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Unternehmen und ihre Instandhaltungsorganisationen wissen im Rahmen von Industrie 4.0 oftmals nicht, welche Aktivitäten ihre Instandhaltungsorganisation zielbringend und nachhaltig verbessern. Ein Grund dafür ist, dass oft schon keine klare Kenntnis darüber herrscht, wie die aktuelle Instandhaltungsorganisation über verschiedene Ebenen und Bereiche hinweg aufgestellt ist. Hier setzt der Reifegrad-Instandhaltungs-Check der GreenGate AG bzw. der IH-Check des FIR an der RWTH Aachen an. Beide verwandte Methoden ermöglichen eine schnelle und effektive Bewertung der Reife einer Instandhaltungsorganistion anhand von fünf Reifegradstufen. Gemeinsam mit Partnern werden in Workshops der aktuelle Reifegrad dem gewünschten Soll-Reifegrad gegenübergestellt. Das sich dadurch ergebende Gap wird mittels einer Roadmap adressiert, sodass die betroffenen Unternehmen sich schrittweise und zielgerichtet weiterentwickeln können. Hierfür wurden im Rahmen des gemeinsamen Vortrags nicht nur die Vorgehensweise dargelegt, sondern auch die Notwendigkeit sowie einige Praxisbeispiele demonstriert.
Digitale Technologien gewinnen für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) des Maschinenbaus zunehmend an Bedeutung, da durch deren Einsatz bestehende Ressourcenengpässe minimiert und ungenutzte Potenziale aufgedeckt werden können. Besonders relevant ist der Einsatz digitaler Technologien zum Ausbau von After-Sales-Dienstleistungen, da bedingt durch sinkende Margen im Neumaschinengeschäft Dienstleistungen zunehmend zum entscheidenden Faktor zur Realisierung von Umsatzpotenzialen werden. Trotz der wachsenden Bedeutung von After-Sales-Dienstleistungen im Maschinenbau sind insbesondere KMU oftmals nicht in der Lage, ihr Kerngeschäft durch Dienstleistungen auszubauen. Grund hierfür sind vorrangig mangelnde Ressourcen wie beispielsweise Personalengpässe, begrenzte finanzielle Möglichkeiten sowie fehlendes Know-how. Damit Unternehmen des Maschinenbaus, die zum größten Teil KMU darstellen, die Potenziale im Dienstleistungsgeschäft voll ausschöpfen und somit ihre Wettbewerbsfähigkeit langfristig sichern können, bedarf es KMU-gerechter Methoden und Lösungen zur Auswahl sowie Bewertung und Implementierung digitaler Technologien. Das Forschungsprojekt ScaleUp liefert als Kernergebnis einen dreimoduligen Softwaredemonstrator, der es KMU ermöglicht, digitale Technologien für die Digitalisierung ihrer After-Sales-Dienstleistungsprozesse zu identifizieren (1. Modul) und im Hinblick auf Kosten und Nutzen (2. Modul) sowie des zur Nutzung notwendigen Kompetenzprofils der Mitarbeiter (3. Modul) zu bewerten. Im Rahmen des ersten Moduls findet eine Bewertung von Schwachstellen im Leistungserbringungs- bzw. Kommunikationsprozess statt. Anhand der Bewertung können schwachstellenspezifisch digitale Technologien ausgewählt und mittels dreier Bewertungskriterien miteinander verglichen werden. Zusätzlich werden weiterführende Informationen zu Stärken/Schwächen sowie Anbietern dieser Technologien bereitgestellt. Für das zweite Modul liefert der Demonstrator ein Modell, dass es ermöglicht, digitale Technologien aus Kosten- und Nutzensicht zu bewerten. Zur vereinfachten Anwendung werden sowohl eine schriftliche als auch eine visuelle Anleitung zu Verfügung gestellt. In letzter Instanz können im dritten Modul aktuelle Mitarbeiterkompetenzen ermittelt und Soll-Profile für die erfolgreiche Nutzung der ausgewählten digitalen Technologien gegenübergestellt werden. Mittels eines bereitgestellten Entwicklungsplans können diese Lücken zielgerichtet geschlossen werden. ScaleUp gibt somit KMU einen Leitfaden an die Hand, den diese nutzen können, um ihre eigenen After-Sales-Prozesse effizienter zu gestalten und somit ihren Ressourceneinsatz zu optimieren und ihre Wettbewerbssituation langfristig zu verbessern.
