Von Daten zum Handeln: Unser Einblick in das Condition Monitoring
In der heutigen Industrielandschaft hat die Notwendigkeit, Betriebseffizienz und -zuverlässigkeit zu gewährleisten, zu einer strategischen Disziplin geführt, die als Condition Monitoring (Zustandsüberwachung) bekannt ist. Im Kern handelt es sich bei Condition Monitoring um eine proaktive Methodik, die über die traditionellen Wartungspraktiken hinausgeht und Echtzeitbewertungen und -analysen der Maschinen- und Anlagenleistung ermöglicht. Dieser Artikel befasst sich mit Condition Monitoring im Rahmen eines konkreten, realisierten Projekts.
Das Projekt zu Condition Monitoring wurde im Rahmen des Netzwerks "Mittelstand Digital Zentrum WertNetzWerke" realisiert, einer Gemeinschaft, der wir uns verpflichtet fühlen und gerne unser Wissen einbringen. Die von den WertNetzWerken geförderte kollaborative Synergie hat ein wertvolles Ökosystem geschaffen, das unsere Bemühungen die digitale Transformation in der Industrie voranzutreiben, unterstützt. Während wir in diesem Projekt durch die Funktionen der Zustandsüberwachung navigieren, sind wir dankbar für die Unterstützung und Inspiration, die wir durch unsere Teilnahme an diesem dynamischen Netzwerk erhalten haben.
Unser wichtigster Partner in diesem Projekt ist Wichelhaus & Co, ein Unternehmen, das den Verlauf des Projekts entscheidend mitgestaltet hat. Ihr unschätzbarer Beitrag ist die Bereitstellung umfassender Daten von ihren Maschinen, ein Eckpfeiler unserer Erforschung des Condition Monitoring. Die Partnerschaft mit Wichelhaus bereichert nicht nur unsere Analyse, sondern unterstreicht auch die praktische Anwendbarkeit in einem realen industriellen Kontext.
Grundlagen
Das Herzstück dieser Methodik ist ein komplexes System aus Sensoren und Datenanalyse. Diese Kombination dient der sorgfältigen Überwachung von Maschinen und der Erkennung von Verhaltensänderungen, die auf potenzielle Probleme hinweisen können.Durch die frühzeitige Erkennung dieser Probleme ermöglicht die Zustandsüberwachung den Unternehmen, rechtzeitig und gezielt Wartungsmaßnahmen einzuleiten. Das Ergebnis ist eine Minimierung der Ausfallzeiten, eine optimierte Ressourcenzuweisung und eine deutliche Steigerung der betrieblichen Gesamteffizienz.
Wenn wir tiefer in die Welt des Condition Monitoring eintauchen, wird deutlich, dass seine Effektivität eng mit drei grundlegenden Aspekten verbunden ist: Datenverarbeitung, Visualisierung und Automatisierung. Diese Elemente prägen nicht nur die Methodik, sondern zeigen auch den Weg zur betrieblichen Exzellenz auf. In den kommenden Abschnitten dieses Blogs werden wir die Feinheiten der Datenverarbeitung untersuchen, die Bedeutung der Visualisierung bei der Entschlüsselung komplexer Informationen aufdecken und feststellen, wie die Automatisierung eine transformative Rolle bei der Optimierung des Zustandsüberwachungsprozesses spielt.
Prozess
Bevor man sich an die Feinarbeit der Datenaufbereitung macht, ist es wichtig, mit einem klar definierten Konzept die Grundlagen zu schaffen. Dazu gehört die Formulierung klarer Ziele und einer ersten Reihe von Anforderungen an die Dashboards. In unserem Fall bestand das übergeordnete Ziel darin, zwei verschiedene Dashboards zu erstellen - eines für das Managementteam und eines speziell für die Mitarbeiter in den Werkshallen.
Diese Entwurfsphase ist von entscheidender Bedeutung, da sie als Kompass für die nachfolgende Datenverarbeitung dient. Die skizzierten Anforderungen geben nicht nur die Richtung der Datenumwandlung vor, sondern stellen auch sicher, dass die resultierenden Dashboards nahtlos auf die individuellen Bedürfnisse der vorgesehenen Nutzer abgestimmt sind.
Ein zentraler Bestandteil unseres Projekts ist die agile Methodik - ein iterativer Zyklus, der die Dynamik von Daten, Anforderungen und Dashboards berücksichtigt.
