5 rodzajów danych, które już dziś trzeba monitorować na liniach produkcyjnych
OMRONOstatnio często słyszymy o transformacji cyfrowej, inteligentnych fabrykach i podejmowaniu decyzji w oparciu o dane. W natłoku codziennych obowiązków nietrudno odsunąć na bok te modne hasła. Jednak najbardziej liczący się gracze w branży produkcyjnej, dla których ważne jest zachowanie konkurencyjności, osiąganie celów w zakresie minimalizacji przestojów i trzymanie w ryzach marż, dokładnie monitorują kilka kluczowych rodzajów danych. Nie wszystkie, tylko te niezbędne.
Przedsiębiorstwa, które nie biorą pod uwagę więcej niż jednego z tych rodzajów danych, zazwyczaj mają zbyt wysokie koszty, zbyt często przegrywają z konkurencją lub po prostu podejmują decyzje na ślepo.
Powiązane firmy
Stefan Jensen, dyrektor generalny firmy OptiPeople, lidera w dziedzinie danych produkcyjnych, przedstawił prosty podział danych kluczowych w produkcji na pięć podstawowych kategorii.
1. Energia
Zacznijmy od energii. Nie dlatego, że dziś dużo się o niej mówi, ale dlatego, że wpływa ona znacząco na wyniki finansowe i wymagania w zakresie ESG.
– Jeśli nadal ograniczasz się do comiesięcznego rachunku za media i używasz tylko jednego licznika, nie znasz pełnego obrazu sytuacji. Pod pojęciem „energia” kryje się wiele rzeczy. Większości ludzi kojarzy energię z kilowatogodzinami lub emisją CO₂. Ale ważne są także parametry takie, jak temperatura, wilgotność, ciśnienie czy przepływ. Wszystkie można wyrazić w postaci danych i wykorzystać w celu zapewnienia przebiegu produkcji zgodnie z planem – wyjaśnia Stefan Jensen.
Rozwiązanie jest proste - wystarczy zamontować podliczniki. Pozwoli to uzyskać wgląd w to, do których linii, stref czy nawet maszyn faktycznie trafia energia. Pomiar cząstkowy umożliwia wyodrębnianie najbardziej energochłonnych elementów instalacji i wykrywanie marnotrawstwa energii, pomagając w określeniu rzeczywistych wskaźników KPI.
Monitorowanie poboru energii to za mało. W środowiskach produkcyjnych konieczne jest również analizowanie powiązanych parametrów i obszarów, takich jak przepływ powietrza, układy chłodzenia, a nawet zapotrzebowanie na sprężone powietrze. Pomogą w tym czujniki przepływu, czujniki temperatury i przetworniki ciśnienia. Te niedrogie urządzenia ułatwiają eliminowanie marnotrawstwa energii i generują wiarygodne dane dotyczące emisji dwutlenku węgla.
2. Efektywność
Każdy kierownik produkcji twierdzi, że na jego liniach produkcyjnych nie ma problemów. Wystarczy jednak przyjrzeć się danym dotyczącym faktycznego czasu pracy bez przestojów, czasów trwania cykli czy wydajności rzeczywistej w zestawieniu z wydajnością docelową, aby przekonać się, że nie jest to prawda. Nie trzeba dodawać, że nie da się doskonalić tego, czego się nie mierzy, a ogólnikowe stwierdzenia mają się nijak do twardych danych.
– Na początek warto ustalić, jak długo faktycznie pracują maszyny. Następnie można określić przyczyny ich zatrzymań i sprawdzić, czy zakład osiąga oczekiwaną wydajność – mówi Stefan Jensen.
Czego potrzeba?
Podstawowe elementy to urządzenia zliczające, takie jak czujniki fotoelektryczne wykrywające części i pozwalające określić czas cyklu maszyny oraz czujniki z obsługą technologii IO-Link, które umożliwiają śledzenie stanu w czasie rzeczywistym. Dzięki nim można automatycznie monitorować czas pracy bez przestojów, prędkość cyklu i przejścia.
