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Instandhaltung 4.0 – Chancen durch die Digitalisierung
3. Kongress Fahrzeuginstandhaltung 2016 (Düsseldorf)
Düsseldorf, 13.04.2016
Georg Güntner
Kurzfassung
 Instandhaltung 4.0 – Chancen durch die Digitalisierung
 Herausforderungen, Bedürfnisse und Trends in der Instandhaltung: Was kommt auf
die Instandhaltung im Spannungsfeld zwischen Mensch, Organisation und Technik
zu? Welche Auswirkungen ergeben sich auf die Instandhaltungsstrategien und die
Qualifikationsprofile?
 Zukunftsszenarien: Wird die Instandhaltung zum innerbetrieblichen „Shooting
Star“? Wer hat Zugriff auf welche Daten? Steht uns ein Paradigmenwechsel in der
Instandhaltung bevor?
 Der Blick in die Zukunft: „Technologie- und Forschungs-Radar“: Welche Rolle spielt
das Internet der Dinge in der Instandhaltung der Zukunft?
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 2
Instandhaltung der Zukunft
Quelle: BOSCH SI. „Predictive Maintenance with the Service Portal. The Intelligent Way to Maximize Machine Availability” - http://bit.ly/1vCe2Vd
308.04.2016 Instandhaltung 4.0
„Die technischen Dinge in der Instandhaltung 4.0 sind
gelöst. Was wir als Menschen noch nicht schaffen ist die
Technologie so zu nutzen, dass wir damit arbeiten können.“
„The technical issues of maintenance 4.0 have been
solved. What we did not manage properly yet is to utilize
the technologies in such a way that people are able to work
with them.“
An expert in an interview during the qualitative analysis phase – April 2014
Instandhaltung 4.0: Eine Frage der Technologie?
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 4
Ursachen?
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 5
Bildquelle: © trainingsakademie, Messfeld GmbH
Wer ist der Instandhalter von morgen?
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 6
Quelle: Ingo Busch, verlag moderne industrie GmbH © fotolia.com
„Equipment Engineer“
Instandhaltung 4.0
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 7
 Forschungsthemen
Industrial Internet of Things
 Produktionsmittel, Produkte und
Prozesse im (Industrial) Internet
of Things
 Instandhaltung 4.0
 Informationstechnische
Modellierung von Sensorik,
Assets (Anlagen, Maschinen,
technischen Plätzen),
Produkten und Prozessen
 Technologie-Stacks und
Architekturen für Industrial
Internet Systems
 Geschäftsmodelle für Industrie
4.0 www.salzburgresearch.at
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 8
Mitglied bei: EFFRA, AIOTI, ECSEL, Forschung Austria, Plattform Industrie 4.0, Digital Networked Data,
Maintenance Competence Center, IoT-Group Salzburg (u.a.)
Eckdaten des Projekts „Instandhaltung 4.0“
 Projektbezeichnung: Instandhaltung 4.0
(Akronym: IH40)
 http://instandhaltung40.salzburgresearch.at/ (Projekt-Website)
 instandhaltung40@salzburgresearch.at (e-Mail-Adresse)
 Förderprogramm: „Produktion für die Zukunft“
 Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG)
 Projektpartner
 Salzburg Research (Salzburg): Koordinator
 dankl+partner (Wals)
 Messfeld (Klagenfurt)
 Bilfinger Chemserv (Linz)
 Laufzeit
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08.04.2016 Instandhaltung 4.0 9
Instandhaltung 4.0: Projektberichte
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 10
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• Bericht über
Bedürfnisse,
Anforderungen und
Trends in der
Instandhaltung
Jan. 2015
• Szenarien der
Instandhaltung 4.0
Mai 2015
• Forschungs- und
Entwicklungs-
Roadmap für
Instandhaltung 4.0
• inkl. Technologie-
und Forschungs-
Radar
Roadmap der Instandhaltung 4.0
 Roadmap der Instandhaltung 4.0
 Hrsg.: G. Güntner, M. Benisch, A. Dankl, J. Isopp
 Erscheinungsdatum: Mai 2015
 Download: http://bit.ly/1IFGJfu
 Slideshare: http://bit.ly/1Q2F4oC
 Inhalt:
 Der Bericht aktualisiert die Ergebnisse der Bedürfnis-
und Trendanalyse anhand der in der Szenarien-
entwicklung gewonnenen Aussagen der ExpertInnen
und zeichnet Spannungsfelder und Paradigmen-
wechsel in der Instandhaltung auf. Daraus werden
die Handlungsfelder sowie die Forschungs- und
Entwicklungsfragen der Instandhaltung abgeleitet.
Der Bericht wird abgerundet mit einem Technologie-
und Forschungsradar für ausgewählte Themen der
Informations-Integration in der Instandhaltung.
