Die produzierende Industrie befindet sich mitten in einer digitalen Revolution, die unter anderem traditionelle Instandhaltungsprozesse grundlegend verändert. Dabei haben mobiles Arbeiten, Prozessautomatisierung, Echtzeitdaten und Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) enorme Wichtigkeit bekommen. Schon lange Zeit waren diese Themen auf den IT-Roadmaps zu finden, heute sind sie jedoch längst in vielen Industrieunternehmen angekommen und der Garant für effizientes und produktives Agieren. Livedaten aus dem Shopfloor spielen außerdem eine entscheidende Rolle. Dank flexiblen und smarten IoTAnwendungen haben Unternehmen heute die Möglichkeit, ihre Instandhaltungsprozesse effizienter, kostengünstiger und ressourcenschonender zu gestalten. Dabei wird die Instandhaltung zunehmend digitaler, woraus enorme Potenziale für Unternehmen resultieren.
Mobiles Arbeiten ist die Basis
Mobiles Arbeiten hat sich in der produzierenden Industrie als Standard etabliert. Während vor einigen Jahren noch Papierdokumentationen und stationäre PC-Arbeitsplätze das Bild dominierten, sind heute Tablets, Smartphones und mobile Anwendungen aus dem Arbeitsalltag nicht mehr wegzudenken. Diese mobilen Lösungen ermöglichen es Instandhaltern, direkt am Ort des Geschehens immer auf relevante Informationen zuzugreifen, Arbeitsaufträge zu verwalten, Meldungen mobil zu erstellen und Wartungsmaßnahmen unmittelbar systemisch zu dokumentieren. Die deutlich optimierten Abläufe, die durch digitales, mobiles Arbeiten geschaffen werden, haben auch die Effizienz der Instandhaltung erheblich gesteigert. Denn somit kann sich der Instandhalter ungestört voll und ganz auf seine tatsächliche Arbeit konzentrieren (Eleminieren von Sternläufen). Im Ergebnis werden so unrunde Prozesse und Zeitfresser eliminiert. Die erledigten Aufgaben werden unmittelbar im Hintergrund automatisch dokumentiert und ohne zeitlichen Versatz im führenden System gebucht. Die Anbindung an weitere Systeme (wie das Ersatzteillager) schafft zusätzliche Produktivität, da zum Beispiel auf notwendige Informationen zugegriffen (digitale Maschinenhandbücher, Wartungshistorien), Livedaten der Anlagenverfügbarkeiten gezeigt oder gegebenenfalls ein Nachbestellen von benötigten Ersatzteilen direkt ausgelöst werden kann (inklusive Freigaben des Bestellprozesses, BANF). Die daraus resultierende Zeitersparnis und die erhöhte Fehlervermeidung tragen direkt zur Reduzierung der Stillstandzeiten und zur Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit bei.
Ganzheitliche Digitalisierungsstrategie
Eine erfolgreiche Digitalisierung der Instandhaltung erfordert allerdings eine ganzheitliche Digitalisierungsstrategie, die alle relevanten und angrenzenden Unternehmensbereiche integriert. Dies bedeutet, dass keine Insellösungen für die Instandhaltung zum Einsatz kommen und eine nahtlose Integration in die übergeordnete IT-Landschaft sowie Anbindung an Steuerungen und Maschinen des Unternehmens gewährleistet ist. Dabei ist das ERP (Enterprise Resource Planning, z.B. von SAP) die führende Instanz. Eine solche Strategie umfasst die Vernetzung von Maschinen, den Einsatz von IoT-Technologien, die Integration in ERP-Systeme und die Anbindung an Analytics-Tools. Die ganzheitliche Digitalisierungsstrategie zielt darauf ab, alle Instandhaltungsprozesse entlang der Wertschöpfungskette zu optimieren. Papierbasierte Prozesse werden eliminiert und Abläufe automatisiert. Dies reicht von der Identifikation und Prognose von Wartungsbedarfen in Echtzeit über die Planung (Disposition) und Durchführung von Maßnahmen bis hin zur Nachverfolgung und deren Dokumentation. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der nahtlosen Integration aller Systeme und Prozesse, wodurch eine hohe Datenqualität und -verfügbarkeit gewährleistet wird.
IoT-Evolution: Anbindung an SAP
Innovative IoT-Anwendungen wie die neue Membrain-IoT Suite schaffen eine einfache und direkte Anbindung von Maschinensteuerungen (SPSen) an das führende ERP-System (SAP). Somit können Steuerungen direkt mit SAP „sprechen“ und Informationen in Echtzeit an das ERP autonom schicken. Dadurch lassen sich beliebige Aktionen in SAP direkt über SPSFunktionsbausteine ausführen. Diese Technologie erlaubt es beispielsweise, Betriebszeiten zu erfassen, Störmeldungen anzulegen oder Materialbewegungen zu buchen – und das alles automatisiert und ohne manuelles Eingreifen. Außerdem wird ein nahtloser Übergang in mobile Prozesse geschaffen und notwendige Maßnahmen lassen sich direkt initiieren (Meldung direkt mobil pushen). Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Prozesse werden schneller, zuverlässiger und fehlerfreier, da menschliche Eingriffe minimiert und potenzielle Probleme frühzeitig erkannt werden können.
