Instandhaltung 4.0

Um dem heutigen Druck in der Wirtschaft standhalten zu können, ist eine Anpassung an die aktuellen Herausforderungen essentiell. Alles muss effizienter, ressourcenschonender und kostengünstiger werden und im gleichen Atemzug auch mit wenig Aufwand und ohne große Investitionshürden machbar sein. Produktionen werden immer komplexer und streng an ihre Belastungsgrenzen gefahren. Produktionsausfälle haben weitreichende Folgen. Stillstände aufgrund eines Versagens, sei es menschlicher oder technischer Natur, kosten Geld, Zeit und Reputation.

Optimierungsansätze für die wirtschaftliche Instandhaltung sind keine Neuheit und spielen immer wieder eine bedeutende Rolle in der strategischen wie auch operativen Zukunftsplanung. Direkte und indirekte Instandhaltungskosten sollen minimiert werden und dabei sollen gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Produktion, die Sicherheit der Mitarbeiter und der Daten sowie der Output der Anlagen maximiert werden.

Die Erwartungen an die Technologien des vierten industriellen Zeitalters sind somit höher denn je und damit auch die Unsicherheit in den betroffenen Branchen. Die daraus resultierende Überforderung verleitet zum Verharren bei Altbewährtem und lässt Fragen aufkommen: Will bzw. soll oder muss man gar der Erste sein, der sich traut? Braucht man die propagierte Vernetzung der Dinge wirklich um kostengünstiger produzieren zu können?

Dass die Lebensdauer von Maschinen begrenzt ist, ist kein Geheimnis. Hier kommt der in den westlichen Industriebetrieben bereits bekannte Begriff Predictive Maintenance ins Spiel. In Kombination mit Instandhaltung 4.0 beschreibt er, wie durch Virtualisierung, Digitalisierung und Vernetzung exaktere Vorher-sagen in der Instandhaltung getroffen werden können, was wiederum zu effektiveren Abläufen führt. Dazu werden Echtzeit-Maschinensteuerungsdaten, Condition-Monitoring-Daten, Vergangenheitsdaten aus dem Messraum und das historische Wissen über Ausfallereignisse für ein optimales Ergebnis miteinander verknüpft, mit dem Ziel eine antizipative Instandhaltungsplanung ermöglichen zu können. Dabei ergeben sich wesentliche Vorteile: Es können genaue Vorhersagen getroffen werden, wann eine Anlage ausfallen wird, was wiederum bedeutet, dass Instandhaltungstätigkeiten zum richtigen Zeitpunkt und im nötigen Umfang durchgeführt werden können. Dies steigert sowohl die Zuverlässigkeit der Anlagen als auch die Ressourceneffizienz.

Begleiten wir den modernen Instandhalter/Operator auf seiner Inspektionsrunde durch eine Industrieanlage. Dieser wurde in der Vergangenheit nicht nur mit zahlreichen technischen, sondern auch funktionellen Problemen konfrontiert. Sicherheitsmankos, unzureichende Informationen, Datenlöcher und unhandliches Planmaterial oder schwere Werkzeuge wie Notebooks gehörten zu seinem Arbeitsalltag. Heutzutage übernehmen mobile Endgeräte zunehmend nicht nur die Aufgaben der technischen Erhebung, Kontrolle und Revision – sie fungieren auch als verlässlicher Führer durch die Anlage.

Dies bedeutet für den Mitarbeiter unter anderem, dass er – wie von einem Navigationssystem – von seinem mobilen Endgerät auf seiner Runde geführt und gleichzeitig mithilfe von Augmented Reality (AR) mit den für ihn relevanten und für die Anlage signifikanten Daten versorgt wird.

Dazu richtet er einfach das Tablet in Augenhöhe auf den Punkt seines Interesses und schaut durch die Kamera. Dank der integrierten Sensoren erkennt das Gerät die absolute Position und Höhe, sowie Richtung und Winkel des anvisierten Punktes. Die UBIK-Software blendet nun alle Daten der betrachteten Anlagenkomponenten im Sichtbereich in Echtzeit ein. Diese Informationen werden durch die Verwendung unterschiedlicher Benutzerprofile bereits vor dem Auswurf qualifiziert gefiltert, sodass ausschließlich jene Daten angezeigt werden, die für den aktuellen Inspektionsrundgang und den jeweiligen Benutzer bestimmt sind.

