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Stillstände unerwünscht – Know-how für unterbrechungsfreie Produktion

Zuverlässige Produktionslinien, ohne ungeplante Stillstände sind das ultimative Ziel der Betreiber. Ineffiziente Aktivitäten und Entscheidungen sind zu lokalisieren und zu korrigieren. Heinz-Joachim Schulte, Gründer und Inhaber des OEE-Institutes, ist mit kontraproduktiven Verhältnissen und entsprechender Fehlerbehebung bestens vertraut. Um die Verfügbarkeit einer Gesamtanlage zu maximieren, nimmt Herr Schulte die Verantwortlichen von Produktion und Instandhaltung gemeinsam in die Pflicht.

Herr Schulte, wie definieren Sie eine optimal betriebene Produktionslinie?

Das ist eine Produktionslinie ohne ungeplante Stillstände – die Linie arbeitet, der Mensch überwacht. Instandhaltungsarbeiten werden in produktionsfreier Zeit durchgeführt. Nur ein Flugzeug, das in der Luft ist, verdient Geld. Genauso ist das auch mit Produktions-Anlagen. Es wird im geplanten Zeitfenster produziert, mit maximaler Geschwindigkeit und „Null“-Ausschuss. In der Regel können Sie eine optimal betriebene Produktionslinie „hören“ – ja, wirklich hören. Diese ist deutlich leiser als eine nicht optimierte Linie. 

… und was “hört” man bei einer volatilen Auftragslage?

Vermutlich wird es dann noch leiser werden, denn auf Vorrat zu produzieren, ist reiflich zu überlegen. In vielen Fällen ist es dann betriebswirtschaftlich sinnvoller, die Maschinen anzuhalten. Ja, auch das sind Verluste – diese sind aber niedriger, als Produkte zu produzieren, die nicht benötigt werden.

Inwieweit sind bereitstehende Kapazitätspuffer geeignet, um ungeplante Stillstände “nahezu unterbrechungsfrei” zu kompensieren?

Kapazitätspuffer deuten auf zwei Ursachen hin: Erstens auf unterschiedliche Taktzeiten einzelner Komponenten in einer Linie, und zweitens auf Prozessinstabilität. Ja, die Produktion ist unter Umständen unterbrechungsfrei, aber die Gesamtanlagenleistung ist auf einem sehr niedrigen Niveau. Ungeplante Stillstände gibt es dann immer noch, aber sie sind nicht mehr direkt sichtbar – und mehr oder weniger Kosmetik.  “Eliyahu M. Goldratts” beschreibt, in seinem Buch “Das Ziel”, diesen Fall sehr plastisch. Direkt verkettete Linien ohne Puffer haben immer noch die höchste Produktivität. Auch hier gilt, es ist nicht immer möglich, ohne Puffer zu arbeiten – diese sollten aber auf ein Minimum reduziert beziehungsweise hinterfragt werden.

Welche Spielräume gibt es zwischen Verfügbarkeit, Leistung und Qualität von Produktionsanlagen?

Der Grundgedanke hierbei sollte klar sein: Eine Produktionsanlage, die mit maximaler Geschwindigkeit arbeitet und gute Teile produziert, generiert Umsatz. Und eine Anlage, die nicht oder schlechte Teile produziert, kostet Geld. Wenn eine Anlage steht, laufen beispielsweise die Finanzierungskosten und auch andere Kosten weiter. Bei jedem Stopp sollte also überlegt werden, wie dieser verkürzt werden kann. Es muss im Unternehmen das Bewusstsein vorhanden sein, dass eine stillstehende Maschine und ein ungeplanter Stillstand exorbitant viel Geld kostet. Das Budget der Abteilung wird vielleicht nicht belastet, dafür aber das Unternehmen insgesamt. Die Spielräume hierbei definiert allerdings der Betreiber, leider. 

… es gibt Fehlentscheidungen?

Ja sicher – ich denke beispielsweise an ein Unternehmen, das die Instandhaltungskosten von 5 Mio € auf 3 Mio € gesenkt hat. In Folge stiegen aber die Kosten für “Express-Lieferungen” von 0 Mio € auf 2 Mio €. Hinzu kamen weitere, nicht direkt sichtbare Kostensteigerungen – verursacht durch zusätzliche Personalkosten für Wochenendarbeit, höhere Materialkosten durch mehr Ausschuss, und viele andere Mehrkosten. Insbesondere durch die wachsende Unzufriedenheit der Mitarbeiter war auch ein Anstieg der Fluktuation zu verzeichnen – mit dem Resultat, dass auch die Schulungskosten, aufgrund neuer Mitarbeiter, anstiegen. Also, der erwartete Benefit blieb aus – und das passiert immer dann, wenn Maschinen nicht als Herzstück eines produzierenden Unternehmens verstanden werden. Menschen müssen dafür sorgen, dass Maschinen optimal arbeiten können. Und die Messung der Verfügbarkeit, Leistung und Qualität ist vergleichbar mit einem Navigations-System – wie beim Auto.