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 11
„Instandhaltung 4.0“ in der Fach-Presse
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Instandhaltung 4.0 auf russisch
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Bedürfnisse und Trends in der Instandhaltung
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 14
Bedürfnisse und Trends
Instandhaltungsstrategien: heute und morgen
 Die Instandhaltungsstrategien der
Zukunft sind zustandsorientiert
und voraussagend
 Verfahren des Condition
Monitorings (basierend auf
intelligenter Sensorik) und des
Data Minings unterstützen die
prädiktive Instandhaltung und
tragen zur Vermeidung von
Produktionsausfällen bei
 Die richtige Wahl des
Strategiemix bleibt in der
Instandhaltung weiterhin
entscheidend (Risiko-Analysen)
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 15
Die Herausforderungen: nicht-technische überwiegen
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 16
Abb. aus der Umfrage zur Zukunft der Instandhaltung
Stand und Ausblick auf Projektvorhaben:
Die Zukunft der Instandhaltung ist mobil
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 17
Kompetenzprofile: heute und morgen
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 18
Antworten auf die Frage nach der Wichtigkeit von
Weiterbildungsmöglichkeiten im Bereich
Instandhaltung und Anlagenmanagement
Kompetenzen wie Steuertechnik, Datenanalyse und Programmieren (Instandhaltung 4.0 relevante
Fähigkeiten) nehmen in den kommenden fünf Jahren an Bedeutung für die Instandhaltung zu,
während klassische Kompetenzen wie Mechanik, Pneumatik und Schweißtechnik abnehmen
werden.
Bedürfnisse bei der Kompetenzentwicklung
Miteinander sprechen ist zu wenig
 Den größten Bedarf im Bereich der
Kompetenzen sehen die
TeilnehmerInnen der Umfrage im
Bereich der (fachübergreifenden)
Kommunikationskompetenz
zwischen Technikern und Nicht-
Technikern
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 19
Quelle: www.weiterbildungsmarkt.at/magazin/kommunikation-der-technik-
herausforderungen-fuer-die-instandhaltung-im-vierten-industriellen-zeitalter/Quelle: http://business24.ch/
Spannungsfelder der Instandhaltung 4.0
Mensch – Technik – Organisation Beobachtungen und Konsequenzen
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 20
 Nicht-technische Herausforderungen
überwiegen
 Nutzung der Technologien ermöglichen
 Qualifikation und Tätigkeitsprofil der
Instandhalter/-innen ändern sich: von
manuellen hin zu steuerungstechnischen
Prozessen (aber: die manuellen Prozesse
bleiben natürlich weiterhin)
 Generationenwechsel
 Neue Technologien aus dem Internet der
Dinge und Services
 Instandhaltung als Teil des
Wertschöpfungsprozess (nicht als
Kostenfaktor)
 Die Instandhaltung der Zukunft ist mobil
 Beherrschung der Komplexität der Systeme
 Mix der Instandhaltungsstrategien
 Mix an internen und externen Leistungen
Szenarien
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 21
Zukunftsszenarien
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 22
Daten als
strategische
Ressource
Innerbetriebli-
cher Stellenwert
der IH
Umsetzung
von IH4.0
Menschen &
Kompetenzen
Zukunftsszenarien
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 23
Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung
IST-Stand
 Innerbetrieblich wird Instandhaltung immer noch weitgehend als ein
Kostenfaktor gesehen.
 Die Instandhaltung als Wertschöpfungsfaktor ist in den
Expertengesprächen kaum sichtbar geworden.
 Das Thema Lebenszykluskosten wird zwar bedeutsamer, hat aber noch
geringe Priorität.
 Bei Investitionsentscheidungen dominieren der Einkaufspreis und der
Amortisationszeitraum.
 Divergierende Abteilungsziele behindern ein gemeinsames Vorgehen zur
Steigerung des Stellenwerts der Betrachtung von Lebenszykluskosten.
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 24
Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung
Szenarien
Szenario 12:
Evolution light,
no revolution
Szenario 10:
IH als innerbetrieb-
licher Shooting Star
Szenario 11:
Industrie 4.0 –
so what: IH bleibt IH
Endlich! Durch eine
unterschiedlichen Abteilungen
vernetzende Virtualisierung
katapultiert sich die IH aus dem
Schattendasein der Produktion
zum innerbetrieblichen Shooting
Star. Warum? Smarte IT-
Maßnahmen führten zu
erheblichen Kostensenkungen
und die Instandhaltung trägt
erheblich zur Wertschöpfung
des Unternehmens bei.
Instandhaltung bleibt
Instandhaltung: Daten und
Virtualisierung hin oder her, die
Instandhaltung bleibt das unbeliebte
oder unsichtbare „Kind“, dem man
sich nur in Anlagen-not- oder -
ausfällen zuwendet, das ansonsten
aber wenig Aufmerksamkeit und
Gehör findet.
Die Virtualisierungsinitiativen
führen zu einer leichten
strategischen Aufwertung der
Instandhaltung im
innerbetrieblichen Kontext. Die
Instandhaltung bleibt aber nach
wie vor in erster Linie ein
Nebenprozess und die „Magd“ der
Produktion. Sie muss weiterhin
um ihre Stimme im
innerbetrieblichen Gefüge hart
kämpfen.
