Vorbeugende Instandhaltung Praxisbeispiele easyfairs MAINTENANCE 2013 Siemens AG 2013. All Rights Reserved.
Inhalt Einleitung Anforderungen Lösungen Beispiele Page 2
Siemens - Organisation Vier Sektoren arbeiten an den globalen Trends Industry Automation Drive Technologies Customer Services Metals Technologies 1) Industry Rail Systems Mobility and Logistics Low and Medium Voltage Smart Grid Building Technologies Infrastructure & Cities Fossil Power Generation Wind Power Solar & Hydro Power Transmission Oil & Gas Energy Service Energy Imaging & Therapy Clinical Products Diagnostics Customer Solutions Healthcare 1) Sektorgeführte Business Unit, da nur verantwortlich für Turn-Key-Großanlagenbau Page 3
Der neue Sektor Industry mit eindeutigem Fokus auf Industriekunden Sektor Industry Industry Automation Drive Technologies Customer Services Metals Technologies 1) Industrial Automation Systems Large Drives Product Lifecycle Services Ironmaking Control C. and Systems E. Mechanical Drives Value Services Steel Plants & Mini Mills Sensors and Communication Motion Control Systems Casting & Rolling Siemens PLM Software Inside e-car Electrics / Automation Water Technologies Metallurgical Services #1 Speicherprogrammierbare Steuerungen #1 Industrielle Schalttechnik #2 Industriesoftware #1 Großantriebe #1 Windgetriebe #2 CNC-Steuerungen Fernwartung Energieeffizienzberatung Modernisierung #1 Stranggießanlagen #2 Stahlwerke #2 Walzwerke Business Units 1) Sektorgeführte Business Unit Page 4
Unser Portfolio Ein umfangreiches Angebot bietet effektiven Mehrwert Condition Monitoring & Reliability Condition Monitoring (FA/PA) Überwachung kritischer Maschinen und Prozesse für verbesserte Wirtschaftlichkeit. Reduzierte Instandhaltungskosten, erhöhte Verfügbarkeit kritischer Anlagen, reduzierte Produktionsausfälle. Lösungen zur Leistungssteigerung Condition Monitoring und Unterstützung bei der Instandhaltung Erweiterter Monitoring Service Individuelle Überwachung und Expertenunterstützung Lösungen zur Fernüberwachung Sichere Fernüberwachung und Service Industrial Security Services Die Funktionsfähigkeit des Firmennetzwerks und dessen Komponenten sicherstellen. Risikoreduzierung ungeplanter Ausfallzeiten und Verlust von Daten oder geistigem Eigentum. Risiko- und Schadensanfälligkeitsbewertung Beratung und Unterstützung bei der Umsetzung Sicherheitslösungspakete Modulare Serviceangebote für verbesserte Sicherheit Sicherheitsserviceangebote Serviceangebote für die produktionsnahe IT Reliability Engineering Kritische Maschinenausstattung beurteilen und Verbesserungen einführen. Weniger ungeplante Ausfallzeiten und erhöhte Produkion. Beurteilung der Ausfallsicherheit & Datenauswertung Experten Know-how und Ratschläge für Softwaretools Projekte für verbesserte Ausfallsicherheiten Individuelle Upgrades für eine erhöhte Lebensdauer Page 5
Herausforderungen für Anlagenbetreiber Wie kann ich meine Instandhaltung optimieren? Wie kann ich ungeplante Anlagenstillstände vermeiden? Wie finde ich die passende Condition Monitoring Lösung? Wie kann ich Expertenwissen global verfügbar machen? Wie kann ich vorhandene Installationen nutzen und sinnvoll ausbauen? Wie bekomme ich ausgefallene Maschinen wieder schnell in Betrieb? Page 6
Vorbeugende Instandhaltung Optimierungen - Ansichtssache? Unterstützung der Instandhaltung und Fertigung Fertigungsleitung Wareneingang Ersatzteillager Mechanische Fertigung Montage Warenausgang Instandhaltung Werkzeuge QS AV/Planung IT Hotline und Dokumentation Schnelle Entstörung vor Ort Reparaturservice für technische Ausrüstung Planung und Controlling von IH- Maßnahmen Ersatzteilversorgung Anlagen Tuning Schaltschrankbau Energieverteilung Page 7
Vorbeugende Instandhaltung Optimierungen - Ansichtssache? Unterstützung der Qualitätssicherung Optimierung des Produktionsprozesses Daten für KVP- Maßnahmen Fertigungsleitung Wareneingang Ersatzteillager Mechanische Fertigung Montage Warenausgang Instandhaltung Werkzeuge QS AV/Planung IT Netzwerktechnik (auch Einbindung älterer Maschinen / Technologien) Erfassung von Fertigungs- und Prozessdaten Erfassung von Fehlerzuständen / Maschinenzuständen / MES- Systeme CAD / CAM Integration Sicherstellung von Datenqualität Datensicherungen Optimierung von Instandhaltungsmaßnahmen Page 8
