die digitale lebenslaufakte · 2018. 9. 21. · standardisierte anlagenstruktur: rds-pp®, kks...
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Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016
Die digitale Lebenslaufakte:Übersicht, Stand der Technik und Diskussion
Johannes Schmidt
Quelle: Christopher Sessums
Dipl.-Ing.(BA), M.Sc. Informatik
Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Leipzig (URZ) und am
Institut für Angewandte Informatik (InfAI) e. V.
Standardisierung
Mitglied der Arbeitsgruppe „Global Service Protocol“ und Arbeitsgruppenleiter
„AK Dokumentation“ des FGW e.V.
Obmann des Gremiums zur DIN SPEC 91303
Technischer Reviewer zur VGB Richtlinie RDS-PP für Windenergieanlagen
Mehr zur Person
http://bis.informatik.uni-leipzig.de/JohannesSchmidt
https://www.xing.com/profile/Johannes_Schmidt118
Zur Person
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten2
Einführung
Grundlagen und Normen
Lebenslaufakte
Digitale Lebenslaufakte
Zusammenfassung
Inhalt
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten3
Einführung
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten4
Quelle: roovuu
ist Grundlage (fast) aller Tätigkeiten
Handlungs- und Betriebsanweisungen
Gefahrenhinweise
ist wichtigstes Element in der Kommunikation
mit Dritten
ist lebendiger und langlebiger Wissensschatz
Aber
Aufwand > Zeitdruck > Kosten
Unwissenheit über Dokumentationspflichten
Gesamtdokumentation: ein alter Hut?
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten5
Quelle: Erik Drost
Befragung zum Wissensmanagement für technische Anlagen
(durchführt Q2 – Q3 2015)
Zwischenergebnisse
> 80% sind auf Gesamtdokumentation oder Teile davon angewiesen
> 80 % kommunizieren täglich über Dokumentationen
Anlagendokumentation ist von besonderer Wichtigkeit
Vollständigkeit und Aktualität werden als schlecht oder eher schlecht
eingeschätzt, insbesondere bei der Anlagendokumentation
Auswirkung eines gemeinsamen Standards
verbesserter Zugang zur Gesamtdokumentation
Erhöhung der Qualität der eigenen Arbeit
Bedarf einer überbetrieblichen Gesamtdokumentation
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten6
Quelle: Universität Leipzig, Veröffentlichung der Studie für Ende Februar geplant
Steigende Dynamik im Stromerzeugungsmarkt
Erneuerbare-Energie-Anlagen
Liberalisierung
Ändernde Rahmenbedingungen durch technische Innovationen und
Gesetzgebungen
Digitalisierung
Verstärkte Dienstleistungsorientierung
Dynamische Wertschöpfungsnetze
Business Collaboration braucht
Standards und effiziente
IKT-Unterstützung
Bedarf einer überbetrieblichen Gesamtdokumentation
BWE Seminar Technische Betriebsführung von Windparks, Johannes Schmidt7
Quelle: Leo Grübler
Grundlagen und Normen
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten8
Qu
elle: Han
s Din
kelberg
Standardisierte Anlagenstruktur: RDS-PP®, KKS
Betriebsdaten: Zahlreiche IEC Normen
Dokumente und Dokumentationen
Dokumentenarten (DIN EN 61355, VGB B 103)
Dokumenteninhalte (DIN EN 13460)
Metadaten (DIN EN 82045)
Dokumentationsstrukturen (VGB-S-831-00)
Produktdaten: DIN 4002, eCl@ss
Anlagenzustand: ZEUS, EMS
Lebenszyklus, Rollen, Tätigkeiten und Prozesse
Lebenslaufakte (DIN SPEC 91303)
Normen und Standards
9 BWE Seminar Technische Betriebsführung von Windparks, Johannes Schmidt
Bezugsobjekte
Datenaustauschformate
Struktur und Inhalt der Gesamtdokumentation
Digitale Rechtskataster können helfen, die Übersicht zu behalten
Immer aktuell
Teilweise kommentiert und aufbereitet
Teilweise in andere Software integrierbar
Technische Anlage ist juristisch ein vielschichtiges Objekt
Stationäre elektrisch Anlage
Genehmigungsbedürftige Anlagen nach BImSchG
Maschine
Arbeitsstätte
Versicherungen, der Anlagenbetreiber, Sachverständige usw. können
weitere Dokumente einfordern
Dokumentationspflichten
BWE Seminar Technische Betriebsführung von Windparks, Johannes Schmidt10
Lebenslaufakte für
Erneuerbare-Energie-
