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Instandhaltung in der Industrie 4.0:

Herausforderungen und Lösungen

für den betrieblichen Alltag

Markus Schroll ms@innowise.de

Summer School Steinhagen & Instandhaltungsnetzwerk Ostwestfalen-Lippe 26. Juni 2017, Jung Pumpen GmbH, Steinhagen

Thomas Heller thomas.heller@iml.fraunhofer.de

Heike Wulf hwu@efanrw.de

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Agenda

Besichtigung

Vorstellungsrunde

Einführung

Kartenabfrage und Diskussion: Erfolge und Herausforderungen

Pause

Gruppenarbeit an Thementischen

Schlussrunde (Zusammenfassung, Klärung offener Fragen/nächste Schritte, Unterstützungsmöglichkeiten)

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Besichtigung Technikum Jung Pumpen

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Vorstellungsrunde

je 2 Teilnehmer interviewen sich auf Basis des Steckbriefes

jeder Teilnehmer stellt im Anschluss seinen Interviewpartner vor (max. 1 Min./TN)

jedes „Paar“ muss eine Gemeinsamkeit darstellen

Ziele:

sich „richtig“ kennenzulernen

Netzwerkgedanken stärken

Potentiale für gegenseitigen Austausch und Unterstützung entdecken

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Instandhaltung 4.0: Eine kurze Einführung

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Industrie 4.0 – Was verbirgt sich dahinter?

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Industrie 4.0 – Vernetzung von Menschen und Objekten

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© Fraunhofer

Automatisierungsgrad und Industrie 4.0

Industrie 4.0 ≠ Vollautomatisierung

aber

Industrie 4.0 = Autonomisierung, Digitalisierung und

Dezentralisierung

Was bedeutet Industrie 4.0?

auf Basis cyberphysischer Systeme

© Fraunhofer

Was bedeutet Industrie 4.0?

CPS + Internet der Dinge = Alles wird autonom!

Intelligente Behälter sagen was zu entnehmen ist.

Smarte Boxen damit die Ware sicher den

Anforderer erreicht.

LKW fahren Güter u. Waren autonom.

FAHRZEUGE und STAPLER organisieren sich im Schwarm.

REGALE ordern selber ihren Nachschub.

MENSCHEN planen, steuern, vernetzen…

„All Systems will fail, the only question is when, and how frequently“ Aber…

© Fraunhofer

Der Weg zur Smart Maintenance

Zusammenführung von Informationen - Beispiel

Beschreibung Diagnose Prognose Handlungs-anweisung

Was ist passiert? Warum ist es passiert? Was wird passieren? Was muss ich tun?

vorausschauend reaktiv

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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

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Instandhaltung 4.0 in der Praxis: Was macht man mit den Daten?

Quelle: TU Chemnitz: S-CPS – Ressourcen-Cockpit für Sozio-Cyber-Physische Systeme https://www.tu-chemnitz.de/mb/FabrPlan/fo-thema5.php

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Instandhaltung 4.0: Die Bausteine

Technologie 4.0: Welche 4.0-Technologien sind für die Instandhaltung relevant und

bereits im Einsatz (z.B. intelligente Überwachungssysteme, Darstellung virtueller

Realitäten zur Unterstützung der Instandhalter vor Ort, autonome Transport- und

Lagersysteme)?

Arbeit 4.0: Wie verändert sich die Arbeit der Instandhaltung in der Industrie 4.0 (z.B.

neue Qualifizierungsbedarfe, selbstorganisierte Arbeitszeiten, Zusammenarbeit Mensch-

Maschine)?

Prozesse 4.0: Wie sind Instandhaltungsprozesse in der 4.0-Welt zu gestalten, welche

Prozessveränderungen in der Produktion haben Einfluss auf die Instandhaltung (z.B.

zunehmende Automatisierung und Vernetzung) und die dadurch erreichbare

Ressourceneffizienz?

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Eines ist sicher: Die Zukunft der industriellen Instandhaltung ist multimedial!

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und umfasst auch Kompetenzentwicklung und Wissensmanagement Unser OPO-Projekt (Oleon-Prozess-Optimierung) bei OLEON, Emmerich

Prozess beschreiben/ Wissen dokumentieren

(Text, Grafik, Dokument, Bild, Video etc.)

