Napjaink versenyképes gyártási világában minden gyár arra törekszik, hogy a legtöbbet hozza ki berendezéseiből. A termelés hatékonyságának egyik kulcsfontosságú mérőszáma az Overall Equipment Effectiveness (OEE), amely nyomon követi a gépek teljesítményét az ütemezett működési idő alatt. Sok gyár alacsony OEE-vel küzd a nem tervezett leállások, a lassú gyártási sebesség és a minőségi problémák miatt. Szerencsére a Siemens HMI (Human{3}}Machine Interface) a SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) rendszerekkel kombinálva hatékony megoldást kínál. Ez a valós esettanulmány bemutatja, hogyan alakította át egy acélgyártó üzem a gyártósorát a Siemens HMI használatával az OEE jelentős fellendítése érdekében.
Bevezetés az OEE és a Siemens HMI szerepébe
Mielőtt belemerülnénk az esettanulmányba, tisztázzuk, mit csinál az OEE és a Siemens HMI. Az OEE kiszámítása három tényező alapján történik: rendelkezésre állás (milyen gyakran működnek a gépek a tervek szerint), teljesítmény (milyen gyorsan futnak a gépek a maximális kapacitásukhoz képest) és minőség (mennyi jó termék készül). A magas (85% feletti) OEE pontszám azt jelenti, hogy a gyártósor hatékonyan működik, miközben a legtöbb gyár csak 60-70%-ot ér el intelligens eszközök nélkül.
A Siemens HMI „hídként” működik a kezelők és a gépek között. Felhasználóbarát-képernyőt biztosít, amely valós-idejű gyártási adatokat, gépállapotot és figyelmeztetéseket jelenít meg. A zavaros gombokat és mérőket tartalmazó régi, divatos vezérlőpanelekkel ellentétben a Siemens HMI leegyszerűsíti a műveleteket, és könnyen elérhetővé teszi a kritikus információkat. A SCADA-val párosítva összegyűjti és elemzi a teljes gyártósor adatait, segítve a vezetőket, hogy megalapozott döntéseket hozzanak az OEE fejlesztése érdekében. Ez az integráció kulcsfontosságú a Siemens HMI számára a gyártósor OEE fejlesztésében.
Valós-esettanulmány: Acél vágóvonal átalakítása Siemens HMI-vel
A gyár kihívása
Az ATI Materials, a légi és védelmi célú speciális acélok vezető gyártója, nagy problémákkal szembesült 1995-ös acélhasító gépével. A régi vezérlőrendszernek három fő problémája volt: elavult hardver, amelyet nehéz volt megjavítani, bonyolult kezelőpanel, amely lassította a munkát, és rossz feszültségszabályozás a hasítás során. Ezek a problémák gyakori nem tervezett állásidőhöz, alacsony gyártási sebességhez és inkonzisztens termékminőséghez vezettek. A gyár OEE pontszáma mindössze 52% volt, ami messze elmaradt az ipari szabványoktól. Olyan megoldásra volt szükségük, amely hosszú termelési megszakítások nélkül korszerűsítheti a rendszert.
A megoldás: Siemens HMI és SCADA integráció
A gyár együttműködött az Electronic Drives and Controls (EDC) vállalattal, hogy a rendszert Siemens HMI-vel és más Siemens-technológiákkal frissítsék. A megoldás lényege az volt, hogy a régi vezérlőpanelt Siemens HMI komfortpanelre cserélték, Siemens S7-1500 PLC-vel és 6RA80 DC meghajtókkal párosítva. A csapat a Siemens HMI-t egy SCADA rendszerrel is integrálta, hogy valós időben gyűjtse és elemezze az adatokat.
Az egyik legfontosabb frissítés a Siemens HMI intuitív kezelőfelülete volt. Zavarba ejtő gombok százait cserélte le tiszta, vizuális kijelzőkre, amelyek a gép állapotát, feszültségszintjét és gyártási sebességét mutatják. A kezelők gyorsan módosíthatják a beállításokat és reagálhatnak a riasztásokra, köszönhetően a panel felhasználóbarát-kialakításának. A Siemens HMI SCADA-integrációja az OEE-hez azt is lehetővé tette a gyár számára, hogy egyetlen központi rendszerben nyomon kövesse az állásidő-okokat, a termelési arányokat és a minőségi problémákat.
Az eredmények: drámai OEE-javulás
A frissítés kevesebb mint négy nap alatt befejeződött, minimálisra csökkentve a termelési veszteséget. Az eredmények lenyűgözőek voltak: a gyár teljesítménye (óránként feldolgozott acélmennyiség) 67%-kal nőtt. A nem tervezett leállások 40%-kal csökkentek, mivel a Siemens HMI valós idejű -figyelmeztetéseket küldött a lehetséges gépproblémákról, lehetővé téve a karbantartó csapatok számára, hogy kijavítsák a problémákat, mielőtt azok leállást okoznának. Az új rendszer következetes feszültségszabályozása a termék minőségét is javította, 18%-kal csökkentve a hulladék mennyiségét.