Inwieweit ist auch das “autonome Fahren” einer Produktionslinie erstrebenswert?

Wir werden noch lange Zeit menschliche Intelligenz benötigen. Also, wirklich “autonomes Fertigen” wird noch lange auf sich warten lassen. Es gibt zwar bereits Betriebe, in denen ein Werkstück IT-gestützt beziehungsweise KI-gestützt durch die Produktion gelotst wird. Bis das aber flächendeckend funktioniert, vergehen noch sehr viele Jahre. „Industrie 4.0“ ist der heutzutage in den Medien fokussierte Schwerpunkt. Aber Industrie 4.0 hilft nicht, wenn ein Maschinenbediener ausfällt und der wegrationalisierte Springer nicht mehr zur Verfügung steht. Wenig hilfreich ist beispielsweise auch, wenn Ersatzteile im Lager nicht gefunden werden oder Ausfälle aufgrund schlechter Werkstückqualität nirgends erfasst werden. Autonomes Fahren ist mit Sicherheit erstrebenswert, wird aber in den meisten Unternehmen noch sehr lange dauern. Die Probleme liegen ganz woanders.

… und wo genau?

Stellen wir mal eine industrielle Anlage einem „Formel 1-Rennwagen“ gegenüber. Eine Anlage im Stillstand ist vergleichbar mit einem Fahrzeug, das in die Boxengasse muss. Ein Boxenstopp dauerte 1981 etwa 30 Sekunden, heute liegt er unter 2 Sekunden. Und jetzt schicken wir einen Industrie-4.0-Berater mit modernsten Technologien im Handgepäck auf eine Zeitreise ins Jahr 1981, zu einem Instandhalter-Team. Wäre dieses Team dann schneller? Vermutlich nicht, denn das Problem ist nicht die “Technik der Maschine” sondern das Bewusstsein, wie man mit einem Stillstand der Maschine umgeht. Vor diesem Hintergrund ist auch zu prüfen, weshalb so viele Maschinen während der – sicherlich berechtigten – Pausen der Mitarbeiter stillstehen. Und was entsprechend zu tun ist, damit Maschinen auch während der Pausenzeiten kontinuierlich produzieren.

… wo zeigen sich weitere Problemfelder ?

Oft wird eine geplante Instandhaltung aus dem OEE rausgerechnet, also bei der Gesamtanlageneffektivität nicht berücksichtigt – vermutlich, um diese Kennzahl nicht durch eine “ineffiziente Instandhaltung” zu verfälschen. Für die Berechnung des OEE können die Aktivitäten der Instandhaltung aber nicht ignoriert werden. Allerdings sollte man darüber nachdenken, wie eine geplante Instandhaltung sinnvoll zu verkürzen ist. Zum Beispiel mit der Umstellung von Hand-Fettpressen auf automatisierte Fettpressen, oder durch den Einsatz von langlebigeren Ersatzteilen.

Der instandhaltungsspezifische Aufwand korreliert nicht zuletzt mit der konstruktiv bedingten Qualität von Maschinen und Anlagen – gibt es noch Luft nach oben?

Sicher, auch hier sollte man das technische Know-How der eigenen “Mitarbeiter vom Shopfloor” nutzen. Es kann nicht sein, dass der Einkauf entscheidet, mit welcher Ausstattung eine Maschine in die Produktion geht. Häufig gibt es keine technischen Standards – und falls doch, werden sie nicht gelebt. Es ist nicht das Hauptproblem, aber eines von vielen – auch der vorgenannten.

… inwieweit orientiert sich der Einkauf am ROI?

Meiner Erfahrung nach ist der ROI kein Thema für den Einkauf, dieses Kriterium wird bereits im Vorfeld geklärt. Mit dem Einkauf wird nur noch über kaufmännische Punkte diskutiert – etwa über Rabatte, Zahlungsbedingungen und sonstige vertraglich relevante Belange.

Welchen Stellenwert hat der betriebliche Fertigungsbereich?

Taiichi Ohno, einer der Väter des „Toyota Production System – TPS“, sagte: “Der Fertigungsbereich sollte die Hauptrolle spielen”. In den meisten Betrieben sieht es jedoch anders aus. Man gelangt über eine hochglänzende Rezeption in hypermoderne Büros. Aber sobald sich die schwere Eisentür zur Produktion öffnet, erlebt man einen Zeitsprung von teilweise über 50 Jahren in die Vergangenheit: laut, dreckig, dunkel. Aber hier wird das Geld verdient, das alle anderen Abteilungen finanziert.