Potem można skupić się na konkretach. Co spowodowało przestój? Zator? A może opóźnienie w dostawie materiału lub nieobecność operatora? Na wiele z tych pytań można odpowiedzieć, ręcznie analizując dane, jednak z czasem okaże się, że niezbędne są czujniki lub oprogramowanie, które na bieżąco identyfikują przyczyny problemów. Pomoże integracja z systemem MES, a nawet udostępnienie operatorom zwykłego tabletu pozwalającego rejestrować przyczyny nieprawidłowości w czasie rzeczywistym.
Reasumując, efektywność produkcji zależy od wglądu we wskaźniki produkcyjne. Alternatywa to opieranie się na domysłach.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
OMRON3. Jakość
Jakość jest bardzo ważna. To od niej zależy, czy produkt trafi do klienta czy stanie się odpadem. A także czy audyt przebiegnie bez problemów. Oba aspekty są równie istotne.
Rozwiązania pozwalające zapewnić odpowiednią jakość produktu są dziś nie tylko lepsze, ale też tańsze. Dzisiejsze czujniki wizyjne i inteligentne kamery skutecznie wykrywają problemy takie, jak wady powierzchni, niezgodność koloru, niewspółosiowość elementów czy brak części. Na przykład systemy widzenia maszynowego OMRON z serii FH umożliwiają weryfikowanie określonych cech na miejscu i z dużą prędkością, bez spowalniania procesu.
W połączeniu z czujnikami przemieszczenia zapewniającymi precyzję pomiarów i z czujnikami kolorów pozwalającymi sprawdzać etykiety lub opakowania tworzą one niezawodną platformę kontroli jakości, w pełni niezależną od czynników takich jak zmęczenie operatora i eliminującą działania wykonywane ręcznie.
W przypadku drugiej kategorii, tj. zgodności z wymaganiami i jakości procesów, dużą rolę odgrywają często normy, tolerancje i audyty - np. norma ISO 9001 czy system certyfikacji FSSC 22000. Tu znaczenie mają liczby, niezależnie od tego, czy dotyczą one wymaganej temperatury pieca, wilgotności w pomieszczeniu czystym czy też różnicy ciśnień.
4. Utrzymanie ruchu
W wielu zakładach utrzymanie ruchu opiera się na harmonogramie. Maszyny sprawdza się co X tygodni, zgodnie z zaleceniami producenta OEM. Jednak model ten nie jest doskonały.
Do analizy tego rodzaju danych niezbędne są czujniki wibracji, urządzenia monitorujące pobór prądu i czujniki temperatury na podczerwień. Silnik zaczyna pobierać o 10% więcej prądu niż zazwyczaj? To znak, że konieczna jest interwencja serwisowa. Wibracje przekładni wzrastają do poziomu nieco powyżej wartości granicznej? Możesz zareagować w porę i zapobiec zatrzymaniu całej linii na skutek spadnięcia pasa napędowego, ale tylko wtedy, gdy dostrzeżesz problem na czas.
5. Koszt
To obszar, w którym wszystko łączy się w całość. Obliczanie rzeczywistych kosztów (na zamówienie, na linię czy na zmianę) w oparciu o dane produkcyjne to konieczność. Nie wystarczy mieć nadzieję, że marża brutto nie zniknie.
Pierwszy etap to śledzenie czasu otwarcia i zamknięcia zamówienia z użyciem podstawowych czujników lub skanowania zdarzeń. Kolejny to przeanalizowanie zużycia energii (na podstawie danych z podliczników) i czasu pracy (z wykorzystaniem danych logowania operatorów lub czujników obecności) oraz odjęcie wskaźnika odpadów. Pozwoli to określać koszty, bazując na twardych danych pochodzących bezpośrednio z linii produkcyjnej.
Źródło: OMRON
