Herausforderungen in der Instandhaltung von Anlagen

Ungeplante Ausfallzeiten durch Instandhaltungsmaßnahmen machen mittlerweile elf Prozent des Unternehmensumsatzes aus. Eine gezielte Wartungsstrategie verlängert nicht nur die Lebensdauer von Anlagen und Maschinen, sondern senkt auch die Investitionskosten.

Unsere Expertenbefragung mit Fachleuten aus verschiedenen Branchen zeigt den aktuellen Stand und gibt einen Einblick in die vielfältigen Herausforderungen und Potenziale in der Instandhaltung. Die Ergebnisse haben wir in Form eines Whitepapers aufbereitet und veröffentlicht.

Teilnehmer*innen aus der Instandhaltung

Die Teilnehmenden aus der Instandhaltung verteilen sich auf folgende Bereiche:

  • Strategische Planung: 11 Teilnehmende
  • Operative Einsatzplanung: 5 Teilnehmende
  • Durchführung: 5 Teilnehmende

In der Auswertung der Expertenbefragung stellten die Branchen Automotive sowie Metallerzeugung und -bearbeitung mit jeweils fünf Teilnehmenden die größten Gruppen. Außerdem waren die Branchen Maschinenbau, der sonstige Fahrzeugbau sowie die Luft- und Raumfahrt vertreten. Fast die Hälfte der Befragten arbeitet in großen Unternehmen mit über 50 Millionen Euro Jahresumsatz und über 250 Mitarbeitenden.

So lief die Umfrage ab

Das Fraunhofer IPK in Zusammenarbeit mit der CONTACT Software GmbH führten die Befragung durch. Im April und Mai 2023 fand online ein Pretest statt. Auf Basis der Ergebnisse überarbeitete das Forschungsteam den Fragebogen, mit dem die eigentliche Expertenbefragung von Mitte Februar bis Ende Juni 2024 erfolgte.

Die Teilnehmer*innen wurden per E-Mail, Telefon und persönlicher Ansprache auf Messen auf die Umfrage aufmerksam gemacht und führten sie online durch.

Die Expertenbefragung umfasste 22 Fragen, unterteilt in sechs Kategorien:

  • Unternehmen und Person
  • Beschreibung der Aufgabenfelder
  • Arbeitsorganisation
  • Informationszugänglichkeit für die Aufgabenerfüllung
  • Bewertung der Informationsqualität
  • Einsatz Tools für die Aufgabenerfüllung

Fünf zentrale Ergebnisse der Befragung

  1. Weniger Stillstand durch bessere Planbarkeit: Die Umfrage hebt die Planbarkeit als einen entscheidenden Faktor für die Effizienz der Instandhaltung hervor. Die Befragten betonten, dass unvorhersehbare Ausfälle und die Schwierigkeit, optimale Wartungsintervalle festzulegen, zu erheblichen Problemen führen können. Wer Wartungsintervalle optimal plant, verringert Stillstandzeiten und steigert die Produktivität. Die operative Einsatzplanung versucht, ungeplante Ausfälle weitgehend zu vermeiden, um die Einsatzplanung zu erleichtern.

    Im Rahmen der Durchführung spielen darüber hinaus die planbare Zeit zwischen Instandhaltungsvorgängen als auch die Dauer der eigentlichen Tätigkeit eine wesentliche Rolle.

  2. Herausforderungen durch den Fachkräftemangel: Der Mangel an qualifiziertem Personal stellt eine erhebliche Herausforderung für die Instandhaltung dar. Sowohl die Verfügbarkeit von Fachkräften als auch deren Qualifikation stellen für die Befragten ein Problem dar. Um dem zu begegnen, wird der Einsatz digitaler Geräte als beste Qualifikationsmaßnahme angesehen.

  3. Ausfälle durch fehlende Ersatzteile: Insbesondere der Automobilsektor und der Fahrzeugbau stufen die rechtzeitige Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Werkzeugen als kritisch ein. Fehlende Ersatzteile können zu Produktionsausfällen und Verzögerungen führen. Der Einsatz eines digitalen Ersatzteilmanagements wird als mögliche Lösung genannt, aber noch nicht flächendeckend umgesetzt.

