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© Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 1 Predictive Maintenance auf der Basis der Mexis‘schen Instandhaltungslogik ( Ⓜ ILO)

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1 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 1 Predictive Maintenance auf der Basis der Mexis‘schen Instandhaltungslogik ( Ⓜ ILO)

2 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 2 Das IH-Wissen Prof. Dr.h.c. Nikolaos Ansgar N. Mexis Der Vater der intelligenten Instandhaltung Ⓜ ILO Mexis‘sche Instandhaltungslogik Prof. Mexis arbeitet seit wissenschaftliche Veröffentlichungen, 17 Fachbücher, ca. 900 Seminare über 1200 Studien bei über 800 Klienten im Europäischen Raum

3 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 3 Das alte Institut Institut für Analytik und Schachstellenforschung Prof. Dr. h.c. Dipl.-Ing. N. Mexis Casterfeldstr D Mannheim Tel.: +49 (0) Mobil: +49 (0)

4 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 4 Referenzen Prof. Mexis

5 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 5 Fachbücher Prof. Mexis Prof. Mexis lehrte an vielen in- und ausländischen Hochschulen und veröffentlichte seine Forschungs- ergebnisse in vielen Büchern. Die Werke Das gesamte Wissen aus 35 Jahren Forschung und Praxis

6 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 6 Instandhaltungsstrategie „Denkanstöße für exzellente Wertschöpfungssysteme“ Signale für die Zukunft, 2013 Herausgeber: Institut für Produktionserhaltung e.V. Prof. Dr. Constantin May, Direktor des CETPM (TPM) Säulen des Operational Excellence -Kontinuierliche Verbesserung -Autonome Instandhaltung -Geplante Instandhaltung „ Die geplante IH muss vielmehr eine vorrauschauende IH sein und nicht mehr eine Instandhaltung bei plötzlich auftretenden Ausfällen. Durch Zeit- bzw. Zustandsorientierte Instandhaltung fallen die Anlagen nicht mehr aus,...“  Kompetenzmanagement 

7 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 7 DIN 31051

8 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 8 Die drei Säulen von MILO 2. Intelligente Ersatzteilwirtschaft nach der mexis‘schen Kulminationstheorie ® 1. Intelligente Instandhaltungsintervalle nach der mexis‘schen Verfügbakeitsformel ® 3. Das System IHS Prometheus auf Basis eines integrativen Open Source Modells und MILO als IH-Planungs- und Steuerungseinheit Ⓜ ILO

9 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 9 Datenbasis MILO

10 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 10 Die Basisversuche

11 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 11 Beanspruchung von Bauteilen

12 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 12 Systemübersicht

13 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 13 Condition Monitoring in MILO ® © Dr. Heinrich Kehl / Prof. Nikolaus Mexis MTBF Bauteil MILO ® Prinzip der Verarbeitung von Indikatorwerten Temperatur, Luftfeuchte, Vibration, Stresswellen, IR-Messung, Schwingung, etc. Die Gradientenüberwachung führt direkt zur Wartungsmeldung!

14 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 14 Ⓜ ILO ® Intervallkubus mit Belastungsdreieck (BBI*) BBI: Bauteilbelastungsindex*

15 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 15 Algorithmen nach Mexis (Der andere, bessere Ansatz) Ersatzteilbestand als Funktion von MTBF {n= f(MTBF)} aus der Praxis – für die Praxis

16 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 16 Wirkung Ersatzteil Instandsetzung Personalkosten € Materialkosten320.- € Verfügbarkeitsverluste: keine Reparatur Personalkosten € Materialkosten320.- € Verfügbarkeitsverluste: 25% Produktionsausfallkosten z.B. ca € Produktionsausfallkosten keine

17 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 17 Das „neue“ Institut Portfolio: - Schwachstellenanalyse, - Bereitstellen von Bauteilwissen (MTBF, IH-Massnahmen, Checklisten, Verfüg- barkeitsalgorithmus, etc.) -Erstellen von Instandhaltungsplänen -Bereitstellen einer vorrausschauenden Instandhaltungsdatenbank (MILO) -Predictive Maintenance System (Prometheus®) -Instandhaltungsoptimierung mit Verfügbarkeitsgarantie -Fertigungsmanagementsystem Industrie 4.0

