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Smart Maintenance by Fraunhofer Institut

Initiative Smart Maintenance von der Fraunhofer Gesellschaft. Smart Factory als Kern der Industrie 4.0 und Basis für intelligente Instandhaltung. Warum brauchen wir intelligente Instandhaltung in Deutschland. Plattform 4.OPMC: OPEN PRODUCTION & MAINTENANCE COMMUNITY

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Dr. Thomas Heller 5. und 6. November 2018, Grandhotel Schloss Bensberg, Köln
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WIRTSCHAFTSSTANDORT NR. 1
WARUM WIR FÜR DEN STANDORT DEUTSCHLAND MEHR VERNETZUNG BRAUCHEN
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 Smart Maintenance bei Fraunhofer
 Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in
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Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1
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  • 1. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 1 Dr. Thomas Heller 5. und 6. November 2018, Grandhotel Schloss Bensberg, Köln MIT SMART MAINTENANCE ZURÜCK ZUM WIRTSCHAFTSSTANDORT NR. 1 WARUM WIR FÜR DEN STANDORT DEUTSCHLAND MEHR VERNETZUNG BRAUCHEN
  • 2. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 2 Agenda  Smart Maintenance bei Fraunhofer  Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland?  Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden?  Welche Netzwerke brauchen wir und wie helfen sie uns konkret weiter? Bildquelle: Fotolia_30414645_XS Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1
  • 3. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 3 Umsatz- und Beschäftigtenzahlen 2017 Die Fraunhofer-Gesellschaft und das Fraunhofer IML 25.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter 72 Institute und Forschungs- einrichtungen 2,3 Mrd. Finanzvolumen Ausbauinvestitionen und Verteidigungsforschung Grundfinanzierung Bund und Länder Industrieaufträge und öffentl. geförderte Forschungsprojekte Fraunhofer IML, Dortmund 290 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter 250 Doktoranden und studentische Hilfskräfte 30,7 Mio. Umsatz, davon 50% aus der Wirtschaft
  • 4. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 4 A AKTUELLER FOKUS Künstliche Intelligenz Sicherer 3D-Druck Biologisierung in der Instandhaltung Block Chain Distributed Ledger Technologien Geschäftsmodelle der Instandhaltung Sealed Services Netzwerke Studie Smart Maintenance Initiative Smart Maintenance der Fraunhofer Gesellschaft
  • 5. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 5 Agenda  Smart Maintenance bei Fraunhofer  Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland?  Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden?  Welche Netzwerke brauchen wir und wie helfen sie uns konkret weiter? Bildquelle: Fotolia_30414645_XS Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1
  • 6. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 6 WARUM BRAUCHEN WIR EINE INTELLIGENTE INSTANDHALTUNG IN DEUTSCHLAND? KERN DER INDUSTRIE 4.0 – DIE SMART FACTORY
  • 7. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 7 DIGITALISIERUNG DER INDUSTRIELLEN PRODUKTION
  • 8. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 8 Intelligente Behälter sagen was zu entnehmen ist. REGALE ordern selber ihren Nachschub. MENSCHEN planen, steuern, vernetzen… Es ist keine Frage, ob ein System ausfallen wird, sondern wann!Aber… Drohnen autonomer Transport in 3D Container Organisieren ihre Ladung – viele Container das logistische Netz FAHRZEUGE und STAPLER organisieren sich im Schwarm. WARUM BRAUCHEN WIR EINE INTELLIGENTE INSTANDHALTUNG IN DEUTSCHLAND? CPS + INTERNET DER DINGE = ALLES WIRD AUTONOM!
  • 9. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 9 Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland? Historie Mechanische Komponenten Einzelne Maschinen & Anlagen Historische Daten & Erfahrungswissen Reaktive Instandhaltung Damit die Smart Factories der Industrie 4.0 Wirklichkeit werden können, muss sich die Instandhaltung zur Smart Maintenance weiterentwickeln. Industrie 4.0 Digitalisierung der Produktions-Anlagen Übergreifende Vernetzung Big Data / höhere Komplexität 99,9% Verfügbarkeit Smart Maintenance Mehr IT in der Instandhaltung Kooperation von Betreiber, Hersteller und Lieferanten Wissensmanagement verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung
  • 10. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 10 Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland? WO STEHEN WIR HEUTE? Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung ? Produktion und Instandhaltung planen getrennt Gemeinsame Planung aller Akteure Geringe Flexibilität in der Produktion Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen ? Stark personen- gebundenes Know-how Wissens- management ? Ersatzteil- wesen ist nicht strukturiert Anforderungs- gerechtes Ersatzteil- management ? Instandhaltung ist oftmals nur Kosten- verursacher Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt ? Überwiegend reaktive Instandhaltung Verfügbarkeits- orientierte Instandhaltung ?