Vorbeugende Instandhaltung Optimierungen - Ansichtssache? Unterstützung der Qualitätssicherung Übersicht des Produktionsprozesses Ermittlung von Geschäftszahlen Fertigungsleitung Wareneingang Ersatzteillager Mechanische Fertigung Montage Warenausgang Instandhaltung Werkzeuge QS AV/Planung IT Netzwerktechnik (auch Einbindung von Handarbeitsplätzen) MES und ERP Systeme Optimierung von Instandhaltungsmaßnahme Erweiterung Teilesuche / -identifikation über RFID und Ortung Energieverteilung Energiemanagement Page 9
Die Antwort: Vorbeugende Instandhaltung Daten erfassen Welche Technik ist eingesetzt? Bestehen Engpässe? Ist das Ersatzteil verfügbar? Liegt eine Datensicherung vor? Informationen analysieren Trendanalyse Häufigkeitsverteilung Vergleich unterschiedlicher Maschinen oder Aggregate Vorbeugende Instandhaltung Zustände erkennen Passt der Lagerbestand? Sind die Techniken beherrschbar? Verfügbares Personal? Detailinformationen? Condition Monitoring? Workflows anstossen Instandhaltungsplanung Schnittstellen (MES, ERP) SMS / Email Notification Reporting Integration Service (Remote Service) Page 10
Vorbeugende Instandhaltung Instandhaltung elektronischer Systeme Page 11
Vorbeugende Instandhaltung: Instandhaltung elektronischer Systeme Kostenbetrachtung: Ziel Optimierung Stillstandskosten Instandhaltungskosten Page 12
Vorbeugende Instandhaltung: Instandhaltung elektronischer Systeme Elektronik: Betrachtung aus Sicht der Instandhaltung Ausfallsrate Zufallsausfälle Frühausfälle Alterungsausfälle Zeit Alterung nicht messbar plötzlicher Ausfall Page 13
Fragen Vorbeugende Instandhaltung: Instandhaltung elektronischer Systeme Ausfallstrategie: Sicherung der Verfügbarkeit Ausfallstrategie Personalressourcen Eskalationsmanagement Ersatzteillogistik Bindende Verträge zur Personalgestellung und Ersatzteilversorgung Komponenten- Upgrade und Bereinigung des Lagerbestandes Page 14
RETROFIT wenn keine Ersatzteile mehr beschaffbar sind Maschinenverfügbarkeit Hohe Ausfallzeiten Ereignis Ersatzteile Betriebskosten Ersatzteilverfügbarkeit Störfälle Jahre Maschinenlebenszeit Stückkosten Längere Laufzeit Kosten Investitionskosten Reduzierung var. Kosten Jahre Technologie Bedienung Genauigkeit Funktionalität Bedienung Funktionalität Genauigkeit Page 15
Vorbeugende Instandhaltung Cloud Technologie Page 16
Entwicklung von der Handmessung zu Cloud- basierten Lösungen (Technology) Intelligente Applikationen für: Mobile Messung & Analyse Zentrale, kontinuierliche Datensammlung und Visualisierung Störungsbedingte Analyse und Diagnose Vorausschauende Analyse und Diagnose Einbindung in bestehende Arbeitsprozesse und Berichterstattung Fernzugriff auf ein Vor-Ort Monitoring System Fernanalyse und Diagnose Technologiesprung Zentrale Datensammlung und -haltung Usermanagement Zentrale, Zustandsüberwachung, Analyse und Diagnose Automatische Alarmierung Berichterstattung - Autodiagnose - Datenverknüfpung - Integration in Unternehmensabläufe Manuell Automatisiert Zustandsüberwachung lokal Mit Fernzugriff Cloud- / Plattform - basiert Zustandsüberwachung remote Page 17
Kernelemente eines integrierten Condition Monitoring (Technik) 3 Condition Monitoring (Process) Remote Management Level Fokussiert auf die Optimierung der Prozesse sowie auf die Erhöhung von Qualität und Quantität in der Produktion. Operations Level 2 Condition Monitoring (Infrastructure/Components) Fokussiert auf das Verhalten von Systemkomponenten, Netzwerken und IT-Infrastrukturelementen. Control level Field Level 1 Condition Monitoring (Machine / Machine parts) Fokussiert auf das Verhalten und den Zustand von Maschinen und Maschinenteilen. 4 Remote Service Plattform (Anbindung der For Kernelemente internal use only an / Remote Siemens Service AG 2013. und All Cloud Rights Reserved. Computing) Page 18
Beispiel Einbindung in eine Secure Remote Service Plattform Business Partner DMZ Business Partner SIEMENS Siemens Lab Intranet OEM Support Remote Service Center Customer DMZ crsp Remote Engineer Access Server Modem Web Portal Remote Service Expert Internet (VPN), Dial Lines (ISDN/POTS) Customer Site Modem Access Gateway Maintenance Engineer IT-System Administrator Page 19
