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Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Falk Pagel
Co-Founder und Geschäftsführer IAS MEXIS GmbH und cySmart GmbH
Dozent für Schwachstellenanalyse an der DHBW Mannheim
falk.pagel@ias-mexis.com
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Predictive Maintenance
Prädiktiv (deutsch „die Möglichkeit einer Prädiktion enthaltend“,
„vorhersagbar“) ist ein Adjektiv, das in Kombination mit dem Substantiv
Instandhaltung die Fähigkeit beschreibt, aus historischen oder gegebenenfalls
in Echtzeit verfügbaren instandhaltungsrelevanten Daten zu lernen.
Durch dies und durch die Prognose von zukünftigen Ereignissen kann die Frage
„Was wird wann passieren?“ beantwortet werden. 1
Prädiktive Instandhaltungstechniken helfen somit bei der Bestimmung des
Zustands von in Betrieb befindlichen Dingen. Sie helfen bei der Abschätzung,
wann eine Wartung durchgeführt werden sollte. Dieser Ansatz verspricht
Kosteneinsparungen gegenüber routinemäßigen Instandhaltungs-Strategien.
Künstliche Intelligenz (KI)
Künstliche Intelligenz ist ein Teilgebiet der Informatik, welches sich mit der
Automatisierung intelligenten Verhaltens und dem maschinellen Lernen
befasst.
Intelligenz (von lateinisch inter „zwischen“ und legere „lesen, wählen“)
In der Psychologie ein Sammelbegriff für die geistige Leistungsfähigkeit. Aus
diesem Grund richtet sich dieser Vortrag auch an die klugen Köpfe, die für den
wirtschaftlichen Erfolg von Instandhaltungsabteilungen verantwortlich
zeichnen.
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Was können Sie als Kongressteilnehmer mitnehmen?
Denkanstöße und Tipps, wie man mit grundlegenden Methoden:
• Stillstandszeiten und Produktionsausfälle reduziert
• Instandhaltungs- und Personalkosten senkt
• Produktivität und Effizienz steigert
• das Ersatzteil-Management in den Griff bekommt
• Instandhaltungsprozesse optimiert
• einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten kann
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Agenda
• Status der Instandhaltung in KMUs
• Instandhaltung nach DIN 31051
• Instandhaltung On Demand
• Digitalisierung in der Instandhaltung
• Kennzahlen in der Instandhaltung
• Chancen und Risiken sowie Kosten und Nutzen (anhand von Use Cases)
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Über 50 %
*
aller KMUs arbeiten mit einer Feuerwehr-Strategie
im Bereich der Instandhaltung!
*Quelle: Studie von Acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Magazin Instandhaltung 16.10.2019
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Instandhaltung nach DIN 31051
Maßnahmen der Instandhaltung
Inspektion
Wartung
Instandsetzung
Verbesserung
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Instandhaltung nach DIN 31051
Verfügbarkeit
Aufgaben der Instandhaltung
Werterhaltung Konformität Qualität
Strategien der Instandhaltung
Reaktiv Vorbeugend Voraussehend
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Notwendiges Fundament für Smart Maintenance
Stammdatenmanagement
IPS / CMMS
Know-how IH-Strategiemix
Anlagenspezifische Parameter
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Verlust an DB
Organisatorische Verluste
Technische Verluste
Performanceverluste
Qualitätsverluste
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Zuverlässigkeit
einer Anlage
Organisatorische Verfügbarkeit
