środa, 26 grudnia 2018

Wskaźnik to nie miernik


OEE jak i inne wskaźniki KPI to istotny element współczesnego zarządzania produkcją, szczególnie kontroli produkcji. Ze wskaźnikami jest jednak pewien problem. Bardzo łatwo takowe wskaźniki policzyć, są to bardzo proste formuły matematyczne, dlatego wielu uważa że to bardzo proste narzędzia.
Nic bardziej mylnego.
Wskaźniki KPI są tyle warte ile dane do ich wyliczenia. A dane prawie nigdy nie są precyzyjne.

Oto jeden z przykładów z   mojego artykułu o wskaźniku OEE 

Liczymy OEE dla zmiany dla pracującej wtryskarki. Mamy czas zamówiony: 8 godzin. Zmierzono też precyzyjnie wszystkie inne czasy. Znamy też nominalny czas cyklu który wynosi 17 sekund. Potrzebujemy tylko ilość wyprodukowaną.
Produkujemy małe nakrętki – 12 sztuk na cykl. Nakrętki pakowane są w kartony po 2 tysiące sztuk.
Jak nietrudno policzyć 2000/12 to 166 cykli czyli ok. 2822 sekundy – około 47 minut. Około 10,2 kartonu na zmianę roboczą.
Maszyna pracuje w sposób ciągły. Kiedy obsługa na początku zmiany przejmuje maszynę ona pracuje – ma częściowo napełniony karton, kiedy maszyna jest zdawana maszyna dalej pracuje, robi kolejny karton. Wiemy że oddano na magazyn 9 kartonów – 18000 sztuk. Ale nie wiemy ile z pierwszego kartonu wyprodukowano na tej zmianie. Nie wiemy czy na początku zmiany karton był prawie pełen czy prawie pusty.

Tak samo z kartonem który był napełniany przez maszynę w czasie przejęcia maszyny – nie wiemy ile w nim jest. Mamy 20 wtryskarek więc nikt tego nie przeliczy – od lat pracownicy operują kartonem jako miarą ilości. Dostajemy więc z produkcji dane niepewne o jeden karton czyli o 2000 x 100 / (10,2 x 2000) = 9,8%. Mamy więc prawie 10% niepewności co do wyniku.  

Zastanawialiście się kiedykolwiek dlaczego mówimy wskaźnik a nie miernik?


Po lewej stronie mamy miernik napięcia.
Miernik pokazuje nam 27.07V.  Miernik ma jakąś klasę dokładności, np. 1.5% więc mamy pewność że wskazywany wynik nie różni się więcej niż 1.5%
Z prawej strony mamy wskaźnik. Wskaźnik pokazuje napięcie 24V.  Co wiemy z odczytu?
Tylko tyle że napięcie jest większe niż 12 i mniejsze niż 48V.  Nic więcej.



Dlatego OEE, MTBF, MTTR i inne KPI to WSKAŹNIKI nie mierniki. Wskazują na źródła problemów, pokazują trendy. Nie jest ważna ich wartość bo ta zawsze obarczona jest niepewnością.
Ważna jest ich ZMIENNOŚĆ w czasie i to przy zachowaniu identycznych warunków pomiaru   
     


niedziela, 23 grudnia 2018

Ile energii pobiera maszyna podczas postoju planowanego ?


Nasz system, Golem OEE MES mierzący efektywność pracy maszyn, ich postoje, przestoje, wydajność czy OEE potrafi też mierzyć zużycie prądu przez poszczególne maszyny.

Pomiar jak pomiar. Wystarczyłby do tego zwykły licznik.

Jednak Golem nie tylko mierzy i rejestruje zużycie anergii ale analizuje to zużycie w kontekście pracy maszyny oraz realizacji zleceń produkcyjnych.

W obecnych czasach funkcjonalność ta nabiera nowego znaczenia – pytanie nie brzmi czy koszty związane ze zużyciem energii elektrycznej dla firm produkcyjnych wzrosną, pytanie brzmi kiedy i o  ile …..  


Dlatego stworzyliśmy  oddzielny rozdział  w dokumentacji systemu poświęcony funkcjonalnościom związanym z pomiarami i analizą zużycia energii.  

sobota, 22 grudnia 2018

Podłączenie maszyn do systemu MES


Inspiracją do napisania tego krótkiego artykułu była rozmowa z klientem który wyraził zadziwienie że nasz system Golem OEE MES łączy się z maszynami za pomocą tak prymitywnych metod:
 „przecież mam nowe maszyny, wszystkie mają komputery, wszędzie są gniazda sieciowe LAN, to ja nie mogę zebrać danych z maszyn ?” 