… und welchen aktuellen Status hat die betriebsinterne Instandhaltung?

Es hat sich nichts daran geändert, dass die Instandhaltung häufig als reine Kostenstelle gesehen wird. Hierbei ist es das erste Ziel, Kosten zu sparen – nicht selten nach der Methode: „Geiz ist Geil“. Inzwischen übt die Instandhaltung einen enormen Einfluss auf das Betriebsergebnis aus – gemäß Studien mit einem Anteil von bis zu 60%, und hat sich von daher als wichtiges Glied der Wertschöpfungskette entwickelt. Die Karten müssen also neu gemischt werden – sowohl von den Verantwortlichen der Produktion als auch von denen der Instandhaltung.

Was also ist anzustreben, um Stillstände zu vermeiden?

In einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit versteht sich der Instandhalter als Dienstleister der Produktion. Hierzu nochmal der Vergleich zur “Formel 1”: Wenn das Fahrzeug zu lange in der Boxengasse steht, verliert man das Rennen. Und die Ursachen spielen dann keine Rolle mehr, denn „Wer steht verliert“. Bei der “Formel 1” liegt der Fokus auf dem Auto. Hier hat man verstanden: Das Auto muss zuverlässig, schnell und ohne Ausfälle fahren. Und wenn es dann doch in die Boxengasse muss, sollte es auch schnellstmöglich wieder fahrbereit sein. Wenn das so auch in den  Köpfen der Produktionsmanager verankert ist, können Probleme beziehungsweise Stillstandsursachen erfasst und priorisiert werden, um dann sukzessiv abgearbeitet zu werden. Darüber hinaus gilt es, sicherzustellen, dass alle relevanten Kapazitäten intern und extern immer abrufbar sind. Deswegen sollten Wartungsaktivitäten auch als Teil der Frühschicht organisiert sein. Im Bedarfsfall ist ein Konstrukteur des Herstellers nachts in der Regel nicht zu erreichen. Außerhalb der normalen Geschäftszeiten sinkt die Erreichbarkeit von Fachleuten gegen “Null”, für interne sowie auch für externe Fachleute.

Wenn man mehr von Ihnen über einen optimierten Produktionsbetrieb ohne Stillstände erfahren möchte – welche Möglichkeiten bieten Sie an?

Viele Informationen zu diesem Thema finden Sie auf meiner Webseite. Dort gibt es auch Empfehlungen zu weiterführender Lektüre und Hinweise, wo wir uns präsentieren – beispielsweise als Vortragsredner auf der diesjährigen IFC-Tagung Instandhaltung. Zusätzlich werden regelmäßig kostenlose Online-Seminare angeboten, die wir häufig zusammen mit Partnern durchführen. Ebenso bieten wir ein kostenloses OEE-Strategie-Gespräch an, welches rund um die Uhr gebucht werden kann.

Herr Schulte, herzlichen Dank für Ihre pragmatischen Ansätze, Stillstände in der Produktion weitgehend zu vermeiden.

Präzise Messungen – Voraussetzung für die globale Sicherheit

Präzise Messungen sind erforderlich, um etwa in Fragen des Verbraucherschutzes und des Klimawandels Entscheidungsgrundlagen zu liefern, sowie die Chancen und Risiken neuer Technologien zu erfassen oder industrielle Aktivitäten zu unterstützen. Auch systemspezifische Serviceleistungen stützen sich auf exakte Messungen relevanter Parameter – und wenn es dabei um den Schutz der Gesundheit geht, ist das naturgemäß besonders systemrelevant.

Metrologische Sicherheit ist Grundlage für einen resilienten und fairen Handel, in einem technologisch fortschrittlichen Umfeld. Ohne vertrauenswürdige präzise Messungen läuft gar nichts, meint die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und setzt auf ein zuverlässiges Einheitensystem und die Vergleichbarkeit von Messungen. Basis für regulatorische messtechnische Maßnahmen ist die Festlegung und Überwachung von Grenzwerten, um so das Vertrauen zwischen Produzent, Händler, Kunden und jedem Individuum in einer globalisierten Gesellschaft zu sichern.

Demnach wird die Metrologie insbesondere für zukünftige Aufgaben in Grenzbereichen eingesetzt. So etwa in “Piko- oder Mikro-Bereichen”, im Bereich der sogenannten “EUV-Lithografie” zur Optimierung “integrierter Schaltkreise” oder im Bereich der messtechnischen Erfassung von Patientendaten. Die komplette Bandbreite der europäischen Metrologie-Forschungsprojekte ist definiert im European Metrology Research Programme (EMRP).

