Kongressvortrag von Professor Lennart Brumby. Instandhaltung als wertschöpfender Partner der Produktion. Entwicklung in den letzten Jahrzehnten der betrieblichen Instandhaltung. Digitalisierung und Vernetzung sind die neuen Treiber der betrieblichen Instandhaltung. Erforderliche Kompetenzen für die betriebliche Instandhaltung werden immer vielfältiger

1. www.dhbw-mannheim.de
Betriebliche Instandhaltung im Wandel
zur Industrie 4.0
RETIBNE-Abschlusstagung
Oldenburg, 07. März 2019
Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby

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Instandhaltung im Wandel
Beispiel Autoreparaturen – früher, heute und morgen
„Kollege Bordcomputer hilft“
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
Früher Heute Morgen
(1)
(2) (3)

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Überblick
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Instandhaltung als wertschöpfender Partner
der Produktion
Entwicklung in den letzten Jahrzehnten
der betrieblichen Instandhaltung
Digitalisierung und Vernetzung sind die neuen Treiber
der betrieblichen Instandhaltung
Erforderliche Kompetenzen für die betriebliche
Instandhaltung werden immer vielfältiger

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Instandhaltung als Teilfunktion des betrieblichen
Anlagenmanagements
Anlagen-
planung und
-entwicklung
Beschaffung
und
Bereit-
stellung
Anlagen-
anlauf
Anlagenbetrieb
Instandhaltung
und Verbesserung
Aus-
musterung
Anlagenlebenszyklus (Asset Life Cycle)
Fokus des „traditionellen“
Instandhalters

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Herausforderungen der Instandhaltung im industriellen Umfeld
Quelle: Trendbericht Instandhaltungsleiter der Zukunft 2018
Sorgetragen für einen
konkurrenzfähigen Maschinenpark
Wissenssicherung in der
Instandhaltung
Das Durchschnittsalter in der Instandhaltung ist
hoch:
 Mehr als 75 % der Mitarbeiter der Instandhaltung
sind älter als 35 Jahre alt
 mehr als 45 % der Mitarbeiter sind zwischen 45
und 55 Jahre alt.
 Der Maschinenpark im industriellen Umfeld
ist oftmals veraltet (38% der Nennungen)

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Bildquelle: http://www.paledo.net/39-0-Case-Study---Kernkraftwerk-Isar.htmlBildquelle: http://www.nikon-fotografie.de/vbulletin/picture.php?albumid=374&pictureid=38398
Die Instandhaltung befindet sich im Wandel
Instandhaltung früher
 Ausfälle und Fehlerursachen waren in
der Regel offensichtlich
 Typische Werkzeuge waren Hammer
und Schraubenschlüssel
 Der Leiter der Instandhaltung war
üblicherweise ein Meister
Instandhaltung heute
 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

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Instandhaltungsmanagement verstärkt im Fokus für den Unternehmenserfolg
Der daraus resultierende Veränderungsprozess
zeigt sich in unterschiedlichen Punkten des Anlagenmanagements
Heutige Anforderungen an das Instandhaltungsmanagement
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Betriebswirtschaftliche
Einflussgrößen
Volkswirtschaftliche
Einflussgrößen
Technologische
Einflussgrößen
Sonstige
Einflussgrößen
 Erhöhte Verfügbarkeits-
anforderungen
 Steigende Anlagen-
kosten
 Überproportionales
Ansteigen der
Schadensfolgekosten
 Zunehmender Anteil
der Instandhaltungs-
kosten am Brutto-
sozialprodukt
 Stetiger Zuwachs des
Anteils der Erwerbs-
tätigen im Instand-
haltungsbereich
In Anlehnung an: Wildemann 2009, S. 2
 Steigende Anlagen-
komplexität
 Höheres Anlagenalter
 Moderne Informations-
und Kommunikations-
technologien
 Neue Diagnose-
technologien
 Verschärfte Umwelt-
und Arbeitsschutz-
vorschriften
 Zunehmende
Ressourcenknappheit
 Höheres Anforderungs-
profil an Instand-
haltungstätigkeiten

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Heutiges Aufgabenprofil des Instandhalters als Asset-Manager
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
 …

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Überblick
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Instandhaltung als wertschöpfender Partner
der Produktion
Entwicklung in den letzten Jahrzehnten
der betrieblichen Instandhaltung
Digitalisierung und Vernetzung sind die neuen Treiber
der betrieblichen Instandhaltung
Erforderliche Kompetenzen für die betriebliche
Instandhaltung werden immer vielfältiger

