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Publikationen

 

 

BERNERSTÄTTER Robert, KÜHNAST Robin

Schwachstellenanalyse zur Gewährleistung der Handlungsfähigkeit in komplexen Systemen.
In: Erfolg durch Lean Smart Maintenance – Bausteine und Wege des Wandels. TÜV Verlag, Köln, Seite 163-183.
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Abstract: Die klassischen Methoden der Schwachstellenanalyse zeichnen sich durch eine hohe Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Einflussfaktoren aus. Diese Flexibilität wird allerdings durch ein rigoroses Ausschlussprinzip erreicht, da große Datenmengen mit lediglich zweidimensionalen Techniken gefiltert werden müssen. Die Analysen gleichen einem iterativen Verfahren, bei dem nicht ausgeschlossen werden kann, wichtige Informationen während der Durchführung zu verlieren. In dem folgenden Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, das unendlich viele Dimensionen simultan auf Schwachstellen analysieren kann. Mittels einer Kombination aus Assoziations- und Generalized Sequential Pattern Analyse können Ursache-Wirkungsbeziehungen statistisch belegt und in die konventionelle Schwachstellenanalyse eingebettet werden.

BIEDERMANN Hubert (Hrsg.)

Erfolg durch Lean Smart Maintenance – Bausteine und Wege des Wandels.
TÜV Verlag, Köln, 248 Seiten, ISBN 978-3-7406-0243-7.
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Über dieses Buch: Kostendruck, Individualisierung und Komplexität stehen an der Spitze der Trends, denen sich Unternehmen stellen müssen. Von höchster Relevanz sind zudem die Digitalisierung von Geschäftsprozessen, die Transparenz in der Wertschöpfungskette sowie die Prozessvernetzungen. Innovative Technologiekonzepte sind treibende Kräfte der digitalen Transformation; prädiktive Analysen, mobiler Datenzugriff sowie Sensorik zur Anlagenüberwachung werden in den nächsten Jahren zunehmen. Dies führt zu veränderten Kompetenzanforderungen und damit verbunden zu angepassten Geschäftsmodellen hin zur „lernenden“ Instandhaltung. Insgesamt erwachsen aus diesem Trend erhebliche Chancen für dieselbe, die es zu ergreifen gilt. Dieses Buch steht daher im Zeichen von aktuellen Erfolgsmodellen und praxisorientierten Vorgehensweisen im Kontext der digitalen Transformation. Die vorgestellten Lösungen resultieren in einer Steigerung der Effektivität bzw. der Effizienz und in etlichen Fällen auch in einer Erhöhung der Unternehmenswertschöpfung. Das Zusammenspiel einer „lernenden“ Instandhaltung mit einem adaptierten Lean-Ansatz ergibt ein Geschäftsmodell, das den wachsenden Herausforderungen entspricht: „Lean Smart Maintenance“.

BIEDERMANN Hubert

Lean Smart Maintenance – Controlling.
In: Erfolg durch Lean Smart Maintenance – Bausteine und Wege des Wandels. TÜV Verlag, Köln, Seite 23-36.
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Abstract: Die Digitalisierung verändert Unternehmen und damit auch die Instandhaltung umfassend, wobei alle Managementfunktionen betroffen sind. Der vorliegende Beitrag beschreibt ein antizipatives Instandhaltungskonzept mit dem koordinationsorientierten Controlling Design. Die Ausrichtung der komplexer werdenden Instandhaltung auf ein einheitliches Zielsystem unter der Prämisse der Wertschöpfung verlangt nach Anpassungen in den Steuerungsprozessen und -strukturen. Dabei ist die Schwachstellenanalyse ein zentrales Element, die u. a. durch Big Data neue Möglichkeiten zur Wahrung der Steuerungsaufgabe schafft.

JÖCHLINGER Hanna, JUNGWIRTH Johann

Best Practice durch Benchmarking.
In: Erfolg durch Lean Smart Maintenance – Bausteine und Wege des Wandels. TÜV Verlag, Köln, Seite 83-111.
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Abstract: Benchmarking stellt eine Methode zur kontinuierlichen Weiterentwicklung von Unternehmen dar, indem Verbesserungspotenziale durch den Vergleich mit den Branchenführern abgeleitet werden. Für Instandhaltungsorganisationen bietet der MA² – Maintenance Award Austria als Preis für die beste IH-Organisation Österreichs die Möglichkeit, an einer Benchmark-Studie teilzunehmen um von den besten Organisationen Österreichs zu lernen. Die Datenerhebung der teilnehmenden Unternehmen im Rahmen des Preises erfolgt dabei mittels eines Fragebogens, welcher auf einem Bewertungsmodell in elf Potenzialfeldern beruht. Die seit 2012 geführte Datenbank kann bereits Daten von über 100 Unternehmen verschiedener Branchen zum Vergleich verzeichnen. Im Rahmen von gesamtheitlichen, branchenübergreifenden Auswertungen der Datensätze aller bisherigen teilnehmenden Unternehmen konnten die Kategorien Managementsysteme und –konzepte sowie Instandhaltungsstrategie mit den größten Verbesserungspotenzialen für Instandhaltungsorganisationen ermittelt werden. Dabei wird deutlich, dass eine Entwicklung in Richtung schlanker, wissensbasierter Managementsysteme, welche eine dynamische Anpassung der Instandhaltungsstrategie ermöglichen, zu erfolgen hat.

