Projekte

Unsere Forschung im Bereich der Techno-Ökonomie kombiniert ökonomische und technologische Betrachtungsweisen zur Lösung von wissenschaftlichen und empirisch relevanten Fragestellungen. Dabei stehen die verstehende Analyse und die Gestaltungsaufgabe durch Erklärungsmodelle sowie Lösungsregeln im Vordergrund. Wir konzentrieren uns dabei auf Schwerpunktbereiche, die der Anlagen- und Materialintensität ebenso Rechnung tragen wie Wettbewerbsfaktoren (Qualität, Sustainability, etc.) und der Stoffgewinnungsindustrie (Erdölgewinnung). Die innovativsten Projekte der letzten Jahre sind nachfolgend in kompakter Form beschrieben.

Wertstromanalyse (2019)

Im Zuge des Projekts bei AVL Moravia wurde eine Wertstromanalyse durchgeführt. AVL Moravia ist Hersteller von kundenspezifischen Fahrzeugprüfständen für Motorräder bis hin zu LKWs. Da es sich bei dem Unternehmen um einen Auftragsfertiger handelt, kam eine weiterentwickelte Methode der Wertstromanalyse zum Einsatz, bei der neben den klassischen Kennzahlen wie Prozesszeit und Bestände auch die Reihenfolge der Aufträge Berücksichtigung findet. Zudem wurde die Termintreue als wichtige Kennzahl erhoben und ausgewertet.

Durch den Einsatz von Process Mining bei der Wertstromanalyse konnte ein innovativer Ansatz realisiert werden. Dabei kam im Gegensatz zur klassischen Idee (Darstellung des Wertstroms basierend auf einer Produktfamilie) die Fertigungsfamilie als Referenz zum Einsatz. Dies bedeutet jenen Wertstrom aufzubereiten und zu analysieren, der von den meisten Produktionsaufträgen genau in dieser Reihenfolge geteilt wird. Auf Basis der Wertstromanalyse können die größten Problemfelder erkannt und weiterführend ein Wertstromdesign entwickelt werden.

AVL

Kooperationspartner: AVL Moravia
CZ-75301 Hranice, Tschechien

Fahrwerksinstandhaltung (2019)

Die Instandhaltung von Schienenfahrzeugen befindet sich durch die Chancen und Herausforderungen der digitalen Transformation in einer spannenden Entwicklungsphase. Neue Datenerfassungs- und Verarbeitungstechnologien ermöglichen die Adaptierung und Optimierung von Instandhaltungsstrategien. Darauf aufbauend bestehen große Potenziale, die Verfügbarkeit von Schienenfahrzeugen zu erhöhen und zusätzlich die Instandhaltungskosten komplexer Schienenfahrzeugsysteme deutlich zu reduzieren.

Im Zuge des gemeinsamen Projektes mit der Siemens Mobility GmbH wird eine allgemeine Systematik zur Erfassung und Bewertung der Instandhaltungsfähigkeiten, -voraussetzungen und -notwendigkeiten potenzieller Fahrwerksdiagnose-Kunden erarbeitet. Hierzu wird das vom wBw entwickelte Konzept zur Instandhaltungsoptimierung von statischen Fertigungsanlagen (Smart Maintenance) auf die Instandhaltung von Fahrwerken in der Schienenfahrzeugindustrie angepasst. Zusätzlich ist sowohl die Entwicklung eines Vertriebstools geplant. Das Erstellen einer systematischen und einheitlichen Analyse der Kunden sowie die Erarbeitung eines Leitfadens zur Auswahl passender Leistungsbündel für die Entwicklungsstufe des Kunden stehen im Fokus der Zusammenarbeit. Durch den Aufbau einer solchen Kundenbewertungs- und Zuordnungssystematik sollen sowohl ein tieferes Verständnis für die Bedürfnisse des Kunden als auch ein besseres Verständnis des Kunden für die Fahrwerksdiagnose-Produkte erzeugt werden. Siemens Mobility beweist mit dieser Entwicklungsrichtung erneut Innovationskraft und nimmt eine Vorreiterrolle im Bereich digitaler Geschäftsmodelle ein.

