maintenance meets! München 2023: Ist KI in der Instandhaltung der Wegbereiter zur neuen Arbeitswelt?
„Ohne KI in der Instandhaltung wird es zukünftig nicht möglich sein, in Deutschland wirtschaftlich zu produzieren“ das sagte Dr.-Ing. Thomas Heller, Abteilungsleiter Anlagen- und Servicemanagement beim Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, anlässlich der maintenance meets!.
Das Konferenz- und Networking-Event für die industrielle Instandhaltung beschäftigte sich Ende September mit topaktuellen Themen und gestaltete sich mit über 60 Teilnehmerinnen und Teilnehmern als hochkarätiges Informationszentrum für den Wissensaustausch innerhalb der Instandhaltungs-Community. Auch einige Anbieter, wie etwa Membrain oder Imago Technologies, waren bei der zweitägigen Veranstaltung vertreten. Zentrales Thema der maintenance meets! war die Bedeutung von KI für die Instandhaltung. Das dies mehr als ein Trend ist, zeigen heute schon Methoden wie Predictive Analytics und Predictive Maintenance im Maschinen- und Anlagenbau: die ersten Schritte in Richtung KI und Machine Learning. Zudem sagen nicht wenige Experten vorher, dass KI-Technologien und KI-Applikationen sogar den Fachkräftemangel in der Instandhaltung lösen können.
KI heute schon Praxis in der Instandhaltung
Dazu Prof. Dr. Lennart Brumby, Duale Hochschule Baden-Württemberg Mannheim, Studiengangsleiter Integrated Engineering: „Der Fachkräfte-Mangel zieht sich durch alle Branchen und Sektoren. Die größeren Unternehmen wie Audi oder Mercedes haben dabei oftmals noch den Vorteil, dass sie über ihre guten und bekannten Unternehmensmarken Fachkräfte besser anwerben können. Schwerwiegender wirkt sich der Fachkräftemangel für KMUs aus, die für potenzielle Bewerber in der Regel unbekannt sind.“ Auch Lena Weirauch, CEO & Co-Founderin, ai-omatic solutions GmbH, machte in ihrem Impulsvortrag deutlich, dass der Fachkräftemangel in vielen Branchen und Regionen Deutschlands ein erhebliches Problem ist. „Mittelständische Unternehmen konkurrieren oft mit größeren Unternehmen um qualifiziertes Personal, was die Rekrutierung und Bindung von talentierten Mitarbeitern erschwert“, so Weirauch.
Ist nun KI ein Weg aus diesem Dilemma (nicht nur) der Instandhaltung? Dass KI heute schon in der Instandhaltung Praxis ist, zeigt das Beispiel des englischen Konsumgüterherstellers Reckitt. Das Unternehmen mit Hauptsitz befindet sich in Slough, westlich von London hat mit IBM Consulting und dem Technologiepartner Microsoft Azure eine ‚Factory auf the Future’ aufgebaut, in der Datenanalyse und KI unter anderem die Grundlage für eine Reduktion der Instandhaltungskosten um 10 % bilden. Für Prof. Dr. Lennart Brumby ist aber auch klar, dass KI künftig ein automatischer Begleiter sein wird: „Ein aktives Handeln der Instandhalter ist nicht erforderlich.“
Kontinuierliche Verbesserung der Instandhaltungsprozesse
Christian Jeske, Marketing Director beim Aussteller Membrain, ergänzt: „Künstliche Intelligenz (KI) kann für das Hauptziel der Instandhaltung, eine möglichst hohe Maschinenverfügbarkeit, ein entscheidendes Werkzeug sein. Mithilfe von KI werten Predictive Maintenance-Modelle viele Variablen aus, die den aktuellen Status einer Anlage visualisieren, geben Vorhersagen auf der Grundlage von Nutzungstrends und informieren Wartungsteams, um präventiv Ausfallzeiten zu minimieren und die Effizienz der Instandhaltungsprozesse zu verbessern. Hierbei gilt, dass Wartungsmaßnahmen immer genau dann durchgeführt werden, wenn sie wirklich benötigt werden. Dies ist besonders wichtig in der Fertigungsindustrie, wo Stillstandzeiten mit erheblichen Kosten verbunden sind. Entscheidender Faktor ist jedoch eine Datenbasis mit möglichst hoher Qualität. So können qualitative Vorhersagen über Ereignisse garantiert werden und somit auch letztlich eine kontinuierliche Verbesserung der Instandhaltungsprozesse.
