Maintenance 4.0: Maintenance meets IoT

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Wie wirkt sich der Trend zu Virtualisierung und Vernetzung auf die Prozesse, Methoden und Strategien der Instandhaltung aus? Welche Chancen, Gefahren und Möglichkeiten ergeben sich durch den Einsatz von Internet-Technologien für die Branche? Welche Rolle spielt das Internet der Dinge in der Instandhaltung der Zukunft?
Antworten auf diese Fragen sucht ein Sondierungsprojekt mit der Bezeichnung „Instandhaltung 4.0“: Der Vortrag stellt die Ergebnisse der Bedürfnis- und Trendanalyse für die Branche sowie Szenarien der Instandhaltung 4.0 vor und geht insbesondere auf jene Aspekte ein, die das Aufeinandertreffen zweier Welten kennzeichnen, die unterschiedlicher nicht sein können: „Maintenance meets IoT“.

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Maintenance 4.0: Maintenance meets IoT

  1. 1. Georg Güntner Maintenance 4.0: Maintenance meets IoT IoT Talks November 2014: Special Industrie 4.0 StockWerk, Wien, 05.11.2014
  2. 2. Kurzfassung  Presentation:  Title: „Maintenance 4.0: Maintenance meet IoT“  Event: IoT Talks November 2014: Special Industrie 4.0  Organizer: IoT-Vienna  Venue: StockWerk, Wien, 05.11.2014  Kurzfassung  Wie wirkt sich der Trend zu Virtualisierung und Vernetzung auf die Prozesse, Methoden und Strategien der Instandhaltung aus? Welche Chancen, Gefahren und Möglichkeiten ergeben sich durch den Einsatz von Internet-Technologien für die Branche? Welche Rolle spielt das Internet der Dinge in der Instandhaltung der Zukunft?  Antworten auf diese Fragen sucht ein Sondierungsprojekt mit der Bezeichnung „Instandhaltung 4.0“: Der Vortrag stellt die Ergebnisse der Bedürfnis- und Trendanalyse für die Branche sowie Szenarien der Instandhaltung 4.0 vor und geht insbesondere auf jene Aspekte ein, die das Aufeinandertreffen zweier Welten kennzeichnen, die unterschiedlicher nicht sein können: „Maintenance meets IoT“.  Editorial Note:  According to the rules of IoT-Vienna the presentation was held in English. However, I decided to leave some of the slides in German. Please feel free to contact me in case you need some of the German information bits. 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 2
  3. 3. Maintenance meets IoT Quelle: BOSCH SI. „Predictive Maintenance with the Service Portal. The Intelligent Way to Maximize Machine Availability” - http://bit.ly/1vCe2Vd 3
  4. 4. Leitstudie: Zukunftsprojekt Industrie 4.0  Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 (acatech, April 2013, http://bit.ly/LKITPD) Use Case 3: Intelligentes Instandhaltungsmanagement  Die indirekten Kosten ungeplanter Maschinenstillstände können die direkten Kosten einer Wartung oder Reparatur beträchtlich übersteigen. Mit antizipierenden Instandhaltungskonzepten lassen sich für die Betreiber die Folgekosten ungeplanter Stillstände deutlich reduzieren. Kein ungeplanter Stillstand durch rechtzeitige Wartung bei Nennbetrieb  Mittels intelligenter, kostengünstig nachrüstbarer Sensorik können Daten über Lasten und Maschinenzustände in Echtzeit erfasst werden. Anhand dieser Daten können mit entsprechenden Algorithmen in Kombination mit lastabhängigen Zuverlässigkeitsanalysen detaillierte Prognosen über das Ausfallverhalten kritischer Komponenten erstellt werden. Diese Interaktionen ermöglichen den Mitarbeitern eine optimierte Instandhaltungseinsatzplanung und Ersatzteilbereitstellung. Komponentenabhängig kann die ideale Servicestrategie abgeleitet und konfiguriert werden. Ressourcen werden effizient eingesetzt und geschont. Ungeplante Stillstände werden reduziert und das betroffene Instandhaltungs- und Betriebspersonal unterstützt. H. Kagermann, W. Wahlster: "Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0" (acatech, April 2013) 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 4
  5. 5. Das Sondierungsprojekt Instandhaltung 4.0 Sondierungsprojekt 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 5