Die Instandhaltung, konsequent zu Ende gedacht, ist ein zentraler Treiber für den Unternehmenswert und wird damit für viele produzierende Unternehmen zum strategischen Erfolgsfaktor. Da für die meisten Unternehmen ein umfangreicher Mitarbeiter- und Ressourcenaufbau nicht in Frage kommt, stehen diese Unternehmen vor der Herausforderung, den Wertbeitrag vorhandener Mitarbeiter und Ressourcen zu maximieren. Dies führt zum Konzept Return on Maintenance (RoM). Der Wertbeitrag der Instandhaltung geht dabei über die reine Herstellung von Verfügbarkeit zu möglichst geringen Kosten weit hinaus. Zielgrößen wie Ausschussrate, Energieeffizienz, Materialeffizienz aber auch die Minimierung von Rüstzeiten zeigen die vielfältigen Zielgrößen der Instandhaltung auf.
The FIR at the RWTH Aachen University continuously develops the concept and the principles of RoM further. It is already noticeable that the gap between companies that began preparing their maintenance departments for Industrie 4.0 years ago and those that are still struggling with the mere foundations of a professional maintenance organisation is rapidly increasing.
The first driver of the development sparked by Industrie 4.0 is the collection of and work with condition data. It is used to create a digital shadow of a service, e.g. maintenance measures in a specific
context. In the future, critical machine functions will be monitored continuously within production processes.
Based on these observations, the likelihood of machine failures can be predicted, which makes it possible to prioritize data-based maintenance measures. This means that maintenance activities, i.e. production plans, are based on prognoses regarding machine failures. By doing so, the currently existing separation between inspection, maintenance and reactive measures can be overcome, resulting in a holistic approach to maintenance. Maintenance specialists receive support from assistance systems, which give them access to all relevant information (e.g. machine history, spare part availability, proposals for measures, etc.). As a result, they can take on routine tasks in different areas as well and contribute to the increased flexibility of the production process. Although data is becoming an increasingly important driver of successful maintenance strategies,
maintenance employees continue to be central to specific tasks, machines and systems. In the future, it can be expected that they choose to become experts in a certain field and, ideally, actively share their knowledge with others within an open maintenance culture. Systems for interdisciplinary collaboration will be made part of everyday practice.
The maintenance department will be a center and distributor of knowledge in the agile company of the future.Only through the interaction of the outlined success principles, which amount to a paradigm shift within the maintenance department, the potential
benefit of maintenance as defined by RoM can be fully exploited, creating a long-term competitive advantage for those who consistently follow the path towards Industrie 4.0 in maintenance.
Return on Maintenance
(2017)
Die Instandhaltung, konsequent zu Ende gedacht, ist ein zentraler Treiber für den Unternehmenswert und damit für viele produzierende Unternehmen ein strategischer Erfolgsfaktor. Da für die meisten Unternehmen ein umfangreicher Mitarbeiter- und Ressourcenaufbau nicht in Frage kommt, stehen diese Unternehmen vor der Herausforderung, den Wertbeitrag vorhandener Mitarbeiter und Ressourcen zu maximieren. Dies führt zum Konzept Return on Maintenance (RoM). Der Wertbeitrag der Instandhaltung geht dabei über die reine Herstellung von Verfügbarkeit zu möglichst geringen Kosten weit hinaus. Zielgrößen wie Ausschussrate, Energieeffizienz, Materialeffizienz aber auch die Minimierung von Rüstzeiten zeigen die vielfältigen Zielgrößen der Instandhaltung auf.
