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© Mexis-Institut 2014 MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 1
Predictive Maintenanceauf der Basis der
Mexis‘schen Instandhaltungslogik( ILO)Ⓜ
© Mexis-Institut 2014 MILO -Mexis‘sche Instandhaltungslogik 2
Das IH-Wissen
Prof. Dr.h.c. Nikolaos Ansgar N. Mexis
Der Vater der intelligenten Instandhaltung
ⓂILO Mexis‘sche Instandhaltungslogik
Prof. Mexis arbeitet seit 1978.
150 wissenschaftliche Veröffentlichungen, 17 Fachbücher, ca. 900 Seminare über 1200 Studien bei über 800 Klienten im Europäischen Raum
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Das alte Institut
Institut für Analytik und SchachstellenforschungProf. Dr. h.c. Dipl.-Ing. N. MexisCasterfeldstr. 40-44 D-68219 MannheimTel.: +49 (0)621-87800-60Mobil: +49 (0)[email protected]
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Referenzen Prof. Mexis
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Fachbücher Prof. Mexis
DualeInstandhaltungDie Mexis sche Instandhaltungsphilosophie
Band IInstandhaltungGeschichte, Theorie, Strategien, Kosten, Praxis, Zukunft
Mannheim 2014
Prof.Mexis Handbücher aus 35 Jahren Praxis
DualeInstandhaltungDie Mexis sche Instandhaltungsphilosophie
Band IISchwachstellenanalyseErkennen, Bewerten, Beseitigen,mit Praxisbeispielen aus vielen Branchen
Mannheim 2014
Prof.Mexis Handbücher aus 35 Jahren Praxis
DualeInstandhaltungDie Mexis sche Instandhaltungsphilosophie
Band IIIVerfügbarkeit und ZuverlässigkeitTheorie, MTBF-Praxis, Berechnung, Anwendung und Erfolgsbewertung in der Praxis
Mannheim 2014
Prof.Mexis Handbücher aus 35 Jahren Praxis
DualeInstandhaltungDie Mexis sche Instandhaltungsphilosophie
Band IVErsatzteilwesenTheorie, Bestandsbereinigung, Reduzierung, Praxis, Zukunft
Mannheim 2014
Prof.Mexis Handbücher aus 35 Jahren Praxis
PredictiveMaintenanceInstandhaltungVorausschauend..... ein gespiegelter alter Hut oderinstandhaltungstechnisch letzteWeisheit ?
Prof. Nikolaus MexisMannheim 2013
Modernes SklaventumInstandhalter und InstandhaltungDas Meinungsklima über die Zustände in Deutschland
Die umfangreichste Erhebung von Daten und Meinungen überdie Instandhaltung seit 1970
Prof. MexisMannheim 2014
--
Griechendie ersten VegetarierAuf dem Weg zu 120 Jahren UnsterblichkeitMythen, Geschichten... und Genialität
Anna Maria GdyniaProf. Nikolaus Mexis2013
Prof. Mexis lehrte an vielen in- und ausländischen Hochschulen und veröffentlichte seine Forschungs-ergebnisse in vielen Büchern.
Die Werke
Das gesamte Wissen aus 35 Jahren Forschung und Praxis
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Instandhaltungsstrategie
„Denkanstöße für exzellente Wertschöpfungssysteme“Signale für die Zukunft, 2013Herausgeber: Institut für Produktionserhaltung e.V.
Prof. Dr. Constantin May, Direktor des CETPM (TPM)Säulen des Operational Excellence
- Kontinuierliche Verbesserung- Autonome Instandhaltung- Geplante Instandhaltung
„Die geplante IH muss vielmehr eine vorrauschauende IH sein und nicht mehr eine Instandhaltung bei plötzlich auftretenden Ausfällen. Durch Zeit- bzw. Zustandsorientierte Instandhaltung fallen die Anlagen nicht mehr aus, ...“
- Kompetenzmanagement - .......
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DIN 31051
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Die drei Säulen von MILO
2. Intelligente Ersatzteilwirtschaftnach der mexis‘schen Kulminationstheorie®
1. Intelligente Instandhaltungsintervallenach der mexis‘schen Verfügbakeitsformel®
3. Das System IHS Prometheusauf Basis eines integrativen Open Source Modellsund MILO als IH-Planungs- und Steuerungseinheit
ⓂILO
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Datenbasis MILO
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Die Basisversuche
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Beanspruchung von Bauteilen
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Systemübersicht
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Condition Monitoring in MILO®
© Dr. Heinrich Kehl / Prof. Nikolaus Mexis
MTBFBauteil
MILO®
Prinzip der Verarbeitung von Indikatorwerten
Temperatur, Luftfeuchte, Vibration, Stresswellen, IR-Messung, Schwingung, etc.Die Gradientenüberwachung führt direkt zur Wartungsmeldung!