  6. 6. Eckdaten des Projekts „Instandhaltung 4.0“  Projektbezeichnung: Instandhaltung 4.0 (Akronym: IH40)  http://instandhaltung40.salzburgresearch.at/ (Projekt-Website)  instandhaltung40@salzburgresearch.at (Kontakt E-Mail-Adresse)  Förderprogramm: „Produktion für die Zukunft“  Beantragt im Call 4: September 2013  Programmlinie 2: Automatisierte Fertigungssysteme für die wandlungsfähige, flexible Produktion  Projektpartner  Salzburg Research (Salzburg): Koordinator  dankl+partner (Wals)  Messfeld (Klagenfurt)  Bilfinger Chemserv (Linz)  Laufzeit:  01.02.2014 bis 30.04.2015  Projektvolumen  Kosten gesamt: ~260.000 €  Förderung gesamt: ~200.000 € 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 6
  7. 7. Wo finden Sie „Instandhaltung 4.0“?  IoT Talks (05.11.2014), Wien  Instandhaltungskonferenz 2014 (12.11.2014), Linz  AKIDA (19.-20.11.2014), Eurogress Aachen  Tagung Instandhaltung (IFC Ebert) (02.-03.12.2014), Nürnberg  FVI Campus (Frühjahr 2015), Gladbeck  Instandhaltungstage 2015 (21.-23.04.2015), Klagenfurt Call for Papers  VIERNULL Magazin (http://www.viernull-magazin.de/)  Artikel zum Projekt „Instandhaltung 4.0“ (S. 72 ff.)  Website: http://instandhaltung40.salzburgresearch.at/ 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 7
  8. 8. Instandhaltung 4.0: Projektziele 15.12.2014 • Szenarien der Instandhaltung 4.0 24.10.2014 • Bericht über Bedürf-nisse, Anforderungen und Trends in der Instandhaltung 15.04.2015 • Forschungs- und Entwicklungs-Roadmap für Instandhaltung 4.0 15.02.2015 • Informations- Integration in der Instandhaltung 4.0 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 8
  9. 9. Bedürfnis- und Trendanalyse für Instandhaltung 4.0  Bericht über die Bedürfnisse, Anforderungen und Trends in der Instandhaltung 4.0  Autoren: G. Güntner, R. Eckhoff, M. Markus  Erscheinungsdatum: Okt. 2014  Download: http://bit.ly/1zvOWxS  Slideshare: http://bit.ly/1xd01je  Inhalt:  Ergebnisse der Experten-Interviews (qualitative Analyse)  Ergebnisse der Online-Umfrage zur Zukunft der Instandhaltung (Juni/Juli 2014) 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 9
  10. 10. Maintenance 4.0: A Question of Technology? „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 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 10
  11. 11. Challenges: Predominance of Non-technical Issues Abb. aus der Umfrage zur Zukunft der Instandhaltung 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 11
  12. 12. The Future of Maintenance? Quelle: Ingo Busch, verlag moderne industrie GmbH © fotolia.com 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 12
  13. 13. Kompetenzprofile: heute und morgen 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. 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 13
  14. 14. „Think different“ Von anderen „Instandhaltungs- Szenarien“ lernen Von Consumer-Anwendungen lernen 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 14
  15. 15. Stand und Ausblick auf Projektvorhaben: Die Zukunft der Instandhaltung ist mobil 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 15
  16. 16. Instandhaltungsstrategien  Schadensabhängige (reparaturorientierte, reaktive) Instandhaltung: Hierbei wird nur dann eine Instandhaltungsmaßnahme durchgeführt, wenn ein Bauelement nicht mehr funktionstüchtig ist („Feuerwehrstrategie“).  Vorbeugende (präventive, zeitabhängige) Instandhaltung: In diesem Fall werden bereits dann Maßnahmen durchgeführt, wenn das Bauelement noch funktionstüchtig ist. Beispiel: Jährlicher Ölwechsel bzw. nach 20.000km.  Zustandsabhängige Instandhaltung (Condition-based Monitoring): Tätigkeiten, die aufgrund eines bestimmten Zustandes eines Bauelements durchgeführt werden (z.B. Sensorik). Beispiel: Öl nachfüllen aufgrund einer Überprüfung der entsprechenden Anzeige.  Vorausschauende (prädiktive) Instandhaltung: Eine sensorgestützte Ermittlung einer Vielzahl an Maschinendaten, sowie die Speicherung und Analyse dieser Werte schafft deutlich verbesserte Prognosemöglichkeiten über den Zustand der Industrieanlagen, und den Grundstein für eine höhere Planungssicherheit und eine effizientere Strukturierung von Reparatur- und Wartungsarbeiten. Ergebniss Abb. aus der Umfrage zur Zukunft der Instandhaltung Quelle: http://blog.eoda.de/2013/06/03/predictive-maintenance/ 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 16
