MF006_MAINTENANCE40_V01 INSTANDHALTUNG 4.0. Fluch oder Segen? Copyright by Messfeld GmbH. DI Jutta Isopp

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1 MF006_MAINTENANCE40_V01 INSTANDHALTUNG 4.0 Fluch oder Segen? DI Jutta Isopp

2 Industrielle Revolution mechanischer Webstuhl Fließbandarbeit Erste SPS ERSTE INDUSTRIELLE REVOLUTION Einführung mechanischer Produktionsanlagen Wasser- und Dampfkraft ZWEITE INDUSTRIELLE REVOLUTION Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion Elektrische Energie DRITTE INDUSTRIELLE REVOLUTION Einsatz von Elektronik und IT Automatisierung der Produktion VIERTE INDUSTRIELLE REVOLUTION Cyber Physical Systeme Ende 18.Jhdt. Beginn 20. Jhdt. Beginn der 70er Jahre heute Zeit Quelle: In Anlehnung an DFKI 2011

3 Wandel der Instandhaltung Reparaturorientierte Instandhaltung Präventive Instandhaltung Zustandsorientierte Instandhaltung Verhältnis der IH-Maßnahmen wird bestimmt durch: Risiko Zuverlässigkeit Kosten Verbesserungen Präventive Instandhaltung Anlagen-Verfügbarkeit Anlagen-Instandhaltbarkeit Verbesserte Produktivität IPSA Diagnosetools Ganzheitliche Ansätze TQM TPM Wertorientierung Risk Based Inspection Reliability Centered Maintenance Life Cycle Costing

4 Aufgaben der Instandhaltung Rahmenbedingung: Optimale Kosten Aufgaben Verfügbarkeit für die geforderte Funktion (= Zweck) sicher stellen Gesetzeskonformität bzgl. Arbeitssicherheit und Umweltschutz sicher stellen Werterhaltung der Betrachtungseinheit Qualität des Produktes bzw. der Produktionsund Prozessparameter erfüllen Maßnahmen Wartung Inspektion Instandsetzung Verbesserung Quelle: dankl&partner consulting gmbh

5 Herausforderung der Zukunft die Anforderungen an produzierende Unternehmen steigen ständig die Produktion wird immer komplexer die Produktion wird an der Belastungsgrenze gefahren Automatisierungs grad %; 30% Automatisierungs grad 0-25%; 12% Automatisierungs grad 26-50%; 27% Produktionsausfälle haben weitreichende Folgen Automatisierungs grad 51-75%; 31% Automatisierungsgrad der Produktion Quelle: Asset Manager 2010

6 Die Instandhaltungsbudgets werden in Zukunft wieder sinken! Optimierungsansätze für die wirtschaftliche Instandhaltung Minimierung der indirekten Instandhaltungskosten (Ausfallskostenreduktion) Maximierung von Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Betriebssicherheit Gesamtkostenminimierung Minimierung der Ausfallskosten Entwicklung seit 2005 Abschätzung bis 2015 ist stark gestiegen wird sich stark erhöhen ist gestiegen wird sich erhöhen ist gleich geblieben wird gleich bleiben ist gesunken wird sinken ist stark gesunken wird stark sinken 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0% 10% 20% 30% 40% 50% Quelle: Asset Management Handbuch 2010

7 ASSET MANAGEMENT Kosten 100% Asset Management - Anlagenlebenszyklus Beschaffung und Aufbau Anlagenbetrieb Instandhaltung (DIN31051) Wartung Inspektion Kostenfestlegung tatsächliche Kosten Life Cycle Costs Anlagenplanung und Projektierung Anlagenanlauf Außerbetriebnahme Instandsetzung Verbesserung Investitionssumme Beeinflussbarkeit der Kosten Zeit

8 Kosten Kosten Kaufentscheidungen heute und morgen klassisches altes Modell für Kaufentscheidung! neue Betrachtungsweise mit LCC Folgekosten Folgekosten Folgekosten Investkosten Investkosten Investkosten Investkosten Investkosten Investkosten Hersteller A Hersteller B Hersteller C Hersteller A Hersteller B Hersteller C

9 Quelle: ACIDA 2006

10 Einschätzung der Wichtigkeit von Störungsvermeidungen neutral wichtig sehr wichtig 2% 11% 87% Quelle: Asset Management Handbuch 2010

11 Kostenverteilung Wartung und Inspektion Störungsbeseitigung und ungeplante Reparaturen geplante Reparatur mit Vorlaufzeit von mind. 5 Tagen Generalüberholung/Revision Anlagenverbesserungen (nicht Investitionen) Sonstige (Sicherheit, Umweltschutz) 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Quelle: Asset Management Handbuch 2010

12 Nachwuchsprobleme Nur 30-70% der Instandhalter werden nach ihrer Pensionierung ersetzt! Das führt zu steigendem Durchschnittsalter und erhöhtem Leistungsdruck in der Instandhaltung. Altersstruktur 2005 Durchschnittsalter 43,6 Jahre Altersstruktur 2015 Durchschnittsalter 49,9 Jahre Durch die immer komplexeren und moderneren Anlagen mit häufigerem Technologiewechsel steigen die Anforderungen an das Wissen der Instandhalter stark an. Quelle: Asset Management Handbuch 2010