KINZ Alfred, SCHRÖDER Werner, PASSATH Theresa, PRAHER Patrick, FREUDENTHALER Bernhard

Optimierung des anlagenspezifischen Instandhaltungsstrategiemix am Beispiel eines komplexen Fertigungssystems.
In: Erfolg durch Lean Smart Maintenance – Bausteine und Wege des Wandels. TÜV Verlag, Köln, Seite 185-216.
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Abstract: Die wertschöpfungsorientierte Gestaltung des Instandhaltungsmanagements ist ein wesentlicher Erfolgsfaktor für ein produzierendes Unternehmen und übergeordnetes Ziel des Lean Smart Maintenance Konzepts. Die Instandhaltungsstrategie hat wesentlichen Einfluss auf die Effektivität der Instandhaltung und somit auf deren Wertschöpfungsbeitrag. Durch sich permanent verändernde Umfeldbedingungen ändern sich auch die Ziele der Instandhaltung. Die aus dem Zielsystem abgeleitete Instandhaltungsstrategie muss daher dynamisch an diese Veränderungen angepasst werden. Der Beitrag stellt eine Methodik zur Optimierung und dynamischen Anpassung des Instandhaltungsstrategiemix an den nach Kosten- und Risikoaspekten wichtigsten Anlagen vor, und erklärt die Methodik ausführlich am Fallbeispiel der mechanischen Fertigung des BMW Group Werks Steyr.

 

 

BERNERSTÄTTER Robert, NEMETH Tanja, GLAWAR Robert, HABERSOHN Christoph, BIEDERMANN Hubert

Instandhaltung 4.0: Sicherung der Produktqualität und Anlagenverfügbarkeit durch einen echtzeitbasierten Instandhaltungsleitstand.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 25-28.
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Abstract: Ziel des durch die FFG (Forschungsförderungsgesellschaft) geförderten Projektes "Instandhaltung 4.0" ist die Entwicklung eines Instandhaltungsleitstandes, welcher Daten aus verschiedenen Quellen verknüpft, um Ausfallzeitpunkte von Anlagenelementen zu prognostizieren. Das Projektkonsortium besteht aus dem Institut für Managementwissenschaften als Konsortialführer, dem Institut für Fertigungstechnik (IFT), beide von der TU Wien, dem Lehrstuhl für Wirtschafts- und Betriebswissenschaften (WBW) der Montanuniversität Leoben, der Pimpel GmbH und der Opel Wien GmbH. An den Bearbeitungszentren der Opel GmbH wird der Instandhaltungsleitstand entwickelt, der Daten aus der Qualitätssicherung, dem Produktionsprogramm, der Instandhaltungsdatenbank und eines Simulators, welcher von der Pimpel GmbH und dem IFT entwickelt wird, verknüpft. In Verbindung mit den Schlüssen aus einem Datamining-Modell, welches das WBW entwickelt, wird ein Regelwerk für die prädiktive Instandhaltung abgeleitet.

BIEDERMANN Hubert (Hrsg.)

Lean Smart Maintenance – Konzepte, Instrumente und Anwendungen für eine effiziente und intelligente Instandhaltung.
TÜV Verlag, Köln, 208 Seiten, ISBN 978-3-7406-0096-9.
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Über dieses Buch: Lean Smart Maintenance steht für ein – wissenschaftlich fundiertes – Instandhaltungskonzept, das SMART Maintenance (Effektivität) mit einem angepassten LEAN Ansatz (Effizienz) kombiniert. Entwickelt, um den aktuellen Herausforderungen an das Instandhaltungsmanagement zu entsprechen, trägt es wesentlich zur langfristigen Erhöhung der Wertschöpfung von Unternehmen bei. Dies unterstützt die Instandhaltung verstärkt in ihrem Wandel vom kostenverursachenden Nebenprozess zum Garanten einer erfolgreichen Standortsicherung. Führende Unternehmen erkennen dieses Potenzial und setzen erste Schritte in Richtung Lean Smart Maintenance. Dieses Buch richtet sich an Führungskräfte und Mitarbeiter aus den Bereichen Produktion, Instandhaltung und Qualitätsmanagement sowie Wissenschaftler und Forscher in diesen Bereichen. Es stellt die neuesten Forschungs- und Umsetzungserkenntnisse aus führenden Industrieunternehmen und renommierten Forschungsinstitutionen vor.

BIEDERMANN Hubert

Lean Smart Maintenance.
In: Lean Smart Maintenance – Konzepte, Instrumente und Anwendungen für eine effiziente und intelligente Instandhaltung. TÜV Verlag, Köln, Seite 19-29.
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Abstract: Neben den technologischen Herausforderungen bergen die unter dem Schlagwort Industrie 4.0 zusammengefassten Entwicklungen ökonomische, wertschöpfende Potenziale, die durch innovative Geschäftsmodelle zu realisieren sind. Das hier vorgestellte Inhaltsmodell zeigt die wesentlichen Bausteine mit ihrer inhaltlichen Ausgestaltung und deren Wechselbezeichnungen zum Konzept "Lean Smart Maintenance" auf.

BIEDERMANN Hubert

Lean Smart Maintenance.
In: Industrial Engineering und -Management, Ausgabe 1/2016, Seite 119-141.

BIEDERMANN Hubert

Lean Smart Maintenance.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 12-15.
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Abstract: Die Entwicklung, Implementierung und laufende Verbesserung von Managementsystemen ist eine dauerhafte Aufgabe. Die Instandhaltung steht vor der Herausforderung die durch die Integration von IT-Systemen gegebenen Möglichkeiten der Smart Factory zu unterstützen. Hierzu muss sich die Instandhaltung aus etablierten Ansätzen und Philosophien heraus entwickeln zu einem lernorientierten, wissensbasierten nach Lean Grundsätzen gestalteten Asset-Management. Neben der Anpassung des Aufgabenspektrums sind dies insbesondere die datenanalytik-basierte Schwachstellenanalyse, der Continous Improvement Prozess und die Weiterentwicklung der Mitarbeiterkompetenzen. Dies ermöglicht eine dynamische Anpassung der Instandhaltungsstrategie und mit dieser die Freisetzung von Wertschöpfungsbeiträgen zur Standortsicherung.