WahrscheinlichUnwahrscheinlich Möglich
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 25
Eintrittswahr-
scheinlichkeit
Auswirkungen Zeitpunkt
Szenario 3:
Evolution light
– no revolution
Szenario 1:
IH als inner-
betrieblicher
„Shooting
Star“
Szenario 2:
Industrie 4.0 –
so what: IH
bleibt IH
Szenarien Wichtigste Experten-Zitate
Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung
Experteneinschätzung von Szenarien
• Die Auswirkung zentraler Datenverwaltung für
die Instandhaltung wird deren Prozesse
beschleunigen und somit die Stellung heben.
• Mit teureren und komplizierteren modernen
Anlagen wird aber die Instandhaltung in der
Wertigkeit sicher steigen.
• Die Instandhaltung wird selbst die Schnittstelle
zwischen den Abteilungen werden.
Rele-
vanz-
Faktor
Unwahrschein-
lich (2,0)
Groß
(3,8)
Nach 10
Jahren (4,1)
7,5
Möglich
(3,4)
Mittel
(3,3)
In 4-6 Jahren
(1,9)
11,2
Wahrschein-
lich (3,7)
Mittel
(2,7)
4-6 Jahre
(1,6)
9,8
• Instandhaltung ist im Vergleich zu anderen
Produktionsfaktoren (z.B. Energie) immer von
untergeordneter Bedeutung.
• Die Produktion wird in ihrer Wertigkeit immer vor
der Instandhaltung stehen.
• ‚Early Movers’ werden kurzfristig Kostenvorteile
gegenüber ihren Mittbewerbern haben.
Mittelfristig wird dieses Szenario zu einer
Notwendigkeit aber zu keinem strategischen
Vorteil. Wer die Instandhaltung in Zukunft nicht
effizient plant und abwickelt wird ineffizienter und
damit teurer produzieren als die Konkurrenz. Die
Auswirkungen auf das eigene Unternehmen
wären dramatisch.
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 26
Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung
Handlungsempfehlungen (1)
Instandhaltung messbar machen
 Um den Wert der Instandhaltung innerbetrieblich klarer hervorheben zu
können, sollte der Beitrag („earned value“) der Instandhaltung zunächst
messbar gemacht werden. Idealerweise lässt sich quantifiziert und visuell
aufzeigen, welche Leistungen die Instandhaltung erbringt und wie viel
Kosten eine IT-basierte Instandhaltung einsparen kann. Entsprechende
Berechnungsmethoden und -modelle könnten gesammelt, aufbereitet und
den Verantwortlichen in der Instandhaltung angeboten werden. Es ist dabei
wichtig, die Messgrößen zur Bestimmung der Instandhaltungseffektivität und
-effizienz (KPI) eng mit der Gesamtstrategie des Unternehmens
abzustimmen. Instandhaltung messbar zu machen beginnt schon bei der
Beschaffung von Anlagen. Angesicht ihrer Langlebigkeit spielt in diesem
Kontext das Beherrschen von statischen und dynamischen Methoden der
Investitionsrechnung eine wichtige Rolle.
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 27
Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung
Handlungsempfehlungen (2)
Die Leistung der Instandhaltung innerbetrieblich kommunizieren
und vermarkten
 Der messbare Wert der Instandhaltung ist eine notwendige Bedingung für
alle Kommunikationsinitiativen, die darauf abzielen, den innerbetrieblichen
Stellenwert der Instandhaltung zu erhöhen. Ohne wirkungsvolle
Kommunikationsmaßnahmen werden auch die besten Wertnachweise wenig
zur Erhöhung des Stellenwerts beitragen. Daher ist es wichtig, den
erhobenen und messbaren Wert der Instandhaltung auf unterschiedlichen
Ebenen im Unternehmen zu kommunizieren und entsprechend zu verankern
im Sinne: Tu Gutes und sprich darüber. Hier sollten nicht nur die
Instandhaltung-Manager in die Pflicht genommen werden, sondern genauso
die MitarbeiterInnen bzw. TechnikerInnen, die nach Auffassung von
ExpertInnen entsprechend geschult werden sollen.
Internet of Things
Quelle: www.comsoc.org/blog
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 28
Instandhaltung und das Internet der Dinge
Möglich, aber:
 Haben Sie schon einmal von MQTT, AMQP,
CoAP, 6LoWPAN gehört?
 Wen holt Ihr Instandhaltungsleiter, wenn Ihre
Maschine einen Virus hat?
 Kennen Sie die Geschichte vom „roten
Teppich“?
Potenziale des IoT in der Instandhaltung
 Breitere Verwendung der voraussagenden
Instandhaltung (Predictive Maintenance)
 Datenanalyse in Echtzeit
 Aktuelle und präzise Performance-Metriken
 Automatische Software Upgrades
 Vorschläge für IH-Aktivitäten (UBM, CBM)
 Ersatzteilplanung und Inventarkontrolle
 Instandhaltung für „abgelegene Assets“
 … u.a. …
Nach: www.reliableplant.com/Read/29962/internet-improve-maintenance
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 29
„Die technischen Dinge in der Instand-
haltung4.0 sind gelöst. Was wir als
Menschen noch nicht schaffen ist die
Technologie so zu nutzen, dass wir
damit arbeiten können.“
(Zitat aus einem Experteninterview in
„Instandhaltung 4.0“)
Die Treiber für das „Internet der Dinge“ ...
