Na czym polega predykcyjne utrzymanie ruchu?

JAKICH INFORMACJI DOSTARCZA MODUŁ ALOKACJI ZASOBÓW?

Funkcja zarządzania alokacją zasobów dostarcza informacji o stanie maszyn, materiałów, zapasów i dokumentach wymaganych do wykonania danej operacji. Pozwala ona m.in. sprawdzić, czy dany surowiec jest dostępny w magazynie w wystarczającej ilości albo zarezerwować na określony przedział czasowy konkretną maszynę.

Zarządzanie zasobami ludzkimi to moduł udostępniający informacje o pracownikach, w tym dane o ich obecności, dopuszczeniu ich do wykonywania konkretnych zadań (certyfikatach) oraz aktualnie realizowanym przez nich zadaniu. Na tej podstawie generowane są raporty, m.in. o wydajności i kosztach pracy personelu.

Funkcja zarządzania ruchem zapewnia wsparcie w zakresie prac konserwacyjnych, naprawczych i modernizacyjnych. W tym celu dostarcza informacji m.in. o aktualnym stanie wyposażenia zakładu, terminach jego przeglądów, historii remontów, napraw i wynikach inspekcji.

Moduł harmonogramowania służy do opracowywania planów produkcji. Sekwencja czynności układana jest z uwzględnieniem specyfiki jednostek produkcyjnych, priorytetów zleceń oraz alternatywnych metod wykonania danej operacji. Moduł rozdziału zadań produkcyjnych służy z kolei do zarządzania podziałem pracy w ramach realizowanych zamówień między poszczególnymi jednostkami produkcyjnymi zakładu.

Paweł Czepiel

VIX Automation

Jak krajowe firmy produkcyjne wyliczają wartość wskaźnika OEE (Overall Equipment Effectiveness)? Czy można to robić "ręcznie"?

Przez ostatnie kilka lat z powodzeniem przeprowadziliśmy szereg projektów dotyczących monitorowania wydajności produkcji. Najczęściej kluczowym oczekiwaniem klienta było zautomatyzowanie wyliczania OEE, jak również wiarygodne monitorowanie przestojów i mikroprzestojów. Niejednokrotnie spotkaliśmy się z dużą presją w kontekście budżetu przeznaczonego na projekt.

Specyfika polskiego rynku sprawia, że rozwiązanie oferowane w pierwszym etapie, często zwanym pilotażem - musi być zwykle ekonomiczne. Znaleźliśmy sposób podejścia z powodzeniem stosowany w różnych branżach, a wykorzystujący od początku sprawdzoną platformę od GE Digital. Środowisko to może być następnie wygodnie rozbudowywane wraz ze wzrostem oczekiwań klienta oraz poszerzaniem obszaru objętego monitoringiem (kolejne maszyny, kolejne linie, kolejne zakłady produkcyjne).

Przez lata nie zmieniło się jednak podstawowe pytanie - czy OEE można liczyć ręcznie i jakie są argumenty za wdrożeniem systemu informatycznego? Zwykle w takim wypadku proponujemy klientom krótki audyt ich procesu. Zadajemy wtedy szereg pytań, m.in.:

Czy możliwe jest, aby precyzyjnie zanotować start/stop każdej z maszyn? Nawet ten trwający kilka/kilkanaście sekund (tzw. mikroprzestoje)?
Czy każda informacja o zdarzeniu produkcyjnym będzie zawsze zalogowana "tuż po", czy raczej arkusze wypełnione zostaną na koniec zmiany, gdy części informacji będzie brakować?
Czy możliwe jest, aby ustrzec się naturalnie występujących błędów ludzkich?
Czy ludzkie oko zauważy drobne spowolnienia w pracy maszyny?
Kto, jak często, jak precyzyjnie zbiera dane od operatorów/brygadzistów? Gdzie je przepisuje do dalszych analiz? Czy i jak często się myli? Gdzie te dane są dostępne?
Czy przy ręcznym systemie można mieć wgląd w OEE (zarówno chwilowe, jak i uśrednione) - w czasie rzeczywistym - w postaci wygodnych wykresów? Które można dowolnie konfigurować? Z dostępem w dowolnym momencie? Dla dowolnego urządzenia? Z pełnym alarmowaniem - gdy przykładowo oczekiwane OEE jest zbyt niskie - lub jest w trendzie spadkowym?