BIEDERMANN Hubert

Optimierung der Instandhaltungsstrategie durch datenanalytische Risikoklassifikation und Störungsprognose.
In: Megatrend Digitalisierung - Potenziale der Arbeits- und Betriebsorganisation. Gito Verlag, Berlin, Seite 71-88.

Abstract: Die Instandhaltung steht vor der Herausforderung die durch die Integration von IT-Systemen gegebenen Möglichkeiten zu nutzen, um den weiter zunehmenden Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit der Anlagensysteme zu entsprechen. Erforderlich sind Geschäftsmodelle, die die Möglichkeiten von Industrie 4.0 und Big Data aufgreifen und einen nachhaltigen Wertbeitrag generieren. Das hier vorgestellte Inhalts- und Vorgehensmodell ermöglicht einerseits eine Weiterentwicklung zur Dynamisierung und situationsgerechten Anpassung der Instandhaltungsstrategie und andererseits die Ausgestaltung einer schlanken, ressourceneffizienten Instandhaltung.

FUCHS Manfred

Trends & Entwicklungen im After Sales Service des Industrie 4.0 orientierten Anlagenbaus.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 40-43.
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Abstract: Das "Service 4.0" der KNAPP AG verknüpft digitale und physikalische Service-Produkte und Service-Dienstleistungen in intelligenter Weise. Ziel ist es, alle notwendigen Service-Dienstleistungen zum richtigen Zeitpunkt, am richtigen Ort, in der notwendigen Menge und Qualität zur Verfügung zu stellen. Dies wird durch das System Monitoring & Managementsystem selbstständig durchgeführt. Aus dem Condition Monitoring entstehen die für die weitere Verwendung notwendigen Messdaten der Anlage. In der "KNAPP Red Box" sind alle Referenz- und Bewertungsdaten für die Einleitung von Korrekturmaßnahmen hinterlegt. Das "KNAPP e-insight" beherbergt Information der zur Verfügung stehenden Serviceleistungen, welche durch die "KNAPP Red Box" Software effizient miteinander verknüpft werden.

KINZ Alfred, BERNERSTÄTTER Robert

Instandhaltungsoptimierung mittels Lean Smart Maintenance.
In: Lean Smart Maintenance – Konzepte, Instrumente und Anwendungen für eine effiziente und intelligente Instandhaltung. TÜV Verlag, Köln, Seite 61-100.
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Abstract: Stetige Prozessoptimierung unter Effektivitäts- und Effizienzaspekten zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit erfordert eine konsequente Weiterentwicklung in allen Bereichen eines Unternehmens. In der Instandhaltung wird dies durch den Lean Smart Maintenance Ansatz unterstützt, dessen Einführung anhand eines Prozessmodells, aufgeteilt in einen Lean und einen Smart Pfad, erfolgt. Eine Risikobewertung und -clusterung liefert den Input für die weiteren Prozessschritte und unterstützt sowohl den Lean als auch den Smart Pfad. Als stark datengetriebener Prozess, speziell im Smart Pfad, spielt die Eignung der Daten hinsichtlich automatischer Analyseverfahren eine wesentliche Rolle. Mittels vertiefender Kosten- und Risikoanalysen werden im Lean Pfad Verbesserungspotenziale zur Instandhaltungsoptimierung aufgezeigt und nach Kosten-Nutzen-Aspekten umgesetzt.

KINZ Alfred, BERNERSTÄTTER Robert, ZELLNER Thomas

Lean Smart Maintenance in der Prozessindustrie: Umsetzung einer schlanken, lernorientierten, risiko- und ressourcenoptimierten Instandhaltung.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 16-19.
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Abstract: Unternehmen in der Prozessindustrie agieren in einem dynamischen Umfeld, geprägt durch hohe Flexibilitäts- und Qualitätsansprüche sowie enormen Kostendruck. In Kombination mit der hohen Anlagenintensität dieser Industrie ergibt sich ein besonderer Bedarf an effizienz- und effektivitätssteigernden Konzepten für das Anlagenmanagement. Dieser Artikel stellt die Umsetzung eines solchen Konzepts am Beispiel der Prozessindustrie vor.

KINZ Alfred, BIEDERMANN Hubert, TRAXLER Patrick, FREUDENTHALER Bernhard, ISOPP Jutta et al.

Smart Maintenance: Ressourcenintelligente antizipative Instandhaltung durch Condition Monitoring, Datenanalyse und Störungsprognostik.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 20-24.
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Abstract: Das Projekt "Smart Maintenance" hat die Entwicklung eines ressourceneffizienten Instandhaltungsansatzes zum Ziel. Es soll in Kombination aus mathematischen, daten- und wissensbasierten, technologischen und ökonomischen Methoden ein Modell zur verbesserten Instandhaltungsstrategiebestimmung entwickelt werden. Kernthema ist dabei die Erforschung von Instrumenten zur verbesserten Determinierbarkeit des Ausfallverhaltens von Anlagenkomponenten. Neben den technischen Realisierungsmöglichkeiten am Beispiel von realen Fertigungssystemen soll der wirtschaftliche Nutzen dieser neu entwickelten Ansätze untersucht und bewertet werden. Das Ergebnis für den industriellen Nutzer ist die Erhöhung der Verfügbarkeit von Produktionsanlagen, bei gleichzeitig verringertem Instandhaltungsaufwand.

