„Trends und Innovationen in der betrieblichen Praxis“ ist am 13.11.2015 das Thema des 6. Jahrestreffens der Betriebsingenieure in Frankfurt/Main. Diese Veranstaltung, die sich den täglichen Herausforderungen des betrieblichen Alltags rund um die Produktionsanlage widmet, wagt in diesem Jahr mit „Industrie 4.0“ auch einen Blick in die Zukunft

Die Jahrestreffen der Betriebsingenieure, die in der VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (GVC) organisiert sind, haben sich als wichtige Netzwerktreffen etabliert und sind inzwischen zu einer festen Größe im Veranstaltungskalender geworden. Nach dem Motto „Ohne uns läuft hier nichts“ tragen Ingenieure in der Produktion eine große Verantwortung und hohe Arbeitsbelastung. Dabei sind Fortbildungen und ein unternehmensübergreifendes Netzwerk eine wichtige Hilfestellung, um den Arbeitsalltag zu bewältigen. „Trends und Innovationen in der betrieblichen Praxis“ ist das Thema der diesjährigen Veranstaltung, die sich den täglichen Herausforderungen des betrieblichen Alltags rund um die Produktionsanlage widmet und mit „Industrie 4.0“ auch einen Blick in die Zukunft wagt.
Industrie 4.0 bezeichnet die vierte industrielle Revolution. Nach der Mechanisierung durch Wasser- und Dampfkraft zu Ende des 18. Jahrhunderts, der Massenfertigung mittels elektrischer Energie und Fließbandnutzung Ende des 19. Jahrhunderts sowie der verstärkten Elektronik- und IT-Nutzung seit den 1970er Jahren wird nun ein weiterer grundlegender Wandel in der industriellen Produktion erwartet.

Welche Herausforderungen kommen auf die Betriebsingenieure zu?
Der GVC-Vorsitzende Dr.-Ing Claas-Jürgen Klasen, Evonik Industries, sieht große Chancen aber auch Herausforderungen: „Von Industrie 4.0 versprechen wir uns Flexibilität und Geschwindigkeit, Kosteneinsparungen und Effizienzsteigerungen – dies vor allem auch für kleinvolumige Produktionen, zudem vielfältige Optimierungen der gesamten Wertschöpfungskette durch verbesserte Datenqualität. Aber noch weiß niemand, ob und wie Industrie 4.0 unsere Arbeitswelt verändern wird – und ob wir der Datenflut überhaupt sinnvoll Herr werden können.“
„Wir müssen unsere Betriebsingenieure auf diese neuen Entwicklungen vorbereiten. Hinter Industrie 4.0 stehen immer auch die Menschen, die diese umsetzen müssen, und in der Produktion sind Veränderungen auch mit einem gewissen Risiko verbunden. Sicherheit, Zuverlässigkeit und Anlagenverfügbarkeit besitzen bei den Betriebsingenieuren höchste Priorität. „Management of Change“ muss häufig gegen „never change a running system“ abgewogen werden, hier wollen wir Hilfestellungen geben.“, betonen die neuen Vorsitzenden des GVC-Fachbereichs „Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen“ Dipl.-Ing. Jens von Erden, BASF, und Dr. Christian Poppe, Covestro Deutschland, die die VDI-Initiative zur Unterstützung der Betriebsingenieure und zur Stärkung des Produktionsstandorts Deutschland weiter ausbauen wollen.
Im Folgenden werden die Schwerpunkte der Vorträge zusammengefasst und Lösungsansätze vorgestellt, um gemeinsam einen Dialog zu diesen aktuellen Thematiken zu beginnen