Einer kontinuierlich zu verbessernden Messgenauigkeit fühlen sich seit 2009, neben der PTB, weitere Metrologie-Institute aus 22 europäischen Ländern verpflichtet. Seit 2015 gelten neue Regeln für das gesetzliche Messwesen. Dieses hat den Anspruch, die Messrichtigkeit und Messbeständigkeit von Messungen im geschäftlichen Verkehr, von amtlichen Messungen und von Messungen im öffentlichen Interesse zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang gilt es auch, den verantwortungsvollen Umgang mit digitalisierten Daten voranzutreiben. Einerseits sind hierbei Grundrechte und Wettbewerbsvorteile zu schützen – andererseits müssen “bestimmte Daten” vollumfänglich transparent gemacht werden, um die Sicherheit der globalen Weltgemeinschaft zu gewährleisten.

Und was wären wir hierbei ohne evaluierte Statistik? Wir wüssten weniger über die Vergangenheit und hätten weniger Informationen für die Planung der Zukunft. Wäre da nicht die Frage, welche Statistik maßgeblich ist – bekanntlich soll man ja nur der Statistik vertrauen, die man selbst gefälscht hat.

Instandhaltungserfahrung mit aktueller Relevanz

IFC Ebert

[Advertorial] Das Spektrum der Instandhaltung macht einen kontinuierlichen Abgleich mit der individuellen Instandhaltungserfahrung erforderlich. So ist zu hinterfragen, ob man sich neu orientieren muss, welche Schwerpunktthemen die Aufmerksamkeit aktuell auf sich ziehen oder welche Erfahrungsdefizite auszugleichen sind.

Instandhaltungsorientierung

Wer im Management der Instandhaltung den Anforderungen eines Produktionsbetriebs gerecht wird, weiss, welche Kennzahlen und Benchmarks hierzu zwingend erforderlich sind. Methodisch und informationstechnologisch versiert, so ist die Zukunft der Instandhaltung zu gestalten – fokussiert auf Qualität, Sicherheit, Gesundheits – und Umweltschutz.

Instandhaltungssteuerung

Der wirtschaftliche Betrieb von Produktionsanlagen resultiert aus der folgerichtigen Interpretation von Kennzahlen – in Korrelation zwischen Produktion und Instandhaltung. Je ausgeprägter dieses Verständnis ist, desto nachhaltig wirksamer können Entscheidungen getroffen werden. Zumal jede rein technisch noch so gut begründete Vorgehensweise nicht zuletzt über das Kostenmanagement zu bestätigen ist.

Instandhaltungsmaterial

Der Umgang mit Komponenten, Bauteilen und Baugruppen hat bekanntlich zwei Seiten – die eine ist profitorientiert, die andere folgt einer eher nachhaltigen Sichtweise. Der gelungene Life Cycle technischer Systeme folgt einem Interessensausgleich zwischen Instandhaltern und den Herstellern technischer Systeme. Ersatzteile unterstehen hierbei dem verantwortungsvollen Einsatz von Ressourcen – mit entsprechender Zuverlässigkeit, Standzeit und Verfügbarkeit.

Instandhaltungserfahrung

Man kann davon überzeugt sein, dass die eigene Erfahrung im betrieblichen Alltag einzigartig ist, und mit den Bedingungen in anderen Betrieben nicht zu vergleichen. Man kann aber auch vermuten, dass andere Betriebe mit gleichen oder ähnlichen Problemen zu kämpfen haben. Es gilt, die betrieblichen Unterschiede und Gemeinsamkeiten zu erkennen und so das Erfahrungsspektrum zu erweitern – nicht nur im Dialog sondern auch über interaktive Workshops.

IFC EBERT – Instandhaltungsprogramm 2020

Nutzen Sie das bewährte Angebot des Instituts für Controlling Prof. Dr. Ebert GmbH – für erfahrene Instandhalter und Nachwuchskräfte:

Zukunft gestalten – Denkmuster neu ausrichten

Absichern der Zukunftsfähigkeit

Das servicetypische Bestreben, abgesicherte Verhältnisse zu realisieren, erscheint zunehmend als globales Handlungsmuster – allerdings reicht dessen Bandbreite von innovativen Denkansätzen bis hin zum Besitzstandsdenken. In jedem Fall stellt sich die Frage der Zukunftsfähigkeit. Beschädigte Glaubwürdigkeit, lavierendes Schönreden oder der Versuch, aufklärende Transparenz zu blockieren, stehen einer prosperierenden Zukunft entgegen. Vielmehr muss ans Tageslicht, was irgendwann “unter den Teppich gekehrt” oder vielleicht “im Meer versenkt” wurde – um Zukunft zu gestalten, muss man die Fakten der Realität akzeptieren. Werden diese ignoriert, erscheint Zukunftsfähigkeit als verspieltes Potenzial – die Zerstörung von Lebensgrundlagen ist eine Folge von Fehlentscheidungen. Es gilt, bisherige Denkmuster konsequent zu hinterfragen und neu auszurichten..

