Ziel des Ersatzteil- und Servicegeschäfts im Anlagen- und Maschinenbau ist die Sicherstellung einer hohen Verfügbarkeit der Fertigungsmittel bei den jeweiligen Kunden und Betreibern. Voraussetzung für die Rentabilitätssteigerung in diesem Geschäft ist sowohl die genaue Kenntnis der jeweiligen Bauzustände der Anlage, insbesondere für Ersatz-, Verschleiß- und Wartungsteile, als auch die genaue Kenntnis über die individuell verschiedenen Demontage- und Montageaufgaben. Wenn während Montage und Installation von Betriebsmitteln einzelne Bauteile abweichend von Entwicklungsständen unter Zeitdruck den Gegebenheiten und Erfordernissen angepasst werden, weichen die geplanten Zustände der Bauteile (\“Wie konstruiert\“) von den realen Bauzuständen (\“Wie gebaut\“) und der beim Kunden aufgebauten Anlage (\“Wie installiert\“) ab. Es muss Ziel sein, den digitalen Zustand \“Wie konstruiert\“ konsistent zum realen Zustand \“Wie installiert\“ zu halten. Rentabilitätssteigerung des Servicegeschäftes Während die Computer Aided Engineering (CAE)-Prozessketten und IT-Systeme zur Lieferung von Daten in die Produktion und Montage weitestgehend erprobt und etabliert sind (Datenlieferung – Feedforward), sind effiziente und effektive Methoden zur Datenrückführung (Feedback) nur unzureichend implementiert. Ziel ist die Rentabilitätssteigerung des Servicegeschäftes durch Datenrückführung: Digitale und physikalische Zustände bleiben konsistent, der Service verfügt immer über korrekte Teile sowie korrekte Demontage- und Montageinformationen. Einordnung in die Projektabwicklung Das sogenannte selbstoptimierende Servicegeschäft beruht auf einem kybernetischen Lösungsansatz. Die Kopplung modellbasierter Regelkreise mit erfahrungsbasierter Informationsverarbeitung führt zu einer kontinuierlichen Rentabilitätssteigerung. Der Lebenszyklus einer Maschine oder Anlage wird auf der Ebene der Projektabwicklungssystematik repräsentiert. In Abhängigkeit von den Projektphasen wird ein geplantes, digitales Produkt mit zunehmendem Konkretisierungsgrad zum physikalischen Produkt. Die verschiedenen Zustände der Leistung werden über die Strukturstatus \“Wie geplant\“ bis \“Wie gewartet\“ abgebildet. Der Strukturstatus \“Wie konstruiert\“ ist die Basis für die Nachfertigung aller Ersatz- und Verschleißteile und die Basis für alle Montage- und Demontageanleitungen. Durch die Geometriedatenrückführung können Ausführungsstände von Bauteilen rückgeführt werden, durch Augmented Assembly Control kann Feedback zu Montage- und Demontagesituationen in die führenden Systeme übertragen werden. Grundverständnis des Lösungsansatzes Der kybernetische Lösungsansatz für das selbstoptimierende Servicegeschäft lässt sich in drei Schichten einteilen. Zum einen repräsentiert die Prozessschicht die Projektabwicklung inklusive aller Prozesse aus Mitarbeiterperspektive. Zum zweiten verwaltet die Informations- und Wissensschicht die Bereitstellung und Nutzung von Informationen, die Umsetzung der Informationen in Erfahrungen oder erworbenes Wissen und die Rückführung der Erkenntnisse im Rahmen der vierstufigen Informationsverarbeitung; diese Schicht gilt jeweils für jede Projektphase der Prozessschicht. In der kybernetischen Schicht endlich erfolgt die regelkreisbasierte Abbildung des Wissenserwerbs und Rückführung der Erkenntnisse in die informationsführenden Systeme und sichert somit die Konsistenz zwischen dem realen und dem digitalen Produkt. Im Folgenden soll die kybernetische Schicht detailliert betrachtet werden. Sie repräsentiert die eigentliche Ausführung der Prozessschritte und die Rückführung von Daten und Informationen in die darüber liegende Schicht der Wissensverarbeitung. Der Soll-Zustand inklusive der Regeldifferenz wird der