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Organisation der Instandhaltung in der Smart Factory
Mobile Lösungen für IH und Service, 21. - 22. Oktober 2015, Düsseldorf
Dezentral und autonom: von der Theorie in die Praxis
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AGENDA
Was ist Fraunhofer?
Welche Bedeutung hat die Instandhaltung in Industrie 4.0?
Wie sieht eine Industrie 4.0 –Unternehmensorganisation aus?
Was muss ich tun? Was kann ich gewinnen?
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Fraunhofer IML
Joseph von Fraunhofer (1787 – 1826)
Forscher
Entdeckung der »Fraunhofer-Linien« im Sonnenspektrum
Erfinder
Neue Bearbeitungsverfahren für Linsen
Unternehmer
Leiter und Teilhaber einer Glashütte
© Fraunhofer-Gesellschaft
»Fraunhofer-Linien«
© Deutsches Museum
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Fraunhofer IML
Fraunhofer Institute
66 Institute und selbstständige Forschungseinrichtungen
rund 22 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Fraunhofer in Deutschland
Ausgewählte Tätigkeitsfelder
IUK-Technologie
Life Sciences
Light & Surfaces
Mikroelektronik
Produktion und Logistik
Werkstoffe, Bauteile
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DAS FRAUNHOFER IML
Weltweit größte Logistikforschungseinrichtung
Gegründet 1981
Rund 500 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen
Projekte mit Industrie, Handel und Dienstleistern
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Fraunhofer IML
Themenfelder des Fraunhofer IML
Total Productive Management
Bestandsmanagement in Netzwerken
Ersatzteil-Logistik
Cloud-Computing
Wissens-management Beschaffungs-
Strategien
Prozess-Gestaltung Stammdaten-
Management
Change-Management
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AGENDA
Was ist Fraunhofer?
Welche Bedeutung hat die Instandhaltung in Industrie 4.0?
Wie sieht eine Industrie 4.0 –Unternehmensorganisation aus?
Was kann ich gewinnen?
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Smart Maintenance für die Smart Factory
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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Smart Maintenance für die Smart Factory
Beispiel: Schwarmlogistik
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Smart Maintenance für die Smart FactoryBeispiel: inBin
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Smart Maintenance für die Smart Factory
Das Ziel der Industrie 4.0 – die Smart Factory
Altersgerechte ArbeitsplätzeAutomatisierte Routineaufgaben Au
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Unterstützende Assistenzsysteme Training On-the-Job
Die Instandhaltung ist bereits heute an vielen Stellen der Treiber der „Smart Factory“.
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Smart Maintenance für die Smart Factory
acatech-Positionspapier „Smart Maintenance für Smart Factories“
Neue Instandhaltungs-Forschungslandschaft ist entstanden
Begeisterter Nachwuchs für die Instandhaltung ist vorhanden
Instandhaltung ist der Veränderungstreiber für neue Geschäftsmodelle in der Produktion und darüber hinaus
Standards und Normen für Smart Maintenance sind der Treiber des Erfolgs der Smart Factory
Wissensmanagement ermöglicht den Menschen, den veränderten Anforderungen einer Smart Maintenance gerecht zu werden
Die Instandhaltung gewährleistet die Beherrschbarkeit der Smart Factory
Wo müssen wir hin? Die Zielvision der POSITION
Ohne Instandhaltung 4.0 wird Industrie 4.0 nicht stattfinden.
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AGENDA
Was ist Fraunhofer?
Welche Bedeutung hat die Instandhaltung in Industrie 4.0?
Wie sieht eine Industrie 4.0 –Unternehmensorganisation aus?
Was muss ich tun? Was kann ich gewinnen?
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Ausgangssituation
Basis
Neue Technologien
Industrie 4.0 Organisation
Mein Unternehmen
heute
Was gibt es Neues?
Was ist das denn?
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Mein Unternehmen ist erst bei Industrie 2.5…
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Ausgangssituation
Neue Technologien
Industrie 4.0 Organisation
Mein Unternehmen
heuteWas gibt es
Neues?
Was ist das denn?
Was sind meine Ziele?