Vorg = * 100 %
Tsoll - Torg (i)∑
n
I = 1
Tsoll
Technische Verfügbarkeit
Vtech = * 100 %
Tsoll - Torg - Tstör (i)
Tsoll - Torg
∑
n
I = 1
Auslastungsverfügbarkeit
VAusl = * 100 %
Tsoll - Torg - Tstör
Tsoll
Effektive Verfügbarkeit
Veff = * VAusl * 100 %
Nist
Nsoll
Qualitätsverfügbarkeit
VQual = * 100 %
Nist - NAusschuss
Nsoll
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
kritischer Bereich
unkritischer Bereich
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Anlagenspezifische Parameter
Komponenten-Ebene
(=IH-Stelle)
gewünschte
Anlagenverfügbarkeit
BetriebszeitenUmweltparameter
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
IH-Intensität
€ Reaktive
IH-Strategie
Vorbeugende,
festzeitgesteuerte
IH-Strategie
Kostenverlauf
(Statistisch belegt: 3 bis 5 Mal teurer)
Intelligente,
verfügbarkeitsgesteuerte
IH-Strategie
KI-optimierte IH-Intervalle
Ergebnis:
Nicht zu viel und nicht zu wenig
Instandhaltung in Abhängigkeit
der gewünschten Verfügbarkeit
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Anlagenstörung Störmeldung Auftragsanlage Auftragsdruck Zuordnung Ersatzteilsuche Bearbeitung Notizen Rückmeldung
Pain Points Geringe
Qualität der
Störmeldung
Qualifizierung
der Störmeldung
Zeitdieb:
Meldemedium
Verfügbarkeit
Instandhalter
unbekannt
Skill-Level
Berechtigungen
Medienbruch
Hohe
Administration
Hohe
Administration
Hohe
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Qualität der
Rückmeldungen
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Anlagenstörung Störmeldung Auftragsanlage
Zuordnung
Bearbeitung
Rückmeldung
Gain Creator Hohe Qualität der
Störmeldung durch:
Foto-, Video-
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Auftragsanlage
in Echtzeit mit
automatisierbarer
Team-/Mitarbeiter-
zuordnung
Entlastung der
Teamleitung
Verfügbarkeit der
Teams sichtbar
Ersatzteile ohne
Medienbruch sicht-
und zubuchbar
Historiendaten
und Ausfallmuster
Rückmeldung
on the job
Sensor-getriggerte
Störmeldungen
Benchmark-
getriggerte
Störmeldungen
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Informationsebene
▪ Werksleitung
▪ Technische Leitung
▪ Instandhaltungsleitung
▪ Controlling
Planungs- und Steuerungsebene
▪ Betriebsingenieure
▪ Werkstattleitung
Operative Ebene
▪ Meister
▪ Vorarbeiter
▪ Handwerker
Fokus
▪ Gesamtunternehmen
▪ Werke / Standorte
▪ Werke
▪ Abteilungen
▪ Bereiche
▪ Fertigungslinien
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▪ Baugruppen
▪ Komponenten
▪ Arbeitsaufträge
Bedarfe und Charakter
Führungsebene
▪ Globale Kennzahlen
▪ Kennzahlen der Werke
▪ Globale Kennzahlen
▪ Zielkontrolle/Korrekturen
▪ verdichtete Kennzahlen
zum Werk/Abteilungen
▪ Strukturkennzahlen
▪ Kostenkennzahlen
▪ Objektkennzahlen
▪ Auftragskennzahlen
▪ hohe Detaillierung
▪ abwicklungsorientiert
Mögliche Kennzahlen
▪ OEE
▪ IH-Effizienz
▪ IH-Kostenquoten
▪ Plan-Ist-Zahlen
▪ Personalkostenanteil
▪ Materialkostenanteil
▪ DL-Kostenanteil
▪ Anlagenverfügbarkeit
▪ MTBF
▪ MTTR
▪ Überstundenanteil
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Chancen und Risiken sowie Kosten und Nutzen
Anwender: Automobilbranche
Maßnahmen:
Alle Assets wurden im Stammdatenmanagement bis auf die Komponenten-
ebene strukturiert und diese als Instandhaltungsstellen definiert.
Kosten:
Investition in ein Instandhaltungsplanungssystem mit technischem Ansatz
und 3 Monate Arbeitsaufwand.
