Smart Maintenance in der digitalen Fabrik

www.dhbw-mannheim.de
Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
Chancen – Risiken – Handlungsfelder
SKF CoMo Anwenderkonferenz 2019
Bamberg, 25. Juni 2019
Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby

Smart Maintenance
in der Digitalen Fabrik
Prof. Dr. Lennart Brumby SKF CoMo Anwenderkonferenz 2019
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Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
Technologien der Smart Maintenance
Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance

Smart Maintenance
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Bildquelle: http://www.paledo.net/39-0-Case-Study---Kernkraftwerk-Isar.htmlBildquelle: http://www.nikon-fotografie.de/vbulletin/picture.php?albumid=374&pictureid=38398
Das Bild der Instandhaltung verändert sich
Instandhaltung früher
 Ausfälle und Fehlerursachen waren in
der Regel offensichtlich
 Typische Werkzeuge waren Hammer
und Schraubenschlüssel
 Der Leiter der Instandhaltung war
üblicherweise ein Meister
Instandhaltung heute
 Maschinentechnik ist komplex,
Störungsursachen oft nicht eindeutig
 Laptop und Smartphone sind die neuen
Werkzeuge der Instandhaltung
 Der Leiter der Instandhaltung ist
üblicherweise ein/eine IngenieurIn

Smart Maintenance
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Instandhaltung auf dem Weg zur Smart Maintenance
Beispiel Autoreparaturen – früher, heute und morgen
„Kollege Bordcomputer hilft“
Bildquellen: (1) http://ecx.images-amazon.com/images/I/51RYEQNeEtL._SY344_BO1,204,203,200_.jpg
(2) http://www.mag-mobil.de/2013/speed/img/kfz-diagnose.jpg
(3) http://winfwiki.wi-fom.de/images/thumb/6/62/Artesasbmw.png/350px-Artesasbmw.png
Früher Heute Morgen
(1)
(2) (3)

Smart Maintenance
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VernetzungArbeits-
maschinen
Fließband Automatisierung
1.0 2.0 3.0 4.0
Vorbeugende Instandhaltung (Preventive Maintenance)
Zustandsabhängige Instandhaltung
(Condition Based Maintenance)
Ganzheitlich Produktive
Instandhaltung (TPM)
Instandhaltung im
Asset Management
Smart
Maintenance
Kostenfaktor
Wert-
schöpfungs-
faktor
Rolle der
Instand-
haltung

Smart Maintenance
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Smart Maintenance
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Chancen der Smart Maintenance
Smart Maintenance
Digitalisierung Vernetzung Life-Cycle-Orientierung
PrinzipienLösungsansätze
Augmented
Reality
Cloud
computing
3D-Druck
von
Ersatzteilen
Big Data
Social
Media
Remote
Service
Predictive
Maintenance
Digitale
Lebenslauf-
akte
…
Mobile IT Realtime
Datenanalyse
Schnellere
Lösungen
Nutzen
Größere
Flexibilität
Nachhaltige
Kostenreduzierung
Höhere Kunden-
zufriedenheit

Smart Maintenance
Smart
Maintenance
Risiken der Smart Maintenance
IT-Security
Invest-
Aufand
Komplexitäts-
Risiko
Maintain-
ability Silo-
Denken
Geschäfts-
interessen
Hersteller vs.
Betreiber
Veränderung der
Arbeitsorganisation
(Widerstände)
Job-Verlust
Fachkräfte-
mangel
Neuer
Kompetenzbedarf
im Service
Überforderung
der Mitarbeiter

Smart Maintenance
Neuer
Kompetenzbedarf
im Service
Überforderung
der MitarbeiterJob-Verlust
Veränderung der
Arbeitsorganisation
(Widerstände)
Fachkräfte-
mangel
Smart
Maintenance
Organisatorische Dimension
Risiken der Smart Maintenance lassen sich beherrschen
IT-Security
Invest-
Aufand
Komplexitäts-
Risiko
Maintain-
ability Silo-
Denken
Geschäfts-
interessen
Hersteller vs.
Betreiber
Technologische Dimension Organisatorische Dimension
Personelle Dimension

Smart Maintenance
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Smart Maintenance
Organisation
Personal
Technologische Dimension
 Digitalisierung der Industrie 4.0 ist Treiber für
grundlegenden Veränderung in der
Instandhaltung
 Die Smart Maintenance beruht auf einer Viel-
zahl innovativer Technologien
 Neben der Chancen sind auch
die Risiken dieser Technologien
zu beachten
 Maintainability als
Herausforderung
Smart
Maintenance
Technologische Neuerungen sind Treiber

