sehr analogen Welt oder Macht doch auch mal schnell ‚4.0 ... · Audit- und Compliance-Pflichten...

Innovative Lösung für das

Enterprise Asset Management

Digitalisierung in einer sehr analogen Welt

oder Macht doch auch mal

schnell ‚4.0‘ in der Instandhaltung

Hagen Neulen,

Axino Solutions

Group

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27. Maximo

Anwendertreffen,

München 2019

▪ Gegründet 1988 als ASCOM Systems & Solutions, seit Dezember 2015 Ausgründung zur Axino Solutions Group

▪ Büros in Aachen und Solothurn

▪ 100+ Angestellte

▪ Lösungsportfolio:

− Kundenspezifische Lösungen für Telekom-und Mobilfunk-Provider

− Implementierung/Integration von Standard-Service- Mgt. Lösungen (IBM Maximo, ICD, IBM Tririga, Accruent Meridian)

− Axino.IoT LowPower Sensorlösungen

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Das Unternehmen, unsere Kunden

TELCO Business Solutions Enterprise Asset Mgt.

Maximo Stammdaten- und Prozessanwendungen

Dashboards mit Geschäftsanalysen und Ergebnissen aus AI(BIRT Reporting, KPIs, Cognos Analytics - BI)

Gemeinsame zentrale Arbeitsplatzplatform, Datenbank & Dokumenten ManagementIntegration SAP ERP, SCADA/GLT, IoT Sensorik

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IBM MAXIMO Asset Management

Anlagen-Management

Auftrags-Management

Material-Management

Beschaffungs-Management

Vertrags-Management

Gemeinsamer Datenbestand und Prozessintegration

WorkCenter Anwendungen (vereinfachte Anwender-Interaktion)

OptionaleModule

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Zunehmende Anlagen- & Prozess Komplexität sowie Mangel an Fachkräften erfordert einen Wandel von einer Instandhaltung 1.0 zur Instandhaltung x.0

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Themen auf jedem Kongress: zeitgemäße Instandhaltungs-StrategienDie doch lange Reise zur Instandhaltung 4.0

Wo ist die Basis?

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Instandhaltung auf dem Weg zu Instandhaltung 4.0B

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Historische Daten + Echtzeit Daten + externe Daten & Prognosen

Prescriptive Maintenance

Dynamic Machine Learning & Muster & Modelle =

Prescription (Fehlererkennung,

Vorschläge& Best Practise Action)

Anlagen-Automatisierung & IoT Sensor (Zustands-) Daten

Anlagen (Stamm-) Daten & Instandhaltungshistorien & Asset Zählerdaten

Produktionsdaten, Externe Daten (Wetter, Temp…)

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Fahren auf Bruch (Fix it)

Performance- & Zählerbasierend

Zeit-/Kalender-basierend

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KorrektiveInstandhaltung

Predictive Maintenance

Muster & Modelle = Prognose

(Ausfallprognose)

Beschreibende Analytics (statische Reports & KPIs) …

Predictive Analytics

Prescriptive Analytics

Asset Health Analytics

Zustandsbasierte Instandhaltung

Grenzwertüberwachung &Anlagen-‚Gesundheit‘

(Aktueller Status)

Instandhaltungslösungen heute Instandhaltungsunterstützung Vision

Akademisches Umfeld: Institute, Universitäten

Unterstützung einer Optimierung von Instandhaltungs- & Service Prozessendurch Integration der Anlagen-Automatisierung und Sensorik / IoT

o Sensoren sind dumm und optimieren gar nichts! Erst die Erkentnisse aus einer Datenanalyse bringen den Prozesswirklich weiter!

o Automatisierte Sammlung von Zähler- und Zustandsdaten, Alarmenaus der verfügaren Anlagen-Automatisierung (MES, SCADA, GLT)

o Automatisierte (Quasi-) Echtzeit Sammlung von Sensordaten ausanalogen Anlagen/Assets per IoT Sensor-Nachrüstung (Retrofit)

o Zielsetzung: Automatisiertes Anstossen von Folgeprozessen:

• Unterstützung Qualitäts Management & Compliance

• Unterstützung präventiver- und zustandsorientierte Instandhaltung

• Unterstützung Sicherheits- und Risiko- Management

• Unterstützung Energie Management (Anlagen- & Facility Management)

• Unterstützung Health, Safety & Environmental Management

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IBM Maximo und zeitgemäße Instandhaltungs-StrategienIntegration Anlagenautomatisierung mit den Maximo-Folgeprozessen

o Die Anlagen- und Prozess-Automatisierung ist prinzipiell vorhanden

o Integration von Sensoren und Zählern ist technisch über Netzwerke und ESB möglich

o Herausforderung:

o Zu viele proprietäre Versionen von Automatisierungs-Systemen erschweren die Integration – es gibt zudem nicht genug Fachleute!