  • 11. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 11 Bildquelle: Fotolia_111603873 Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine effiziente Instandhaltungs-Planung Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland? WO STEHEN WIR HEUTE?
  • 12. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 12 Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland? VERFÜGBARKEITSORIENTIERTE INSTANDHALTUNG 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?
  • 13. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 13 Agenda  Smart Maintenance bei Fraunhofer  Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland?  Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden?  Welche Netzwerke brauchen wir und wie helfen sie uns konkret weiter? Bildquelle: Fotolia_30414645_XS Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1
  • 14. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 14 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 Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? WO STEHEN WIR HEUTE? Beispiel: Siemens MindSphere, vergleichbare Modelle exisiteren z. B. auch von GE und Bosch Verfügbarkeits- orientierte Instandhaltung erfordert die Verknüpfung unterschiedlichster Datenquellen
  • 15. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 15 WIE SEHEN GEEIGNETE LÖSUNGEN AUS UND WIE KÖNNEN SIE REALISIERT WERDEN? FLEXIBLER PERSONALEINSATZ Klassische soziale Netzwerke Fraunhofer Forschungsprojekt “KapaflexCy” Fraunhofer Spin-off “vote2work.com”
  • 16. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 16  4.OPMC: OPEN PRODUCTION & MAINTENANCE COMMUNITY Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? OHNE PLATTFORM KEINE VERNETZUNG VERNETZEND. GESTALTEND.WEGWEISEND. www.4opmc.com
  • 17. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 17 Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? DIGITALER WANDEL IN GESELLSCHAFT, POLITIK , INDUSTRIE & WIRTSCHAFT Digitaler Wandel Erfordert Handlungsbedarf bei allen Akteuren Bereitstellen, Verwalten, Fördern von Infrastruktur Politik Industrie Neue Technologien eröffnen neue Möglichkeiten, aber bedingen Investitionen Veränderung in der Nachfragedynamik: höhere Anforderungen in Qualität & Geschwindigkeit Gesellschaft & Wirtschaft Bedrohung des Produktionsstandortes Deutschland  Standortwettbewerb
  • 18. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 18 UNIVERSITÄTEN & INSTITUTE VERBÄNDEVERBÄNDE AK1 AK2 AK3 AK1 AK2 AK3 AK1 AK2 AK3 Verband 1 Verband 2 Verband 3 UNIVERSITÄTEN & INSTITUTE Forschung für eine breite Masse an Nutzern Asset Owner Technologie- anbieter ASSET OWNER TECHNOLOGIE- & SERVICEANBIETER COMPANY ASSET OWNER Unternehmen 1 Unternehmen 2 Unternehmen 3 TECHNOLOGIE- & SERVICEANBIETER COMPANY Technologien Asset Owner 1 Asset Owner 2 Asset Owner 3 Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? ABSTIMMUNG INNERHALB DER STAKEHOLDERGRUPPEN
  • 19. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 19 UNIVERSITÄTEN & INSTITUTE Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? VON EINZELAKTEUREN – HIN ZU ORGANISIERTEM ZUSAMMENWIRKEN ASSET OWNER TECHNOLOGIE- & SERVICEANBIETER COMPANY VERBÄNDE POLITIKGESELL- SCHAFT Bisher: Lösungsfindung durch opportunistische Einzelinteraktion
  • 20. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 20 Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? ÖKOSYSTEM 4.OPMC Forschung, Aus- & Weiterbildung Arbeit & Technologie Recht & Verträge Medizin & Sicherheit TECH SCOUTING CO - INNOVATION INTER- AKTIONS- GRUPPEN Ergebnisse z.B. Normen & Standards Wissenstransfer, Erfahrungsaustausch, Partizipation Outcome aus Co-Innovation Labs & Start Up´s COLLABORATION SUITE e.V. S T A K E H O L D E R
