Golem OEE w przedsiębiorstwie produkcyjnym

Na początku musimy rozgraniczyć pewne pojęcia – otóż mówić będziemy o monitorowaniu produkcji a nie procesu.
Większość stosowanych w przemyśle systemów nadzorczych (SCADA) służy monitorowaniu procesów – rejestruje
się temperatury, ciśnienia i wiele innych parametrów procesowych komunikując się bezpośrednio z systemami
sterowania maszyn czy linii technologicznych.
Nasze systemy reprezentują inne podejście – interesuje nas sam fakt pracy maszyny czy urządzenia oraz stan
w jakim ono się znajduje. Interesuje nas ile wyprodukowano danego produktu, jaka maszyna jaką partię
wyprodukowała w jakim czasie, czy zrobiła więcej czy mniej niż inna podobna maszyna i czy aby nie mogła
by zrobić WIECEJ lub w KTÓTSZYM czasie.
Śledząc i analizując pracę maszyn śledzimy i analizujemy jednocześnie pracę obsługi – zarówno tej bezpośredniej
jak i obsługi technicznej. Mało tego – wszystkie te dane pozyskujemy przy niewielkich nakładach inwestycyjnych.

System GolemOEE jest systemem monitorującym w czasie rzeczywistym pracę maszyn i urządzeń dostarczającym informacji o czasie pracy,
przestojach, mikro przestojach, wydajności oraz wielkości produkcji w kontekście stanu maszyny, czasu (np. zmian roboczych) czy produktu.
A wszystko to na podstawie obserwacji jednego tylko, prostego sygnału dwustanowego pobieranego z maszyny lub urządzenia.

Efektywność, efektywność jeszcze raz efektywność !
Na efektywność produkcji jako takiej rzutują dziesiątki uwarunkowań którymi nie będziemy się tutaj zajmować. Zajmiemy się natomiast efektywnością
pracy maszyn. Wydawało by się że odpowiedzi na większość pojawiających się pytań jest oczywista, że każdy wszystko wie i że w ogóle to nie ma o
czym mówić. Przeczą temu jednak nasze doświadczenia nabyte podczas wdrażania systemów monitorowania produkcji.

Każdy kto w swojej działalności wytwórczej czy przetwórczej korzysta z jakichkolwiek maszyn staje dzisiaj przed koniecznością odpowiedzi na proste
pytanie : czy moja produkcja jest efektywna ? Czy maszyny są wykorzystane w należytym stopniu, na ile ich praca jest efektywna, ile czasu
zajmuje przygotowanie maszyn do produkcji, na ile ich praca zależy od operatorów a na ile od obsługi technicznej ?

Dalsze rozważania oprzemy na przykładzie wtryskarki – maszyny pracującej w cyklu automatycznym, często obsługiwanej – statystycznie - przez
ułamek operatora (jeden operator obsługuje kilka maszyn).
Maszynę taką najpierw trzeba uzbroić – przygotować do produkcji danego produktu poprzez zainstalowanie odpowiedniej formy, osprzętu oraz
ustalenie odpowiednich parametrów – czasów, ciśnień i temperatur.
Istnieje wiele rozwiązań organizacyjnych przyspieszających ten proces ale czasami brakuje jednego prostego narzędzia – możliwości zmierzenia
(weryfikacji) potrzebnego na zmiany czasu. Oczywiście można się oprzeć na tym co zostało zapisane w dokumentach – ale czy zawsze ?
Wystarczy jednak aby pracownik podszedł do terminala i ustawił status urządzenia na przezbrajanie a po zakończeniu na pracę – mamy w rejestrach
zapisany czas rozpoczęcia czynności przezbrajania wraz z identyfikatorem serii i operatora a komputer wyliczy czas przezbrajania.
Dzięki analizie zapisów możemy prześledzić więc procentowy udział czasu przezbrajania w czasie cyklu wytwórczego oraz co ważne porównać w
kontekście poszczególnych maszyn oraz personelu (wykonanie tego samego zestawu czynności różnym mechanikom i operatorom może zająć
zdecydowanie inną ilość roboczogodzin).