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ⓂILO® Intervallkubus mit Belastungsdreieck (BBI*)
BBI: Bauteilbelastungsindex*
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Algorithmen nach Mexis (Der andere, bessere Ansatz)
Ersatzteilbestand alsFunktion von MTBF {n= f(MTBF)}
aus der Praxis – für die Praxis
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Wirkung
Ersatzteil
Ersatzteil
Instandsetzung
Personalkosten 200.- €Materialkosten 320.- €
Verfügbarkeitsverluste: keine
Reparatur
Personalkosten 200.- €Materialkosten 320.- €
Verfügbarkeitsverluste: 25%
Produktionsausfallkostenz.B. ca. 80.000.- €
Produktionsausfallkostenkeine
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Das „neue“ Institut
Portfolio:- Schwachstellenanalyse,- Bereitstellen von Bauteilwissen (MTBF, IH-Massnahmen, Checklisten, Verfüg- barkeitsalgorithmus, etc.)- Erstellen von Instandhaltungsplänen- Bereitstellen einer vorrausschauenden
Instandhaltungsdatenbank (MILO)- Predictive Maintenance System
(Prometheus®)- Instandhaltungsoptimierung mit
Verfügbarkeitsgarantie- Fertigungsmanagementsystem
Industrie 4.0
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... alles für diesen einen Moment !
Geesthacht Kehl
Wie alles begann.... 1985
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© Dr. Heinrich Kehl... 1992
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2000 kam die ISA 95
productionoperation
management
maintenanceoperation
management
inventoryoperation
management
qualityoperation
management
manufacturing or supply chain operation management System(activities of value chain)
Vorgangsdispatchingund
Vorschriften- undRessourcenverwaltung
© Dr. Heinrich Kehl
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DIN 62264 / ISA 95
Fertigungsmanagement nach DIN / ANSI-ISA
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LifecycleManagement
(Stammdaten und-funktionen)
IntralogistikProdu
ktion
Instandhalt
ung
Stammdaten, Dokumente,Workflows, Vorschriften,
Ressourcen
Projektplanung(F&E, IH, Invest)
Integriertes Fertigungsmanagement
Qualitätssicherung
Prometheus®© Dr. Heinrich Kehl
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Intralogistik(WE, IB-Transport, WA)
Produktionsmanagement
Qualitätsmanagement
Instandhaltungsmanagement
Bestandsmanagem
ent
PLM –basiertes Fertigungsmanagementsystem (FMS)
© Dr. Heinrich Kehl
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Prometheus ® - Oberfläche
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Simulationsgestützte Auftragsplanung
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Optimierung
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Basisfunktionen Prometheus® (Beispiele)
Projektplanung (KVP-Projekte) Produkt/Material/Teile-Verwaltung
Dokumentenverwaltung Arbeitsplanerstellung
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Das Referenzsystem
Basisanwendungen* und Stammdaten
Modulnetzwerk von selbstregulierenden, untereinander kommunizierenden undmit eigener Intelligenz ausgestatteten Assistenzsysteme (Basis: Internet)
Prüfplanung Planung WE, Prod, WA Transportplanungen Instandhaltungsplanung
IH-VerbesserungenF&E u. Labor-Projekte Prognose u. Disposition
Einkauf VerkaufNetzplanung
*Basisanwendungen - Bestandsführung - Material- und Teileverw. - Dokumentenverwaltung - Vorschriftenverwaltung - Workflowmgmt. - etc. © Dr.Heinrich Kehl
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Die Marke
Production
Prometheus®Inventory
Maintenance Quality
Prometheus®Produktion Operation System (MES)
Prometheus®Inventory Operation System
Prometheus®Maintenance Operation System mit MILO®
Prometheus®Quality Operation System
Manufacturing Operation System(DIN 62264/ISA 95)
Prometheus®
© Dr. Heinrich Kehl
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Das Expertensystem der Instandhaltung
Quelle: DFKI GmbH
Mindestbestand Bauteile
War
tung
s-in
terv
alle
Wissens-datenbank
MTBF
Bauteiledaten, Messwerte, Betriebsdaten, Faktoren, etc.
ey
IHS Prometheus basiert auf dem Mexis’schen Instandhaltungswissen
(ⓂILO ist wissensbasiert)
Es ist ein Expertensystem der IH
Prometheus „weiss“ wann eine IH-Maßnahme notwendig ist
und wieviel Ersatzteile ich vorhalten muss
( macht jede IH-Software schlau)
Stammdaten undMexis - Algorithmen
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Industrie 4.0
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Was ist Industrie 4.0?
Der Begriff Industrie 4.0 steht im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung für den längst überfälligen nationalen Aufbruch der deutschen Industrie zu einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten und Prozessen. Dieser Zyklus orientiert sich an den zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt sich von der Idee, dem Auftrag über die Entwicklung und Fertigung, die Auslieferung eines Produkts an den Endkunden bis hin zum Recycling, einschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen und unterstützenden Aktivitäten.