Anlagen nach
DIN SPEC 91303
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten11
Qu
elle: DIN
Fortschreibung der Übergabedokumentation des Anlagenherstellers mit
der Betriebs- und Rückbaudokumentation durch den Anlagenbetreiber
bzw. Betriebsführer
Chronologische, vollständige Dokumentation zur Anlage entlang des
gesamten Anlagenlebenszyklus
Rekursives Konzept
Obligatorischer Anlagenbezug
Rollenbezug
Ganzheitlich und vollständig
Inner- und überbetriebliche Bedeutung
Implementierung der Lebenslaufakte wird
digitale Lebenslaufakte genannt
Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen (DIN SPEC 91303)
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten12
!Koss
Quelle: bse Engineering Leipzig GmbH / InfAI e.V., alle Rechte vorbehalten
Ziele der Lebenslaufakte nach DIN SPEC 91303
Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,
Alle Rechte vorbehalten13
Strukturgebende Elemente
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten14
Dokumentenstruktur Dokumentenart
Betriebsdaten
Anlagenstruktur Erzeugnisstruktur Merkmale
Anlagenzustand
Quelle: Eigene Darstellung, vereinfacht nach DIN SPEC 91303
Strukturgebende Elemente
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten15
Dokumentenstruktur Dokumentenart
Betriebsdaten
Anlagenstruktur Erzeugnisstruktur
Quelle: Eigene Darstellung, vereinfacht nach DIN SPEC 91303
Dokument
Information
Informationssatz
Ereignis RolleLebenszyklusphaseKünftige Erweiterung
Rekursiv
Sicht
Lebenslaufakte Rekursiv
Zusammenhänge Normen
Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,
Alle Rechte vorbehalten16
DIN EN 61355-1
DIN EN 81346-1
Funktion Produkt Ort
Anlagenstruktur
DIN 199-5
Erzeugnisstruktur
DIN EN 82045
Dokumentenstruktur
DIN EN 61400-25
DIN EN 61850-7
Betriebsdaten
Stammdaten
und
Merkmale
Quelle: Eigene Darstellung, enthalten in DIN SPEC 91303
FG TR 7 D2
Zustand
... ...
Definieren Informationsprofil
Gruppierte Informationsbedarfe der Akteure
Fünf elementare Sichten
Ökonomisch
Rechtlich
Stofflich
Technisch
Technologisch
Sichten spezifische Informationen
Schwerpunkt Sicht
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten17
Quelle: Dennis Skley
Unterstützender methodische Ansatz durch das Projekt:
Dokumentenflussanalyse
Anwendungsbereich: Schwach strukturierte Prozesse
Ziel: Identifikation von Dokumentenbeziehungen
Systematik
Aufbauend auf Dokumentenartenklassifikation
Übernahme und Zusammenfassung von Literaturquellen
Empirisch und kollaborative Methodik möglich
Potential: Auswertung der Vollständigkeit der
Gesamtdokumentation
Dokumente in der Lebenslaufakte
18
Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,
Alle Rechte vorbehalten
Dokumentenflüsse - DocReq
19
Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen, Hamburg, 09.12.2015,
Alle Rechte vorbehalten
D1 D1´
D2
R1 R2
R3B1
DA1
DA2
DA3
DM1 DM2Informationsfluss
Rollenbeziehung
Lebenszyklusphase 1 Lebenszyklusphase 2Zeit
LegendeDM: Dokumentenmetadaten, D: Dokument, DA: dokumentierte Aktivität, R: Rolle, B: Bezugsobjekt
Quelle: Eigene Darstellung, Cvtec Konsortium
Digitale Lebenslaufakte
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten20
Digitale Lebenslaufakte ist ein integriertes Informationssystem
Dokumentenmanagementsystem (DMS)
Betriebsdatenerfassungssystem (BDE)
Instandhaltungsmanagementsystem (WfMS)
Rechtsregister / -kataster
Leitführungssysteme (SCADA, CMS)
…
Systemabgrenzung
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten21
Lebenslaufakte
Struktur und Prozesse
Informationsmodell
Informationssystem
Quelle: Eigene Darstellung
Harmonisierte Datenmodelle für effizienten Datenaustausch
Gemeinsame überbetriebliche Prozesse
Anwendung der Sichten (Informationsbedarfs im Anwendungskontext)
Datenschutz und Datensicherheit
Einbindung in bestehende Unternehmensarchitekturen
Herausforderungen
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten22
Zusammenfassung