30
(1) Miniaturisierung & Preissenkung von Chips
(2) Hoher Vernetzungseffekt
(3) Große Datenmengen
08.04.2016 Innovationsperspektiven Industrie 4.0 / IoT
Das Internet der Dinge: „Smart Everything“
31
IoT in der Industrie
32
 Intelligente Logistik: Solar-betriebene
Mülleimer, die historische Daten speichern, über
GSM ihren aktuellen Füllstand kommunizieren
 Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der
Produktion (virtuelle Realität)
Source: http://www.nuveon.de
 Vernetzte Produkte ermöglichen zuverlässige
Rückmeldungen über die Nutzung und das
Nutzungsverhalten: neue Geschäftsmodelle
(Service, Ersatzteilmanagement, etc.)
 Dezentrale Intelligenz in der Fertigung
 Füllstands-Information auf Behälterebene
 Component-level Technology
Source: http://www.wuerth-industrie.com/
Source: http://www.bigbelly.com/solutions/stations/smartbelly
08.04.2016 Instandhaltung 4.0
IoT in der Instandhaltung
33
 Condition Monitoring: Die Erfassung von
Umgebungsparametern ermöglicht die Überwachung
der Zustände und Analyse von Zusammenhängen
Source: http://www.evolaris.net/
 Anbinden und Sammeln von Sensor-,
Maschinendaten: Internet-basierte
Kommunikationsprotokolle, Cloud-Services, usw.
Source: https://linemetrics.com/
 Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der
Instandhaltung (Wartungsanweisungen,
Handbücher, usw.)
Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/
Source: http://www.messfeld.com/
 Predictive Maintenance: Erfassung von Sensor-
Datenströmen in Echtzeit, Big-Data-Analyse,
Planung von Instandhaltungsmaßnahmen, usw.
08.04.2016 Instandhaltung 4.0
Roadmap der Instandhaltung 4.0
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 34
Roadmap der Instandhaltung 4.0
1. Verteidigung bzw. Rechtfertigung der
IH-Kosten
2. Erfüllungsorgan der Produktion
3. Fokussiert auf Technik
4. Ausgerichtet auf operative
Problemlösungen
5. Tagesgeschäft dominiert
Entscheidungen
6. Individuelle, unvollständige
Aufzeichnungen
7. Personalentscheidungen basieren auf
Kostenvorgaben und aktuellen Daten
1. Zukunftsgerichtete Begründung von
IH-Kosten und Wirtschaftlichkeit
2. Strategisch positionierter interner
Dienstleister
3. Gesamtheitliches Anlagen- und
Leistungsmanagement
4. Ausgerichtet auf taktisch-strategische
Problemvermeidung
5. Langfristig ausgerichtete daten- und
fakten-basierende Entscheidungen
6. Lückenlose, vollständige Nachweis-
und Dokumentationspflichten
7. Systematische Personalentwicklung
erfolgt auf Basis strategischer Kern-
kompetenzen
„Traditionelles“ IH-Management „Modernes“ IH-Management
Zusammenfassung: Wandel in der Instandhaltung
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 35
Zusammenfassung
 Gibt es einen Weg aus dem „Dschungel der
Standards”?
 “Maintenance by Design“: Frühzeitige
Einbeziehung von instandhaltungsrelevanten
Überlegungen im vernetzten Produktions-prozess
(vgl. Auch Ansätze wie TPM, TAM, LCM usw.)
 Gibt es ein digitales Pendant zum
“Maschinenflüsterer”?
 Training und Ausbildung: Dokumentation,
Management und Erweiterung des Wissens in den
Instandhaltungsteams
 Definition von Regeln und Prozessen zum
Management, Transfer und Teilen von Daten („Data
Sharing Economy“)
 Gewinnung von Information und
(handlungsweisendem) Wissen aus den Daten
(Analytik, Added Value)!
 Mit kleinen Schritten starten – wichtig ist jedoch:
zu starten! (z.B. Condition Monitoring)
08.04.2016 Instandhaltung 4.0 36
DI Georg Güntner
Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.
Internet of Things | Industrial Internet
Jakob-Haringer-Straße 5/3 | Salzburg, Austria
Tel. +43 662 2288-401 | Fax +43 662 2288-222
georg.guentner@salzburgresearch.at
Besuchen Sie uns auf http://instandhaltung40.salzburgresearch.at/
Georg Güntner ist Leiter des Themenfelds Industrial Internet und Senior Researcher bei der Salzburg
Research Forschungsgesellschaft. Die Schwerpunkte seiner Forschungstätigkeit liegen im Bereich der
Begleit- und Akzeptanzforschung von Internet-Technologien und des Internets der Dinge in Produktions- und
Instandhaltungsunternehmen, sowie im Bereich der semantischen Technologien, Wissensrepräsentation und
Enterprise Information Integration. Er leitete das Sondierungsprojekt „Instandhaltung 4.0“ bei Salzburg
Research.
