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Die ÖVIA

Wissenschaftlich fundiert, praxisorientiert & unabhängig

Beiträge zum ÖVIA Tagungsband 2014

Industrie 4.0 - Herausforderungen und Handlungsfelder in der industriellen Produktion

  • Sebastian SCHLUND
    Dr.-Ing., Leitung Competence Center Produktionsmanagement, Fraunhofer IAO, Stuttgart

Die industrielle Produktion durchlief in den letzten Jahrzehnten tiefgreifende Veränderungen. Neben diesen Themen haben sich vor allem zwei Megatrends herauskristallisiert: die Dynamisierung der Produktlebenszyklen und die Durchdringung industrieller Wertschöpfung mit neuen Technologien. Beide finden sich direkt in den momentanen Entwicklungen der industriellen Produktion wieder; ersteres in der immer weitergehenden Erhöhung der Flexibilität, letzteres in neuen Produktionstechnologien und vor allem in der durchgängigen Digitalisierung und Automatisierung industrieller Wertschöpfungsprozesse. Zusammen mit einer neuen Stufe der Automatisierung und der Umsetzung des Konzepts des Internet der Dinge und Dienste vollzieht sich momentan die Übertragung in die industrielle Produktion. In Deutschland wird von dieser Entwicklung nicht weniger als die vierte industrielle Revolution erwartet. Industrie 4.0 in der Gesamtheit der darunter subsummierten Anwendungen wird sicher nicht innerhalb der nächsten Monate realisiert, sondern schrittweise in den nächsten 5-20 Jahren Gestalt annehmen. Neben der reinen Implementierung von Anwendungen wird es vor allem darauf ankommen, diese Fragen zu beantworten und gemeinsam mit allen Beteiligten so umzusetzen, dass "Industrie 4.0" keine reine Technologieimplementierung bleibt, sondern tatsächlich die Gesamtproduktivität der Arbeitsprozesse nachhaltig steigert. Dazu bedarf es eines gesamtheitlichen arbeitsgestalterischen Optimierungsansatzes, der sich an der Verbesserung des Unternehmenswertstroms orientiert und die einzelnen Industrie 4.0-Anwendungen in diesem einbettet.

Anlagenmanagement im Zeitalter von Industrie 4.0

  • Hubert BIEDERMANN
    o.Univ.-Prof. Dr.mont., Departmentleiter, Präsident der ÖVIA
    Department Wirtschafts- und Betriebswissenschaften, Montanuniversität Leoben

Das Produktionsumfeld wird durch höchstmögliche Flexibilität einer wesentlichen Veränderung der Produktions- und Instandhaltungstätigkeiten und deren Anforderungen gekennzeichnet sein. Die Informations- und Betriebssicherheit wird ein erfolgskritischer Faktor, demzufolge steigen die Zuverlässigkeitsanforderungen weiter. Arbeitsplatznahe, selbstorganisierte Qualifikationsformen werden den zunehmenden Anforderungen an die Mitarbeiter ebenso entsprechen wie partizipative Lernformen. Im Aufgabenspektrum werden einfache Tätigkeiten substituiert und komplexes "trouble-shooting" wie permanente Anlagenverbesserung auf Basis einer tiefgehenden und zeitnahen Datenlage verstärkt in den Vordergrund treten.

Big Data Analytics in Produktion und Instandhaltung

  • Jochen DEUSE
    Univ.-Prof. Dr.-Ing., Institutsleiter, Institut für Produktionssysteme, TU Dortmund
  • Mario WIEGAND
    M.Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Produktionssysteme, TU Dortmund
  • Olga EROHIN
    Dipl.-Wirt.-Ing., Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Institut für Produktionssysteme, TU Dortmund
  • Daniel LIEBER
    Dipl.-Wirt.-Ing., Technical Customer Services Special Applications / Aerospace, Deutsche Edelstahlwerke, Witten
  • Ralf KLINKENBERG
    Dipl.-Inform., General Manager, RapidMiner, Dortmund

