Smartes Instandhaltungs-Assistenzsystem für verfahrenstechnische Anlagen in Industrie 4.0

In der chemischen Industrie nimmt die Instandhaltung von verfahrenstechnischen Anlagen durch jährliche Kosten, die bis zu 20% der Anschaffungskosten der Anlage betragen, eine zentrale Rolle ein. Durch die steigende Komplexität von Anlagen und die immer kürzeren Rekonfigurationszyklen in Industrie 4.0 wird dieser Kostenanteil weiter steigen und erfordert daher effektive und effiziente Werkzeuge für die Unterstützung von Instandhaltungsprozessen. Trotz des stetigen Fortschritts der Informationstechnik treten Probleme in Bezug auf die Integration von realen Informationen und digitalen, anlagenbeschreibenden Dokumenten, mangelnde visuelle Transparenz von Arbeitsanweisungen und mangelhafte Rückführung von Änderungsinformationen nach Instandhaltungstätigkeiten auf. Als Ziel der vorliegenden Arbeit wurde definiert, ein smartes Assistenzsystem zur Unterstützung von Servicetechnikern und Instandhaltungsmanagern in Instandhaltungsprozessen für verfahrenstechnische Anlagen in Industrie 4.0 zu entwickeln, um die genannten Probleme zu adressieren. Zur Erreichung des Ziels der Arbeit weist das Konzept ein hochgradig dynamisches, graphenbasiertes, zentrales Datenmodell auf, welches zur Verknüpfung von Fließbildern, Anlagenkomponenteninformationen und Echtzeitsensordaten zur Generierung von Mixed Reality Arbeitsanweisungen genutzt werden kann. Das vorgestellte Konzept wurde implementiert und verifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass die entwickelte Lösung einen Beitrag zur Digitalisierung der Prozessindustrie leistet und die formulierten Anforderungen erfüllt. Die initial aufgestellten Forschungshypothesen konnten als relevant identifiziert und durch die Verifikation der prototypischen Implementierung bestätigt werden.