© Salzburg Research Forschungsgesellschaft 2015. No reproduction without written permission. Certified in accordance with ISO 9001:2008

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Instandhaltung 4.0 – Chancen durch die Digitalisierung

  • 1. Instandhaltung 4.0 – Chancen durch die Digitalisierung 3. Kongress Fahrzeuginstandhaltung 2016 (Düsseldorf) Düsseldorf, 13.04.2016 Georg Güntner
  • 2. Kurzfassung  Instandhaltung 4.0 – Chancen durch die Digitalisierung  Herausforderungen, Bedürfnisse und Trends in der Instandhaltung: Was kommt auf die Instandhaltung im Spannungsfeld zwischen Mensch, Organisation und Technik zu? Welche Auswirkungen ergeben sich auf die Instandhaltungsstrategien und die Qualifikationsprofile?  Zukunftsszenarien: Wird die Instandhaltung zum innerbetrieblichen „Shooting Star“? Wer hat Zugriff auf welche Daten? Steht uns ein Paradigmenwechsel in der Instandhaltung bevor?  Der Blick in die Zukunft: „Technologie- und Forschungs-Radar“: Welche Rolle spielt das Internet der Dinge in der Instandhaltung der Zukunft? 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 2
  • 3. Instandhaltung der Zukunft Quelle: BOSCH SI. „Predictive Maintenance with the Service Portal. The Intelligent Way to Maximize Machine Availability” - http://bit.ly/1vCe2Vd 308.04.2016 Instandhaltung 4.0
  • 4. „Die technischen Dinge in der Instandhaltung 4.0 sind gelöst. Was wir als Menschen noch nicht schaffen ist die Technologie so zu nutzen, dass wir damit arbeiten können.“ „The technical issues of maintenance 4.0 have been solved. What we did not manage properly yet is to utilize the technologies in such a way that people are able to work with them.“ An expert in an interview during the qualitative analysis phase – April 2014 Instandhaltung 4.0: Eine Frage der Technologie? 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 4
  • 5. Ursachen? 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 5 Bildquelle: © trainingsakademie, Messfeld GmbH
  • 6. Wer ist der Instandhalter von morgen? 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 6 Quelle: Ingo Busch, verlag moderne industrie GmbH © fotolia.com „Equipment Engineer“
  • 8.  Forschungsthemen Industrial Internet of Things  Produktionsmittel, Produkte und Prozesse im (Industrial) Internet of Things  Instandhaltung 4.0  Informationstechnische Modellierung von Sensorik, Assets (Anlagen, Maschinen, technischen Plätzen), Produkten und Prozessen  Technologie-Stacks und Architekturen für Industrial Internet Systems  Geschäftsmodelle für Industrie 4.0 www.salzburgresearch.at 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 8 Mitglied bei: EFFRA, AIOTI, ECSEL, Forschung Austria, Plattform Industrie 4.0, Digital Networked Data, Maintenance Competence Center, IoT-Group Salzburg (u.a.)
  • 9. Eckdaten des Projekts „Instandhaltung 4.0“  Projektbezeichnung: Instandhaltung 4.0 (Akronym: IH40)  http://instandhaltung40.salzburgresearch.at/ (Projekt-Website)  instandhaltung40@salzburgresearch.at (e-Mail-Adresse)  Förderprogramm: „Produktion für die Zukunft“  Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG)  Projektpartner  Salzburg Research (Salzburg): Koordinator  dankl+partner (Wals)  Messfeld (Klagenfurt)  Bilfinger Chemserv (Linz)  Laufzeit  01.02.2014 bis 30.04.2015 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 9
  • 10. Instandhaltung 4.0: Projektberichte 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 10 Okt. 2014 • Bericht über Bedürfnisse, Anforderungen und Trends in der Instandhaltung Jan. 2015 • Szenarien der Instandhaltung 4.0 Mai 2015 • Forschungs- und Entwicklungs- Roadmap für Instandhaltung 4.0 • inkl. Technologie- und Forschungs- Radar
  • 11. Roadmap der Instandhaltung 4.0  Roadmap der Instandhaltung 4.0  Hrsg.: G. Güntner, M. Benisch, A. Dankl, J. Isopp  Erscheinungsdatum: Mai 2015  Download: http://bit.ly/1IFGJfu  Slideshare: http://bit.ly/1Q2F4oC  Inhalt:  Der Bericht aktualisiert die Ergebnisse der Bedürfnis- und Trendanalyse anhand der in der Szenarien- entwicklung gewonnenen Aussagen der ExpertInnen und zeichnet Spannungsfelder und Paradigmen- wechsel in der Instandhaltung auf. Daraus werden die Handlungsfelder sowie die Forschungs- und Entwicklungsfragen der Instandhaltung abgeleitet. Der Bericht wird abgerundet mit einem Technologie- und Forschungsradar für ausgewählte Themen der Informations-Integration in der Instandhaltung. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 11
  • 12. „Instandhaltung 4.0“ in der Fach-Presse 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 12
  • 13. Instandhaltung 4.0 auf russisch 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 13
  • 14. Bedürfnisse und Trends in der Instandhaltung 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 14 Bedürfnisse und Trends
  • 15. Instandhaltungsstrategien: heute und morgen  Die Instandhaltungsstrategien der Zukunft sind zustandsorientiert und voraussagend  Verfahren des Condition Monitorings (basierend auf intelligenter Sensorik) und des Data Minings unterstützen die prädiktive Instandhaltung und tragen zur Vermeidung von Produktionsausfällen bei  Die richtige Wahl des Strategiemix bleibt in der Instandhaltung weiterhin entscheidend (Risiko-Analysen) 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 15
  • 16. Die Herausforderungen: nicht-technische überwiegen 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 16 Abb. aus der Umfrage zur Zukunft der Instandhaltung
  • 17. Stand und Ausblick auf Projektvorhaben: Die Zukunft der Instandhaltung ist mobil 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 17
  • 18. Kompetenzprofile: heute und morgen 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 18 Antworten auf die Frage nach der Wichtigkeit von Weiterbildungsmöglichkeiten im Bereich Instandhaltung und Anlagenmanagement Kompetenzen wie Steuertechnik, Datenanalyse und Programmieren (Instandhaltung 4.0 relevante Fähigkeiten) nehmen in den kommenden fünf Jahren an Bedeutung für die Instandhaltung zu, während klassische Kompetenzen wie Mechanik, Pneumatik und Schweißtechnik abnehmen werden.