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
Chancen und Risiken sowie Kosten und Nutzen
Anwender: Automobilbranche
Nutzen:
• Steigerung der technischen Anlagenverfügbarkeit von 40 % auf 80 %
• Reduktion der Reparaturkosten um 47 % im ersten Jahr der Anwendung
• Reduktion MTTR-Zeiten um 60 %
• Steigerung der Produktivität um 18 % im ersten Jahr der Anwendung
• Vollamortisation des Investments bereits im ersten Jahr
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von
KMUs durch KI im Maintenance Management
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KI Maintenance Management

  • 1. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management
  • 2. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Falk Pagel Co-Founder und Geschäftsführer IAS MEXIS GmbH und cySmart GmbH Dozent für Schwachstellenanalyse an der DHBW Mannheim falk.pagel@ias-mexis.com
  • 3. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Predictive Maintenance Prädiktiv (deutsch „die Möglichkeit einer Prädiktion enthaltend“, „vorhersagbar“) ist ein Adjektiv, das in Kombination mit dem Substantiv Instandhaltung die Fähigkeit beschreibt, aus historischen oder gegebenenfalls in Echtzeit verfügbaren instandhaltungsrelevanten Daten zu lernen. Durch dies und durch die Prognose von zukünftigen Ereignissen kann die Frage „Was wird wann passieren?“ beantwortet werden. 1 Prädiktive Instandhaltungstechniken helfen somit bei der Bestimmung des Zustands von in Betrieb befindlichen Dingen. Sie helfen bei der Abschätzung, wann eine Wartung durchgeführt werden sollte. Dieser Ansatz verspricht Kosteneinsparungen gegenüber routinemäßigen Instandhaltungs-Strategien.
  • 4. Künstliche Intelligenz (KI) Künstliche Intelligenz ist ein Teilgebiet der Informatik, welches sich mit der Automatisierung intelligenten Verhaltens und dem maschinellen Lernen befasst. Intelligenz (von lateinisch inter „zwischen“ und legere „lesen, wählen“) In der Psychologie ein Sammelbegriff für die geistige Leistungsfähigkeit. Aus diesem Grund richtet sich dieser Vortrag auch an die klugen Köpfe, die für den wirtschaftlichen Erfolg von Instandhaltungsabteilungen verantwortlich zeichnen. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management
  • 5. Was können Sie als Kongressteilnehmer mitnehmen? Denkanstöße und Tipps, wie man mit grundlegenden Methoden: • Stillstandszeiten und Produktionsausfälle reduziert • Instandhaltungs- und Personalkosten senkt • Produktivität und Effizienz steigert • das Ersatzteil-Management in den Griff bekommt • Instandhaltungsprozesse optimiert • einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten kann Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management
  • 6. Agenda • Status der Instandhaltung in KMUs • Instandhaltung nach DIN 31051 • Instandhaltung On Demand • Digitalisierung in der Instandhaltung • Kennzahlen in der Instandhaltung • Chancen und Risiken sowie Kosten und Nutzen (anhand von Use Cases) Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management
  • 7. Über 50 % * aller KMUs arbeiten mit einer Feuerwehr-Strategie im Bereich der Instandhaltung! *Quelle: Studie von Acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und dem Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Magazin Instandhaltung 16.10.2019 Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management
  • 8. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Instandhaltung nach DIN 31051 Maßnahmen der Instandhaltung Inspektion Wartung Instandsetzung Verbesserung
  • 9. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Instandhaltung nach DIN 31051 Verfügbarkeit Aufgaben der Instandhaltung Werterhaltung Konformität Qualität Strategien der Instandhaltung Reaktiv Vorbeugend Voraussehend
  • 10. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Notwendiges Fundament für Smart Maintenance Stammdatenmanagement IPS / CMMS Know-how IH-Strategiemix Anlagenspezifische Parameter