Mamy więc oto uzbrojoną maszynę która rozpoczyna produkcję. Teoretycznie jest to automat i powinien pracować stałym rytmem. Teoretycznie.
W praktyce jednak:

•

może nastąpić drobna awaria typu zaklinowany element w formie – tu liczy się czas reakcji operatora

•

może nastąpić poważniejsze uszkodzenie – operator musi przekazać informację obsłudze technicznej – ta podjąć stosowne działania

•

może wystąpić awaria która nie powoduje zatrzymania maszyny – ale powoduje spadek wydajności, np. wydłużenie się czasu posuwu
ruchomych części spowodowany spadkiem ciśnienia oleju. Tu liczy się spostrzegawczość operatora a następnie czas reakcji obsługi
technicznej.

•

może skończyć się surowiec jeśli nie został w porę uzupełniony – jak w poprzednim przypadku liczy się spostrzegawczość i czas reakcji
operatora.

To tylko niektóre z zakłóceń jakie mogą zmniejszyć wydajność maszyny. Aby jednak z nimi walczyć często musimy o nich wiedzieć, znać skalę
poszczególnych zjawisk i korelację z poszczególnymi maszynami. Co w kontekście wyszczególnionych przypadków daje nam GolemOEE ?
Widoczna jest w formie wykresów wydajność i ilość cykli z ostatnich 24 godzin, a na nich każda odchyłka wydajności. W rejestrach zapisywana
jest w sposób ciągły wydajność i wielkość produkcji. Nie można na tej podstawie stwierdzić co spowodowało zakłócenia wydajności – ale można
precyzyjnie określić kiedy i o ile ona spadła. Dalej działa już czynnik psychologiczny

– operator mający świadomość faktu że spadki wydajności

są rejestrowane przykłada większą staranność zarówno do obsługi maszyny jak i do dokumentowania wszelkich nieprawidłowości, na przykład
poprzez dodawanie komentarzy w systemie GolemOEE.
W przypadku awarii wymagającej dłuższego zatrzymania urządzenia operator zmienia status maszyny na awarię – analogicznie jak poprzednio na
przezbrajanie. Dzięki temu mamy dostęp do takich informacji jak ilość awarii, czas ich wystąpienia (zmiany statusu) z zaznaczoną aktualnie
produkowaną serią oraz kodem operatora.

Mikro przestoje
Wspomnieliśmy o możliwości zmniejszenia wydajności przez zmniejszenie tempa pracy. Może je spowodować opisany spadek ciśnienia oleju
zasilania hydrauliki, częste „zapychanie” się urządzenia z uwagi na jakość materiału, etc.
Jeżeli dla danego produktu możemy określić optymalny czas na wykonanie danego elementu – a w systemie golem możemy takowy wprowadzić, to
mierząc czas cyklu możemy mierzyć tak zwane mikro przestoje. Jeżeli wspomniana wtryskarka powinna wykonać element w czasie 14 sekund to po
każdym cyklu doliczymy 14 sekund do jej czasu pracy. Jeżeli jednak po owych 14 sekundach nie nastąpi następny cykl to dalszy czas zaliczać
będziemy do mikro przestojów. Oczywiście jeśli będzie to krótka przerwa bo inaczej komputer stwierdzi że maszyna po prostu nie pracuje i naliczać
będzie tak zwany czas nieoznaczony, o ile nie nadamy jej statusu postój – czyli nie określimy że maszyna nic nie robi bo po prostu nic do roboty nie
ma. Co nam daje obserwacja mikro przestojów? Oto mamy partię produktu która powinna zostać wykonana w ciągu 5 godzin a realizacja zajęła 8.
Dlaczego? Czy maszyna miała 2 godzinną przerwę w pracy czy rzeczywisty czas wykonania był dłuższy od zakładanego? Analiza czasu pracy, czasu
mikro przestojów oraz czasu nieoznaczonego da nam odpowiedz na to pytanie a my będziemy wiedzieli o co pytać obsługę.