  • 19. Bedürfnisse bei der Kompetenzentwicklung Miteinander sprechen ist zu wenig  Den größten Bedarf im Bereich der Kompetenzen sehen die TeilnehmerInnen der Umfrage im Bereich der (fachübergreifenden) Kommunikationskompetenz zwischen Technikern und Nicht- Technikern 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 19 Quelle: www.weiterbildungsmarkt.at/magazin/kommunikation-der-technik- herausforderungen-fuer-die-instandhaltung-im-vierten-industriellen-zeitalter/Quelle: http://business24.ch/
  • 20. Spannungsfelder der Instandhaltung 4.0 Mensch – Technik – Organisation Beobachtungen und Konsequenzen 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 20  Nicht-technische Herausforderungen überwiegen  Nutzung der Technologien ermöglichen  Qualifikation und Tätigkeitsprofil der Instandhalter/-innen ändern sich: von manuellen hin zu steuerungstechnischen Prozessen (aber: die manuellen Prozesse bleiben natürlich weiterhin)  Generationenwechsel  Neue Technologien aus dem Internet der Dinge und Services  Instandhaltung als Teil des Wertschöpfungsprozess (nicht als Kostenfaktor)  Die Instandhaltung der Zukunft ist mobil  Beherrschung der Komplexität der Systeme  Mix der Instandhaltungsstrategien  Mix an internen und externen Leistungen
  • 22. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 22 Daten als strategische Ressource Innerbetriebli- cher Stellenwert der IH Umsetzung von IH4.0 Menschen & Kompetenzen Zukunftsszenarien
  • 23. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 23 Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung IST-Stand  Innerbetrieblich wird Instandhaltung immer noch weitgehend als ein Kostenfaktor gesehen.  Die Instandhaltung als Wertschöpfungsfaktor ist in den Expertengesprächen kaum sichtbar geworden.  Das Thema Lebenszykluskosten wird zwar bedeutsamer, hat aber noch geringe Priorität.  Bei Investitionsentscheidungen dominieren der Einkaufspreis und der Amortisationszeitraum.  Divergierende Abteilungsziele behindern ein gemeinsames Vorgehen zur Steigerung des Stellenwerts der Betrachtung von Lebenszykluskosten.