Basis ist die ubiquitäre Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten. Durch die Verbindung von Menschen, Objekten und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbst organisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien wie bspw. Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren lassen.
Hierdurch werden die bisherigen starren Strukturen der IT-Systeme durch agile verbundene Funktionsbausteine abgelöst, die die Anforderungen der unternehmensspezifischen Geschäftsprozesse unterstützen können. Industrie 4.0 setzt fort bzw. vollendet die Vorstellungen und Visionen des CIM-Gedankens aus den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts. Es entstehen ganz neue Geschäftsprozesse sowie Produkte und die vorhandenen werden effizienter und sicherer. Industrie 4.0 wird unser tägliches Leben weiter dynamisieren und verbessern.
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SimulationsgestützteAuftragsplanung
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WLAN
WLAN
(Produktions- und)Instandhaltungsplanung
incl. PersonalplanungInstandhaltung
Industrie 4.0
WLAN
Wirkung:keine Maschinenausfälle
bei niedrigem Ersatzteilbestand
© Dr. Heinrich Kehl
(*CPMS= Cyber Physical MaintenanceSystem)
CPMS*
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Die Frage, ob sich der Aufwand für ein Condition Monitoring oder Big Data lohnt oder sinnvoll ist, hängt einzig und allein davon ab, wie hoch die Ausfall- bzw. Folgekosten sind und welche Konsequenzen sich aus dem Ausfall oder einer Fehlfunktion ergeben. Der Flugzeugabsturz, die Vergiftung von Lebensmittel oder die Havarie im Atomkraftwerk aufgrund technischen Versagens hat nicht nur monetäre Auswirkungen!
Die Kenntnis dieser Kosten und die Tragweite der zu erwartenden Ereignisse sind deshalb entscheidend für die Strategie und die Massnahmen in der Instandhaltung, Qualitätssicherung und Betriebsführung. Was wir bräuchten, wäre ein mit der MTBF-gestützten vorrauschende Instandhaltung gekoppelte vorausschauende Kostenrechnung und Risikomanagement, welches online, auf Basis der aktuellen Gegebenheiten sowie deren Bewertungsansätzen und eines aktuell erstellten Risikoscenarios, einer Art Online-FMEA, die die tatsächlichen Ausfallkosten und die relastisch zu erwartenden Risiken aufzeigt (prognostiziert) und Maßnahmen iniziiert bzw. einleitet.
Die Basis dafür sind schnelle Rechen- und Kommunikationssysteme, ereignisorientierte Kostenkalkulationsmodelle und Entscheidungs- und Wirksysteme auf der Basis von Expertenwissen oder Künstlicher Intelligenz.
Solche Funktionen sind im Umfeld von Industrie 4.0 realistisch geworden!
Condition Monitoring und Big Data
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ERPDisposition
Einkauf
Mindestbestand Bauteile
War
tung
s-in
terv
alle
Schicht-modelle
Wissens-datenbank
SimulationsgestützteAuftragsplanung
Ersatzteil-lager
Mas
chin
enzu
stän
de
Um
wel
tpar
amet
er
MTBF
ey
Fakt
oten
MILO® und Prometheus®
HMI/PLSBDE/MES
Maschinen-hersteller
Wartungs-vorschriften
Messgeräte
ErsatzteileWerkzeuge
Historie
Verbesserungs-projekte
Auftragsausführung
Auftragsdispatching
„DigitalesAbbild“
Produktion
AutonomeInstandhaltung
Bestandsführung
ERP
© Dr. Heinrich Kehl
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WLAN WLAN
Steuerung der Instandhaltung aus der Cloud
WLAN
WLAN
CPMS CPMS CPMS CPMS
WLAN
„Die Maschinen sagen, was sie brauchen, damit sie nicht ausfallen!“
SaaSSoftware as a Service
(Instandhaltung as a Service)
© Dr. Heinrich Kehl
WLAN
KVP =Verbesserungs-
projekte
Abgleich mit derProduktionsplanung
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MILO® embedded (auch als Dienstleistung)
zustands- bzw. belastungsabhängiger Wartungsmanager© Dr. Heinrich Kehl
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ERPDisposition
Einkauf
Mindestbestand Bauteile
War
tung
s-in
terv
alle
Schicht-modelle
Wissens-datenbank
Ersatzteil-lager
Mas
chin
enzu
stän
de
Um
wel
tpar
amet
er
MTBF
ey
Fakt
oten
MILO® ergänzt SAP®-Welt (und jede andere Software auch)
Maschinen-hersteller
Wartungs-vorschriften
Messgeräte
ErsatzteileWerkzeuge
Historie
Verbesserungs-projekte
Auftragsausführung
Auftragsdispatching
„DigitalesAbbild“
Produktion
AutonomeInstandhaltung
Bestandsführung
PM
PS
WM
ERP
ME
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Geschäftsprozesslandkarte 2014 (2D und 3D)