o Nachrüsten von Sensorik und zusätzlichen Datenpunkte ist prohibitiv teuer

Axino.IoT - Integration von Retrofit-Sensorik (ein Industry 4.0-Ansatz)(Nachrüsten von preiswerter, autarker und batteriebetriebener Sensoreinheiten)

Mobile ……… Mgt. Anwendung (optional)

Integration in Unternehmens-Alarm Management Systeme

Sensor- und LoRa (Low Power, Long Range) Kommunikationseinheit

Produktions-anlagen, Netz-Infrastruktur, Gebäudetechnik

Sensor- und Daten-Management Anwendung, Alarm Mgt., Regeln & Algorithmen Dashboards & Reports

Alarme(SMS, eMail)

Regeln & Algorithmen

Integration in Instandhaltungs Mgt. Lösungen, z.B. IBM MAXIMO

Sensor-Daten(vorgefiltert an

Maximo)

Die Axino.IoT Sensorlösung kann sowohl ein Maximo-System bedienen,

als auch Daten an ein konzernweites Alarmsystem für FM- und Standortdienste übergeben!

o Plug&Play-Sensoren werden an Standorten und Anlagen installiert (Retrofit)

o Sensordaten werden über einöffentliches oder privates LoRaWan Netz übertragen

o IoT Backend-Lösung führtSensordaten mit Sensor-IDs und Anlagen/Standorten zusammen

o Daten werden vorbehandelt, konsolidiert und verdichtet

o Analytics und Regelwerke könnenSchwellwerte erkennen

o Folgeprozesse werdenautomatisiert angestoßen

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Industrieller IoT Use-Case – Fa. Glutz/Solothurn (metallbearbeitender Betrieb)Überwachung Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftqualität

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Axino.IoT - Integration von Retrofit-Sensorik mit IBM IoT PlattformHybrid-Lösung zwischen On-Prem Elementen (Axino.IoT) & IBM Cloud (IBM Cloud Services)

o Anforderung aus dem Markt

• Integration von Sensoren und Zählern überIoT Technologie

• Umsetzung und Behandlung großerDatenmengen über Cloud-Analytics (AI)

o Herausforderung:

• Unternehmen wollen keine kritischen Datenan externe Cloud-Anbieter übergeben(zukünftiges Daten-Gold!)

• Übertragung von Rohdaten ist teuer (häufigtransaktionsbasiertes Pricing!)

o Lösung:

• Hybrid-Lösung mit On-Prem-Elementen und Cloud-basierter Analytics (ausgewählte Datengehen zur Berechnung in die Cloud)

Auswahl industrieller Anwendungsfälle für Retrofit-Sensorik

o UseCase 1, Vibration: Bewegungs- und Unfallerkennung für Flurförderfahrzeuge (FFZ)

o UseCase 2, Chemical Sensing: Erkennung Wasserqualität und chemistry Information,

Industrie- & Brauchwasserbehandlung

o UseCase 3, Chemical Sensing: Identifikation Bakterien und

Schimmel in Kühlschmierstoffen, Prüfung Viskosität

o UseCase 4, ModBus Interface: IoT Integration, Sammeln Anlagen-

zustand & Zählerdaten von Anlagen ohne Netzwerkzugang

o UseCase 5, Luftqualität, Erkennung der Konzentration von Schweiß-

gasen- & -staub über Schweißplätzen.

o UseCase 6, Opical Sensing: Personenzählung, Erkennung Fluchtbewegung (ohne Kamera!)

Erkennung horizontalerBewegung

(Indikator für ‘in Bewegung’)

‘Hub’ Aktivitäten(Indikator für ‘in Gebrauch’)

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Advanced Sensing, Roadmap für IoT Sensorik!

Temperatur-sensoren

Druck-sensoren

Ermüdungs-sensoren

Elektro-Chemische Sensoreno CO2 & Propan (Kühlung & Kälte-

technik)o PH Wert Flüssigkeiteno Pilz/Schimmelbildung in

Flüssigkeiten und Luft (Kühl-schmierstoffe, Lebensmittel...)

o Legionelleno …

Kompaktes, energiesparendes Bildverarbeitungssystem

Partner entwickelt Minikameras, dazu druckbare Platinen und Batterien sowie innovative smarteAlgorithmen zu unterschiedlichenUse Cases:o Identifizierung Feuche & Nässeo Erkennung O2 und PH-Wert in

