BWK Jahrestagung 2018 - Wasserwirtschaft 4.0
Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Hochschule Harz / Wernigerode, 27.09.2018
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www.hws-halle.de
HWS GmbH
Bereich Wasser/Abwasser, Heiko Beelitz
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Geschäftsfeld- und Beteiligungsstruktur der Stadtwerke Halle GmbH
Wernigerode, 27.09.2018 2 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
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HWS GmbH - Allgemeine Unternehmensdaten
Wernigerode, 27.09.2018 3 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
(Stand: 31.12.2017)
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Struktur Bereiche HWS GmbH
Wernigerode, 27.09.2018 4 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Geschäftsführung
Referat der Geschäftsführung
Betriebsrat
Zentrallabor*
Bereich Entsorgungsdienste
Bereich Gebäudereinigung
Bereich Vertrieb
Bereich Wasser/Abwasser
Bereich Finanzen/ Rechnungswesen/
Einkauf
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Bereich Wasser/Abwasser
Wernigerode, 27.09.2018 5 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Bereich Wasser/Abwasser
Abteilung Investitionen
Abteilung Klärwerke
Meisterbereich Kläranlagen
Leitwarte Wasser/ Abwasser
Abteilung Wassertechnik
Meisterbereich Netz- und Anlagen-
überwachung
Meisterbereich Instandhaltung
Netze
Abteilung Abwassertechnik
Meisterbereich Kanalnetz
Meisterbereich Mehrwerks-bedienung
Abteilung E-Technik/
Automatisierung
Meisterbereich Automatisierung/
Elektro
Abteilung Geo-
Dienstleistungen
Stabsstelle Gewässerschutz/ Altlasten/Abfall
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Bereich Wasser/Abwasser
Wernigerode, 27.09.2018 6 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Trinkwasserversorgung der Stadt Halle
Trinkwasser-Bereitstellung 2017 Stadt Halle 11,71 Mio. m³ Dritte 7,45 Mio. m³ (Merseburg, WAZV, DOW) Die Versorgung erfolgt zu 100 % über Fernwasser aus Harz und Elbaue. Das Wasserwerk Beesen wird in Reserve gehalten. Trinkwasserverteilung Versorgungsleitungen 777 km Hausanschlussleitungen 272 km Anzahl Hausanschlüsse 27.800 Stück Behälterkapazitäten 32.000 m³ Pumpwerke/Druckerhöhung 2 Stück
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Bereich Wasser/Abwasser
Wernigerode, 27.09.2018 7 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Abwasserentsorgung der Stadt Halle und der Gemeinde Schkopau & Kabelsketal
Abwassernetz 2017 Haltungen 939 km Druckrohrleitungen 76 km Hausanschlusskanäle 242 km Pumpstationen 177 Stück Abwasserreinigung Kläranlage Nord 300.000 EW Kläranlage Gröbers-Benndorf
10.000 EW Kläranlage Raßnitz 6.500 EW Kläranlage Landsberg* 10.000 EW Durch die Kläranlagen der HWS wurden 2017 ca. 17,4 Mio. m³ Abwasser gereinigt und in die Vorfluter Kabelske, Weiße Elster und Saale abgegeben. *Betriebsführung durch HWS bis 31.05.2017
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8 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Mengengerüst Betriebsmittel Netze:
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Betriebsmittel Quantität
Trinkwassernetz ca. 800 km
Absperrarmaturen (Schieber, Absperrklappen) 12.362
Hydranten 6658
Be- und Entlüftungseinrichtungen ca. 230
Rückflussverhinderer ca. 100
Schachtbauwerke mit Einbauten ca. 25
Messeinrichtungen ca. 200
Spülungen und Endstrangspülungen 500 Stellen + Sonderspülungen
Anlagen (Pumpstationen und Behälter) 30
KKS 12
Probeentnahmestellen ca. 70
Betriebsmittel Quantität
Schächte und Haltungen ca. 26.000
Pumpstationen 180
Sonderanlagen 60
Einleitstellen ca. 200
Trinkwasser
Abwasser
∑ 20.187
∑ 26.440
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Wernigerode, 27.09.2018 9 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Digitalisierung in der Unterhaltungsplanung bedeutet für die HWS GmbH eine durchgängige Digitalisierung bzw. digitale Führung der Instandhaltungsprozesse im Bereich der Netze und Anlagen.
