Digitalisierung und Vernetzung in der Instandhaltung

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Dr. Thomas Heller

DIGITALISIERUNG UND VERNETZUNG IN INSTANDHALTUNG UND SERVICE

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AGENDA

Fraunhofer Gesellschaft und Fraunhofer IML

Entwicklung von Instandhaltung und Mobilität

Die Industrie 4.0 – Vernetzung und Digitalisierung

Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Wo bleibt der Mensch

Zusammenfassung und Fazit

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Joseph von Fraunhofer (1787 – 1826)

© Fraunhofer-Gesellschaft

“Fraunhofer lines”

© Deutsches Museum

ForscherEntdeckung der »Fraunhofer-Linien« im Sonnenspektrum

ErfinderNeue Bearbeitungsverfahren für Linsen

UnternehmerLeiter und Teilhaber einer Glashütte

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Die Fraunhofer Gesellschaft

Fraunhofer Groups

Information andCommunication Technologie

Life Sciences

Microelektronics

Light & Surfaces

Production

Materials andComponents

Defense and Security

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DAS FRAUNHOFER IML

Weltweit größte Logistikforschungseinrichtung

Gegründet 1981

Ca. 500 Mitarbeiter/-innen

24 Mio.€ Umsatz, davon 50% aus Projekten mit Industrie, Handel und DL

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Fraunhofer IML

Portfolio in Beratungs- und Forschungskompetenzen (Beispiele)

Zellulare Transportsysteme

Logistics Mall

Cloud Computing für die Logistik

Schwarmintelligenz in der Logistik

Hardware Software Prozesse

LEAN @ Fraunhofer IML

Operational Excellence für kontinuierliche Verbesserung

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Fraunhofer IML

Zellulare Intralogistik - Schwärme für die Logistik

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Fraunhofer IML

RackRacer – Flexible bin handling device

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Fraunhofer IML

Generative Fertigung – 3D-Druck

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Fraunhofer IML

Die Abteilung Anlagen- und Servicemanagement

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AGENDA

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Entwicklung von Instandhaltung und Mobilität

Die Industrie 4.0 – Vernetzung und Digitalisierung

Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Wo bleibt der Mensch

Zusammenfassung und Fazit

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Industrie 4.0 – Vernetzung und Digitalisierung

Das Prinzip der Smart Factory

»Autonome Produkte und Anlagen steuern im Zuge einer dezentralen Selbstorganisation, Selbstoptimierung und Selbstdiagnose aktiv ganze

Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit.«

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Industrie 4.0 – Vernetzung und Digitalisierung

Coaster des Fraunhofer IML – Mensch-Maschine-Schnittstelle

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Industrie 4.0 – Vernetzung und Digitalisierung

Effektive Datennutzung

Mobile Datenverfügbarkeit birgt bei strategischer Anwendung hohe Potentiale

Ganzheitliche Anwendung in Systemen erforderlich

Operative und koordinative Unterstützung

Anlagen-verfügbarkeit

Reaktions-fähigkeit

Beherrschung der

Komplexität

Durchlaufzeit Bestands-reduzierung

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CNC 1

CNC 2

FRÄSEN 1

FRÄSEN 3

MONTIEREN 1

MONTIEREN 2

MONTIEREN 3

6 Stk. pro Std.

16 Stk. pro Std.unbesetzt

26 Stk. pro Std.

Wartunganstehend!

Instandhaltung

FRÄSEN 2

Herr Jansen

Autom. Zuordnung Auftrag #365

Station zugewiesen: MONTIEREN 2

Frau SchmidtTermin!

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AGENDA

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Entwicklung von Instandhaltung und Mobilität

Die Industrie 4.0 – Vernetzung und Digitalisierung

Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Wo bleibt der Mensch

Zusammenfassung und Fazit

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Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Übersicht I

ConditionMonitoring

Fernwartung

Mobile Devices

Global standardisierte Software

Cloud

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Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Übersicht II

Augmented Reality

Intelligente Behälter

Digitale Dokumentation

3D-Druck von Ersatzteilen

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Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Condition Monitoring

ifm electronic, F‘IS, FLIR

Quelle: FAG Industrial Services

Quelle: FAG Industrial Services Quelle: FAG Industrial Services Quelle: FAG Industrial Services

Quelle: FAG Industrial Services

Quelle: Evonik Stockhausen

Quelle: BASFQuelle: Fraunhofer IML

So unterschiedlich die zu überwachenden Komponenten und auftretenden Fehler in der Praxis sind ...

... so unterschiedlich sind die existierenden Überwachungstechnologien.

