Anlagen-Infrastruktur und Geräte managen

Assets im Griff – Kosten im Griff

Management, Monitoring, vorausschauende Wartung und Zuverlässigkeit von Anlagen - das bietet IBM mit einer einzigen cloudbasierten Plattform. Diese nutzt KI, IoT und Analysen, um die Leistung zu optimieren, die Lebenszyklen zu verlängern sowie Ausfallzeiten und damit Kosten zu reduzieren.
 EAM-Systeme verfügen dank Computer Vision sogar über 'Augen' und können Fehler oder Abnutzungserscheinungen erkennen und einordnen. Mithilfe mobiler Plattformen wie Tablet oder einer VR/AR-Brille lässt sich dieses Wissen aus dem zentralen EAM-System den Technikern vor Ort bereitstellen.
EAM-Systeme verfügen dank Computer Vision sogar über 'Augen' und können Fehler oder Abnutzungserscheinungen erkennen und einordnen. Mithilfe mobiler Plattformen wie Tablet oder einer VR/AR-Brille lässt sich dieses Wissen aus dem zentralen EAM-System den Technikern vor Ort bereitstellen.Bild: ©Gorodenkoff Productions/gettyimages.de

Unser Geschäfts- und Privatleben ist hochgradig komplex geworden. Ein reibungsloser Alltag hängt oft davon ab, dass kleine Geräte und wichtige Infrastrukturen im Hintergrund perfekt funktionieren. Das zeigt sich zum Beispiel in großen Systemen wie Flughäfen, wo viele kleine Rädchen für ein reibungsloses Funktionieren ineinandergreifen müssen. Wenn man nach einem 15-stündigen Flug aus Fernost am Gepäckband steht, ohne dass ein Koffer auftaucht, dann kann natürlich ein Streik oder eine Fehlplanung beim Bodenpersonal dahinterstecken. Oder irgendwo in den Tiefen des Flughafens hat ganz einfach ein kleiner, überlasteter Elektromotor den Geist aufgegeben. Und der treibt genau das Gepäckband an, an dem man gerade steht. Ein einfacher Fehler mit merklichen Folgen für viele Passagiere. Doch wie lässt sich so etwas vermeiden?

 Durch die Bilderkennung und KI erhalten Techniker detaillierte 
Anweisungen zu einzelnen Arbeitsschritten und können diese z.B. auf einem Tablet oder in einer VR/AR-Brille visualisieren.
Durch die Bilderkennung und KI erhalten Techniker detaillierte Anweisungen zu einzelnen Arbeitsschritten und können diese z.B. auf einem Tablet oder in einer VR/AR-Brille visualisieren. Bild: ©wera Rodsawang/gettyimages.de

Mehr Übersicht durch Enterprise Asset Management

Um Anlagen (oder Assets) wie unseren kleinen aber wichtigen Elektromotor zu erfassen, zu managen und zu überwachen haben sich zunehmend Systeme für das Enterprise Asset Management (EAM) etabliert. Sie ermöglichen es Unternehmen, ihre Assets nicht nur im Blick zu behalten sondern auch Inspektion, Instandhaltung, Anlagendokumentation und Ersatzteilmanagement zu optimieren und zu automatisieren. Ein Beispiel für solch ein System ist IBM Maximo, das bereits seit mehr als 30 Jahren auf dem Markt ist und beständig weiter entwickelt wurde. Heute ist es eine hybride (Cloud oder lokal), integrierte Plattform, die durch KI, IoT und umfassende Analysefunktionen das EAM zu einem Asset Performance Management (APM) erweitert. Dabei profitieren Unternehmen besonders von vier Funktionsblöcken solcher Systeme: dem eigentlichen Asset Management, der Fernüberwachung, den Funktionen für die vorausschauende Wartung sowie der Kamera- und KI gestützten visuellen Inspektion. Im Zusammenspiel eröffnen sie vollkommen neue Möglichkeiten für Servicetechniker und die Anlagenwartung im Allgemeinen.

 Eine wichtige Funktion von EAM-Tools ist die Fernüberwachung der Anlagensysteme, die den Ist-Status überwacht und aufzeichnet. 
Das unterstützt Serviceteams dabei, durch risikobasierte Wartung noch vor dem eigentlichen Ausfall Gegenmaßnahmen zu ergreifen.
Eine wichtige Funktion von EAM-Tools ist die Fernüberwachung der Anlagensysteme, die den Ist-Status überwacht und aufzeichnet. Das unterstützt Serviceteams dabei, durch risikobasierte Wartung noch vor dem eigentlichen Ausfall Gegenmaßnahmen zu ergreifen.Bild: ©Drazen Lovric/gettyimages.de

EAM – das Inventar im Blick

Welche Geräte und Anlagen haben wir im Einsatz, wo stehen sie genau, wie ist der Status und wer kümmert sich drum? Das sind die zentralen Fragen rund um ihre Anlagen, mit denen sich Unternehmen und ihre Servicetechniker konfrontiert sehen. Genau dabei unterstützt das EAM. Es erfasst und verwaltet computergestützt den gesamten Lebenszyklus der physischen Vermögenswerte eines Unternehmens: Von Planung, über Bau, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung bis hin zu Stilllegung oder Ersatz von Anlagen und Einrichtungen.