QR-Code platzieren/ scannen

Lernen/ Wissen abrufen

z.B. Bedienungs- anleitung per Video (von Azubis erstellt) Konzept: „Lernen durch Lehren“

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Quelle:

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Handlungsfelder in der Instandhaltung: Was man nicht digitalisieren kann

Instandhaltungsmanagement Festlegung von Zielen und Zielvereinbarungen, Entwicklung von Strategien, Definition von Instandhaltungsprozessen, Ableitung von Kennzahlen etc.

Selbstverständnis, Kultur und Kompetenzen

Ganzheitliche Betrachtung, Einbeziehung aller Bereiche, Offenlegung von Qualifizierungsbedarfen und Qualifizierung der Mitarbeiter, Aktivierung des betriebliches Vorschlagswesen etc.

Zusammenarbeit und Kommunikation Schadensanalyse (zusammen mit der Produktion und ggf. mit Maschinenherstellern), Erfahrungsaustausch mit internen und externen Kunden sowie Experten, Festlegung von Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten etc.

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Zur Vertiefung: Industrie 4.0 – Zentrale Informationsplattform www.plattform-i40.de

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Gruppenarbeit und Diskussion

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Instandhaltung 4.0 in Ihrem Unternehmen

Was ist aktuell die größte Herausforderung in Ihrer Instandhaltung?

Womit haben Sie in der Vergangenheit bereits gute Erfolge erzielt?

Bitte jeweils maximal 2 Karten pro Frage.

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Gute Erfolge in „meiner“ Instandhaltung

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Gute Erfolge in „meiner“ Instandhaltung (Ergebnis der Kartenabfrage)

Transparenz / IT Abläufe Personal Qualität

Kostentransparenz durch SAP-PM

Bedarfszettel für Werkzeuge reduziert die Häufigkeit der Entnahme

Qualifizierung von Instandhaltungs-MA (Mechatroniker)

Erfolgreicher Projektabschluss

Datenermittlung aus / im SAP-PM

Systematisches Vorgehen erhöht die Lebensdauer

Instandsetzungs-Aufgabe konnte auch ohne (die üblichen) Leistungsträger durchgeführt werden

Schnelle Instandhaltung

Digitalisierung der Einkaufsabwicklung

Wartung führt zu einer Reduzierung der Abgastemperatur

Gute Instandhaltung

Externe Aufschaltung vom Anlagenhersteller bei Störungen

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Aktuelle Herausforderungen

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Aktuelle Herausforderungen in der IH (Ergebnis der Kartenabfrage)

Strategie Datenanalyse und Kennzahlen

Qualifizierung Sonstiges

Verfügbarkeits-anforderung ist größer 100%

IT-Bremse lösen Neue Anforderungen im Betrieb – neue Qualifizierungsbedarfe

Betriebs-vereinbarung

Die richtige Strategie finden

Datenauswertung – Software-Auswahl

Mitarbeiter-Qualifizierung

Kosten/Nutzen-bewertung bei der Strategiewahl

Cloud-Lösung für den Mittelstand

Wissenstransfer

Wann ist der richtige Zeitpunkt für eine Maßnahme?

Akzeptanz bei Mitarbeitern

Definition des Themas Industrie 4.0 im Unternehmen

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Thementische: Gruppenarbeit zu den Herausforderungen

Gruppenarbeit der Teilnehmer an Thementischen (ca. 30-40 Minuten) Ziel: Erstellung Landkarte/MindMap/Tabelle zur jeweiligen Herausforderung

Vorstellung der Ergebnisse und Diskussion (ca. 10 Minuten/Thementisch)

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Gruppenarbeit: Qualifizierung für Industrie 4.0

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Gruppenarbeit Strategie – vorbeugende oder reaktive Instandhaltung

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Gruppenarbeit Strategie – vorbeugende oder reaktive Instandhaltung

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Sammlung von Praxistipps aus den bisherigen Instandhaltung 4.0-Workshops

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Praxistipps für die erfolgreiche Umsetzung

Einführung von EDV-Systemen

Definieren Sie zunächst die im EDV-System abzubildenden Prozesse und Zuständigkeiten

(bspw. Wartung, Reparatur, Ersatzteilbestellung, -einlagerung, - entnahme).