  • 11. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Verlust an DB Organisatorische Verluste Technische Verluste Performanceverluste Qualitätsverluste Erwirtschaftung von DB Verfügbare Zeit zur Erstellung einwandfreier Produkte und zur Erzielung von Erlösen Entspricht der Zuverlässigkeit einer Anlage Organisatorische Verfügbarkeit Vorg = * 100 % Tsoll - Torg (i)∑ n I = 1 Tsoll Technische Verfügbarkeit Vtech = * 100 % Tsoll - Torg - Tstör (i) Tsoll - Torg ∑ n I = 1 Auslastungsverfügbarkeit VAusl = * 100 % Tsoll - Torg - Tstör Tsoll Effektive Verfügbarkeit Veff = * VAusl * 100 % Nist Nsoll Qualitätsverfügbarkeit VQual = * 100 % Nist - NAusschuss Nsoll
  • 12. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management kritischer Bereich unkritischer Bereich
  • 13. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Anlagenspezifische Parameter Komponenten-Ebene (=IH-Stelle) gewünschte Anlagenverfügbarkeit BetriebszeitenUmweltparameter
  • 14. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management IH-Intensität € Reaktive IH-Strategie Vorbeugende, festzeitgesteuerte IH-Strategie Kostenverlauf (Statistisch belegt: 3 bis 5 Mal teurer) Intelligente, verfügbarkeitsgesteuerte IH-Strategie KI-optimierte IH-Intervalle Ergebnis: Nicht zu viel und nicht zu wenig Instandhaltung in Abhängigkeit der gewünschten Verfügbarkeit
  • 15. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Anlagenstörung Störmeldung Auftragsanlage Auftragsdruck Zuordnung Ersatzteilsuche Bearbeitung Notizen Rückmeldung Pain Points Geringe Qualität der Störmeldung Qualifizierung der Störmeldung Zeitdieb: Meldemedium Verfügbarkeit Instandhalter unbekannt Skill-Level Berechtigungen Medienbruch Hohe Administration Hohe Administration Hohe Administration Qualität der Rückmeldungen
  • 16. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Anlagenstörung Störmeldung Auftragsanlage Zuordnung Bearbeitung Rückmeldung Gain Creator Hohe Qualität der Störmeldung durch: Foto-, Video- und Audiofiles Auftragsanlage in Echtzeit mit automatisierbarer Team-/Mitarbeiter- zuordnung Entlastung der Teamleitung Verfügbarkeit der Teams sichtbar Ersatzteile ohne Medienbruch sicht- und zubuchbar Historiendaten und Ausfallmuster Rückmeldung on the job Sensor-getriggerte Störmeldungen Benchmark- getriggerte Störmeldungen
  • 17. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Informationsebene ▪ Werksleitung ▪ Technische Leitung ▪ Instandhaltungsleitung ▪ Controlling Planungs- und Steuerungsebene ▪ Betriebsingenieure ▪ Werkstattleitung Operative Ebene ▪ Meister ▪ Vorarbeiter ▪ Handwerker Fokus ▪ Gesamtunternehmen ▪ Werke / Standorte ▪ Werke ▪ Abteilungen ▪ Bereiche ▪ Fertigungslinien ▪ Anlagen ▪ Baugruppen ▪ Komponenten ▪ Arbeitsaufträge Bedarfe und Charakter Führungsebene ▪ Globale Kennzahlen ▪ Kennzahlen der Werke ▪ Globale Kennzahlen ▪ Zielkontrolle/Korrekturen ▪ verdichtete Kennzahlen zum Werk/Abteilungen ▪ Strukturkennzahlen ▪ Kostenkennzahlen ▪ Objektkennzahlen ▪ Auftragskennzahlen ▪ hohe Detaillierung ▪ abwicklungsorientiert Mögliche Kennzahlen ▪ OEE ▪ IH-Effizienz ▪ IH-Kostenquoten ▪ Plan-Ist-Zahlen ▪ Personalkostenanteil ▪ Materialkostenanteil ▪ DL-Kostenanteil ▪ Anlagenverfügbarkeit ▪ MTBF ▪ MTTR ▪ Überstundenanteil
  • 18. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Chancen und Risiken sowie Kosten und Nutzen Anwender: Automobilbranche Maßnahmen: Alle Assets wurden im Stammdatenmanagement bis auf die Komponenten- ebene strukturiert und diese als Instandhaltungsstellen definiert. Kosten: Investition in ein Instandhaltungsplanungssystem mit technischem Ansatz und 3 Monate Arbeitsaufwand.
  • 19. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Chancen und Risiken sowie Kosten und Nutzen Anwender: Automobilbranche Nutzen: • Steigerung der technischen Anlagenverfügbarkeit von 40 % auf 80 % • Reduktion der Reparaturkosten um 47 % im ersten Jahr der Anwendung • Reduktion MTTR-Zeiten um 60 % • Steigerung der Produktivität um 18 % im ersten Jahr der Anwendung • Vollamortisation des Investments bereits im ersten Jahr
  • 20. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMUs durch KI im Maintenance Management Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!