RISIKOMANAGEMENT IM SERVICE

Transkript

1 Dr. Jan Hauschild RISIKOMANAGEMENT IM SERVICE RISIKOSIMULATION VON FULL-SERVICE-VERTRÄGEN

2 IQZ VORSTELLUNG Beratungs- und Forschungsdienstleistung auf Stand von Wissenschaft und Technik Geschäftsstelle Hamburg Qualitätsmanagement Hauptsitz Wuppertal Wir helfen bei der Entwicklung sicherer und zuverlässiger Produkte und Prozesse Risikomanagement Sicherheitsmanagement Zuverlässigkeitsmanagement Kooperationspartner in China, Korea und den USA

3 UNSERE HAUPTGESCHÄFTSFELDER Maschinensicherheit Standortbezogene Risikobeurteilung Warranty Management Ersatzteilmanagement Felddatenauswertung / Zuverlässigkeitsprognosen Zuverlässigkeitsmanagement bei Neuentwicklungen Funktionale Sicherheit Optimierung Anlagenverfügbarkeit Ihre Herausforderung Risikosimulation

4 VERSCHIEDENE INDUSTRIEN GLEICHE HERAUSFORDERUNGEN EIN BERATER Automotive Windenergie Luftfahrt Bahntechnik Das IQZ berät Unternehmen in zahlreichen Industriezweigen. Profitieren Sie vom Wissenstransfer

5 HERAUSFORDERUNGEN AM BEISPIEL DER WINDENERGIEBRANCHE WO STEHEN WIR HEUTE? WAS SIND DIE RISIKEN?

6 ENTWICKLUNG DER INSTANDHALTUNG 21% 1% 40% 40% 10% 54% 29% 2% 5% Vollwartung 15 Jahre Vollwartung 10 Jahre Vollwartung (keine Angabe zur Laufzeit) kein Vollwartungsvertrag k.a. OEM Service Provider beide k.a. [Deutsche Windguard GmbH 2013] Deutlicher Trend zu langfristigen Vollwartungsverträgen! Lukratives Geschäftsmodell oder unkalkulierbares Risiko in der Zukunft?

7 EINFLUSSGRÖßEN AUF DIE INSTANDHALTUNGSRISIKEN Umweltbedingungen Innovationsstand Bauteilverhalten Risiko Standort geplant oder ungeplant Betreiberkonzept Belastung Logistikkonzept [IAP 2014] Die Einflussgrößen sind sehr unterschiedlich in ihrer Ausprägung! Im Rahmen der Risikoidentifikation müssen diese ermittelt werden

8 TECHNISCHE UND BETRIEBS- WIRTSCHAFTLICHE RISIKOSIMULATION EIN GANZHEITLICHER ANSATZ ZUR RISIKOBEWERTUNG

9 FAKTEN SCHAFFEN MEHR ALS NUR EIN BAUCHGEFÜHL Entscheidungen Wissen Informationen Aufbereitung Methoden und Analysen Filter, Datenqualität Daten Rohdaten Um aus Daten aufbereitetes Wissen zu erzeugen, sind unterschiedliche Prozessschritte erforderlich!

