Industrie DIGITALE BAUSTELLE

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1 Page Seite 1 Digital Workflow Engineering vs. Construction Michael Matthies Idee Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Industrie 4.0 für technische Projekte in der Prozessindustrie Digitale Kette vom Engineering zu Construction Intelligente Logistik

2 Plant Life Cyclein Projekten Disposal/ Reconstruction Idea Engineering OPEX Projekte (Instandhaltungs- und Turnaround Projekte) Maintenance Turnarounds Operation Projekt Daten = Plant Life Cycle Daten Assembly/ Construction Procurement CAPEX Projekte (Investitionsprojekte) PLANT LIFE CYCLE Technische Projekte und Maßnahmen im Anlagen Life Cycle

3 Digital Workflow Prozessoptimierung Prozessoptimierung unter Anwendung modernster digitaler Technologien als ein entscheidender Hebel für mehr Effizienz im Projekt Wettbewerb und Personalverknappung fordern permanente Produktivitätssteigerung. Arbeitsabläufe müssen effizienter, häufig parallelisiert werden. Das erfordert ein konsistentes Datenmanagement und ggf. Anpassung der Unternehmensstruktur Die konventionellen Potentiale sind weitestgehend ausgeschöpft. Ein Technologiesprung ist erforderlich. Seite 3

4 Industrie 4.0 Die DIGITALE ANLAGE Digital Engineering Das gemeinsame Ziel Digital Engineering Abbildung der digitalen Prozesskette Die Herausforderung Die Entwicklung interdisziplinärer, integrierter Konzepte um Disziplingrenzen zu überwinden Die gemeinsame Vision Die DIGITALE ANLAGE- sie kann die Herausforderung meistern Seite 4

5 Industrie 4.0 Die DIGITALE ANLAGE Digitale Anlage (Urbas 2012, in Anlehnung an VDI ) Die Digitale Anlage ist der Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von Digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden. Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung, Evaluierung und laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen, Prozesse und Ressourcen der realen Anlage in Verbindung mit dem Produkt. Seite 5

6 Industrie 4.0 Project Collaboration mit Office 365 Digital Engineering - Heute WEB basierte Projektplanung, -verfolgung, -steuerung & -collaboration Enterprise Multiprojekt Management für technische Projekte Prozess-Visualisierung Termin-, Ressourcen- und Kostenplanung und -verfolgung Dokumenten-, Workflow-, Content Management Integration mit ERP (Enterprise Resource Planning) und Engineering Systemen Zeitnahe elektronische Rückmeldungen (WEB, Mobil, Barcode, PC, Tablet, ) Vollständige Integration in Office 365, Outlook, SharePoint Internet Portal Einbindung aller am Projekt Beteiligten Seite 6

7 Industrie 4.0 Integrierte 3D Planung Digital Engineering Heute Integrierte 3D Planung 3D Modell integriert alle Disziplinen Sichert effiziente und vernetzte Zusammenarbeit Lagerichtige Modelle von Anlagenkomplexen Integration zentraler Katalogsysteme Basis für virtuelle Reviews Basis für den gesamten Life Cycle Seite 7

8 Industrie 4.0 Laserscanning Digital Engineering Heute Visualisierung 3D Punktwolken oder Schaffung eines intelligenten 3D Modells der Anlage as built aus Laserscan-Daten Behälter mit Störkanten im Scan und als Punktwolke im 3D System Seite 8

9 Industrie 4.0 Umfassende Visualisierung Digital Engineering Heute Umfassende Visualisierung für Design Reviews Stereoskopische Darstellung der digitalen Anlage Realitätsnahe Darstellung Optimale Erfassung räumlicher Anordnungen Absicherung der Planungsergebnisse Fehlerreduzierung SGU und HSE Anforderungen erfüllen Constructability Erhöhung Kundenakzeptanz Seite 9

10 Industrie 4.0 Umfassende Visualisierung Digital Engineering Heute Umfassende High End Visualisierung Fraunhofer IFF, Magdeburg (Elbe Dom) Seite 10