Aktuell: - ausgewählte Prozesse in der Inspektion sind bereits digitalisiert
-> Hydranten, Haltungen, Schächte und Regeneinläufe
- LovionBIS als Inspektionslösung mit mobiler Datenerfassung (Tablet)
- keine automatisierte Weiterverarbeitung der Daten und durchgängige Prozeßunterstützung vorhanden
Unterhaltungsplanung
Wartung Instandsetzung Inspektion
Instandhaltung Netze und Anlagen
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Wernigerode, 27.09.2018 10 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Status Quo:
erhöhte Anforderungen an die Wasser- und Abwasserprozesse im Rahmen der HWS Optimierungsprogramme mehr Effizienz, Qualität und Kundenorientierung
betriebsunterstützende Softwaresysteme erfüllen zur Zeit nicht alle aktuellen Anforderungen
verschiedene vorhandene Systeme (SAP, IS-U, Smallworld GIS, LovionBIS, K2000, WinCC, ENTAM, D3, Laborsoftware, MS Office, ...) aber keine durchgängigen Lösungen, hoher manueller Schnittstellenaufwand
keine übergreifenden Prozessinformationen sowie durchgängige Prozessunterstützung (meist nur Abteilungssicht und keine zusammenhängende Sicht) und Unterstützung vernetzter Prozesse
aufwendiges Reporting und Kennzahlenerhebungen (manuelle Ermittlung aus verschiedenen Systemen und manuellen Aufzeichnungen)
Instandhaltungsprozesse umfassen ca. 2.000 km Netz (Abwasser und Wasser) und ca. 110.000 Betriebsmittel
Eine effiziente Erfassung und Auswertung der Zustände aller Betriebsmittel ist aktuell nicht möglich. Eine vollumfängliche zustandsorientierte Instandhaltungsstrategie ist damit zurzeit nicht umsetzbar.
Abrechnung der Instandhaltungsprozesse erfolgt zur Zeit ausschließlich manuell durch Eingabe in SAP
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Wernigerode, 27.09.2018 11 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Aktuelles Digitalisierungsprojekt: „Erweiterung Betriebsinformationssystem“ zur vollständigen digitalen Abbildung und Unterstützung der Instandhaltungsprozesse und letztlich der Unterhaltungsplanung.
Chancen: - Optimierung der Instandhaltungsprozesse
- Verbesserung Datenvernetzung und Schnittstellenmanagement
- Kostenoptimierung
- verbesserte Abläufe in der Instandhaltungsplanung
- Erweiterte Unterstützung der Mitarbeiter in deren Tätigkeiten
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Wernigerode, 27.09.2018 12 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Teilziel Instandhaltung Netze:
vollumfängliche Unterstützung der Hauptprozesse Inspektion, Wartung, Instandsetzung, von der Planung bis hin zur Steuerung, Durchführung, Dokumentation und Abrechnung mit weiterem Ausbau der mobilen Datenerfassung,
z.B.: Netzspülungen Trinkwasser und Abwasser, Kanalnetzinspektion, Armaturenwartung Trinkwassernetz, Dichtheitsprüfungen (Geräuschpegellogger etc.)
Definition der Aufgabe
(Betriebsmittel und Art)
Durchführung vor Ort
mobile Datenerfassung
Prüfung und Abschluß
Innendienst
Ressourcenplanung
Zeit , Personal, Technik
Planungspool
Freigabe Aufgaben
aus Planungspool
kaufmännischer
Abschluss
Quelle: Lovion GmbH , Produkt LovionBIS
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Wernigerode, 27.09.2018 13 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Teilziel Instandhaltung Netze:
Einbindung aller beteiligten Systeme für eine möglichst vollautomatische und effiziente Prozeßunterstützung unter Beachtung der organisatorischen Randbedingungen
Schaffung von medienbruchfreien digitalen Arbeitsprozessen innerhalb einer Systemlösung
Teilprozess Instandhaltung System Schnittstelle
Aufgabenplanung und Verwaltung LovionBIS
Inspektion Betriebsmittel LovionBIS mobil (z.B. Tablet)
