Das Unternehmen Herrenknecht aus dem baden-württembergischen Schwanau stellt Tunnelbohrmaschinen her. "Wartung bei so komplexen Anlagen wie Tunnelbohrmaschinen ist essenziell. Machen wir diese richtig, haben wir keine Ausfallzeiten und unser Job ist viel einfacher“, erklärt Hugh O’Hagan, Wartungstechniker auf Europas größter Infrastrukturbaustelle in London. Dort entsteht unter dem Namen High Speed Two (HS2) eine Schienenverbindung für bis zu 360 km/h schnelle Züge zwischen Englands Norden und London. Im Einsatz sind zwei Tunnelbohrmaschinen (TBM) von Herrenknecht, deren Zuverlässigkeit unter anderem auf der digitalen Wartungs- und Instandhaltungssoftware AX Smartenance von Festo beruht.
Mit bis zu 150 Metern Länge und Durchmessern von bis zu 17 Metern sind Tunnelbohrmaschinen von Herrenknecht wahre Giganten. Sie sind an vielen Infrastrukturprojekten auf der ganzen Welt daran beteiligt, Tunnel schnell und effizient vorzutreiben – ob am Brenner- und am Gotthard-Basistunnel in den Alpen oder bei Metrolinien in China, Katar und in den USA. Tunnelbohrmaschinen bestehen aus einer Vielzahl von Komponenten – überwiegend angetrieben mit Hydraulik wegen der großen benötigten Kräfte. Auch außerhalb des Tunnels erfüllen sie wichtige Aufgaben, wo beispielsweise der abgetragene Kies automatisiert wegtransportiert, parallel zerkleinert und aufbereitet als Verschalung wieder in den Tunnelbau integriert wird. Während des Bohrvorgangs sind Tunnelbohrmaschinen extremen Kräften und damit Verschleiß ausgesetzt.
Sollen komplexe Anlagen wie eine Tunnelbohrmaschine reibungslos funktionieren und teure Ausfälle vermieden werden, sind tiefe Einblicke in den inneren Zustand der Maschinen und eine lückenlose Wartung und Instandhaltung unerlässlich. Diese ist allerdings zeitaufwendig und umfangreich. Auch hat die Wartung bei Tunnelbohrmaschinen noch eine andere, besondere Dimension: Sie ist notwendig für die Werterhaltung. Tunnelbohrmaschinen werden im Rahmen neuer Geschäftsmodelle häufig zurückgekauft. Kunden könnten beispielsweise Vergünstigungen erhalten, wenn die Maschinen ordnungsgemäß und durchgehend gewartet (und diese Wartungen qualifiziert dokumentiert) werden, da Teile einer Tunnelbohrmaschine wiederverwendet werden können. Oft sorgten aber Wartungsarbeiten für zu lange und teure Ausfallzeiten. Außerdem war die Dokumentation auf Papier langsam, mühsam und komplex. „Damit konnten wir nicht zufrieden sein und suchten daher eine Software für eine optimierte Wartung und ein verbessertes Instandhaltungsmanagement“, erklärt Maximilian Vollmer, Systemingenieur IOT bei Herrenknecht.
Mit der digitalen Plattform Herrenknecht.Connected treibt Herrenknecht die Digitalisierung voran, und sorgt so für Innovation und digitale Transformation im Bereich Tunnelbau. Denn mit dieser Plattform erhalten Kunden von Herrenknecht Einblicke und Daten in nahezu alle Anlagen auf der Baustelle – von der Tunnelbohrmaschine während des Betriebs bis zur Abwasseraufbereitung. Kunden profitieren von dieser Innovation, denn sie können durch webbasierte Visualisierungen und Analysetools digitale Performance-Reports und Einblicke in die Cockpit-Monitore ihrer Maschinenfahrer erhalten. Kernfunktion dieser Software ist es, dem Baustellen- und Projektmanagement ein orts- und zeitunabhängiges Monitoring aller vortriebsrelevanten Daten zu erlauben. Dazu gehören vielfältige automatisierte Analysefunktionen, übersichtliche Dashboards und detaillierte Sensordatenauswertungen. In diese Plattform wollte das Unternehmen Herrenknecht nun auch eine moderne und anwenderfreundliche Wartungsmanagement-Software integrieren.