11 Digital Workflow Informationsfluss im Montageprozess Heute Engineering vs. Construction Heute ist die digitale Kette zur Baustelle unterbrochen! Seite 11

12 Digital Workflow Informationsfluss im Montageprozess Heute Tools im Montageprozess Montagekalkulation, Materialbeschaffung, Erzeugung von Arbeitsaufträgen Montage-Terminplanung, ggf. integrierter resource loaded Schedule Fortschrittsberechnung und Visualisierung eventuell 3D Modell Wie erfolgt die Informationsübermittlung über den Montageprogress von der Baustelle aus? Seite 12

13 Digital Workflow Informationsfluss im Montageprozess Heute Beispiel Turnaround Rückmeldung geplanter Maßnahmen / Terminplanaktivitäten im Zeitalter der digitalen Workflows der High End Visualisierung des papierlosen Büros # 13

14 Digital Workflow Informationsfluss im Montageprozess Heute Terminverfolger übergibt Bauleiter Arbeitsauftrag / Laufzettel REPORT Terminverfolger aktualisiert Terminplan Bauleiter macht Notizen Terminverfolger überträgt Daten vom Laufzettel in EDV- System Bauleiter überträgt Status in Laufzettel Seite 14

15 Die Baustelle in der Prozessindustrie Aussagen namhafter Studien zu Großbaustellen: Das Geld liegt auf der Baustelle! Ein Projekt gewinnt oder gerinnt auf der Baustelle! % der Arbeit auf einer Großbaustelle sind unproduktive Tätigkeiten! Page 15

16 Die Baustelle von Großanlagenprojekten in der Prozessindustrie Studie VDMA Baustellenmanagement: Einsparpotentiale, Trends und Strategien: Baustellenkosten sind 20% 30% der Gesamtkosten eine Großanlagenprojektes in der Prozessindustrie. Bezogen auf diese Baustellen sind Einsparungen von 10% bis > 25% möglich durch konsequentes Baustellemanagement. Bsp.: 50 Mio. Projekt = 15 Mio. Baustellenkosten Einsparungspotential = 3,75 Mio. EUR Bsp. Raffinerie: Jährliche Investitions-Kosten im Raffineriebereich ca. 30 bis 50 Mio. EUR. Alle 5 6 Jahre Großstillstand > Mio. EUR. Page 16

17 Die Baustelle in der Prozessindustrie Unproduktive Zeiten: (u.a.) durch Warte- und Wegezeiten, Einweisungs- und Trainingsbedarfe, Wege- und Wartezeiten zur Informations- und Ressourcenbeschaffung, Wegen zu und von Einrichtungen, Defizite in der Verkehrs- und Transportlogistik, Defizite in der Material-, Ressourcen-, Werkzeuglogistik, durch verspätete und/oder fehlerhafte Zulieferung, Handling zwischen Fertigmeldung einer Aktion bis zur Arbeitserlaubnis Folgeaktion, Unterschrifts- und Freigabeeinholung, Staus bei Sicherheitseinweisungen, Toolboxmeetings (Kurzunterweisungen Arbeitsschutz), Housekeeping, Unwettereinfluss, usw. Beinflussbar oder nicht beinflussbar? Page 17

18 Die Digitale Baustelle in der Prozessindustrie Industrie 4.0: Digital Engineering Digital Construction Digital Plant Digitale Life Cycle Akte Digitaler Turnaround UNSER ZIEL Halbierung der unproduktiven Zeiten auf der Baustelle! Erhöhung Arbeitssicherheit - Verbesserung Qualität - Senkung Verlustzeiten Durch: Digitalisierung der Baustelle Durchgängigkeit digitaler Prozessketten Einführung von Industrie 4.0 in die Montageabläufe von Großbaustellen Intelligente Logistik Page 18