1. Die heutige Rolle der Instandhaltung
Die Bedeutung der Instandhaltung für produzierende Unternehmen in Hochlohnländern, wie Deutschland, wird seit mindestens 20 Jahren sowohl in der Wissenschaft als auch in der Praxis regelmäßig hervorgehoben. In der industriellen Praxis wird der Instandhaltung heute dennoch immer nicht der angemessene Stellenwert beigemessen. In der Praxis werden Instandhaltungsfunktionen in Unternehmen meist nur als Kostenstelle betrachtet. Vernachlässigt werden hierbei die vielfältigen Wechselwirkungen und Potentiale einer erfolgreichen Instandhaltung. Die (positiven) Wechselwirkungen sind in den meisten produzierenden Betrieben zumindest implizit bekannt, werden aber dennoch in der operativen Praxis häufig nicht bei Entscheidungen berücksichtigt. Oft noch leicht abzuschätzen sind die Auswirkungen der Instandhaltung auf die Betriebs- oder Produktionskosten. In den allermeisten Fällen wird dabei zugunsten der Produktion und der Erfüllung von Kundenaufträgen entschieden, sodass langfristige negative Effekte durch die Instandhaltung aufgefangen werden müssen. Ein weiteres Potential der Instandhaltung liegt in der Verlängerung der Nutzungsdauer von technischen Assets, insbesondere wenn statt reaktiven zustandsorientierte bzw. prädiktive Instandhaltungsstrategien zur Anwendung kommen. Die Instandhaltung spart so einerseits Kosten für teure Neuanschaffung ein und verlängert andererseits die Zeit, in der die bestehenden (teils abgeschriebenen) Assets wirtschaftlichen Ertrag generieren. Zusätzlich besteht ein Potential in der Rückführung von Erfahrungswissen oder Informationen aus dem Betrieb von Maschinen sowie ihrer Wartungshistorie in die Entwicklung und Herstellung der selbigen. Letzteres sowie auch prädiktive Instandhaltungsstrategien scheitern in vielen Betrieben allerdings schon alleine aufgrund einer nicht vorhandenen aber notwendigen Datenbasis, da bestehende IT-Systeme (z. B. IPS, ERP, SMS) oft nur unzureichend an existierende technische Assets gekoppelt sind.
2. Der Einfluss von Industrie 4.0 auf die Instandhaltung
Zukünftig wird die Debatte und damit die Wahrnehmung der Instandhaltung in produzierenden Betrieben im Rahmen von Industrie 4.0 frischen Wind erhalten. Aus Sicht der Instandhaltung ist dies die Chance, den eigenen Stellenwert im Unternehmen noch einmal auf den Prüfstand zu stellen. Der durch die fortschreitende Vernetzung von Objekten, Maschinen und Menschen initiierte Wandel schafft die Grundlage für die Entwicklung der notwendigen Datenbasis für die Instandhaltung. Neben den oben genannten Potentialen hat diese Datenbasis mit der bei Industrie 4.0 einhergehenden Analysefähigkeit insbesondere positive Auswirkungen auf die organisationalen Anpassungsprozesse von produzierenden Unternehmen. Die hierunter fallenden Lern- und Verbesserungsprozesse im Sinne eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses gewinnen deutlich an Geschwindigkeit, da Latenzzeiten vom Eintritt eines Ereignisses, über die Analyse- und Entscheidungsphase bis hin zur Initiierung und (automatisierten) Umsetzung von Maßnahmen erheblich verkürzt werden. Dies wiederum begünstigt die Innovationsgeschwindigkeit, d. h. die erfolgreiche Entwicklung und Einführung neuer Produkte, Dienstleistungen und Lösungen. Sowohl die erheblich verkürzten Lern- als auch Innovationsprozesse sind Kernelemente eines agilen Unternehmens. Für die Instandhaltung bedeutet dies, dass die dazugehörigen Instandhaltungsstrategien ebenso schnell angepasst werden müssen, damit die verbundenen Einsparungspotentiale bei direkten und indirekten Instandhaltungskosten realisiert werden können. Die Integration geeigneter IT-Systeme unterstützt das Heben dieser Potentiale maßgeblich, indem die dazu notwendigen Daten der veränderten Asset-Nutzung bereitgestellt und aufbereitet werden.