Dr. Thorsten Pötter, Bayer Technology Services AG, Leverkusen
▶ Industrie 4.0 und ihre Bedeutung für die Prozessindustrie
Spätestens seit der Hannover Messe 2013 ist der Begriff “Industrie 4.0” in aller Munde und wird schnell mit dem Maschinenbau und der Automobil-Industrie in Verbindung gebracht. Industrie 4.0 ist aber auch für die Prozessindustrie richtungsweisend. Die chemische Industrie hat durch ihre Innovationskraft seit jeher den technologischen Wandel und die verschiedenen Entwicklungsstufen der Industrialisierung maßgeblich mitgestaltet. Treiber für neue Technologien waren immer die Notwendigkeit der Steigerung von Produkt- und Prozessqualität sowie die Verbesserung der Sicherheitsstandards. Ausgewählte Beispielen zeigen wichtige Einsatzmöglichkeiten auf z. B. Wartungsunterstützung, intelligente vernetzte Feldgeräte, Chancen durch nahezu Echtzeit-Kommunikation der „Dinge“ für die Produktionslogistik. Ziel ist die intelligente Verzahnung der Produktion mithilfe moderner IT. In der digitalen Fabrik sollen vernetzte Einheiten eigenständig miteinander interagieren und so maßgeschneiderte individuelle Produkte in hoher Qualität liefern – und dies mit den Kostenstrukturen einer Großserie. Daraus lässt sich eine hohe Wertschöpfung für den Standort Deutschland ableiten und die Erwartungen sind hoch: das Bundeswirtschaftsministerium schätzt das Potenzial auf über 250 Milliarden Euro. Aber lassen sich diese Visionen in der Praxis wirklich umsetzen?


Ralf Schramm, InfraServ Gendorf Technik GmbH, Burgkirchen a.d.Alz
▶ Industrie 4.0 und ihre An- und Heraus­forderungen für die Instandhaltung
Industrie 4.0 mit allen Ableitungen wie Instandhaltung 4.0, Logistik 4.0 usw. beschäftigt mehr denn je die Wirtschaftsnation Deutschland und füllt die Wirtschaftsseiten fast aller Tageszeitungen und Fachzeitschriften. Meist wird das Thema sehr akademisch präsentiert. Auch Fachverbände, Industrieverbände und Beratungsgesellschaften nehmen für sich in Anspruch, umfassende (akademische) Kompetenz zu besitzen – die einen, um ihren Mitgliedern ein interessantes Gebiet zu präsentieren – die anderen haben für sich ein neues Vermarktungsprodukt ausgemacht.
Aber was ist eigentlich mit dem Menschen 4.0? Glauben die Menschen, die mit der Instandhaltung im Unternehmen beschäftigt sind, dass XX 4.0 eine industrielle Evolutionsstufe (mit Revolutionspotential) ist, wie die Unternehmensleitung zu vermitteln versucht?
Dazu ist eine objektive Analyse der Qualifikationsanforderungen aber auch eine Standortbestimmung und selbstkritische Betrachtung der eigenen Qualifikation erforderlich. Das Beispiel eines Instandhaltungsunternehmens zeigt, welche Teilschritte auf dem Weg zur Instandhaltung 4.0 realisiert wurden und werden, bzw. möglich sind. Daraus lassen sich die zukünftigen Anforderungen und Herausforderungen für die verantwortlichen Mitarbeiter in der Instandhaltung ableiten. Auch ein Blick in die Welt des Verbrauchers unter Berücksichtigung der demographischen Entwicklung hilft bei der Beantwortung der Frage: Wer bin ich und wo stehe ich bei der angekündigten rasanten Entwicklung von Industrie 4.0?