OEE
Współczynnik OEE zwany współczynnikiem wykorzystania wyposażenia to zdobywające coraz większą popularność statystyczne narzędzie do
optymalizacji pracy maszyn. W wielkim uproszczeniu: przyjmuje że w idealnych warunkach maszyna mogła by pracować 100% czasu a jej realne
wykorzystanie wynosi tyle to a tyle procent. Golem w czasie rzeczywistym oblicza przybliżony współczynnik zwany gOEE i pokazuje że od początku
czasu dla którego zostaje wyznaczony, np. od początku realizacji danej serii maszyna przepracowała x% dostępnego czasu zakładając pracę 3
zmianową, 7 dni w tygodniu. Czasami śledząc współczynnik OEE można zwątpić czy naprawdę potrzebny jest zakup następnej maszyny i czy aby nie
starczą pewne zmiany organizacyjne.

Nie być a wiedzieć
System GolemOEE pozwala na przyporządkowanie produktu do danej maszyny. Dzięki temu komputer
wie co jest produkowane nastrajając odpowiednio swoje parametry. Produkt zmienia operator za pomocą
dowolnej przeglądarki zainstalowanej na dowolnym komputerze w sieci. Przy zmianie produktu może też
podać zamówioną ilość produktu.
Siedzimy więc wygodnie w fotelu przed komputerem (niekoniecznie w biurze ) i widzimy co gdzie i jak.
Nie musimy latać po halach aby zobaczyć jak pracują maszyny, nie musimy nigdzie dzwonić aby wiedzieć
jaki produkt na jakiej maszynie jest aktualnie robiony i kiedy mniej więcej będzie zrobiony.
Wszystko mamy na ekranie.

Nie musimy godzinami przeglądać raportów z produkcji, biegać gdzieś po halach i przeglądać zeszyty
które notabene nie muszą być wcale prowadzone rzetelnie. Jedno spojrzenie na wykresy trendów przy
pierwszej, porannej kawie i już wiemy czy wszystko było w porządku czy może coś nie grało, coś wymaga
sprawdzenia lub wyjaśnienia.

Utrzymanie ruchu
GolemOEE współpracować może z innym naszym produktem, programem CMMS Maszyna. Podstawową korzyścią jest automatyczne wyznaczanie
terminów przeglądów na podstawie stanu liczników motogodzin. Dla osoby planującej przeglądy istotne jest obciążenie danych maszyn a dla
mechaników możliwość śledzenia historii pracy danej maszyny.

Ręczny montaż
No tak. Ale są takie miejsca że i owszem – monitorowanie pracy poszczególnych maszyn ważne jest ale końcowy produkt zostaje zmontowany
ręcznie. Weźmy produkcję okien – maszyny przygotowują półprodukty a końcowe okno powstaje na nie zautomatyzowanym stole montażowym.
A my chcielibyśmy znać wielkość produkcji, wydajność, przebieg produkcji w kontekście gotowych okien a nie pól prefabrykatów. Co wtedy?
Możemy zamontować na stanowisku zwykły ręczny przycisk – pracownik montuje okno a jak skończy naciska przycisk. Nie jest zadaniem prostym
zdyscyplinowanie pracowników aby dostosowali się do tej procedury ale ewentualne korzyści będą tak durze że warto spróbować.

Tak przy okazji
Golem to nie tylko monitorowanie pracy maszyn ale też realizacja prostszych funkcji takich jak np. monitorowanie pracy pomp, kompresorów czy
choćby otwierania drzwi czy bramy wjazdowej. Czy informacja o tym o której została otwarta i zamknięta brama załadunkowa na hali produkcyjnej
ma wartość – ocenę zostawiam czytelnikowi.
Z pewnością wartość taką ma informacja o ilości załączeń kompresorów czy agregatów chłodzących – szczególnie jeśli mamy ich więcej. może się
okazać że rezerwowy agregat wcale nie pracuje i nie wiadomo czy zastartuje jak będzie potrzebny. A jakby tak w rozdzielni założyć dodatkowy
przekaźnik i podpiąć sygnał sygnalizujący czy włączone jest oświetlenie hali to może wreszcie ktoś by je gasił wychodząc z pracy. Pewnie normalnie
robi to ktoś z ochrony podczas obchodu – no ale hala nie jest z reguły oświetlana jedna lampą a kilkanaście minut świecenia co wieczornego
niepotrzebnego kosztuje.