KLEINDIENST Bernd, BIEDERMANN Hubert

Instandhaltungs-Controlling als Baustein von Smart Maintenance.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 29-32.
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Abstract: Das Instandhaltungs-Controlling bildet einen zentralen Baustein einer intelligenten und lernorientierten Instandhaltung (IH). Dank Industrie 4.0 wird die wirtschaftliche Erfassung und Speicherung von großen Datenmengen möglich. Diese Daten können vom IH-Controlling für die effektive Analyse, Steuerung und Kontrolle genutzt werden. Dazu ist es allerdings nötig, einen Überblick über diese Daten zu behalten. Schlanke Kennzahlencockpits, die auf den kritischen Erfolgsfaktoren der Instandhaltung beruhen, können dabei helfen. In Kombination mit einem geschlossenen Regelkreis ermöglichen es diese, Maßnahmen abzuleiten und die Instandhaltung auf eine permanente Lernorientierung auszurichten. Dieser Artikel zeigt wie ein ganzheitliches IH-Controlling aufgebaut, IH-Cockpits entwickelt sowie die Beziehungen zwischen Key Performance Indikatoren identifiziert werden können.

KOSAR Gerd, BIEDERMANN Hubert

Status Quo von CMMS in Österreich: Industriestudie zur funktionalen Ausprägung hinsichtlich der IT-gestützten Instandhaltung.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 33-36.
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Abstract: Die Anforderungen an Computerized Maintenance Management Systeme (CMMS) gewinnen unter dem Aspekt der steigenden Marktdynamik und Komplexität im Kontext von Industrie 4.0 zunehmend an Bedeutung. Eine Bestandsaufnahme bezüglich der funktionalen Ausprägungen von CMMS wurde im Herbst 2015 anhand einer Industriestudie durchgeführt. Auf Basis dieser Befragung von 170 österreichischen Unternehmen werden die Ausprägung der Instandhaltung sowie die zugehörige IT-Unterstützung klassifiziert. Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse der Studie im Hinblick auf die Unternehmensgröße dar und identifiziert die zukünftige Entwicklung der CMMS unter dem Aspekt von Industrie 4.0.

MÜNDLER Andreas

Smart Guide – Erhöhung der Resilienz von Wertschöpfungsnetzwerken.
In: Lean Smart Maintenance – Konzepte, Instrumente und Anwendungen für eine effiziente und intelligente Instandhaltung. TÜV Verlag, Köln, Seite 193-203.
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Abstract: Die wesentlichen Kostenverursacher in der Instandhaltung sind Mensch und Technik (Ersatzteile, Werkzeug, Diagnoseequipment). Bisherige Ansätze zur Reduzierung der Produktionsausfälle bedingt durch Störung sowie die Senkung der Instandhaltungskosten haben sich im Wesentlichen auf zwei Einflussfaktoren konzentriert, der Verbesserung von störanfälligen Anlagenteilen und der Effizienzsteigerung bei produktiven Tätigkeiten der Instandhaltungsmitarbeiter. Beide Tätigkeitsfelder sind auf hohem Niveau ausgereizt. Der Kostendruck für die Wirtschaft und damit auch für die Instandhaltung ist in den letzten Jahren stetig gestiegen und wird auch weiter anhalten. Die Motivation für Industrieunternehmen besteht darin, diesem Kostendruck entgegen zu wirken und effiziente Lösungen zu finden, um die Resilienz ihres Wertschöpfungsnetzwerkes wesentlich zu erhöhen sowie permanent und maßgeblich die Kosten der Instandhaltung zu reduzieren.

SCHRIEBL Markus, MÜNDLER Andreas

Smarte Instandhaltung und Service.
In: Lean Smart Maintenance – Konzepte, Instrumente und Anwendungen für eine effiziente und intelligente Instandhaltung. TÜV Verlag, Köln, Seite 181-191.
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Abstract: Hochwertige technische Innovationen und die konsequente Umsetzung des Industrie 4.0 Gedankens prägen das wirtschaftliche Erscheinungsbild eines erfolgreichen Unternehmens. Ein industrieller Wandel kann nicht nur in den Bereichen Forschung und Entwicklung gesehen werden, sondern auch in der Steuerung einer komplexen Produktionsstruktur im operativen Alltag. Ziel der mobilen Instandhaltung ist es, eine übergreifende Vernetzung mit allen zur Verfügung stehenden Daten aus dem Produktions- und Logistikumfeld zu vereinen, um diese Daten für Entscheidungsprozesse transparent zu gestalten und sie dem Benutzer zugänglich zu machen. Die Vernetzung der verschiedenen Komponenten ist für die Industrie 4.0 essentiell und verlangt ein gutes Zusammenspiel zwischen Sensorik, Erfassungs- und Identifikationstechnik, sowie eine klare Übersicht interner und externer Prozesse.

VAN DEN HEUVEL Bruno

Condition Monitoring für eine Instandhaltung 4.0.
In: WINGbusiness, Ausgabe 1/2016, Seite 37-39.
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Abstract: Wenn der Begriff Industrie 4.0 die Vernetzung durch Internet-Technologien von Produkten, Prozessen und Produktionsmitteln bedeutet, die mit intelligenter Sensorik bestückt sind, und Instandhaltung 4.0 die umfassende Digitalisierung, Überwachung und Auswertung aller Produktionsanlagen anstrebt, dann muss Condition Monitoring in diesem Umfeld klare Aussagen machen, aus denen automatisch eindeutige Handlungsvorgaben für Produktion und Instandhaltung abgeleitet werden. Der Beitrag beschreibt einige wichtige Randbedingungen, technische Anwendungen sowie Möglichkeiten und Grenzen eines zeitgemäßen Condition Monitorings.

 

 

BIEDERMANN Hubert

Die Arbeitsorganisation der Instandhaltung im Kontext zu Industrie 4.0.
In: Industrie-Management, Ausgabe 3/2015.