  4. Informationen schneller finden: Die Befragten sehen ein effizientes Informationsmanagement als wichtigen Faktor für die Effizienzsteigerung in der Instandhaltung an, da es den schnellen und einfachen Zugriff auf relevante Informationen ermöglicht. Eine klare Datenstruktur und die Digitalisierung von Informationen tragen dazu bei, die Suchzeiten zu verkürzen und die Entscheidungsfindung zu verbessern. Digitale Daten lassen sich zwar grundsätzlich schwieriger strukturieren, reduzieren aber den Suchaufwand merklich.

  5. Digitalisierung und Einsatz neuer Technologien: Das Whitepaper beleuchtet den potenziellen Einsatz digitaler Lösungen wie Predictive Maintenance, Digitale Zwillinge und cloudbasierte IoT-Plattformen. Allerdings zeigt die Befragung, dass viele Unternehmen diese Technologien noch nicht umfassend nutzen. Es wird betont, dass die Einführung digitaler Lösungen einhergehen muss mit einem auf das Unternehmen abgestimmten Informationsmanagement.

Was bedeutet das für die Instandhaltung?

Die Expertenbefragung identifiziert drei Schwerpunkte: den Personaleinsatz, die konkreten Herausforderungen im Arbeitsalltag sowie das Informationsmanagement. In der Mitarbeiterqualifikation liegen demnach große Verbesserungspotentiale. Dabei sehen die Befragten den Einsatz digitaler Geräte als beste Qualifikationsmaßnahme an.

Vernetzte Produktionsanlagen erleichtern Wartungsarbeiten und deren Planung.

Die befragten Personen berichten auch die Ersatzteilverfügbarkeit als große Herausforderung. Hier unterstützt in einigen Fällen bereits ein digitales Ersatzteilmanagement, welches nur bedingt Abhilfe schafft. Grundlage für die erfolgreiche Integration digitaler Assistenzsysteme ist ein auf das Unternehmen abgestimmtes Informationsmanagement, denn die Suche nach Informationen nimmt derzeit einen Großteil der Arbeitszeit ein.

Die Zahlen zeigen, dass digital vorliegende Informationen schneller gefunden werden und somit die Informationssuche weniger Arbeitszeit in Anspruch nimmt. Voraussetzung dafür sind digitale Informationsstrukturen, die bei den befragten Unternehmen aber nur zum Teil vorliegen – viele speichern ihre Daten nach wie vor analog.

Der Weg zur Digitalisierung führt immer über den Pfad der Datenmigration. Das heißt, bestehendes Informationsmanagement muss weg vom Papier, auch in der operativen Instandhaltung.


Laden Sie jetzt das vollständige Whitepaper herunter und erhalten Sie detaillierte Einblicke in den IST-Zustand der Instandhaltung in deutschen Unternehmen.


Welche spezifischen Herausforderungen sehen Sie in Ihrem Unternehmen im Bereich der Instandhaltung? Teilen Sie Ihre Gedanken und Erfahrungen in den Kommentaren!

Digitalisierung für die hohe See

Die Sonne scheint in Hamburg, die milde Herbstluft ist in Bewegung. Dabei hatte ich mich perfekt für Regenwetter ausgerüstet. In einem Konferenzhotel direkt am Hafen versammeln sich Anfang Oktober Schiffbauer aus aller Welt zum CADMATIC Digital Wave Forum. Das User Meeting lädt ein, CADMATICs CAD-Anwendung für den Schiffbau zu erleben und aus erster Hand von aktuellen Trends, Produkterweiterungen und Neuentwicklungen zu erfahren. Das Highlight: CADMATIC Wave, eine integrierte CAD-PLM-Lösung speziell für den Schiffbau, die CADMATIC zusammen mit CONTACT entwickelt.

Modellvisualisierung vereinfacht Datensuche und Zusammenarbeit

Nach dem ersten Kaffee sortieren wir uns allmählich in den Konferenzsaal, der Vormittag ist gefüllt mit Zahlen und Fakten rund um CADMATICs Digitalisierungsstrategie. Am Nachmittag präsentiert unser Geschäftsführer Maximilian Zachries den rund 200 Teilnehmenden CADMATIC Wave. Wir demonstrieren erste Funktionalitäten des integrierten Produktdatenmanagements (PDM) und sehen einige gezückte Telefone, um schnell ein Foto von der Neuerung zu machen. Ich bin etwas aufgeregt, jetzt ist es offiziell. Jetzt muss auch das Datenmodell her. Und das ist gar nicht so einfach.

