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Effizientes Datenmanagement für produktiven Anlagenbetrieb

Moderne Produktionsanlagen liefern riesige Datenmengen und sind durch hohe Komplexität gekennzeichnet. Aufgrund der zahlreichen Abhängigkeiten und Verknüpfungen von Herstellungsabläufen kann der Ausfall eines einzelnen Gerätes den gesamten Produktionsprozess lahmlegen und im Extremfall existenzbedrohende Auswirkungen für ein Unternehmen haben. Deshalb sind effiziente Instandhaltungsstrategien gefragt, ein effizientes Datenmanagement kann hier wesentliche Unterstützung leisten.

Bild: Siemens AG

Steigender Wettbewerbsdruck prägt den Betrieb von Industrieanlagen. Betreiber verfolgen heutzutage zwei Hauptziele, um die Produktivität ihrer Anlage stetig zu verbessern: Auf der einen Seite soll die Overall Equipment Effectiveness (OEE) durch höhere Anlagenverfügbarkeit, effizientere Betriebsabläufe und vorausschauende Kostenplanung verbessert werden. Auf der anderen Seite sollen die Total Cost of Ownership (TCO) sinken. Bei beiden Zielen spielen Instandhaltungsqualität und -kosten eine wesentliche Rolle. Um eine effizientere Instandhaltung zu erreichen, lagern Anlagenbetreiber zunehmend Aufgaben und Serviceleistungen an spezialisierte und daher kostengünstigere Dienstleister aus.

Außerdem kommen vermehrt neue Instandhaltungsansätze wie das Total Productive Maintenance-Konzept (TPM) zum Einsatz. Aufgrund der spezifischen Anforderungen von Anlagen und Anlagenbereichen variieren die Anlagenbetreiber bei der Konzeptwahl. Diese reichen vom reagierenden Handeln bei der einfachen Reparatur von Störungen bis hin zu vorbeugender Arbeitsweise mit präventiver und vorausschauender Instandhaltung. Bei der Realisierung solcher Konzepte sind überwiegend organisatorische und weniger technische Anforderungen zu erfüllen, die zusammen mit Outsourcing-Strukturen allerdings große Auswirkungen auf das Daten- und Informationsmanagement der Anlagenbetreiber haben.

Komplexität und Datenmenge nehmen zu

In der Prozessindustrie fallen die Anforderungen an das Informationsmanagement aufgrund der Komplexität der Anlage besonders hoch aus, zudem steigt die Datemenge auch in Industrieanlagen extrem an: Untersuchungen zeigen, dass sich die digitale Datenmenge in unserer Umwelt innerhalb von fünf Jahren verzehnfacht. Mittlerweile ist es nicht ungewöhnlich, dass in Industrieanlagen Datenmengen im Terabyte-Bereich verwaltet werden müssen. Daneben erschwert die Tatsache, dass Anlagendokumentationen zum Teil noch in Papierform vorliegen, ein effizientes Datenmanagement. Häufig spiegelt die Dokumentation auch nicht den As-built-Zustand der Anlage wider, da Veränderungen nur unzureichend dokumentiert wurden. Ein schneller Zugriff auf alle Informationen, die für ein produktives Instandhaltungsmanagement nötig sind, ist daher nur schwer zu realisieren. In Zukunft wird sich diese Situation verschärfen, wenn Datenmenge und Anlagenkomplexität weiter zunehmen, während die Zahl qualifizierter Fachleute weiter abnimmt. Zudem werden neue gesetzliche Richtlinien für noch strengere Vorgaben in der Dokumentenverwaltung sorgen.

Management von Komplexität im Software-System

In dem Whitepaper ‚The complexity challenge‘ fasst die Unternehmensberatung A.T. Kearny die Ergebnisse einer Studie über Komplexität zusammen. Dabei kommt sie zu dem Fazit, dass in Zukunft der Fokus auf dem Management von Komplexität liegen muss und nicht in der Reduzierung von Komplexität. Entsprechend versuchen schon heute Anlagenbetreiber, ihr Informationsmanagement durch den Einsatz spezialisierter Software-Anwendungen zu optimieren. Dabei handelt es sich jedoch meist um Insellösungen. DieseSoftware-Systeme decken oft nur Teilbereiche einzelner Gewerke oder Funktionalitäten ab und besitzen einen hohen Verwaltungs- und Datenaufwand. Das bringt eine eingeschränkte Möglichkeit übergreifender Auswertungen, Unübersichtlichkeit und Datenredundanz sowie großen Bedarf an Spezialisten für die Systempflege und -wartung mit sich.

Die wachsenden Anforderungen an ein ganzheitliches Daten- und Informationsmanagement in einer Anlage können solche Lösungen nur unzureichend erfüllen. Um die Instandhaltungsqualität zu verbessern, muss der Übergang von der Anlagenplanung zum -betrieb nachhaltig optimiert werden. Hier gibt es noch Verbesserungspotenzial: Nicht alle Engineering-Daten aus der Planungsphase werden während des Anlagenbetriebes benötigt. Zudem kommt es durch die Verwendung unterschiedlicher Datenbanken und Systeme häufig zu Synchronisierungsproblemen und Qualitätsverlusten. Um die notwendige Datenqualität über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage zu optimieren, ist eine einheitliche Datenplattform das Mittel der Wahl.


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