monitoring parametrów procesowych
Shop Floor Data Collection System
Czym jest system SFDC?
Shop Floor Data Collection System = System Akwizycji Danych Produkcyjnych
Ich zadaniem jest monitorowanie parametrów procesowych mających bezpośredni lub pośredni wpływ na przebieg operacji produkcyjnych. Systemy SFDC stanowią nieodzowną część procesów optymalizacji produkcyjnych. Pozwalają szybko i efektywnie uzyskać podstawowe informacje związane z wynikami przeprowadzanych operacji.
Bardziej szczegółowo:
Dane wyjściowe z procesów produkcyjnych są podstawą do wyznaczania wskaźników, które w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego stanowią wejściowe dane korekcyjne przy ponownej iteracji przebiegu procesu w trakcie optymalizacji produkcji.
Efektywne badanie wskaźników sprzężenia, w celu wprowadzenia korekt procesu produkcyjnego, wymaga systemu procedur:
- odczytujących dane wyjściowe z procesów produkcji
- wyliczających wskaźniki do optymalizacji,
- wprowadzających skorygowane dane wejściowe dla operacji produkcyjnych.
W czym może pomóc zespół iPS Control®?
Bazując na wieloletnim doświadczeniu we wdrażaniu zautomatyzowanych systemów sterowania, dla różnych gałęzi przemysłu, iPS Control® opracował Autorski System Akwizycji Danych Produkcyjnych (Shop Floor Data Collection System) umożliwiający realizację wyżej opisanych procedur. Jego podstawową funkcją jest akwizycja i monitorowanie danych produkcyjnych:
- pojedynczych maszyn czy urządzeń
- zespołów stanowiące całe linie produkcyjne
- gniazd operacji ręcznych
System SFDC składa się z jednostek odpowiedzialnych za:
- akwizycje danych, z elementów przetwarzających dane,
- elementów prezentujących dane,
- jednostek centralnej archiwizacji i przetwarzania danych globalnych,
- infrastruktury transportujących dane do systemów zewnętrznych.
Każdy z wyżej opisanych elementów systemu może zostać zrealizowany w oparciu o urządzenia i infrastrukturę informatyczną zgodną ze standardem funkcjonującym w zakładzie produkcyjnym, jak i w przypadku jej braku, z elementów zaproponowanych i zaprojektowanych przez iPS Control®.
Przykładowa architektura systemu SFDC
Dla zespołu linii produkcyjnych została przygotowana architektura oparta na połączonych w sieć informatyczną elementów odpowiedzialnych za poszczególne funkcje systemu SFDC.
Za akwizycję danych z każdej linii produkcyjnej odpowiedzialny jest lokalnie zainstalowany sterownik PLC, do którego wysyłane są dane z określonej linii produkcyjnej. Na serwerze zainstalowana jest aplikacja programowa odpowiedzialna za rejestrację danych, za przetwarzanie danych i obliczanie wskaźników produkcyjnych oraz monitorowanie stanów awaryjnych. Za lokalną prezentację danych odpowiedzialne są komputery przemysłowe umieszczone bezpośrednio przy linii produkcyjnej, bądź tablice informacyjne DOTup.
Przykładowe przetwarzane lokalnie dane to:
- czasy postojów maszyn (z kategoryzacją ich przyczyn),
- ilości cykli maszyn produkcyjnych w linii (w różnych horyzontach czasowych),
- czasy operacji produkcyjnych (w różnych horyzontach czasowych),
- czasy cykli (w różnych horyzontach czasowych),
wydajności maszyn (w różnych horyzontach czasowych), - wskaźniki wyrażane jako przeliczenia powyższych danych (np. dostępność/wydajność).
W zakresie prezentacji danych możemy uzyskać dostęp do przykładowych danych:
- bieżący monitoring zleceń produkcyjnych do wykonania (lista zleceń),
- możliwość uruchamiania, wstrzymywania oraz kończenia zleceń,
- ilość wykonanych przedmiotów produkcji,
- ilość liczby braków produkcyjnych,
- wskaźnik wydajności produkcji, dane o przestojach, awariach i planowanych przerwach,
- podgląd stanu (praca, awaria, przestój, przezbrojenie itp.