Dieser agile Ansatz ähnelt einer fortlaufenden Schleife, in der neue Anforderungen auftauchen, die Anpassungen unserer Datenverarbeitungsprozesse erfordern. Wenn neue Erkenntnisse gewonnen werden und sich die betrieblichen Anforderungen weiterentwickeln, wird die Anpassungsfähigkeit unserer Datentransformation unerlässlich. Es ist ein dynamischer Tanz, der sicherstellt, dass unsere Datensätze am Puls der sich ändernden Anforderungen bleiben.
Gleichzeitig erstreckt sich diese iterative Entwicklung auch auf unsere Dashboards. Jeder Zyklus liefert neue Erkenntnisse, die zu einer Verfeinerung unserer visuellen Darstellungen führen. Ob es sich nun um eine Verlagerung des Schwerpunkts, die Aufnahme zusätzlicher Kennzahlen oder die Verbesserung von Elementen der Benutzeroberfläche handelt, unsere Dashboards entwickeln sich im Einklang mit den sich ändernden Anforderungen des Managements und der Mitarbeiter in den Betrieben.
Schritt 1. Datenverarbeitung
Im Bereich der Best Practices liegt die Grundlage für die Erstellung effektiver Dashboards in der sorgfältigen Vorbereitung von Daten, die speziell für die Visualisierung zugeschnitten sind. Der Versuch, rohe, unverarbeitete Daten zu visualisieren, kann zu Einschränkungen bei der Darstellung der gewünschten Widgets und Einblicke führen, da die Vorverarbeitung eine notwendige Vorstufe darstellt. Dieser Abschnitt befasst sich mit den Feinheiten der Aufbereitung von Daten für das Dashboard und untersucht die Methoden und Praktiken, die notwendig sind, um das volle Potenzial Ihrer Daten zu erschließen.
Ursprüngliche Daten
Im Rahmen der Zustandsüberwachung beginnt unsere Analyse mit der Untersuchung der von Wichelhaus & Co Maschinen generierten Protokolldaten, die im CSV-Format vorliegen. Jeder Protokolleintrag entspricht der Produktion eines einzelnen Bauteils.
Innerhalb dieser Datensätze stehen kritische Metriken im Mittelpunkt, nämlich die Dauer und der Ressourcenverbrauch, die mit jeder Produktionsinstanz verbunden sind. Darüber hinaus sind in den Daten auch Warn- und Fehlerinformationen enthalten, die Aufschluss über mögliche Anomalien oder Probleme während des Produktionsprozesses geben.
Dieser Datensatz, der in Form einer Datei pro Tag eingeht, liefert eine genaue Darstellung der zeitlichen Aspekte des Produktionsprozesses und gibt Aufschluss über die effiziente Nutzung der Ressourcen. Die Daten in ihrer granularen Form dienen als grundlegendes Element für das Verständnis der Feinheiten der Maschinenleistung und geben Aufschluss über die Produktionseffizienz und die Ressourcenoptimierung.
Datenvorbereitung
Es gilt als Best Practice, einen Dashboard-spezifischen Datensatz zu erstellen. Um dies zu erreichen, implementieren wir zwei verschiedene Datenpipelines, die jeweils auf die speziellen Anforderungen der Dashboards zugeschnitten sind, die wir erstellen wollen.
Die erste Pipeline ist für die Versorgung des Management-Dashboards bestimmt. Sie konzentriert sich auf stündlich aggregierte Daten, die wichtige Kennzahlen wie Ressourcennutzung, produzierte Teile, damit verbundene Kosten und Ausfallzeiten enthalten. Dieser verfeinerte Datensatz soll einen umfassenden Überblick bieten, der es dem Management ermöglicht, sich einen umfassenden Überblick zu verschaffen und fundierte Entscheidungen auf der Grundlage konsolidierter und strategischer Erkenntnisse zu treffen.
Gleichzeitig speist die zweite Datenpipeline das Shop Floor Dashboard. Hier liegt der Fokus auf detaillierten Daten zu Warnungen und Fehlern, einschließlich Metriken wie Häufigkeit, Dauer und spezifische Details. Durch diese Granularität erhalten die Mitarbeiter in den Werkstätten Informationen, die eine proaktive Reaktion auf potenzielle Probleme ermöglichen und einen reibungslosen Betrieb sicherstellen.
Schritt 2. Visualisierung
Der Bereich Visualisierung ist der Schlüssel, der die Kunst und Wissenschaft der Umwandlung von Daten in verwertbare Informationen aufschließt. An der Spitze dieser visuellen Reise in unserem Projekt stehen zwei Quicksight-Dashboards: Shopfloor und Management. Diese Dashboards dienen als Fenster in die komplizierten Abläufe des Maschinenzustands und der Maschinenleistung und bieten unterschiedliche Perspektiven, die sowohl für die Bediener in der Werkstatt als auch für die Beteiligten im Management zugeschnitten sind. Jedes Dashboard ist so konzipiert, dass es die spezifischen Bedürfnisse des jeweiligen Zielbenutzers erfüllt und eine nahtlose und aufschlussreiche Erfahrung gewährleistet.
