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Smart Maintenance

Kongressvortrag von Thomas Heller, Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik, bzgl. der Vernetzung von Maschinen, Menschen und Unternehmen. Definition von Smart Maintenance als Treiber von Industrie 4.0: Bausteine für eine smarte Instandhaltung. Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung. Plattformen für Asset Management, Ersatzteilmanagement in der Social Network Industry. Strategien der Materialwirtschaft und Condition Monitoring.

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Vernetzung von Maschinen, Menschen und Unternehmen
Thomas Heller 26. April 2018
SMART MAINTENANCE
Bildquelle: massimodisoccio© www.fotolia.de
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Agenda
10.00 Uhr Was ist Smart Maintenance?
10.30 Uhr Workshops
„Was sind gute Beispiele für Smart
Maintenance?“
11.00 Uhr Vorstellung der Ergebnisse
11.20 Uhr Abschlussworte
Bild: 106888_original_R_K_B_by_S. Hofschlaeger_pixelio.de
Smart Maintenance
© Fraunhofer · vertraulich · Folie 3
Was ist Smart Maintenance?
Quelle: Michael ten Hompel
Smart Maintenance beschreibt die Organisation und die Technologien, die
für den Wandel im Unternehmen hin zu einer effizienten und digitalisierten
Produktion im Sinne einer Social Networked Industry notwendig sind.
Smart Maintenance ist somit sowohl der Treiber als auch der Enabler der
mit Industrie 4.0 verbundenen Veränderungen.
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 Menschen und (autonome) Maschinen werden zum Team (gleichberechtigter) Partner (Spieler)
 Menschen und Maschinen werden nicht nur miteinander kommunizieren, sondern interagieren.
 Social Networks
 Kommunikation und Interaktion von Menschen und Maschinen erfolgen jederzeit und über
(industrielle) soziale Netzwerke.
 Networked Industry
 Alle Menschen und Maschinen sind innerhalb einer Domäne (Betrachtungsraum) miteinander
vernetzt und können Informationen austauschen.
 Menschen und Roboter kommunizieren über Unternehmensgrenzen hinweg.
 Wertschöpfung wird inner- und überbetrieblich in (Wertschöpfungs)Netzwerken erfolgen.
Team: Temporärer Zusammenschluss von Menschen und/oder Maschinen, die gemeinsam ein Ziel verfolgen.
Aspekte einer visionären »Social Networked Industry«
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Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Was ist Smart Maintenance?
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
?
Produktion
und Instand-
haltung
planen
getrennt
Gemeinsame
Planung von
Produktion
und Instand-
haltung
Geringe
Flexibilität
Flexibles
Agieren und
Reagieren bei
Änderungen
?
Stark
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gebundenes
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Wissens-
management
?
Ersatzteil-
wesen ist
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Ersatzteil-
management
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haltung ist
nur Kosten-
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der Instand-
haltung ist
bekannt
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wiegend
reaktive
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haltung
Verfügbarkeits-
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haltung
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Social Networked Industry in der Instandhaltung
Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung - Silodenken
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  • 1. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 1 Vernetzung von Maschinen, Menschen und Unternehmen Thomas Heller 26. April 2018 SMART MAINTENANCE Bildquelle: massimodisoccio© www.fotolia.de
  • 2. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 2 Agenda 10.00 Uhr Was ist Smart Maintenance? 10.30 Uhr Workshops „Was sind gute Beispiele für Smart Maintenance?“ 11.00 Uhr Vorstellung der Ergebnisse 11.20 Uhr Abschlussworte Bild: 106888_original_R_K_B_by_S. Hofschlaeger_pixelio.de Smart Maintenance
  • 3. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 3 Was ist Smart Maintenance? Quelle: Michael ten Hompel Smart Maintenance beschreibt die Organisation und die Technologien, die für den Wandel im Unternehmen hin zu einer effizienten und digitalisierten Produktion im Sinne einer Social Networked Industry notwendig sind. Smart Maintenance ist somit sowohl der Treiber als auch der Enabler der mit Industrie 4.0 verbundenen Veränderungen.
