Predictive Maintenance jako sposób na minimalizację przestojów w produkcji: przykład wdrożenia

W oparciu o wnioski wyciągnięte z działań predyktywnych można podejmować decyzje związane z wymianą lub regeneracją części eksploatacyjnych maszyn, czyszczeniu, serwisowaniu itd. Prognozowanie zużycia maszyn i przewidywanie ewentualnych awarii to element szerszej strategii eksploatacyjnej o nazwie CBM, czyli Contidion Based Maintenance. Podsumowując, w predykcyjnym utrzymaniu ruchu przeprowadza się regularne badania diagnostyczne, analizuje ich wyniki i podejmuje decyzje w oparciu o przyjęte wartości graniczne parametrów diagnostycznych.

Predykcyjne utrzymanie ruchu z wykorzystaniem IOT

Internet rzeczy coraz bardziej przenosi się ze świata fantazji i futurystycznych marzeń do świata realnego. Już dzisiaj w fabrykach na całym świecie, urządzenia będące elementami Internet of Things wspierają Predictive Maintenance poprzez monitorowanie stanu maszyn i urządzeń oraz ustawiczne przesyłanie danych diagnostycznych do powiązanego systemu ERP. Taka automatyzacja procesów związanych ze sprawdzaniem sprzętu to duża oszczędność zasobów osobowych i pieniężnych. Cała strategia predykcyjnego utrzymania ruchu oparta być może o zestaw algorytmów i zasad, które wymagały będą interwencji człowieka dopiero w momencie przekroczenia pewnych wartości granicznych dla kluczowych parametrów diagnostycznych.

Predictive maintenance – korzyści z wdrożenia

Według badań McKinsey & Company, wdrożenie strategii Predictive Maintenance może zaoszczędzić firmie w dłuższej perspektywie od 10% do nawet 40% kosztów związanych z utrzymaniem ruchu oraz zmniejszyć nakłady potrzebne na inwestycje w sprzęt i maszyny o nawet 5%. W raporcie przeczytać możemy, że w samej branży produkcyjnej, przyswojenie Predykcyjnego utrzymania ruchu może wygenerować niemal 630 miliardów dolarów oszczędności do roku 2025. Należy więc rozważać wdrożenie takiego podejścia do utrzymania jako inwestycję długoterminową z wysoką i jak najbardziej realną stopą zwrotu. Najdroższym elementem całej układanki jest system ERP, który zarządzał będzie nowymi procedurami. Pamiętajmy jednak, że wybierając rozwiązania ERP wspierające tak nowatorskie podejście do utrzymania ruchu, z pewnością uzyskamy jeszcze szereg innych korzyści wynikających z innowacyjnego podejścia firmy do innych aspektów prowadzenia operacji w firmach produkcyjnych.

Mówiąc o oszczędnościach, warto też wspomnieć o oszczędnościach wynikających z bezpieczeństwa pracowników zwiększonego dzięki zmniejszeniu ryzyka występowania awarii maszyn. Ludzkie życie i zdrowie są niesamowite cenne dlatego też rozpatrując wdrożenie Predyktywnego utrzymania ruchu w tych kategoriach – inwestycja ta z pewnością zwróci się z nawiązką.

Przykład wdrożenia z wykorzystaniem predictive maintenance

Producent systemów ERP, firma proALPHA, wdrożyła w firmie KLAUS Multiparking nowoczesne rozwiązanie tworzone w duchu Produkcji 4.0, którego istotnym elementem była właśnie predyktywna strategia utrzymania ruchu. Klaus jako wiodący dostawca automatycznych i półautomatycznych systemów parkowania, dzięki bogatej ofercie rozwiązań, pozwala zaoszczędzić miejsca parkingowe dla ponad 100 pojazdów – głównie w budynkach mieszkalnych, ale także w kompleksach biurowych i hotelach.

Pomysłem na osiągnięcie przewagi konkurencyjnej było wdrożenie takiego rozwiązania, które stale monitorowałoby czas i intensywność wykorzystania ich instalacji parkingowych. W zależności od zebranych danych, firma byłaby w stanie zaoferować spersonalizowany i trafny harmonogram konserwacyjny.