Wissen stellt eine wichtige Unternehmensressource dar, deren effiziente Nutzung zur Entscheidungs- und Planungsunterstützung für den Unternehmenserfolg insgesamt von hoher Bedeutung ist. Moderne Informationstechnologien ermöglichen eine strukturierte digitale Speicherung großer, inhomogener und mit hoher Geschwindigkeit entstehender Datenmengen (sog. Big Data), ihre effiziente Analyse (sog. Big Data Analytics) in der Produktion und Instandhaltung wird jedoch seltener fokussiert. Im Beitrag wird ein systematisches Vorgehen zur Realisierung von Big Data Analytics Projekten und somit zur Wissensentdeckung im produktionsnahen Umfeld dargestellt und anhand von Anwendungsbeispielen aus dem Bereich der Qualitätsüberwachung in der laufenden Produktion und der prädiktiven Instandhaltung erläutert.

Simulationsgestütztes Engineering im Anlagenbau 4.0

  • Markus VORDERWINKLER
    Dr., Teamleiter, Profactor, Steyr-Gleink

Die Welt der Produktion wird zunehmend von Turbulenzen geprägt: Steigende Kundenerwartungen hinsichtlich einer Individualisierung der Produkte bei gleichbleibenden oder sinkenden Kosten, wachsende Qualitätsansprüche, ein zunehmendes Ökologiebewusstsein, neue Trends im Kaufverhalten mit globalen Marktportalen und kurzfristigen Entscheidungen spiegeln sich in einer zunehmenden Volatilität der Produktion. Darüber hinaus wirken sich neue Produkt- und Prozesstechnologien, die Situation an den Finanz- und Rohstoffmärkten sowie Einflüsse der Politik und Gesellschaft immer kurzfristiger auf Produktionsabläufe aus. Beispiele dafür finden sich in schwankenden Ressourcenverfügbarkeiten und Preisen, neuen Vorschriften und Normen, aber auch in gesellschaftspolitischen Herausforderungen wie einer zunehmend alternden Bevölkerung in den etablierten Industrienationen.

Das digitale Produkt, Basis für neue Customer Service und Maintenance Repair and Overhaul Integrationen

  • Daniel SCHULTHEISS
    Dipl.-Masch.-Ing., Mitglied der Geschäftsführung, Marenco Swisshelicopter, Niederurnen

Als Hersteller eines mit einem Type Certificate versehenen Aircrafts untersteht die Marenco Swisshelicopter AG zahlreichen gesetzlichen Vorgaben, sowohl im Research and Development, wie auch im Supply Chain und in der Maintenance. Dementsprechend kommt der Wahl geeigneter Prozess- und Technologiegrundlagen eine entscheidende Bedeutung zu, insbesondere wenn die Startup-Unternehmung auf der grünen Wiese aufgebaut wird. Dabei soll die konsequente Implementierung nicht nur die gesetzlichen Vorgaben erfüllen, sondern Interventionskosten und -ressourcen minimieren und gleichzeitig die Basis für neue Business-Modelle bilden. Für die Marenco Swisshelicopter AG kommt dabei dem digitalen Produkt eine besondere Bedeutung zu, basierend auf einem holistischen Datenmodell mit durchgängigem Configuration Management.

Picture of the Future - Spare Parts Logistics 2025

  • Frank DEBUS
    Dr., Senior Vice President Customer Service Material Logistics, Siemens AG, Erlangen

Im Rahmen einer konzernweiten Studie hat die Siemens AG die Entwicklung der Rahmenbedingungen für eine globale Ersatzteillogistik antizipiert und daraus Gestaltungsfelder für Initiativen identifiziert. Dabei wurden innerhalb eines speziellen Prozessmodells zukünftige Trends identifiziert, um daraus Hypothesen für die zukünftige Gestaltung der Ersatzteillogistik abzuleiten. Im Rahmen eines Vision-to-Action Programms werden identifizierte Handlungsfelder in den geschäftsführenden Einheiten umgesetzt.