Holen Sie Angebote von verschiedenen Anbietern ein.

Lassen Sie mindestens 3 Anbieter präsentieren; beharren Sie bei der Anbieter-

Präsentation darauf, Ihre Prozesse im jeweiligen EDV-System darzustellen.

Denken Sie an die jährlichen Lizenzkosten: Wieviele Nutzer benutzen das System

gleichzeitig?

Berücksichtigen Sie nicht nur die Kosten, sondern auch Ihre erforderliche Eigenleistung:

Wer im Unternehmen ist für die Eingabe der Stammdaten verantwortlich? Stellen Sie

entsprechende Ressourcen zur Verfügung.

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Praxistipps für die erfolgreiche Umsetzung

Datenanalyse und Kennzahlen

Erfassen Sie nur die Daten, die Sie brauchen: Wer benötigt welche Daten WOZU?

Die Nutzung einer einheitlichen oder zumindest aufeinander abgestimmten Software reduziert Aufwand, Kosten und Störanfälligkeit.

Die Auswertung der Daten sollte automatisch erfolgen und möglichst keine Programmierkenntnisse erfordern.

Erleichtern Sie den Umgang mit den Daten: Benutzerfreundlichkeit und Visualisierung stehen an oberster Stelle!

Den Datenschutz nicht vergessen: Gesetzliche Vorgaben sind einzuhalten und die Mitarbeiter(vertretung) müssen frühzeitig mit ins Boot genommen werden.

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Praxistipps für die erfolgreiche Umsetzung

Anlagenverfügbarkeit

„Was ich nicht messen kann, kann ich auch nicht verbessern!“. Schaffen Sie eine Datengrundlage, die Ihnen Aufschluss darüber gibt, wo Sie Zeit und Qualitätseinbußen haben. Die OEE oder GAE-Berechnung kann hier eine sinnvolle Grundlage sein.

Erfassen Sie Störgründe auswertbar. Nehmen Sie sich die Zeit und überlegen sich die TOP 10 der Störungen aus der Vergangenheit und erstellen ein (nach Möglichkeit elektronisches) Formular, in dem einfach Störung und Zeit eingetragen werden können.

Suchen Sie gemeinsam nach Lösungen für die Störungen, z. B. durch KVP-Teams. Lassen Sie den Kollegen ausreichend Freiraum für die Durchführung und sparen Sie nicht mit Lob. Und: die benötigten Fähigkeiten sind nicht angeboren, überlegen Sie, welche Kompetenzen erforderlich sind und welche Schulungsmaßnahmen durchgeführt werden müssen.

Führen Sie Grundinspektionen an den relevanten Anlagen durch, um aktuelle Schwachstellen zu erkennen und Ihren Wartungsplan aufzustellen oder zu aktualisieren. Sie schaffen damit auch Verständnis dafür, warum die Zusammenarbeit zwischen Produktion und Instandhaltung für die Verfügbarkeit der Anlagen so wichtig ist.

„Was können die Bediener tun, was müssen die Instandhalter übernehmen?“ Autonome Instandhaltung ist als Begriff weit verbreitet, klappt aber häufig genug nicht richtig. Versuchen Sie das Thema Bedienerwartung gemeinschaftlich anzugehen. Besprechen Sie gemeinsam mit den Bedienern, was Sie tun können und vor allem, welche Qualifikation und Schulung sie dazu benötigen. Eine Grundinspektion ist hierfür eine gute Basis.

Unterschätzen Sie das Thema Kommunikation nicht, insbesondere die Rolle der Vorgesetzten. Wenn Sie eine Veränderung wollen, dann müssen Sie (u. a.) die unmittelbar Vorgesetzten mit ins Boot holen.

Messen Sie den Erfolg Ihrer Maßnahmen und stellen Sie ihn plakativ dar. Wenn eine höhere Anlagenverfügbarkeit Ihre Zielsetzung ist, dann finden Sie einen Ort und eine Darstellung, die für alle Beteiligte passend ist.

