Machine Data Collection (MDC) - Системы мониторинга оборудования
Введение
Три основных элемента труда – это:
- Основные фонды (Оборудование);
- Люди;
- Процессы.
Повышение производительности труда может строиться только на повышении эффективности использования этих элементов, т.е. на повышении качества управления ими с целью сокращения потерь. Основой для управления является измерение. Причем не умозрительное, а объективное и применимое.
Определение
MDC (Machine Data Collection) — это класс программного обеспечения, основной целью использования которого является измерение работы именно оборудования и выявления простоев и неоптимальных режимов.
Эти системы обеспечивают сбор информации с оборудования напрямую с контролеров ЧПУ, опосредованно с подключаемых к станку датчиков или даже ввод вручную операторами, её анализ, представление и передачу в другие системы. В этом они похожи на системы SCADA. Отличие от систем SCADA кроется в назначении. Если системы SCADA предназначены для мониторинга и управления технологическим процессом в режиме реального времени, то системы MDC отслеживают эффективность использования именно оборудования и режим реального времени для них уже не так важен.
Функции
Таки образом, основные функции MDC это:
- сбор данных о работе оборудования (время работы, простои);
- сбор информации о параметрах и режимах работы оборудования (для определения характера работы);
- презентация информации о работе в удобной для человека форме.
Простые системы, остановились на этих функциях. И их, действительно, достаточно для оборудования без ЧПУ. Однако логика развития повлекла следующие шаги и в результате современные системы MDC могут выполнять еще и эти функции:
- сбор информации о наработке оборудования или оснастки для систем ТОиР (CMMS/EAM);
- передачи на рабочее место маршрутных карт или сменно-суточных заданий от систем MES;
- передачи в станки ЧПУ программ для выполнения запланированных операций.
Не является основным назначением систем этого класса, но также может быть реализовано в некоторых решениях:
- мониторинг работы персонала;
- контроль условий эксплуатации оборудования;
- проведение анализа энергоэффективности;
- сбор информации для предиктивной аналитики в подсистемах управления надежностью в рамках систем ТОиР.
Внедрение MDC-системы позволяет создать предпосылки для следующих эффектов:
- сокращение внеплановых простоев рабочих центров;
- увеличение производительности рабочих центров;
- непрерывный контроль выполнения производственных планов.
- оптимизация графика работы производственного персонала и оборудования;
- сокращение потребности или отказ от приобретения дополнительного оборудования за счет повышения эффективности использования имеющегося;
- снижение эксплуатационных расходов;
- снижение расходов на электроэнергию;
- снижение производственных затрат на 1 станко-час;
- сокращение капитальных вложений в закупку нового оборудования.
Более полную информацию о возможностях MDC можно получить в статье Требования к системе MDC.
Сценарии использования
Смысл внедрения системы мониторинга оборудования (класс ПО MDC) заключается в получении объективной информации о работе оборудования и рабочих центров в целом для выявления потенциала повышения производительности и эффективности работы через сокращение простоев.
В зависимости от типа мониторируемого оборудования могут быть получены разные данные:
Как минимум - оборудование выключено, оборудование включено, оборудование работает под нагрузкой. При наличии контролеров ЧПУ информации может быть существенно больше. Также в некоторых случаях можно получить информацию о режимах работы исходя из косвенных признаков, например потребляемого тока.
Первой задачей системы мониторинга является получение информации о полезной работе и простоях. В идеале система должна автоматически классифицировать все время производства (см. Управление эффективностью рабочих центров).
Но, к сожалению, некоторые виды простоев принципиально невозможно определить автоматически. Поэтому в системе MDC должна быть возможность классификации простоев вручную.
Выстраивая процедуру классификации необходимо понимать, что цепочка интересантов выглядит приблизительно следующим образом (безусловно, это только один из возможных вариантов):
- Генеральный или исполнительный директор - заинтересован в максимально полном использовании оборудования. Прежде чем покупать дополнительное оборудование он должен быть уверен, что старое используется на 100% и инвестиции в него окупаются максимально быстро. Если неиспользуется, ему интересно знать почему и кто за это отвечает.
- Директор по производству - заинтересован в выполнении производственного плана, поэтому для него важно отсутствие простоев и брака.
- Начальник цеха - заинтересован в оперативном выявлении неработающего оборудования по причинам связанным с ненадлежащим обслуживанием или обеспечением материалами.
- Начальник смены - заинтересован в оперативном выявлении простоев, связанных с организационными вопросами - отсутствием персонала, нарушением технологии.
- Операторы - по умолчанию меньше всего заинтересованы в использовании системы. Для них - это лишний контроль инагрузка.
- Начальник отдела обеспечения - заинтересован в отсутствии простоев по причине отсутствия сырья, заготовок, материалов.
- Главный инженер - заинтересован в отсутствии простоев по причине неработоспособности оборудования.
Исходя из этого наиболее рабочая процедура работы с системой выглядит следующим образом:
- Система автоматически размечает рабочее время, выделяя как минимум - рабочее время и простои. В идеале - классифицируя максимально детально по видам рабочего времени и простоям.
- Оператор должен разметить неклассифицированные простои по причинам.
- Некоторые позиции, которые оператор не может разметить по отсутствию у него информации, должны быть доразмечены его руководителями.
- Причины могут быть иерархичными, то есть подразделяться на более детальные, например "Отсутствие задания", отмеченное оператором может быть уточнено его руководителями как "Отсутствие задания по причине отсутствия технологической документации" или "Отсутствие задания по причине отсутствия заказов".
- Причины в свою очередь должны иметь ответственного (например, за "простой по причине отсутствия заготовок" отвечает начальник отдела снабжения) (больше вариантов см. Управление эффективностью рабочих центров).
- В зависимости от указанных причин, к анализу результатом могут быть привлечены ответственные за простои лица, которые могут опротестовать первоначальное заключение оператора.
- Позиции по простоям, не классифицированные или по которым ответственные не готовы признать вину, рассматриваются на комитете по потерям, на котором достигается консенсус или принимается решение председателем.
- По выявленным потерям ответственные планируют предупреждающие мероприятия. Некоторые компании могут считать нужным по результатам рассмотрения принимать решения о премиальной составляющей виновных в простоях лиц.