W ścisłej współpracy z producentem systemów sterujących, dostawcą oprogramowania komunikacyjnego, ekspertami z proALPHA i działem IT firmy KLAUS Multiparking, powstał prototyp. Wspólnymi siłami, na przestrzeni kilku miesięcy stworzono system parkowania, który bezbłędnie komunikuje się z systemem proALPHA. Podstawą sprawnego działania  jest Integration Workbench (INWB) proALPHA. Za pomocą platformy integracyjnej można połączyć w sieci różne systemy i bezpiecznie kontrolować łańcuchy procesów.

W pierwszej kolejności prototyp wykorzystuje programowalny sterownik logiczny (PLC) do oceny komunikatów o stanie parkingu – takich jak wyłączenie zasilania w przypadku niebezpiecznych warunków, uruchomienie wyłącznika ochronnego silnika lub uszkodzenia fotokomórki. – Za pośrednictwem routera i połączenia internetowego dane z systemu parkingowego przesyłane są przez minikomputer Raspberry do modułu serwisowego proALPHA, gdzie są ciągle przetwarzane – wyjaśnia Norbert Blessing, Kierownik IT w firmie KLAUS Multiparking.

W przypadku krytycznego komunikatu wymagającego interwencji technika serwisowego, w systemie ERP automatycznie tworzone jest zlecenie serwisowe, a termin jego wykonania zostaje także zaplanowany w kalendarzu usług serwisowych. W tym samym czasie odbywa się dyspozycja wymaganych części zamiennych i stworzenie propozycji dopasowania narzędzi do pojazdu awaryjnego.  Z ponad 100 pracowników obsługi klienta KLAUS Multiparking w Niemczech, pracownik, który znajduje się najbliżej miejsca awarii, otrzymuje zlecenie na swoje urządzenie mobilne, które przesyłane jest za pomocą rozwiązania partnerskiego proALPHA L-mobile.  To mobilne oprogramowanie do zarządzania usługami połączone jest z systemem ERP za pośrednictwem standardowego interfejsu i stale wymienia z nim dane.

Podczas wykonywania czynności konserwacyjnych, technik przeprowadza prace zgodne z cyfrową listą kontrolną, którą ma na swoim tablecie. Może tu także rejestrować inne ważne dane dotyczące systemu parkingowego, bądź wpisywać informacje o wymienianych częściach. Wszystkie raporty, wraz z zanotowanymi godzinami pracy, przesyłane są do oprogramowania proALPHA, gdzie zostają przekazane bezpośrednio do działu księgowości, w celu utworzenia faktury. Ponadto, wszystkie zgłoszenia serwisowe mogą być automatycznie zapisywane w module Zarządzanie dokumentami systemu ERP.

Jednak proces serwisowy, przebiegający bez zakłóceń jest dopiero początkiem projektu Przemysł 4.0 w firmie KLAUS Multiparking. W połączeniu z innymi zapisanymi informacjami z systemu ERP – np. z danymi historycznymi na temat dotychczas występujących awarii, analizy niezawodności zależnej od obciążenia, czy szczegółowych modeli zużycia – możliwe jest wyciągnięcie wniosków na przyszłość, dotyczących gotowości funkcjonalnej i prawdopodobnej awarii niektórych elementów instalacji. Pozwoli to na rozpoczęcie czynności konserwacyjnych, zanim jeszcze w systemie wystąpi usterka.

Korzyść dla operatorów parkingów: dzięki zapewnieniu takiej funkcji predykcyjnej, możliwe jest zapobieganie usterkom i wcześniejsze ‘gaszenie pożaru’ przez serwisanta.  Poszkodowani właściciele samochodów, którzy w najgorszym przypadku nie mogliby dostać się do swojego samochodu, unikną w ten sposób kłopotów i czasu oczekiwania na usunięcie awarii.  Dzięki takiemu rozwiązaniu, KLAUS Multiparking wyróżnia się na tle konkurencji jako innowacyjny producent z inteligentnymi procesami serwisowymi.

