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Smart Maintenance gehört zu den wichtigsten Einsatzszenarien der Industrie 4.0. Denn mit den richtigen digitalen Tools können Unternehmen die Lebensdauer von Maschinen und Anlagen verlängern und sie wesentlich kosteneffizienter betreiben.
Bisher nutzt allerdings nur eine Minderheit der deutschen Betriebe Smart Maintenance. Laut Digitalisierungsindex sind es gerade einmal 21 Prozent.
In diesem Artikel erklären wir, was sich hinter dem Schlagwort Smart Maintenance verbirgt, welche Vorteile intelligente Instandhaltung bietet und wie Unternehmen Smart Maintenance einführen und zu Smart Factories werden können.
Angesichts digitaler Innovation und globalen Wettbewerbs steigt der Produktivitätsdruck auch in der Industrie – und mit ihm die Anforderungen an die Instandhaltung und Fernwartung. Qualität und Flexibilität sollen verbessert, Kosten und Zeit gespart werden. Hier kommt Smart Maintenance ins Spiel.
Mit Smart Maintenance werden in der Industrie 4.0 alle technischen und organisatorischen Maßnahmen bezeichnet, die darauf abzielen, mithilfe digitaler Tools Wartung und Instandhaltung effizienter zu gestalten und zu einer höheren Wertschöpfung des Unternehmens beizutragen.
Der Kern von Smart Maintenance ist die Erhebung und Verknüpfung von Daten von Maschinen, Anlagen oder Gebäuden. Die technischen Infrastrukturen werden mit Sensoren ausgestattet, die ihre Funktionsfähigkeit und Leistung kontinuierlich messen und die Daten an digitale Anwendungen, im besten Fall eine zentrale Anwendungsplattform, weiterleiten. Daraus ergeben sich diverse Nutzungsmöglichkeiten.
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Da Smart-Maintenance-Anwendungen zentrale Leistungsvariablen von Maschinen permanent im Blick behalten, erkennen sie Auffälligkeiten und Verschleiß früher, als es Menschen möglich ist. Sie melden Auffälligkeiten per Alert an Mitarbeiter, die dann ohne Verzögerungen notwendige Wartungsmaßnahmen durchführen können.
In einigen Fällen können Smart-Maintenance-Anwendungen Maschinen auch vollautomatisch so regulieren, dass Störungen vermieden werden. Ermitteln Sensoren zum Beispiel kritische Temperaturen in Motoren, drosselt die Software die Leistung eigenständig und verhindert damit einen Ausfall.
Bisher ist Smart Maintenance aber noch weit entfernt davon, menschliche Mitarbeiter zu ersetzen. Die Hauptanwendung liegt in der unterstützenden Wartung.
Unternehmen können mithilfe der intelligenten Anwendungen riesige Datenmengen sammeln, sie auswerten und so Potenziale für Prozessoptimierungen ermitteln. Ein Beispiel: die Dispositionsplanung. Statt nach festem Intervall zu planen, können Instandhalter den Zustand von Maschinen genauer einschätzen und ihre Planung daran orientieren, sodass viele Termine entfallen und Kosten gespart werden.
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Eine Reihe von Unternehmen verwendet immer noch papierbasierte Dokumente, auf denen Instandhalter ihre Arbeit dokumentieren. Die Ergebnisse müssen sie nach ihrer Schicht manuell ins IT-System einpflegen, was unnötig Zeit kostet und das Risiko von Fehlern birgt. Auch hier kann Smart Maintenance für mehr Effizienz sorgen, indem sie analoge durch digitale Prozesse ersetzt.
Mitarbeiter tragen ihre Arbeitsanweisungen und Checklisten auf einem Tablet bei sich oder haben sie über Smart Glasses jederzeit im Zugriff. So werden nicht nur Medienbrüche verhindert. Instandhalter können bei Problemen wichtige Informationen aus anderen Systemen mit einem Klick oder Sprachbefehl abrufen, ohne ihren Einsatzort verlassen zu müssen.