Dr. Dieter Traub, BASF SE, Ludwigshafen
▶ Digital plant for Life Cycle
Auch bei den Betreibern chemischer Großanlagen ist das Thema Industrie 4.0 ein heiß diskutierter Trend, der neue Geschäftsmodelle, höhere Produktivität und bessere Arbeitsbedingungen verspricht. Aber welche Voraussetzungen sind notwendig, um diese Vorteile praktisch realisieren zu können?
Die BASF verfolgt das Ziel der „Digital Plant“: zu jeder realen Anlage soll ein vollständiges digitales Abbild aus intelligent vernetzten Dokumenten sowie einem 3D-Modell verfügbar sein. Dieses digitale Abbild, das mit dem ersten gespeicherten Datum einer Anlage beginnt, überspannt den gesamten physischen Anlagenlebenszyklus. Es ist damit deutlich mehr als ein reines Planungsinstrument. Dementsprechend weit gefasst sind mögliche Anwendungsszenarien und abgebildete Inhalte.
Die hierzu notwendigen Funktionen digitaler Werkzeuge sind heute schon weitestgehend vorhanden. Herausforderung für das Projekt Digital Plant ist die Realisierung der notwendigen Veränderungen. Über den gesamten Anlagenlebenszyklus (Asset Life-Cycle) hinweg werden neue, digitale Prozesse implementiert – dies erfordert Mitarbeiter, die sich auf die entsprechenden Veränderungen einlassen und bereit sind, diese zukünftig eigenständig voranzutreiben. Erste Ergebnisse aus realen Anwendungsfällen zeigen, dass der gewählte Ansatz geeignet ist, die notwendigen Veränderungen zu leisten. Darüber hinaus bietet er Vorteile bezogen auf Änderungskosten und Realisierungszeit für eine Anlage und verspricht weitere deutliche Potenziale über den Anlagenlebenszyklus hinweg.

Torsten Nies, Bayer Technology Services GmbH, Leverkusen
▶ Herausforderung beim Management großer Stillstände
Im Bereich der chemischen Industrie mit steigendem Bedarf an Produktionskapazität bekommt das Thema Stillstandsabwicklung einen immer höheren Stellenwert. Man hat erkannt, dass durch weiter optimierte Abwicklung zusätzliche Produktionskapazität gewonnen werden kann, ohne dass man Neuinvestitionen tätigen muss. Hierzu muss der Betrachtungswinkel auf ein solches Ereignis deutlich erweitert werden, um alle Einflussgrößen erkennen und optimieren zu können. Auch die seit Jahren angewandten Methoden, die zunächst aus der Raffinerie- und petrochemischen Indus­trie übernommen wurden, werden immer weiter entwickelt, unter Berücksichtigung, das auf Grund der Prozesse und eingesetzten Chemie besondere Formen der Abwicklung von Stillständen erforderlich sind.
Welche methodischen Ansätze des Stillstands-Managements bei der Planung und Vorbereitung eines Stillstands gibt es und wie können sie für die chemische Industrie optimiert und verfeinert werden? Welche Begleitaspekte müssen zusätzlich berücksichtig werden, damit ein Stillstand möglichst optimal und reibungslos abgewickelt werden kann?

Ernst-Ulrich Rohe, Covestro Deutschland AG, Leverkusen
▶ Effiziente Abwicklung kleiner Anlagenabstellungen
In Erwartung immer kürzerer Abstellungen von Produktionsanlagen, ist die Steigerung der Effizienz von Stillstandsarbeiten unabdingbare Voraussetzung. Da die in „kleinen“ Anlagenabstellungen (bis 2.500 Personenstunden) durchzuführenden Arbeiten wie Reinigungen, Instandsetzungen, Revisionen und Modifikationen direkten Einfluss aufeinander haben, bedarf es einer detaillierten Planung. Diese soll für einen optimalen zeitlichen Ablauf der anfallenden Arbeiten sorgen und eine gegenseitige Gefährdung der verschiedenen Gewerke ausschließen. Um einen Gesamtüberblick zu erhalten hat sich für den Betriebsingenieur die Erstellung eines Stillstandsplans bewährt. Mithilfe kommerzieller Programme lassen sich die anstehenden Arbeiten in beliebiger Detailtiefe als Arbeitsabfolgen abbilden, um die Stillstandszeit zu optimieren und den kritischen Pfad festzulegen.
Normalerweise sind die Arbeiten in einem Stillstand nicht vollständig im Voraus zu planen. Die Herausforderung für den Betriebsingenieur ist, die Änderungen so in den Stillstand einzubauen, dass sie sich nach Möglichkeit nicht auf die Dauer der Abstellung auswirken. Hierfür werden dann zusätzliche personelle und maschinelle Ressourcen benötigt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Betriebsingenieur auf Personal zurückgreifen kann, welches sich im Anlagenumfeld auskennt und mit den Arbeiten vertraut ist. Auch die Aufsplittung in räumliche Abschnitte und die Aufteilung der Arbeiten auf unterschiedliche erfahrene Firmen oder eigene Werkstätten hat sich erfolgreich auf die flexible Abwicklung ausgewirkt. Um den Koordinationsaufwand zu verringern bietet sich das Konzept eines Generalunternehmers an. Dieser übernimmt die Koordination der ihm zugeteilten Gewerke wie Schlosser, Gerüstbau und Isolierer.
Routinestillstände von ein bis zwei Wochen lassen sich im optimalen Fall aus Modulen zusammenstellen, die durch „Extra“-Arbeiten ergänzt werden. Sind erfahrene Ressourcen nach dem Generalunternehmerprinzip flexibel einsetzbar und ein entsprechendes Ersatzteilmanagement etabliert, ergibt sich für den Betriebsingenieur die Möglichkeit, innerhalb kurzer Zeit einen Anlagenstillstand zu organisieren.