Management dashboard
Das Management-Dashboard ist ein Schlüsselinstrument unserer Zustandsüberwachung, das einen Überblick über die Maschinenleistung auf höchster Ebene bietet. Diese formale Schnittstelle, die auf die Aufsicht des Managements zugeschnitten ist, geht über die konventionellen Grenzen der Visualisierung hinaus und bietet einen Überblick über die Betriebsdynamik auf höchster Ebene.
Das Management-Dashboard ist ein strategisches Instrument, das stündlich gesammelte Daten in verwertbare Erkenntnisse umwandelt. Diese Ansicht auf Führungsebene umfasst Schlüsseldimensionen wie Ressourcenauslastung, Teileproduktion, damit verbundene Kosten und Ausfallzeiten. Darüber hinaus erweitert das Dashboard seine Funktionalität um wichtige Leistungsindikatoren (KPIs) wie die Gesamtanlageneffektivität (OEE). Diese Ergänzung verbessert das Management-Toolkit, indem es eine umfassende Perspektive auf die Effizienz und Produktivität der Produktionsprozesse bietet.
Dieses formale Dashboard erleichtert die strategische Entscheidungsfindung, da es den Führungskräften ermöglicht, historische Trends und Muster zu untersuchen. Mit dieser Vorausschau ist das Management in der Lage, Herausforderungen zu antizipieren, die Ressourcenzuweisung zu optimieren und die betriebliche Effizienz insgesamt zu verbessern.
Shopfloor dashboard
Das Herzstück unserer Zustandsüberwachungsinfrastruktur ist das Shop Floor Dashboard, eine sorgfältig gestaltete Schnittstelle zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz. Das Shop Floor Dashboard ist mehr als nur eine Anzeige von Metriken, es ist ein strategischer Vorteil für die Betreiber. Es bietet eine detaillierte Analyse, die nicht nur die Einzelheiten von Warnungen und Fehlern aufzeigt, sondern auch historische Perspektiven zu Fehlerbehebungen bietet, sofern eine Dokumentation vorhanden ist. Diese Funktion erhöht den Nutzen des Dashboards und ermöglicht es den Bedienern, Einblicke in frühere Korrekturmaßnahmen zu gewinnen und fundierte Entscheidungen zu treffen.
Darüber hinaus enthält das Dashboard erweiterte Funktionen wie Zeitfilterung und Ressourcennutzungsanalyse. Diese Funktionen tragen zu einem ganzheitlichen Verständnis der Gründe für Warnungen bei und ermöglichen es den Bedienern, tiefer in die Feinheiten von Produktionsproblemen einzutauchen. Dieses formale und umfassende Tool ist ein Eckpfeiler unseres Engagements für die nahtlose Integration von Technologie in das betriebliche Gefüge, um eine belastbare und effiziente Produktionsumgebung zu gewährleisten.
Schritt 3. Automatisierung
Die Einbindung von Amazon Web Services (AWS) in unser Condition-Monitoring-Projekt bietet eine leistungsstarke Automatisierungsebene, die die Gesamteffizienz verbessert. Durch die Nutzung von AWS-Diensten optimieren wir wichtige Prozesse von der Datenverarbeitung bis zur Aktualisierung des Dashboards. Diese Integration erstreckt sich nicht nur auf das Backend, sondern auch auf die Benutzererfahrung, so dass sowohl die Mitarbeiter in der Werkstatt als auch das Management zeitnahe Einblicke erhalten. Geplante Aktualisierungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Förderung einer proaktiven Entscheidungsfindung und erhöhen die Agilität und Reaktionsfähigkeit unseres Systems.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir bei unserer Erkundung der Zustandsüberwachung einen praktischen Weg von der anfänglichen Datenanalyse bis hin zu verfeinerten Dashboards beschritten haben. Die Dashboards für die Werkstatt und das Management sind nicht einfach nur Visualisierungen - sie sind Werkzeuge, die für die Praxis entwickelt wurden. Dank detaillierter Daten und Leistungsindikatoren werden sie zu einem strategischen Instrument für fundierte Entscheidungen. Außerdem, gewährleistet unser agiler Ansatz die Anpassungsfähigkeit an die sich ändernden Anforderungen der Industrie.
Informieren Sie sich gerne auf unserer Seite zur Condition Monitoring und kontaktieren Sie uns sofern Sie eine Lösung in diesem Bereich suchen!