Zwykle na większość pytań tego typu odpowiedź jest negatywna. Ostatecznie powstaje zatem zbiór rekomendacji dotyczących najlepszej metody podejścia do zagadnienia wyznaczania wiarygodnego OEE w danym przedsiębiorstwie, wraz ze wskazaniem technologii, tj. optymalnego rozwiązania informatycznego, a także z uwzględnieniem założonego budżetu. Świadomy wybór narzędzia oraz partnera wdrożeniowego stanowi klucz do szybkiego zwrotu z inwestycji, a co najważniejsze - pozwoli na implementację oprogramowania, które nie tylko zaraportuje efektywność produkcji, ale - co istotne - będzie po prostu wygodne w użyciu. Zarówno dla kadry zarządzającej, jak i dla operatorów.

FUNKCJONALNOŚĆ EMS

W ofertach dostawców oprogramowania dla przemysłu oprócz narzędzi ogólnego przeznaczenia zaliczanych do wyżej wymienionych grup można również znaleźć programy stanowiące ich moduły albo niezależne aplikacje, o funkcjonalności dostosowanej do potrzeb konkretnych branż przemysłu i zastosowań. Te ostatnie to na przykład poprawa efektywności energetycznej zakładu i wsparcie dla służb utrzymania ruchu.

Ta pierwsza w przypadku zakładów przemysłowych bywa, z różnych przyczyn, bardzo niska. Żeby to zmienić, należy racjonalizować zużycie energii, co staje się łatwiejsze, jeśli w przedsiębiorstwie zostanie wdrożony system zarządzania energią (Energy Management System, EMS). Stanowi on połączenie narzędzi sprzętowych i programowych do pomiaru, transmisji i analizy parametrów procesowych i danych o zużyciu energii przez poszczególne urządzenia i instalacje.

Oprogramowanie EMS ma za zadanie ułatwić analizę zarejestrowanych wyników pomiarów. W tym celu są w nim implementowane rozmaite funkcje pomocnicze. Służą one przede wszystkim do obliczania różnych parametrów, m.in. zużycia energii na jednostkę wytworzonego medium, na przykład jednostkę objętości sprężonego powietrza, kosztów w oparciu o dane z taryfy opłat i innych wskaźników efektywności.

Przykłady oprogramowania

PSIcontrol/Oil
System do zarządzania rurociągami paliwowymi
www.psi.pl

Lantek Workshop
System do zarządzania produkcją w zakładach obróbki blach
www.lanteksms.com

SYNDIS RV
System do zarządzania sieciami energetycznymi
www.mikronika.pl

GOLEM OEE SuperVisor
System MES
www.newtechsolutions.pl

SKF @ptitude Observer
Oprogramowanie do monitorowania stanu maszyn
www.skf.com

Queris
System CMMS (Computerised Maintenance Management System)
www.queris.pl

SMEW SCADA
System monitoringu elektrowni wiatrowych
www.datamatic.pl

Siemens NX
Zintegrowane oprogramowanie CAD/CAM/CAE
www.plm.automation.siemens.com

Wonderware MES
System zarządzania produkcją i operacjami
www.astor.com.pl

zenon
System HMI/SCADA dla przemysłu, energetyki i innych branż
www.copadata.com/pl-pl/

GE Digital Plant Applications
System MES do kompleksowego monitorowania i optymalizacji produkcji
www.vix.com.pl

Asix.Evo 9
Rozbudowany funkcjonalnie pakiet wizualizacji SCADA/HMI
www.asix.com.pl

TwinCAT 3
Środowisko inżynierskie oraz runtime dla systemów PC-Based
www.beckhoff.pl

Automation Studio 4
Zintegrowane środowisko programistyczne do projektów automatyki przemysłowej
www.br-automation.com/pl/

NA CZYM POLEGA PREDYKCYJNE UTRZYMANIE RUCHU?

