STEP (Smarte Techniker-Einsatzplanung)

Technologieprogramm Smart Service Welt I

Smarte Techniker-Einsatzplanung für die Instandhaltung von Maschinen

STEP
STEP

Kurzsteckbrief

Ziel des Projekts STEP ist es, auf Basis des prognostizierten Instandhaltungsbedarfs von Maschinen den Einsatz von Technikern bedarfsgerecht, effizient und automatisiert zu planen. Hierfür werden alle relevanten Daten wie prädiktive Fehlermeldungen, Maschinenspezifikationen und Kontextinformationen gesammelt und basierend darauf Techniker-Aufträge intelligent gesteuert und unterstützt. Über eine Cloud-Plattform lassen sich diese Informationen zentral und datenschutzkonform bereitstellen. Die Servicetermine werden so geplant, dass Wartungsbedarf, Kundenanforderungen und Technikerverfügbarkeit bestmöglich berücksichtigt sind. Durch innovative Technologien zur Erfassung und Bereitstellung global verteilten Service-Technikerwissens verbessert STEP die Service-Qualität, beschleunigt Serviceprozesse und verhindert ungeplante Maschinenstillstände.

Problemstellung

Die Instandhaltung von Maschinen und Anlagen ist für produzierende Unternehmen von entscheidender Bedeutung für ihre Produktivität. Durch regelmäßige Wartung können Ausfälle verringert und bestenfalls vermieden werden. Derzeit orientieren sich Wartungsprozesse meist an statischen Zeitintervallen (präventive Wartung), nicht aber am tatsächlichen Wartungsbedarf. Bei ungeplanten Störungen und Reparaturen ist die Reaktionszeit zudem durch manuelle Prozesse zur Ersatzteilbeschaffung, Terminfindung und Einsatzplanung von Service-Technikern im Regelfall sehr lang. Allerdings werden in vielen Maschinen bereits heute kontinuierlich Mess- und Zustandsdaten erfasst, die zur Vorhersage des Instandhaltungsbedarfs (prädiktive Wartung) sowie zur vorausschauenden Planung von Techniker-Einsätzen verwendet werden könnten.

Der hierzu erforderliche Informationsaustausch und komplexe Abstimmungsbedarf zwischen Maschinenherstellern, Anwendern und Wartungsdienstleistern erfordert neuartige, hochgradig automatisierte Service-Prozesse. So können die großen Vorteile einer bedarfsgerechten Instandhaltung tatsächlich genutzt werden.

Ziele

Das Ziel des Vorhabens ist es, die durch Nutzung und Analyse von verfügbaren Maschinendaten entstandenen Vorhersagen zum Instandhaltungsbedarf in die intelligente Service-Einsatzplanung zu integrieren. In Verbindung mit Informationen zur Ersatzteil- und Techniker-Verfügbarkeit soll eine nach Zeit- und Kostenaspekten optimierbare Einsatz- und Routenplanung ermöglicht werden. Hierdurch werden vor allem geringere Instandhaltungs- und Fahrzeiten, eine Minimierung unerwarteter Ausfälle sowie die Vermeidung von Folgeschäden angestrebt.

Durch die vernetzte Datenbereitstellung ist neben einer längerfristigen Planung auch eine Optimierung der Informations- und Logistikprozesse möglich. Ressourcen wie Ersatzteile und Werkzeuge können bedarfsgerecht vorgehalten und Mitarbeiterkapazitäten optimiert sowie deren effizienter Einsatz gezielt geplant werden. Über eine offene Service-Plattform werden zudem eine flexible Einbindung externer Dienstleister sowie herstellerübergreifende Zusammenarbeit ermöglicht. Dies stellt auch die Basis für neue Geschäftsmodelle im Bereich der Instandhaltung dar.

Technologien und Herausforderungen

Zur Entwicklung neuer smarter Dienste durch STEP müssen viele unterschiedliche Datenquellen integriert und ausgewertet werden. Hierbei handelt es sich einerseits um weitgehend statische Daten wie Maschinenspezifikationen oder Kunden- und Adressdaten, andererseits aber auch um dynamische Daten wie aktuelle Zustandsinformationen von Maschinen und Anlagen oder Verfügbarkeits- und Standortinformationen von Ersatzteilen, Werkzeugen und Technikern. Diese Informationen stellen oftmals sensible Unternehmens- oder Personendaten dar und dürfen deshalb nicht zentral gespeichert werden. Die Informationen müssen aber gemeinsam betrachtet und kontinuierlich analysiert werden, weshalb neue Schnittstellen zur datenschutzkonformen Abfrage verteilter, heterogener Datenquellen umgesetzt werden müssen.

Die Verarbeitung und Auswertung sowie das Management der großen, dynamisch anfallenden Datenmengen erfordert Ansätze aus den Bereichen der semantischen Datenmodellierung und der Big-Data-Analyse. Aufgrund der gemeinsamen Verarbeitung personenbezogener und anderer sensibler Daten unterschiedlicher Herkunft sind im Rahmen des Projekts auch rechtliche Fragestellungen zu klären, um einen rechtssicheren Betrieb der Service-Plattform zu gewährleisten.

Anwendungen

Industriedienstleistungen zur Instandhaltung und Wartung von Maschinen und Anlagen haben ein großes Marktvolumen. Die angestrebte Service-Plattform des Projektes STEP soll unterschiedliche Hersteller, Anwender und Dienstleister unter einem Dach vereinen und dadurch neben einer Zeit- und Kostenoptimierung der Wartungsprozesse auch neue Geschäftsmodelle ermöglichen. Neben der Investitionsgüterindustrie besteht weiteres Markt- und Anwendungspotenzial für die Plattform-Technologie u. a. in der Energieversorgung und Landwirtschaft (Maschinen- und Fahrzeugwartung).

Konsortialpartner

USU Software AG (Konsortialführer), FLS GmbH, Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG

Ansprechpartner

USU Software AG


Henrik Oppermann

Homepage: STEP