Продуктивність х Якість х Доступність обладнання: технології Industry 4.0 підвищують Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ)
Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ) — показник, за яким вимірюють ефективність виробництва. 100% OEE означає, що підприємство з максимальною швидкістю та без зупинки виготовляє продукцію, що відповідає стандартам якості.
Реальність дещо інша. Компанія Ernst & Young у 2018 році опублікувала звіт, де навела дані про середній показник ефективності виробництв компаній. Він склав 55%. Водночас лідери ринку демонстрували ОЕЕ на рівні 85%.
Що означають ці 55%? Те, що замість одного виробництва управляють двома. Видимим — «real factory», що працює на 55% своєї потужності, та невидимим — «hidden factory», що дорівнює 45% потужності й складається повністю із втрат продуктивності, якості та доступності обладнання.
Продуктивність
На ефективність використання обладнання впливають численні фактори. Неоптимальне планування навантаження, неефективне переналаштування та відмінність планових і фактичних режимів роботи можуть знизити загальну продуктивність, в середньому, на 15%.
Кейс:
І навпаки, якщо позбутися цих проблем, то, наприклад, замість 100 тонн продукції зможете виготовляти 112 тонн без інвестування в обладнання.
Показник Overall Equipment Effectiveness (OEE):
«real factory» зростає: 55% → 62%
«hidden factory» зменшується: 45% → 38%
6 кроків в межах Industry 4.0, які допоможуть збільшити продуктивність
1. Digital Twins. Створюєте цифровий двійник обладнання та за допомогою сенсорів отримуєте про нього актуальну інформацію.
2. Моделювання та симуляція в реальному часі. За лічені хвилини штучний інтелект вибудовує оптимальний план виробництва.
3. Digital ecosystem. Електронна система об’єднує в один план всі інтегровані процеси та їх учасників, миттєво видає завдання й запускає процеси. Із технологією IIoT обладнання отримує команди та необхідні для роботи параметри. Робочі, які використовують мобільні додатки і термінали, миттєво сповіщені про те, що, коли і як потрібно робити.
4. Online-контроль. Digital Twins вже переніс реальні об’єкти у віртуальний світ. Завдяки цьому керівник може контролювати їх синхронно з процесами. У разі відхилень від процесу система IT-Enterprise автоматично генерує повідомлення, які дозволяють реагувати оперативно.
5. Миттєва реакція на події. У разі браку чи збільшення навантаження штучний інтелект швидко перебудує план виробництва, сформує нові завдання та оновить кінцеві терміни виконання замовлення.
6. Big Data. Накопичення інформації про виробництво та пошук прихованих відхилень.
Якість
Операційний контроль у процесі виробництва дозволяє досягти 80% якісної продукції. 20% залишаються в зоні ризику та можуть містити брак і приховані дефекти.
Якщо прихований дефект виник, наприклад, на другому етапі технологічного процесу, а був виявлений на фінальних випробуваннях, це означає, що персонал та обладнання працювали неефективно з третьої операції і до моменту виявлення. Не кажучи про втрати через вимушену переробку замовлення.
Із досвіду впроваджень: технології Industry 4.0 зменшують перевитрати матеріалів, збільшують фонд часу роботи обладнання завдяки ранньому виявленню дефектів і зменшують брак, в середньому, на 15%.
Кейс:
Якість дозволяє збільшити виробництво.
Для прикладу: зі 112 тонн до 135 тонн.
Показник Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ):
«real factory» зростає: 62% → 72%
«hidden factory» зменшується: 38% → 28%.
5 технологій Industry 4.0, які допоможуть збільшити якість продукції
1. Цифрова екосистема. Вона враховує всі суб’єкти та об’єкти виробництва включно зі старим, але досі ефективним обладнанням.
2. Онлайн-контроль та прогнозування дефектів. Система накопичує інформацію про виробництво продукції та прогнозує її фінальну якість.
3. Кореляція параметрів та пошук прихованих дефектів. Технології Industry 4.0 автоматично знаходять причину дефектів, таким чином застерігаючи від проблеми в майбутньому.
4. Computer vision. Цифрова альтернатива операційному контролю зі спостерігачем, який не втомлюється та в якого не замилюється око.
5. Big Data. Збір даних для підвищення якості продукції.
Доступність обладнання
Відмова обладнання — це завжди втрата часу та грошей. На перший погляд у разі несправності устаткування доведеться покрити лише вартість вузлів та деталей. Якщо копнути трохи глибше, то відкриються інші втрати: зменшення обсягів виробництва, зриви термінів замовлень, виплата заробітної плати за невідпрацьований період тощо.
Кейс:
Зменшення простоїв обладнання збільшило виробництво.
Наприклад, з 135 тонн до 154 тонн.
Показник Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ)
«real factory» зріс до показників лідерів: 72% → 85%
«hidden factory» скоротився: 28% → 15%.
Людство намагається вирішити проблему доступності обладнання ще з часів першої індустріальної революції. Ось відомі методи:
1. Реактивний підхід. Обладнання ламається — його ремонтують. Ця практика підтримує доступність обладнання на рівні 50% або менше.
2. Планово-запобіжний ремонт (ПЗР). Ремонт за графіком, заснований на середніх показниках відмови обладнання. Підхід збільшує доступність обладнання до 60%.
3. Діагностичний підхід. Аналіз індикаторів обладнання в реальному часі та ремонт або заміна вузлів, які демонструють відхилення від норми. Діагностика тримає доступність обладнання на рівні 75%.
4. Predictive Maintenance. Це — найсучасніший та найдосконаліший підхід в обслуговуванні обладнання. Завдяки технологіям Industry 4.0 він дозволяє передбачити можливу несправність задовго до того, як вона станеться (наприклад, за 4 місяці до виходу вузла з ладу). Predictive Maintenance підвищує доступність обладнання до 90%.
Навіть реактивний підхід та ПЗР можуть показувати кращі результати, якщо поєднати їх із ІТ-технологіями.