Digitales Ersatzteilmanagement mittels 3D-Druck

  • Matthias BALDINGER
    M.Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Betriebswirtschaftliches Zentrum der ETH Zürich, Zürich

3D-Druck macht momentan den Sprung vom Prototyping zur Produktionstechnologie. Als solche verspricht er das Ersatzteilmanagement grundlegend zu verändern: In Zukunft müssen Ersatzteile nicht mehr vorab produziert und gelagert werden, sondern können digital gespeichert und bei Bedarf nahe des Einsatzortes mittels 3D-Druckern produziert werden. Dies verspricht einige der Hauptschwächen der heutigen Ersatzteilprozesse, wie lange Lieferzeiten, hohe Transport- und Lagerhaltungskosten und Obsoleszenz, zu adressieren. Allerdings ist die Umsetzung von digitalem Ersatzteilmanagement nicht einfach. Trotzdem sollten produzierende Unternehmen heute den Grundstein legen, um diese Prozesse in Zukunft zu meistern. Denn sollten sie diese Lösung ihren Kunden nicht selbst anbieten, werden es zunehmend andere Dienstleister tun. In diesem Beitrag wird das Konzept des digitalen Ersatzteilmanagements eingeführt, auf bestehende Hürden eingegangen und ein möglicher Einstieg in die Thematik 3D-Druck vorgestellt.

Instandhaltung 4.0 aus Sicht der IT – Wo die Reise hingeht

  • Friedrich SZUKITSCH
    Ing., Geschäftsführer, Ing. Friedrich Szukitsch EDV-Dienstleistungen, Wien

Industrie 4.0 Chance oder Hype? Ein Modetrend, welcher nächstes Jahr wieder vergessen ist? Natürlich wird der Begriff auch als Marketing-Hype benützt; möglicherweise verschwindet er auch wieder, und es wird ein neuer Begriff geboren. Aber die Ideen, Konzepte und Technologien, die dahinter stehen, werden weiter existieren. Denn diese sind es, welche die Wettbewerbsfähigkeit der produzierenden Industrie sichern. Neben den technologischen Themen wie Cyber Physical Systems, Internet der Dinge und Dienste, autonome Systeme uvm. sind aber auch organisatorische und rechtliche Aspekte zu berücksichtigen. Industrie 4.0 bedeutet nämlich auch Veränderung in der Unternehmensstruktur und den damit verbundenen Abläufen. Ganz speziell für die Instandhaltung sowie für die gesamte Anlagenwirtschaft von der Beschaffung bis zur Entsorgung wird eine vertiefte Digitalisierung der Prozesse und Informationen neue Herausforderungen und Chancen bringen. Assistenzsysteme und 3D-Druck werden neue Möglichkeiten eröffnen. Neben den Instandhaltern werden aber auch die Anlagenbauer und Softwareentwickler gefordert sein, die Zeichen der Zeit zu erkennen. Denn der internationale Mitbewerb schläft nicht.

Mobile Lösungen und Condition Monitoring im Zeitalter von Industrie 4.0

  • Ivan GALLO
    Dipl-Ing., CEO, East Gate, Wien

Die Herausforderungen für die Unternehmen von heute sind die raschen und ungeplanten Änderungen des Marktes und auch des Umfeldes. Die veraltete starre Unternehmenssoftware, insbesondere auch die betriebswirtschaftlichen Applikationen, ermöglichen es den Unternehmen nicht, auf diese Herausforderung entsprechend – agil – zu reagieren. Im Zeitalter von Industrie 4.0 sind neue Ansätze im Kontext der Prozessautomatisierung und Systemintegration auch im Bereich der Instandhaltung erforderlich. Zwei Praxisbeispiele zeigen, wie mit der BPM (Bussiness Process Management) Applikation PROCE55® der Firma East-Gate die Instandhaltungsprozesse im Zeitalter von Industrie 4.0 in der Praxis optimal unterstützt werden können.

