RoI - wyzwanie mierzenia zwrotu z inwestycji w Przemyśle 4.0

Pomaga również w ciągłym doskonaleniu i kontroli kosztów poprzez odkrywanie ukrytych możliwości oraz optymalizację procesów.

Chociaż Przemysł 4.0 może przynieść ogromne korzyści, istnieją również poważne wyzwania związane z jego przyjęciem, a jednym z najtrudniejszych jest udowodnienie, że projekt przyniesie wymagany zwrot z inwestycji - RoI. Firmy są przyzwyczajone do obliczania wskaźnika RoI nowych maszyn produkcyjnych, takich jak nowa prasa, która może wytwarzać więcej produktów przy krótszym czasie cyklu, bądź bardziej wydajny silnik, który obniży koszty energii. Jednak w przypadku Przemysłu 4.0 wskaźnik RoI jest trudniejszy do mierzenia, ponieważ usprawnienia opierają się na lepszym wykorzystaniu danych, a nie na fizycznych liczbach i pomiarach.

Przemysł 4.0 opiera się na inteligentnej technologii przechwytywania danych, którą można przekształcić w wiedzę o działaniach — jeśli dane nie są dokładnie mierzone, proces nie może zostać ulepszony. Bez ulepszeń technologia nie zapewnia zwrotu z inwestycji.

 

Barry Turner, Red Lion

Red Lion, partner Farnella, specjalizuje się w rozwiązaniach, które umożliwiają firmom wizualizację danych procesowych w celu zapewnienia możliwości wprowadzania ulepszeń.

- Jeśli nie mamy jasnej wizji tego, dokąd zmierzamy i dlaczego zmierzamy w konkretnym kierunku, naprawdę trudno jest zdecydować, czy faktycznie dotarliśmy do celu. Na samym początku projektu musimy ustalić, jaki wynik biznesowy chcemy osiągnąć, na przykład łącząc dane kontroli procesu z naszym systemem danych IT. Co próbujemy zrobić i jak zamierzamy to zmierzyć po fakcie, aby określić, czy udało nam się osiągnąć to, co założyliśmy? - powiedział Barry Turner, Technical Business Development Manager w Red Lion.

Trzy kluczowe obszary poprawy wskaźnika RoI

Osiągnięcie właściwego wskaźnika RoI dla projektu i udowodnienie, że został on osiągnięty, wymaga skupienia się na kilku kluczowych obszarach.

• Ocena kluczowych wskaźników wydajności (KPI)
  
  Przemysł 4.0 może pomóc w osiągnięciu poprawy jakości produktów, wydajności, dostępności produkcji i zużycia energii. Firmy muszą zidentyfikować odpowiednie wskaźniki KPI w tych obszarach, a następnie śledzić je przed, w trakcie i po wdrożeniu projektu. W ten sposób producenci mogą wykazać udowodniony zwrot z inwestycji. Mogą również istnieć korzyści jakościowe, które — choć nie wpływają na zyski — mogą skutkować bardziej efektywnymi operacjami, na przykład poprzez udostępnianie danych w bardziej terminowy sposób. Może to pozwolić na wcześniejszą interwencję w proces, aby przywrócić go do specyfikacji, unikając w ten sposób strat i utrzymując wysoką jakość produktu.
  
  
• Identyfikacja obszarów wymagających poprawy
  
  Najlepszą ogólną strategią wdrażania Przemysłu 4.0 jest ukierunkowanie na obszary o największym potencjale ulepszeń, które mogą zwiększyć marże zysku. Koncentrując się na najsłabszych punktach można wykorzystać dane do informowania o działaniach poprawiających wydajność. Na osiągnięcie rozsądnej wartości wskaźnika RoI pozwalają przede wszystkim małe projekty, które pozwalają wykazać wymierną poprawę w okresie 90–120 dni.
  