Zugriff auf Datenquellen

Die Bewertung von Produkten und Leistungen in Onlineportalen kann angemessen sein, den Tatbestand der Geschäftsschädigung erfüllen oder manipulierten Empfehlungen folgen. Solche Aussagen bleiben persönliche Vertrauenssache, solange sie nicht durch zweifelsfrei verlässliche Institutionen evaluiert sind. Allerdings darf ein Bewertungsportal Beiträge selbst beurteilen und die Kriterien einer Selektion müssen nicht offen gelegt werden – so ein aktuelles Gerichtsurteil. Ob berechtigt oder nicht, man könnte von Datenklitterung sprechen. Ein Datenleak wiederum, korreliert mit den eingesetzten Schutzvorkehrungen der Datenquellen. Gefährdet sind etwa Unternehmen, deren Betriebssysteme nicht aktualisiert werden oder so veraltet sind, dass Schwachstellen zunehmend als “Einfallstore” gelten. Andererseits gibt es auch Versuche, etablierten Datenschutz aufzuweichen – so soll das Grundrecht des Fenmeldegeheimnisses nicht mehr im Ausland gelten. Begründet wird das mit einer “strategischen Fernmeldeaufklärung zur Überwachung von Ausländern im Ausland”. Investigativer Journalismus gerät so allerdings ins Kreuzfeuer – gefährdet sind ausländische Journalisten und ihre schutzwürdigen Informanten, aber auch deutsche Journalisten sind so nicht mehr geschützt.

Neutralisieren von Konflikten

Bestimmte Aktivitäten dienen in der Regel dem jeweiligen Zweck diverser Interessengruppen. Natürlich sucht jede Strategie ihre Verbündeten – wer ernsthaft etwas durchsetzen will, braucht Unterstützer. Das wiederum führt zu mehr oder weniger stabilen Kooperationen – sowohl mit gegenseitigem als auch mit internem Konfliktpotenzial. Spätestens, wenn Konflikte erkennbar sind, sollten konfliktimmanente Verhaltensmuster durch smarte, also vorteilhaftere Verhaltensmuster ersetzt werden. Dann besteht eine reelle Chance der Konfliktbewältigung. Festgefahrene Konflikte resultieren in der Regel aus dominanten Verhaltensweisen. Nachgiebigkeit wird hierbei oft als Gesichtsverlust gewertet – das Potenzial langfristiger Gewinne wird dabei übersehen. Wenn die Annäherungsbereitschaft eingefroren ist, können neutrale Schiedsstellen oder Moderationsangebote hilfreich sein – falls diese von allen Konfliktparteien akzeptiert sind. Gelegentlich torpedieren lediglich individuelle Interessen ein gemeinsam angestrebtes Ziel. Dann sind vielleicht nur Protagonisten auszutauschen, um Konflikte zu lösen. Resultieren Konflikte in Machtmissbrauch, drängen sich Sanktionen auf – der Erfolg dieser “Schmerztherapie” ist umstritten.

Neue Geschäftsmodelle – Ressourceneffizienz macht den Unterschied

Service ist bekanntlich auf Nachhaltigkeit ausgerichtet – also auf die Realisierung möglichst langer Produktlebenszyklen. Allerdings bestimmt, unter anderem, Design und Ressourceneffizienz der Produkte auch den Serviceaufwand und damit dessen Nachhaltigkeit. Vor diesem Hintergrund kann sich der Service ressourceneffizienten Methoden nicht verschliessen. So lassen sich Bauteile nicht nur herkömmlich sondern auch über den 3D-Druck fertigen – entsprechend spezifizierte Datensätze vorausgesetzt. Das gilt natürlich auch für digitalisierte Ersatzteile. Hierbei eröffnen sich beachtenswerte Vorteile. So ist das digitalisierte Ersatzteil ein wesentlicher Beitrag zur Reduktion von Kapitalbindung, Logistikkosten, Lagerkosten und Lagerhaltungsschäden. Das gilt umso mehr, wenn man auch den parallelen Bedarf an optimierten und optionalen Ersatzteilen, im Bereich der produktspezifischen Upgrades und Updates, berücksichtigt.