Dr. Karl-Günther Schütze, Evonik Technology & Infrastructure GmbH, Hanau
▶ Moderne Werkstoffe und deren Einsatzgebiete
Die in der chemischen Industrie vorherrschenden hohen Temperaturen und Drücke und – naturgegeben – die dauerhafte Beanspruchungen durch Chemikalien erfordern Werkstoffe, die auch unter extremen Bedingungen einsetzbar sind. Auf dem Markt für Werkstoffe steht dem Anwender aktuell eine Reihe von Neuentwicklungen zur Verfügung. Dazu gehören sowohl die nichtrostenden austenitischen Stähle als auch die sogenannten Duplex-Stähle. Bei den Nickelbasiswerkstoffen ist eine Entwicklung zu Legierungen mit hohen Chrom- und Molybdängehalten zu verzeichnen. Auch bei den Sonderwerkstoffen Titan, Zirkonium und Tantal gibt es eine Reihe neuer Legierungen mit besonderen Anwendungsgesichtspunkten.
Welche Vorteile und Charakteristika haben nun diese neuen Werkstoffe und was sind ihre Einsatzmöglichkeiten? Wie ist ihre Lebensdauer und Beständigkeit bei vergleichenden Korrosionsprüfungen? Können sie wirklich halten, was sie versprechen?

Marco Bormann, Dow Olefinverbund GmbH, Schkopau
▶ Neue Anforderungen an überwachungsbedürftige Anlagen durch die novellierte Betriebssicherheitsverordnung
Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) stellt ein umfassendes Schutzkonzept dar, das auf alle bei der Verwendung von Arbeitsmitteln und überwachungsbedürftigen Anlagen ausgehenden Gefährdungen anwendbar ist. Grundbausteine dieses Schutzkonzeptes sind eine geeignete Gefährdungsbeurteilung, der „Stand der Technik“ als grundlegender Sicherheitsmaßstab sowie entsprechende Schutzmaßnahmen und Prüfungen.
Am 01. Juni 2015 trat die neue BetrSichV in Kraft. Parallel dazu wurde die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) geändert, da der materielle Teil der Anforderungen zum Explosionsschutz dorthin verschoben wurde. Aufgrund dieser Neuregelungen ergeben sich nun für Arbeitgeber und Anlagenbetreiber geänderte und teilweise auch neue Anforderungen für den Betrieb von überwachungsbedürftigen Anlagen.
Beispielhaft dafür seien hier die neuen Verpflichtungen hinsichtlich der maximalen Prüffristen für Druckanlagenprüfungen als auch für Anlagen/Anlagenteile, die durch die zur Prüfung befähigte Person geprüft werden können, genannt. Des Weiteren werden Lüftungsanlagen, Gaswarn- und Inertisierungseinrichtungen als Bestandteil von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen zukünftig prüfpflichtig. Darüber hinaus ergeben sich z. B. auch durch die neue Nomenklatur zur Einstufung von Anlagenteilen zusätzliche Maßnahmen, die den Aufwand für die Implementierung der neuen Anforderungen in der betrieblichen Praxis erhöhen.
Welche Herausforderungen stellt die Umsetzung der neuen Regelungen der BetrSichV   für die Betriebsingenieure dar? Insbesondere unter den Gesichtspunkten knapper werdender Personalressourcen sowie steigendem Kostendruck – zumal es bis auf wenige Ausnahmen keine Übergangsregelungen gibt.


