Как данните от производството в реално време променят ефективността на съвременното производство

Конкурентното предимство на производството вече не е в машините — то е в данните

В продължение на десетилетия успехът в производството се измерваше чрез капацитета на оборудването, ефективността на труда и производствения обем. Днес обаче най-конкурентоспособните фабрики се отличават с нещо по-малко видимо, но много по-мощно: производствени данни в реално време.

С нарастващата сложност на глобалните вериги за доставки и продължаващото повишаване на очакванията на клиентите производителите са подложени на натиск да подобрят изпълнението на доставките, без да жертват качеството на продуктите. Видимостта върху операциите в реално време се утвърди като един от най-ефективните начини за постигане и на двете цели.

Производствените данни, генерирани от машини, сензори, контролери и корпоративни системи, позволяват на организациите да разбират какво се случва в производствения цех в момента на възникване на събитията, вместо след като проблемите вече са повлияли на производството.

Превръщане на машинните сигнали в практически приложима информация

Съвременните производствени среди генерират огромни обеми оперативна информация чрез комуникация между машини, индустриални мрежи и интелигентни сензори. Суровите данни обаче сами по себе си имат малка стойност, освен ако не могат да бъдат интерпретирани и преобразувани в практически приложими изводи.

Производителите все по-често разчитат на интегрирани платформи, които обединяват информацията от производствения цех с бизнес системите, за да създават оперативни табла, предоставящи показатели за ефективността в реално време.

Фигура 1. Консолидираните оперативни табла помагат на производителите да предоставят критичната информация на правилните екипи в правилния момент.

Когато данните за производството, поддръжката, запасите и планирането се обединят в единен изглед, лицата, вземащи решения, получават много по-ясна представа за оперативните условия. Тази видимост позволява по-бързи реакции при прекъсвания и подобрява точността на планирането в различните отдели.

Защо дигитализацията ускорява внедряването

Възходът на инициативите за Индустрия 4.0 значително увеличи инвестициите в свързани технологии за производство. Индустриалните организации внедряват интелигентни сензори, периферни устройства и усъвършенствани аналитични платформи, за да извличат по-голяма стойност от оперативните данни.

Много предприятия модернизират и своята инфраструктура за автоматизация чрез усъвършенствани системи за управление, като разпределени системи за управление, и интегрирани софтуерни платформи за производството, които поддържат събиране и анализ на данни в реално време.

Подобренията в качеството започват с видимост

Управлението на качеството традиционно разчита на проверки, извършвани след производството. Макар и ефективен до известна степен, този подход често открива проблемите едва след като материалите, трудът и машинното време вече са били изразходвани.

Мониторингът на производството в реално време променя напълно този модел. Операторите могат незабавно да наблюдават отклоненията в процеса и да предприемат коригиращи действия, преди дефектите да се разпространят в цялата производствена партида.

От реактивна инспекция към непрекъснат контрол

Контролните карти на качеството, тенденциите в процесите и инструментите за статистически мониторинг стават много по-ефективни, когато използват актуални производствени данни. Инженерите могат да идентифицират отклоненията в поведението на машините, състоянието на инструментите и параметрите на процеса, преди да бъдат засегнати спецификациите на продукта.

Вместо да чакат проверките в края на производствената линия, производителите могат да поддържат по-строг контрол на процесите през целия производствен цикъл, като подобряват постоянството и същевременно намаляват разходите за отпадък и преработка.

Финансовото въздействие на по-добрите производствени данни

Рентабилността на производството зависи до голяма степен от точното планиране. Видимостта в реално време върху материалите, наличностите, използването на труда и наличността на машините позволява на организациите да създават по-реалистични производствени графици.

Планирането, основано на данни, помага на производителите да оценяват разходите за спецификациите на материалите, да идентифицират рисковете за доставките и да прогнозират производствените разходи с по-голяма увереност. Това намалява несигурността и подобрява изпълнението на проектите по цялата верига на стойността.

Като съгласуват оперативната информация с бизнес целите, компаниите могат да вземат по-бързи решения, като същевременно сведат до минимум скъпоструващите прекъсвания.

