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Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1 - Dr. Thomas Heller

Dr. Thomas Heller, Leiter Abteilung Instandhaltung, Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik Speaker presentation for the Process Manufacturing Gipfel 2017 & Maintenance Gipfel 2017

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Mit Smart Maintenance zurück zum
Wirtschaftsstandort Nr. 1
Maintenance Gipfel, 20.-21- November 2017
Thomas Heller
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AGENDA
 Fraunhofer und Industrie 4.0
 Was bedeutet Smart Maintenance?
 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
 Lösungsansätze – so kann es funktionieren!
 Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
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DAS FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR MATERIALFLUSS UND LOGISTIK IML
 Weltweit größte
Logistikforschungseinrichtung
 Gegründet 1981
 Mehr als 250 Mitarbeiter und
Mitarbeiterinnen
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Forschungshalle für Zellulare Fördertechnik
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Fraunhofer und Industrie 4.0
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Zuverlässig verfügbare
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Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1 - Dr. Thomas Heller

  • 1. © Fraunhofer · Slide 1 Bild: ©Mimi Potter / Fotolia.com Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1 Maintenance Gipfel, 20.-21- November 2017 Thomas Heller
  • 2. © Fraunhofer · Slide 2 AGENDA  Fraunhofer und Industrie 4.0  Was bedeutet Smart Maintenance?  Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!  Lösungsansätze – so kann es funktionieren!  Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
  • 3. © Fraunhofer · Slide 3 DAS FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR MATERIALFLUSS UND LOGISTIK IML  Weltweit größte Logistikforschungseinrichtung  Gegründet 1981  Mehr als 250 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen
  • 4. © Fraunhofer · Slide 4 Fraunhofer und Industrie 4.0 Schwarmlogistik Forschungshalle für Zellulare Fördertechnik
  • 5. © Fraunhofer · Slide 5 Fraunhofer und Industrie 4.0 Bin:Go Bin:Go – Die rollende Transportdrohne des Fraunhofer IML
  • 6. © Fraunhofer · Slide 6 Fraunhofer und Industrie 4.0 Instandhaltungs- und Ersatzteilmanagement Zuverlässig verfügbare Ersatzteile Passende Instandhaltungs-Strategien Strategie- Entwicklung Software-Auswahl Passende Technologie und mobile Geräte Total Productive Management Bestands- Optimierung Kooperations-Gestaltung Prozess-Gestaltung Stammdaten- Management Kennzahlen Dienstleister- Auswahl
  • 7. © Fraunhofer · Slide 7 AGENDA  Fraunhofer und Industrie 4.0  Was bedeutet Smart Maintenance?  Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!  Lösungsansätze – so kann es funktionieren!  Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
  • 8. © Fraunhofer · Slide 8 Was bedeutet Smart Maintenance? Der Kern der Industrie 4.0 – die Smart Factory
  • 9. © Fraunhofer · Slide 9 Was bedeutet Smart Maintenance? Automatisierungsgrad und Industrie 4.0 Vollautomatisierung der physischen Prozesse  Der Mensch als Flexibilisierungs- und Wandelbarkeitsgarant in der Industrie 4.0 Autonomisierung auf Basis cyberphysischer Systeme und neuer Geschäftsmodelle INDUSTRIE ≠ 4.0 =
  • 10. © Fraunhofer · Slide 10 Was bedeutet Smart Maintenance? CPS + Internet der Dinge = Alles wird autonom! 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.
  • 11. © Fraunhofer · Slide 11 Was bedeutet Smart Maintenance? Deutschland braucht Smart Maintenance für die Industrie 4.0 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
  • 12. © Fraunhofer · Slide 12 Was bedeutet Smart Maintenance? Zentrale Anforderungen an die Smart Maintenance Beherrschung der technischen und konzeptionellen Komplexität – Organisation der Anforderungen an die digitalisierte Produktion Bedarfsgerechte Verbesserung von Verfügbarkeit, Flexibilität und Wandlungsfähigkeit, um eine Produktion im Kundentakt zu erreichen Ausrüstung bestehender Anlagen und Maschinen, um Industrie 4.0-Fähigkeit auf dem Shopfloor zu realisieren 3 1 2 Zwei von drei Anlagen weltweit sind älter als 15 Jahre 70 % der Unternehmen haben Probleme bei der Planung von Wartungsintervallen Jährlicher Suchaufwand nach Informationen in der Industrie: 23 Mio. Arbeitstage
  • 13. © Fraunhofer · Slide 13 Was bedeutet Smart Maintenance? Paradigmenwechsel: Vom Getriebenen zum Treiber Instandhaltung ist der weiteste Anwendungs- bereich des Internet der Dinge (IoT) Hauptsächlicher Nutzen des permanenten Systemabbildes in der Industrie 4.0 ist die Koordination von Instandhaltungs- maßnahmen Kosteneinsparung in der Instandhaltung ist einer der wichtigsten Gründe für WLAN in der Industrie The example that excites […] me the most revolves around maintenance. Companies could deploy systems in which nothing fails. VDI 2009 World Economic Forum 2015 Bitkom 2014 Industrial Internet Consortium 2015 Die Smarte Instandhaltung ist nicht irgendein Teilbereich von Industrie 4.0! Sie wird als Treiber Industrie 4.0 vielfach erst ermöglichen.