Will man mehr über eine bestimmte Komponente erfahren, genügt schließlich ein Antippen der überblendeten Grunddaten am Display. Dabei ruft das Gerät bei Bedarf auch Daten vom verbundenen Konsolidierungs-Server ab, der wiederum mit allen vorhandenen Datenquellen im Unternehmen vernetzt ist.

Abhängig vom Inhalt und der Qualität dieser Quellen werden nun Informationen wie zum Beispiel weitere Spezifikationen oder Datenblätter der Pumpe bis hin zu komplexen Schaltplänen, P&ID‘s oder Live-Werten aus der Automatisierungstechnik abgerufen. Ist alles in Ordnung schließt der Instandhalter die Inspektion direkt via Mobilgerät ab – über den Konsolidierungs-Server werden seine Angaben im Quellsystem abgelegt und sämtliche

notwendigen Workflows sofort angestoßen. Ist etwas auffällig, wird dies direkt vor Ort dokumentiert und eventuell via Foto oder Sprachnachricht sofort an die zuständige Person weitergeleitet. Wichtige Informationen können so nicht mehr verloren gehen und sind automatisch dem ursächlichen Ort und Mitarbeiter zugeordnet.

In vielen Unternehmen sind externe Mitarbeiter für das rechtzeitige Erkennen von Störungen und deren Behebung verantwortlich, die nicht über das tiefe Anlagenwissen des eigenen Personals verfügen. Diese können ebenfalls mithilfe der AR-Navigationsfunktion von UBIK auf sicheren Pfaden durch die Anlage geführt werden. Vor dem Equipment stehend, will der Instandhalter nun noch einmal sichergehen, ob er sich denn tatsächlich beim richtigen Objekt befindet. UBIK kann in diesem Moment neben bekannten Identifikationstechnologien wie Barcodes und RFID‘s, auch Typen- oder Tag-Schilder erkennen und Informationen zu dem Equipment aufgrund des erkannten Labels anzeigen. Mittels dieser industriellen OCR-Technologie (Optical Character Recognition, optische Zeichenerkennung) werden bestehende Beschriftungen zu eindeutig identifizierbaren Markern in der Anlage. Es müssen keine zusätzlichen Kennzeichnungen wie Barcodes oder RFID’s installiert und keine zusätzlichen Datensätze erfasst werden, die Software nutzt die gleichen Kennzeichnungen zur Orientierung und Identifikation wie der Mensch.

Die Vorteile dieser Anwendung liegen auf der Hand: Die gesamten Daten zu einem bestimmten Anlagenobjekt sind immer und überall schnell und einfach für den Anlagenmitarbeiter verfügbar. Durch AR-Navigation zu den zu inspizierenden Equipments ergibt sich eine zusätzliche Zeitersparnis. Vor- und Nachbereitungszeiten verkürzen sich maßgeblich und Papierarbeit wird obsolet. Arbeitsschritte können nach den vorgegebenen Sicherheitsstandards einfach, sicher und schnell abgearbeitet werden. Mögliche Instandhaltungstätigkeiten können immer zum rechten Zeitpunkt durchgeführt werden und Probleme werden dort dokumentiert, wo sie auftreten, inklusive Fotos, Videos und geografischen Informationen.

Für die Instandhaltung 4.0 kann in diesem Zusammenhang gesagt werden, dass neue Technologien durchaus das Potenzial besitzen, die Instandhaltung zu revolutionieren. Wichtig ist jedoch, dass sie sich in erster Linie nahtlos in bestehende Umgebungen integrieren, um so bestehende Strukturen überzeugend verbessern zu können und um aufkommenden Zweifeln keinen Nährboden zu bieten.

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CEO, Augmensys