18 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 18

19 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik alles für diesen einen Moment ! Geesthacht Kehl Wie alles begann

20 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 20 © Dr. Heinrich Kehl

21 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik kam die ISA 95 production operation management maintenance operation management inventory operation management quality operation management manufacturing or supply chain operation management System (activities of value chain) Vorgangsdispatching und Vorschriften- und Ressourcenverwaltung © Dr. Heinrich Kehl

22 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 22 DIN / ISA 95 Fertigungsmanagement nach DIN / ANSI-ISA

23 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 23 Lifecycle Management (Stammdaten und -funktionen) Lifecycle Management (Stammdaten und -funktionen) Intralogistik Produktion Instandhaltung Stammdaten, Dokumente, Workflows, Vorschriften, Ressourcen Projektplanung (F&E, IH, Invest) Integriertes Fertigungsmanagement Qualitätssicherung © Dr. Heinrich Kehl

24 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 24 Intralogistik (WE, IB-Transport, WA) Produktionsmanagement Qualitätsmanagement Instandhaltungsmanagement Bestandsmanagement PLM –basiertes Fertigungsmanagementsystem (FMS) © Dr. Heinrich Kehl

25 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 25 Prometheus ® - Oberfläche

26 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 26 Simulationsgestützte Auftragsplanung

27 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 27 Optimierung

28 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 28 Basisfunktionen Prometheus ® (Beispiele) Projektplanung (KVP-Projekte) Produkt/Material/Teile-Verwaltung DokumentenverwaltungArbeitsplanerstellung

29 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 29 Das Referenzsystem Basisanwendungen* und Stammdaten Modulnetzwerk von selbstregulierenden, untereinander kommunizierenden und mit eigener Intelligenz ausgestatteten Assistenzsysteme (Basis: Internet) PrüfplanungPlanung WE, Prod, WATransportplanungenInstandhaltungsplanung IH-VerbesserungenF&E u. Labor-ProjektePrognose u. Disposition EinkaufVerkaufNetzplanung *Basisanwendungen - Bestandsführung - Material- und Teileverw. - Dokumentenverwaltung - Vorschriftenverwaltung - Workflowmgmt. - etc. © Dr.Heinrich Kehl

30 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 30 Die Marke ProductionInventory Maintenance Quality Produktion Operation System (MES) Inventory Operation System Maintenance Operation System mit MILO® Quality Operation System Manufacturing Operation System (DIN 62264/ISA 95) © Dr. Heinrich Kehl

31 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 31 Das Expertensystem der Instandhaltung Quelle: DFKI GmbH Mindestbestand Bauteile Wartungs- intervalle Wissens- datenbank MTBF Bauteiledaten, Messwerte, Betriebsdaten, Faktoren, etc. eyey IHS Prometheus basiert auf dem Mexis’schen Instandhaltungswissen ( Ⓜ ILO ist wissensbasiert) Es ist ein Expertensystem der IH Prometheus „weiss“ wann eine IH-Maßnahme notwendig ist und wieviel Ersatzteile ich vorhalten muss ( macht jede IH-Software schlau) Stammdaten und Mexis - Algorithmen

32 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 32 Industrie 4.0

33 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 33 Was ist Industrie 4.0? Der Begriff Industrie 4.0 steht im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung für den längst überfälligen nationalen Aufbruch der deutschen Industrie zu einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten und Prozessen. Dieser Zyklus orientiert sich an den zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt sich von der Idee, dem Auftrag über die Entwicklung und Fertigung, die Auslieferung eines Produkts an den Endkunden bis hin zum Recycling, einschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen und unterstützenden Aktivitäten. Basis ist die ubiquitäre Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten. Durch die Verbindung von Menschen, Objekten und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbst organisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien wie bspw. Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren lassen. Hierdurch werden die bisherigen starren Strukturen der IT-Systeme durch agile verbundene Funktionsbausteine abgelöst, die die Anforderungen der unternehmensspezifischen Geschäftsprozesse unterstützen können. Industrie 4.0 setzt fort bzw. vollendet die Vorstellungen und Visionen des CIM-Gedankens aus den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts. Es entstehen ganz neue Geschäftsprozesse sowie Produkte und die vorhandenen werden effizienter und sicherer. Industrie 4.0 wird unser tägliches Leben weiter dynamisieren und verbessern.