10 DATEN UND INFORMATIONEN Felddaten Live-Daten Meldung Angelegt am Objektteilcode Hauptkomponente SchadenscodeKurztext zum Code Störungsende Material Betätigungssystem 0020 Transportschaden Meldung Angelegt am Objektteilcode Hauptkomponente 6020 Sattellagerung SchadenscodeKurztext 0070 zum Korrodiert Code Störungsende Material Betätigungssystem 6020 Sattellagerung Transportschaden Korrodiert Meldung Angelegt am Objektteilcode Hauptkomponente 6020 Sattellagerung 6060 ABSSchadenscod 0070 Kurztext zum 0013 Korrodiert Code Störungsende Ohne Funktion Material Betätigungssystem 6020 Sattellagerung 6040 Belag 0020 und Belaghaltesystem 0070 Transportschaden 0040 Korrodiert Ausgebrochen Sattellagerung 6060 ABS 6040 Belag 0070 und Belaghaltesystem 0013 Korrodiert 0030 Ohne Funktion Abgelöst Sattellagerung 6040 Belag 6030 und Belaghaltesystem Bremssattel Korrodiert 0041 Ausgebrochen Gebrochen ABS 6040 Belag 6015 und Belaghaltesystem Sattellagerung Ohne Funktion 0052 Abgelöst Fertigungsfehler Belag 6030 und Belaghaltesystem Bremssattel 6040 Belag 0040 und Belaghaltesystem 0041 Ausgebrochen 0065 Gebrochen Geräusche Belag 6015 und Belaghaltesystem Sattellagerung 6040 Belag 0030 und Belaghaltesystem 0052 Abgelöst 0040 Fertigungsfehler Ausgebrochen Bremssattel 6040 Belag 6040 und Belaghaltesystem 0041 und Belaghaltesystem 0065 Gebrochen 0040 Geräusche Ausgebrochen Sattellagerung 6040 Belag 6040 und Belaghaltesystem 0052 und Belaghaltesystem 0040 Fertigungsfehler 0040 Ausgebrochen Ausgebrochen Belag 6040 und Belaghaltesystem 6040 und Belaghaltesystem 0065 und Belaghaltesystem 0040 Geräusche 0040 Ausgebrochen Ausgebrochen Belag 6040 und Belaghaltesystem 6040 und Belaghaltesystem 0040 und Belaghaltesystem 0040 Ausgebrochen 0065 Ausgebrochen Geräusche Belag 6040 und Belaghaltesystem 6050 und Belaghaltesystem Betätigungssystem Ausgebrochen 0050 Ausgebrochen Falschmontage Belag 6040 und Belaghaltesystem 6030 und Belaghaltesystem Bremssattel Ausgebrochen 0054 Geräusche Ausgebrochen Belag 6050 und Belaghaltesystem Betätigungssystem 6020 Sattellagerung Ausgebrochen 0070 Falschmontage Korrodiert Belag 6030 und Belaghaltesystem Bremssattel 6040 Belag 0065 und Belaghaltesystem 0054 Geräusche 0040 Ausgebrochen Ausgebrochen Betätigungssystem 6020 Sattellagerung 6030 Bremssattel Falschmontage 0050 Korrodiert Falschmontage Bremssattel 6040 Belag 6050 und Belaghaltesystem Betätigungssystem Ausgebrochen 0071 Ausgebrochen Undicht Sattellagerung 6030 Bremssattel 6021 Bremssattel Korrodiert 0050 Falschmontage Falschmontage Belag 6050 und Belaghaltesystem Betätigungssystem 6020 Sattellagerung Ausgebrochen 0070 Undicht Korrodiert Bremssattel 6021 Bremssattel 6020 Sattellagerung Falschmontage 0070 Falschmontage Korrodiert Betätigungssystem 6020 Sattellagerung 6040 Belag 0071 und Belaghaltesystem 0070 Undicht 0040 Korrodiert Ausgebrochen Bremssattel 6020 Sattellagerung 6025 Betätigungssystem Falschmontage 0043 Korrodiert Ausgeschlagen Sattellagerung 6040 Belag und Belaghaltesystem Korrodiert Ausgebrochen Sattellagerung 6025 Betätigungssystem Korrodiert Ausgeschlagen Belag und Belaghaltesystem 0040 Ausgebrochen Betätigungssystem 0043 Ausgeschlagen Roboter Maschine Werkzeug Eignen sich gut zur Risikoidentifikation und analyse Risikoüberwachung nur zeitverzögert möglich Eignen sich aktuell nur bedingt zur Risikoidentifikation und analyse Risikoüberwachung gut möglich Kombination von Feld- und Live-Daten ermöglicht eine bedarfsgerechte Risikosimulation!