Postaram się opisać to zagadnienie z lekkim przymrużeniem oka…

Wyobraźmy sobie ze maszyny to takie domki w których mieszkają krasnoludki a my chcemy do nich zadzwonić aby się dowiedzieć jaka jest temperatura w ich domkach.
Po pierwsze:
Każdy krasnal musi mieć telefon a my centralę telefoniczną. Jeden ma telefon GSM, inny ma telefon kablowy inny telefon voiceIP, jeden ma stary telefon na korbkę a kilku nie ma telefonów – musimy im je kupić.
Po naszej stronie musimy mieć centralę telefoniczną która potrafi się fizycznie połączyć się z każdym z tych telefonów i przekierować rozmowy na nasz telefon.

Po drugie:
Każdy krasnal mówi w innym języku. Jeden po polsku, jeden po chińsku, kilku po angielsku a jeden w jakimś starym języku. Musimy więc na naszej centrali mieć tłumaczy którzy będą pośredniczyć w rozmowie.

Po trzecie:
Musimy wiedzieć o co pytać. Nie możemy zapytać krasnala jaka jest temperatura. Musimy zapytać jaka jest wartość zmiennej numerycznej numer, no właśnie, jaki numer? 
Krasnoludek ma zeszyt w którym zapisuje pomiary – żeby nie było prosto – każdy w rubryce z innym numerem, jeden w stopniach Celsjusza a inny Fahrenheita. U jednego zapisana jako liczba całkowita którą trzeba podzielić przez 100 a u innego jako liczba rzeczywista.  

Po czwarte
Dzwonimy do jednego z krasnali a on mówi: poproszę hasło. Jakie hasło? No to dzwonimy do producenta domku czyli maszyny: jakie jest hasło? 
Jeden mówi nie pamiętam (czytaj: nie powiem), drugi nie wiem, to pewnie podwykonawca założył a trzeci mówi proszę bardzo, hasło to QWERTY – należy się 1400 euro.
Ale to hasło nie pasuje do innego domku !  A bo to trzeba zapłacić od każdego domku oddzielnie ….

A teraz na serio.
Telefon to fizyczne łącze komunikacyjne: Ethernet, rs232, rs485, rs422, CAN-BUS (CANopen), DeviceNet,  Profibus, Profinet, EtheerCAT itp. itd.
Centrala telefoniczna to serwery OPC. Tłumacze to drivery do obsługi konkretnych protokołów konkretnych producentów czy standardów. Nasz telefon to interfejs do oprogramowania, rest, sql etc.

Musimy znać budowę danych – program sterownika PLC czy tabelę rejestrów urządzenia  aby wiedzieć w jakiej zmiennej jest interesująca nas informacja.
Albo API aby potrafić zadać odpowiednie zapytanie dla webserwera jeśli sterownik takowy posiada albo maszyną steruje komputer.

No i kwestie licencyjne bo to temat najczęściej pomijany w całej tej dyskusji o przemyśle 4.0. 
Otóż producenci maszyn odkrywają powoli nowe źródełko dochodów: Płatny dostęp do informacji.
Coraz częściej można pobrać wszystkie dane w wygodnej dla programisty czy informatyka  formie, np. w formacie JSON prosto z komputera sterującego albo modułu webserwera podłączonych do LANu.  
Ale w zapytaniu trzeba podać login i hasło. Login to numer ID komputera a hasło ….. kosztuje Nx euro.
Od maszyny.

Na koniec proponuję odwiedzić stronę firmy Kepware specjalizującej się w sterownikach komunikacyjnych i serwerach OPC, a konkretnie stronę wyszukiwarki produktów:  https://www.kepware.com/en-us/products/kepserverex/product-search/

Ilość driverów i ceny pakietów naprawdę dają dużo do myślenia …..

Może sposób podłączenia maszyn w naszym systemie Golem OEE MES jest prymitywny.


Ale jest prosty, tani, skuteczny, można do systemu podłączyć każdą maszynę i może to zrobić „elektryk”.
Nie da się w ten sposób pozyskać wielu informacji, szczególnie informacji procesowych ale cóż …

zawsze jest coś za coś – kompletny system dla 20-30 maszyn może być tańszy niż serwer z zestawem kilku driverów i serwerem OPC  UA.