34 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 34 Simulationsgestützte Auftragsplanung

35 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 35 WLAN (Produktions- und) Instandhaltungsplanung incl. Personalplanung Instandhaltung Industrie 4.0 WLAN Wirkung: keine Maschinenausfälle bei niedrigem Ersatzteilbestand © Dr. Heinrich Kehl (*CPMS= Cyber Physical Maintenance System) CPMS*

36 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 36 Die Frage, ob sich der Aufwand für ein Condition Monitoring oder Big Data lohnt oder sinnvoll ist, hängt einzig und allein davon ab, wie hoch die Ausfall- bzw. Folgekosten sind und welche Konsequenzen sich aus dem Ausfall oder einer Fehlfunktion ergeben. Der Flugzeugabsturz, die Vergiftung von Lebensmittel oder die Havarie im Atomkraftwerk aufgrund technischen Versagens hat nicht nur monetäre Auswirkungen! Die Kenntnis dieser Kosten und die Tragweite der zu erwartenden Ereignisse sind deshalb entscheidend für die Strategie und die Massnahmen in der Instandhaltung, Qualitätssicherung und Betriebsführung. Was wir bräuchten, wäre ein mit der MTBF-gestützten vorrauschende Instandhaltung gekoppelte vorausschauende Kostenrechnung und Risikomanagement, welches online, auf Basis der aktuellen Gegebenheiten sowie deren Bewertungsansätzen und eines aktuell erstellten Risikoscenarios, einer Art Online-FMEA, die die tatsächlichen Ausfallkosten und die relastisch zu erwartenden Risiken aufzeigt (prognostiziert) und Maßnahmen iniziiert bzw. einleitet. Die Basis dafür sind schnelle Rechen- und Kommunikationssysteme, ereignisorientierte Kostenkalkulationsmodelle und Entscheidungs- und Wirksysteme auf der Basis von Expertenwissen oder Künstlicher Intelligenz. Solche Funktionen sind im Umfeld von Industrie 4.0 realistisch geworden! Condition Monitoring und Big Data

37 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 37 ERP Disposition Einkauf Mindestbestand Bauteile Wartungs- intervalle Schicht- modelle Wissens- datenbank Simulationsgestützte Auftragsplanung Ersatzteil- lager Maschinenzustände Umweltparameter MTBF eyey Faktoten MILO ® und Prometheus ® HMI/PLS BDE/MES Maschinen- hersteller Wartungs- vorschriften Messgeräte Ersatzteile Werkzeuge Historie Verbesserungs- projekte Auftragsausführung Auftragsdispatching „Digitales Abbild“ Produktion Autonome Instandhaltung Bestandsführung ERP © Dr. Heinrich Kehl

38 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 38 WLAN Steuerung der Instandhaltung aus der Cloud WLAN CPMS WLAN „Die Maschinen sagen, was sie brauchen, damit sie nicht ausfallen!“ SaaS Software as a Service (Instandhaltung as a Service) © Dr. Heinrich Kehl WLAN KVP = Verbesserungs- projekte Abgleich mit der Produktionsplanung

39 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 39 MILO ® embedded (auch als Dienstleistung) zustands- bzw. belastungsabhängiger Wartungsmanager © Dr. Heinrich Kehl

40 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 40 ERP Disposition Einkauf Mindestbestand Bauteile Wartungs- intervalle Schicht- modelle Wissens- datenbank Ersatzteil- lager Maschinenzustände Umweltparameter MTBF eyey Faktoten MILO ® ergänzt SAP ® -Welt (und jede andere Software auch) Maschinen- hersteller Wartungs- vorschriften Messgeräte Ersatzteile Werkzeuge Historie Verbesserungs- projekte Auftragsausführung Auftragsdispatching „Digitales Abbild“ Produktion Autonome Instandhaltung Bestandsführung PM PS WM ERP ME

41 © Mexis-Institut 2014MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 41 Geschäftsprozesslandkarte 2014 (2D und 3D)


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