Cadmatic's Atte Peltola introduces the audience to Cadmatic Wave

Atte Peltola von CADMATIC präsentiert CADMATIC Wave. (© CADMATIC)

Der Ruf aus allen Ecken nach einem Datenmodell für den Schiffbau trägt mich durch die drei Hamburger Tage. In meinen Gesprächen auf der Konferenz wird deutlich, dass die Informationen, die im Schiffsentstehungsprozess benötigt und erzeugt werden, am Modell verortet werden können müssen. Modellzentriert also: die Schiffsgeometrie wird inklusive Equipment, Ausstattung und Logistik visualisiert. Über die einzelnen Teile des Modells lassen sich Informationen abrufen und hinzufügen. Modellvisualisierungen ermöglichen für alle beteiligten Gewerke eine gemeinsame und intuitive Sicht auf das Schiff und vereinfachen unter anderem die Informationssuche erheblich. So werden Engineering-Tätigkeiten und die Zusammenarbeit, auch mit Partnern, effizienter.

Datenmodell auf Basis der Schiffsgeometrie birgt Herausforderungen

Als ich mich mit einem Mitarbeiter der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens (NTNU) unterhalte, stellt sich uns allerdings die Frage: Ist die geometrische Form überhaupt geeignet, um darüber eine generische Produktstruktur für die Datenhaltung im PDM zu generieren? Als Platzhalter in einem Datenmodell gibt es in so einem Schiff immerhin ziemlich viele Orte. Und ich nehme das hier mal vorweg: Datenmodelle organisieren sich normalerweise über die Prozesse in der Produktentstehung und nicht über die Geometrie eines Schiffsmodells. Ich bin gespannt, wie wir diese Herausforderung in CADMATIC Wave lösen werden.

Die Abendveranstaltung findet auf der Cap San Diego statt, einem Museumsschiff im Hamburger Hafen. Das rustikale Flair eines Schiffsbauchs und ein reichlich gedecktes Buffet schaffen eine gemütliche Atmosphäre für angeregte Unterhaltungen. Ich führe Gespräche über das Leben in Finnland und Norwegen und über den Unterschied zwischen Informations- und Datenmanagement. Der Abend endet stürmisch und regnerisch, endlich kommt meine Regenausrüstung zum Einsatz und ich komme trocken und warm ins Hotel zurück.

SEUS hebt europäischen Schiffbau auf die nächste Effizienzstufe

Auf dem CADMATIC Digital Wave Forum treffe ich auch zum ersten Mal meine Konsortialpartner aus dem Projekt Smart European Shipbuilding (SEUS). Darunter neben Vertreter:innen der NTNU und von CADMATIC auch Mitarbeitende von zwei Werften, der norwegischen Ulstein Group und der spanischen Astilleros Gondan SA. SEUS ist ein EU-gefördertes Forschungsprojekt mit dem Ziel, eine integrierte CAD- und PLM-Lösung für den Schiffbau zu entwickeln. Dabei wollen wir noch über die Funktionalitäten hinausgehen, die wir in CADMATIC Wave entwickeln. Beispielsweise mit einem Knowledge Management und der Nutzung von KI für die Suche innerhalb von Produktdaten.

In diesem Zusammenhang spielt uns die breite Aufstellung unserer Forschungsabteilung CONTACT Research in die Hände. Einerseits forschen wir in der Research Area Digital Lifecycle Management an Digitalisierungsstrategien für verschiedene Branchen. Andererseits zählt auch Künstliche Intelligenz zu unseren Forschungsschwerpunkten. Mit der KI-Produktdatensuche, wie wir sie in SEUS implementieren wollen, können wir also unser selbst auferlegtes Credo „Bringing artificial intelligence into the engineering domains“ mit Leben füllen.

Drei Tage in Hamburg gehen zu Ende und es bleiben drei starke Eindrücke:

  1. Es ist notwendig, ein abstraktes Datenmodell für den Schiffbau zu entwerfen. Eines, das im Kern die Module eines Schiffes enthält und dennoch auf die speziellen Bedürfnisse jedes Schiffbauers angepasst werden kann. Dieses Datenmodell muss eng mit dem Entwicklungsprozess verknüpft sein.
  2. Der persönliche Austausch und das persönliche Kennenlernen sind für mich in diesem mir neuen Arbeitsbereich eine bereichernde Erfahrung. Und dieses positive Gefühl motiviert mich weiter in meiner Arbeit im SEUS-Projekt.
  3. Regensachen sind in Hamburg Pflicht.