  - Aby osiągnąć wymagany wskaźnik RoI, po zintegrowaniu danych zacznij od projektu pilotażowego. Możesz wtedy zacząć odkrywać wzorce w swoim sprzęcie, których nigdy wcześniej nie widziałeś. W tej skali nie trzeba długo czekać, aby zobaczyć, jak można poprawić jakość produktu i procesu dzięki danym, które nigdy wcześniej nie były dostępne - powiedział  Kevin Goohs, Director of IoT Implementation Strategy w Omega Engineering, firmie partnerskiej Farnella, specjalizującej się w rozwiązaniach do monitorowania i wykrywania procesów.
  
  
• Bardziej efektywne wykorzystanie pracowników
  
  W obliczu problemów związanych z siłą roboczą i niedoborem wykwalifikowanych pracowników, które wpływają na działalność firm, lepsze wykorzystanie tego, co może być kosztownym zasobem, ma kluczowe znaczenie. Korzystanie z technik Przemysłu 4.0 oznacza lepsze, bardziej efektywne wykorzystanie siły roboczej poprzez uniknięcie konieczności fizycznego odczytywania danych z urządzeń pomiarowych i zapisywania wyników na papierze. Szybsze i dokładniejsze odczyty zapewniają lepszą jakość oraz mniejszą liczbę reklamacji, podnosząc jakość a także wydajność w całej fabryce, co pomaga osiągnąć wysoki ogólny wskaźnik RoI.

Szybki dostęp do dobrych danych

Osiągnięcie wymiernego wskaźnika RoI często zależy od szybkiego dostępu do danych, które mogą wskazać, gdzie można wprowadzić ulepszenia w rozsądnej skali czasowej. Dane te muszą być agregowane za pomocą pulpitu nawigacyjnego, aby wyświetlać istotne informacje i spostrzeżenia, których potrzebują menedżerowie.

Nowe inteligentne technologie ułatwiają szybkie gromadzenie i zestawianie danych, co z kolei ułatwia zarządzanie, monitorowanie oraz uzasadnianie wskaźnika RoI. Partner Farnella, firma Advantech, oferuje szereg rozwiązań do gromadzenia danych - od inteligentnych czujników, po moduły ze zintegrowanymi rozwiązaniami inteligentnymi. Oferuje również rozwiązania zaplecza, które umożliwiają użytkownikom „przeciąganie i upuszczanie” różnych rodzajów obliczeń wskaźników RoI, takich jak całkowita efektywność sprzętu (OEE) czy zużycie energii.

- Nasze moduły zapewniają inteligencję zaplecza, aby łatwo i szybko przekształcić dane w spostrzeżenia, które są natychmiast dostępne dla osób podejmujących decyzje. Osoby decyzyjne nie potrzebują analizy drgań ani danych z próbek oleju. Potrzebują jednak wiedzieć, w jaki sposób wpływają one na linię produkcyjną. Jak wpływają na liczbę wytwarzanych produktów? Jak wpływają na wyniki finansowe? Jaki jest koszt poboczny? Wszystko to można teraz zintegrować z wyświetlaczami pulpitu nawigacyjnego, które można łatwo utworzyć, aby uzyskać informacje o wskaźniku RoI. Nie potrzebujesz już nikogo, kto dokonywałby fizycznych odczytów, aby określić zużycie energii. Dane te są teraz gromadzone w ciągu kilku minut, jeśli nie sekund - powiedział Matt Dentino, Industrial Internet of Things Channel Manager w firmie Advantech w Ameryce Północnej.

Koszt braku działania

Przerwy w produkcji spowodowane awarią sprzętu mogą, w krótkim okresie, kosztować setki tysięcy złotych.

Na przykład analiza przeprowadzona przez ABB Motors przedstawiła potencjalne koszty, które mogą powstać w przypadku awarii silnika. [1]

W analizie uwzględniono silnik o mocy 315 kW i sprawności 95,5% wykorzystywany w procesie ciągłym. Przy koszcie energii, w przeliczeniu, około 60 groszy/kWh i przy pracy silnika przez 8400 godzin rocznie, koszt eksploatacji silnika w ciągu 20-letniego okresu użytkowania wyniósłby około 33,6 milionów złotych. Są one niezwykle wysokie w porównaniu z typową ceną zakupu silnika wynoszącą 100 tysięcy złotych.