Entlastung von Fachkräften
Die Prozessautomatisierung spielt in der digitalen Instandhaltung eine zentrale Rolle. Sie ermöglicht es, wiederkehrende und zeitaufwendige Aufgaben zu automatisieren und so die Produktivität zu steigern. Gleichzeitig werden Fachkräfte entlastet, da sie sich auf komplexere und wertschöpfende Aufgaben konzentrieren können. Ein Beispiel für die Prozessautomatisierung ist die automatisierte Erstellung von Wartungsaufträgen basierend auf Maschinendaten. Wenn eine Maschine etwa einen bestimmten Betriebszustand erreicht oder eine Anomalie erkannt wird, kann das System automatisch einen Wartungsauftrag generieren und an die zuständige Fachkraft mobil senden. Auch die Buchung von Materialbewegungen oder das Anlegen von Störmeldungen kann durch die Anbindung an das ERPSystem automatisiert erfolgen. Durch diese Automatisierung werden nicht nur Fehler reduziert, sondern auch die Reaktionszeit verkürzt, was zu einer höheren Maschinenverfügbarkeit und zu geringeren Ausfallzeiten führt.
Umfangreiche Livedaten
Die Verfügbarkeit von umfangreichen Livedaten direkt aus dem Shopfloor bietet Verantwortlichen einen schnellen und kompakten Überblick über den Ist-Zustand des Maschinenparks. Sensoren und Informationen aus Steuerungen liefern kontinuierlich Maschinendaten wie Temperatur, Vibration, Druck und andere Parameter. Diese Daten werden in Echtzeit verarbeitet und ermöglichen eine präzise Analyse des Maschinenbestands der Produktion. Dashboards helfen dabei, einen schnellen und kompakten Überblick über wichtige IH-Kennzahlen zu geben. Die Vorteile dieser Livedaten sind vielfältig. Zum einen bieten sie einen stets aktuellen Überblick über den „Gesundheitszustand“ der Maschinen, was die Planung und Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen erheblich erleichtert. Zum anderen ermöglichen sie eine bedarfsorientierte Wartung, bei der nur dann eingegriffen wird, wenn tatsächlich ein Bedarf besteht. Dies reduziert nicht nur die Wartungskosten im Vergleich zu traditionellen, zyklischen Instandhaltungsansätzen, sondern erhöht auch die Lebensdauer der Maschinen.
IoT für autonome Instandhaltung
Ein weiterer entscheidender Vorteil der digitalen Instandhaltung ist die nahtlose Integration mobiler Prozesse und die Implementierung von IoT-Szenarien. Mithilfe von Wenn-Dann-Bedingungen lassen sich vom Fachbereich (Instandhaltung) beliebige Szenarien per Drag and Drop in der Membrain-IoT Suite erstellen. Dabei werden beispielsweise Werte aus der Steuerung kontextuell mit Equipments in SAP zusammengebracht. So kann zum Beispiel eine autonome Reaktion auf bestimmte Maschinenzustände ausgelöst werden. Wenn eine Maschine einen definierten Schwellenwert überschreitet, kann das System unter anderem automatisch einen Stopp der Maschine einleiten, eine Pushbenachrichtigung an die Instandhaltung senden und gleichzeitig einen Wartungsauftrag in SAP generieren. Solche automatisierten WennDann-Szenarien sorgen dafür, dass kritische Zustände sofort erkannt und entsprechende Maßnahmen ohne Verzögerung eingeleitet werden. Dies führt zu einer deutlichen Reduktion der Ausfallzeiten und sorgt für einen reibungslosen Produktionsablauf.
Basis für Predictive Maintenance
Die Grundlage für eine erfolgreiche Predictive Maintenance sind Ready-to-use IoT-Anwendungen, die wertvolle Daten erfassen und in das führende System oder spezielle Datenbanken speisen. Diese Daten bilden die Basis für umfassende Analysen und Prognosen, die es ermöglichen, potenzielle Maschinenprobleme frühzeitig zu erkennen und rechtzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Durch den Einsatz von MachineLearning-Algorithmen können diese Daten in Echtzeit ausgewertet und Muster erkannt werden, die auf einen bevorstehenden Ausfall hinweisen. Dies ermöglicht es, Wartungsmaßnahmen genau dann durchzuführen, wenn sie notwendig sind, was zu einer weiteren Optimierung der Instandhaltungskosten und einer Maximierung der Maschinenverfügbarkeit führt.
Autor: Christian Jeske, Leiter Marketing- und Geschäftsentwicklung bei Membrain
In.Stand Stuttgart 2024
Halle 9, Stand 9D05