11 WELCHE DATEN STEHEN MIR ZUR VERFÜGUNG? Salesdaten Bestellungen: Neu- und Ersatzteile Historische Abverkäufe Ausfalldaten (z.b. G&K) Wartungsinformationen Versandinformationen (Verzugszeiten) Social Media (z.b. Foren) Manchmal muss man sich auf die Suche nach aussagekräftigen Daten machen. Fast immer lohnt die Suche. Selten sind keine Informationen zu erhalten

12 UNSICHERHEITEN IM BETRIEB UND IN DER INSTANDHALTUNG Zu berücksichtigen sind technische, physikalische und betriebswirtschaftliche Unsicherheiten! Ungünstige Konstellationen können große Risiken in sich bergen

13 Risikoklasse Risikoklasse Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH NUTZEN DER RISIKOSIMULATION Wie können Risiken abgeschätzt werden? Punktwert Diskret Stetig Erwartungswert Worst / Expected / Best Case Modellierte Risikoverteilung Keine Risikoabschätzung möglich Abschätzung der Extremfälle Gezielte Auswertung einzelner Szenarien Welches Ziel hat die Risikoabschätzung? [IAP 2015] Deckungsbeitrag Deckungsbeitrag

14 Risikosimulation Kosten in Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH LANGFRISTIGE SERVICEVERTRÄGE CHANCE UND RISIKO Die Herausforderungen der Serviceerbringung zeigen sich mit zunehmender Servicedauer Risiko Chance Zeitpunkt der Entscheidung [IAP 2015] Mit zunehmender Servicedauer sinkt die Qualität der Entscheidungsgrundlage für Vertragsabschlüsse steigt die Wahrscheinlichkeit für Renditeverlust steigen die Anforderungen an Methoden und Systeme zur Risikoidentifikation/-abwendung Zeit

15 Kosten in Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH LANGFRISTIGE SERVICEVERTRÄGE CHANCE UND RISIKO Die Herausforderungen der Serviceerbringung zeigen sich mit zunehmender Servicedauer Risiko Chance Zeitpunkt der Entscheidung [IAP 2015] Mit zunehmender Servicedauer sinkt die Qualität der Entscheidungsgrundlage für Vertragsabschlüsse steigt die Wahrscheinlichkeit für Renditeverlust steigen die Anforderungen an Methoden und Systeme zur Risikoidentifikation/-abwendung Zeit

16 Kosten in Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH LANGFRISTIGE SERVICEVERTRÄGE CHANCE UND RISIKO Die Herausforderungen der Serviceerbringung zeigen sich mit zunehmender Servicedauer Risiko Chance Zeitpunkt der Entscheidung [IAP 2015] Mit zunehmender Servicedauer sinkt die Qualität der Entscheidungsgrundlage für Vertragsabschlüsse steigt die Wahrscheinlichkeit für Renditeverlust steigen die Anforderungen an Methoden und Systeme zur Risikoidentifikation/-abwendung Zeit

17 RISIKOBETRACHTUNG UND -MANAGEMENT I Risikobewertung Visualisierung des Risikos durch Risikosimulation Risiko technisch - kritische Komponenten - geplante / ungeplante Ereignisse - Belastungskenngrößen wirtschaftlich - Vertragstyp (Flatrate / Time&Material) - Materialausschlüsse - Verfügbarkeit von Komponenten II Risikobehandlung Risikominimierung durch Optimierungsmethoden Risiko Risiko technisch - optimaler Komponenten-Life-Cycle - Minimierung des Wartungsaufwands - ideale Wartungsstrategie wirtschaftlich - Proaktiver Kauf und Verkauf von Komp. - Minimierung des erforderlichen Invests

18 ABLAUF EINER RISIKOSIMULATION Vertrag Flatrate, Caps Zufallsgenerator Anzahl Läufe Input Modell Simulation Output Ergebnisbericht Ereignis Technischer Umfang Wirtschaftlicher Umfang Ereignishäufigkeit Stillstandsdauer Ereigniskosten Risikotreiber Endbevorratung Zuverlässigkeitskenngrößen Verfügbarkeit Vertragsrisiken Wartungsstrategie Technische und betriebswirtschaftliche Größen werden anhand des Vertrags kombiniert (Modell), die Berechnung ist mittels Simulation handhabbar!