Regelstrecke zur Verfügung gestellt, nach der Nutzung der Informationen und der Optimierung der Bauteile an den real erforderlichen Zustand werden die Ergebnisse und Erkenntnisse aufgenommen und wieder in die informationserzeugenden Systeme wie CAD und PDM als neue Soll-Zustände aufgenommen. Die \“Informations- und Wissensschicht\“ und die kybernetische Schicht gelten für jede Phase des Projekts. Die informationsführenden Systeme, beispielsweise CAD und PDM, verwalten somit immer die realen Bauzustände und die Montage-/Demontage-Informationen der vom Kunden betriebenen Anlage. Damit können die realen Bau-, Montage- und Betriebszustände der vom Kunden genutzten Anlage als Basis für künftige Serviceeinsätze dienen. Datenrückfluss: Von gebaut zu konstruiert Bei der Herstellung von Umform- und Spritzgusswerkzeugen, gegebenenfalls sogar unter Nutzung von Modellen, ist das manuelle Finishing formgebender Bauteile integraler Bestandteil des Werkzeug- und Betriebsmittelbaus. In der Konsequenz weichen diese Bauteile herstellungsbedingt von den Konstruktionsständen ab. Durch die Nutzung berührungsfreier oder taktiler Messsysteme können die Daten mit hinreichender Genauigkeit effizient aufgenommen und direkt zu den jetzt inkorrekten CAD-Daten abgelegt werden. Im Sensor sind die Ist-Daten des Bauteils oder Modells aufzunehmen, im Vergleicher ist es Aufgabe des Konstrukteurs, den Tausch des CAD-Modells durch die erzeugte \“Punktewolke\“ zu bewerten und gegebenenfalls anschließend im CAD-System umzusetzen. Datenrückfluss: Von installiert zu konstruiert Komplexe Anlagen müssen beim Kunden vor Ort installiert und in Betrieb genommen werden. Je nach den Gegebenheiten vor Ort können Montage- und Demontagevorgänge nicht gemäß der Planung durchgeführt werden. Zusätzlich zur Anpassung von Bauteilen müssen komplette Vorgänge in anderer Form durchgeführt werden. Augmented Assembly Control ermöglicht die drahtlose Übertragung von Montage- und Demontage-Informationen zum Arbeitsplatz (Feedforward) und als Sensor die Rückführung von Erkenntnissen aus der Montagesituation in die informationserzeugenden Systeme (Feedback). Das digitale Produkt wird um diese Informationen angereichert. Das mobile Endgerät identifiziert die Komponenten, die montiert werden sollen, lädt online die zugehörige Zusammenbausequenz aus dem führenden System und zeigt diese im Display. Der Monteur gibt direktes Feedback in Form von Fotos oder dem gesprochenen Wort zu der Zusammenbausequenz, zum Beispiel über mögliche unpassende Komponenten von Zusammenbauteilen oder Anforderungen an eine bessere Qualität der simulierten Zusammenbausequenz. Das Feedback wird der zugehörigen Baugruppe im PDM zugeführt. Diese Baugruppe kann erst nach Kenntnisnahme des Feedbacks wieder bearbeitet werden. Die Informationsrückführung schließt den Regelkreis über mehrere Prozesswertschöpfungsstufen und stellt konsistente Stände zwischen dem installierten Zustand der Anlage und dem digitalen Zustand sicher. Konsistenz sorgt für korrekte Informationen Eine Verbesserung der Rentabilität des Servicegeschäfts durch Datenrückführung in Produktion und Montage ist durch den kybernetischen Lösungsansatz sichergestellt. In Verbindung mit der durchgängigen elektronischen Abbildung des Product Lifecycle im Servicegeschäft ist die nahtlose und prozesssichere Rückführung von Informationen und Erfahrungen realisiert. Durch die Konsistenz des digitalen und physikalischen Produkts verfügt der Service über korrekte Bauteilinformationen und korrekte Demontage-/Montageinformationen. Diese führen zu markanten Kostenreduktionen, weitestgehender Reduktion der Durchlaufzeit und Qualitätssteigerungen im Servicegeschäft.
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