10. Betriebliche Instandhaltung im Wandel
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Instandhaltungsstrategien im Wandel der Zeit
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Zeitliche Entwicklung der Instandhaltung
Wertschöpfungs-
orientierung
Ausfallorientierte Instandhaltung (Breakdown Maintenance)

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Instandhaltungsstrategien im Wandel der Zeit
11
Zeitliche Entwicklung der Instandhaltung
Wertschöpfungs-
orientierung
Ausfallorientierte Instandhaltung (Breakdown Maintenance)
Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance)

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Instandhaltungsstrategien im Wandel der Zeit
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Zeitliche Entwicklung der Instandhaltung
Wertschöpfungs-
orientierung
Ausfallorientierte Instandhaltung (Breakdown Maintenance)
Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance)
Zustandsabhängige Instandhaltung
(Condition Based Maintenance)

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Instandhaltungsstrategien im Wandel der Zeit
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Zeitliche Entwicklung der Instandhaltung
reagierend
agierend
Wertschöpfungs-
orientierung
Ausfallorientierte Instandhaltung (Breakdown Maintenance)
Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance)
Zustandsabhängige Instandhaltung
(Condition Based Maintenance)
Ganzheitlich Produktive
Instandhaltung (TPM)
Instandhaltung als
Asset Management
Predictive
Maintenance

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Überblick
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Instandhaltung als wertschöpfender Partner
der Produktion
Entwicklung in den letzten Jahrzehnten
der betrieblichen Instandhaltung
Digitalisierung und Vernetzung sind die neuen Treiber
der betrieblichen Instandhaltung
Erforderliche Kompetenzen für die betriebliche
Instandhaltung werden immer vielfältiger

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Vision Industrie 4.0  Industrie 4.0 adressiert den
technologischen Wandel des
Zusammenwachsens moderner
Technologien der Informationstechnik
mit klassischen industriellen
Prozessen zu Cyber-Physical
Systems (CPS).
 Kernelement der Industrie 4.0 ist die
intelligente Fabrik – die Smart
Factory.
 Neue Intensität sozio-technischer
Interaktion aller an der Produktion
beteiligten Akteure und Ressourcen.
 Vernetzung von autonomen, sich
situativ selbst steuernden,
sensorgestützten und räumlich
verteilten Produktionsressourcen inkl.
derer Planungs- und
Steuerungssysteme.
Quelle: BMBF 2012
 Die Ziele von Industrie 4.0 erfordern eine Durchgängigkeit des Engineerings über den
gesamten Lebenszyklus des Produkts und des zugehörigen Produktionssystems hinweg.

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Digitale Technologien bilden die Basis der Smart Maintenance
Smart
Maintenance
Zustands-
überwachungs- und
Remotesysteme Big Data in der
Instandhaltung
Mobile
Kommunikations-
systeme
Bauteil-Identifikation
(mittels RFID)
Augmented Reality
3D-Druck von
Ersatzteilen
Cloud Plattformen
für die Instandhaltung
Soziale Technologien

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Industrie 4.0 aus Sicht der Instandhaltung
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KollaborationArbeits-
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

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Instandhaltung als wertschöpfender Partner
der Produktion
Entwicklung in den letzten Jahrzehnten
der betrieblichen Instandhaltung
Digitalisierung und Vernetzung sind die neuen Treiber
der betrieblichen Instandhaltung
Erforderliche Kompetenzen für die betriebliche
Instandhaltung werden immer vielfältiger

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Das demographische Problem in der Instandhaltung
Instand-
haltung
Ingenieur- und Fachkräfte-Mangel
(„MINT-Lücke“)
?
Ein Großteil der Mitarbeiter aus Service
und Instandhaltung werden in den
nächsten Jahren in Ruhestand gehen.
 Die erforderliche Kompetenzssicherung im demographischen Wandel stellt die
Instandhaltung vor besondere Herausforderungen.
 Für qualifizierten Nachwuchs im Service- und Instandhaltungsbereich müssen
Unternehmen bereits heute die Weichen stellen.

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Service und Instandhaltung
in der akademischen Hochschulausbildung
Nachfrage
 Wachsender Bedarf nach hoch-
qualifiziertem Service-/IH-Personal
 Lernziele müssen dem interdisziplinären
Charakter des Service & Instandhaltung
gerecht werden
 Hoher Praxisbezug erforderlich
Angebot
 In der Vergangenheit kaum Hoch-
schulangebote zu Instandhaltung
 Zahlreiche Bildungsangebote von
REFA, Unternehmensberatungen … o.ä.
 In letzten Jahren mehrere neue
Hochschulangebote

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 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

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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
www.dhbw-mannheim.de