AUTOMATYCZNE OEE, SPC, KPI - ISTOTNE TAKŻE DLA TWOJEJ PRODUKCJI!

Transkrypt

1 AUTOMATYCZNE OEE, SPC, KPI - ISTOTNE TAKŻE DLA TWOJEJ PRODUKCJI! O programowanie firmy GE automatycznie monitoruje proces produkcyjny i pozwala na wyznaczenie współczynników wg standardowych wzorów na wyliczanie kluczowych wskaźników KPI. Dzięki kompleksowej funkcjonalności, rozwiązania GE umożliwiają pomiar parametrów typu OEE lub alarmów SPC w czasie rzeczywistym oraz ich raportowanie za dowolny okres czasu oraz w dowolnym kontekście (np. linia, maszyna, produkt, zmiana, pracownik). Overall Equipment Effectiveness (OEE) mierzy efektywność wykorzystania maszyn przez producenta. Chodzi tutaj o wytwarzanie określonych produktów o akceptowalnej jakości dla konsumenta w określonym czasie. Za pośrednictwem jednego parametru pokazuje możliwy obszar do optymalizacji i pole do potencjalnego wzrostu wydajności produkcji. Dane w zakładzie produkcyjnym z reguły pochodzą z różnych miejsc. System monitorujący np. OEE, musi zapewnić jedną wersję prawdy": wymaga połączeń, interfejsów do wielu różnorodnych systemów i urządzeń znajdujących się na linii produkcyjnej. Musi zapewnić wiarygodność współczynników KPI oraz zapobiegać wszelkim błędom lub zafałszowaniu danych przez tzw. czynnik ludzki". Rozwiązaniem dla powyższych problemów są systemy zbudowane w oparciu o oprogramowanie GE- przemysłową bazę danych Historian lub narzędzia klasy MES. Żeby wiedzieć jaka jest bieżąca sytuacja należy ją zmierzyć i monitorować na bieżąco - w dużej części metodami automatycznymi. Tylko wtedy można dążyć do wydajnej poprawy efektywności i jakości linii produkcyjnej.

2 WSKAŹNIK OEE - ODKRYJ POTENCJAŁ TWOJEGO ZAKŁADU! Zakłady produkcyjne posiadają dane dotyczące czasu potrzebnego na wykonanie danej operacji. Co więcej, są świadome ulepszeń, które zostały wprowadzone w ostatnim czasie. Przykładem może być czas potrzebny na wyprodukowanie konkretnej części. Większość producentów ma dostęp do takich danych. Z kolei większość producentów nie ma dostępu do wiedzy o tym jaki jest rzeczywisty wpływ zmienności w poszczególnych zadaniach na całość procesów w zakładzie. Jeżeli jeden czynnik wpływający na proces zostanie ulepszony, przykładowo zostanie zautomatyzowany, to w jakiej skali oddziałuje to na ogólną wydajność? W kontekście automatyki przemysłowej postawione pytanie jest bardzo istotne. Możliwości zautomatyzowania procesu produkcyjnego cały czas ulegają rozszerzeniu o nowe rozwiązania. Szeroki dostęp do automatyzacji zarówno po stronie sprzętowej jak i oprogramowania stał się dzisiaj czymś oczywistym. Wspomniane narzędzia automatyki pomagają w powiązania procesów w jedną całość. Pozwalają na bezproblemowy przepływ zadań w zakładzie bez niepożądanych zakłóceń jednocześnie redukując potrzebę interwencji ze strony pracowników. Producenci oceniający proces automatyzacji muszą mieć możliwość analizy całego przedsięwzięcia. Producent musi wiedzieć w jakim stopniu procesy w zakładzie działają poprawnie, a w jakim stopniu działałyby lepiej gdyby dokonano automatyzacji i powiązania przykładowo dwóch czynników razem. Jednym słowem, producenci potrzebują wskaźnika, który pozwoli im spojrzeć na ogólną wydajność i ją zmierzyć. Tym wskaźnikiem, pozwalającym na ocenę procesu ulepszeń jest OEE (Overall Equipment Effectiveness). CZYM JEST OEE? OEE jest kluczowym wskaźnikiem KPI (Key Performance Indicator) opisującym efektywność zainstalowanego sprzętu w przedsiębiorstwie. OEE składa się z trzech elementów, każdy z tych elementów ma dwa główne obszary problemowe. Wspomniane elementy to: Dostępność - wyrażona procentowo jako stosunek czasu operacyjnego do planowanego czasu produkcji. Należy dodać, iż planowane przestoje nie są wliczane do planowanego czasu produkcji, dlatego też dostępność przedstawia jedynie wykorzystanie planowanego czasu wytwarzania. Problemy powodujące obniżenie wskaźnika dostępności ze 100 % to awarie i przezbrojenia sprzętu. Wydajność - wskazuje ile czasu potrzeba na wyprodukowanie konkretnej liczby towarów. Wydajność jest wyrażonym procentowo stosunkiem czasu operacyjnego netto do czasu operacyjnego. Innymi słowy opisuje jaką część zaplanowanej liczby towarów udało się wyprodukować w określonym czasie. Problemy wpływające na obniżenie wydajności to ograniczenia prędkości i drobne przestoje. Jakość - czyli ilość dobrych jakościowo produktów w stosunku do ogólnej liczby wyprodukowanych towarów. Innymi słowy jest to stosunek efektywnej produkcji do czasu operacyjnego netto wyrażony procentowo. Problemy, które obniżają wskaźnik jakości to wydajność instalacji i wydajność produkcji. Z wydajnością instalacji związane są błędy popełnione we wczesnym etapie np. złe umiejscowienia instalacji. Z kolei wydajność produkcji związana jest z błędami ujawniającymi się w procesie produkcji np. błędy występujące w wyniku zużycia narzędzi. OEE = Dostępność x Wydajność x Jakość 2