Предиктивната поддръжка променя уравнението на престоя

Неочакваните повреди на оборудването остават едно от най-скъпите предизвикателства пред промишлените предприятия. Прекъсванията на производството могат да възпрепятстват изпълнението на ангажиментите за доставки, да увеличат разходите за поддръжка и да създадат рискове за безопасността.

Мониторингът в реално време на състоянието на машините позволява откриването на зараждащи се неизправности, преди да се превърнат в критични повреди.

Фигура 2. Непрекъснатото наблюдение позволява на екипите по поддръжката да идентифицират проблеми с оборудването, преди те да доведат до производствени загуби.

Използване на анализи за прогнозиране на повреди на оборудването

Историческите и данните в реално време за машините разкриват работни модели, които често предшестват механични проблеми. Параметри като нивата на вибрации, работните часове, условията на натоварване и температурните тенденции могат да покажат влошаване много преди да настъпи повреда.

Това е особено важно за критични въртящи се активи, наблюдавани от системи като системата за защита на машини Bently Nevada 3500, при които ранното откриване на неизправности помага да се предотвратят скъпоструващи престои.

Стратегиите за предиктивна поддръжка позволяват на екипите по поддръжката да планират намеси по време на планирани спирания, вместо да реагират при аварийни ситуации.

MES и ERP са по-ценни заедно

Системите за управление на производството (MES) и платформите за планиране на ресурсите на предприятието (ERP) традиционно функционират като отделни източници на информация. Истинската им стойност обаче се разкрива, когато двете системи бъдат интегрирани.

MES осигурява оперативна видимост на производствено ниво, докато ERP предоставя по-широк бизнес контекст, включващ запасите, покупките, планирането и финансовото управление.

Фигура 3. Интегрирането на MES и ERP системи създава цялостен поглед върху производствените резултати и бизнес операциите.

В комбинация тези системи подпомагат по-точното прогнозиране на производството, по-доброто планиране на капацитета и по-ефективната координация на веригата за доставки.

Свързаните екипи постигат по-добри производствени резултати

Производствените данни влияят практически на всеки отдел в една производствена организация. Инженерингът, поддръжката, операциите, снабдяването, осигуряването на качеството и ръководството зависят от навременна информация.

Споделената видимост намалява пропуските в комуникацията и позволява на отделите да координират дейностите си въз основа на една и съща оперативна реалност.

Организациите, които прилагат стратегии за икономично производство и производство точно навреме, извличат особена полза от незабавния достъп до надеждна информация от производствения цех.

Автоматизацията се разширява отвъд производствената линия

Производителите все по-често използват оперативни данни, за да автоматизират инженерните, търговските, офериращите и процесите за обслужване на клиенти. Платформите за конфигуриране, ценообразуване и офериране, инструментите за цифрово инженерство и системите за управление на жизнения цикъл на продуктите могат да се възползват от достъпа до производствена информация в реално време.

Фигура 4. Свързаните инженерни и производствени системи подпомагат по-бързото вземане на решения през целия жизнен цикъл на продукта.

С нарастващата свързаност на фабриките автоматизацията се разширява отвъд машините и включва планиране, съвместна работа по проектирането, разпределение на ресурсите и ангажираност на клиентите.

Индустриална перспектива: Данните се превръщат в производствен актив

Индустриалният сектор навлиза във фаза, в която данните трябва да се третират със същото значение като машините, суровините и труда. Организациите, които успешно превръщат оперативната информация в приложима разузнавателна информация, постоянно изпреварват конкурентите си по производителност, качество и бързина на реакция.

Индустриалните лидери инвестират сериозно в аналитични платформи, индустриални мрежи, технологии за мониторинг на машини и инициативи за цифрова трансформация, тъй като възвръщаемостта от тях става все по-измерима.

Поглед от анализатор

Много производители вече са инвестирали в хардуер за автоматизация, PLC контролери, DCS платформи и системи за мониторинг на състоянието. Следващата голяма възможност не се крие в събирането на повече данни, а в свързването на съществуващите източници на данни и осигуряването на достъп до тях в цялата организация.

Фабриките, които постигат най-значителни подобрения в производителността, са тези, които интегрират оперативните технологии с бизнес системите и използват видимост в реално време за вземане на решения. В днешната производствена среда бързината на получаване на информация става също толкова важна, колкото и самата производствена скорост.