  • 4. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 4  Menschen und (autonome) Maschinen werden zum Team (gleichberechtigter) Partner (Spieler)  Menschen und Maschinen werden nicht nur miteinander kommunizieren, sondern interagieren.  Social Networks  Kommunikation und Interaktion von Menschen und Maschinen erfolgen jederzeit und über (industrielle) soziale Netzwerke.  Networked Industry  Alle Menschen und Maschinen sind innerhalb einer Domäne (Betrachtungsraum) miteinander vernetzt und können Informationen austauschen.  Menschen und Roboter kommunizieren über Unternehmensgrenzen hinweg.  Wertschöpfung wird inner- und überbetrieblich in (Wertschöpfungs)Netzwerken erfolgen. Team: Temporärer Zusammenschluss von Menschen und/oder Maschinen, die gemeinsam ein Ziel verfolgen. Aspekte einer visionären »Social Networked Industry«
  • 5. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 5 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Was ist Smart Maintenance? Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung ? Produktion und Instand- haltung planen getrennt Gemeinsame Planung von Produktion und Instand- haltung Geringe Flexibilität Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen ? Stark personen- gebundenes Know-how Wissens- management ? Ersatzteil- wesen ist nicht strukturiert Anforderungs- gerechtes Ersatzteil- management ? Instand- haltung ist nur Kosten- verursacher Wertbeitrag der Instand- haltung ist bekannt ? Über- wiegend reaktive Instand- haltung Verfügbarkeits- orientierte Instand- haltung ?
  • 6. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 6 Social Networked Industry in der Instandhaltung Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung - Silodenken Bildquelle: Fotolia_111603873 Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine effiziente Instandhaltungs-Planung Produktions- Daten Instand- haltungs- daten Hersteller- daten
  • 7. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 7 Social Networked Industry in der Instandhaltung Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung – übergreifender Austausch Bildquelle: Salvagnini Deutschland GmbH, Fiber-Laser ANLAGEN-STRUKTUR  Ort  Linie  Baujahr  Leistungsdaten  Relevante Bauteile / Stückliste ZUKUNFT  Lebenszyklus  Nutzungs- intensität  Retrofits/ Umbauten PRODUKTION  Nutzungs-Daten  Produktions- programme  Belastung  … INSTANDHALTUNG  IH-Planung  Störungen/ Historie  Ersatzteilbedarfe  Anlagenzustand/ Condition Monitoring Wieviel Restnutzung ist möglich? Instandhaltungs- & Ersatzteilbedarf Wieviel Restnutzung brauche ich?
  • 8. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 8 Bildquelle: https://www.industry.siemens.com/services/global/en/portfolio/plant-data-services/cloud-for- industry/Documents/Onepager_MindSphere-Siemens-Cloud-for-Industry_3-44465-DFCS-B10065-00_de.pdf Social Networked Industry in der Instandhaltung Plattform zum Asset Management Beispiel Siemens Mindsphere
  • 9. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 9 Social Networked Industry Social Media Plattformen
  • 10. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 10
  • 11. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 11 Zusagen Absagen Samstag geht leider nicht. Status: 7 Mitarbeiter angefragt, 1 Rückmeldung Social Networked Industry Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Ich kann diesen Samstag arbeiten.
  • 12. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 12 Social Networked Industry Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen
  • 13. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 13 Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Ersatzteilwesen …der ideale logistische Raum ist leerOrdnung wird überbewertet….
