Simulation und Anlagenvisualisierung als Teil der Risikoanalyse zur Festlegung einer nachhaltigen Instandhaltungsstrategie

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1 Immer einen Zug voraus Siemens Postal, Parcel & Airport Logistics AG / CEO Simulation und Anlagenvisualisierung als Teil der Risikoanalyse zur Festlegung einer nachhaltigen Instandhaltungsstrategie siemens.ch/logistics

2 Inhalt Siemens Dienstleistungen Nachhaltige Instandhaltungsstrategie Zustands- und Risikoanalyse Animation, Simulation und Emulation Praxis Beispiele Siemens Standkonzept Seite 2

3 Kompetenzen in der Förder- und Sortiertechnik Brief: Automatische Sortierung von Postsendungen, Briefen und Grossbriefen Entstapeln, fördern, sortieren, lagern, kommissionieren und palettieren CEP, Distribution: Gesamtsysteme für Pakete und Gebinde Entstapeln, fördern, sortieren, lagern, kommissionieren und palettieren, Track & Trace Airport: Leistungsfähige Lösungen für Gepäck und Fracht Gepäck- und Frachtfördersysteme, Operative IT Systeme Seite 3

4 Dienstleister über den gesamten Life Cycle ihrer Anlagen Seite 4

5 Kompetenzen Service & Support, Life Cycle Management Installation und Inbetriebsetzung Betriebsunterstützung Schulung und Know-How Transfer Zustands- und Risikoanalyse Operation & Maintenance Service Management Technische Inspektionen Updates und Modernisierung 24/7 Anlagen und IT Support Ersatzteillogistik und Reparatur Seite 5

6 Verfügbarkeit Kosten «Simulation und Anlagenvisualisierung als Teil der Risikoanalyse zur Festlegung einer nachhaltigen Instandhaltungsstrategie» Der Lebenszyklus einer Instandhaltungsstrategie Präventiv (vorbeugend intervallbasiert) Präventiv (vorbeugend aber intervallverlängernd) Vorausschauend (zustandsorientiert) Korrektiv (ausfallorientiert oder risikobereit) Risikobasiert (zuverlässigkeitsorientiert) Risikobasiert eine Definition unter Betrachtung eines vorgegebenen Sicherheitsniveaus. Ermittlung und Priorisierung der Risiken eines potenziellen Anlagenausfalls (Kombination). Techniken Bewährt: Schwachstellen-, Risiko-, Zustandsanalyse und FMEA Neu: Simulation Seite 6

7 Ausfallswahrscheinlichkeit Rückblick Maintenance 2013 Zustandsanalyse / FMEA Risikodarstellung: Die Position bestimmt das Risiko regelmässig 1x die Woche gelegentlich alle 2 Monate selten 2x im Jahr fast nie alle 3 Jahre vernachlässigbar < 1 Stunde limitiert 1-3 Stunden kritisch 4-8 Stunden katastrophal > 8 Stunden Auswirkung eines Ausfalls Massnahmen zur Risikominimierung: Reduktion der Auswirkungen: Ersatzteilstrategie, Schulungen, Notfallkonzepte Ausfallwahrscheinlichkeit: Modernisierung (Technologie Update) Seite 7

8 Rückblick Maintenance 2014 Schwachstellenanalyse / Risikobeurteilung 1. Systemgrenzen bestimmen die zu betrachtende «Lebensphase» die zu betrachtende Betriebsart 2. Tätigkeiten/Funktionen beschreiben (Mensch/Maschine/Umwelt) 3. Gefährdungen ermitteln - im Team (siehe Checkliste Arten der Gefährdung) Seite 8 Quelle: SuvaPro

9 Simulation Animation / Simulation / Emulation Planung/Animation Simulation Reales System Steuerung Emulation Seite 9

10 Animation Animation zum Leben erwecken ist im engeren Sinne jede Technik, bei der durch das Erstellen und Anzeigen von Einzelbildern für den Betrachter ein bewegtes Bild geschaffen wird. Unterstützung des Vertriebsprozesses Während der Vertriebsphase von Produktions- und Logistikanlagen ist es wichtig, dem Kunden mögliche Lösungen schnell und eindrucksvoll vermitteln zu können. Mit Hilfe der Animation lassen sich Systeme innerhalb kurzer Zeit aus Bausteinkästen aufbauen und animieren. Die Anlage kann aus beliebigen Blickwinkeln betrachtet und virtuell begangen werden. Damit ist die Basis für ein gemeinsames Verständnis geschaffen Seite 10

11 Simulation Simulation ist eine Vorgehensweise zur Analyse von Systemen. Es werden Experimente an einem Modell durchgeführt, um Erkenntnisse über ein reales System zu gewinnen. Die Realisierung eines Simulationsmodells stellt eine Abstraktion des zu simulierenden Systems dar (Struktur, Funktion, Verhalten). Der Ablauf des Simulators mit konkreten Werten (Parametrierung) wird als Simulationsexperiment bezeichnet. Ziele / Nutzen Ermittlung von Anlagenleistungen bzw. Leistungsreserven, Auslastungen von Werkern und Maschinen, Engpassanalysen Erarbeitung und Überprüfung von Steuerungskonzepten (Lagerverwaltung, Priorisierung, Materialflusssteuerung) Auswirkungen von Störungen auf den Betriebsablauf Ermittlung von Problemstellen im Materialfluss Seite 11

12 Emulation Nachahmung des bekannten Verhaltens eines Systems durch ein anderes, technisches System. In unserem Fall wird mit Software das Verhalten einer Förderanlage gegenüber der Steuerung nachgeahmt und dient für die virtuelle Inbetriebnahme neuer oder angepasster Anlagensteuerungs-SW. Virtuelle Inbetriebnahme Die Emulation kommt bei der virtuellen Inbetriebnahme von Steuerungen bzw. Steuerungssoftware zum Einsatz. Dies sind zum einen SPS-Steuerungen, aber auch Materialflussrechner. Die 3D-Modelle repräsentieren bzw. emulieren Mechanik, Aktorik und Sensorik und stellen damit eine Umgebung für entwicklungsbegleitende Tests zur Verfügung. Seite 12

13 Animation / Simulation / Emulation Wozu? Aufzeigen von Ideen in einer visualisierten Form Erkennen von Schwachstellen im Konzept Erhöhen der SW-Qualität durch Vorab Inbetriebnahme am Modell Reduzieren der IBS-Zeiten auf der Anlage Modell im Verbund mit der Emulation kann für Schulungszwecke genutzt werden Das reibungslose Zusammenspiel von Einzelelementen der Anlage wird getestet Bewegungen und Materialströme können wahrheitsgetreu dargestellt werden Die Berücksichtigung physikalischer Eigenschaften wie z. B. Gravitation, Reibung, Massenträgheit etc. ermöglicht dabei eine realitätsgetreue Darstellung Die Gesamtleistung der Anlage wird visualisiert SPS-Steuerungen können vor Inbetriebnahme getestet und optimiert werden Ein gemeinsames Verständnis von Frage- und Problemstellungen Seite 13

14 Siemens und Sumec Standkonzept Seite 14

15 Kontaktseite Siemens Postal, Parcel & Airport Logistics AG Vertrieb / CEO Albisriederstrasse 243c 8047 Zürich Tel.: martin.resch@siemens.com siemens.ch/logistics Seite 15