Smarte Instandhaltung für die Industrie 4.0

Die ras­ant fortschre­i­t­ende Dig­i­tal­isierung hat neue Tech­nolo­gien und flex­i­ble Pro­duk­tion­skonzepte her­vorge­bracht. Diese haben Ein­fluss auf die Abwick­lung von Investi­tion­spro­jek­ten, bei welchen der Grund­stein für die dig­i­tale Abbil­dung von Pro­duk­tion­san­la­gen gelegt wird. Die langjährige Erfahrung in der Abwick­lung von Großpro­jek­ten in der Phar­main­dus­trie und die durchgängige Dig­i­tal­isierung der inter­nen Engi­neer­ing­prozesse hat ZETA nun dazu ver­an­lasst, neue Strate­gien zu entwick­eln, um durch sin­nvolle Nutzung der dig­i­tal­en Engi­neer­ing­dat­en Kom­plex­ität während des Anla­gen­be­triebs abzubauen. Mit neuen Smart Tools für Wartung und Instand­hal­tung unter­stützt das Unternehmen dabei als kom­pe­ten­ter Dig­i­tal­isierungspart­ner weit über eine erfol­gre­iche Inbe­trieb­nahme eines Anla­gen­pro­jek­ts hinaus.

Smart Maintenance dank Digitalisierung und Industrie 4.0

Der Begriff Smart Main­te­nance beschreibt die Entwick­lung der Instand­hal­tung im Zeital­ter von Dig­i­tal­isierung und Indus­trie 4.0. Durch neue Tech­nolo­gien, Abläufe und Organ­i­sa­tion­sstruk­turen ergeben sich auch neuar­tige Schwach­stellen und Abnutzungs­for­men. Diesen kann nur mit ein­er adäquat­en Instand­hal­tung begeg­net wer­den, die von Beginn an über Eigen­schaften wie Ver­net­zung, Dezen­tral­isierung und Intel­li­genz ver­fügt und dadurch einen unmit­tel­baren Ein­fluss auf die Erfol­gs­fak­toren Zeit, Kosten und Qual­ität ein­er Pro­duk­tion­san­lage hat. Ziel von Smart Main­te­nance ist es, die tech­nis­che und ökonomis­che Wirk­samkeit der Maß­nah­men zur Instand­hal­tung unter der ganzheitlichen Betra­ch­tung des jew­eili­gen Pro­duk­tion­ssys­tems zu maximieren.