BIEDERMANN Hubert

Smart Maintenance – Intelligente, lernorientierte Instandhaltung.
TÜV Verlag, Köln, 238 Seiten, ISBN 978-3-8249-1950-5.
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Über dieses Buch: Smart Maintenance steht für ein intelligentes, lernorientiertes Instandhaltungssystem. Unterstützt durch cyber-physikalische Systeme, Internet der Dinge, Datenanalytik und weitere Technologien, die die vierte industrielle Revolution charakterisieren, wird eine vorausschauende und wissensbasierte Instandhaltung kritischer Produktionsanlagen möglich. Adaptive, lernorientierte Lösungen unterstützen bei der Reduktion von Ausfallszeiten und -häufigkeiten und können dadurch entscheidende Kostenvorteile generieren. Dies unterstützt die Instandhaltung verstärkt in ihrem Wandel vom kostenverursachenden Support-Prozess zum Wertschöpfungspartner als Prozess zur Standortsicherung. Immer mehr Unternehmen erkennen dieses Potenzial und gehen Schritte in Richtung Smart Maintenance. Dieses Buch stellt Erkenntnisse aus aktuellen Forschungsprojekten sowie bereits umgesetzte Best-Practice-Beispiele aus führenden Industrieunternehmen zum Thema Smart Maintenance vor. Smarte technische Lösungen für Informationssysteme, mobile Instandhaltung und Condition Monitoring sowie Management- und Organisationskonzepte werden als Teile einer intelligenten, lernorientierten Instandhaltung thematisiert. Auch der Mensch mit seinem elementaren Beitrag zur Funktionserfüllung von Smart Maintenance findet in einem Themenblock Berücksichtigung.

FLEISCHMANN Hans, KOHL Johannes, SCHNEIDER Matthias, FRANKE Jörg

Intelligente Fehlerdiagnose in Industrie 4.0: Neue Möglichkeiten zur intelligenten Diagnose in der automatisierten Produktionslandschaft.
In: Werkstatttechnik online, Ausgabe 3/2015, Seite 90-95.

KIMOTHO James Kuria, SEXTRO Walter

An Approach for Feature Extraction and Selection from non-trending Data for Machinery Prognosis.
In: European Conference of the Prognostics and Health Management Society.
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Abstract: With the paradigm shift towards prognostic and health management (PHM) of machinery, there is need for reliable PHM methodologies with narrow error bounds to allow maintenance engineers take decisive maintenance actions based on the prognostic results. Prognostics is mainly concerned with the estimation of the remaining useful life (RUL) or time to failure (TTF). The accuracy of PHM methods is usually a function of the features extracted from the raw data obtained from sensors. In cases where the extracted features do not display clear degradation trends, for instance highly loaded bearings, the accuracy of the state of the art PHM methods is significantly affected. The data which lacks clear degradation trend is referred to as non-trending data. This study presents a method for extracting degradation trends from non-trending condition monitoring data for RUL estimation. The raw signals are first filtered using a discrete wavelet transform (DWT) denoising filter to remove noise from the acquired signals. Time domain, frequency domain and time-frequency domain features are then extracted from the filtered signals. An autoregressive (AR) model is then applied to the extracted features to identify the degradation trends. Features representing the maximum health information are then selected based on a performance evaluation criteria using extreme learning machine (ELM) algorithm. The selected features can then be used as inputs in a prognostic algorithm. The feasibility of the method is demonstrated using experimental bearing vibration data. The performance of the method is evaluated on the accuracy of RUL estimation and the results show that the method can be used to accurately estimate RUL with a maximum error of 10%.

KINZ Alfred, BIEDERMANN Hubert

Anlagenspezifische Instandhaltungsstrategiewahl durch strukturierte Anlagenbewertung.
In: Smart Maintenance – Intelligente, lernorientierte Instandhaltung. TÜV Verlag, Köln, Seite 221-238.

Abstract: Ein kosteneffizientes Anlagenmanagement verlangt die Festlegung eines optimalen, an den Anforderungen der jeweiligen Produktionsanlage orientierten, Instandhaltungsstrategiemix. Grundlage hierfür bildet eine strukturierte Bewertung sämtlicher Produktionsanlagen und somit eine Klassifizierung dieser nach bestimmten Kriterien. Zur Durchführung einer solchen Bewertung und zur Ableitung entsprechender Instandhaltungsstrategien bieten sich verschiedene Ansätze an. Dieser Artikel greift einige davon auf und beschreibt die Vorgehensweise anhand mehrere Beispiele.

KLEINDIENST Bernd, BERNERSTÄTTER Robert

Entwicklung eines Kennzahlen-Cockpits für die Instandhaltung unterstützt durch Datenanalysemethoden.
In: Smart Maintenance – Intelligente, lernorientierte Instandhaltung. TÜV Verlag, Köln, Seite 161-180.

Abstract: Industrie 4.0 bietet eine Reihe an Möglichkeiten für die Instandhaltung. Sensoren, Aktoren und RFID in Kombination mit neuen Speichertechnologien ermöglichen die wirtschaftliche Erfassung von immensen Datenmengen. Um diesen Datenschatz nutzen zu können, sind Hilfsmittel notwendig. Schlanke Kennzahlen-Cockpits in der Instandhaltung, die maßgeschneidert anhand der Rahmenbedingungen und Bedürfnisse des jeweiligen Unternehmens entwickelt werden, helfen dabei einen Überblick zu schaffen. Sie erlauben eine effektive Steuerung, Analyse und Kontrolle der Instandhaltung. Wird anhand der Cockpits eine Abweichung vom Ziel oder eine negative Entwicklung erkannt, so sind Detailanalysen notwendig. Mit Datamining ist es möglich, gezielt nach Zusammenhängen zwischen den Kennzahlen zu suchen und bei Zielabweichungen den Ursachen nachzuforschen.