Inteligentna fabryka z urządzeniami połączonymi w sieć

Jednak nie tylko inteligentne produkty i przyszłościowe usługi serwisowe wprowadzają producenta z Allgäu na ścieżkę Przemysłu 4.0. Także dzięki inwestycji rzędu kilku milionów euro w inteligentną fabrykę, firma przygotowuje się na wyzwania, jakie niesie przyszłość. Sercem produkcji jest nowy system magazynowy do w pełni automatycznego załadunku wysokiej klasy maszyn produkcyjnych do obróbki blachy.  Na przykład, maszyna TruPunch do profesjonalnej obróbki wykrawaniem, a także maszyna do dziurkowania oraz maszyna do cięcia laserowego połączone są w sieć.

Na sześciometrowym składanym stanowisku obrabiane są boczne panele systemów parkowania o długości do pięciu metrów. Gotowe części przejmowane są przez robota, który odpowiednio je zgina i ponownie odkłada na miejsce. Wszystko jest w pełni zautomatyzowane. Pracownik potrzebny jest tylko przy połączeniu między cięciem laserowym i składanym stanowiskiem pracy oraz przy maszynie do wykrawania i dziurkowania.  Cały proces przetwarzania blachy, kontrolowany jest przez narzędzie do planowania wielozasobowego APS (Advanced Planning and Scheduling) w proALPHA.

Zapewnia to, że zamówienia klientów realizowane są w tej inteligentnej fabryce w możliwie najkrótszym czasie, zgodnie z uzgodnionym terminem dostawy.

– Warunkiem tego jest stanowisko, które zbiera, koordynuje i kontroluje wszystkie informacje – podkreśla Norbert Blessing. System ERP jest do tego predestynowany, ponieważ w tym przypadku dane wszystkich niezbędnych procesów są zawsze połączone i spójne. Następnym logicznym krokiem w inteligentnej fabryce będzie połączenie wszystkich maszyn, systemów i aplikacji logistycznych.

Najważniejsze korzyści:

• Prototyp dla przyszłych inteligentnych produktów z przewidującą funkcją konserwacji, która pomaga zapobiegać awariom sprzętu u klientów
• Wymiana danych między sterowaniem urządzeniem i modułem serwisowym proALPHA umożliwia tworzenie innowacyjnych ofert konserwacji prewencyjnej i prognostycznej (Predictive maintenance), zapewniając konkurencyjność na rynku
• Inteligenta fabryka posiadająca w pełni zautomatyzowane procesy produkcyjne w zakresie obróbki blach
• Ekonomiczna i sprawniejsza produkcja o 20 – 30 procent, dzięki wyższej produktywności przy pracy zmianowej

Przemysł 4.0 – wielostopniowa koncepcja inwestycyjna

Rozwój inteligentnej fabryki w firmie KLAUS Multiparking nie został jeszcze w całości ukończony. Dzięki dodatkowym, tymczasowym magazynom, które są zintegrowane logistycznie, cały proces produkcyjny ma być dalej optymalizowany. Ponadto, przewidziane jest podłączenie do produkcji kolejnej maszyny do cięcia laserowego. “Zaplanowaliśmy wielostopniowy projekt inwestycyjny”, mówi Dyrektor Zarządzający Groneberg.  Zasadniczo już teraz maszyny mogą pracować całkowicie i autonomicznie przez osiem godzin, a firma jest w stanie pracować na dwie zmiany z porównywalną siłą roboczą.

Oznacza to, że inteligentna produkcja wyraźnie poprawia efektywność kosztową o 20 do 30 procent.  Jednocześnie można produkować szybciej, zachowując niezmiennie wysoką jakość. – Naszym celem jest wirtualnie samoorganizująca się produkcja, w której ludzie, maszyny, sprzęty, logistyka i produkty komunikują się bezpośrednio ze sobą – podkreśla Blessing, Kierownik IT. proALPHA będzie pełniła tu rolę centralnej platformy zarządzającej danymi.

Chcesz dowiedzieć się więcej na temat wdrożenia w Klaus Multiparking? Zachęcamy Cię do obejrzenia poniższego filmiku! A w celu poznania całej oferty proALPHA zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej – kliknij tutaj!

źródło: proALPHA Polska