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© Fraunhofer · Slide 1
Bild: ©Mimi Potter / Fotolia.com
Mit Smart Maintenance zurück zum Wirtschaftsstandort Nr. 1
Maintenance Gipfel, 20.-21- November 2017
Thomas Heller
© Fraunhofer · Slide 2
AGENDA
Fraunhofer und Industrie 4.0
Was bedeutet Smart Maintenance?
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Lösungsansätze – so kann es funktionieren!
Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
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DAS FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR MATERIALFLUSS UND LOGISTIK IML
Weltweit größte
Logistikforschungseinrichtung
Gegründet 1981
Mehr als 250 Mitarbeiter und
Mitarbeiterinnen
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Fraunhofer und Industrie 4.0
Schwarmlogistik
Forschungshalle für Zellulare Fördertechnik
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Fraunhofer und Industrie 4.0
Bin:Go
Bin:Go – Die rollende Transportdrohne des Fraunhofer IML
© Fraunhofer · Slide 6
Fraunhofer und Industrie 4.0
Instandhaltungs- und Ersatzteilmanagement
Zuverlässig verfügbare
Ersatzteile
Passende
Instandhaltungs-Strategien
Strategie-
Entwicklung
Software-Auswahl
Passende Technologie
und mobile Geräte
Total
Productive
Management
Bestands-
Optimierung
Kooperations-Gestaltung
Prozess-Gestaltung
Stammdaten-
Management
Kennzahlen
Dienstleister-
Auswahl
© Fraunhofer · Slide 7
AGENDA
Fraunhofer und Industrie 4.0
Was bedeutet Smart Maintenance?
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Lösungsansätze – so kann es funktionieren!
Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
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Was bedeutet Smart Maintenance?
Der Kern der Industrie 4.0 – die Smart Factory
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Was bedeutet Smart Maintenance?
Automatisierungsgrad und Industrie 4.0
Vollautomatisierung
der physischen
Prozesse
Der Mensch als Flexibilisierungs- und Wandelbarkeitsgarant in der Industrie 4.0
Autonomisierung auf
Basis cyberphysischer
Systeme und neuer
Geschäftsmodelle
INDUSTRIE
≠ 4.0 =
© Fraunhofer · Slide 10
Was bedeutet Smart Maintenance?
CPS + Internet der Dinge = Alles wird autonom!
Intelligente Behältersagen was zu entnehmen ist.
REGALEordern selber ihren Nachschub.
MENSCHENplanen, steuern, vernetzen…
Es ist keine Frage, ob ein System ausfallen wird, sondern wann!Aber…
Drohnenautonomer Transport in 3D
ContainerOrganisieren ihre Ladung – viele
Container das logistische Netz
FAHRZEUGE und STAPLERorganisieren sich im Schwarm.
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Was bedeutet Smart Maintenance?
Deutschland braucht Smart Maintenance für die Industrie 4.0
Historie
Mechanische
Komponenten
Einzelne Maschinen
& Anlagen
Historische Daten &
Erfahrungswissen
Reaktive
Instandhaltung
Damit die Smart Factories der Industrie 4.0 Wirklichkeit werden können,
muss sich die Instandhaltung zur Smart Maintenance weiterentwickeln.
Industrie 4.0
Digitalisierung der
Produktions-Anlagen
Übergreifende Vernetzung
Big Data / höhere
Komplexität
99,9%
Verfügbarkeit
Smart Maintenance
Mehr IT in der
Instandhaltung
Kooperation von Betreiber,
Hersteller und Lieferanten
Wissensmanagement
verfügbarkeitsorientierte
Instandhaltung
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Was bedeutet Smart Maintenance?
Zentrale Anforderungen an die Smart Maintenance
Beherrschung der technischen und konzeptionellen Komplexität – Organisation
der Anforderungen an die digitalisierte Produktion
Bedarfsgerechte Verbesserung von Verfügbarkeit, Flexibilität und
Wandlungsfähigkeit, um eine Produktion im Kundentakt zu erreichen
Ausrüstung bestehender Anlagen und Maschinen,
um Industrie 4.0-Fähigkeit auf dem Shopfloor zu realisieren
3
1
2
Zwei von drei Anlagen weltweit sind älter als 15 Jahre
70 % der Unternehmen haben Probleme bei der
Planung von Wartungsintervallen
Jährlicher Suchaufwand nach Informationen in der
Industrie: 23 Mio. Arbeitstage
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Was bedeutet Smart Maintenance?
Paradigmenwechsel: Vom Getriebenen zum Treiber
Instandhaltung ist
der weiteste
Anwendungs-
bereich des
Internet der Dinge
(IoT)
Hauptsächlicher
Nutzen des permanenten
Systemabbildes in der
Industrie 4.0 ist die
Koordination von
Instandhaltungs-
maßnahmen
Kosteneinsparung in der
Instandhaltung ist einer der
wichtigsten Gründe für WLAN in
der Industrie
The example that excites
[…] me the most revolves
around maintenance.
Companies could deploy
systems in which nothing
fails.