  • 14. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 14 Bildquelle: Dieter Schütz / pixelio.de Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft - Stammdaten KurztextKurztext Artikel- nummer Artikel- nummer Waren- gruppe Waren- gruppe Klassifi- zierung Klassifi- zierung Lagerort /-platz Lagerort /-platz Maße/ Gewicht Maße/ Gewicht Einkaufs- Bestell- text Einkaufs- Bestell- text PreisPreisLieferzeitLieferzeit Anlagen- verwen- dung Anlagen- verwen- dung …… Repara- tur- fähigkeit Repara- tur- fähigkeit
  • 15. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 15 Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft – Datenanforderung bei der Beschaffung Ventile & Armaturen Nr. Bezeichnung Nennweite Fremdartikelnu mmer Hersteller Werkstoff Menge Empfohlener Mindest- lagerbestand Preis/St. Nettopreis Lieferzeit Material Nummer 1.1 Dichtungssatz für Antrieb PA 135 -- 0951.50005 Aseptomag -- 3 1 49,95 € 49,95 € ca. 4 Wochen 4040910 SB 1 1.2 Dichtungssatz für Innenteil DN 65 0951.50552 Aseptomag Silikon / Tefasep 3 1 37,80 € 37,80 € ca. 4 Wochen 4041163 1.3 Innenteil, komplett DN 65 0951.50189 Aseptomag -- 3 1 503,01 € 503,01 € ca. 7 Wochen 4041102 2.0 Aseptik-Absperrventil, T DN 65 0950.50377 Aseptomag Edelstahl 1 0 0,00 € 0,00 € auf Anfrage 2.1 Dichtungssatz für Antrieb PA 135 -- 0951.50005 Aseptomag -- 1 siehe Position 1.1 49,95 € 0,00 € ca. 4 Wochen 33.0 Doppelsitzventil, Varivent D DN 65 DB-DN65/DN65- SZ-TM1.P2BAM- CD-L0-12N/52 GEA Tuchenhagen 1.4404 1 0 0,00 € 0,00 € auf Anfrage 33.1 Dichtungssatz DN 65 - 80 221-304.08 GEA Tuchenhagen EPDM 1 1 114,06 € 114,06 € 2 - 3 Wochen 4031358 33.2 Antrieb CD DN 50 - 80 221-118.03 GEA Tuchenhagen -- 1 1 678,24 € 678,24 € 2 - 3 Wochen 4020379 34.0 Doppelsitzventil, Varivent D DN 65 DC-DN65/DN65- SZ-TM1.P2BAM- CD-L0-12N/52 GEA Tuchenhagen 1.4404 6 0 0,00 € 0,00 € auf Anfrage 34.1 Dichtungssatz DN 65 - 80 221-304.08 GEA Tuchenhagen EPDM 6 siehe Position 33.1 114,06 € 0,00 € 2 - 3 Wochen 4031358 34.2 Antrieb CD DN 50 - 80 221-118.03 GEA Tuchenhagen -- 6 siehe Position 33.2 678,24 € 0,00 € 2 - 3 Wochen 4020379 35.0 Doppelsitzventil, Varivent DN 80 DEC-DN80/DN80- SZ-TM1.L2BAM- CD/CLB-L0- 22N/52 GEA Tuchenhagen 1.4404 7 0 0,00 € 0,00 € auf Anfrage 35.0 Dichtungssatz DN 80 221-001026 GEA Tuchenhagen EPDM 7 1 122,40 € 122,40 € ca. 2 Wochen 4051167 SB 1 herheitsbesta Baugruppe Artikelnummer Empfehlung Hersteller Preis Lieferzeit eigene Materialnr Verschleißteil Bestand Werkstoff
  • 16. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 16 Quelle: www.eclass.de Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft – e-cl@ss
  • 17. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 17 Quelle: IFCC GmbH Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft - Datenformate Hersteller Hersteller Hersteller Händler Händler Händler Kunde Kunde Kunde 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 Kunde will… …BMEcat 1.2 …eCl@ss 8.1 …eCl@ss Merkmale Kunde will… …BMEcat 2005 …ETIM 5.0 …keine Merkmale Kunde will… …XLS …eCl@ss 5.1 …eigene Merkmale ? ? ? ? ? ? ? ? ?
  • 18. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 18 Quelle: in Anlehnung an IFCC GmbH Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft – Lösungsansatz Datenpool Hersteller Hersteller Hersteller Händler Händler Händler Kunde Kunde Kunde Daten-Pool Zentralisierung der  Herstellerdaten Reduktion des  Aufbereitungsaufwands Einheitliche Klassifizierung Harmonisierte  Merkmalsleisten Einheitliches  Datenaustauschformat
  • 19. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 19 Beschaffung Lagerung Entnahme Instandsetzung Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft Wareneingang, Qualitätsprüfung und Einlagerung Bildquellen: 334855_web_R_by_Claudia Hautumm_pixelio.de, 160404_web_R_K_by_Paul- Georg Meister_pixelio.de, 151980_web_R_K_by_Paul-Georg Meister_pixelio.de, 262869_original_R_by_Paul-Georg Meister_pixelio.de, Fotolia_5378475_S … …
  • 20. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 20 Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft – e-Procurement Lieferantenkatalog  Produktliste der Lieferanten wird in das eigene System eingespielt, dort gepflegt und verwaltet  Informationen von verschiedenen Lieferanten sind dabei in einer Anwendung organisiert  Zugriff nur über das Intranet  kostengünstig bei geringer Artikelanzahl  Verwaltungsaufwand im eigenen Unternehmen
  • 21. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 21 Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Strategien in der Materialwirtschaft - smartbox Zuverlässige Bereitstellung von Ersatzteilen direkt am Einsatzort.