  • 24. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 24 Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung Szenarien Szenario 12: Evolution light, no revolution Szenario 10: IH als innerbetrieb- licher Shooting Star Szenario 11: Industrie 4.0 – so what: IH bleibt IH Endlich! Durch eine unterschiedlichen Abteilungen vernetzende Virtualisierung katapultiert sich die IH aus dem Schattendasein der Produktion zum innerbetrieblichen Shooting Star. Warum? Smarte IT- Maßnahmen führten zu erheblichen Kostensenkungen und die Instandhaltung trägt erheblich zur Wertschöpfung des Unternehmens bei. Instandhaltung bleibt Instandhaltung: Daten und Virtualisierung hin oder her, die Instandhaltung bleibt das unbeliebte oder unsichtbare „Kind“, dem man sich nur in Anlagen-not- oder - ausfällen zuwendet, das ansonsten aber wenig Aufmerksamkeit und Gehör findet. Die Virtualisierungsinitiativen führen zu einer leichten strategischen Aufwertung der Instandhaltung im innerbetrieblichen Kontext. Die Instandhaltung bleibt aber nach wie vor in erster Linie ein Nebenprozess und die „Magd“ der Produktion. Sie muss weiterhin um ihre Stimme im innerbetrieblichen Gefüge hart kämpfen. WahrscheinlichUnwahrscheinlich Möglich
  • 25. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 25 Eintrittswahr- scheinlichkeit Auswirkungen Zeitpunkt Szenario 3: Evolution light – no revolution Szenario 1: IH als inner- betrieblicher „Shooting Star“ Szenario 2: Industrie 4.0 – so what: IH bleibt IH Szenarien Wichtigste Experten-Zitate Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung Experteneinschätzung von Szenarien • Die Auswirkung zentraler Datenverwaltung für die Instandhaltung wird deren Prozesse beschleunigen und somit die Stellung heben. • Mit teureren und komplizierteren modernen Anlagen wird aber die Instandhaltung in der Wertigkeit sicher steigen. • Die Instandhaltung wird selbst die Schnittstelle zwischen den Abteilungen werden. Rele- vanz- Faktor Unwahrschein- lich (2,0) Groß (3,8) Nach 10 Jahren (4,1) 7,5 Möglich (3,4) Mittel (3,3) In 4-6 Jahren (1,9) 11,2 Wahrschein- lich (3,7) Mittel (2,7) 4-6 Jahre (1,6) 9,8 • Instandhaltung ist im Vergleich zu anderen Produktionsfaktoren (z.B. Energie) immer von untergeordneter Bedeutung. • Die Produktion wird in ihrer Wertigkeit immer vor der Instandhaltung stehen. • ‚Early Movers’ werden kurzfristig Kostenvorteile gegenüber ihren Mittbewerbern haben. Mittelfristig wird dieses Szenario zu einer Notwendigkeit aber zu keinem strategischen Vorteil. Wer die Instandhaltung in Zukunft nicht effizient plant und abwickelt wird ineffizienter und damit teurer produzieren als die Konkurrenz. Die Auswirkungen auf das eigene Unternehmen wären dramatisch.
  • 26. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 26 Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung Handlungsempfehlungen (1) Instandhaltung messbar machen  Um den Wert der Instandhaltung innerbetrieblich klarer hervorheben zu können, sollte der Beitrag („earned value“) der Instandhaltung zunächst messbar gemacht werden. Idealerweise lässt sich quantifiziert und visuell aufzeigen, welche Leistungen die Instandhaltung erbringt und wie viel Kosten eine IT-basierte Instandhaltung einsparen kann. Entsprechende Berechnungsmethoden und -modelle könnten gesammelt, aufbereitet und den Verantwortlichen in der Instandhaltung angeboten werden. Es ist dabei wichtig, die Messgrößen zur Bestimmung der Instandhaltungseffektivität und -effizienz (KPI) eng mit der Gesamtstrategie des Unternehmens abzustimmen. Instandhaltung messbar zu machen beginnt schon bei der Beschaffung von Anlagen. Angesicht ihrer Langlebigkeit spielt in diesem Kontext das Beherrschen von statischen und dynamischen Methoden der Investitionsrechnung eine wichtige Rolle.
  • 27. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 27 Thema: Innerbetrieblicher Stellenwert der Instandhaltung Handlungsempfehlungen (2) Die Leistung der Instandhaltung innerbetrieblich kommunizieren und vermarkten  Der messbare Wert der Instandhaltung ist eine notwendige Bedingung für alle Kommunikationsinitiativen, die darauf abzielen, den innerbetrieblichen Stellenwert der Instandhaltung zu erhöhen. Ohne wirkungsvolle Kommunikationsmaßnahmen werden auch die besten Wertnachweise wenig zur Erhöhung des Stellenwerts beitragen. Daher ist es wichtig, den erhobenen und messbaren Wert der Instandhaltung auf unterschiedlichen Ebenen im Unternehmen zu kommunizieren und entsprechend zu verankern im Sinne: Tu Gutes und sprich darüber. Hier sollten nicht nur die Instandhaltung-Manager in die Pflicht genommen werden, sondern genauso die MitarbeiterInnen bzw. TechnikerInnen, die nach Auffassung von ExpertInnen entsprechend geschult werden sollen.