Intelligentes Condition Monitoring für Smart Factories

  • Christian KAPS
    Dipl.-Ing.(FH), National Sales & Marketing Manager, Prüftechnik AG, München

Die Zielvorgabe und Vision der deutschen Bundesregierung, einer totalen Vernetzung aller Fertigungsschritte inkl. Pre- und After Sales, muss, je komplexer ein Produkt in der Herstellung ist, hauptsächlich beim Fertigungsprozess selbst ansetzen. Wenn man dabei die operative Ebene betrachtet, sozusagen vor der Produktionsanlage steht, ist die Verknüpfung der Maschinenzustands- und Prozessparameter, deren permanente Kontrolle und die Aufbereitung aussagekräftiger Rückschlüsse entscheidend für Produktqualität und Anlageneffizienz. Ein Baustein dieses Regelkreises ist ein intelligentes Condition Monitoring System, das die notwendige Flexibilität für die Vielfalt an Fertigungsanlagen bietet und über die erforderlichen Schnittstellen für einen reibungslosen Informationsaustausch zwischen Anlagensteuerung, Prozessvisualisierung und Operator verfügt. Solch ein Monitoring System wird im Folgenden in seiner Funktionalität und anhand von Fallbeispielen vorgestellt.

Werte durch Wartung

  • Sunita MARTHUR
    Dipl.-Ing., SAP Österreich, Wien
  • Johannes Michael WEISS
    Program Manager Mobility, SAP Österreich, Wien

Die vierte industrielle Revolution hat begonnen. Maschinen, Produkte und Anwendungen kommunizieren immer stärker direkt miteinander. Innovative Technologien und Internet Protocol Version 6 (IPv6) führen die reale und die digitale Welt auf allen Ebenen der Wertschöpfung nahtlos zusammen. Dadurch werden sich viele Geschäftsmodelle, Branchen und Arbeitsumgebungen grundlegend verändern. Auch die Instandhaltung wird künftig ein neues Gesicht zeigen und unterstützt von mobilen Technologien einen steigenden Mehrwert eröffnen. Nach einer kurzen Einführung zu Industrie 4.0 gibt der Beitrag einen Ausblick auf die Chancen und Veränderungen, die damit in der Instandhaltung eingehen. Praxisbeispiele und -szenarien veranschaulichen, wie einige Unternehmen bereits heute umdenken, ihre Geschäftsprozesse und -modelle weiterentwickeln und wie die Arbeit von Einsatzplanern und Servicetechnikern von durchgängigen Abläufen und mobilen Technologien wie SAP Work Manager profitiert.

Schnittstelle Anlagenbetreiber/Dienstleister – Was ist anders, was ist neu unter Industrie 4.0?

  • Clemens MITTELVIEFHAUS
    Dr.-Ing., Geschäftsführer, InfraServ Knapsack, Hürth

Unterstellt man, dass die Bedeutung des Begriffs bzw. der Programmatik Industrie 4.0 in der Industrie verstanden ist, und weiters die Konsequenzen und Anforderungen an die Instandhaltung analog dazu gleichfalls verstanden sind, dann wird diese Annahme unmittelbar erschüttert, wenn man sich in der Publikationslandschaft  –  geschweige denn in der praktischen Umsetzung  –  umsieht und nach den konkreten Ansätzen sucht. Eine klare Vorstellung zu dem, was Industrie 4.0 eigentlich ist, sucht man in den meisten Unternehmen vergebens. In der Folge ist auch die Trefferquote bei der Suche nach konkreten Realisierungen in der Instandhaltung eher davon geprägt, dass man mehr oder minder durchgängige Verfahrensweisen mit entsprechender EDV-Unterstützung findet, bei denen man sich fragt, ob sie nicht einfach logischen Überlegungen zu Prozessoptimierungen bei Einsatz der Datenverarbeitung entspringen; aber eben nicht einem systematischen, durchgängigen Ansatz, der konsequent die Zusammenschaltung von Hardware, Software und Telekommunikation als generellem Lösungsansatz verfolgt. Offensichtlich sind hier – auch in der Instandhaltung – noch jede Menge Hausaufgaben und Voraussetzungen hinsichtlich Transparenz, Standardisierung und Prozesssicherheit gerade auch an den Schnittstellen zwischen den Beteiligten, zwischen Betrieb und Instandhalter  zu schaffen, bevor wir greifbare Entwicklungsfortschritte sehen werden.