  17. 17. Szenario: IoT-Plattform für die Industrie  LineMetrics Innovationspreis Maintenance Award Austria 2014 Quelle: LineMetrics (www.linemetrics.com) Video: https://www.youtube.com/watch?v=zWaWQY26sw4 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 17
  18. 18. Szenario: Predictive Maintenance Quelle: http://blog.eoda.de/2013/06/03/predictive-maintenance/ 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 18
  19. 19. Szenario: Assistenzsysteme Datenbrille Produktionsanlage Erstazteile Display - Kamerabild - Schrittweise Anleitung - Echtzeitdaten Identifikation Wearable - Steuerung - Weiterführende Manuals Dokumentation Exchange Part N34 Procedure Step 3/25 - Open clamp Quelle: evolaris (www.evolaris.net) 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 19
  20. 20. Referenzen  H. Kagermann, W. Wahlster: "Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0" (acatech, April 2013, http://bit.ly/LKITPD)  G. Schuh, e.a.: “Intelligent Maintenance - Potenziale zustandsorientierter Instandhaltung”, Studie im Auftrag von ifm electronic gmbH, RWTH Aachen und Fraunhofer IPT, 2005  A. Dankl, A. Stuber: “Asset Manager 2010 - Marktstudie und Handbuch zur industriellen Instandhaltung und zum technischen Gebäudemanagement”, Trade Press Agency, www.physical-asset-manager. eu, 2010  M. Schenk: „Innovative Lösungen für die Instandhaltung von Anlagen“; 11. Industriearbeitskreis "Kooperation im Anlagenbau"; Hrsg.: Michael Schenk; Fraunhofer IFF, Magdeburg; 2010, 147 Seiten; Fraunhofer Verlag, ISBN 978-3-8396-0045-0  VIERNULL Magazin (http://www.viernull-magazin.de/)  Quellen:  Bilder (falls nicht anders angegeben): © Fotolia 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 20
  21. 21. Salzburg Research  Die 1996 gegründete Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H. ist die Forschungsorganisation des Landes Salzburg.  Salzburg Research ist am Techno-Z Salzburg angesiedelt und angewandte Forschung und Entwicklung im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien.  Salzburg Research beschäftigt ca. 70 MitarbeiterInnen.  Forschungsbereiche  Internet of Things | Industrial Internet  Knowledge and Media Technologies  Spatio-Temporal Data Mining, Qualitätsaspekte im Bereich geografischer Information (GI), GI-Softwaretechnologien  Begleitung und Optimierung der frühen Phase des Innovationsmanagements, Entwicklung von Businessmodellen  IT-Sicherheit und QoS Netzwerke  Computational Logistics  Die Kernaktivitäten umfassen angewandte Forschung, technologische und methodische Support- und Serviceleistungen, Koordination und Networking, Know-How-Transfer und Studien www.salzburgresearch.at Forschung ist die Brücke zur Zukunft 05.11.2014 Instandhaltung 4.0 21
  22. 22. Machen Sie mit! Wir freuen uns über Ihre Anregungen und Gedanken zur Zukunft der Instandhaltung: Sie finden uns auf unseren Veranstaltungen (Instandhaltungskonferenz, AKIDA, Instandhaltungstage) und über unsere Website. Per e-Mail erreichen Sie uns unter instandhaltung40@salzburgresearch.at Besuchen Sie uns auf http://instandhaltung40.salzburgresearch.at/ Georg Güntner ist Senior Researcher in 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 leitet das Sondierungsprojekt „Instandhaltung 4.0“ bei Salzburg Research. 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 © Salzburg Research Forschungsgesellschaft 2014. No reproduction without written permission. Certified in accordance with ISO 9001:2008

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