  • 21. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 21 MEDIZIN & SICHERHEIT ARBEIT & TECHNOLOGIE FORSCHUNG, AUS- & WEITERBILDUNG RECHT & VERTRÄGE Wissens- management Digitale Assistenzsysteme Abrechnungs -systeme Exoskelette/ Robotics Standard Reports Digitale Plattformen 3D-Druck im Ersatzteilgeschäft Advanced Analytics Production Ability / Process Analytics Condition Monitoring Strategien und Geschäftsmodelle Technologien in Produktion & Instandhaltung Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? THEMEN – SPANNUNGSFELD „PRODUKTION & TECHNIK“
  • 22. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 23 Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden? Warum sollten Sie dabei sein? TECHNOLOGIE- & SERVICE- ANBIETER - PUSH EFFEKT • Bedarfsgerechte/ gezielte Entwicklung (→mit potenziellen Kunden) • Markt-Einblick • Direkter Kundenzugang • Solution-Matching • Zugang zu Forschung/Studien ASSET OWNER - PULL EFFEKT • Neue digitale Lösungen und ihr Nutzen können erkannt werden • Entwicklungen können gemeinsam durchgeführt werden – Teilhabe am Cyber-physischen Wandel wird möglich • Tech-Scouting FORSCHUNGSEINRICHTUNGEN • Forschungsmittel (aus der Industrie) • Zugang zu stattlichen Fördermitteln (staatl.) • Effizientere und bedarfsgerechte Forschung • Förderung und Aufbau von externen Innovation-Hubs an Hochschulen und Industrie (neue Kooperationsmodelle) VERBÄNDE • Interessenbündelung • Schnelleres und effizienteres Agieren – damit Beitrag zum Wirtschaftsstandort Deutschland und zur digitalen Transformation (Industrie 4.0) • Normierung und Industriestandards
  • 23. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 24
  • 24. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 25 WIE SEHEN GEEIGNETE LÖSUNGEN AUS UND WIE KÖNNEN SIE REALISIERT WERDEN? WOFÜR BRAUCHEN WIR EINE PLATTFORM? Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Produktion und Instandhaltung planen getrennt Gemeinsame Planung aller Akteure Geringe Flexibilität in der Produktion Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Stark personen- gebundenes Know-how Wissens- management Ersatzteil- wesen ist nicht strukturiert Anforderungs- gerechtes Ersatzteil- management Instandhaltung ist oftmals nur Kosten- verursacher Wertbeitrag der Instandhaltung ist bekannt Überwiegend reaktive Instandhaltung Verfügbarkeits- orientierte Instandhaltung Ohne Vernetzung werden wir diese Aufgaben nicht effizient lösen können.
  • 25. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 26 Agenda  Smart Maintenance bei Fraunhofer  Warum brauchen wir eine intelligente Instandhaltung in Deutschland?  Wie sehen geeignete Lösungen aus und wie können sie realisiert werden?  Welche Netzwerke brauchen wir und wie helfen sie uns konkret weiter? Bildquelle: Fotolia_30414645_XS Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1
  • 26. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 27 Welche Netzwerke brauchen wir und wie helfen sie uns konkret weiter? Neue Netzwerke entstehen Hersteller Lieferanten Stammdaten- Plattform Abkündigungs- Plattform Kollaborative Lagerhaltung Anbieter für additive Fertigungs- verfahren (3D-Druck) Distributed Ledger Plattformen (Finance)Anlagen- Betreiber Einkaufs- Plattformen ? (in unterschiedlich starker Ausprägung) Beispiele für neue Netzwerke- Elemente Bestehende NetzwerkeUnser Ziel: Eine Plattform zur Vernetzung für eine intelligente Instandhaltung. www.4opmc.com
  • 27. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 28 Call for papers Fit for Smart Maintenance! 22. - 23. Mai 2019 | LogistikCampus | TU Dortmund ABSTRACTS Ihr Abstract im Umfang von ca. 300 Wörtern senden Sie bitte an: abstract@info2019.de ANSPRECHPARTNER M.Sc. David Kiklhorn Tel.: +49 231/9743-488 David.Kiklhorn@iml.fraunhofer.de Zu folgenden Schwerpunktthemen können Beiträge eingereicht werden: ZEITPLAN Abgabe der Abstracts: 07.12.2018 Zusagen bis: 19.12.2018 Abgabe des Beitrags: 31.03.2019 Abgabe des Vortrags: 10.05.2019
  • 28. © Fraunhofer · vertraulich · Folie 29 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