Im Spannungsfeld des Kundenwunschs nach mehr Leistung zu geringeren Kosten

  • Claudius PLATZ
    Dipl.-Wirtsch.-Ing., Leiter Lean Production Flugzeugwartung, Lufthansa Technik, Hamburg

Die Luftfahrtbranche steht unter hohem Konkurrenzdruck. Billigfluglinien, staatlich subventionierte Airlines aus den Golfregionen sowie einseitige europäische Auflagen setzen die klassischen europäischen Carrier unter Druck. Dieser Kostendruck wird direkt an die Instandhaltungsbetriebe weitergegeben. Das Geschäftsfeld Flugzeugwartung der Lufthansa Technik setzt darauf, die Bedürfnisse der Kunden genau zu verstehen. Gemeinsam mit den Kunden werden Vorgehensweisen für die Instandhaltung entwickelt, die für die Kunden individuell die optimale Lösung in Bezug auf Wartungskonzepte bieten. Die konsequente Anwendung der Lean-Philosophie sowohl im Zusammenspiel mit dem Kunden (Erlössteigerung) als auch in der kontinuierlichen Verbesserung der eigenen Kernprozesse (Kostensenkung) ist der Schlüssel zum Erfolg. Denn nur wer den Kunden richtig versteht, klare Vereinbarungen mit ihm trifft und gleichzeitig eigene schlanke Prozesse mit transparenten Zielen schafft, kann nachhaltig gemeinsam Erfolge erzielen.

Kognitive Ergonomie

  • Thomas MÜHLBRADT
    Dr. Dipl.-Psych., Leiter Forschung MTM-Institut, Deutsche MTM-Vereinigung e.V., Hamburg
  • Peter KUHLANG
    Prof. Dr., Geschäftsführender Leiter MTM-Institut, Deutsche MTM-Vereinigung e.V., Zeuthen

"Kognitive Ergonomie" ist relevant, wenn handlungsleitende Informationen aufzunehmen, oder Ziele über Mensch-Maschine-Systeme in Aktionen umzusetzen sind. Traditionelle Schwerpunkte der kognitiven Ergonomie begrenzen das Fach derzeit auf einen engen Anwendungsbereich mit wenigen Spezialisten und geringen Ausbildungskapazitäten. Es ist jedoch absehbar, dass die Anwendungsreichweite der kognitiven Ergonomie sich im Zusammenhang mit der "Industrie 4.0" ausdehnen wird. Die von den Beschäftigten erwartete Wertschöpfung ist hierbei in immer stärkerem Maße auf eine funktionierende Mensch-Rechner-Interaktion angewiesen. Daher muss die kognitive Ergonomie industrieller Mainstream werden und qualifizierte Fachleute, leistungsfähige Strukturen sowie effiziente Werkzeuge bereitstellen. Die Industrial Engineering Vereinigungen können dies maßgeblich unterstützen.

ISO 55000 - Asset Management

  • Werner SCHRÖDER
    Dr. mont., Assistenzprofessor, Geschäftsführer der ÖVIA
    Lehrstuhl Wirtschafts- und Betriebswissenschaften, Montanuniversität Leoben

Asset Management findet seine normative Grundlage in der ISO 55000. Eine Veröffentlichung dieses Standards der ISO ist im Januar 2014 erfolgt. Die ISO 55000 beschreibt dabei die Integration eines Managementsystems, bezogen auf den strategischen Umgang mit Assets (Anlagevermögen wie z.B. Industrieanlagen, Maschinen, Gebäude, etc.), der Vermeidung von Verlusten, effizienten Ressourceneinsätzen und eine Fokussierung auf ein Lebenszyklusmanagement in Strukturen und Prozessen. Folgender Artikel zeigt die Grundzüge der normativen Grundlage, deren Entwicklung und zukünftige Herausforderungen auf.

 

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