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

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«

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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
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