3. Das Konzept des Return on Maintenance
Allgemein wird die zentrale Rolle der Instandhaltung im agilen produzierenden Unternehmen der Zukunft schnell deutlich. Die Instandhaltung, konsequent zu Ende gedacht, ist ein zentraler Treiber für den Unternehmenswert und wird damit für viele produzierende Unternehmen zum strategischen Erfolgsfaktor. Da für die meisten Unternehmen ein umfangreicher Mitarbeiter- und Ressourcenaufbau nicht in Frage kommt, stehen diese Unternehmen vor der Herausforderung, den Wertbeitrag vorhandener Mitarbeiter und Ressourcen zu maximieren. Dies führt zum Konzept Return on Maintenance (RoM). Der Wertbeitrag der Instandhaltung geht dabei über die reine Bereitstellung von Verfügbarkeit zu möglichst geringen Kosten deutlich hinaus. Zielgrößen wie Ausschussrate, Energieeffizienz, Materialeffizienz aber auch die Minimierung von Rüstzeiten zeigen die vielfältigen Zielgrößen der Instandhaltung auf. Mit der Erkenntnis, welchen Beitrag die Instandhaltung tatsächlich leistet oder potentiell leisten kann, müssen Business Cases, Investitionsrechnungen, Instandhaltungsstrategien, etc. neu bewertet werden. Die eingeläutete Abkehr von einer rein auf direkten Kosten basierten Bewertung hin zu einer Wertbeitrag-orientierten Betrachtung führt in der Instandhaltung zu einem Paradigmenwechsel hinsichtlich der handlungsleitenden Prinzipien.
4. Die vier Erfolgsprinzipien des RoM
Die erfolgreiche Umsetzung des Konzepts des RoM basiert dabei im Wesentlichen auf vier aufeinander aufbauenden Prinzipien.
Zum einen muss, wie oben beschrieben, eine für die Instandhaltung geeignete Datenbasis geschaffen werden, auf der alle anknüpfenden Instandhaltungsmaßnahmen – seien es Reaktive, Präventive oder Prädikative – aufsetzen können. Die hierzu benötigte hinreichend genaue digitale Abbildung der realweltlichen Prozesse und Anlagen (digitaler Schatten) ist dabei auf die Integration und Weiterentwicklung bestehender IT-Systeme (z. B. IPS, ERP, SMS) angewiesen.
Zum zweiten verlangen verkürzte Produktinnovationszyklen und hochfrequente Anpassungsprozesse in der Produktion ebenso kürze adaptive Zyklen in der Instandhaltung, die neuartige Systeme wie z. B. Augmented Reality aktiv miteinbinden. Aufgrund der Vielfalt an technologischen Weiterentwicklungsmöglichkeiten bringt eine Fokussierung auf wenige entscheidende Kernfunktionalitäten mit einkalkulierten iterativen und kurzzyklischen Anpassungsprozessen im Sinne des Minimum Viable Services (MVS) Ansatzes einen langfristigen Vorteil für die Instandhaltung mit sich.
Hierzu ist die Verfügbarkeit von Standards bei der Anbindung von Maschinen, Objekten und Menschen an IT-Systeme ein dritter entscheidender Faktor. Die Nutzung bestehender Standards in der Instandhaltung erspart die zeit- und kostenintensive Entwicklung eigener Lösungen, wodurch die zuvor geschilderten schneller werdenden Wandlungs- und Umsetzungsprozesse im Sinne von MVS erst realisiert werden können.
Zuletzt kommt es darauf an, dass die vermehrt faktenbasierten Entscheidungen im Rahmen der auf Standards aufbauenden iterativen Innovationszyklen auch von beteiligten Mitarbeitern in der Instandhaltung aber auch der Produktion akzeptiert und gelebt werden. Dieser unternehmenskulturelle Aspekt, der auch angepasste Lern- und Weiterbildungskonzepte berücksichtigen muss, bildet einen umspannenden Rahmen des Paradigmenwechsels durch das Konzept des RoM.