Jednak koszt zaniechania eksploatacji silnika jest równie znaczący. W analizie przytoczono przykład silnika stosowanego w przemyśle naftowym i gazowym, w którym taka awaria może prowadzić do strat w wysokości 1,2 miliona złotych na godzinę. Oznacza to, że pojedynczy przestój trwający dziesięć godzin w ciągu 20-letniego okresu eksploatacji silnika doprowadziłby do strat w wysokości 12 milionów złotych.

Inwestycje w technologie Przemysłu 4.0 można uzasadnić, odnosząc się do tego rodzaju potencjalnych strat. Są one zwykle spowodowane brakiem doświadczenia w zakresie konserwacji predykcyjnej, która wykorzystuje dane i analizy w celu określenia, które maszyny są zagrożone wyłączeniem na długo przed tym, zanim faktycznie to nastąpi.

 

Alexandra Rangel, Eaton

Alexandra Rangel, National PowerXpert Application Engineer w PowerXpert pracuje w dziale komponentów energetycznych Eaton, koncentrującym się na licznikach, przekaźnikach i oprogramowaniu cyfrowym. W ten sposób nakreśliła znaczenie konserwacji predykcyjnej opartej na danych dla osiągnięcia wymaganego wskaźnika RoI: „Ludzie, którzy utrzymują obiekt, którzy go prowadzą, zaczynają odchodzić na emeryturę, a ich wiedza nie jest przekazywana. Wiele fabryk, zakładów, a nawet zwykłych obiektów zaczyna myśleć o konserwacji predykcyjnej, a nie prewencyjnej”.

- Możliwość gromadzenia danych na temat różnych parametrów stanu systemu lub odbierania alarmów z każdego komponentu i zestawiania ich w centralnej lokalizacji ma kluczowe znaczenie. Pozwala to ludziom przewidywać, co należy traktować priorytetowo w następnej rundzie konserwacji, ponieważ dane pokazują, że coś jest nie tak, lub — alternatywnie — aktywnie interweniować, zanim coś się stanie. Zaplanowana, »zapobiegawcza« konserwacja odbywa się, jak sam termin wskazuje, regularnie, ale czasami oznacza to, że odbywa się wtedy, gdy nie musi. Co więcej, może przeoczyć wskaźniki, iż coś może pójść nie tak, ponieważ nikt nie szuka problemu w czymś, co serwisował w zeszłym miesiącu - mówi Alexandra Rangel.

Najważniejszą rzeczą do rozważenia jest to, ile kosztowałaby awaria takiego narzędzia? Co się stanie, jeśli takie zdarzenie zatrzyma cały zakład produkcyjny? A jeśli ten proces nie działa przez osiem godzin, ile tracisz, nie będąc w stanie wdrożyć produktów? Dlatego możliwość gromadzenia danych i podejmowania na ich podstawie inteligentnych decyzji jest czymś, co będzie miało całościowy wpływ na wskaźnik ROI”.

Podsumowanie

Wykorzystanie technologii IoT i technik Przemysłu 4.0 w środowisku produkcyjnym przynosi ogromne korzyści, ale także stawia poważne wyzwania. Jednym z nich jest uzasadnienie kosztów proponowanych rozwiązań poprzez wykazanie, że mogą one przynieść rozsądny zwrot z inwestycji.

Główni dostawcy rozwiązań Przemysłu 4.0, tacy jak Red Lion, Advantech i Eaton, których produkty są dostępne w firmie Farnell, mogą pomóc producentom sprostać tym wyzwaniom i sprawić, że przejście na Przemysł 4.0 będzie dla nich korzystne.

- Myślę, że z czasem znaczenie wskaźnika RoI będzie oczywiste. Albo będziesz jego częścią, albo powoli zaczniesz mieć problem z wpływem na to, jak dobrze jesteś w stanie zarządzać swoim zakładem. Wskaźnik RoI naprawdę będzie służyć poprawie twojej zdolności do konkurowania na rynku i poprawie jakości twoich produktów - podsumował Kevin Goohs z Omegi.

Bibliografia
[1] https://drivesncontrols.com/news/fullstory.php/aid/5847/What_is_the_real_cost_of_owning_a_motor_.html