Lebensdauer der installierten Basis

Eine entsprechend ressourcenschonende Produktion ist bedarfsgesteuert und an jedem Ort der Welt realisierbar. Dieser Ausblick mag “Zulieferern” nicht unbedingt gefallen – sie werden sich darauf einstellen müssen. So gibt es bereits Anzeichen in der Automobilindustrie, das Potenzial der Eigenfertigung auszubauen. Es ist anzunehmen, dass hierzu neueste Fertigungstechnologie zum Einsatz kommt. Vor diesem Hintergrund ist auch denkbar, dass 3D-Drucker zunehmend in der betriebsinternen Instandhaltung etabliert werden. Insofern könnten digitalisierte Ersatzteile auch die Lebensdauer von Maschinen und Anlagen verlängern – im Sinne eines nachhaltig geführten Produktionsbetriebs.

Ressourceneffizientes Denken

Welche Auswirkungen das digitalisierte Ersatzteil auf dessen Preis hat, bleibt abzuwarten. Es ist aber davon auszugehen, dass auf der Basis veränderter Gegebenheiten und Voraussetzungen auch neu kalkuliert werden muss. Außerdem könnte man mutmaßen, dass das klassische Ersatzteilgeschäft durch das Geschäft mit 3D-Datensätzen abgelöst wird. Ressourceneffizientes Denken vergrößert also das Potenzial der Geschäftsmodelle. Die Möglichkeiten, unternehmerische Aktiviäten durch Ressourceneffizienz zu stärken sind vielfältig – und schon seit geraumer Zeit ein Thema der Effizienzagentur NRW. Eine aktuelle Broschüre informiert über das Potenzial der Ressourceneffizienz.

Wirkungsvoller CO2-Preis

In diesem Zusammenhang gilt auch der CO2-Fußabdruck immer mehr als Verkaufsargument. Die Offenlegung der Produktion von Kohlendioxid muss jedoch weiter forciert vorangetrieben werden. Es gilt, die Emissionen umweltschädlicher Treibhausgase nachvollziehbar zu bemessen und finanziell zu bewerten. Produkthersteller, Dienstleister, Zertifizierungsstellen, sowie Qualitätsmanagementbeauftragte und Ökobilanzierer sind gefordert – flankiert von der ISO 14067. Die Crux ist der CO2-Preis und seine Reform: eine MCC-PIK-Expertise definiert die Optionen.

Betriebssicherheit zuerst – zwischen bewährter und innovativer Technologie

Die Anpassungsfähigkeit von Produktionbetrieben an veränderte Vorgaben und Erwartungen bestimmt deren weitere Wettbewerbsfähigkeit. Das schliesst Sicherheitsdenken keinesfalls aus, im Gegenteil. Faktoren der Betriebssicherheit sollten den Veränderungsprozess zwingend begleiten – hierbei zählt die Risikoabwägung. So propagiert Prof. Dr. Lennart Brumby den Einsatz innovativer Technologie umsichtig zu realisieren. Professor Brumby ist Studiengangsleiter für das Service-Ingenieurwesen, an der dualen Hochschule Baden-Württemberg Mannheim.

Herr Brumby, welche “analogen Werte” behalten auch in einem “digitalisierten Produktionsbetrieb” ihre Bedeutung?

Bei allen Digitalisierungsbemühungen von Produktionsunternehmen ist zu beachten, dass die eigentliche Wertschöpfung immer noch in der physischen Welt stattfindet, also der Produktion. Und in dieser Produktion werden auch in Zukunft noch Menschen arbeiten, deren Kompetenz und Motivation wesentliche Erfolgsfaktoren sind. Auch wenn man vielleicht über den “digitalen Zwilling” alle Daten einer Maschine in der digitalen Welt repräsentieren kann, so wird man aber nicht die Kompetenz und erst recht nicht die Motivation der Mitarbeiter digital abbilden können.

… in der menschenleeren Roboterfabrik erhöht sich das Instandhaltungspotenzial um ein Vielfaches – sehen Sie das auch so?

Erstmal glaube ich nicht, dass wir menschenleere Fabriken in Zukunft haben werden. Die vollständige Automatisierung aller Tätigkeiten wird nicht wirtschaftlich sein. Natürlich steigt mit zunehmender Technik in der Produktion auch der Instandhaltungsbedarf. Allerdings halte ich dabei eher einen proportionalen Anstieg für realistisch. Dieser Instandhaltungsbedarf wird aber zunehmend von informationstechnischen Problemen geprägt sein.

Inwieweit haben sich die “Studieninhalte im Service-Ingenieurwesen“ in den letzten Jahren verändert?