SIEMENS

Kooperationspartner: Siemens Mobility
A-8020 Graz

Lean Smart Maintenance (2019-2020)

Ziel des Projektes ist die Einführung von Lean Smart Maintenance (LSM) im Hinblick auf die Digitalisierung der voestalpine Weichensysteme. In der ersten Phase sind hierfür der Reifegrad hinsichtlich LSM erhoben, Optimierungspotenziale für eine erfolgreiche LSM-Einführung abgeleitet und hinsichtlich Kosten und Nutzen bewertet, sowie eine LSM Vision daraus abgeleitet worden. Auf Basis der detaillierten Kosten-/Nutzenanalyse wurden die Maßnahmen zu Paketen gebündelt und dementsprechend priorisiert. Die zweite Phase – Maßnahmenumsetzung – soll im 1. Quartal dieses Jahres mit der Generierung eines Kennzahlen-Cockpits mit Fokus auf instandhaltungsrelevanten Kennzahlen zur kontinuierlichen Überwachung der Prozesse gestartet werden. Die Umsetzung aller abgeleiteten Maßnahmen ist bis Ende 2021 mit dem Ziel, nachhaltig die Effi zienz und Effektivität der Instandhaltung zu steigern, angedacht.

voestalpine

Kooperationspartner:
voestalpine Weichensysteme GmbH

A-8740 Zeltweg

Teamorientiertes Anlagenmanagement (2018-2019)

Abteilungsübergreifende Teamarbeit ist dem Hersteller von nachhaltigen Publikationspapieren und Wellpapenrohrpapier im heinzel-Konzern ein großes Anliegen. Das Unternehmen steht nach laufenden Investitionen in seine Anlagentechnik einer gestiegenen Komplexität der Anlagenstruktur gegenüber, welche eine Weiterentwicklung der internen Organisation erfordert. Im Rahmen des Projektes "Teamorientiertes Anlagenmanagement" erfolgte die Analyse und Optimierung der Zusammenarbeit zwischen dem Anlagenbetreiber und der Anlageninstandhaltung.

Das Vorgehen beinhaltete zunächst die Erhebung des Soll- und Ist-Zustandes der Instandhaltungsorganisation. Die Durchführung einer Befragung mittels eines standardisierten Fragebogens, semistrukturierter Interviews über alle Ebenen und der am Anlagenmanagement beteiligten Bereiche sowie eine Semantikanalyse waren Teil der Erhebung. Anschließend folgten in gemeinsamen Workshops Diskussionen über das Fremdbild aus Assessorensicht und das Eigenbild des Unternehmens sowie ein Abgleich derselben. Die Ergebnisdarstellung erfolgte anhand des wBw-Reifegradmodells zur Beurteilung des Anlagenmanagements. Die nächsten Schritte beinhalteten die Identifizierung der größten Verbesserungspotenziale sowie die Ursachenanalyse. Die Maßnahmenableitung erfolgte in einem gemeinsamen Workshop, um mit praktikablen Lösungen den geforderten Soll-Zustand als gemeinsames Ziel von Produktion und Instandhaltung zu erreichen.

Laakirchen Papier AG

Projektpartner: Laakirchen Papier AG
A-4663 Laakirchen

Maßnahmen zur Standortoptimierung (2017-2019)

Die Fritz Egger GmbH & Co OG hat sich zum Ziel gesetzt, als erster Holzwerkstoffhersteller Lean Smart Maintenance einzuführen. Das wBw begleitet den Pilotstandort in Wismar (D) bei der Maßnahmenumsetzung unter anderem in den Themengebieten mobile Auftragsabwicklung, Shopfloor-Management, digitalisierte Planung und Kennzahlen für die Instandhaltung. Im Rahmen des Optimierungsprojektes wurde die Instandhaltungsorganisation mittels eines Reifegradmodells in 18 Kategorien bewertet und verbessert. Ziel ist die nachhaltige Effizienz- und Effektivitätssteigerung der Anlagentechnik sowohl am Standort in Wismar wie auch in der gesamten Egger Gruppe. Im Zuge der Optimierungen wurde das Potenzial der Anwendung von datenanalytischen Verfahren erkannt und durch ein Zusatzprojekt separat bearbeitet.

Fritz Egger GmbH & Co OG

Kooperationspartner:
Fritz Egger GmbH & Co OG

Umsetzung der Zertifizierungsvoraussetzung für ISO 55001 (2018)

Im Rahmen dieses Projektes sollen eine einheitliche Anlagenbewertung sowie eine Bewertung externer Dienstleister umgesetzt werden; zwei Maßnahmen, die in einem vorherigen Projekt (Ableitung von Zertifizierungsvoraussetzungen) definiert wurden. Eine einheitliche Anlagenbewertung ist für eine dynamische Instandhaltungsstrategieanpassung zur Erhöhung der Planungssicherheit sowie zur gezielten Schwachstellenanalyse und kritikalitätsbezogenen Budgetierung unerlässlich. Umso wichtiger war es Zellstoff Pöls, diese Maßnahme schnellst möglich umzusetzen, um sich auch in Richtung eines Asset Management Systems zu entwickeln. Ziel war es, mit einer einheitlichen Anlagenbewertung kritische Anlagen zu identifizieren und in Folge für die risiko- und/oder kostenkritischen Anlagen Detailanalysen durchzuführen, um aktuelle und potenzielle Risiken aufzudecken. Für die Kriterienbewertung wird ein 5-stufiger Prozess, der kontinuierlich durchgeführt aber auch an die vorherrschenden Anlagenbedingungen angepasst werden soll, angewendet. Diese Bewertung wird nach Kriteriendefinition und Definition der Ausprägungsstufen je Kriterium samt deren Gewichtung voll automatisiert erfolgen. Dazu wurde der Prototyp eines Lean Smart Maintenance Tools zur Kriterienbewertung, der in Kooperation mit BOOM Software entwickelt wurde, getestet.