3 Dlaczego wskaźnik OEE jest ważny? Zautomatyzowany proces produkcyjny zawiera wiele typów automatyzacji odnoszących się do różnych komponentów OEE. Nowe podejście do automatyki przemysłowej skłania do postrzegania wyższej wartości OEE jako celu działalności, a nie tylko jako jednego z elementów ulepszeń. Jak wykorzystać inteligentną analizę danych? Ważną kwestią związaną z implementacją systemu jest koszt jego instalacji. W przypadku przedstawionych wcześniej rozwiązań koszt instalacji jest stosunkowo niski w porównaniu do potencjalnych korzyści, które można osiągnąć. Zamiast zakupu nowych, wydajniejszych maszyn można osiągnąć ten sam efekt poprzez wprowadzenie systemu, który umożliwi pełne wykorzystanie zdolności produkcyjnych. Dzięki implementacji takiego rozwiązania zdolności wytwórcze wcześniej przeznaczone na stratę będą w pełni wykorzystane. OEE pozwala na większa przejrzystość dochodów, ze względu na to iż opisuje jaka część potencjalnej wydajności produkcji generuje zyski. Wzrost wskaźnika OEE wskazuje jakie potencjalne zyski mogą być generowane. Wystarczy proste działanie polegające na pomnożeniu wielkości sprzedaży, marży brutto i wzrostu wskaźnika OEE w procentach. Wynik takiego działania to dodatkowy zysk. Automatyzacja informacji pozwala nie tylko na oszczędność czasu, ale także ujawnia gdzie czas jest marnowany. Używając prostego działania wspomnianego wcześniej, producent może zobaczyć jak cenne jest zidentyfikowanie możliwości wykorzystania w pełni wydajności zakładu. Światowej klasy OEE Wskaźnik wyłapuje tak wiele informacji dotyczących procesów, że jego wartość może być zaskakująco niska. Światowej klasy producent może osiągnąć wskaźnik OEE na poziomie 85 %. Doskonały wytwórca może osiągnąć wspomniany wskaźnik na poziomie 70 %. Producent, który jest relatywnie dobry osiąga OEE na poziomie 50 %. Jak widać z przytoczonych danych, OEE ukazuje duży potencjał niewykorzystanych zdolności wytwórczych. Wskaźnik OEE Dostępność Czas operacyjny/planowany czas produkcji Wydajność Czas operacyjny netto/czas operacyjny Jakość Efektywna produkcja/czas operacyjny netto OEE Dostępność x Wydajność x Jakość Wynik światowej klasy 90,0% 95,0% 99,9% 85,4% 3