13 Wissensmanagement Obwohl die Instandhaltung stark von technischen Dokumentationen abhängt, werden hier noch relativ selten DMS verwendet. In welcher Form liegt das Wissen in der IH vor? Überwiegend in dokumentierter Form Zu einem großen Teil in dokumentierter Form Teils in den Köpfen, teils in den Dokumenten Größtenteils in den Köpfen/zu einem geringem Teil in Form von Dokuenten Überwiegend in den Köpfen der Mitarbeiter/Experten Quelle: FIR Expertenbefragung 2001

14 Einschätzung wie wichtig ist Condition Monitoring! Sehr wichtig Wichtig Nicht wichtig Keine Anwendung CM Technik 21 % 60% 12% 6% Einsatz von CM keine 27% sehr intensiv 8% intensiv 17% gering 20% teilweise 28% Quelle: Asset Management Handbuch 2010

15 Verteilung von Methoden und Technologien Condition Monitoring Technologie sehr intensiv intensiv teilweise gering keine Druckluftverbrauchsmessung 9% 20% 25% 22% 24% Stromaufnahmemessung 11% 31% 37% 11% 10% Temperaturmessung über Sensoren 14% 32% 33% 14% 8% Thermografie 10% 18% 40% 16% 17% Schallemission- Luftschallmessung 4% 4% 27% 31% 34% Körperschallmessung 3% 2% 21% 29% 44% Öl-Schmiermittelüberwachung 16% 31% 28% 11% 13% Schwingungsdiagnose 12% 18% 27% 17% 27% Endoskopie/Kamerainspektion 3% 15% 30% 23% 29% Laser/Weg/Abstandsmessung 4% 10% 29% 21% 37% Quelle: Asset Management Handbuch 2010

16 Instandhaltung Übersicht STRATEGIEN DER INSTANDHALTUNG Ausfallbedingte Instandhaltung (Ausfallsstrategie) Vorbeugende Instandhaltung (Präventivstrategie) Zustandsabhängige Instandhaltung (Inspektionsstrategie) Fokus Schadensbeseitigung Fokus Schadensvorbeugung Quelle: Rasch [Erfolgspotential der Instandhaltung], S.86 (modifiziert)

17 Wandel der Instandhaltung Gestern / Heute: Verteidigung/ Rechtfertigung der IH- Kosten Erfüllungsorgan der IH- Aufgaben Fokus ist Technik Ausgerichtet auf operative Problemlösungen Das Tagesgeschäft dominiert Entscheidungen Heute/ Morgen: Zukunftsgerichtetes, datenbasierendes Kostenmanagement Strategisch positionierter interner Dienstleister Fokus ist gesamtheitliches Management Ausgerichtet auf taktisch- strategische Problemvermeidung Langfristige daten- und faktenbasierende Entscheidungen Datenunterstützte Entscheidungen

18 Wandel der Instandhaltung Kostenverursacher Leistungs- Performance Wertschöpfungspartner INTEGRIERTE INSTANDHALTUNG AUSFALL- ORIENTIERTE INSTANDHALTUNG MEISTER- ORGANISATION PERIODISCH PRÄVENTIVE INSTANDHALTUNG ZENTRALE ORGANISATION ZUSTANDS- ORIENTIERTE INSTANDHALTUNG DE- / ZENTRALE ORGANISATION heute TEAM, POOL, TPM DE-/ZENTRALE ORGANISATION, KOOPERATIONEN xx Zeit Quelle: Asset Management Handbuch 2010

19 Maintenance 4.0 Aufgabe für morgen DATEN INFORMATIONEN ENTSCHEIDUNGEN HEUTE smarte Instandhaltung MORGEN Anlagen- und Maschinen-Zustände werden mobil abgefragt Verstärkte Integration von Condition Monitoring in die Automatisierung Visualisierungen und visuelle Lösungen (Augmented reality) Nutzung neuer Technologien für bessere Vorhersagen und effektivere Abläufe Herausforderungen Neue Technologien in alten Strukturen wenige Daten mit hohen Echtzeitanforderungen vs. große Datenmengen Reduktion/Vereinheitlichung von Schnittstellen Starre Strukturen vs. Laufende Adaptionen (Software UND Hardware)

20 Aktivitäten F&E Instandhaltung IH40 Förderprogramm: Produktion für die Zukunft - Sondierungsmaßnahme Welche Chancen, Gefahren und Möglichkeiten ergeben sich durch den Einsatz von Internet-Technologien für die Branche? Wie wirkt sich der Trend zu Virtualisierung und Vernetzung auf die Prozesse, Methoden und Strategien der Instandhaltung aus? Wie schützen wir uns vor unerwünschten Zugriffen auf die Daten unserer Maschinen und Sensoren? Was kommt konkret auf Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in Instandhaltungsorganisationen zu? Messfeld GmbH dankl+partner consulting gmbh Bilfinger Chemserv Salzburg Research

21 Die Technik ist schon so weit! Wir auch? Ergebnisse eines F&E Projektes BESUCHERLEITSYSTEME VIRTUELLE RUNDGÄNGE INTELLIGENTE MEDIZINISCHE INFORMATIONSSYSTEME y=f37e0394a488a8402b68ba0b685ca1da 239d06823faffacd74b8a15600afd3a1b aa6ae10377bc9dc332b7430a7e3c5ca 6a28ee215e0adfb1a014d9d7ab INDUSTRIEDIENSTLEISTER INDUSTRIEMESSTECHNIK

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