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Technologien für Datenmobilität

iPod-touch im Lager - Eigenschaften und Anwendung

Die Idee

Nutzung alltäglicher Gebrauchsgegenstände für industrielle Zwecke

Apps für Erweiterbarkeit, Spezifizierung und Individualisierung von Anwendungen

Anbindung an SAP

Die Funktionalität

Funktionsumfang des Scanners wie bei konventionellem Handheld

Zusätzliches Auslesen von anderen Codetypen durch integrierte Kamera

Eigenschaften

Gewicht 0,28kg

Batterielaufzeit 10h

Ladezeit 4h

Temp.-Bereich -20°C bis 35°C

Lesefähigkeit 1D- / 2D-Barcodes

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Technologien für Datenmobilität

Digital Pen - „Kugelschreiber ohne Systemumbruch“

GS-DigitalPen

Kugelschreiber mit integrierter Kamera

Die Kamera erkennt Formular und Raster

Direkte Digitalisierung der Eintragungen

Fehler beim Erfassen der Auftragsbögen ins EDV-System werden minimiert

Effizientere Verwaltungsprozesse

Keine neue Einarbeitung der Mitarbeiter

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Technologien für Datenmobilität

Sprachsteuerung

Checklisten und Formulare durch Spracheingaben „ausfüllen“

Bedienung während der Durchführung von Instandhaltungstätigkeiten

Mehr Zeit für eigentliche Tätigkeit

Keine spätere Nacharbeit

Keine Papierwirtschaft - Informationen sind direkt digital vorhanden

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Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Wo bleibt der Mensch

Zusammenfassung und Fazit

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Wo bleibt der Instandhalter?

Der Mensch ist Mobilität

Neue Technologien unterstützen den Instandhalter – sind aber im operativen Einsatz vor Ort wie konventionelle Werkzeuge zu bewerten

Dezentralisierung der Instandhaltungsstrukturen wird erleichtert

Physische Mobilität bleibt konstant – Agilität, Reaktionsvermögen und Flexibilität der Steuerung und Planung nehmen zu

Instandhaltung

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Wo bleibt der Instandhalter?

Der Mensch als Condition-Monitoring-System

In Anlehnung an: Claypole, T.; Wells, N.: Productivity Maintenance in the UK Printing Industry, London: Vision in Print, 2005

Sehenoptisch bemerkbare Veränderungen (z.B. Undichtheit, Verformung)

Hörenakustisch bemerkbare

Veränderungen(z.B. Abnutzungsgeräusch)

Riechenriechbare Veränderungen

(z.B. Verschmoren von Kabeln)

Fühlen»fühlbare« Veränderungen(z.B. spürbare Vibrationen,

Temperatur)

Der Mensch hat ein »integriertes« Condition Monitoring System,mit dem er kleine Veränderungenfühlen, hören, sehen oder riechenkann.

Mensch als funktional umfangreichstes Sensorpacket Überprüft nicht einzelne Messpunkte sondern Gesamtsysteme Logische Komponente: Verständnis von kausalen Ursache-Wirkungs-Prinzipien Verfügt über Intuition

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Altersgerechte ArbeitsplätzeRoutineaufgaben entfallen

Wo bleibt der Instandhalter?

Technologischer Fortschritt verändert den Berufsalltag

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Qualifikationsanforderungen steigen Training On-the-Job

Wo bleibt der Instandhalter?

Auftrag: Wissensmanagement

Die Herausforderung besteht darin

die richtigen Informationen

zur richtigen Zeit

am richtigen Ort

in der richtigen Form

im richtigen Umfang

der richtigen Person

mit richtigem Aufwand

zu den richtigen Kosten

bereitzustellen.

Um Informationen bereitstellen zu können, muss man über sie verfügen!

Wo bleibt der Instandhalter?

Prozessmanagement

Visualisierung im Prozesskettenplan

Entwicklung in Workshops gemeinsam mit den ausführenden Mitarbeitern.

Überführung in geeignete Software

Kontrolle, ob alle Prozesse richtig aufgenommen und verstanden worden sind.

Analyse (Transparenz schaffen)

Identifikation von Schwachstellen, Zuordnung nach Ursache-Wirkung-Prinzipien

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Entwicklung von Instandhaltung und Mobilität

Die Industrie 4.0 – Vernetzung und Digitalisierung

Technologien und Nutzungsansätze zur Datenmobilität

Wo bleibt der Mensch

Zusammenfassung und Fazit

Zusammenfassung

Instandhaltung war schon immer „mobil“

Mobilität kommt durch den Menschen gegenüber statischen Anlagen und Maschinen

Neu ist die mobile Datenverfügbarkeit in nahezu Echtzeit

Arbeitsalltag wird sich verändern

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Thomas HellerDr.-Ing.

AbteilungsleiterAnlagen- und ServicemanagementFraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML

Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4 l 44227 DortmundTelefon +49 231 9743-444 l Mobil +49 173 2722285thomas.heller@iml.fraunhofer.de l www.iml.fraunhofer.de