4 Rozwiązania klasy MES w ofercie VIX Automation realizują kompleksowo zakres tematyki związanej z współczynnikami wydajnościowymi OEE (jak również dowolnymi ich mutacjami) Moduły monitorujące wydajność produkcji umożliwiają lepsze wykorzystanie kapitału przedsiębiorstwa poprzez zastosowanie analiz porównawczych, wykorzystujących dane o wydajności całego procesu (współczynniki KPI, np. OEE). Dzięki możliwościom identyfikacji i monitorowania obszarów wymagających ulepszenia, rozwiązania GE realizujące funkcje systemów MES/MOM stanowią idealne rozwiązanie dla managerów dążących do zwiększania wydajności produkcji - bez potrzeby inwestowania w dodatkowy sprzęt, ludzi lub zwiększenie kosztów materiałów. ANALIZA OEE Analiza OEE pozwala określić jaka jest bieżąca wydajność maszyn i urządzeń oraz pokazać gdzie powstają straty obniżające wydajność. Żeby wiedzieć jaka jest bieżąca sytuacja należy ją zmierzyć. Tylko wtedy można dążyć do wydajnej poprawy efektywności linii produkcyjnej. Skąd uzyskujesz informacje? Dane w zakładzie produkcyjnym z reguły pochodzą z różnych miejsc. System MES musi zapewnić jedną wersję prawdy": wymaga połączeń, interfejsów do wielu różnorodnych systemów i urządzeń znajdujących się na linii produkcyjnej. Musi zapewnić wiarygodność współczynników wydajnościowych oraz zapobiegać wszelkim błędom lub zafałszowaniu danych przez tzw. czynnik ludzki". Oprogramowanie GE wspiera procesy produkcyjne w zakresie wydajności produkcji w następujących aspektach: Automatyczne śledzenie i zapisywanie zdarzeń produkcyjnych (Downtime, Waste, Production Count) Obliczenia KPI na podstawie danych Downtime i Waste Powiązanie zdarzeń produkcyjnych z urządzeniami Monitorowanie przyczyn zdarzeń produkcyjnych Miary wydajności produkcji OEE Możliwość zamodelowania dowolnych kalkulacji wydajnościowych i zdefiniowania współczynników zgodnie z dotychczas stosowanymi w danym zakładzie produkcyjnym. 4

5 Wskaźnik OEE można liczyć ręcznie... Ręczne liczenie prowadzi do przekłamań, a informacje na temat wydajności produkcji często odbiegają od rzeczywistości!..lub automatycznie. Każda sekunda się liczy! 1 sekunda może mieć duże znaczenie z finansowego punktu widzenia. Nie jest możliwe analizowanie zdarzeń o czasie trwania równym sekundom przy metodach ręcznych. 5

6 Dlaczego warto monitorować wydajność z rozwiązaniami GE? szybki zwrot z inwestycji dodatkowy zysk dla przedsiębiorstwa obszerna lista wdrożeń referencyjnych: 600 wdrożeń na świecie, 35 krajów, 15 głównych gałęzi przemysłu Przykładowe referencje w liczbach: Nissan - Zwiększona produkcja - dodatkowe 8 samochodów na dzień InBev - Zwiększenie całkowitej wydajności linii, ponad 5% wzrostu ogólnej produkcji, 90% zmniejszenie strat przy pakowaniu Gumlink - Wzrost OEE z 50% to 60% po instalacji 6

7 JAK PRZEPROWADZAĆ ANALIZĘ OEE Aby obliczyć wskaźnik OEE należy wykonać następujące czynności: A) Sprecyzowanie całkowitego czas produkcji ( np. 2 zmiany na dzień, praca 7 dni w tygodniu) B) Określenie planowanego czasu produkcji (przeanalizowanie planowanych przestojów) Do planowanym przestojów można zaliczyć takie zdarzenia, jak: przerwy na posiłek, szkolenia, planowane konserwacje sprzętu, serwis, brak zleceń od klientów. Planowany czas produkcji uzyskuje się odejmując od całkowitego czasu produkcji planowane przestoje: C) Przeprowadzenie analizy strat efektywności: Analiza strat efektywności uwzględnia 6 głównych parametrów, które mają na nią wpływ. Można je podzielić na trzy kategorie: przestoje produkcyjne, mniejsza prędkość, problemy z jakością. Taki podział umożliwia przeprowadzanie analizy strat w produkcji. Poniższe zestawienie prezentuje kilka przykładowych zdarzeń produkcyjnych, z którymi dane typy strat są najczęściej łączone. 7

8 Sześć głównych strat efektywności 6 głównych strat Rodzaj straty Przykład zdarzenia Awarie Przestoje usterka maszyny lub urządzenia niezaplanowane prace konserwacyjne Ustawienia i przezbrojenia Przestoje rozruch linii produkcyjnej przezbrojenia nieobecność operatora Niewielkie przestoje Straty prędkości przestoje nie wymagające podjęcia działań przez dział utrzymania ruchu zablokowany podajnik Niższa prędkość Straty prędkości chaotyczna praca słaba wydajność pracy operatora zużycie maszyn braki Odpady podczas rozruchu Niższa jakość naprawa nieprawidłowy montaż usterki w procesie braki Odpady produkcyjne Niższa jakość naprawa nieprawidłowy montaż usterki w procesie 8