  • 14. © Fraunhofer · Slide 14 Smart Factory Was bedeutet Smart Maintenance? Paradigmenwechsel: Vom Getriebenen zum Treiber Bildquellen: in Anlehnung an IFCC GmbH, © nils.ackermann.gmail.com, depositphotos.com Smart Production Produktion Smart Maintenance Verfügbarkeit Smart Services Dienstleistung Automatisierung und Digitalisierung erfordert erfordert
  • 15. © Fraunhofer · Slide 15 AGENDA  Fraunhofer und Industrie 4.0  Was bedeutet Smart Maintenance?  Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!  Lösungsansätze – so kann es funktionieren!  Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
  • 16. © Fraunhofer · Slide 16 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! 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 ?
  • 17. © Fraunhofer · Slide 17 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung ? Produktion und Instand- haltung planen getrennt Gemeinsame Planung von Produktion und Instand-haltung
  • 18. © Fraunhofer · Slide 18 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Gemeinsame Planung von Produktion u. Instandhaltung Lösungsansatz 1 Lösungsansatz 2 Bildquelle: https://www.himac.de/mediathek/bilder/projektplanung_plantafel.940x632.jpg http://blog.verner-panton.de/wp-content/gallery/amoeba/amoebe_amoeba_vitra_verner_panton_ orange_purple_lila_violett_tagwerc_grossraum_buero_tagwerc.jpg
  • 19. © Fraunhofer · Slide 19 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Über- wiegend reaktive Instand- haltung Verfügbarkeits- orientierte Instand-haltung ?
  • 20. © Fraunhofer · Slide 20 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung Bildquelle: Fotolia_111603873 Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine effiziente Instandhaltungs-Planung Produktions- Daten Instand- haltungs- daten Hersteller- daten
  • 21. © Fraunhofer · Slide 21 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung Beschreibung Diagnose Prognose Handlungs- anweisung Was ist passiert? Warum ist es passiert? Was wird passieren? Was muss ich tun? vorausschauendreaktiv 1 2 3 4 Die bedarfsgerechte Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen erfordert bedarfsgerechte Informationen. Die bedarfsgerechte Kombination und Bereitstellung von Daten und Informationen bietet neue Möglichkeiten: Bilder v.l.n.r.: © masterzphotofo, fotomek, skvoor, Art3D / Fotolia.com
  • 22. © Fraunhofer · Slide 24 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung Sensorik Überwachung Fernwartung Übergreifendes Datenmanagement Cloud Mobile Geräte Augmented Reality Digitale Dokumentation Die Technologien für eine smarte Instandhaltung sind (nahezu) alle bereits vorhanden!
  • 23. © Fraunhofer · Slide 25 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! 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?
  • 24. © Fraunhofer · Slide 26 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 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Verfügbarkeits- orientierte Instandhaltung Beispiel Siemens Mindsphere
  • 25. © Fraunhofer · Slide 27 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Geringe Flexibilität Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen ?
  • 26. © Fraunhofer · Slide 28 Montag, 12.01 Dienstag, 13.01 Mittwoch, 14.01 Donnerstag, 15.01 Teilnehmener 8:00 14:00 8:00 14:00 8:00 14:00 8:00 14:00 Herr Maier Herr Schneider Frau Sonntag Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Webservice: Personengruppen stimmen über Termine ab Nutzung sozialer Netzwerke im Unternehmen Mitarbeitergruppen stimmen über ihre kurzfristigen Arbeitseinsätze zu einem vorgegebenen Termin eigenverantwortlich ab
  • 27. © Fraunhofer · Slide 29 Zusagen Absagen Samstag geht leider nicht. Status: 7 Mitarbeiter angefragt, 1 Rückmeldung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Ich kann diesen Samstag arbeiten.