A legfontosabb, hogy a gyár OEE pontszáma 52%-ról 78%-ra ugrott-, ami 26%-os növekedés. Ez a javulás magasabb profitot és erősebb versenyelőnyt eredményezett. Az üzem vezetője megjegyezte: "A Siemens HMI átláthatóbbá tette működésünket. Az üzemeltetők gyorsabban dolgoznak, és adatvezérelt döntéseket hozhatunk a vonal zökkenőmentes működése érdekében."
A Siemens HMI legfontosabb jellemzői az OEE optimalizálása
Ennek az esettanulmánynak a sikere a Siemens HMI speciális funkcióinak köszönhető, amelyek az OEE fájdalompontokat célozzák meg. Íme a leghatásosabbak:
Valós idejű adatvizualizáció
A Siemens HMI a kritikus OEE-mutatókat,-például a gépek rendelkezésre állását, a gyártási sebességet és a hibaarányt-könnyen--olvasható irányítópultokon jeleníti meg. Az üzemeltetőknek és vezetőknek nem kell várniuk a jelentésekre; látják a felmerülő problémákat. Az acélgyár például a Siemens HMI WinCC-t használta az OEE vizualizációhoz annak nyomon követésére, hogy a gép mennyi időt töltött futásban, tétlenségben vagy leállásban. Ez a láthatóság 25%-kal csökkentette az üresjárati időt.
Szabványosított és intuitív interfész
A régi vezérlőrendszerek gyakran alapos képzést igényelnek, mivel minden gépnek más interfésze van. A Siemens HMI szabványos kialakításokat használ a gyártósorokon, így csökkenti az új kezelők betanítási idejét. A kényelmi panel érintőképernyője és világos ikonjai megkönnyítik a használatát, még a kevésbé tapasztalt személyzet számára is. Ez a szabványosítás csökkenti az emberi hibákat is, amelyek az alacsony OEE fő okai.
Proaktív riasztáskezelés
A Siemens HMI azonnali riasztást küld a géphibákról, az alacsony anyagszintről vagy a minőségi eltérésekről. A riasztások egyértelmű utasításokat tartalmaznak a probléma megoldására vonatkozóan, így a kezelők nem vesztegetik az idejüket a hibaelhárítással. Az acélgyárban ez a funkció átlagosan 30 percről 10 percre csökkenti a problémák megoldásának idejét. Ez a Siemens HMI riasztáskezelés az állásidő csökkentése érdekében egy játék{5}}módosító az OEE számára.
Zökkenőmentes SCADA integráció
A Siemens HMI zökkenőmentesen együttműködik a SCADA rendszerekkel, így több gépről is gyűjt adatokat. Ezek a központosított adatok segítenek a vezetőknek azonosítani a szűk keresztmetszeteket a gyártósoron, nem csak az egyes gépeken. Például, ha az egyik gép lassú sebessége feltartja az egész vonalat, a SCADA rendszer (a Siemens HMI-vel párosítva) megjelöli, lehetővé téve a menedzserek számára az ütemezés módosítását vagy a probléma megoldását.
Hogyan alkalmazza ezt a gyártósoron
Az acélgyár sikere nem egyedülálló. Bármely gyártóüzem-legyen szó élelmiszer-, elektronikai vagy autóalkatrész-gyártó üzemről,-használhatja a Siemens HMI-t az OEE fejlesztésére. Kezdje azzal, hogy felméri jelenlegi OEE pontszámát, és azonosítja a hatékonyság hiányának legnagyobb okait (leállás, lassú sebesség vagy hibák). Ezután dolgozzon együtt egy Siemens-partnerrel az Ön igényeire szabott HMI- és SCADA-megoldás megtervezésében. A Siemens HMI kényelmi panelje a gyártási hatékonyság érdekében nagyszerű kiindulópont a kis és közepes méretű{6}}gyárakhoz.
Ne feledje, hogy az OEE optimalizálása folyamatos folyamat. A Siemens HMI nem csak a problémákat javítja,{1}} hanem adatokat szolgáltat a működés folyamatos javításához. Idővel az adatokat felhasználhatja a karbantartási igények előrejelzésére, a gyártási ütemezések optimalizálására és a személyzet jobb képzésére.
Következtetés
Ez a valós esettanulmány-bizonyítja, hogy a Siemens HMI és SCADA rendszerek hatékony eszközök az OEE fellendítésére. A Siemens HMI valós-idejű láthatóságának, intuitív kezelésének és proaktív riasztásainak biztosításával a gyárak a hatékonyság hiányát termelékenységgé alakítják. Az acélgyár 26%-os OEE növekedése azt mutatja, hogy a régebbi gyártósorok is átalakíthatók a megfelelő technológiával.
Ha gyára alacsony OEE-vel küszködik, a Siemens HMI lehet a megoldás. Nem csak a hardver frissítéséről van szó,{1}}hanem a műveletek intelligensebbé, gyorsabbá és megbízhatóbbá tételéről. Fektessen be a Siemens HMI-be még ma, és kezdje el kiaknázni gyártósora teljes potenciálját.