KLEINDIENST Bernd, SAMAC Kristin, BIEDERMANN Hubert

Potenziale zur Optimierung der Produktion durch die richtigen Kennzahlen erkennen und nutzen.
In: Industrie 4.0 Management, Ausgabe 5/2015.

MAHIEU Kristof, VROMAN Shana, CALLUY Philip

Asset-Based Budgeting in Practice.
In: Controlling & Management Review, Ausgabe 5/2015, Seite 30-36.

PARIDA Aditya, KUMAR Uday, GALAR Diego, STENSTRÖM Christer

Performance Measurement and Management for Maintenance: A Literature Review.
In: Journal of Quality in Maintenance Engineering, Ausgabe 1/2015, Seite 2-33.

SCHENKENDORF Rene, BÖHM Thomas

Aspekte einer datengetriebenen zustandsabhängigen Instandhaltung – Teil 2: Vom Merkmal zur Fehlerdetektion.
In: Der Eisenbahningenieur, Ausgabe 3/2015, Seite 21-25.
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Abstract: Für eine zuverlässige, datengetriebene Zustandsbeurteilung von Infrastrukturelementen müssen mehrere informative Merkmale aus Sensordaten ausgewertet werden. Zum Zweck einer effizienten Analyse lassen sich die Merkmalsinformationen auf wenige charakteristische Kenngrößen reduzieren. Wie dies mittels Hauptkomponentenanalyse und der statistischen Prozessüberwachung geschehen kann, ist Schwerpunkt des vorliegenden Artikels. Die erfolgreiche, algorithmische Umsetzung einer solchen Fehlerdetektion wird am Beispiel eines Weichenantriebs gezeigt – ein erstes Resultat der Kooperation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt mit DB Training.

SCHENKENDORF Rene, BÖHM Thomas

Aspekte einer datengetriebenen zustandsabhängigen Instandhaltung – Teil 3: Zustandsdiagnose und -prognose.
In: Der Eisenbahningenieur, Ausgabe 5/2015, Seite 43-49.

SENDEREK Rooman, MÜHLBRADT Thomas, BUSCHMEYER Achim

Demografiesensibles Kompetenzmanagment für die Industrie 4.0. 
In: Jeschke, S. et al. (Hrsg.): Exploring Demographics - Transdisziplinäre Perspektiven zur Innovationsfähigkeit im demografischen Wandel, Seite 281-295.

Abstract: Die aktuellen Veränderungen in der deutschen Bevölkerungsstruktur wirken sich zunehmend auf die Zusammensetzung der Belegschaften und die Verfügbarkeit von Fachkräften aus. Um die Beschäftigten für ihre zukünftigen Aufgaben in der Industrie 4.0 zu befähigen, ist es erforderlich, Arbeits- und Produktionssysteme so zu planen und gestalten, dass sie arbeitsintegrierte Formen des Lernens und der Qualifizierung unterstützt durch entsprechende Technologien ermöglichen. Dementsprechend sind die Lernformen in Abhängigkeit der organisationalen Gegebenheiten wie Lernkultur und Arbeitsaufgaben sowie der technisch-medialen Infrastruktur auszuwählen und Technologien zu definieren, die für die jeweiligen Lernszenarien geeignet sind. Hierfür wird in dem vorliegenden Beitrag eine Systematik für arbeitsorientierte Lernlösungen entwickelt.

TSCHÖPE Sebastian, ARONSKA Kateryna, NYHUIS Peter

Was ist eigentlich Industrie 4.0?
In: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Ausgabe 3/2015, Seite 145-149.

UHLMANN Eckart, LAGHMOUCHI Abdelhakim

Entwicklungstool zur Konfiguration und Verknüpfung von Condition Monitoring-Algorithmen: Zustandsorientierte Instandhaltung durch Einsatz und Verknüpfung von Algorithmen. In: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Ausgabe 1-2/2015, Seite 23-27.

Abstract: Zuverlässige und robuste Methoden bzw. Mustererkennungsalgorithmen für das Condition Monitoring von Maschinen, Anlagen und deren verschleißbehafteten Baugruppen sind eine Grundvoraussetzung für die Einführung einer zustandsorientierten Instandhaltung. Dieser Beitrag erläutert das Konzept für ein Entwicklungstool zur interaktiven Konfiguration und Verknüpfung von Algorithmen, welche sich für verschiedene Condition Monitoring Applikationen zur Zustandsermittlung von Maschinen und Baugruppen einsetzen lassen. Das Konzept wird in MATLAB realisiert. Die Realisierung von Condition Monitoring Komponenten erfordert fachspezifische Kenntnisse über Signalverarbeitung, Merkmalsauswahl sowie Klassifizierungsmethoden. Durch das in diesem Artikel vorgestellte Konzept lässt sich eine schnelle Verknüpfung von Mustererkennungsalgorithmen bei geringem Aufwand für eine konkrete Condition Monitoring Applikation realisieren. Mit dem Tool werden Anwender dabei unterstützt, geeignete Methoden zu verknüpfen und zu konfigurieren. Neben der Konfiguration von Condition Monitoring Algorithmen lässt sich das Tool u.a. zur Clusteranalyse einsetzen. Zur Adaption der implementierten Methoden für unterschiedliche Komponenten wird in den nächsten Entwicklungsschritten ein adaptiver Ansatz zur Merkmalsauswahl und Klassifizierung für verschiedene Komponenten realisiert werden. Außerdem soll zukünftig die Algorithmen-Verknüpfung von Merkmalsextraktion und Klassifizierung automatisiert werden. Somit wird das Tool die Entwickler von aufwendigen Arbeiten wie beispielsweise Analyse und Untersuchung der Methoden und Merkmale auf ihre Eignung in der konkreten Anwendung entbinden. Dies führt zur Reduktion der Entwicklungszeit von Condition Monitoring Applikationen.