Ważną cecha Systemu Akwizycji Danych Produkcyjnych jest możliwość budowy niezależnie od istniejącej już w zakładzie infrastruktury sprzętowej i informatycznej. Możliwa jest konstrukcja systemu w oparciu o istniejącą infrastrukturę jak również zaprojektowanie zupełnie nowej według standardów klienta lub zaproponowanej przez iPS Control®.
Dwie podstawowe cechy architektury to elastyczność i skalowalność.
Elastyczność, ponieważ system SFDC jest oparty na dedykowanym rozwiązaniu sprzętowym czy programowym. Można zastosować jeden z dostępnych na ryku standardów sprzętu i oprogramowania lub wykorzystać juz istniejące w zakładzie klienta.
Skalowalność, ponieważ w dowolnym momencie można rozbudować system o nowe elementy infrastruktury produkcyjnej zakładu klienta bez konieczności przebudowy systemu, a jedynie poprzez rozszerzenie zaproponowanej architektury Shop Floor Data Collection System.
Architektura SFDC może zostać wyposażona w tablice informacyjne oparte na urządzeniach DOTup.
Pozwalają one wizualizować dowolne informacje na halach produkcyjnych, bez ograniczeń graficznych. Dzięki DOTup można uzyskać szybki i łatwy dostęp do kluczowych informacji produkcyjnych.
System DOTup charakteryzuje:
- Dowolna forma graficzna przedstawianych informacji oraz wskaźników
- Szeroka gama dostępnych wielkości ekranów graficznych LED
- Krótki okres instalacji oraz zwrotu z inwestycji
- Duża elastyczność aplikacji oraz łatwość wprowadzania zmian do systemu
- Możliwość komunikacji z różnymi systemami sterowania oraz aplikacjami
- Możliwość prostego skalowania systemu na kolejne linie produkcyjne
- Powtarzalność rozwiązania, które obniża ryzyko inwestycyjne
- Możliwość pracy w trudnych warunkach – aplikacje wewnętrzne i zewnętrzne
- Dostępne obudowy ze stali nierdzewnej
System DOTup można zastosować do następujących aplikacji:
- System SCADA do wizualizacji dowolnego procesu technologicznego
- Tablica ANDON do wizualizacji stanu pracy maszyn i całych linii produkcyjnych
- Wizualizacja wskaźników efektywności produkcji (systemy OEE)
- Prezentacja parametrów klimatycznych na hali produkcyjnej
- Wizualizacja wskaźników ekonomicznych
- Monitoring zużycia mediów produkcyjnych (energia, woda, ciepło itp.)
Podstawowe elementy Shop Floor Data Collection System, które można przedstawić w postaci modułów to:
- monitorowanie wydajności, przestojów oraz OEE,
- monitorowanie mediów produkcyjnych,
- integracja z modułami biznesowymi typu ERP.
Podstawowe korzyści z wdrożenia Systemu Akwizycji Danych Produkcyjnych:
- Zwiększenie wydajności poprzez optymalne wykorzystanie posiadanych zasobów produkcyjnych,
- Szybsza reakcja na zatrzymania produkcji – skracanie czasów przestojów i awarii,
- Automatyczne wyliczanie oraz raportowanie wskaźników produkcyjnych np. OEE (ang. Overall Equipment Effectiveness),
- Obniżenie kosztów jednostkowych produkcji dzięki optymalnemu zarządzaniu zużyciem mediów,
- Lepsza wiedza o miejscach marnotrawienia energii,
- Uwiarygodnienie raportów poprzez automatyzacje gromadzonych danych - Brak potrzeby angażowania ludzi do tworzenia bilansów i raportów,
- Poprawienie przepustowości produkcji oraz terminowości dostaw,
- Możliwość obsługi zdarzeń i zarządzania produkcją w czasie rzeczywistym,
- Skrócenie czasu oczekiwania na raporty oraz szybsze podejmowanie decyzji
