Technische Systeme warten
Digitale Anweisungen statt Checkliste abhaken
Die Inspektion von technischen Systemen ist eine wichtige Aufgabe der Instandhaltung, sichert sie doch Betriebseignung und Funktionsfähigkeit ab. Es gilt, die dafür zuständigen Mitarbeiter bestmöglich zu unterstützen. Anstatt Checklisten händisch abzuarbeiten, bietet sich hier eine digital geführte Inspektion an.
Bei einer Inspektion wird der Ist-Zustand eines technischen Systems ermittelt, dokumentiert und beurteilt. Dabei ist das ‚Wie‘ entscheidend. Denn wenn das ‚Wie‘ ex ante geplant und festgelegt ist, kann ein effizientes Aufwand-Nutzen-Verhältnis erreicht werden. Bei der Planung einer Inspektion muss also zunächst geklärt werden, welcher Nutzen erreicht werden soll und welche Aufwände zu erwarten sind. Die Antwort auf diese Frage lautet oft wie folgt:.
Funktionsfähigkeit absichern
Die Inspektion dient in aller Regel dazu, eine Betriebsfreigabe für ein System zu erlangen und die Funktionsfähigkeit des Systems abzusichern. Dabei muss zum einen überprüft werden, ob die Komponenten des Systems geeignet sind, den ihnen zugedachten Zweck zu erfüllen – verbaute Komponenten werden etwa anhand ihrer Teilenummer identifiziert. Weiter wird geprüft, ob der tatsächliche Einsatz der Komponenten ihrer Spezifikation entspricht und ob die Belastungen der Komponente so hoch war, dass sie ihren Zweck nicht mehr sicher erfüllen können und ausgetauscht werden müssen. Wichtig ist hierbei digitale Komponenten nicht zu vergessen. Auch eine Software kann falsch ausgelegt oder veraltet sein, Prozessoren und Mikro-Chips unterliegen ähnlichen Alterungsprozessen wie analoge Bauteile. Eine Inspektion ist zudem mit Aufwand verbunden. Beschäftigte müssen entlohnt werden und durch die Beschaffung und Verbau von Ersatzteilen entstehen zusätzliche Kosten. Zumal die Systeme während der Inspektion oft stillstehen.
In der Praxis setzen Unternehmen zur Inspektion oft noch auf manuelle Prozesse. Steht eine Inspektion an, erhält eine Fachkraft einen entsprechenden Auftrag, ein Klemmbrett, einen Stift und eine ausgedruckte Checkliste, die abzuarbeiten ist. Am Ende wird diese dann übergeben und die Abarbeitung des Auftrags. Vor- und nachgelagerte Prozesse werden oft digital unterstützt: ERP-Systeme bilden etwa Zeitpläne digital ab und weißt Mitarbeitern anstehende Inspektionen zu. Scans oder nachträglich manuell digitalisierte Versionen der Checklisten werden ebenfalls im ERP-System hinterlegt. Wie können also die Beschäftigten bei der eigentlichen Inspektion digital unterstützt werden? Hier kommen Algorithmen ins Spiel. Diese sind nicht notwendiger Weise Quellcode, sondern im Grunde Schritt-für-Schritt-Anweisungen zur Abarbeitung von Aufgaben. Nutzer werden in so durch die Inspektion geführt. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA optimiert Produktionsprozesse für Fertigungsunternehmen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. ‣ weiterlesen
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Zwar müssen die Anweisungen beziehungsweise Algorithmen zunächst erstellt werden, versprechen jedoch im Nachgang positive Effekte: So kann die Abarbeitung schneller und in wiederholbarer Qualität erfolgen. Egänzende Checklisten, etwa zu benötigtem Werkzeug oder Ersatzteilen, sowie Vergleichswerten für Messungen können zusätzlich helfen. Werden die Anweisungen software-gestützt erzeugt, können aus einem generischer Grundalgorithmus weitere Derivate mit unterschiedlichem Detailgrad abgeleitet werden. Auch die Übersetzung in verschiedene Sprachen ist so möglich.
Anweisungen bereitstellen
Die Arbeitsanweisungen müssen dann auf einem Endgerät bereitgesetellt werden – etwa auf einem Smartphone. Mitarbeiter können so Aufgabe für Aufgabe abarbeiten. Die Aufgabenstellungen sind stets verfügbar und müssen nicht ausgedruckt werden. Und die Ergebnisse und Metadaten liegen digital vor. Zudem wird ein direkter Feedback-Kanal geschaffen: Nicht eindeutige oder fehlerhafte Aufgaben melden Nutzer per App.
Einbindung in das ERP-System
Parallel zur Bereitstellung der Anweisungen sollten diese in das ERP-System eingebunden werden. Wird dann ein Inspektionsauftrag zugewiesen, kann vom Auftrag aus dem ERP-System in die entsprechenden Anweisungen gewechselt werden und die Arbeit kann beginnen. Nach Abschluss der Inspektion hinterlegt die Fachkraft dann die Ergebnisse und Metadaten im ERP-System. Der daraus entstehende Datensatz birgt zusätzliches potenzial.
Aufgaben automatisieren
Unternehmen können einzelne Inspektionsaufgaben automatisieren und mit Hilfe künstlicher Intelligenz unterstützen, wie etwa die Verbauprüfung: Statt die Spezifikation eines Bauteils selbst zu prüfen, fotografiert ein Mitarbeiter die Teilenummer. Die Eignung des Bauteils wird per Bilderkennung und Katalogabgleich automatisch geprüft und das Ergebnis der mitgeteilt. Werden Metadaten ausgwertet, kann dies Hinweise darauf geben, welche Ersatzteile bei einer bestimmten Inspektion oft getauscht werden, was widerum die Checkliste verbessert. Zu Bedenken ist jedoch, dass Automatisierung und künstliche Intelligenz in der Regel selbst auch technische Systeme darstellen, die ihrerseits regelmäßig geprüft werden sollten.
Augmented und Virtual Reality
Ein weiterer Schritt wäre, Augmented und Virtual Reality in den Inspektionsprozess einzubinden. Erhalten die Beschäftigten die benötigten Informationen beispielsweise per Datenbrille, können sie per Sprach- oder Gestensteuerung durch die einzelnen Schritte navigieren. Das Endgerät selbst muss bei dieser Art der Steuerung nicht berührt werden. Zudem ist die Bedienung auch mit Handschuhen möglich. Werden bestimmte Dinge im Rahmen des jeweiligen Inspektionsschrittes hervorgehoben entsteht zusätzlicher nutzen für die ausführende Fachkraft. So kann etwa eine zu entferndene Abdeckung farblich markiert werden. Auch ist es möglich, eine Virtual-Reality Umgebung für Testzwecke aufzubauen. Hier können etwa Auszubildende virtuell trainiert werden. Dies setzt jedoch ein virtuelles Modell des entsprechenden Systems voraus. Für Unternehmen, die etwa zu Präsentationszwecken bereits über virtuelle Modelle ihrer Systeme verfügen, kann dies ein nächster Schritt sein.
Positive Effekte
Die Inspektion technischer Systeme ist ein wichtiger Prozess. Werden die Beschäftigten dabei individuell und digital unterstützt, kann sich dies positiv auf Kosten und auch Sicherheit auswirken.
Autor: Johannes H. Diedrich, Bereichsleiter Industrieprojekte, Synostik GmbH