  • 28. Internet of Things Quelle: www.comsoc.org/blog 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 28
  • 29. Instandhaltung und das Internet der Dinge Möglich, aber:  Haben Sie schon einmal von MQTT, AMQP, CoAP, 6LoWPAN gehört?  Wen holt Ihr Instandhaltungsleiter, wenn Ihre Maschine einen Virus hat?  Kennen Sie die Geschichte vom „roten Teppich“? Potenziale des IoT in der Instandhaltung  Breitere Verwendung der voraussagenden Instandhaltung (Predictive Maintenance)  Datenanalyse in Echtzeit  Aktuelle und präzise Performance-Metriken  Automatische Software Upgrades  Vorschläge für IH-Aktivitäten (UBM, CBM)  Ersatzteilplanung und Inventarkontrolle  Instandhaltung für „abgelegene Assets“  … u.a. … Nach: www.reliableplant.com/Read/29962/internet-improve-maintenance 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 29 „Die technischen Dinge in der Instand- haltung4.0 sind gelöst. Was wir als Menschen noch nicht schaffen ist die Technologie so zu nutzen, dass wir damit arbeiten können.“ (Zitat aus einem Experteninterview in „Instandhaltung 4.0“)
  • 30. Die Treiber für das „Internet der Dinge“ ... 30 (1) Miniaturisierung & Preissenkung von Chips (2) Hoher Vernetzungseffekt (3) Große Datenmengen 08.04.2016 Innovationsperspektiven Industrie 4.0 / IoT
  • 31. Das Internet der Dinge: „Smart Everything“ 31
  • 32. IoT in der Industrie 32  Intelligente Logistik: Solar-betriebene Mülleimer, die historische Daten speichern, über GSM ihren aktuellen Füllstand kommunizieren  Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der Produktion (virtuelle Realität) Source: http://www.nuveon.de  Vernetzte Produkte ermöglichen zuverlässige Rückmeldungen über die Nutzung und das Nutzungsverhalten: neue Geschäftsmodelle (Service, Ersatzteilmanagement, etc.)  Dezentrale Intelligenz in der Fertigung  Füllstands-Information auf Behälterebene  Component-level Technology Source: http://www.wuerth-industrie.com/ Source: http://www.bigbelly.com/solutions/stations/smartbelly 08.04.2016 Instandhaltung 4.0
  • 33. IoT in der Instandhaltung 33  Condition Monitoring: Die Erfassung von Umgebungsparametern ermöglicht die Überwachung der Zustände und Analyse von Zusammenhängen Source: http://www.evolaris.net/  Anbinden und Sammeln von Sensor-, Maschinendaten: Internet-basierte Kommunikationsprotokolle, Cloud-Services, usw. Source: https://linemetrics.com/  Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der Instandhaltung (Wartungsanweisungen, Handbücher, usw.) Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/ Source: http://www.messfeld.com/  Predictive Maintenance: Erfassung von Sensor- Datenströmen in Echtzeit, Big-Data-Analyse, Planung von Instandhaltungsmaßnahmen, usw. 08.04.2016 Instandhaltung 4.0
  • 34. Roadmap der Instandhaltung 4.0 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 34 Roadmap der Instandhaltung 4.0
  • 35. 1. Verteidigung bzw. Rechtfertigung der IH-Kosten 2. Erfüllungsorgan der Produktion 3. Fokussiert auf Technik 4. Ausgerichtet auf operative Problemlösungen 5. Tagesgeschäft dominiert Entscheidungen 6. Individuelle, unvollständige Aufzeichnungen 7. Personalentscheidungen basieren auf Kostenvorgaben und aktuellen Daten 1. Zukunftsgerichtete Begründung von IH-Kosten und Wirtschaftlichkeit 2. Strategisch positionierter interner Dienstleister 3. Gesamtheitliches Anlagen- und Leistungsmanagement 4. Ausgerichtet auf taktisch-strategische Problemvermeidung 5. Langfristig ausgerichtete daten- und fakten-basierende Entscheidungen 6. Lückenlose, vollständige Nachweis- und Dokumentationspflichten 7. Systematische Personalentwicklung erfolgt auf Basis strategischer Kern- kompetenzen „Traditionelles“ IH-Management „Modernes“ IH-Management Zusammenfassung: Wandel in der Instandhaltung 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 35
  • 36. Zusammenfassung  Gibt es einen Weg aus dem „Dschungel der Standards”?  “Maintenance by Design“: Frühzeitige Einbeziehung von instandhaltungsrelevanten Überlegungen im vernetzten Produktions-prozess (vgl. Auch Ansätze wie TPM, TAM, LCM usw.)  Gibt es ein digitales Pendant zum “Maschinenflüsterer”?  Training und Ausbildung: Dokumentation, Management und Erweiterung des Wissens in den Instandhaltungsteams  Definition von Regeln und Prozessen zum Management, Transfer und Teilen von Daten („Data Sharing Economy“)  Gewinnung von Information und (handlungsweisendem) Wissen aus den Daten (Analytik, Added Value)!  Mit kleinen Schritten starten – wichtig ist jedoch: zu starten! (z.B. Condition Monitoring) 08.04.2016 Instandhaltung 4.0 36
  • 37. DI Georg Güntner Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H. Internet of Things | Industrial Internet Jakob-Haringer-Straße 5/3 | Salzburg, Austria Tel. +43 662 2288-401 | Fax +43 662 2288-222 georg.guentner@salzburgresearch.at Besuchen Sie uns auf http://instandhaltung40.salzburgresearch.at/ Georg Güntner ist Leiter des Themenfelds Industrial Internet und Senior Researcher bei der Salzburg Research Forschungsgesellschaft. Die Schwerpunkte seiner Forschungstätigkeit liegen im Bereich der Begleit- und Akzeptanzforschung von Internet-Technologien und des Internets der Dinge in Produktions- und Instandhaltungsunternehmen, sowie im Bereich der semantischen Technologien, Wissensrepräsentation und Enterprise Information Integration. Er leitete das Sondierungsprojekt „Instandhaltung 4.0“ bei Salzburg Research. © Salzburg Research Forschungsgesellschaft 2015. No reproduction without written permission. Certified in accordance with ISO 9001:2008