Entwicklung und Visualisierung einer Berechnungslogik für Datenqualität in der Instandhaltung

Abstract

Die Wichtigkeit der Instandhaltung steigt mit zunehmender Digitalisierung und immer komplexer werdenden Produktionsanlagen. Um mit der Konkurrenz mithalten zu können sowie die Kosten und Aufwände für Instandhaltung so gering wie möglich zu halten, sollten Unternehmen bei komplexen Anlagen eine möglichst reife, bestenfalls die präskriptive, Instandhaltung anstreben. Für den Verbesserungsprozess muss zunächst der Ist-Zustand, unter Zuhilfenahme des wissensbasierten Reifegrades der Instandhaltung, erhoben und evaluiert werden. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Berechnungslogik für die Datenqualität in der Instandhaltung, sowie die Entwicklung eines dazu passenden Tools, das es dem*r Nutzer*in ermöglicht, den wissensbasierten Reifegrad der Instandhaltung zu berechnen. Zunächst werden die benötigten Formeln für die Berechnung der Datenqualität erforscht und die damit verbundenen Kennzahlen ausgewählt. Um jedoch ein ganzheitliches Tool für die Berechnung des Reifegrades der wissensbasierten Instandhaltung zu entwickeln, werden alle vier Metriken, die Daten-, Wissens-, Informations- und Instandhaltungsqualität, in die Entwicklung des Tools herangezogen. Anforderungen an das Tool, wie z.B. die ansprechende visuelle Darstellung, die Teilung in verschiedene Metriken und die damit verbundenen Zwischenergebnisse oder auch der .csv Up- und Download werden definiert. Die Recherche zur passenden Entwicklungsumgebung und Programmiersprache wird neben der eigentlichen Umsetzung des Tools auch als ein Teil dieser Arbeit gesehen. Um alle Anforderungen der Stakeholder treffen zu können, muss eine Umsetzungsmöglichkeit mit ansprechendem Design, zufriedenstellender User Experience und Funktionalität gefunden werden. Nach ausführlicher Recherche fällt die Wahl auf eine webbasierte Applikation, die sich durch individuell anpassbares Design sowie Geräte- und Betriebssystemunabhängigkeit auszeichnet. Mit Hilfe von React sowie HTML und CSS kann das Tool in Typescript umgesetzt werden. Als Ergebnis dieser Arbeit werden Formeln zur Berechnung der Datenqualität und ein Tool zur vollständigen Berechnung des wissensbasierten Reifegrades der Instandhaltung präsentiert. Hierbei können unterschiedliche Qualitätsmetriken und deren Indikatoren eingegeben und die damit verbundene Berechnung des Reifegrades durchgeführt werden. Die visuelle Darstellung der Ergebnisse erfolgt mit Hilfe von Spinnennetzdiagrammen. Um eine mögliche Verbesserung oder Verschlechterung des Reifegrades zu simulieren, können einzelne Datenquellen aktiviert oder deaktiviert werden und so nach Möglichkeit in die Berechnung und visuelle Auswertung mit einbezogen werden.

The importance of maintenance enlarges with increasing digitization and ever more complex production systems. In order to be able to keep up with the competition and to keep the costs and expenses for maintenance as low as possible, companies should strive for maintenance that is as mature as possible, at best prescriptive, for complex systems. For the improvement process, the current status must first be recorded and evaluated with the help of the knowledge-based maturity level of maintenance.The aim of this work is the development of a calculation logic for data quality in maintenance, as well as the development of a suitable tool that enables the user to calculate the knowledge-based maturity level of maintenance. First, the required formulas for calculating data quality are explored and the associated metrics are selected. However, in order to develop a holistic tool for calculating the maturity level of knowledge-based maintenance, all four metrics, the data, knowledge, information and maintenance quality, are used in the development of the tool. Requirements for the tool, such as the appealing visual representation, the division into different metrics and the associated intermediate results or the .csv upload and download are defined. The research for the right development environment and programming language is seen as part of this work in addition to the actual implementation of the tool. In order to be able to meet all the requirements of the stakeholders, an implementation option with an appealing design, satisfactory user experience and functionality must be found. After extensive research, the choice falls on a web-based application that is characterized by an individually adaptable design and independence from devices and operating systems. With the help of React as well as HTML and CSS, the tool can be implemented in Typescript.As a result of this work, formulas for calculating the data quality and a tool for the complete calculation of the knowledge-based maturity level of maintenance are presented. Different quality metrics and their indicators can be entered and the associated calculation of the degree of maturity can be carried out. The results are visualized using spider web diagrams. In order to simulate a possible improvement or deterioration in the level of maturity, individual data sources can be activated or deactivated and thus included in the calculation and visual evaluation if possible.