Zellstoff Pöls AG

Kooperationspartner:
Zellstoff Pöls AG

Predictive Maintenance (2017-2018)

Gegenstand dieses Datenanalytik-Projekts ist die Vorhersage von Ausfällen an einer Pilotanlage. Eine der Herausforderungen besteht darin, dass es sich um eine Brownfield-Anlage handelt. Die Sensoren wurden im Rahmen des Projektes nachgerüstet, daher baut sich der Datenbestand, anhand dessen das Prognosemodell trainiert werden soll, erst auf. Die Nachrüstung der Anlage und die Bereitstellung der Daten wird vom Projektpartner evon übernommen. Das Projekt wird anhand des CRISP-DM-Prozessmodells bearbeitet. Ein wesentlicher Anteil in diesen Projekten ist das Datenverständnis und die Datenaufbereitung. Die beiden Schritte umfassen alle Aktivitäten, um die Daten zu einem standardisierten Gesamtbestand zu verdichten, auf dem das Analysemodell aufbaut. Für die Analyse wurde ein zweiphasiger Ansatz gewählt. Im ersten Schritt wurde ein Modell zur Anomalieerkennung erstellt. Die Anomalien wurden in vier zeitlich aufeinander abfolgende Kategorien unterteilt, um die Entstehung einer Anomalie frühzeitig anzeigen zu können. Das entwickelte Modell wurde bei der Anlage implementiert und löst bei einem definierten Schwellwert einen Alarm per SMS oder E-Mail aus. Die zweite Phase des Ansatzes wird ein Modell zur genaueren Ausfallsprognose beinhalten. Mit den Ausfällen bzw. den Rückmeldungen der Anomalieerkennung soll der Ausfallzeitpunkt der Anlage hinreichend genau vorhergesagt werden können.

Magna Steyr Fahrzeugtechnik

Kooperationspartner:
Magna Steyr Fahrzeugtechnik

ISO 55001 (2017)

Abgeleitet aus dem britischen PAS 55 wurde 2014 von der Internationalen Organisation für Standardisierung (ISO) ein Managementsystem entwickelt, welches mittlerweile zur normativen Grundlage der Anlagenwirtschaft geworden ist. Das Besondere dieser Norm ist, dass sie auf alle Anlagenarten, einschließlich immaterielle Werte wie Kompetenzen und Qualifizierungen Bezug nimmt, und es so erlaubt, den Wert der zu Erreichung der stratägischen Geschäftsziele notwendigen Assets (Anlagenvermögen) innerhalb der Organisation zu maximieren. Ziel der ISO 55001 ist somit die Integration eines Asset Management Systems mit Fokus auf umfassender Lebenszyklusorientierung und Steigerung des Unternehmenserfolgs durch die effiziente Nutzung physischer Anlagengüter. Den wesentlichen Vorteil dieses Managementsystems stellt die Vereinheitlichung der anlagenbezogenen Strategien und Prozesse sowie eine optimale Auslegung der Investitionen und operativen Betriebsaufwendungen mit dem Ziel der maximalen Wirtschaftlichkeit dar.

Zellstoff Pöls AG

Kooperationspartner:
Zellstoff Pöls AG

Asset Management (2017)

Ziel ist die Erhebung des Ist-Zustands für die Zertifizierung nach ISO 55001 – Asset Management bei der Zellstoff Pöls AG. Anhand des ausgewerteten Fragebogens wird eine Soll-Ist-Analyse durchgeführt um den Aufwand der ISO-Einführung ersichtlich zu machen und Verbesserungspotenziale der einzelnen Normkapitel aufzuzeigen. Da die Zellstoff Pöls AG bereits nach ISO 9001 zertifiziert ist und es in einigen Normkapitel Überschneidungen mit der ISO 55001 gibt, ist eine Sichtung dieser Dokumente sowie der internen Prozessbeschreibungen notwendig. Für jene Normkapitel, in welchen Verbesserungen für eine Zertifizierung nach ISO 55001 erfolgen müssen, werden Interviews mit betroffenen Schlüsselpositionen durchgeführt um im Anschluss Maßnahmen für die Erfüllung der Norm abzuleiten. Das Projektergebnis bildet ein Maßnahmenkatalog, welcher im Zuge des "ISO 55001 Assessments" erstellt wurde. In diesem wurden Maßnahmen zur Erreichung der Norm-Anforderungen und der Aufwand einer Zertifizierung nach ISO 55001 abgeleitet. Das Ergebnis des ersten Teilprojekts soll ein Maßnahmenkatalog für die Zertifizierung nach der Norm ISO 55001 – Asset Management sein.