W oprogramowaniu EMS można też tworzyć różne zestawiania. Są to na przykład porównania wskaźników wydajności różnych instalacji i sprawności poszczególnych urządzeń, zestawienia danych z różnych okresów i przy różnych obciążeniach, na przykład w zależności od wydajności produkcji.

Oprócz tego dostępne są też funkcje analizy czasu zwrotu z inwestycji umożliwiające optymalizację danego procesu, prognozowania zapotrzebowania energetycznego i kosztów energii na podstawie aktualnych cen oraz przy założeniu zmiany cen surowców energetycznych, a także tworzenia profili obciążenia i analizy jego zmian. Dane prezentowane są zazwyczaj również w postaci graficznej, na przykład wykresów i diagramów. Na ich podstawie można zlokalizować najbardziej energochłonne procesy produkcyjne lub działy przedsiębiorstwa.

Jeżeli natomiast chodzi o utrzymanie ruchu, to specjalistyczne oprogramowanie znajduje w nim zastosowanie szczególnie w podejściu predykcyjnym, które polega na wykonywaniu na bieżąco pomiarów oraz ocenianiu stanu infrastruktury. Dzięki temu prace serwisowe można zaplanować skuteczniej niż w prewencyjnej metodzie zapobiegania awariom, w której przeglądy i wymiana komponentów wykonywane są w regularnych odstępach czasu. Ponadto, zamiast dokonywać napraw już po wystąpieniu awarii, jak w reakcyjnym utrzymaniu ruchu, można zawczasu, wykrywając jej oznaki, jej uniknąć.

Paweł Marks

SPIID

Jak monitorować produkcję i analizować dane pochodzące z instalacji technologicznych? Jakie są alternatywy dla dużych systemów takich jak MES?

Parametry produkcyjne są zazwyczaj odczytywane w celu zaprezentowania na panelach HMI lub przekazania tych danych do systemów typu SCADA. Zwykle są też one archiwizowane, zaś informacje te mogą posłużyć do wielu innych celów. Duże firmy dokonują zaawansowanych analiz, korzystając z systemów MES, wyznaczają współczynniki wydajnościowe i jakościowe procesu produkcyjnego, a dzięki integracji z systemem SAP mogą efektywnie planować produkcję i okresy serwisowe. Zalety posiadania dobrze wdrożonego systemu MES są niepodważalne, jednak jest to inwestycja bardzo złożona i niestety kosztowna.

A co jeśli firma, która nie potrzebuje (jeszcze) systemu MES, chciałaby niewielkim kosztem analizować posiadane dane procesowe?

Tutaj można zastosować to, co w innych dziedzinach już na dobre się rozpowszechniło, czyli chmurę obliczeniową. Pod tym pojęciem kryją się usługi oferowane przez dostawcę lub operatora. Dzisiaj nie jest problemem technicznym, aby przykładowo dane pomiarowe ze sterownika PLC przekazać do chmury, a tam poddać je dalszej obróbce i zaprezentować użytkownikowi końcowemu wiedzę z nich wydobytą - wyznaczone współczynniki OEE, statystyki miesięczne produkcji, czasy i przyczyny przestojów, informacje o zużyciu mediów, itd. Co więcej - dane te można obserwować na bieżąco, korzystając z przeglądarki.

Przykładem systemu o takiej funkcjonalności jest IPLAS - wykonane w nowoczesnej technologii, kompletne rozwiązanie raportowo-analityczne, które znajduje zastosowanie u coraz większej liczby klientów z branży motoryzacyjnej oraz spożywczej, dając w krótkim czasie wymierne i dobrze widoczne oraz udokumentowane oszczędności. Koszt takiego rozwiązania chmurowego jest niewielki. Nie trzeba inwestować w infrastrukturę IT, a możliwość rozliczania na zasadzie abonamentu, porównywalnego z abonamentem za telefon, z pewnością przyczyni się do wzrostu zainteresowania tego typu usługami.