Wie läuft meine Instandhaltung heute?
Welche Maschinen und Anlagen werden betreut?
Wie sieht meine Anlagenstruktur aus?
Welche Ersatzteile werden benötigt?
Welche Kosten fallen an?
…
Basis
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Ziele definieren
Beispiele für Ziele
Erhöhung der Verfügbarkeit von Produktionsanlagen
Verbesserung der Instandhaltungsplanung
Entlastung der Instandhaltungsmitarbeiter
…
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Prozesse gestalten
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Prozesskosten bestimmen
LogiChain –Software für Logistik-Prozesskostenrechnung
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Anlagenstruktur
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Basis
Betrachtung aller Einflussfaktoren als Basis
Produktion• Produktions-
programm• Rüstwechsel• …
Anlagen-Struktur
• Ort• Linie• Baujahr• Leistungsdaten• Stücklisten• …
Instandhaltung• IH-Plan• Störungen/
Historie• Anleitungen
Ersatzteilwesen• Lagerorte/-
plätze• Lieferanten• Lieferzeiten• Bestände• …
Prüfung auf Industrie 4.0-
Lösungen kann jetztbeginnen
Anlage/
Equipment
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Betrachtung neuer Technologien
Industrie 4.0 Organisation
Mein Unternehmen
heuteWas gibt es
Neues?
Was ist das denn?
Neue Technologien
Basis
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Technologien der Industrie 4.0
ConditionMonitoring
Fernwartung
Mobile Devices
Global standardisierte Daten und Software
Cloud
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Technologien der Industrie 4.0
Augmented Reality
Intelligente Behälter
Digitale Dokumentation
3D-Druck von Ersatzteilen
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Das Schließen der Lücke
BasisIndustrie 4.0 Organisation
Mein Unternehmen
heuteWas gibt es
Neues?
Mein Unternehmen
morgen
Neue Technologien
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Smart Maintenance für die Smart Factory
Smart Maintenance
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Basis Industrie 4.0 Organisation
Neue Technologien
Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Industrie 4.0 als Verbindung zwischen neuen Technologien und „alten“ Anforderungen
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Zusammenführung der Informationen - Beispiel
Quelle: in Anlehnung an: Martin ThormannAnlagenzustandsorientierte Bedarfsplanung und integrierte Distributionsplanung zur kostenoptimierten Ersatzteilversorgung in After-Sales-Service-Netzen, Dissertation TU Dortmund 2015
Zustandsinformationen
Anlage Typ Inbetrie-nahme
Anzahl Wartungen
… Tägl.Betriebs-stunden
4829604 AT1 1997 5 … 162
8502766 AT5 2002 4 … 776
… … … … … …
Material AT1 AT2 AT3 … Einheit
Motor 0,000100 0,000026 0,000083 … Ausfälle/a
Pumpe 0,000040 0,000005 0,000022 … Ausfälle/a
… … … ………
Historische Daten Betriebsdaten ZustandsdatenPlanungsdaten
Berechnung
Prognose des Instandhaltungsbedarfs Planung der Instandhaltungstätigkeiten
Ausfallraten
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance Industrie 4.0 ermöglicht die Planung des Instandhaltungsbedarfs
Instandhaltungsbedarf ergibt sich aus der Verknüpfung aller relevanten Informationen
Produktion• Produktions-
programm• Rüstwechsel• …
Anlagen-Struktur
• Ort• Linie• Baujahr• Leistungsdaten• Stücklisten• …
Instandhaltung• IH-Plan• Störungen/
Historie• Anleitungen
Ersatzteilwesen• Lagerorte• Lieferanten• Lieferzeiten• Bestände
Anlagen-Zustand
Instandhaltungs-
bedarf
Anlage/
Equipment
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Nutzen der Industrie 4.0
Zusammenführung von Daten, Informationen und Wissen aus unterschiedlichsten Quellen
Reaktionsgeschwindigkeit und Reaktionsvermögen steigen
Situationsbezogene, unmittelbare Entscheidungs- und Handlungsfähigkeit entstehen
Viel höherer Anteil planbarer Tätigkeiten
Arbeitsorganisation wird flexibler
Operative Tätigkeiten sind anders umsetzbar
Unternehmerische Stabilität entsteht
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AGENDA
Was ist Fraunhofer?
