Kongressvortrag von Professor Lennart Brumby. Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance. Chancen und Risiken der Smart Maintenance. Technologien der Smart Maintenance. Asset Management als organisatorische Grundlage. Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
1. 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
2. Smart Maintenance
in der Digitalen Fabrik
Prof. Dr. Lennart Brumby SKF CoMo Anwenderkonferenz 2019
Bamberg, 26. Juni 2019
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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
3. Smart Maintenance
in der Digitalen Fabrik
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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
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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)
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Die Instandhaltung im Wandel zur Smart Maintenance
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
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Smart Maintenance in der Digitalen Fabrik
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
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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
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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
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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
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Chancen und Risiken der Smart Maintenance
Asset Management als organisatorische Grundlage
Technologien der Smart Maintenance
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Der Mensch im Mittelpunkt der Smart Maintenance
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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17
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!
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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)
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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
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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
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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
22. Smart Maintenance
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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
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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
25. Smart Maintenance
in der Digitalen Fabrik
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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
26. Smart Maintenance
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27. Smart Maintenance
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27
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
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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