Flüssigkeiteno Bilderkennungo Bewegungserken-

nung und Gesten-steuerung

Sonstiges

Zielsetzung Axino Advanced Sensing-Lösungen:o Überwachung Assets und Prozesse o Erkennung von Anomalien (Ausreißer)o Proaktives Anstoßen von Folgeprozessen

Traditionelle SensorikAutarke Multi-Sensor-Einheit, multiple Anwendungsfälle:o Lufttemperaturo Luftfeuchteo Luftqualität, zukünftig auch Stickoxydeo Beschleunigung / 3-Achsen VibrationFeatures:o Messen und Übertragen entkoppelto Speichern und Verdichten von Dateno Bi-Direktionale Kommunikation

(Anpassung Parameter via Firmware)o Sensor-Sensor Kommunikationo Erweiterte Security möglicho Überwachung Datenqualität, ggf.

erneute Abholung von Sensordateno Mod-Bus-Integration (Anlage – Sensor)o 100% Fertigung in der Schweiz

Pilotierung LoRaWan-basiertes IoT zur Unterstützug einer Digitalisierung

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ModBus

Auswahl LoRaWan-Providerund IoT Infrastruktur

• Telco-Provider (Swisscon/KPN…)• Städte, Kommunen, Stadtwerke• Kommerzielle Provider• Private Netzwerke (IoT Anbieter)

Axino SenstrackMulti-Sensor-Modul

Messung Temperatur, Luftfeuchtig-keit, Luftqualität am Standort

Auswahl Pilot-UseCase

• Einfacher Anwendungsfall(zum Lernen)

• Sensorik von der Stange• Spezialsensorik (Ausnahme)

Axino IoT Plattform Applikation

o Sensor-Registrierung LoRaWANo Datenimport aus LoRaWANo Sensor- & Daten Managemento Reports & Dashboardso Prediktive Analytics (Algorithmen)o Integration Backend Lösungeno Auslösen Alarm & Folgeprozess

Festlegung Pilot-Prozesse

• Was soll mit den Daten geschehen?• Anzeige Trends / Reports• Zusätzliche Analytics und Erkennung

Schwellwerte

Integration Folgeprozesse

• Alarm-Management• Notifications• Ticketing in Maximo• Aufträge in Maximo

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Advanced Analytics & BI mit Cognos Analytics (für Maximo-Kunden kostenfrei!)

o Auswertung Maximo-Dateno Auswertung Sensor-Dateno Korrelation Maximo-Daten, Sensordaten, Wetter…o Freie Fragestellungen, freie Darstellungeno Ohne Coding - einfach COOL!

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Audit- und Compliance-Pflichten sowie Weggang erfahrenen Personals erzwingen zunehmend digitalisierte Prozesse.

Industrie 4.0 ist zum Synonym für die Digitalisierung der Prozesse im Manufacturing-Umfeld geworden, zudem auch

Namensgeber für andere Digitalisierungsbestrebungen, wie z.B. Quality 4.0. Stark vereinfacht steht 4.0 für die Automatisierung

von vernetzten Prozessen über unterschiedliche IT-Systeme eines Unternehmens hinweg. Seit vielen Jahren beschäftigen sich

Qualitäts-Sicherung und Fertigung großer Unternehmen intensiv mit Prozess-Digitalisierung und prediktiver Analytics, um

Fertigungsprozesse zu verschlanken und gleichzeitig die Produktqualität zu halten bzw. zu erhöhen.

Elemente von 4.0 sind:

• Anbindung Sensorik und Zustandserfassung aus Anlagen- und Prozessautomatisierung

• Automatisiertes Sammeln, Übertragen und Verdichten von Sensor- und Prozessdaten, Korrelieren mit anderenUnternehmens- und Umgebungsvariablen

• Automatisierung Analytics sowie Anstoß von Folgeprozessen in Maximo

Mit Hilfe von Prozessdaten und Alarmen aus der Anlagenautomatisierung sowie verdichteten Daten aus Sensorik bzw. IoT-

Lösungen werden Problemstellungen frühzeitig erkannt, zustandsorientierte und prediktive Services ermöglicht.

Jetzt müssen sich die gelebten Instandhaltungsprozesse nur noch den neuen Möglichkeiten öffnen!

Zusammenfassung

KONTAKTAxino Solutions GmbHCharlottenburger Allee 6152068 Aachen, Deutschland

T +49 241 96806 0F +49 241 96806 225 info@axino-group.comwww.axino-group.com

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Axino Solutions AGGlutz-Blotzheim-Str. 14500 SolothurnSchweiz

T +41 32 5136 200F +41 32 5136 299 info@axino-group.comwww.axino-group.com

Hagen Neulen,

hagen.neulen@axino-group.com+49 172 6642 254