19 Projekt-ARGE DIGITALE BAUSTELLE Was ist das große Ziel aller Bemühungen? Alle Prozesse im Leben einer Anlage sicher gestalten - in Time, in Budget mit Priorität Arbeitssicherheit und höchster Verfügbarkeit! Was ist unser Ziel? 2014 Projekte in Time, Quality und Budget! Das wird heute vorausgesetzt! State of the Art 2020 Halbierung der unproduktiven Zeiten auf der Baustelle! Schaffung kurzfristiger, mittelfristiger und langfristiger Lösungen durch Einführung von Industrie 4.0 zur intelligenten Logistik Seite 19

20 Projekt-ARGE DIGITALE BAUSTELLE Die Initiative Digitale Technologien über Pilotierung zum Einsatz bringen! Schaffung einer offenen Projekt-ARGE DIGITALE BAUSTELLE mit realisierenden Projekt- und Pilotierungspartnern aus dem Engineering-, Betreiber-, Service Provider-, Forschungsdienstleister- und IT Umfeld Aufbau eines Kompetenznetzwerkes Initialisierung und Realisierung von Innovationsthemen im Rahmen Industrie 4.0 Initialisierung und Realisierung von Forschungs-, Entwicklungs-, Prototyping-, Pilotierungsprojekten als Gemeinschaftsprojekte über die Projekt-ARGE Analyse, Findung, Realisierung und Bereitstellung von innovativen Lösungen für die Digitale Baustelle Findung von Pilotkunden für die Anwendung der innovative Lösungen Pilotierung von Lösungen in praktischen Pilotprojekten Installation einer Feldversuchsbaustelle mit neuesten digitalen Technologien (Testung, Demonstration, Prototyping und Training) Bereitstellung eines Lösungs- und Leistungsportfolios über die Plattform DIGITALE BAUSTELLE Seite 20

21 Projekt-ARGE DIGITALE BAUSTELLE Aufbau - Gewinnung potentieller Partner Projekt- ARGE Büro Projekt- ARGE Partner Potentielle Partner und Kunden Technologie- Partner Präferierte Partner Pilotkunden Seite 21

22 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Gemeinschaftsprojekt - Aufbau Das Gemeinschaftsprojekt Industrie 4.0 DIGITALE BAUSTELLE besteht aus fünf Teilprojekten: Teilprojekt 01: Analyse, Optimierungspotentiale, Lösungsansätze - Digitalen Kette vom Engineering zur Baustelle zur Inbetriebnahme Prozesse & Logistik Teilprojekt 02: Musterprojekt der Digitalen Kette vom Engineering zur Baustelle bis zur Inbetriebnahme an einer Modellanlage Teilprojekt 03: Entwicklung, Einrichtung und Bereitstellung IT Plattform mit Datenbankdrehscheibe DIGITALE BAUSTELLE Teilprojekt 04: Entwicklung von WEB Apps für DIGITALE BAUSTELLE Teilprojekt 05: DIGITALE BAUSTELLE am Beispiel der Modellanlage auf einem Versuchsbaufeld Weitere F&E Projekte können in den Projektrahmen eingetaktet werden. Pilotierung: Die Ergebnisses sollen bei Kunden in Pilotprojekten pilotiert werden. Seite 22

23 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Vision Neue, innovative Lösungen PLAN 4.0 Digital Logistik Eng-DB PMO Service Portal DIGITALE BAUSTELLE Digital Engineering ERP Digital Construction DIGITALE BAUSTELLE - Datendrehscheibe (DBDS) in der Cloud Echtzeitdaten für die Logistik Heute Morgen 2020 Seite 23

24 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Der Weg Ist-Situation und Bedarfe analysieren. Optimierungspotentiale und Lösungsansätze aufzeigen. In einem Modellprojekt die Baustelle an das Digital Engineering anbinden und Möglichkeiten aufzeigen. In einem Versuchsbaufeld testen und demonstrieren: Was geht und was geht nicht! Was ist praxistauglich und was nicht! Kleine, praxistaugliche Module in Pilotprojekten in die Praxis überführen und zum Einsatz bringen. Seite 24

