Производительность х Качество х Доступность оборудования: технологии Industry 4.0 повышают Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ)
Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ) - показатель, по которому измеряют эффективность производства. 100% OEE означает, что предприятие с максимальной скоростью и без остановки производит продукцию, соответствующую стандартам качества.
Реальность несколько иная. Компания Ernst & Young в 2018 году опубликовала отчет, где привела данные о среднем показатель эффективности производств компаний. Он составил 55%. В то же время лидеры рынка демонстрировали ОЕЕ на уровне 85%.
Что означают эти 55%? То, что вместо одного производства управляют двумя. Видимым - «real factory», работающий на 55% своей мощности, и невидимым - «hidden factory», равной 45% мощности и состоит полностью из потерь производительности, качества и доступности оборудования.
Производительность
На эффективность использования оборудования влияют многочисленные факторы. Неоптимальное планирования нагрузки, неэффективное перенастройки и отличие плановых и фактических режимов работы могут снизить общую производительность в среднем на 15%.
Кейс:
И наоборот, если избавиться от этих проблем, то, например, вместо 100 тонн продукции сможете изготавливать 112 тонн без инвестирования в оборудование.
Показатель Overall Equipment Effectiveness (OEE):
«real factory» растет: 55% → 62%
«hidden factory» уменьшается: 45% → 38%
6 шагов в пределах Industry 4.0, которые помогут увеличить производительность
1. Digital Twins. Создаете цифровой двойник оборудования и с помощью сенсоров получаете о нем актуальную информацию.
2. Моделирование и симуляция в реальном времени. За считанные минуты искусственный интеллект выстраивает оптимальный план производства.
3. Digital ecosystem. Электронная система объединяет в один план все интегрированные процессы и их участников, мгновенно выдает задание и запускает процессы. С технологией IIoT оборудования получает команды и необходимые для работы параметры. Рабочие, которые используют мобильные приложения и терминалы, мгновенно оповещены о том, что, когда и как нужно делать.
4. Online-контроль. Digital Twins уже перенес реальные объекты в виртуальный мир. Благодаря этому руководитель может контролировать их синхронно с процессами. В случае отклонений от процесса система IT-Enterprise автоматически генерирует сообщения, которые позволяют реагировать оперативно.
5. Мгновенная реакция на происходящее. В случае нехватки или увеличения нагрузки искусственный интеллект быстро перестроит план производства, сформирует новые задачи и обновит конечные сроки выполнения заказа.
6. Big Data. Накопление информации о производстве и поиск скрытых отклонений.
Качество
Операционный контроль в процессе производства позволяет достичь 80% качественной продукции. 20% остаются в зоне риска и могут содержать брак и скрытые дефекты.
Если скрытый дефект возник, например, на втором этапе технологического процесса, а был обнаружен на финальных испытаниях, это означает, что персонал и оборудование работали неэффективно с третьей операции и до момента обнаружения. Не говоря о потерях из-за вынужденной переработку заказ.
По опыту внедрений: технологии Industry 4.0 уменьшают перерасхода материалов, увеличивают фонд времени работы оборудования благодаря раннему выявлению дефектов и уменьшают брак, в среднем, на 15%.
Кейс:
Качество позволяет увеличить производство.
К примеру: со 112 тонн до 135 тонн.
Показатель Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ):
«real factory» растет: 62% → 72%
«hidden factory» уменьшается: 38% → 28%.
5 технологий Industry 4.0, которые помогут увеличить качество продукции
1. Цифровая экосистема. Она учитывает все субъекты и объекты производства включая старым, но до сих пор эффективным оборудованием.
2. Онлайн-контроль и прогнозирование дефектов. Система накапливает информацию о производстве продукции и прогнозирует ее финальную качество.
3. Корреляция параметров и поиск скрытых дефектов. Технологии Industry 4.0 автоматически находят причину дефектов, таким образом предостерегая от проблемы в будущем.
4. Computer vision. Цифровая альтернатива операционном контроля с наблюдателем, который не устает и у которого не замыливается глаз.
5. Big Data. Сбор данных для повышения качества продукции.
Доступность оборудования
Отказ оборудования - это всегда потеря времени и денег. На первый взгляд в случае неисправности оборудования придется покрыть лишь стоимость узлов и деталей. Если копнуть глубже, то откроются другие потери: уменьшение объемов производства, срывы сроков заказов, выплата заработной платы за неотработанное период и тому подобное.
Кейс:
Уменьшение простоев оборудования увеличило производство.
К примеру, со 135 тонн до 154 тонн.
Показатель Overall Equipment Effectiveness (ОЕЕ)
«real factory» вырос до показателей лидеров: 72% → 85%
«hidden factory» сократился: 28% → 15%.
Человечество пытается решить проблему доступности оборудования еще со времен первой индустриальной революции. Вот известные методы:
1. Реактивный подход. Оборудование ломается - его ремонтируют. Эта практика поддерживает доступность оборудования на уровне 50% или меньше.
2. Планово-предупредительный ремонт (ППР). Ремонт по графику, основанный на средних показателях отказа оборудования. Подход увеличивает доступность оборудования до 60%.
3. Диагностический подход. Анализ индикаторов оборудования в реальном времени и ремонт или замена узлов, которые демонстрируют отклонения от нормы. Диагностика держит доступность оборудования на уровне 75%.
4. Predictive Maintenance. Это - самый современный и самый подход в обслуживании оборудования. Благодаря технологиям Industry 4.0 он позволяет предсказать возможной неисправности задолго до того, как она произойдет (например, за 4 месяца до выхода узла из строя). Predictive Maintenance повышает доступность оборудования до 90%.
Даже реактивный подход и ППР могут показывать лучшие результаты, если совместить их с IT-технологиями.