19 Technische Parameter Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH RISIKOSIMULATION ALS BRANCHENÜBERGREIFENDES MODELL Grundvorgehen der Simulation (V-Modell) Gesamtsystem Kosten Wartung Funktionale Gruppen Subsysteme Einzelsysteme Bauteile Kosten Austausch Kosten Reparatur Kosten Inspektion Bauteilkosten Wirtschaftliche Parameter Universell einsetzbares modulares Modell Unabhängig von der Art und Detaillierung des Systems Vorhandene Daten können auf unterschiedlichen Ebenen genutzt werden. Nutzung aller vorhandenen System- und Komponentendaten unabhängig von der Detaillierung und des Datentyps (diskrete oder stetige Labor- und Felddaten, Expertenwissen). Eingangsverteilungen können auf individuelle Kundenparameter angepasst werden. Anpassung von Ausfallverteilungen für unterschiedliche Märkte, Kunden, Wartungsmodelle. Technische und betriebswirtschaftliche Parameter können auf unterschiedlichen Ebenen miteinander verknüpft werden. Das Modell ist übergreifend einsetzbar!

20 Wahl der Zulieferer Einsatz div. Technologien Breites Produktspektrum Vermeidung riskanter Technologien Präventives Qualitätsmanagement Lessons Learned Vertragsmodelle zwischen Betreiber und Service-Provider Subcontracting Versicherung Life-Cycle Optimierung Condition Monitoring Ersatzteil-Management Risikoaufschlag Rückstellungen Erhöhung Eigenkapital Gesamtrisiko Restrisiko Institut für Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanagement GmbH STRATEGIEN ZUR RISIKOBEHANDLUNG [IAP 2014] Risikostrategien Diversifikation Vermeidung Transfer Minderung Akzeptanz Individuelle Maßnahmen werden aus den Ergebnissen der Risikobewertung abgeleitet! Die Risikosimulation unterstützt subjektive Einschätzungen mit belastbaren Zahlen!

21 RISIKOSIMULATION FLATRATE-VERTRAG ENTSCHEIDUNGEN TREFFEN, NICHT PASSIEREN LASSEN

22 RISIKOSIMULATION / FALLBEISPIEL RISIKOSIMULATION Vertrag 1 Flatrate Vertrag Ausgangssituation Konstanter Preis für die Instandhaltung. Der Preis orientiert sich an der Jahresleistung der WEA (kwh). Für den Serviceprovider liegen die mittleren jährlichen Kosten in einer Größenordnung von liegen die mittleren jährlichen Erlöse in einer Größenordnung von liegt der mittlere jährliche Deckungsbeitrag in einer Größenordnung von liegt das Risiko eines negativen Deckungsbeitrags bei 38%. Deckungsbeitrag Erlöse Kosten Anhand der Ergebnisse der Risikosimulation sind Maßnahmen zur Minderung des Risikos eines negative Deckungsbeitrags zu treffen!

23 RISIKOSIMULATION / FALLBEISPIEL RISIKOSIMULATION Vertrag 2 Flatrate Vertrag Risikostrategie Exklusion Exklusion der Ereignisse Austausch-Rotorblätter, Getriebe und Tragende Teile. Risikotransfer auf den Betreiber wird im Rahmen der Erlöse berücksichtigt. Deckungsbeitrag Vertrag 1 Für den Serviceprovider liegen die mittleren jährlichen Kosten in einer Größenordnung von liegen die mittleren jährlichen Erlöse in einer Größenordnung von liegt der mittlere jährliche Deckungsbeitrag in einer Größenordnung von liegt das Risiko eines negativen Deckungsbeitrags bei 24%. Deckungsbeitrag Vertrag 2 Risiko eines negativen Deckungsbeitrags wird von 38% auf 24% reduziert (Vertrag 1 Vertrag 2)!

24 RISIKOSIMULATION / FALLBEISPIEL RISIKOSIMULATION Vertrag 3 Flatrate Vertrag Risikostrategie Cap Einführung eines Kostendeckels / Cap bei Risikotransfer auf den Betreiber wird im Rahmen der Erlöse berücksichtigt. Deckungsbeitrag Vertrag 1 Für den Serviceprovider liegen die mittleren jährlichen Kosten in einer Größenordnung von liegen die mittleren jährlichen Erlöse in einer Größenordnung von liegt der mittlere jährliche Deckungsbeitrag in einer Größenordnung von liegt das Risiko eines negativen Deckungsbeitrags bei 14%. Deckungsbeitrag Vertrag 3 Risiko eines negativen Deckungsbeitrags wird von 38% auf 14% reduziert (Vertrag 1 Vertrag 3)!