Die Digitalisierung hat massiven Einfluss auf die Lehrinhalte in meinem Studiengang. Wir haben in den letzten Monaten das Curriculum für Service-Ingenieure grundlegend auf die Anforderungen der Industrie 4.0 angepasst – und werden ab diesem Jahr unter dem Studiengang des Integrated Engineerings erstmals die Studienrichtung “Service Engineering” anbieten. In dem Curriculum sind unter anderem Vorlesungen mit großem Industrie- 4.0-Bezug neu hinzugekommen – wie beispielsweise zu Datenbanken, Predictive Maintenance und zur IT-Security.

… würden Sie auch “etablierten” Instandhaltern empfehlen, Service Engineering berufsbegleitend zu studieren?

Auf jeden Fall müssen die heutigen Instandhalter prüfen, inwieweit sie noch ausreichend qualifiziert sind, um die Probleme in ihrer zukünftigen Fabrik lösen zu können. Unbestritten ist, dass wir in nahezu allen Bereichen mehr digitale Kompetenzen benötigen. Wie die bereits berufstätigen Instandhalter sich diese und weitere Kompetenzen aneignen – da gibt es verschiedene Wege. Mein Studiengang orientiert sich jedoch eher an Berufsanfängern, die dual studieren wollen.

Inwieweit werden klima- und umweltpolitische Entscheidungen die innerbetriebliche Instandhaltung beeinflussen?

Die Suche nach Potenzialen zur Energieeinsparung in der Produktion gehört schon lange zum typischen Aufgabenpaket der Instandhaltung. Nicht zuletzt durch die ISO 50000 zum Energiemanagement und den damit einher gehenden Zertifizierungen vieler Produktionsunternehmen sind die Energieeffizienz und der Umweltschutz feste Zielgrößen aller Unternehmensbereiche und insbesondere auch der Instandhaltung. Ich denke, dass mit den jüngst beschlossenen Klimaschutz-Gesetzen die Unternehmen sich verstärkt für einen optimalen und damit auch energieeffizienten Zustand der Produktionsanlagen einsetzen müssen. Die innerbetriebliche Instandhaltung ist dabei wahrscheinlich der Hauptakteur.

In welchem Ausmaß zwingt künstliche Intelligenz zum Algorithmieren von Maintenance Prozessen?

Das sehe ich auf absehbare Zukunft nicht. Instandhaltungsprozesse sind heute und auch in Zukunft davon geprägt, dass sie eine hohe Varianz haben, also immer wieder sehr unterschiedliche Problemlösungen benötigen. Bei einer solchen Varianz wird es kaum möglich sein, einen intelligenten Algorithmus anzulernen. Der Mensch mit seiner komplexen Intelligenz wird – Gott sein Dank – weiterhin nicht so leicht zu ersetzen sein, auch nicht in der Instandhaltung.

… und im Standardbereich?

Da sind die Voraussetzungen für einen Einsatz der künstliche Intelligenz natürlich wesentlich besser. Die Schwierigkeiten sind dabei weniger in der Technik als vielmehr in den rechtlichen Rahmenbedigungen zu sehen, die für den Einsatz von künstlicher Intelligenz notwendig sind. Wer haftet beispielsweise dafür, wenn ein intelligenter Algorithmus in der Produktion Entscheidungen trifft, die ein Mensch so nicht getroffen hätte? Hier haben wir dann ähnliche Fragen zu klären wie in der aktuellen Diskussion zum autonomen Fahren.

Die Gewährleistung der Betriebssicherheit ist oberste Maxime – spricht das für den zweigleisigen Einsatz sowohl bewährter als auch innovativer Technologie?

Das ist nicht leicht zu beantworten. Einerseits gibt es in einem Produktionsbetrieb viele Gebiete, die mit KI gut unterstützt werden können, andere Gebiete wird man lieber dem Menschen überlassen wollen. Das spricht für einen solchen zweigleisigen Einsatz der Technologien. Andererseits wissen wir aus den Überlegungen zum autonomen Fahren, dass gerade der “Mischverkehr”, also wenn zeitgleich autonom gesteuerte wie auch vom Menschen gesteuerte Fahrzeuge auf der Straße sind, besondere Gefahrenmomente hervorruft. Pauschale Empfehlungen zum  Einsatz der künstliche Intelligenz sind daher kaum möglich.

Wie beurteilen Sie die aktuelle Balance zwischen innerbetrieblicher Instandhaltung, externen Dienstleistern und Herstellerservice?

Mit der zunehmenden Komplexität unserer Investitionsgüter wird es für eine innerbetriebliche Instandhaltung wie auch für externe Dienstleister immer schwieriger, diese Maschinen zu verstehen und somit auch instandsetzen zu können. Hier schaffen sich die Anlagenhersteller ein Servicegeschäft, bei dem sie durch komplexe Technik und einmalige Ersatzteile andere Dienstleister und oft auch die innerbetriebliche Instandhaltung verdrängen. Ich glaube daher, dass wir aktuell und auch in Zukunft eine Verschiebung zu den Herstellerservices erleben werden.