Czy warto i czy to się opłaca.
Kiedy zaczęły powstawać pierwsze systemy monitorowania produkcji tworzone przez naszą firmę zastanawiałem się czy to się klientom w ogóle
opłaci. W końcu nie raz widziałem kosztujące majątek systemy telewizji przemysłowej które są żeby były, systemy rejestracji czasu pracy które
umarły śmiercią naturalną, rejestratory samopiszące w których papier skończył się 100 lat temu.
Okazało się jednak że ci klienci którzy zdecydowali się na instalacje systemu (przed systemem GolemOEE był system Golem SLR a jeszcze
wcześniej kilkanaście systemów tworzonych na zamówienie) są albo zadowoleni albo BARDZO ZADOWOLENI.

•

„system miał nam rozwiązać kilka problemów a pokazał szereg innych – dotąd niedostrzeganych”

•

„teraz to ja widzę wszystko czarno na białym i bajek mi nikt opowiadać nie będzie”

•

„system dał mi średnio 7% wzrost wydajności a w niektórych przypadkach dużo większy”

•

„pierwsza korzyść już jest – kończą pracę o 21”50 a nie o 21”

•

„ja osobiście wolałbym mieć pełną wizualizację pracy pras wraz z ciśnieniami, temperaturami etc. Ale to przeogromne koszty a szefostwu
dane z Golema całkowicie wystarczą”

•

„najciekawsze to że nic nie robiłem – sam fakt że wiedzą że mogę zapytać o przyczyny przestojów dał mi wzrost wydajności”

•

„zdecydowanie rzadziej zaglądam na produkcję”

•

„zrobiłem wrażenie będąc w Moskwie, pokazując klientowi jak realizuje się jego zamówienie

To autentyczne cytaty z rozmów z naszymi klientami. Oczywiście wielu z nich chciało by mieć wiele więcej – ale też zdają sobie sprawę jak wielka jest
różnica w kosztach pomiędzy Golemem a typowymi systemami SCADA/ ERP. i jak ciężko jest je wdrożyć.

Na koniec kilka słów o kosztach
No dobrze – powie czytelnik – świetnie to wszystko brzmi ale zapewne sporo też kosztuje. Takie systemy to są dla wielkich firm a nie dla naszego
niewielkiego zakładu. Otóż nie.
System Golem cechuje się bardzo niskimi CAŁKOWITYMI kosztami wdrożenia kształtującymi się od 100 do 500 zł / maszynę !
Powiedzmy że tworzymy system dla monitorowania 25 maszyn. Tak mogłaby wyglądać przykładowa kalkulacja :

1)

Koncentrator 16 wejść + rozszerzenie o 16 wejść

1300 zł

2)

Licencja programu GolemOEE

1200 zł

3)

Okablowanie (kabel telefoniczny, korytka etc)

2000 zł

4)

Komputer PC

2000 zł

5)

Konfiguracja systemu przez firmę Neuron

2000 zł

SUMA:

8500 zł

czyli 340 zł / maszynę !. A koszty te mogą być jeszcze mniejsze – można np. samodzielnie skonfigurować system dzięki szczegółowej dokumentacji,
koszt okablowania zależy od odległości i przyjętych standardów a i komputer dzięki niewielkim wymaganiom sprzętowym nie musi należeć do
najnowocześniejszych ( czytaj nie musi być nowy – często nowy trafia do biura a kilkuletnia biurowa maszyna idzie na potrzeby budowy systemu).


Na naszej stronie znajdują się wszelkie potrzebne materiały na temat systemu GolemOEE. w tym pełna dokumentacja. Czy warto zainwestować w
system GolemOEE? Może tak, może nie ale z całą pewnością warto poświęcić godzinkę aby mu się bliżej przyjrzeć.


PPHU Neuron – Wojciech Mazurek www.neuron.com.pl [e-mail] 0608 260530