  • 22. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 22 Videoquelle: https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=nvOKbdbraJk Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry Problematik für nicht mehr nachzubeschaffendes (obsoletes) Material PCN = Product Change Notification, zu dt.: Mitteilung vom Herstellers eines Produktes über eine relevante Veränderung oder Abkündigung.
  • 23. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 23  Additives Fertigungsverfahren, bei dem Material Schicht für Schicht aufgetragen wird  Computergesteuerter Materialaufbau mittels flüssigem oder festem Werkstoff nach vorgegebenem CAD-Modell  Verschiedene Verfahren:  Selektives Lasersintern (SLS)  Stereolithographie (SLA)  Polygraphie  Fused Deposition Modeling (FDM)  Selektives Laserschmelzen (SLM)  Etc. Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry 3D-Druck von Ersatzteilen: Optimierungsansätze für die industrielle Instandhaltung Zahnersatz Prothesen Bioprinting Ersatzteile
  • 24. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 24 Forschungsprojekt IT‘S DIGITIVE Ersatzteilmanagement in der Social Networked Industry 3D-Druck von Ersatzteilen: Optimierungsansätze für die industrielle Instandhaltung  Sichere digitale Auftragsabwicklung für den produktiven Einsatz von 3D-Druck in Wertschöpfungsketten  Aufbau einer Plattform für kollaborative 3D-Druck Services im Bereich der Instandhaltung Ziele Förderung Projektpartner und Vorgehen
  • 25. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 25 Social Networked Industry in der Instandhaltung Wertbeitrag der Instandhaltung Voraussichtliche Kosten für die Durchführung einer Maßnahme - Personal - Material - Geplante Stillstandszeit Voraussichtliche Kosten beim Stillstand - Ungeplante Ausfallzeit - Qualitätsverlust - Kundenverlust Abnutzungsgrenze Optimum ?
  • 26. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 26 Quelle: Siemens Social Networked Industry in der Instandhaltung Condition Monitoring - Zustandsdiagnose und zustandsorientierte Instandhaltung
  • 27. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 27 Quelle: Deutscher Industrie 4.0 Index 2017, Staufen Digital Neonex GmbH und Staufen AG Social Networked Industry in der Instandhaltung Beurteilung des Leistungsvermögens am Markt verfügbarer Predictive Maintenance Angebote
  • 28. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 28 Agenda 1. Was ist das Problem und wie lösen wir es? 2. Beispiele für autonomes Handeln 3. Was bedeutet Vernetzung für die Instandhaltung? 4. Fazit Bild: 106888_original_R_K_B_by_S. Hofschlaeger_pixelio.de Instandhaltung in der Social Networked Industry
  • 29. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 29 Social Networked Industry Neue Netzwerke entstehen Hersteller Lieferanten Stammdaten- Plattform Abkündigungs- Plattform Kollaborative Lagerhaltung Anbieter für additive Fertigungs- verfahren (3D-Druck) Social-Media Plattformen Anlagen- Betreiber Einkaufs- Plattformen ? (in unterschiedlich starker Ausprägung) Beispiele für neue Netzwerke- Elemente Bestehende Netzwerke
  • 30. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 30 Netzwerken Sie! Jetzt. Es gibt keinen besseren Zeitpunkt. Thomas Heller Dr.-Ing. Abteilungsleiter Anlagen- und Servicemanagement Telefon +49 231 9743-444 thomas.heller@iml.fraunhofer.de Bildquelle @LVT
  • 31. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 31 Netzwerken Sie! Jetzt. Es gibt keinen besseren Zeitpunkt. Bildquelle @LVT