Zellstoff Pöls AG

Kooperationspartner:
Zellstoff Pöls AG

Smart Maintenance (2016-2017)

Im Rahmen des Projektes Smart Maintenance erfolgt die Analyse und Optimierung der Instandhaltungsorganisation der Siemens AG am Standort Graz Eggenberg. Der Produzent von Fahrwerken für Schienenfahrzeuge sieht sich mit einer steigenden Komplexität der Anlagenstruktur konfrontiert, welche nicht nur eine Weiterentwicklung der internen Organisation erfordert, sondern auch die Optimierung der Kooperation mit Anlagenherstellern. Die besonderen Herausforderungen der Zusammenarbeit mit Anlagenherstellern sowie die Implementierung einer neuen Instandhaltungssoftware am Standort waren Anlass, die Instandhaltungsorganisation mit Unterstützung des wBw gesamtheitlich in Richtung Industrie 4.0 voranzutreiben.

SIEMENS

Kooperationspartner:
Siemens AG

Instandhaltungsoptimierung Egger Gruppe (2016-2017)

Im Rahmen dieses Projektes wird die Instandhaltungsorganisation des Egger-Werkes in Wismar (D) systematisch analysiert und optimiert. Ziel ist die nachhaltige Effizienz- und Effektivitätssteigerung der Anlagentechnik sowohl am Standort Wismar wie auch in der gesamten Egger-Gruppe. Basierend auf Fragebögen, Semantiktests und Interviews wurde der Ist-Zustand der Instandhaltung mittels eines Reifegradmodells in 18 Kategorien bewertet. In Workshops wurde festgelegt, welcher Reifegrad erreicht werden soll und welche Verbesserungspotenziale sich daraus ergeben. Schließlich folgte die Erstellung eines Maßnahmenkatalogs welcher bis Ende 2018 umgesetzt wird.

Fritz Egger GmbH & Co OG

Kooperationspartner:
Fritz Egger GmbH & Co OG

FFG Projekt "T-Flex" (2015-2017)

Das FFG-Projekt „Temperaturflexibilisierung im Schwachlastbereich des Betriebs von Nahwärmenetzen“ (T-Flex) untersuchte die Verringerung von Netzverlusten bestehender Nahwärmenetze in Schwachlastzeiten durch Netzabschaltung und den Einsatz zuvor dezentral geladener Speicher sowie die Einbindung von Solarthermie. Die technischen Fragestellungen und ausgearbeiteten Szenarien wurden vom wBw mithilfe einer dynamischen Investitionsrechnung sowie einer Sensitivitäts- und Risikoanalyse bewertet.

Projektkonsortium: Lehrstuhl Energieverbundtechnik (Projektleiter), Lehrstuhl wBw, FH Joanneum GmbH, Technisches Büro Harald Kaufmann GmbH.

FFG

Projektleiter:
Energieverbundtechnik (Montanuniversität Leoben)

Instandhaltung 4.0 (2014-2017)

Gegenstand dieses Projektes ist die Entwicklung eines Instandhaltungs-Leitstandes für Produktionsanlagen, der durch die Verknüpfung von verschiedenen Daten (Echtzeit-Maschinensteuerungsdaten, Condition-Monitoring-Daten, Vergangenheitsdaten, ...) und einem auf diese Daten zugreifenden Reaktionsmodell Ausfallzeitpunkte von Anlagen prognostiziert. Aufgabe des wBw ist es, ein Datenanalysemodell zu erstellen, um Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zu finden, die auf ein mögliches Ausfallverhalten hindeuten. Diese Zusammenhänge bilden die Grundlage für ein Regelwerk aufgrund dessen Instandhaltungs- und Qualitätssicherungsstrategien abgeleitet werden.

Projektkonsortium: Institut für Managementwissenschaften, Institut für Fertigungstechnik (beide TU Wien, Konsortialführer), Lehrstuhl wBw, Opel Wien GmbH, Fraunhofer Austria Research, Pimpel GmbH.

FFG

Projektleiter:
Technische Universität Wien