Der Weg zur Industrie 4.0 bedingt einen umfangreichen Wandel in der Arbeitswelt des Instandhalters. Infolge der steigenden Komplexität und Vernetzung industrieller Serviceprozesse werden neue Schwerpunkte im Leistungsprofil der Techniker erzeugt. Datenanalytik, Elektrotechnik, Steuerungstechnik sowie Programmieren gewinnen an Bedeutung. Diese Entwicklung wird auch durch den Branchenindikator Instandhaltung, der seit 2016 gemeinsam vom FIR an der RWTH Aachen und dem Forum Vision Instandhaltung erhoben wird, bestätigt.
Dieser Artikel zeigt Ergebnisse des Branchenindikators Instandhaltung auf und kombiniert sie mit Ergebnissen aus dem Forschungsprojekt ELIAS. Hierzu werden zwei Use Cases für das Arbeitsbezogene Lernen vorgestellt.
Der Branchenindikator Instandhaltung ist ein vom FIR an der RWTH Aachen und dem Forum Vision Instandhaltung (FVI) geschaffenes Stimmungsbarometer, dass die konjunkturelle Entwicklung der innerbetrieblichen und industriellen Instandhaltung untersucht. Zusätzlich werden in den quartalsweisen Umfragen aktuelle Sonderthemen adressiert.
Im Rahmen dieses Vortrags während des FVI-Treffens in Dortmund wurden die Ergebnisse der Umfrage aus dem 2. Quartal 2018 vorgestellt. Ein besonderer Fokus lag auf der "Mitarbeiterqualifikation in der Instandhaltung". Hier wurde untersucht, ob die neuen Anforderungen durch Industrie 4.0 auch den Weg in die Entwicklungsprogramme der Instandhaltungsorganisation finden. Dabei konnten unterschiedliche Herangehensweisen aufgezeigt werden: Innerbetriebliche Instandhaltungsorganisationen setzen eher auf das vorhandene Domänenwissen, während industrielle Instandhalter zunehmend auch die Felder Datenanalyse/IT für sich entdecken.
Today, maintenance exceeds this definition, it is significantly more.
In many companies, it plays the role of an incubator for development
and drives digital transformation forward. The very essence of
Industrie 4.0 is the optimisation of the flow of information within as
well as outside of a company to accelerate the adjustment of company
organisations in the context of increasing competitive pressure.
Because of the variety of interfaces, information and data that
is available as well as its service character, maintenance lends itself easily as the area of choice for a company to make Industrie 4.0 real. Whilst doing so, the aim is not to equip employees with the
latest “gimmick“ for order processment or to be the company with
the highest number of lighthouse projects. Instead, maintenance
ensures reliable and cost-efficient production and, consequently,
the primary creation of added value of the manufacturing company.
Those who were identified as top performers during the “Smart
Maintenance“ consortium benchmarking by FIR at RWTH Aachen
University gain particular useful ideas twice as often as other follower companies directly from staff, thus releasing the right potential.
Information and data help to reach these goals and transfer the
vision of smart maintenance into actual pratice. But what is smart
maintenance exactly and how far along are you in the development
of your individual smart maintenance concept?
Today, however, agility is seen more than ever as a critical success factor for companies. In times of an increasing degree of digital interconnection and minimum viable products, a mentality is entering the industrial service sector that has so far only been exemplified by Internet companies (e.g. Google): New products and especially digital services are developed in highly iterative processes. To this end, customers are involved in early test phases of development and provide feedback on individual functional modules, which – in contrast to the previous approach – are only gradually assembled into a market-ready “100 percent version”. But especially with the development of new digital services, companies must ensure more than ever that both the existing analog service business and the design of new digital services are geared to effectiveness and efficiency in order to meet the growing demands of customers and competitors.
To achieve this, companies must not only be familiar with the products currently on the market, but also master the entire product history, which in some cases goes back more than 30 years and varies greatly from one industry to another.