Gerade in Produktionsunternehmen mit einer Vielzahl von Anlagen haben die effiziente Verwaltung und der reibungslose Betrieb der Assets auch erhebliche Auswirkungen auf die Rentabilität. EAM-Plattformen wie IBM Maximo decken diesen gesamten Lebenszyklus ab, sorgen für einen unternehmensweiten Überblick über alle vorhandenen Anlagen und bringen insbesondere in den folgenden Bereichen deutliche Verbesserungen:

  • Verbesserung von Auslastung und Leistung der Anlagen,
  • Senkung der Kapital- und Betriebskosten,
  • Verlängerung der Anlagen-Lebensdauer.

Insgesamt lassen sich Anlagen damit rentabler betreiben, der Return on Assets (ROA) steigt. IBM geht davon aus, dass Arbeitskosten (z.B. für Wartung) um 10 bis 20 Prozent sinken, Inventarkosten um 10 bis 15 Prozent und dass Ausfallzeiten durch defekte Geräte und Anlagen um ca. 25 Prozent abnehmen.

Fernüberwachung

Unternehmensweite Erfassung und Überblick über Art und Standort der vorhandenen Anlagen sind ein Vorteil von EAM-Tools. Im eigentlichen Betrieb ist eine weitere Funktion wichtig: die Möglichkeit zur Fernüberwachung all dieser Systeme. EAM-Tools ziehen Sensordaten von Maschinen, Umweltkontrollsystemen und aus anderen Quellen in einem zentralen Dashboard zusammen. So können Techniker Betriebsabläufe und -zustände im gesamten Unternehmen einsehen und überwachen. Diese Daten werden im Falle von IBM Maximo dann mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) ausgewertet, um Probleme zu erkennen und anhand der Auswertung von Langzeitdaten auch tiefere Einblicke zu erhalten. Im Lauf der Zeit wird so eine immer größere Datenbasis aufgebaut, die dann präzisere Statusbewertungen und -vorhersagen ermöglicht. Durch die intelligente Auswertung und Korrelation der Daten können zudem Alarme gezielter ausgelöst und insgesamt reduziert werden. Stellt sich zum Beispiel heraus, dass ein Elektromotor nur ab einer bestimmten Umgebungstemperatur droht, bei leichter Überlast zu überhitzen und auszufallen, wird auch nur dann ein Alarm ausgelöst. Die Wartungsteams können sich so besser auf die Probleme konzentrieren, die wirklich ihre Aufmerksamkeit erfordern.

Wissen, was kommt: Vorausschauende Wartung

Klassischerweise erfolgt die Wartung von Anlagen und ihren Komponenten in festen Intervallen. Diese werden vom Hersteller oder Gesetzgeber vorgegeben und geben dann den Wartungsteams im Unternehmen den Takt vor. Dies führt jedoch immer noch zu vielen Ausfällen, da der angenommene und nicht der tatsächliche Zustand der Anlagen die Wartung auslöst. Mithilfe von Fernüberwachung und vernetzten Sensoren kann jedoch der Ist-Status überwacht und aufgezeichnet werden. Hinzu kommen Umgebungs- und weitere Daten wie z.B. Lufttemperatur oder Luftfeuchte. Diese Daten werden dann flächendeckend mithilfe von maschinellem Lernen und Datenanalysen ausgewertet, um vorherzusagen, wann Anlagen voraussichtlich tatsächlich in einen kritischen Bereich laufen oder ausfallen werden.

Lösungen wie die Komponente Predict innerhalb der IBM Maximo Application Suite, suchen nach diesen kritischen Mustern in Anlagendaten, -nutzung und -umgebung und korrelieren diese Muster mit bekannten Problemen. Dadurch unterstützen sie die Serviceteams dabei, durch risikobasierte Wartung noch vor dem eigentlichen Ausfall Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Das reduziert Anlagenausfälle, erhöht die Planbarkeit von Wartungsarbeiten und senkt so Kosten.

Alles im Blick mit Computer Vision und KI-gestützter Sichtkontrolle

Trotz aller Voraussicht dank EAM: Regelmäßige Wartungsarbeiten bleiben notwendig. Und ein wichtiger Bestandteil ist die klassische Sichtkontrolle. Erfahrene Techniker sehen oft auf einen Blick, was getan werden muss. Auch hier kann die Technik aber unterstützen – Computer Vision heißt dann das Zauberwort. Kameras nehmen hierzu in Produktionsprozessen oder bei Wartungsarbeiten Bilder von Bauteilen oder Anlagen auf, gleichen diese mithilfe von KI-gestützten Algorithmen mit dem gewünschten Ist-Zustand ab und weisen auf mögliche Fehler oder Abnutzungserscheinungen hin.