Dipl.-Ing. Jens von Erden, BASF SE, Ludwigshafen
▶ Mehrwert Maintenance – Overall asset effectiveness
Proaktive Instandhaltung gilt seit langem als die wirtschaftlichste und wirksamste Form, um die geforderte Verfügbarkeit prozessindustrieller Anlagen sicherzustellen. In der betrieblichen Praxis finden sich allerdings nach wie vor noch die Zeichen einer konventionellen reaktiven Instandhaltung, deren präventive Anteile durch die Erfüllung gesetzlicher Anforderungen dominiert werden. Hier sind die Betriebsingenieure Tag für Tag die Helden des Alltags.
Eingeschränkte Transparenz hinsichtlich der mittelfristigen Geschäftsanforderungen, fehlende Zielkongruenz, mangelnde ressourcentechnische und methodische Befähigung der Menschen in diesen Schlüsselfunktionen sowie das selbstverständliche Streben nach Wertschätzung und angemessener Entlohnung stellen nur einige der vielseitigen, meist nicht-technischen Herausforderungen bei der Umsetzung des proaktiven Lehrbuchkonzepts dar.
Umso wichtiger ist es aufzuzeigen, dass die Instandhaltung einen signifikanten Hebel bietet, um den Mehrwert der Gesamtunternehmung durch die kontinuierliche Optimierung der Anlagenzuverlässigkeit, die Steigerung der Instandhaltungskosteneffizienz bis hin zur zeitlichen Flexibilisierung von technischen Auftragskosten nachhaltig zu steigern.
Dabei ist die Schnittstelle zwischen Produktion und Technik der erfolgskritische Faktor. Der Betriebsingenieur ist das wesentliche Verbindungselement dieser Schnittstelle und besitzt mittels eines betrieblichen Asset Management Plans sowie einer etablierten Asset Effectiveness und Kostenerfassung das passende Navigationssystem. Eine Wegbeschreibung soll zeigen, wie die beteiligten Akteure die Reise hin zu einem echten Produktionspartner, der Mehrwert schafft, erfolgreich meistern können.

Dr. Sebastian Zeck, Consulting SZ, Freinsheim
▶ Herausforderung Generationenwechsel – VDI Zertifikatslehrgang
Die demographische Entwicklung der nächsten Jahre und Jahrzehnte wird dramatische Veränderungen in allen privaten und beruflichen Sektoren mit sich bringen und betrifft ganz besonders auch die Betriebsingenieure in der ­Prozessindustrie. Ihr Wissen beruht sehr stark auf Erfahrungen und weniger auf Lehrbücher. Zukünftig werden immer mehr Berufseinsteiger die sehr erfahrenen Ingenieure in der Produktion ersetzen müssen. Um diesen gewaltigen Wechsel zu erleichtern und dem Know-how-Verlust in einer Schlüsselposition des Produktionsprozesses entgegenzuwirken, bietet das VDI Wissensforum einen neu konzipierten Zertifikatlehrgang an.
Der „Betriebsingenieur VDI“ ist eine von Experten aus der Branche entwickelte praxisorientierte Qualifizierung. Sie umfasst den Besuch von sieben Seminarmodulen und schließt mit einer Zertifikatsprüfung und einem anerkannten Zertifikat ab. Zielsetzung des Qualifizierungs-Lehrgangs ist es, ein Verständnis für die Erfordernisse des Betriebes von prozesstechnischen Anlagen zu entwickeln. Die Teilnehmer erwerben interdisziplinäres Fachwissen in den Gebieten der Instandhaltung, des Planungsmanagements und des Asset Managements.
Erstmals werden Motivation, Inhalte und Organisation des VDI-Zertifikatlehrgangs vorgestellt und ein wichtiger Aspekt der Frage beantwortet: Quo vadis Betriebsingenieur?.