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Praxistipps für die erfolgreiche Umsetzung

Kommunikation und Abstimmung

Kommunikation ist sicherlich das am häufigsten unterschätzte Thema im betrieblichen Alltag. Glauben Sie nicht? Machen Sie einen Workshop mit unterschiedlichen Abteilungen wie Produktion, Einkauf, Instandhaltung, QS, Vertrieb. Stellen Sie die Frage, was gegenwärtig die größten Herausforderungen in Ihrem Unternehmen sind*. Entweder wird Kommunikation direkt als Nr. 1 genannt, oder die Probleme hängen direkt damit zusammen.

Überlegen Sie gemeinsam, welche Maßnahmen Sie zur Kommunikationsverbesserung einleiten können (Gruppenarbeit, Teamtafeln, gemeinsame Events, regelmäßige Workshops sind nur einige Beispiele).

Machen Sie Kommunikationserfolge messbar! Beschreiben Sie, was Sie verbessern wollen und woran Sie den Erfolg messen wollen. Bsp: Weniger Verluste in der Produktion durch rechtzeitige Kommunikation von Problemen am Anfang der Linie. „Wie kann ich das messen?“ Es wird Ihnen dazu gemeinsam etwas einfallen, was zu Ihrem Arbeitsalltag passt. Ganz sicher.

Vorgesetzte müssen auch hier Vorbild sein. Wenn die Abteilungsleiter nicht klar kommen, dann wird es für die Mitarbeiter umso schwerer.

Sie denken, Sie können es nicht alleine lösen. Engagieren Sie einen Kommunikationsexperten für Ihr Unternehmen. Ja, diese gibt es. Für die technischen Herausforderungen greifen Sie ja vermutlich auch auf Externe zu. Warum nicht dafür?

*) Natürlich bezogen auf den betrieblichen Alltag, der Verkauf von Unternehmensteilen an Investor Y oder die Absatzprobleme von Produkt X haben hier nichts zu suchen, Sie können nicht in einem Workshop gelöst werden.

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Praxistipps für die erfolgreiche Umsetzung

Qualifikation

Qualifikation sollte sich an Ihren Prozessabläufen orientieren – Welche Qualifikation benötigen Sie an welcher Stelle?

Eine Qualifikationsmatrix stellt die Fähigkeiten der Mitarbeiter den Anforderungen gegenüber. Daraus ergeben sich Schulungsbedarfe, aber auch Möglichkeiten für einen flexiblen Mitarbeitereinsatz.

Aufwände für Schulungen werden gerne unterschätzt.

Die Grafik über die zukünftigen Anforderungen (nachfolgende Seite) zeigt auch zukünftige Qualifikationsbedarfe.

Schulen Sie nicht nur technische Fähigkeiten – Kommunikationsfähigkeit ist oftmals noch wichtiger und lässt sich ebenfalls (in einem gewissen Rahmen) schulen.

Automatisierungstechnik wird mit zunehmender Digitalisierung immer wichtiger. Sehen Sie zu, dass keine zu große Abhängigkeit vom Anlagenhersteller entsteht.

Die Verfügbarkeit von Automatisierungstechnikern auf dem Arbeitsmarkt ist – insbesondere abseits der Metropolen und Konzerne – fast gleich 0. Hier müssen eigene Qualifizierungsmaßnahmen greifen.

Unterschätzen Sie das Thema Wissensmanagement und Wissenstransfer nicht. Gerade in der Instandhaltung gibt es häufig zu bestimmten Themen nur einen Wissensträger. Wie sieht ihr Plan B aus, wenn dieser Wissensträger nicht (mehr) im Hause ist?

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Quelle: Prof. Dr. Lennart Brumby

Übersicht

Die zukünftigen Anforderungen an die Instandhaltung

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Schlussrunde

Zusammenfassung

Klärung offener Fragen/nächste Schritte

Unterstützungsmöglichkeiten (z.B. Förderung)

Verabschiedung

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Ihre Ansprechpartner

innowise research & consulting GmbH

Bürgerstr. 15 47057 Duisburg

www.innowise.de

Tel.: 0203 / 3937 64-0

Markus Schroll ms@innowise.de

Thomas Heller thomas.heller@iml.fraunhofer.de

Heike Wulf hwu@efanrw.de

Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4

44227 Dortmund www.iml.fraunhofer.de

Tel.: 0231 / 9743-444

Effizienz-Agentur NRW Regionalbüro Bielefeld

Meisenstr. 96 33607 Bielefeld

www.ressourceneffizienz.de

Tel.: 0521 / 2997-397