YAN Jihong

Machinery Prognostics and Prognosis Oriented Maintenance Management.
Wiley Verlag, 375 Seiten, ISBN 978-1-118-63872-9.
[ Wiley Online Library ]

Über dieses Buch: Das Buch bietet eine Einführung in fortgeschrittene Instandhaltungssysteme und präsentiert die dazu nötigen Schlüsseltechnologien. Es beinhaltet Fallbeispiele zur Performance-Evaluierung und Fehlerdiagnosetechniken, Fehlerprognose und Restlaufzeitvorhersage.

 

 

BIEDERMANN Hubert

Instandhaltung im Wandel – Industrie 4.0: Herausforderungen und Lösungen.
TÜV Verlag, Köln, 196 Seiten, ISBN 978-3-8249-1823-2.
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Über dieses Buch: Der Begriff Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution, eine neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette. Durch die umfassende Vernetzung von Produktionsanlagen und deren Systemperipherien über den gesamten Lebenszyklus werden in naher Zukunft neue Optimierungsansätze ihren Weg auch in die Instandhaltung finden. Daraus ergeben sich Anwendungsmöglichkeiten vor allem in der IT, etwa die intelligente Instandhaltung mit dem Ziel, Ausfall- und Stillstandszeiten zu minimieren. Dieses Buch stellt hierzu erste Lösungsansätze und Best-Practice-Beispiele vor. Neben konkreten technischen Lösungen für smarte Informationssysteme und mobile Instandhaltung sowie für intelligentes Condition Monitoring werden auch deren Auswirkung auf Managementinstrumentarien und Organisationskonzepte aufgezeigt.

BINNER Hartmut

Industrie 4.0 bestimmt die Arbeitswelt der Zukunft.
In: Elektrotechnik und Informationstechnik, Ausgabe 7/2014, Seite 230-236.

Abstract: Die Arbeitswelt der Zukunft, d.h. die Organisationsentwicklung, die Führungsstruktur- und Infrastruktur-Veränderungen, die Mitarbeiterqualifizierung und -entwicklung sowie die prozess- und kundenspezifischen Ergebnisveränderungen, werden entscheidend von der technologischen Entwicklung, d.h. von Industrie 4.0. geprägt sein. Die Verknüpfung von vielen Produktionstechniken über das Internet mit Echtzeitkommunikation ermöglicht eine selbststeuernde kundenindividuelle Fertigung mit niedrigsten Kosten. Je eher diese Veränderungen und Auswirkungen in der zukünftigen Arbeitswelt erkannt werden, umso einfacher wird eine prozessorientierte Anpassung möglich sein.

DEUSE Jochen, WEISNER Kirsten, HENGSTEBECK Andre, BUSCH Felix

Gestaltung von Produktionssystemen im Kontext von Industrie 4.0.
In: Zukunft der Arbeit in Industrie 4.0, Ausgabe 1/2014, Seite 99-109.

Abstract: Produzierende Unternehmen in Deutschland sehen sich durch den wachsenden globalen Wettbewerb einem zunehmenden Termin- und Kostendruck ausgesetzt. Des Weiteren führt die steigende Nachfrage nach kundenindividuellen technischen Produkten und Dienstleistungen zu einer wachsenden Anzahl an Varianten. Zusammen mit der Forderung nach einem immer effizienteren Ressourceneinsatz und der gleichzeitig erforderlichen Zunahme der Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Geschwindigkeit der Prozesse, führt dies zu einem deutlichen Anstieg der Komplexität in modernen Produktionssystemen (vgl. Steinhilper et al. 2012). Darüber hinaus stellen der demographische Wandel und dessen Folgen für den Industriestandort Deutschland weitere wesentliche Herausforderungen der kommenden Jahre dar (vgl. Plorin et al. 2013). Die Abnahme der Bevölkerung bei gleichzeitiger Alterung resultiert mitunter in einer deutlichen Veränderung der Größe und Zusammensetzung des Erwerbspersonenpotentials (vgl. Weber und Packebusch 2009, BMI 2011). Um in einem derart dynamischen Umfeld langfristig bestehen zu können, sind produzierende Unternehmen gezwungen, die Produktivität sowie Flexibilität ihrer Prozesse kontinuierlich zu erhöhen.

DOMBROWSKI Uwe, WAGNER Tobias

Mental strain as field of action in the 4th industrial revolution.
In: CIRP Conference on Manufacturing Systems (2014), Seite 100-105.

Abstract: Industrial revolutions have changed the society by a development of key-technologies. The vision of the 4th industrial revolution is triggered by technological concepts and solutions to realize a combination of the economy of scale with the economy of scope. This aim is also known as mass customization and is characterized by handling a high level of complexity with a total network integration of products and production processes. These technology-driven changes also lead to new fields of activity in the industrial science and the occupational psychology. The 4th industrial revolution intends to implement the collaboration between humans and machines. At the same time, processes are locally controlled and planned. For humans, this results to new work items. Resulting psychological effects should be investigated. This paper classifies the 4th industrial revolution systematically and describes future changes for employees. It derives the necessity of laborpsychological analysis of new key technologies like cyber physical systems. A theoretical foundation of a psychological work requirementanalysis by using the VERA method is given. Finally, results of a preliminary study are carried out that will give the base for further studies.

SCHENKENDORF Rene, BÖHM Thomas

Aspekte einer datengetriebenen zustandsabhängigen Instandhaltung – Teil 1: Informative Merkmalsextraktion als Basis einer zuverlässigen Zustandsdiagnose. In: Der Eisenbahningenieur, Ausgabe 11/2014, Seite 14-18.
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SCHRÖDER Werner, KLEINDIENST Bernd

Ressourceneffiziente risikoorientierte Instandhaltung.
In: Der Instandhaltungsberater, 62. Aktualisierungslieferung.