25 INSTANDHALTUNGSPLANUNG WANN IST DER KOSTEN-/NUTZEN-OPTIMALE ZEITPUNKT ZUR WARTUNG

26 OPTIMIERUNG DER WARTUNGS- UND INSTANDHALTUNGSVORGÄNGE Ziel: Minimierung der Kosten und vorausschauende Planung der Events Betriebszeit Instandhaltung Restleben Lebensdauerende WEA 1 Rot1 WEA 1 Rot2 WEA 1 Rot3 WEA 2 Rot1 WEA 2 Rot2 WEA 2 Rot3 WEA 3 Rot1 WEA 3 Rot2 WEA 3 Rot3 Zeit Optimierungspotenzial durch Umverteilung der Rotorblätter

27 OPTIMIERUNG DER WARTUNGS- UND INSTANDHALTUNGSVORGÄNGE Ziel: Minimierung der Kosten und vorausschauende Planung der Events Betriebszeit Instandhaltung Restleben Lebensdauerende WEA 1 Rot1 WEA 1 Rot2 WEA 1 Rot3 WEA 2 Rot1 WEA 2 Rot2 WEA 2 Rot3 WEA 3 Rot1 WEA 3 Rot2 WEA 3 Rot3 Reduzierung von Instandhaltungsvorgängen um ca. 10% durch optimierte Verteilung der Komponenten und optimaler Ausnutzung des Restlebens. Zeit

28 RISIKOSIMULATION / FALLBEISPIEL PLANUNG DER INSTANDHALTUNG Weitere Nutzen der Risikomanagements: Spare Instandhaltung Rotor 3 Rotor 2 Rotor 1 WEA1 WEA2 WEA8 WEA1 WEA5 WEA13 WEA3 WEA(t) Erhalt der Betriebsfähigkeit durch Einsatz von Ersatzkomponenten während des Instandhaltungsprozesses Integration eines Ersatzteilpools Proaktives Komponentenmanagement (Kauf & Verkauf von Komponenten) Optimierung der Komponentenauslastung und des Komponenten-Life-Cycles Anwendbar auf zukünftige als auch auf bereits laufende Windparks Berücksichtigung komplexer Randbedingungen (Verfügbarkeiten, Preisentwicklungen) zur realitätsnahen Modellierung. Auf Basis von Simulationsdaten lassen sich Instandhaltungsstrategien bewerten und optimieren das Ergebnis dient der Instandhaltungsplanung und -validierung!

29 ZUSAMMENFASSUNG & AUSBLICK

30 ZUSAMMENFASSUNG & AUSBLICK Der Trend geht zu Wartungsverträgen: Vom Hersteller zum Full-Service-Anbieter. Zahlreiche Einflussfaktoren wirken sich auf die Gestaltung eines Full-Service-Vertrags aus. Für ein ganzheitliches Risikomanagement müssen vertragliche, betriebswirtschaftliche und technische Risiken betrachtet werden. Kosten, technische Zustände, vertragliche Limitierungen etc. können einfach verknüpft und in ein Modell integriert werden. Auch bei unscharfem Wissen gut anwendbar. Ergebnisse auch zur Instandhaltungsplanung, Ersatzteilprognose etc. nutzbar. Veränderungen in der Vertragsgestaltung lassen sich sofort quantitativ bewerten. Unterschiedliche Szenarien können der Geschäftsführung vorgelegt und monetär bewertet werden. Entscheidung basiert auf belastbaren Zahlen-Daten- Fakten

31 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT Wo viel verloren wird, ist manches zu gewinnen *Johann Wolfgang von Goethe ( ), dt. Dichter Dr.-Ing. Jan Hauschild Leiter Geschäftsstelle Hamburg Fon: Mobil: IQZ GmbH Phoenixhalle I / Ruhrstr. 11a Hamburg Dr.-Ing. Dirk Althaus Geschäftsführer Fon: Mobil: althaus@iqz-wuppertal.de IQZ GmbH Haus 5 / Heinz-Fangman-Str Wuppertal