Auswertung Inspektionsergebnisse LovionBIS
Instandsetzung Betriebsmittel EnTam
Abrechnung SAP / PM
digitale Übertragung der Aufträge an das mobile Gerät (WLAN oder Mobilfunk)
digitale Rückübertragung Status und Ergebnisse ins Firmennetz (WLAN oder Mobilfunk)
digitale Generierung und Übertragung der Instandsetzungsaufträge
digitale Übertragung der Leistungsabrechnung
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Wernigerode, 27.09.2018 14 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Teilziel Instandhaltung Anlagen:
Aufbau einer digitalen Anlagendokumentation
vollumfänglich digitale strukturierte Abbildung der vorhandenen technischen Anlagen innerhalb einer Softwarelösung als Basis für eine moderne Instandhaltungslösung z.B.: für Pumpstationen, Sonderbauwerke, Kläranlagen, Schieberbauwerke
Anlagenliste
Anlagenstruktur Verortung Anlage Details Anlagenteil
Quelle: Lovion GmbH , Produkt LovionBIS
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Wernigerode, 27.09.2018 15 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Teilziel Report und Kennzahlen:
Realisierung eines automatisierten Report- und Kennzahlensystem
- automatische Erfassung von relevanten Daten aus den digitalisierten Prozessabläufen
- regelbasierende Aufbereitung und digitale Bereitstellung der Daten
- direkte grafische Visualisierungen von Ergebnissen in der Kartendarstellung
z.B.: Ergebnisse Kanalnetzinspektion, Berichte für zustandsorientierte Instandhaltung
Kanalnetzzustand
Grün: Zustandsklasse 3 - 5
Gelb: Zustandsklasse 2
Orange: Zustandsklasse 1
Rot: Zustandsklasse 0
Quelle: Lovion GmbH , Produkt LovionBIS
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Wernigerode, 27.09.2018 16 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Teilziele:
Realisierung eines automatisierten Report- und Kennzahlensystem
- automatische Erfassung von relevanten Daten aus den digitalisierten Prozessabläufen
- regelbasierende Aufbereitung und digitale Bereitstellung der Daten
- direkte grafische Visualisierungen von Ergebnissen in der Kartendarstellung
z.B.: Ergebnisse Kanalnetzinspektion, Berichte für zustandsorientierte Instandhaltung
Meldungen aus Inspektion
Verortung
Meldungen
Quelle: HWS GmbH, System LovionBIS
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17 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
erwartete Effekte:
Steigerung der Prozesstransparenz, Dokumentationstiefe und -qualität
optimierte Kostenverfolgung und -erfassung
Aufwandsminimierung für Reporte und Kennzahlenermittlung
Ablösung manueller Erfassung von Arbeitszeiten / -leistungen
effektiveres Instandhaltungs- und Netzmanagement
Steigerung der Rechtssicherheit von Entscheidungen sowie kürzere Entscheidungszeiten
Unterstützung der Einhaltung und Kontrolle von rechtlichen Rahmenbedingungen
Erhöhung der Darstellungstiefe von Anlagen mithilfe einer Anlagendokumentation
Historisierung aller Aktivitäten und Aufwendungen an den jeweiligen Betriebsmitteln auf Lebenszeit
Wissensmanagement (Erhalt des Fachwissens trotz Generationswechsel; zentralisierte digitale
Dokumentationsablage, Unterstützung der Mitarbeiter bei wechselnden Aufgaben durch
aufgabenorientierte Informationsunterstützung „Netzdetailwissen für Jedermann“)
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18 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Risiken:
höhere Abhängigkeit von der IT-Lösung, Prozessanpassungen bedürfen meist auch einer Anpassung
der IT-Lösung
Akzeptanz der Mitarbeiter (Transparenz, Komplexität, neue Arbeitsweisen)
Schulungskonzept: Schulungen sind wesentlicher Erfolgsfaktor bei der Einführung!