Smart Maintenance
Smart
Maintenance
Zustands-
überwachungs- und
Remotesysteme Big Data in der
Instandhaltung
Mobile
Kommunikations-
systeme
Bauteil-Identifikation
(mittels RFID)
Augmented Reality
3D-Druck von
Ersatzteilen
Cloud Plattformen
für die Instandhaltung
Soziale Technologien
Digitale Technologien der Smart Maintenance

Smart Maintenance
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One single source of truth im Asset-Life-Cycle
Digitale
Lebens-
laufakte
One single source of truth
DIN 77005-1 „Lebenslaufakte
für technische Anlagen“
VDI-Richtlinie 2770
„Digitale Herstellerinformationen“
Standardisierung von digitalen
Herstellerinformationen für den
branchenübergreifenden Austausch
zwischen Herstellern und
Anwendern
Standardisierung einheitlicher
Strukturierungsmerkmale einer
Lebenslaufakte technischer Anlagen
auf Basis der DIN SPEC 91303

Smart Maintenance
 Zentralen Kommunikationsmedium der Industrie 4.0
 Wegweiser für alle Akteure aus den verschiedenen
technologischen Sektoren
 Aktuelle Arbeits- und Diskussionsergebnisse sowie relevante
Normen und Standards im Bereich Industrie 4.0
 Schwerpunkte:
 Rolle des Menschen in der Smart Factory
 Harmonisierung von Smart-Manufacturing-Komponenten
 Referenz- und Datenmodelle
 Version 3 ist im April 2018 erschienen
 https://www.din.de/de/forschung-und-innovation/
themen/industrie4-0/roadmap-industrie40-62178
Normungs-Roadmap Industrie 4.0 (Version 3.0)

Smart Maintenance
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Smart Maintenance
Organisatorische Dimension
 Die Instandhaltung erweitert ihr Verantwortungs-
bereich zum Asset Management
 Die ISO 55 000 bildet den normativen Rahmen für ein
systematisches Asset Management
 Erweiterung der Management-
Funktionen um u.a. Wert-
orientierung und Risiko-
management zum
Total Asset Management
Technologie
Personal
Smart
Maintenance
Organisatorische Transformation

Smart Maintenance
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Industrie 4.0 …
Vernetze Systeme
Cloud-Lösungen
Big Data
Tayloristische
Arbeitsteilung
Silo-Denken
Anlagen-
planung &
-entwicklung
Beschaffung,
Bereit-
stellung &
Anlauf
Aus-
musterung
Betrieb &
Instand-
haltung
Technik:
Industrie 4.0
Organisation:
Arbeitswelt 1.0
trifft auf eine Arbeitswelt 1.0!

Smart Maintenance
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Die Verantwortungsverteilung für Kosten im Asset Management
Kosten
100%
Ziel-Deckungsbeitrag
Entwicklungs-
kosten
Instandhaltungskosten
Betriebskosten
Entsorgung
Herstellkosten &
Anlaufkosten
Life
Cycle
Cost
(schematische Darstellung)

Smart Maintenance
Fokus
des Asset-
Manager
 Mitwirken bei der instandhaltungsgerechte Anlagenkonstruktion
 Definieren der benötigten Serviceleistungen des Anlagenherstellers
 Reduzieren der Anlaufzeit
 Verbessern der Energieeffizienz während des Anlagenbetriebs
 Regelmäßiges Anpassen der anforderungsgerechten Instandhaltungsstrategie
 Rückgewinnen von Komponenten und Ersatzteilen
 …
Der Asset-Manager als Value-Chain-Manager
Anlagenplanung/
-entwicklung
Beschaffung,
Bereitstellung &
Anlauf
Aus-
musterung
Betrieb &
Instandhaltung

Smart Maintenance
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DIN ISO 55000ff Asset Management
ISO 55000 – ISO 55002 Asset Management
Seit 2014 in Kraft
Seit 2016 auch als DIN ISO 55000
Management-System, das den generellen ISO
Prinzipien folgt (siehe Qualität, Umwelt etc.):
ISO 55000:
Overview, principles and terminology
ISO 55001:
Management systems — Requirements
ISO 55002:
Asset management — Management systems —
Guidelines for the application of ISO 55001
ISO 55000 – Reihe
Asset Management