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten23
Quelle: brewbooks
Strukturierte Gesamtdokumentation zur Anlage für alle wichtig
Gemeinsame Lebenslaufakte heute noch nicht etabliert
Notwendige Standards und Normen vorhanden
Intelligente Kombination
Digitale Lebenslaufakte Gegenstand der Forschung
Zusammenfassung
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten24
Datenaustauschformat, dessen Definition auf Standards und Normen
basiert (siehe u.a. Common Information Model)
Einheitliche Prozesse im Umgang mit der Lebenslaufakte
(branchenspezifisch)
Entscheidungsunterstützung mit Hilfe einer intelligenten Lebenslaufakte
(Smart Data, Smart Maintenance, …)
Dokumenten- und Datenerfassung
Einführungsprozesse und Akzeptanz
Weitere Aspekte
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten25
Kontakt
Universität Leipzig
Universitätsrechenzentrum
Augustusplatz 10
04109 Leipzig
Internet: http://www.bis.uni-leipzig.de/
JohannesSchmidt
Telefon: +49 341 97-32280
E-Mail: jschmidt@informatik.uni-leipzig.de
Ein integratives Rahmenwerk zum ganzheitlichen Wissensmanagement
im Lebenslauf von technischen Anlagen
Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF)
Laufzeit 09/2014 bis 08/2016
Webseite: http://www.cv-tec.de
Forschungsprojekt CVtec
27 Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten
Forschungsprojekt CVtec
28
ProduktionFacility
Management
Anlagenbau
Quelle: Michael Kötter Quelle: Bilfinger SE Quelle: avramc
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten
Konsortium und Partner
29
Forschungskonsortium
Partner
<
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten
Ganzheitlichkeit und Interoperabilität
Stärkung der überbetrieblichen Kooperation
Verbessertes Wissensmanagement
Verbesserte Entscheidungsunterstützung
Etablierung einer gemeinsamen digitalen Lebenslaufakte für den
gesamten Anlagenlebenszyklus
Ziele des Projektes
30 Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten
Schmidt et. al. 2016: Johannes Schmidt, Christian Zinke, Andreas Nareike und
Sebastian Pfaffel: Erhebung und Auswertung von Dokumentenflüssen in der
Instandhaltung von technischen Anlagen, 37. VDI/VDEh-Forum Instandhaltung,
Berlin (angenommen)
Schmidt und Pfaffel 2015a: Johannes Schmidt und Sebastian Pfaffel:
Supporting Business Collaboration for Operation and Maintenance: Introducing
the Digital Plant Lifecycle Record In: Offshore Wind R&D Conference October 13-
15, 2015, Bremerhaven. 2015
Schmidt und Pfaffel 2015b: Johannes Schmidt und Sebastian Pfaffel:
Herausforderungen und technische Ansätze zur Unterstützung der Kollaboration
in der Instandhaltung von Windenergieanlagen In: 36. VDI/VDEh-Forum
Instandhaltung 2015, Aachen. 2015
Quellen und weiterführende Literatur
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten31
Zinke et. al. 2015: Christian Zinke, Johannes Schmidt und Andreas Nareike:
Supporting knowledge-centered Business Collaboration for Wind Power Plants In:
16th IFIP Working Conference on VIRTUAL ENTERPRISES, PRO-VE 2015, Albi,
France, 5 -7 October 2015. 2015
Schmidt et. al. 2015: Johannes Schmidt, Christian Zinke und Andreas Nareike:
Niemand allein weiß genug: Vorschlag einer erweiterten
Dokumentenflussanalyse, MKWI 2016 (in Begutachtung)
Schmidt et. al. 2014: Johannes Schmidt, Frank Krause, Siegfried Schülter,
Bernd Heintz und Christoph Paulitsch: Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-
Anlagen In: EUMONIS Software- und Systemplattform für Energie- und
Umweltmonitoringsysteme (Editors: Stefan Kühne, Martin Jarosch-Mitko und
Boris Ansorge), Leipziger Beiträge zur Informatik. InfAI. 2014
Quellen und weiterführende Literatur
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten32
Schmidt et. al. 2013: Johannes Schmidt, Antonius van Hoof und Stefan Kühne:
Konzeption einer digitalen Lebenslaufakte für Erneuerbare-Energie-Anlagen In:
Energieinformatik 2013, 2. D-A-CH Energieinformatik Konferenz, Wien, 12. - 13.