„Den Ansatz, eine eigene CMMS Software (Computerized Maintenance Management System) zu entwickeln, haben wir aber nach einigen Tests wieder verworfen“, ergänzt Vollmer. CMMS ist ein computergestütztes System, das Unternehmen dabei hilft, Wartungsaufgaben zu planen, zu verfolgen und zu dokumentieren, um die Effizienz und Lebensdauer ihrer Anlagen zu maximieren. Bei der Marktrecherche stießen die IT-Spezialisten von Herrenknecht dann auf AX Smartenance, die Wartungssoftware von Festo. Die Software erfüllt die spezifischen Anforderungen an Funktionen und ermöglicht den Zugriff auf Daten durch die mobile App oder per Webanwendung. Es ist eine CMMS Software für das ganze Team, die ein papierloses Instandhaltungsmanagement für Produktionsleiter, Techniker und Anlagenbediener ermöglicht. Wartungsaufgaben und -pläne können flexibel erstellt, vervielfältigt und anschließend ausgewertet werden. Die intelligente Maschinenverwaltung verbessert die schnelle Zusammenarbeit im Team und steigert die Effizienz des Wartungsmanagements.
„Was wir beeindruckend fanden, war die Tatsache, dass Festo die Software AX Smartenance selbst für seine Produktionsprozesse und Anlagen entwickelt hat und dort auch einsetzt“, so Vollmer und meint weiter: „Die Entwicklung der CMMS Software AX Smartenance entstand also nicht bei Softwareentwicklern eines fachfremden Systemhauses, sondern konkret dort, wo sie auch gebraucht wurde.“
Vor Ort auf der Tunnelbaustelle in London ist man ebenso von der CMMS Software angetan. Carlos Plata vom Herrenknecht Field Service meint dazu: „Die Bedienung ist intuitiv und einfach. Tatsächlich ist es so, dass nur einfache Lösungen auch wirklich von den Nutzern nachhaltig akzeptiert werden.“ Genau diese einfache und intuitive Bedienung war ein großer Vorteil und der Grund, warum sich Herrenknecht für die Integration von AX Smartenance entschied. Es waren nur kleine Anpassungen an die Besonderheit der Tunnelbohrmaschinen und das Corporate Design von Herrenknecht notwendig. Integriert in die Kunden-Service-Plattform von Herrenknecht, ist das CMMS AX Smartenance zuständig für das Wartungsmanagement der Tunnelbohrmaschinen sowie aller anderen wartungsrelevanten Maschinen und Anlagen auf einer Großbaustelle.
Für das Baustellen- und Projektmanagement bietet die Herrenknecht.Connected-Plattform die Funktion einer standort- und zeitunabhängigen Überwachung aller für den Tunnelbau relevanten Daten. Mit automatisierten Analysefunktionen, übersichtlichen Dashboards und detaillierten Auswertungen von Sensordaten. Dank der integrierten CMMS Software AX Smartenance von Festo sind eine transparente Überwachung und schnelle Reaktionen auf Probleme rund um das Thema Wartung und Instandhaltung möglich. Dadurch werden Prozesse verbessert, Ausfallzeiten reduziert, der Zeitaufwand in der Instandhaltung minimiert und damit die Kosten deutlich gesenkt. Durch die richtigen Daten und Informationen können vom Unternehmen fundierte Entscheidungen getroffen werden, was die Effizienz steigert.
Für Herrenknecht selbst bietet AX Smartenance tiefe Einblicke in den Zustand der Tunnelbohrmaschinen. Dadurch können Wartungsmanager Probleme frühzeitig erkennen und gezielt beheben. Funktionen wie eine bessere Ferndiagnose führen zu einer effizienteren Wartung und Instandhaltung. Darüber hinaus eröffnet eine solche digitale Plattform die Integration neuer Software-as-a-Service Geschäftsmodelle. „Auch Instandhalter und Mechaniker in der Maschine profitieren von AX Smartenance. Denn die Teams vor Ort können jetzt routinemäßige Aufgaben und Vorfälle direkt über die CMMS Software bearbeiten, melden und verfolgen. Alle wartungsrelevanten Dokumente wie Schaltpläne und Zeichnungen sind an einem zentralen Ort verfügbar. Das erleichtert die Arbeit der Wartungsteams erheblich und steigert die Produktivität“, so das Fazit von Carlos Plata (Herrenknecht Field Service).
Insgesamt bietet die digitale Transformation im Tunnelbau erhebliche Vorteile. Sie ermöglicht verbesserte und transparente Prozesse, erleichtert die Arbeit für die Mitarbeiter und erhöht die Maschinenverfügbarkeit. Durch die Integration einer Wartungssoftware kann zum einen proaktiv gehandelt werden, zum anderen können neue Strategien für Geschäftsmodelle entwickelt werden, um die Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.
Aber nicht nur im Tunnelbau, sondern in vielen anderen Branchen und Bereichen ist es wichtig, die Chancen der digitalen Transformation zu erkennen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um von neuen Technologien und Tools zu profitieren.