 

 

BIEDERMANN Hubert

Ressourceneffizientes Anlagenmanagement: Der Beitrag von Instandhaltung und Anlagenwirtschaft zu einem effizienten Umgang mit Ressourcen.
TÜV Verlag, Köln, 208 Seiten, ISBN 978-3-8249-1736-5.
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Über dieses Buch: Ressourceneffizienz avanciert mehr und mehr zum Wettbewerbsfaktor für Industriebetriebe. Dennoch beschränken sich viele Ansätze zur Verbesserung der Ressourceneffizienz auf die reinen Produktionsprozesse, ohne dabei die Potenziale der Anlagenwirtschaft bzw. der Instandhaltung mit zu betrachten. Dabei gibt es gerade im Umfeld der Anlagenwirtschaft zahlreiche Stellhebel, welche zu einem verbesserten Umgang mit Ressourcen beitragen können. Die Verlängerung der Lebensdauer von Maschinen und Anlagen, optimaler Materialeinsatz, hohe Anlagenverfügbarkeit, kurze Stillstandszeiten, effizienter Einsatz von Energien und Betriebsmittel sind nur einige Beispiele dafür. Ein ressourceneffizientes Anlagenmanagement erstreckt sich dabei über die gesamte Lebensdauer des Produktionsfaktors Anlage. Dennoch spielt in vielen Unternehmen die Anlagenwirtschaft, auch unter dem Aspekt der Ressourceneffizienz, noch eine untergeordnete Rolle. Vorliegendes Buch zeigt anhand von Best-Practice-Ansätzen, wie aus Sicht der Instandhaltung effizient mit Ressourcen umgegangen werden und welchen Beitrag die Anlagenwirtschaft dazu leisten kann. Anerkannte Experten aus Wissenschaft und Praxis geben nützliche Handlungsempfehlungen und lassen den Leser von ihren Erfahrungen profitieren.

PAWELLEK Günther

Integrierte Instandhaltung und Ersatzteillogistik: Vorgehensweisen, Methoden, Tools.
Springer Verlag, Berlin-Heidelberg, 328 Seiten, eBook ISBN 978-3-642-31383-7.
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Über dieses Buch: Das Buch beschreibt die Analyse- und Entscheidungssystematik zur Gestaltung der in die Produktionsprozesse integrierten Instandhaltung und Ersatzteillogistik. Es zeigt, wie die Prozesse und Organisation der Instandhaltung sowie die damit verbundene Ersatzteillogistik unter Berücksichtigung ihrer Abhängigkeiten optimiert werden. Der integrierte Planungsansatz fördert ein zielgerichtetes, schrittweises und strukturiertes Vorgehen mit einer nachvollziehbaren Entscheidungsfindung. Neue Methoden zur Analyse und Bewertung ermöglichen es, anlagen- und komponentenspezifische Aspekte einzubeziehen. Innovative und in der Praxis bereits bewährte IT-Tools ermöglichen eine effiziente Methodenanwendung im Projekt. Ein permanentes Monitoring von Instandhaltungs- und Ersatzteillogistikstrategien bei Veränderungen von Anlagen- oder Störungsdaten wird unterstützt. Damit richtet sich das Buch an Ingenieure der Betriebstechnik sowie Mitarbeiter und Führungskräfte der Instandhaltung und Ersatzteillogistik. Es stellt einen ganzheitlichen Ansatz für die methodengestützte Projektabwicklung dar, um eigene Problemsituationen einzuordnen und systematisch Lösungswege zu entwickeln. Aber auch für Studenten des Ingenieur- und Wirtschaftsingenieurwesens dient das Buch als Leitfaden für die Methodenanwendung zur Verbesserung der Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen.

STENSTRÖM Christer, PARIDA Aditya, KUMAR Uday, GALAR Diego

Performance Indicators and Terminology for Value driven Maintenance.
In: Journal of Quality in Maintenance Engineering, Ausgabe 3/2013, Seite 222-232.

TRACHT Kirsten, WESTERHOLT Jan, SCHUH Peter

Spare Parts Planning for Offshore Wind Turbines subject to Restrictive Maintenance Conditions.
In: CIRP Conference on Manufacturing Systems (2013), Seite 563-568.
[ Conference Online ]

Abstract: The use of offshore wind energy is supposed to play a significant role in future energy supply. Because offshore wind farms will be built in greater water depths and distances to shore according to other already realized offshore projects, maintenance is far more influenced by different restrictive factors. Limited availability of vessels, dependency on meteorological surrounding conditions, such as wind speed and weave height, as well as a complex logistical process chain require adjustment of up to now implemented maintenance concepts. In this context ensuring a reliable and cost-effective supply of spare parts is of great importance. This paper describes an approach for spare parts planning by considering restrictions that exist in the field of offshore maintenance. The model developed is used to show how restrictive factors influence maintenance and operation costs and how spare parts supply processes can be adopted. Scenario analysis will be used to estimate time of preventive maintenance activities and to investigate stock out costs caused by the restrictive accessibility.

WIEDEMANN Markus, WOLFF Daniel

Instandhaltung – Handlungsfelder zur Optimierung der sotwaretechnischen Unterstützung im Kontext zu Industrie 4.0 – Teil 1.
In: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Ausgabe 11/2013, Seite 805-808.

WIEDEMANN Markus, WOLFF Daniel

Instandhaltung – Handlungsfelder zur Optimierung der sotwaretechnischen Unterstützung im Kontext zu Industrie 4.0 – Teil 2.
In: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Ausgabe 12/2013, Seite 897-900.