Smart Maintenance
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DIN EN 16646 Maintenance within physical Asset Management
Europäischer Norm DIN EN 16646
Maintenance within physical
Asset Management
Seit 2015 in Kraft
Fokus auf die Beziehung der Instandhaltung
zum Asset Management
beschreibt das Asset Management auf drei
unterschiedlichen Ebenen (Anlagenbestand,
Anlagenstruktur, Anlagenobjekt)
Ergänzt und konkretisiert die ISO 55000ff
aus Sicht der Instandhaltung

Smart Maintenance
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Smart Maintenance
Personelle Dimension
 Der Mensch in der Industrie 4.0 ist Basis für den Erfolg
 Wissens- und Kompetenzmanagement rückt zunehmend in den Vordergrund
 Mitarbeiter brauchen eine systematische Qualifizierung für Smart Maintenance
Technologie Organisation
Smart
Maintenance
Grundlegende Personelle Änderungen

Smart Maintenance
Jede Revolution bringt neue Herausforderungen mit sich!
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DigitalisierungArbeits-
maschinen
Fließband Automatisierung
Typische
Störungs-
ursachen
 Gebrochener Hebel
 Gerissener Riemen
 …
 Verkettete
Fehlerfolge
 Synchronisation
 …
 Fehler in der
Steuerung
 Signalfehler
 …
 Fehlerhafte Updates
 Viren, Trojaner
 …
Diagnose leicht mittel schwer ???
Erforderliche
Kompetenzen
in der IH
Mechanik, Werkstoffkunde, …
Elektrik, Logistik, …
Elektronik, Steuerungstechnik, …
Informatik, … (?)
1.0 2.0 3.0 4.0

Smart Maintenance
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Service-Ingenieure werden für die Industrie 4.0 immer wichtiger!
„Das Beheben von Ausnahmen und von
Störungen wird [in der Industrie 4.0] weiterhin
wichtig sein und vielleicht bei komplexen
Lösungen sogar noch wichtiger werden. Und
hier können wir auf den Menschen nicht
verzichten.“
Prof. Dr. Siegfried
Russwurm
• Mitglied des Vorstands (seit
2009) der Siemens AG,
Cheftechnologe des
Konzerns,
• Mitglied des Lenkungs-
gremiums der
Plattform Industrie 4.0
VDI-Nachrichten vom 13. November 2015
Prof. Dr. Henning
Kagermann
• Präsident der Deutschen
Akademie der Technik-
wissenschaften (Acatech)
• Ehem. Vorstandssprecher
der SAP AG
„In den Fabriken werden Wartungsaufgaben
wichtiger, denn je komplexer Systeme werden,
desto schlimmere Folgen haben Störungen.“
„Tendenziell wird es eine Verschiebung zu
anspruchsvolleren Tätigkeiten und höheren
Qualifikationen geben… zum Beispiel in Vertrieb
und Service.“
Süddeutsche Zeitung vom 09./10. Januar 2016

Smart Maintenance
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Smart Maintenance
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 Studienangebot innerhalb der Fakultät Technik
 Studieninhalte sind ausgerichtet
auf die speziellen Anforderungen
des Aufgabengebiet des
Service-Ingenieurs / Instandhalters
 Enge Verzahnung von Theorie und Praxis
 Abschluss: Bachelor of Engineering
Studium Service-Ingenieurwesen an der DHBW Mannheim

Smart Maintenance
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Prof. Dr.-Ing. Lennart Brumby VDI
Studiengangsleiter Service-Ingenieurwesen
Duale Hochschule Baden-Württemberg Mannheim
Coblitzallee1-9
68163 Mannheim
 Obmann des DIN-Normungsausschusses 152-06-07 AA „Instandhaltung“
 Stellv. Obmann des Expertpanels im Standardization Council Industrie 4.0
 Mitglied diverser Normungsausschüsse im CEN/TC319 „Maintenance“
 Mitglied im VDI-Fachausschuss 202 „Instandhaltung“;
 Mitverfasser zahlreicher VDI-Richtlinien zur Instandhaltung
 Mitglied im European Asset Management Committee (EAMC) der
European Federation of National Maintenance Societies (EFNMS)
Tel. 0621-4105-1140
Fax: 0621-4105-1321
mailto: lennart.brumby@dhbw-mannheim.de
www.dhbw-mannheim.de

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