  • 28. © Fraunhofer · Slide 30 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen
  • 29. © Fraunhofer · Slide 31 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Stark personen- gebundenes Know-how Wissens- management ?
  • 30. © Fraunhofer · Slide 32 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Wissensmanagement  Escape Game: Unterstützung der Instandhaltungsprozesse durch die Augmented Reality-Technologie mittels Smart Devices wie Tablet, Datenbrille
  • 31. © Fraunhofer · Slide 33
  • 32. © Fraunhofer · Slide 34 Quelle: In Anlehnung an: Andreas Weber / Maintenance Gipfel 2017 Asset Betreiber Technik- anbieter Akademia Fach- verband A Fach- verband B BDI Politik Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Wissensmanagement
  • 33. © Fraunhofer · Slide 35 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Ersatzteil- wesen ist nicht strukturiert Anforderungs- gerechtes Ersatzteil- management ?
  • 34. © Fraunhofer · Slide 36 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Ersatzteilwesen …der ideale logistische Raum ist leerOrdnung wird überbewertet….
  • 35. © Fraunhofer · Slide 37 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Ersatzteilwesen Ziel finden Kennzahlen definieren Prozesse gestalten Gesamt- Konzept erstellen Technologien auswählen UmsetzenStamm- daten erfassen Strategien festlegen 1 2 3 4 87 9 10 Strategien zuordnen 5 Beschaffen und Bestände optimieren 6
  • 36. © Fraunhofer · Slide 38 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Ersatzteilwesen www.et-checkliste.de Sie beantworten 15 Fragen und erhalten von den Fraunhofer-Experten eine Analyse Ihrer aktuellen Situation und eine Handlungsempfehlung. – abhängig von Ihren unternehmensspezifischen Zielen. Die Checkliste ist im Internet frei verfügbar unter: Die Daten werden nur genau für diesen Zweck verwendet und nicht anderweitig genutzt.
  • 37. © Fraunhofer · Slide 39 Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen Smarte Instandhaltung Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Instand- haltung ist nur Kosten- verursacher Wertbeitrag der Instand-haltung ist bekannt ?
  • 38. © Fraunhofer · Slide 40 Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Wertbeitrag der Instandhaltung Voraussichtliche Kosten für die Durchführung einer Maßnahme - Personal - Material - Geplante Stillstandszeit Voraussichtliche Kosten beim Stillstand - Ungeplante Ausfallzeit - Qualitätsverlust - Kundenverlust Abnutzungsgrenze Optimum ?
  • 39. © Fraunhofer · Slide 41 AGENDA  Fraunhofer und Industrie 4.0  Was bedeutet Smart Maintenance?  Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!  Lösungsansätze – so kann es funktionieren!  Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
  • 40. © Fraunhofer · Slide 42 Vorgehensmodell Umsetzung von Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen Digitalisierungs- Strategie Reifegrad-Modell Leuchttürme und Handlungsfelder Mensch und Digitalisierung Geschäfts- modelle Wahrnehmung beim Kunden Vision und Kultur
  • 41. © Fraunhofer · Slide 43 Smart Maintenance als entscheidender Teil Ihrer Digitalisierungsstrategie Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben! Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Gemeinsame Planung von Produktion und Instand-haltung Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen Wissens- management Anforderungs- gerechtes Ersatzteil- management Wertbeitrag der Instand-haltung ist bekannt Verfügbarkeits- orientierte Instand-haltung
  • 42. © Fraunhofer · Slide 44 Vorgehensmodell Umsetzung von Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen Erfassen: „Wo liegen meine Probleme heute?“ Bewerten der Schwachstellen und Ableitung von Handlungs- feldern Plakative Beispiele als „Leuchtturm“ schnell umsetzen Überzeugen aller Beteiligter Fahrplan zur Umsetzung erarbeiten • Schwingungssensoren nutzen • Verfügbarkeit verketteter Anlagen ermitteln • Mobile Lösung einführen • ….
  • 43. © Fraunhofer · Slide 45 Industrie 4.0 wird auch Sie treffen „Es gibt kein geeigneteres Anwendungsfeld für Industrie 4.0 als Ihre Instandhaltung!“ Thomas Heller Dr.-Ing. Abteilungsleiter Anlagen- und Servicemanagement Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4 l 44227 Dortmund Telefon +49 231 9743-444 l Mobil +49 173 2722285 thomas.heller@iml.fraunhofer.de l www.iml.fraunhofer.de