9 D) Określenie wskaźnika dostępności Wskaźnik dostępności uwzględnia wszystkie nieplanowane przestoje, także te związane z brakiem materiałów na wejściu, z przezbrojeniami maszyn, czy też po prostu z nieplanowanymi awariami. Po odjęciu od planowanego czasu produkcji całkowitego czasu trwania awarii, przestojów, zdarzeń nieplanowanych, otrzymujemy czas operacyjny. Wskaźnik dostępności określa się dzieląc otrzymany czas operacyjny przez planowany czas produkcji: E) Określenie wskaźnika wydajności: Wskaźnik wydajności wyliczany jest przy uwzględnieniu strat szybkości, czyli pracy maszyny poniżej jej nominalnej możliwości dla danego produktu. 9

10 Jeśli od czasu operacyjnego odejmiemy straty prędkości, wtedy otrzymujemy czas operacyjny netto. Wskaźnik wydajności to iloraz czasu operacyjnego netto przez czas operacyjny: F) Określenie wskaźnika jakości: Wskaźnik jakości uwzględnia straty związane z produkcją produktów niespełniających parametrów jakościowych. Uwzględnia to również wybraki i odrzuty z procesu produkcyjnego. 10

11 Odejmując od czasu operacyjnego netto, straty spowodowane złą jakością produktów otrzymuje się czas efektywnej produkcji: Wskaźnik jakości określa się dzieląc otrzymany czas operacyjny netto przez planowany czas produkcji: G) Wyliczenie wskaźnika OEE - Overall Equipment Effectiveness W celu wyliczenia wskaźnika OEE mnożymy przez siebie 3 wyznaczone uprzednio OEE = Dostępność x Wydajność x Jakość Wynik określa się w procentach, dzięki czemu możliwe jest porównanie poszczególnych maszyn, linii produkcyjnych, wydajności produkcji dla danych produktów, zmian, ekip produkcyjnych itd. 11

12 Przykład obliczania wskaźnika OEE Dane wejściowe: Badanie przeprowadzone dla jednej zmiany - 8 godzin, czyli 480 minut (całkowity czas produkcji) Przerwa obiadowa - 20 minut Zmierzony całkowity czas awarii - 30 minut Nominalna wydajność maszyny - 30 sztuk/minutę Straty prędkości - 40 minut Odpady sztuk Schemat rozwiązania zadania: Określenie planowanego czasu produkcji: czas pracy (długość zmiany) - planowane przestoje (przerwa na posiłki) planowany czas produkcji = 480 min min. = 460 min. Ustalenie czasu operacyjnego: planowany czas produkcji - przestoje niezaplanowane (awaria maszyny) czas operacyjny = 460 min min. = 430 min. Wyznaczenie wskaźnika dostępności: czas operacyjny / planowany czas produkcji dostępność = 430 min. / 460 min. = 93,5% Wyznaczenie straty prędkości: czas pracy z niższą wydajnością x obniżona wydajność strata prędkości = 40 min. x 50% = 20min. Praca z wydajnością na poziomie 50 % jest ekwiwalentem pracy z maksymalną wydajnością przez połowę czasu oraz przestojem przez resztę czasu. Obliczenie czasu operacyjny netto: czas operacyjny - straty prędkości 430 min min. = 410 min. Obliczenie wskaźnika wydajności: czas operacyjny netto / czas operacyjny wydajność = 410 min. / 430 min. = 95,3% Wyznaczenie strat jakościowych: liczba wyrobów wadliwych / wydajność straty jakościowe = 420 szt. / 30 szt./min. = 14 min. 12

13 Obliczenie czasu efektywnej produkcji: czas operacyjny netto - straty jakości czas efektywnej produkcji = 410 min min. = 396 min. Obliczenie wskaźnika jakości: czas efektywnej produkcji / czas operacyjny netto jakość = 396 min. / 410 min. = 96.6% Obliczenie wskaźnika OEE: dostępność x wydajność x jakość OEE = 93,5% x 95,3% x 96,6% = 86% WYNIK: Całkowita efektywność sprzętu (Overall Equipment Effectiveness) dla 8 godzinnej zmiany w zakładzie wynosi 86%. KONTAKT Zainteresowała Cię tematyka OEE? Masz pytania? Skontaktuj się z nami lub umów na bezpłatne konsultacje, a wskażemy Ci perspektywy rozwoju przedsiębiorstwa poprzez zastosowanie naszych kompleksowych rozwiązań dla przemysłu! VIX Automation vix@vix.com.pl 13