In der Endmontage von Autos können die Systeme so den korrekten Sitz von Schrauben oder Schweißnähten überprüfen. Oder sie gleichen die vom Kunden bestellte Fahrzeugkonfiguration durch Sichtprüfung laufend mit dem Ist-Zustand ab und stellen sicher, dass Kunden das gewünschte, personalisierte Fahrzeug wirklich erhalten.

Durch immer weiter verbesserte Handy-Kameras und Brillen für Virtual (VR) oder Augmented Reality (AR) und leistungsfähige Mobilfunknetze kann das mittlerweile sogar unterwegs geschehen. Selbst ein Einsatz von Kameradrohnen ist möglich, um z.B. Großanlagen wie Überlandleitungen oder Brücken zu inspizieren. Gerade für die Wartung vor Ort eröffnet das in Verbindung mit den anderen Funktionen ganz neue Möglichkeiten.

Worker of the Future – mit weniger Fachkräften mehr erreichen

Fachkräftemangel ist eigentlich nichts Neues. Technische Experten waren schon immer schwer zu bekommen. Doch mit immer mehr Hightech in der Infrastruktur steigen auch die Anforderungen an das Personal und das verschärft die Personalsituation zusätzlich. Die schlaue Kombination aller Möglichkeiten von EAM-Systemen ermöglicht es jedoch, die benötigte Anzahl von Fachkräften und deren Qualifikationsniveau besser an das vorhandene Angebot anzupassen. EAM-Systeme bieten einen Überblick über die Anlagen, sie verfügen über langfristig abgespeicherte ‚Erfahrungswerte‘ aus den Sensordaten und können durch KI daraus ihre Schlüsse ziehen. In ihnen sind zusätzlich Baupläne und Handbücher gespeichert und dank Computer Vision verfügen sie sogar über ‚Augen‘ und können z.B. Fehler oder Abnutzungserscheinungen erkennen und einordnen.

Mithilfe einer mobilen Plattform wie Handy, Tablet oder einer VR/AR-Brille lässt sich all dieses Wissen aus dem zentralen EAM-System den Technikern vor Ort zur Verfügung stellen – auch, wenn sie noch eher unerfahren sind. Sie profitieren dann von dem Wissensschatz und der Intelligenz, die in der EAM-Plattform hinterlegt sind.

Im Alltag kann das so aussehen, dass der Arbeitsauftrag zusammen mit allen nötigen Informationen auf dem mobilen Endgerät des Technikers vorliegt: Anlagen- und Wartungshistorie, Betriebsdaten, Zugriff auf alle nötigen Handbücher und Zeichnungen oder Schaltpläne. Durch die Bilderkennung und eine fachspezifische KI im Hintergrund ist es sogar möglich, den Technikern detaillierte Anweisungen zu den einzelnen Arbeitsschritten zu geben und diese z.B. auf einem Tablet oder in einer Brille wie der Microsoft Hololens zu visualisieren. Der Techniker erhält dann eine ‚bebilderte‘ Reparaturanleitung, die ihn live durch die einzelnen Arbeitsschritte führt. Bei Bedarf kann er zudem Fragen in natürlicher Sprache stellen und das System liefert die passende Antwort.

Livedemonstration

Das solche Szenarien bereits heute Realität sind, hatte IBM beispielsweise auf der diesjährigen Hannover Messe in einer Demo gezeigt – dem Hammer Rig. Ein handelsüblicher Elektromotor wurde hierzu mit verschiedenen Sensoren und Gateways ausgestattet, durch die er Daten an IBM Maximo liefert. Elektromotoren aller Größen und Arten sind in Anlagen allgegenwärtig und daher ein geeignetes Demonstrationsobjekt. An ihm wird vor Ort im laufenden Betrieb gezeigt, wie aufgrund der von den Sensoren an die Monitor-Komponente von Maximo gelieferten Daten Rückschlüsse auf den Betriebszustand gezogen werden können. Zeitreihen dieser Daten ermöglichen es wiederum, mithilfe von Machine Learning Muster zu erkennen und somit künftige Probleme und mögliche Wartungsfenster vorherzusagen. Auch Aspekte wie mobile Wartung, Computer Vision und Unterstützung der Techniker durch VR/AR-Brillen wurden so live in Hannover gezeigt.

Und wie relevant selbst ein so einfacher Motor sein kann, zeigt das Beispiel vom Anfang. Fällt er aus, warten eventuell hunderte frustrierter Passagiere an einem Gepäckband. Und das fällt auch auf die Reputation des Flughafen-Betreibers zurück, wenn es zu oft passiert. Eine vorausschauende Wartung mithilfe von EAM-Systemen kann hier Abhilfe schaffen und solche Situationen verhindern. Das sorgt dann nicht nur für weniger Anlagenausfälle, sondern auch für zufriedenere Kunden.

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