Instandhaltung

Vorgehensmodell für risikobasierte Resilienzstrategien

Um zukünftige Herausforderungen eines Produktionssystems antizipativ aufzuzeigen, dient eine systematische Identifizierung möglicher Schock- und Stressfaktoren eines Unternehmens – was zugleich die Basis einer weitgehenden Vermeidung von ungeplanten Produktionsstillständen darstellt. Nachfolgend wird das, im Zuge des Fraunhofer Innovationsprogramm »RESYST« entwickelte Vorgehensmodell, bei dem das betrachtete Produktionssystem nach seiner Resilienz bewertet wird und sukzessive Resilienz-erhöhende Maßnahmen einleitet, übersichtlich dargestellt:

Schritt 1 - Quantifizierung der Resilienz des Produktionssystems

Um den individuellen Anforderungen eines Produktionssystems gerecht zu werden, erfolgt im ersten Schritt eine IST-Erhebung mittels eines 2-stufigen Fragebogens. In der ersten Ebene beinhaltet dieser größtenteils qualitative Fragestellungen – über Branche, Wettbewerbssituation, Kundenspektrum und weitere Details – die zum besseren Verständnis des jeweiligen Produktionssystems führen.

Schritt 2 – Evaluierung der Resilienzanforderungen und Festlegung des SOLL-Zustands

Nachdem der IST-Zustand erhoben und die Resilienzanforderungen ermittelt wurden, ist nun ihre Evaluierung samt Festlegung des gewünschten SOLL-Zustands, wie in Abbildung 4 dargestellt, an der Reihe. Grundsätzlich ergeben sich zwei Zielgrößen bei der Definition des SOLL-Zustands: zum einen ist eine Verkleinerung bzw. Eliminierung der Blasen vorteilhaft, denn das bedeutet eine verringerte bzw. beseitigte Auswirkung der Gefahrenquellen auf das Produktionssystem; zum anderen wird eine Verschiebung der Blasen in einen anderen Quadranten angestrebt, indem diese am besten beherrschbar sind.

Schritt 3 – Risikoassessment und -management mit Ableitung von Handlungsempfehlungen aus dem Methodenbaukasten

Um die erhöhten Resilienz-Zielvorstellungen auch im operativen Betrieb zu realisieren, kommt ein eigens für die Resilienz-Fähigkeitssteigerungen entworfener Methodenbaukasten zum Einsatz. Bei der Auswahl der Handlungsempfehlungen stehen nicht nur die bekannten Kenngrößen Risiko und Kosten, sondern auch die Resilienz im Fokus. Dadurch kann sich ein robustes Produktionssystem, welches Herausforderungen aus internen und externen Schock- und Stressfaktoren beherrscht, entwickeln.

Um die Realität sukzessiv an die Vision einer instandhaltungsfreien Fabrik anzunähern, wird im Rahmen der entwickelten Methode für ein resilientes Risikomanagement eine Bewertung der Resilienz von Produktionsanlagen und Produktionssystemen durchgeführt und basierend auf einem Methodenbaukasten gezielt Maßnahmen zur Erhöhung der Resilienz erreicht. Dies wird durch verminderte Ausfallzeiten und eine erhöhte Robustheit gegen interne sowie externe Schock- und Stressfaktoren ermöglicht. Somit wird neben einer Erhöhung der Resilienz ebenso eine Effizienzsteigerung ermöglicht.

Use-Case: KI und Cloud-Services in der resilienten Instandhaltung

Um Unternehmen, die KI-gestützte Verfahren und Cloud-Lösungen einsetzen möchten, auf dem Weg in die resiliente Instandhaltung zu unterstützen, stehen ein detailliertes Vorgehensmodell und ein Template zur Beschreibung entsprechender Use Cases zur Verfügung. Beides wurde als Web-Anwendung entwickelt. Das Vorgehensmodell bietet in sieben Schritten, von der Problemanalyse, der Daten- und Sensorikauswahl, über Entwicklungsschritte bis zur Abnahme und Zertifizierung detaillierte Erläuterungen für eine erfolgreiche Implementierung.

Das Use-Case Template bietet die Möglichkeit anhand von Fragen und Erläuterungen einen möglichen cloudbasierten Use-Case in der Instandhaltung systematisch zu beschreiben. Dabei wird sowohl die frühe Phase der Ideenfindung solcher Cases unterstützt als auch die Dokumentation bereits implementierter Anwendungen, die dann als Input für den Aufbau einer Datenbank zur Sammlung von Use Cases verwendet werden. Je nach Umsetzungsstand werden dem Nutzer durch das Tool unterschiedlich detaillierte Fragen gestellt, deren Beantwortung ihn an die Berücksichtigung aller notwendigen Umsetzungsschritte erinnert und so als Basis einer systematischen Entwicklung genutzt werden kann.