VDI
2009
World Economic Forum 2015
Bitkom 2014
Industrial Internet
Consortium 2015
Die Smarte Instandhaltung ist nicht irgendein Teilbereich von Industrie 4.0!
Sie wird als Treiber Industrie 4.0 vielfach erst ermöglichen.
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Smart Factory
Was bedeutet Smart Maintenance?
Paradigmenwechsel: Vom Getriebenen zum Treiber
Bildquellen: in Anlehnung an IFCC GmbH, © nils.ackermann.gmail.com, depositphotos.com
Smart Production
Produktion
Smart
Maintenance
Verfügbarkeit
Smart Services
Dienstleistung
Automatisierung und Digitalisierung
erfordert erfordert
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AGENDA
Fraunhofer und Industrie 4.0
Was bedeutet Smart Maintenance?
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Lösungsansätze – so kann es funktionieren!
Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
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Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
?
Produktion und Instand-
haltung planen
getrennt
Gemeinsame
Planung von
Produktion und
Instand-haltung
Geringe Flexibilität
Flexibles
Agieren und
Reagieren bei
Änderungen
?
Stark personen-
gebundenes Know-how
Wissens-
management
?
Ersatzteil-wesen ist
nicht strukturiert
Anforderungs-
gerechtes
Ersatzteil-
management
?
Instand-haltung ist
nur Kosten-verursacher
Wertbeitrag der
Instand-haltung
ist bekannt
?
Über-wiegend reaktive Instand-haltung
Verfügbarkeits-
orientierte
Instand-haltung
?
© Fraunhofer · Slide 17
Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
?
Produktion und Instand-
haltung planen
getrennt
Gemeinsame
Planung von
Produktion und
Instand-haltung
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Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Gemeinsame Planung von Produktion u. Instandhaltung
Lösungsansatz 1 Lösungsansatz 2
Bildquelle: https://www.himac.de/mediathek/bilder/projektplanung_plantafel.940x632.jpg
http://blog.verner-panton.de/wp-content/gallery/amoeba/amoebe_amoeba_vitra_verner_panton_
orange_purple_lila_violett_tagwerc_grossraum_buero_tagwerc.jpg
© Fraunhofer · Slide 19
Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
Über-wiegend reaktive Instand-haltung
Verfügbarkeits-
orientierte
Instand-haltung
?
© Fraunhofer · Slide 20
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung
Bildquelle: Fotolia_111603873
Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine
effiziente Instandhaltungs-Planung
Produktions-
Daten
Instand-
haltungs-
daten
Hersteller-
daten
© Fraunhofer · Slide 21
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung
Beschreibung Diagnose PrognoseHandlungs-anweisung
Was ist passiert? Warum ist es passiert? Was wird passieren? Was muss ich tun?
vorausschauendreaktiv
1 2 3 4
Die bedarfsgerechte Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen erfordert
bedarfsgerechte Informationen.
Die bedarfsgerechte Kombination und Bereitstellung von Daten und Informationen bietet neue
Möglichkeiten:
Bilder v.l.n.r.: © masterzphotofo, fotomek, skvoor, Art3D / Fotolia.com
© Fraunhofer · Slide 24
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung
Sensorik
Überwachung
Fernwartung
Übergreifendes
DatenmanagementCloud
Mobile Geräte
Augmented Reality
Digitale
Dokumentation
Die Technologien für eine smarte Instandhaltung
sind (nahezu) alle bereits vorhanden!
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Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Verfügbarkeitsorientierte Instandhaltung
Bildquelle: Salvagnini Deutschland GmbH, Fiber-Laser
ANLAGEN-STRUKTUR
Ort
Linie
Baujahr
Leistungsdaten
Relevante Bauteile
/ Stückliste
ZUKUNFT
Lebenszyklus
Nutzungs-intensität
Retrofits/
Umbauten
PRODUKTION
Nutzungs-Daten
Produktions-
programme
Belastung
…
INSTANDHALTUNG
IH-Planung
Störungen/
Historie
Ersatzteilbedarfe
Anlagenzustand/
Condition
Monitoring
Wieviel Restnutzung ist
möglich?
Instandhaltungs- & Ersatzteilbedarf
Wieviel Restnutzung
brauche ich?
© Fraunhofer · Slide 26
Bildquelle: https://www.industry.siemens.com/services/global/en/portfolio/plant-data-services/cloud-for-
industry/Documents/Onepager_MindSphere-Siemens-Cloud-for-Industry_3-44465-DFCS-B10065-00_de.pdf
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Verfügbarkeits-
orientierte
Instandhaltung
Beispiel Siemens
Mindsphere
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Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
Geringe Flexibilität
Flexibles
Agieren und
Reagieren bei
Änderungen
?
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Montag, 12.01 Dienstag, 13.01 Mittwoch, 14.01Donnerstag,
15.01
Teilnehmener 8:00 14:00 8:00 14:00 8:00 14:00 8:00 14:00
Herr Maier
Herr Schneider
Frau Sonntag
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen
Webservice:
Personengruppen stimmen über Termine ab
Nutzung sozialer Netzwerke im
Unternehmen
Mitarbeitergruppen stimmen über ihre
kurzfristigen Arbeitseinsätze zu einem
vorgegebenen Termin eigenverantwortlich ab
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Zusagen
Absagen
Samstag
geht leider
nicht.