Welche Bedeutung hat die Instandhaltung in Industrie 4.0?
Wie sieht eine Industrie 4.0 –Unternehmensorganisation aus?
Was muss ich tun? Was kann ich gewinnen?
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Überführung in eine neue Organisation
BasisIndustrie 4.0 Organisation
Mein Unternehmen
heuteWas gibt es
Neues?
Was ist das denn?
Neue Technologien
Das ist eine Management-Aufgabe!
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Vernetzung von Objekten in der Instandhaltung
Instand-haltungs-Aufgabe
Sind die Ersatzteile im Lager?
Wo?
Ist das nötige
Werkzeug da?
Wann können
fehlende Teile
geliefert werden?
Welche Dienstleister
können helfen?
Sind die notwendigen
Kollegen verfügbar?
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KapaflexCy – Umsetzung »SchichtDoodle®«Mitarbeiter bekommen Einsatzanfragen auf ihre mobilen Endgeräte…
Ich kann diesen Samstag arbeiten.
Samstag geht leider nicht.
Zusatzschicht am Samstag durchführen
Einsatzanfrage auf
Smartphone
Kundenauftrag: 5000 Glühkerzen bis Montag
„Meistercockpit“ für Einsatzanfragen
Regeln des intelligenten Assistenten:
wer kann, wer darf, wer soll, wer möchte arbeiten
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Wer kann?
Erforderliche Kompetenzen
Wer darf?
Rechtliche, tarifliche Randbedingungen
Wer soll?
Tendenz und Stand Flexikonto
Wer möchte?
Persönliche Präferenzen
0 - ++
Prioritäten berechnen
Beziehungsregeln auswerten
Ausschluss nicht qualifizierter Mitarbeiter
KapaflexCy – Intelligenter Assistent »SchichtDoodle®«Prioritätsregeln
Auf Einhaltung der Vorgaben hinweisen
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KapaflexCy – Idee »SchichtDoodle®«
Doodle®
Webservice:
Personengruppen stimmen über Termine ab
KapaflexCy „SchichtDoodle®
“:
Mitarbeitergruppen stimmen über ihre kurzfristigen Arbeitseinsätze zu einem vorgegebenen Termin eigenverantwortlich ab
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Die Schritte in Richtung Umsetzung…
Formulierung einer Unternehmensstrategie Industrie 4.0
Abgleich der gegenwärtigen Situation mit den Handlungsfeldern – GAP Analyse und Relevanzprüfung
Entwicklung von Maßnahmen- und Ressourcenplänen
Schrittweise Umsetzung, z. B. Pilot
Ihre ROADMAP Industrie
4.0
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Eine Botschaft am Ende
Die Aufgaben in der Instandhaltung werden sich verändern.
Bildquelle: 585374_original_R_by_Dieter Schütz_pixelio.de.jpg
Der Mensch wird weiterhin das
wichtigste Element bleiben.
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Vielen Dank!
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Steuerung und Organisation der Smart Maintenance
Industrie 4.0 – Thesen für die Instandhaltung
Der Einsatz neuer Technologien zur Erfassung der -stets aktuellen- Situation und die Optimierung der Auswertung von Daten und Informationen unterstützen die
Mitarbeiter bei der Planung und Umsetzung der Instandhaltung.
Daten und Informationen müssen in Wissen umgewandelt werden. Quantitative und qualitative Daten und Informationen sind zu verknüpfen und zu interpretieren,
um anwendungsgerechte Unterstützung der Mitarbeiter zu liefern.
Know-how über effiziente Instandhaltung wird zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor
Ohne geeignete Assistenzsysteme ist die Instandhaltung der Zukunft der wachsenden Komplexität nicht gewachsen.
Nicht alle Instandhaltungsmaßnahmen können dezentral und autonom geplant und gesteuert werden.
Um das ganzheitliche Optimum zu erreichen, wird auch weiterhin eine zentrale Abstimmung unter den Beteiligten erforderlich sein!