Instandhaltung in der Industrie 4.0: Herausforderungen und Lösungen für den betrieblichen Alltag

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1 Instandhaltung in der Industrie 4.0: Herausforderungen und Lösungen für den betrieblichen Alltag Summer School Steinhagen & Instandhaltungsnetzwerk Ostwestfalen-Lippe 26. Juni 2017, Jung Pumpen GmbH, Steinhagen Thomas Heller Heike Wulf Markus Schroll

2 Agenda Besichtigung Vorstellungsrunde Einführung Kartenabfrage und Diskussion: Erfolge und Herausforderungen Pause Gruppenarbeit an Thementischen Schlussrunde (Zusammenfassung, Klärung offener Fragen/nächste Schritte, Unterstützungsmöglichkeiten)

3 Besichtigung Technikum Jung Pumpen

4 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

5 Instandhaltung 4.0: Eine kurze Einführung

6 Quelle: Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0: Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0, S. 17 Think!innowise Industrie 4.0 Was verbirgt sich dahinter?

7 Quelle: FhG IAO: Produktionsarbeit der Zukunft Industrie 4.0, S. 117 Industrie 4.0 Vernetzung von Menschen und Objekten

8 Was bedeutet Industrie 4.0? Automatisierungsgrad und Industrie 4.0 Industrie 4.0 Vollautomatisierung aber Industrie 4.0 = Autonomisierung, Digitalisierung und Dezentralisierung auf Basis cyberphysischer Systeme Fraunhofer

9 Was bedeutet Industrie 4.0? CPS + Internet der Dinge = Alles wird autonom! MENSCHEN planen, steuern, vernetzen LKW fahren Güter u. Waren autonom. Smarte Boxen damit die Ware sicher den Anforderer erreicht. REGALE ordern selber ihren Nachschub. Intelligente Behälter sagen was zu entnehmen ist. FAHRZEUGE und STAPLER organisieren sich im Schwarm. Aber All Systems will fail, the only question is when, and how frequently Fraunhofer

10 Der Weg zur Smart Maintenance Zusammenführung von Informationen - Beispiel Die bedarfsgerechte Kombination und Bereitstellung von Daten und Informationen bietet neue Möglichkeiten: Beschreibung Diagnose Prognose Handlungsanweisung Was ist passiert? Warum ist es passiert? Was wird passieren? Was muss ich tun? reaktiv vorausschauend Die bedarfsgerechte Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen erfordert bedarfsgerechte Informationen. Bilder v.l.n.r.: masterzphotofo, fotomek, skvoor, Art3D / Fotolia.com Fraunhofer

11 Instandhaltung 4.0 in der Praxis: Was macht man mit den Daten? Quelle: TU Chemnitz: S-CPS Ressourcen-Cockpit für Sozio-Cyber-Physische Systeme

12 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?

13 Quelle: HST Systemtechnik, auf: Eines ist sicher: Die Zukunft der industriellen Instandhaltung ist multimedial!

14 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. Bedienungsanleitung per Video (von Azubis erstellt) Konzept: Lernen durch Lehren

15 Quelle: Präsentation Selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität in Cyber-Physical-Systems, Dr. Stefan Gerlach, Fraunhofer IAO, Stuttgart

16 Quelle: Präsentation Selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität in Cyber-Physical-Systems, Dr. Stefan Gerlach, Fraunhofer IAO, Stuttgart

17 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.

18 Zur Vertiefung: Industrie 4.0 Zentrale Informationsplattform

19 Gruppenarbeit und Diskussion

20 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.

21 Gute Erfolge in meiner Instandhaltung

22 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

23 Aktuelle Herausforderungen

24 Aktuelle Herausforderungen in der IH (Ergebnis der Kartenabfrage) Strategie Datenanalyse und Kennzahlen Qualifizierung Sonstiges Verfügbarkeitsanforderung ist größer 100% IT-Bremse lösen Neue Anforderungen im Betrieb neue Qualifizierungsbedarfe Betriebsvereinbarung Die richtige Strategie finden Datenauswertung Software-Auswahl Mitarbeiter-Qualifizierung Kosten/Nutzenbewertung 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

25 Thementische: Gruppenarbeit zu den Herausforderungen Gruppenarbeit der Teilnehmer an Thementischen (ca Minuten) Ziel: Erstellung Landkarte/MindMap/Tabelle zur jeweiligen Herausforderung Vorstellung der Ergebnisse und Diskussion (ca. 10 Minuten/Thementisch)

26 Gruppenarbeit: Qualifizierung für Industrie 4.0

27 Gruppenarbeit Strategie vorbeugende oder reaktive Instandhaltung

28 Gruppenarbeit Strategie vorbeugende oder reaktive Instandhaltung

29 . Sammlung von Praxistipps aus den bisherigen Instandhaltung 4.0-Workshops

30 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.

31 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.

32 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.

33 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.

34 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?

35 Übersicht Die zukünftigen Anforderungen an die Instandhaltung Quelle: Prof. Dr. Lennart Brumby

36 Schlussrunde Zusammenfassung Klärung offener Fragen/nächste Schritte Unterstützungsmöglichkeiten (z.b. Förderung) Verabschiedung

37 Ihre Ansprechpartner Thomas Heller Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML Joseph-von-Fraunhofer-Str Dortmund Tel.: 0231 / Heike Wulf hwu@efanrw.de Effizienz-Agentur NRW Regionalbüro Bielefeld Meisenstr Bielefeld Tel.: 0521 / Markus Schroll ms@innowise.de innowise research & consulting GmbH Bürgerstr Duisburg Tel.: 0203 /