Status:
7 Mitarbeiter angefragt,
1 Rückmeldung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen
Ich kann
diesen
Samstag
arbeiten.
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Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Flexibles Agieren und Reagieren bei Änderungen
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Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
Stark personen-
gebundenes Know-how
Wissens-
management
?
© Fraunhofer · Slide 32
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Wissensmanagement
Escape Game: Unterstützung der Instandhaltungsprozesse durch die Augmented
Reality-Technologie mittels Smart Devices wie Tablet, Datenbrille
© Fraunhofer · Slide 33
© Fraunhofer · Slide 34
Quelle: In Anlehnung an: Andreas Weber / Maintenance Gipfel 2017
Asset
Betreiber
Technik-
anbieterAkademia
Fach-
verband A
Fach-
verband B
BDI
Politik
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Wissensmanagement
© Fraunhofer · Slide 35
Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
Ersatzteil-wesen ist
nicht strukturiert
Anforderungs-
gerechtes
Ersatzteil-
management
?
© Fraunhofer · Slide 36
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Ersatzteilwesen
…der ideale logistische Raum ist leerOrdnung wird überbewertet….
© Fraunhofer · Slide 37
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Ersatzteilwesen
Ziel
finden
Kennzahlen definieren
Prozesse gestalten
Gesamt-
Konzept
erstellen
Technologien auswählen
UmsetzenStamm-
daten
erfassen
Strategien
festlegen
1 2
3
4
87
9 10
Strategien
zuordnen
5
Beschaffen und
Bestände optimieren
6
© Fraunhofer · Slide 38
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Ersatzteilwesen
www.et-checkliste.de
Sie beantworten 15 Fragen und
erhalten von den Fraunhofer-Experten
eine Analyse Ihrer aktuellen Situation
und eine Handlungsempfehlung.
– abhängig von Ihren
unternehmensspezifischen Zielen.
Die Checkliste ist im Internet frei
verfügbar unter:
Die Daten werden nur genau für diesen Zweck verwendet und nicht anderweitig genutzt.
© Fraunhofer · Slide 39
Gegenwärtige Situation in vielen Unternehmen
Smarte Instandhaltung
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
Instand-haltung ist
nur Kosten-verursacher
Wertbeitrag der
Instand-haltung
ist bekannt
?
© Fraunhofer · Slide 40
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Wertbeitrag der Instandhaltung
Voraussichtliche Kosten
für die Durchführung
einer Maßnahme
- Personal
- Material
- Geplante
Stillstandszeit
Voraussichtliche
Kosten beim
Stillstand- Ungeplante Ausfallzeit
- Qualitätsverlust
- Kundenverlust
Abnutzungsgrenze
Optimum ?
© Fraunhofer · Slide 41
AGENDA
Fraunhofer und Industrie 4.0
Was bedeutet Smart Maintenance?
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Lösungsansätze – so kann es funktionieren!
Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen – So geht es los.
© Fraunhofer · Slide 42
VorgehensmodellUmsetzung von Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen
Digitalisierungs-Strategie
Reifegrad-Modell
Leuchttürme und Handlungsfelder
Mensch und Digitalisierung
Geschäfts-modelle
Wahrnehmung beim Kunden
Vision und Kultur
© Fraunhofer · Slide 43
Smart Maintenance als entscheidender Teil Ihrer Digitalisierungsstrategie
Handlungsfelder – Das müssen Sie im Griff haben!
Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung
Gemeinsame
Planung von
Produktion und
Instand-haltung
Flexibles
Agieren und
Reagieren bei
Änderungen
Wissens-
management
Anforderungs-
gerechtes
Ersatzteil-
management
Wertbeitrag der
Instand-haltung
ist bekannt
Verfügbarkeits-
orientierte
Instand-haltung
© Fraunhofer · Slide 44
VorgehensmodellUmsetzung von Smart Maintenance in Ihrem Unternehmen
Erfassen:
„Wo liegen
meine
Probleme
heute?“
Bewerten der
Schwachstellen
und Ableitung
von Handlungs-
feldern
Plakative
Beispiele als
„Leuchtturm“
schnell
umsetzen
Überzeugen
aller Beteiligter
Fahrplan zur
Umsetzung
erarbeiten
• Schwingungssensoren nutzen
• Verfügbarkeit verketteter Anlagen
ermitteln
• Mobile Lösung einführen
• ….
© Fraunhofer · Slide 45
Industrie 4.0 wird auch Sie treffen
„Es gibt kein geeigneteres Anwendungsfeld für
Industrie 4.0 als Ihre Instandhaltung!“
Thomas HellerDr.-Ing.
Abteilungsleiter
Anlagen- und Servicemanagement
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4 l 44227 Dortmund
Telefon +49 231 9743-444 l Mobil +49 173 2722285
[email protected] l www.iml.fraunhofer.de