Beispiel Remote Access in Kombination mit Cloud Computing OEM / Customer Remote Service Plattform! Measurement Series! End Customer Page 20 Production Maintenance
Vorbeugende Instandhaltung Condition Monitoring Page 21
Condition Monitoring Beispiel: Werkzeugmaschine OEM eps-plattform Web-Browser MS Internet Explorer Firewall Firewall Server Farm Web-Browser MS Internet Explorer Firewall Datenbank Betreiber Firewall LAN Web-Browser MS Internet Explorer SINUMERIK mit eps-client Produktion Instandhaltung Page 22
Condition Monitoring Beispiel: Werkzeugmaschine Linearachsen Stromaufnahme Gleichlauf Kreisform Reibung Laufleistung Temperatur Schlupf WKZ- Magazin Anzahl Spannzyklen Dauer Spannzyklen Kräfte Hauptspindel Betriebsstunden Schwingungen Antriebsstrom Temperatur Späneförderer Betriebsstunden Stromaufnahme Pneumatik Druck Luftverbrauch Hubzahl Schaltspiele Automatisierungstechnik Konfiguration Hardware und Software Funktionsüberwachung Temperaturen Endschalter Fluidtechnik Druck Temperatur Volumenstrom Einschaltdauer Pumpe Füllstand Filterüberwachung Fokus auf die relevanten Komponenten Verursacher langer Ausfallzeiten Treiber der Life-Cycle-Kosten Page 23
Condition Monitoring Beispiel: Methoden zur Zustandsüberwachung Permanente Überwachung für alle Anwendungen Variablen- Monitor NC-, PLC-, OPC- und eps- Variable Traces zyklusgenau Aufnahme von Werten Alarme Trends Langfristige Betrachtung, Maschinenvergleich, statistische Erhebungen Performancetests Werkzeugmaschinen Achstests, Spindelmonitoring Gleichlaufverhalten, Bahngenauigkeit, Reibung, Schwingung Messreihen Langfristige Trendverfolgung, Grenzwertüberwachung Workflow Integration für alle Anwendungen Seite Page 24 IH- Aufträge Arbeitsanweisungen, Dokumente aus Betriebsanleitungen, Achstestprogramme Weiterverarbeitung durch übergeordnete ERP-Systeme wie SAP Business 2012 Development Condition Monitoring
Condition Monitoring Beispiel: Inhalte und Kenngrößen Variablenmonitor Laufleistung der NC-Achsen z.b. Anzahl der Verfahrvorgänge, gefahrene Kilometer im Eilgang, mit/ohne Ruck etc. Beliebige, über BTSS adressierbare NC-Variablen OPC-Variablen Aufzeichnung beliebiger Variablen aus der PLC Eingänge, Ausgänge, Zähler, Merker, Datenbausteine z.b. Anzahl Schaltzyklen, WKZ-Wechselzyklen, Temperaturwerte, Minuten in Automatik mit Fehlermeldung etc. Seite Page 25 Business 2012 Development Condition Monitoring
Condition Monitoring Instandhaltung sichert Verfügbarkeit Reaktive Instandhaltung Start Kosten Produktionsverlust Ungeplante IH Zeit Page 26
Condition Monitoring Instandhaltung sichert Verfügbarkeit Reaktive Instandhaltung Kosten Produktionsverlust Ungeplante IH Zeit Präventive Instandhaltung Stop Start Kosten Produktionsverlust Ungeplante IH Geplante IH Zeit Page 27
Condition Monitoring Instandhaltung sichert Verfügbarkeit Reaktive Instandhaltung Zeit Präventive Instandhaltung Kosten Produktionsverlust Ungeplante IH Geplante IH Condition Monitoring Kosten Produktionsverlust Ungeplante IH Geplante IH Kosten Produktionsverlust Ungeplante IH Zustandsabhängige Instandhaltung Stop Start! Zeit Page 28 Zeit
Vorbeugende Instandhaltung Maschinenstatus MES Page 29
Vorbeugende Instandhaltung Maschinendaten / MES Anlagenabbild Wie kann ich schnell auf die Störungen an meiner Maschine reagieren? Zustandsmeldungen der Maschinen geben einen direkten Überblick über Einsatzorte an denen Service erforderlich ist. Page 30
Vorbeugende Instandhaltung Maschinendaten / MES Zustandstandsanalyse Wann und wo traten die Störungen an meinen Maschinen auf? Protokollierung der Störungen und Häufigkeitsanalysen ermöglichen die Vorausschau auf einen sich abzeichnenden Ausfall. Page 31
Vorbeugende Instandhaltung Maschinendaten / MES Beispiel: Auswertungen auf Basis nachträglich installierter Messgeräte Einbindung über die PLC Erfassung des Energieund Druckluftverbrauchs Erfassung des Energieverbrauchs pro Stück, Schicht, Tag, Woche, Auswertung und Weiterverarbeitung der Daten für ERP System Quelle: Getrag Page 32
Entwurf --- Entwurf --- Entwurf --- Entwurf Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dirk Siebeneicker Siemens AG GER I CS WEST PRS- FS Kruppstrasse 16 D- 45128 Essen Tel: 0173 9795 986 E-Mail: Dirk.Siebeneicker@siemens.com Nur für internen Gebrauch / Siemens AG 2013. Alle Rechte vorbehalten.