Wenn man mehr von Ihnen über den umsichtigen Einsatz innovativer Technologie erfahren möchte – welche Möglichkeiten bieten Sie an?

Hier kann ich die diesjährige IFC-Tagung Instandhaltung sehr empfehlen. Mit einem guten Mix aus Fachvorträgen zu technischen Aspekten der Digitalisierung der Instandhaltung und Vorträgen zur Arbeitsgestaltung werden, unter anderem, auch wieder viele Praxisvorträge präsentiert und interessante Beispiele zu Rechtsfragen in der Instandhaltung beleuchtet. Diese Tagung ist für mich eine sehr gute Zusammenfassung der aktuell brennenden Themen in der Instandhaltung.

Herr Professor Brumby, herzlichen Dank für Ihre aufschlussreichen Stellungnahmen zur Betriebssicherheit in einem innovativen Produktionsbetrieb.

Ersatzteile – 3D-Druck verdrängt Lagerhaltung

Die Ersatzteilversorgung stützt sich auf spezifiziertes Wissen und fortlaufende Erkenntnisse, was die Standzeiten der Bauteile technischer Systeme betrifft. Entsprechende Stückzahlen werden in der Regel noch präventiv produziert – und kapitalbindend bevorratet. Und produktspezifische Verbesserungen führen naturgemäß zu Folgekosten – durch den Upgrade bevorrateter Ersatzteile und gegebenenfalls eine Vervielfachung der Lagerhaltung. Als sinnvolle Alternative bietet sich an, spezifisch definierte Ersatzteile per 3D-Druck fallweise zu produzieren – vorausgesetzt, Qualität und Geschwindigkeit der 3D-Ducker entspricht den Anforderungen.

3D-Drucker im OEM-Betrieb

Hersteller mit hoher Fertigungstiefe werden den 3D-Druck sicherlich einsetzen, wenn sich damit die Lagerhaltung von Ersatzteilen optimieren läßt und sich kurzfristige Anforderungen trotzdem problemlos bewältigen lassen. Besonders interessant sind hierbei die teuren Ersatzteile, die naturgemäß nur ungern auf Vorrat produziert werden, weil sie die Kapitalbindung besonders drastisch auf unbestimmte Zeit erhöhen. Die OEMs könnten auch das Ziel verfolgen, die Lagerhaltung von Ersatzteilen weitgehend abzuschaffen und stattdessen 3D-Drucker mit Ersatzteildaten direkt bei den Kunden zu installieren.

3D-Drucker im Zulieferbetrieb

Hersteller mit geringer Fertigungstiefe – eventuell sogar im reinen Montagebetrieb – verlassen sich weitgehend auf ihre autorisierten Zulieferer, auch was die Ersatzteilproduktion betrifft. Entwickelt sich der 3D-Druck jedoch zu einer wirtschaftlich interessanten Alternative, könnten selbst die Montagebetriebe ihre Fertigungstiefe überdenken. Zulieferer wären dann gefordert, ihrerseits den 3D-Druck zu nutzen, um über attraktive Serviceangebote ihre Kooperation abzusichern. Der Einsatz von 3D-Druckern wäre für Zulieferer dann ein ernst zu nehmender Wettbewerbsfaktor.

3D-Drucker im Produktionsbetrieb

Betreiber von Maschinen und Anlagen bemühen sich von Haus aus, ihre Ersatzteilbestände so gering wie möglich zu halten. In der betriebsinternen Instandhaltung fürchtet man zu hohe Bestände – und eine mit “Überschüssen” erkaufte Sicherheit gilt als teuer und trügerisch: “Probleme könnten so kaschiert werden und ein noch größeres Ausmaß annehmen”. Wirtschaftlich interessante 3D-Drucker dürften den Betreibern also sehr gelegen kommen – und zwar im Hinblick auf eine herstellerübergreifende Ersatzteilproduktion für die installierte Basis. Trotzdem ist zu erwarten, dass sich Betreiber auch weiterhin auf die Ressourcen der Maschinen- und Anlagenbauer verlassen.

3D-Drucker im Plagiatorbetrieb

Der 3D-Druck ist voraussichtlich geeignet, Ersatzteile auch sehr preiswert zu produzieren. Umso reizvoller dürfte es für “Ersatzteilpiraten” sein, über diese Methode der Fertigung den Ersatzteilmarkt zu fluten. Für deren “potenzielle Kunden” gilt umso mehr, Qualität und Spezifikationen der Sicherheit von gefälschten Teilen in Frage zu stellen.