, Prüfergebnisse
Asset-Daten des Betreibers
Geschäftsegoismen,
Security-Ängste, …
Auch in der digitalen „Daten-
Welt“ existiert die Trennung
von Hersteller- und Betreiber-
Daten
Nicht-kooperierende Geschäfts-
interessen und Ängste vor
IT-Security-Risiken trennen
diese Daten-Welten.

Hamm, 09. Mai 2019
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Der Traum: One single source of truth
in Form einer standardisierten Lebenslaufakte
Zeichnungen
Stücklisten
Wartungs- und
InspektionslistenErsatzteillisten
Montageanleitungen Instandhaltungshistorie
Anlagenschemata
Lieferantenlisten Betriebsanweisungen
Bedienungsanweisungen
Sonstige
Unterlagen
Instandhaltungsanleitungen
Zeugnisse, Prüfergebnisse
Sicherheitsanweisungen
One single source of truth:
Die standarisierte Lebenslaufakte!
Lebens-
lauf-
akte

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Bedeutung einer standardisierter Lebenslaufakte
für die Instandhaltung (Betreiber-Sicht) und
den After-Sales-Service (Hersteller-Sicht)
Lebens-
lauf-
akte
 Die Anlagendokumentation ist
stets auf dem aktuellen Stand
 Störungshistorie ist jederzeit
abrufbar
 Inspektionen und Prüfungen der
Anlage sind vollständig belegt und
leicht vorzeigbar
 Ersatzteillisten sind auf dem
aktuellen Stand, Obsoleszenz-
Risiken lassen sich besser steuern
 Modifikationen sind gut
dokumentiert
 …
Instandhaltung
 Schwachstellen der Anlage sind
für die Konstruktion
nachfolgender Anlagen
dokumentiert
 Eigene Serviceeinsätze sind für
Hersteller und Betreiber
transparent
 Betriebsweisen der Betreiber
können ausgewertet werden
 …
After-Sales-Service
Anlagen-
Lebens-
lauf-
akte

Hamm, 09. Mai 2019
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Neue Norm DIN 77005-1
Lebenslaufakte
für technische Anlagen
Teil 1: Begriffe und Struktur
Neuer nationaler Norm-Entwurf
legt grundlegende Strukturierungsprinzipien
für Lebenslaufakten fest
beschreibt ihre Anwendung für technische
Anlagen unterschiedlicher Branchen und
Objekte.
Erscheint 2018
Soll als internationale Norm in ISO/IEC
eingebracht werden

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VDI 2770
Digitale Herstellerinformationen
Ziel: Vereinheitlichung der Beschaffenheit digitaler Herstellerinformationen
hinsichtlich…
Struktur: sinnvolle Dokumenten-„Schubladen“ in einer definierten Struktur
Identifikation: basic-set
an Informationen abhängig
vom Dokument
Inhalt: basic-set an
Informationen abhängig
vom Asset
EDV-technisch einfach
weiter verarbeitbares
Format
Soll noch 2018 erscheinen

Hamm, 09. Mai 2019
Überblick
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der Industrie 4.0

Hamm, 09. Mai 2019
Jede Revolution bringt neue Herausforderungen mit sich!
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DigitalisierungArbeits-
maschinen
Fließband Automatisierung
Typische
Störungs-
ursachen
 Gebrochener Hebel
 Gerissener Riemen
 …
 Verkettete
Fehlerfolge
 Synchronisation
 …
 Fehler in der
Steuerung
 Signalfehler
 …
 Fehlerhafte Updates
 Viren, Trojaner
 …
Diagnose leicht mittel schwer ???
Erforderliche
Kompetenzen
in der IH
Mechanik, Werkstoffkunde, …
Elektrik, Logistik, …
Elektronik, Steuerungstechnik, …
Informatik, … (?)
1.0 2.0 3.0 4.0

Hamm, 09. Mai 2019
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Hamm, 09. Mai 2019
30

Hamm, 09. Mai 2019
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Hamm, 09. Mai 2019
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Kompetenzprofil eines Asset-Managers (Auszug)
Kompetenz-
felder
Fach-
kompetenzen
Methoden-
kompetenzen
Sozial- und Personal-
kompetenzen
Ingenieur-
Kompetenzen
Funktionsweisen versch.
technischer Systeme sind
wohlbekannt
 …
Lösungen für technische
Problemstellungen werden
systematisch entwickelt
 …
Fachbereichsübergreifende
Kommunikation bei der Suche
nach technischen Lösungen wird
betrieben
Wirtschafts-
kompetenzen
Moderne Organisations-
konzepte können bedarfs-
gerecht eingesetzt werden
 …
Wirtschaftlichkeits-
bewertungen werden sicher
angewandt
 …
Kundenorientierung als
Leitprinzip bei der Leistungs-
gestaltung wird verinnerlicht.
 …
Instandhaltungs-
kompetenzen
IH-Strategien und -
Konzepte werden
bedarfsgerecht ausgewählt
 …
Techniken der
Schwachstellenanalyse
werden sicher angewandt
 …
Zusammenarbeit mit
industriellen Dienstleistern
wird kooperativ gestaltet
 …
Persönlichkeits-
kompetenzen
Englisch als internationale
Kommunikationssprache wird
sicher beherrscht
 …
Führungstechniken werden
bedarfsgerecht bei Mitarbeitern
und Dienstleistern angewandt
 …
Interkulturelle Unterschiede
werden sicher beherrscht
Konfliktprävention wird aktiv
betrieben

Hamm, 09. Mai 2019
33
 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
Studium Service-Ingenieurwesen an der DHBW Mannheim

Hamm, 09. Mai 2019
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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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