November 2013 (Editors: Peter Palensky). Österreichische Computer
Gesellschaft. 2013
Schmidt und van Hoof 2013: Johannes Schmidt und Antonius van Hoof:
Architektur einer Service Plattform zur Unterstützung des Betriebs erneuerbarer
Energieanlagen In: Proceedings of the 11th International Conference on
Wirtschaftsinformatik (WI2013) (Editors: Rainer Alt und Bogdan Franczyk). 2013
Schmidt 2013: Johannes Schmidt: Zwischenbetrieblicher Datenaustausch im
Rahmen der technischen Betriebsführung für Erneuerbare-Energie-Anlagen In:
Tagungsband zum Doctoral Consortium der WI 2013 (Editors: Thorsten
Eymann). 2013
Quellen und weiterführende Literatur
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten33
Schmidt und van Hoof 2012a: Johannes Schmidt und Antonius van Hoof:
Towards a Cooperative Life Cycle Documentation for Distributed Renewable
Energy Power Plants In: 2012 7th International Conference on System of
Systems Engineering (SoSE 2012) . 2012
Schmidt und van Hoof 2012b: Antonius van Hoof und Johannes Schmidt:
Anlagendokumentation für erneuerbare Energieanlagen: Kooperative Aspekte
einer Lebenslaufakte In: Betriebsführung und Instandhaltung regenerativer
Energieanlagen: Fachtagung BIREA am 24. und 25. September 2012 in Leipzig
(Editors: Stefan Kühne und Johannes Schmidt), Leipziger Beiträge zur
Informatik, Band 38. LIV. 2012
Quellen und weiterführende Literatur
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten34
Sonnenberg et. al. 2012: Michael Sonnenberg, Johannes Schmidt und Stefan
Kühne: Klassifikation von Dienstleistungen der technischen Betriebsführung
regenerativer Energieanlagen In: Betriebsführung und Instandhaltung
regenerativer Energieanlagen: Fachtagung BIREA am 24. und 25. September
2012 in Leipzig (Editors: Stefan Kühne und Johannes Schmidt), Leipziger
Beiträge zur Informatik, Band 38. LIV. 2012
Sonnenberg et. al. 2012: Michael Sonnenberg, Johannes Schmidt und Stefan
Kühne: Klassifikation von Dienstleistungen der technischen Betriebsführung
regenerativer Energieanlagen In: Smart Services and Service Science:
Proceedings of the 4th Internaional Symposium on Services Science, Leipzig
(Germany), September 25, 2012 (Editors: Kyrill Meyer und Nizar Abdelkafi),
Leipziger Beiträge zur Informatik, Band 36. LIV/InfAI. 2012
Quellen und weiterführende Literatur
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten35
VGB PowerTech: RDS-PP® Application Guideline Part 32: Wind Power Plants.
Anwendungsrichtlinie Teil 32: Windkraftwerke. VGB-Standard VGBS-823-32-
2014-03-EN-DE. Essen: VGB Power Tech e.V.; 2014.
VGB PowerTech: Lieferung der Technischen Dokumentation (Technische
Anlagendaten, Dokumente) für Anlagen der Energieversorgung. VGB-Standard
VGB-S-831-00 (EX R 171). Essen: VGB Power Tech e.V.; 2015.
FGW TR7 D2: Instandhaltung von Kraftwerken für Erneuerbare Energien —
Rubrik D2: Zustands‐Ereignis‐Ursachen‐Schlüssel für Erzeugungseinheiten
(ZEUS), Revision 1; 2013.
FGW TR7 D3, Instandhaltung von Kraftwerken für Erneuerbare Energien —
Rubrik D3: „Globales Service Protokoll (GSP)“, Revision 0, 2014
Quellen und weiterführende Literatur
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten36
DIN SPEC 91303: Bestandteile und Struktur einer Lebenslaufakte für
Erneuerbare-Energie-Anlagen, DIN e.V., 2015-05
DIN SPEC 91310: Klassifikation von Dienstleistungen für die
technische Betriebsführung von Erneuerbare-Energie-Anlagen, DIN e.V.,
2014-08
Quellen und weiterführende Literatur
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten37
Christopher Sessums, CC BY-SA 2.0
Roovuu, CC BY-SA 2.0
Erik Drost, CC BY 2.0
Leo Grübler, CC BY-ND 2.0
Hans Dinkelberg, CC BY 2.0
!Koss, CC BY-ND 2.0
Dennis Skley, CC BY-ND 2.0
brewbooks, CC BY-SA 2.0
Michael Kötter, CC BY-NC-SA 2.0
Bilfinger SE, CC BY-ND 2.0
Avramc, CC BY-NC-SA 2.0
Bildnachweise
Betrieb und Instandhaltung, Dresden, 21.01.2016, Alle Rechte vorbehalten38
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