„Maschinen besser im Blick, Instandhaltungspersonal entlasten“
Für viele Experten heißt der Königsweg „Digitalisierung, Digitalisierung und nochmal Digitalisierung.“ Attraktivität für die unbesetzten Stellen könnte also dadurch erreicht werden, wenn die Arbeit vielseitig ist und moderne Technologien zum Einsatz kommen. Fakt ist aber auch: Durch Digitalisierung können zudem auch mit weniger Personal bessere Ergebnisse erzielt werden. KI-Anwendungen können heute schon einen großen Beitrag dazu leisten, die Instandhaltungsprozesse zu optimieren. „Das liegt vor allem daran, dass viele Maschinen heutzutage schon vom Hersteller mit einer Handvoll Sensoren ausgerüstet und zusätzlich viele Prozessparameter digital erfasst werden“, sagt Lena Weirauch. So fallen bei den meisten Produktionsunternehmen große Datenmengen an. Damit lassen sich dann Modelle trainieren, um zum Beispiel Anomalien in den Maschinendaten aufzudecken, die auf ein mögliches Problem hindeuten. „So lässt sich KI gut dafür nutzen, den Zustand der Maschinen besser im Blick zu haben und somit das Instandhaltungspersonal zu entlasten und Ausfälle frühzeitig zu erkennen und Wartungskosten zu reduzieren“, so Weirauch weiter.
„Solide Datengrundlage ist entscheidend“
Nach Expertenmeinung leisten KI und algorithmische Ansätze heute in Maschinen und Anlagen, die im Dauerbetrieb kontinuierlich Daten liefern, sehr erfolgreich Beiträge zur Anlagenverfügbarkeit und zur vorbeugenden Instandhaltung. In der Praxis bauen bereits vorhandene Systeme auf Assistenzsystemen auf, mit denen Empfehlungen für einen Reparatur- oder Wartungszeitpunkt gegeben werden können. Dafür werden wiederum ganz unterschiedliche Daten genutzt. Die Entscheidung, ob eine Maßnahme dann tatsächlich umgesetzt wird, liegt aber meist noch immer beim Menschen. Eine weitere Möglichkeit in diesem Zusammenhang könnte sein, dass eine KI-Anwendung im Fehlerfall in abgelegten Daten ähnliche Fälle in der Vergangenheit sucht und eine entsprechende Lösung vorschlägt. Lena Weirauch kann das bestätigen: Eine solide Datengrundlage ist entscheidend für eine effektive Predictive Maintenance Lösung. Nur wer die richtigen Daten erhebt, kann wirklich den vollen Nutzen von KI Lösungen erleben. Daher appelliere ich auch an jedes Unternehmen, sich mit diesem Thema zu beschäftigen. Auch stimmt die Aussage, dass Rahmenbedingungen von bestimmten Branchen den Einsatz von Predictive Maintenance Lösungen herausfordernd machen, zum Beispiel bestimmte Sicherheitsanforderungen, vor allem im Bereich kritische Infrastruktur oder in der Pharmaindustrie.“
Das Thema KI wird die Instandhaltungsbranche sicher noch lange weiter beschäftigen. Auch auf dem wichtigsten Branchentreff, der maintenance in Dortmund (21. – 22. Februar 2024), wird KI neben Predictive Maintenance und Nachhaltigkeit zum zentralen Thema.
Thomas Heller, Frauenhofer IML
Christian Jeske, Membrain
Lena Weirauch, ai-omatic solutions