höhere Anforderungen an die Bediener
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Durchführung Prozess-Analyse IST-Prozesse und Definition der SOLL-Prozesse
Erstellung einer Sollkonzeption
Prüfen des vorhandenen Systemumfelds auf Eignung (Soft und Hardware + mobile Endgeräte)
Kosten- und Aufwandsschätzung
Schaffung der Akzeptanz aller Kollegen und Mitarbeiter + rechtzeitige Einbeziehung aller MA im Projekt
Bereitstellung der benötigten Ressourcen (Personal + finanzielle Mittel)
Voraussetzungen für eine erfolgreiche Projektumsetzung:
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Wernigerode, 27.09.2018 20 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
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Startbildchirm - Aufgabenübersicht und Auswertung Abarbeitungsstand
Ausblick – LovionBIS Desktop - Meisterarbeitsplatz
Wernigerode, 27.09.2018 21 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
vordefinierte
Planansichten
Lokatoren für
Suchfunktion
Anlagenliste zur schnellen
Auswahl / Sprung zur Anlage
Übersichten und Statistiken zur
Auftragsbearbeitung
Bestandsplan thematische Karten Reporte
Quelle: Lovion GmbH , Produkt LovionBIS
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Instandhaltungsplanung am Beispiel Hydrantenwartung
Ausblick – LovionBIS Desktop - Instandhaltungsplanung
Wernigerode, 27.09.2018 22 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Übersicht Status Aufträge
Grün = erledigt
Rot = noch zu bearbeiten
Auftragsgebiet
räumliche Lage der
Aufträge mit Status
Auftragsfilterung
Quelle: Lovion GmbH , Produkt LovionBIS
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Ausblick: LovionBIS mobile Aufgabenbearbeitung
Wernigerode, 27.09.2018 23 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Anwendungsauswahl Aufgabenbereiche Aufgabenübersicht Aufgabendurchführung
Mobile Anwendung auf iOS-Basis (Smartphone und Tablet)
View – Bestandspläne
Task – Arbeitsaufgaben
Time Sheet - Zeitabrechnung
Gruppierung nach Aufgaben-
typen
Detailansicht und Infor-
mationen zu den Aufgaben
Datenerfassung während der
Auftragsbearbeitung u.a. mit
Checklisten und Auswahllisten
Quelle: Lovion GmbH , Produkt LovionBIS
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Digitalisierung Hausanschlussprozess
- gemeinsames Projekt Abteilung Anschlußwesen und Bereich Wasser/ Abwasser, „Modernisierung Hausanschlussprozess“
- Herstellung einer Beziehung zwischen den technischen Netzanschlussobjekten im Smallworld GIS und den Anlagen im SAP IS-U
- Festlegung der benötigten Daten aus dem Hausanschlussprozess für die technischen Prozesse bei TW
- Datenaustausch vom IS-U zum Smallworld-GIS, Hydraulik-Software und GEP über geschaffene Datenbeziehung
- Nutzung der technischen Kundendaten zur Optimierung des Netzbetriebes und der strategischen Planung, Reduzierung von aktuell hohen Aufwendungen für die manuelle Datenübernahme
weitere geplante Projekte im Rahmen der Digitalisierung 4.0
Wernigerode, 27.09.2018 24 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
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Netzdatenrevision und Einführung Qualitätsmanagement in der Netzdokumentation
- Revision der aktuellen Netzdaten in Hinblick auf die erhöhten Anforderungen durch aktuelle Projekte und die durch die Digitalisierung gestiegenen Anforderungen an die Datenaktualität – und tiefe
- Einführung einer Qualitätsmanagementlösung für die Netzdokumentation (DVGW GW 130)
- Einführung von Prüfmethoden zur Sicherstellung der fachlichen und strukturellen Integrität der technischen Daten
weitere geplante Projekte im Rahmen der Digitalisierung 4.0
Wernigerode, 27.09.2018 25 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
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Einsatz Laserscanning und Panoramafotografie in der Anlagendokumentation
- Ziel 3D Dokumentation aller Bauwerke und Stationen
- „Begehung“ im Innendienst -> Reduktion von Aufwendungen bei der Planung und bei der Einweisung und Schulung von Mitarbeitern
- beliebiges Abgreifen von Maßen
Prüfung und geplante Einführung neuer Technologien
Wernigerode, 27.09.2018 26 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Quelle: HWS GmbH, Laserscandaten APW Neustadt und AW Sonderbauwerk aus Abwassernetz von Halle
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Einsatz von UAV‘s (z.B: Drohnen) zur Vermessung, Anlagendokumentation, Netz- und Trassenüberwachung sowie Prüfung zusätzlicher Einsatzgebiete
Prüfung und geplante Einführung neuer Technologien
Wernigerode, 27.09.2018 27 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Quelle: Leica Geosystems
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Einmessung von Hausanschlüssen und Schadensstellen mittels Smartphone unter Nutzung der standartmäßigen Lagesensoren (IMU) und Photogrametrie / Augmented Reality
Die Vorteile im Überblick
- Qualitätssicherung direkt vor Ort
- Dokumentation in Echtzeit
- einfache Bedienung (Video aufnehmen)
- Genauigkeit besser als 30 cm nur mit Smartphone
- Komplett digitaler Datenfluss ohne Handskizzen
und Medienbrüche
- Kostengünstig (nur Smartphone Hardware notwendig)
Prüfung und geplante Einführung neuer Technologien
Wernigerode, 27.09.2018 28 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
Quelle: Lovion GmbH
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29 Digitalisierung der Unterhaltungsplanung
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Heiko Beelitz Abteilung Geo-Dienstleistungen Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH Tel.: 0345-581-6124 E-Mail: [email protected]