AR-Brillen gehören zu den unterschätzten Produktivitätsboostern in der Instandhaltung. Im industriellen Umfeld hat sich die Augmented-Reality-Brille HMT-1 von Realwear bewährt. Die robuste Datenbrille wurde nach IP66 sowie MIL-STD-810 zertifiziert: Sie trotzt damit extremen Temperaturen und Stürzen aus bis zu zwei Metern Höhe.
In unserem Shopt finden Sie die Datenbrille von Realwear auch mit Atex-Zertifizierung. Hier die HMT-Z1 entdecken.
Die HMT-1 lässt sich problemlos mit der üblichen Schutzausrüstung wie Harthelmen und Schutzbrillen kombinieren und bietet ein besonders großes Sichtfeld.
Was die AR-Brille leistet? Sie können sie wie ein Tablet benutzen, das mit Ihrem zentralen Datenmanagementsystem verbunden ist. Die Steuerung erfolgt dabei allerdings über Sprachbefehle. Die Anzeige von Dateien und Dokumenten wird direkt ins Sichtfeld eingeblendet bzw. virtuell in die Umgebung eingefügt.
Mögliche Funktionen:
Der Akku der HMT-1 hält bis zu acht Stunden, sodass Mitarbeiter sie in einer Arbeitsschicht ohne Unterbrechung verwenden können.
AR-Brillen oder Head Mounted Displays sind ein einfaches Mittel, erhöhen die Produktivität in der Instandhaltung aber massiv. Denn ihr großer Vorteil im Vergleich zu anderen mobilen Endgeräten: Ihre Bedienung ist freihändig möglich.
Instandhalter müssen ihre Arbeit nicht mehr unterbrechen, um einen Blick auf ihr Tablet zu werfen, sondern können sich während ihrer Tätigkeit in Echtzeit per Bild und Ton unterstützen lassen. Pro Mitarbeiter lassen sich so bis zu 25 Prozent Zeitersparnis pro Woche erreichen.
Und statt Abbildungen auf einem Monitor mit der Realität abgleichen zu müssen, blenden AR-Brillen die nächsten Handlungsschritte direkt in die Umgebung ein. Fehler reduzieren sich damit praktisch auf Null.
Es gibt viele Wege, Produktionsanlagen und -systeme mithilfe digitaler Anwendungen zu optimieren. Die Vorteile von Smart Maintenance sind jedoch immer die gleichen:
Smart Maintenance ist der Schlüssel für Industrieunternehmen, die sich zukunftssicher transformieren wollen und es ist die Basis, um kommende Technologien der Industrie 4.0 gewinnbringend einzusetzen.
Einen Schritt weiter als Smart Maintenance geht Predictive Maintenance, die vorausschauende Instandhaltung. Sie ist der Gegenentwurf zur bisherigen reaktiven Instandhaltung.
Predictive-Maintenance-Anwendungen basieren auf künstlicher Intelligenz (KI). Die KI-Algorithmen der Anwendungen können anhand historischer Sensordaten oder Echtzeitdaten mögliche Probleme an Anlagen voraussagen und präventive Gegenmaßnahmen ergreifen. Auch Restlebensdauer von Anlagen und Anlagenteilen können Unternehmen so ermitteln und sich die Auswirkungen von Veränderungen, zum Beispiel in der Nutzungsintensität anzeigen lassen.
Außerdem sind Predictive-Maintenance-Anwendungen in der Lage, anhand der Funktionsdaten, optimale Wartungszeitpunkte zu berechnen. Die Prüfungen erfolgen dann nicht mehr in einem festen Intervall, sondern nur, wenn es funktional wirklich notwendig ist – eine enorme Kostenersparnis.
Künstliche Intelligenz macht Smart Maintenance zur einer lernorientierten Instandhaltung: Indem Mitarbeiter dem System Rückmeldungen zur Qualität seiner Prognosen geben, lernt es kontinuierlich dazu und kann die Effizienz und Langlebigkeit des Produktionssystems immer weiter verbessern.
Laut einer Studie des Bundeswirtschaftsministeriums können Unternehmen, die KI-Technologien einsetzen, ihren Gewinn um rund 25 Prozent steigern.