Der digitale Zwilling als Wartungsunterstützung

Voraus­set­zung für den Erfolg eines Smart Main­te­nance Tools, etwa im Form ein­er dig­i­tal­en App­lika­tion für die Instand­hal­tung in bio­phar­mazeutis­chen Pro­duk­tions­be­trieben, ist die Kom­bi­na­tion ein­er benutze­ror­i­en­tierten Soft­warelö­sung mit wartungsrel­e­van­ten dig­i­tal­en Dat­en. Diese Kom­bi­na­tion muss speziell auf die Anforderun­gen der Pro­duk­tion­san­la­gen zugeschnit­ten sein und im Ide­al­fall über eine Vielzahl inte­gri­ert­er Funk­tio­nen ver­fü­gen, die einen effek­tiv­en Wartung­sprozess ermöglichen.
Die aus­ge­feil­teste Soft­waretech­nolo­gie kann ihren Nutzen jedoch nur ent­fal­ten, wenn sie Zugriff auf geeignete Dat­en mit den für den Wartung­sprozess rel­e­van­ten Inhal­ten hat. Die Erstel­lung der benötigten Inhalte ist ger­ade im streng stan­dar­d­isierten und regle­men­tierten bio­phar­mazeutis­chen Pro­duk­tions­bere­ich äußerst kom­plex und aufwändig. Die Lösung: Die detail­re­iche Pla­nung im Anla­gen­bau gener­iert bere­its ein virtuelles Abbild der Anla­gen, welch­es auch als dig­i­taler Zwill­ing beze­ich­net wird. Damit entste­ht also schon während des Engi­neer­ing­prozess­es eine Daten­ba­sis für später im Leben­szyk­lus nutzbare Softwaresysteme.
ZETA set­zt bei der Dig­i­tal­isierung der Engi­neer­ing­prozesse auf eine Soft­wareumge­bung, in deren Zen­trum das Pro­dukt Comos von Siemens ste­ht. Begin­nend bei der Mach­barkeitsstudie wird der Kunde in den Pla­nung­sprozess naht­los einge­bun­den. Durch die detail­lierte 3D-Pla­nung wird es ermöglicht, die Erwartun­gen des Kun­den hin­sichtlich Anla­gen­er­gonomie, Wartungs­fre­undlichkeit aber auch Platzbe­darf und Bedi­en­barkeit zu erfüllen. Datenkon­sis­tenz und Echtzeitän­derun­gen erhöhen dabei ganz automa­tisch die Effek­tiv­ität, Flex­i­bil­ität und Agilität während der Pro­jek­t­phase. Die Kom­bi­na­tion von dig­i­tal­en Werkzeu­gen und Exper­tise im Bere­ich Inte­gri­ertes Engi­neer­ing wird bei dem Unternehmen unter dem Begriff Smart Engi­neer­ing zusammengefasst.
Dieses Smart-Engi­neer­ing-Konzept unter­stützt schnellere Real­isierungszeit­en, da alle Diszi­plinen über alle Pro­jek­t­phasen hin­weg inte­gri­ert sind: Prozess‑, Mechanik‑, Steuerungs- und Elek­trotech­nik, Automa­tisierung, Fer­ti­gung und Doku­men­ta­tion wer­den in dig­i­tale Work­flows und dig­i­tale Tool-Chains einge­bun­den. Dazu wer­den P&IDs, 3D-Visu­al­isierung, detail­lierte Spez­i­fika­tio­nen, Elek­tro­pläne, Verbindun­gen zum Automa­tisierungssys­tem und Echtzeit­dat­en erstellt und ergänzen damit die Prozess­mod­elle der Anlage.

Virtuelles Multitalent: ZETAs Smart Maintenance Navigator

Aus dieser dig­i­tal­isierten Arbeitsweise entste­ht während der Pla­nungsphase ein umfan­gre­ich­er Dig­i­taler Zwill­ing des jew­eili­gen Pro­jek­ts. Die dabei gener­ierten Dat­en sind bere­its vor der Real­isierung der Anlage ver­füg­bar und kön­nen über den gesamten Leben­szyk­lus der Anlage hin­weg prak­tisch nutzbar gemacht wer­den. Der Smart Main­te­nance Nav­i­ga­tor (SMN) ist dafür ein anschaulich­es Beispiel. Basierend auf den Bedürfnis­sen der führen­den Phar­maun­ternehmen entwick­elt, sorgt sein Ser­vice auf mobilen Endgeräten – Tablets, Smart­phones oder Wear­ables – für eine nach­haltige Opti­mierung des Wartung­sprozess­es. Als virtueller Assis­tent verknüpft er rel­e­vante Infor­ma­tio­nen für Wartungsin­ter­valle mit Anlage­dat­en und führt den Wartung­stech­niker gezielt durch die Anlage, um Instand­hal­tungstätigkeit­en effizient durch­führen zu können.
Somit wird im 2D und 3D-Mod­ell die Wartung­sumge­bung iden­ti­fiziert, das Equip­ment her­vorge­hoben und die notwendi­gen Arbeitss­chritte beschrieben. Dabei wer­den konkrete Dat­en zu Ersatzteilen bzw. benötigten Werkzeu­gen für Mon­tagetätigkeit­en aus den dig­i­tal hin­ter­legten Hand­büch­ern am Mobil­gerät aus­ge­le­sen. Im Gegen­satz zu Papier­doku­menten oder PC-basierten Sys­te­men ist der Smart Main­te­nance Nav­i­ga­tor flex­i­bel ein­set­zbar, läuft auf dem mit­ge­führten Mobil­gerät und ist immer auf dem aktuellen Stand der Anlage.