25 Page Seite 25 Digital Workflow Engineering vs. Construction Michael Matthies Projekt-ARGE Industrie DIGITALE BAUSTELLE Industrie 4.0 für technische Projekte in der Prozessindustrie Lösungsansätze für die Baustelle

26 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Beispiel Baustellenbereiche Seite 26

27 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Beispiel Baustellenbereiche Seite 27

28 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Lösungsansätze zur Optimierung Arbeitssicherheit, Verkehrswegeplanung und Logistik auf dem Baufeld

29 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Lösungsansätze zur Optimierung der logistischen Abläufe im Baufeld Anlage Lager 3 Waschplatz Baustellenleitung Werkstatt Anlage

30 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Lösungen Mobile Informationsbereitstellung, Rückmeldung, Ortung und Identifizierung im Baufeld - Assistenzsysteme Baustellenleitung Ortung / Verfolgung Ausrüstung über RFID Ortung / Verfolgung Ressource über mobile Geräte Mobile Identifizierung Ressource Mobile Sicherheits einweisung Mobiler Lageplan Mobile Fotos vom Zustand Ausrüstung Mobile Management Cockpits Baustelle Anlage Einweisung an virtueller Anlage Einweisung Terminplan Mobile Rückmeldung Ausrüstung Einchecken in Anlage mit Ortung Mobile virtuelle Montageanleitung Lager Mobiler Arbeitsauftrag PMO Service Portal & WEB Apps Privat Cloud & Datendrehscheibe Mobile Life Cycle Daten von Ausrüstung Mobile Identifizierung Ausrüstung Mobiles Routing in Wegeplan Mobile Ersatzteilvorund -aus-gabe, ETidentifizierung Mobile Freigabe Objekt

31 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Lösungsansätze - Digitale Kette PLANUNG o Strategie/Bedarf ermitteln o 2D/3D Planung/Modell o R&I s o Isometrien / Rohrpläne o Stücklisten o Schal- und Bewehrungspläne o Kabel- und Stromlaufpläne o Stahlbau-Zeichnungen o Apparate-Datenblätter o Einkaufs- und Lieferdaten o Termin- und Ressourcenplanung o Qualität, Kosten, Progress OPERATIONS (BETRIEB) Maintenance o Betriebshandbücher o Lieferdokumentation o Training T/A o Logistik o Termin- und Ressourcenplanung o Qualität, Kosten, Progress, Dokumentation BAU Shop o Fertigungs- u. Lieferplanung o Konstruktionszeichnungen o Detailstücklisten o Lieferdokumentation o Qualität, Kosten, Progress Site o Baustellenlogistik o Detail-Terminpläne o Dokumentation o Qualität, Kosten, Progress

32 Gemeinschaftsprojekt Industrie DIGITALE BAUSTELLE Informationsbereitstellung für das Projekt am Beispiel Anlage Waschplatz Lager Transport Werkstatt

33 Projekt-ARGE DIGITALE BAUSTELLE Mögliche Lösungen für mobile Anwendungen Mobile WEB Apps für: 1. Baustellen-Sicherheitseinweisung mit Identifizierung und digitalem Zertifikatsnachweis 2. Digitale Draufsicht mit Wege- und Gefahrenplan 3. Digitale Anlage, digitale Equipments mit virtuellen Montageabläufen und Life Cycle Daten 4. Digitale Identifizierung von Ausrüstungen 5. Simulation von logistischen Abläufen auf der Baustelle zur Tageseinsatzplanung 6. Ortung von Baustellenressourcen 7. Echtzeitstatusberichte (Bsp. QKP-Qualitäts-Kontroll-Plan) 8. mobile Rückmeldung inkl. Identifizierung der Ausrüstungen, mobiles Aufmaß 9. logistische Verfolgung und Statusermittlung von Equipments und Material 10. Lagerstatus von flexiblen und festen Lagern 11...

34 DIGITALE BAUSTELLE Top 10? Wo sehen Sie Bedarfe, Potentiale und Lösungsansätze für die Baustelle? Welches sind aus Ihrer Sicht die TOP 10?

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