Die Einführung von Smart Maintenance und Predictive Maintenance ist für Industrieunternehmen ohne Alternative, wenn sie sich in Zukunft am Markt behaupten wollen. Doch die Einführung ist anspruchsvoll. Sie betrifft nicht nur die IT. Smart Maintenance muss als ganzheitliche Organisationstransformation verstanden werden.
Die Einführung sollten Unternehmen daher als schrittweisen Prozess planen. Ein Konzept, das sich für die Transformation zur Smart Factory als hilfreich herausgestellt hat, ist Lean Smart Maintenance.
Der wissenschaftlich fundierte Instandhaltungsansatz zielt nicht nur auf Kosteneffizienz ab, sondern trägt den Marktentwicklungen Rechnung, die zunehmende Flexibilität und Agilität von Unternehmen fordern.
Zwei Elemente werden daher in Lean Smart Maintenance kombiniert:
Ziel ist es, Smart Maintenance im gesamten Unternehmen so zu verankern, dass sie zur Erhöhung der Wertschöpfung beiträgt.
Lean Smart Maintenance wird in einem fortlaufenden Zyklus aus vier Schritten implementiert und optimiert: Plan, Do, Check, Act.
Plan – Ziele setzen
Zunächst sollten Unternehmen monetär messbare Ziele definieren, die mit der smarten Instandhaltung erreicht werden sollen. Neben direkten Kosten sollten auch indirekte Kosten wie Ausfallfolgekosten bei der Kalkulation des Wertbeitrags von Smart Maintenance berücksichtigt werden.
Do – Maßnahmen umsetzen
Im Anschluss erfolgt die schrittweise Einführung von digitalen Tools, die Mitarbeiter in der Wartung und Instandhaltung unterstützen. Je nach digitaler Reife der Organisation können Monitoringsysteme zur Prävention von Ausfällen und Predictive-Maintenance-Anwendungen eingeführt werden.
Check – Erfolge prüfen
Es folgt eine kennziffernbasierte Auswertung der Maßnahmen: Welcher Wertbeitrag wurde erzielt? Wo liegen Schwachstellen? Wie kann das Potenzial der digitalen Anwendungen besser ausgeschöpft werden?
Act – Verbesserungen einleiten
Unternehmen passen ihre Strategie und Organisation an, um sich dank Smart Maintenance zu Smart Factories zu entwickeln. Sie schulen Mitarbeiter, damit diese das nötige Knowhow entwickeln, um die neuen Strategien und Technologien anzuwenden.
Mehr Erfolg durch Lean Smart Maintenance ist für jedes Industrieunternehmen möglich. Die Wertschöpfung entsteht aus der veränderten Rolle, die die Instandhaltung einnimmt. Sie entwickelt sich von einer erhaltenden und reaktiven Instandhaltung zu einer agierenden, vermeidenden und verbessernden Instanz.
Die Zukunft der Industrie liegt in der Smart Factory und Smart Maintenance ist darin ein zentraler Baustein.
Bisher ist Smart Maintenance als Element der Industrie 4.0 in Betrieben im deutschsprachigen Raum noch wenig verbreitet, doch Berichte über Innovationsführer zeigen ihr Potenzial. Je früher Unternehmen den Einstieg in die modernen Technologien in Angriff nehmen, desto größer ihr Wettbewerbsvorteil.
Die digitale Transformation der Instandhaltung ist zwar ein über Jahre dauernder Prozess, erste Erfolge mit Smart Maintenance lassen sich aber schnell erzielen. Für den Einstieg eignen sich besonders überschaubare Pilotprojekte, zum Beispiel mit AR-Brillen. Auf diese Weise sammeln Unternehmen positive Referenzwerte, der Rückhalt im Management wird gestärkt und die Bereitschaft der Mitarbeiter, sich auf neue Prozesse und Technologien einzulassen, wächst. Auf diesem Momentum können Unternehmen dann aufbauen, um weitere Innovation folgen zu lassen.
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