Система мониторинга и выявление скрытых резервов увеличения эффективности производства: решение проблемы

Ключевые показатели эффективности (КПЭ или KPI, key performance indicators) – это поддающиеся количественной оценке результаты расчетов, характеризующие наиболее важные факторы успешной деятельности предприятия. КПЭ важны для понимания и совершенствования производственных результатов как с точки зрения перспектив создания эффективного цифрового производства, так и для достижения стратегических целей. Ключевые показатели эффективности (КПЭ или KPI, key performance indicators) определяются как поддающиеся количественной оценке результаты расчетов, характеризующие наиболее важные факторы успешной деятельности предприятия. КПЭ важны для понимания и совершенствования производственных результатов как с точки зрения перспектив создания эффективного цифрового производства, так и для достижения стратегических корпоративных целей.

Картинки по запросу мониторинг производства

В июне 2017 года был принят ГОСТ Р ИСО 22400-2—2016, который идентичен международному стандарту ИСО 22400-2:2014. В настоящем стандарте определены КПЭ, используемые на практике для оценки эффективности работы оборудования и производственного персонала непрерывного, серийного, дискретного производства, а также при хранении и транспортировке продукции. В документе рассмотрены формулы для расчета КПЭ, потребители этих показателей, а также описана методика применения КПЭ.

1.  Методики расчета ОЕЕ

Одним из основных КПЭ при оценке эффективности работы технологического оборудования, является комплексный показатель ОЕЕ (Overall Equipment Effectiveness). ОЕЕ учитывает готовность (доступность) оборудования, его эффективность (производительность) и качество продукции, выпускаемой на данном оборудовании. ОЕЕ рассчитывается как произведение трех коэффициентов (табл. 1):

ОЕЕ = А * P * Q

Таблица 1

Коэффициент Описание
Доступность (Availability, A)

 

Учитывает потери времени из-за простоев оборудования
Производительность (Performance, P) Учитывает потери в скорости, которые включают в себя все факторы, вызывающие снижение рабочей скорости оборудования по сравнению с заданной или максимально возможной
Качество (Quality, Q) Учитывает потери в качестве, которые включают в себя производство несоответствующей стандартам продукции

Первоначально методика расчета ОЕЕ была разработана и применялась, главным образом, для автоматических линий при массовом производстве.

Расчет показателей для автоматических линий выполняется следующим образом:

  • Доступность – отношение времени работы линии к рабочему фонду времени.
  • Производительность – отношение реальной скорости линии к заданной или как отношение числа изготовленных деталей за период к максимально возможному.
  • Качество – отношение количества годных деталей к количеству фактически изготовленных.

Для автоматических линий получить качественные данные для расчета ОЕЕ несложно, и комплексный показатель точно отражает эффективность работы автоматической линии.

В дискретном многономенклатурном производстве процесс обработки деталей представляет собой совокупность технологических операций, выполняемых, как правило, партиями на разных станках.

Для оценки эффективности оборудования такого производства, в том числе для станков с ЧПУ, расчет ОЕЕ по его классической формуле производится по иной методике и требует значительно большего количества данных от производственной системы.

  • Доступность или Готовность – учитывает потери на простои оборудования и определяется отношением суммарного времени обработки деталей (машинное время) к фонду времени работы оборудования.

А = Тмаш / Тфонд

  •  Производительность – учитывает потери скорости работы оборудования, определяется отношением суммарного чистого или идеального (расчетного) машинного времени при изготовлении партий деталей по различным технологическим операциям к фактическому машинному времени.

  • Качество  характеризует потери времени на производство бракованной продукции и исправления брака, вычисляется как отношение разности машинного времени и времени на выпуск бракованных деталей для всех технологических операций, где был обнаружен брак и времени исправления брака к машинному времени

Для дискретного производства расчет показателя «Качество» по методике автоматической линии (отношение числа годных деталей к числу изготовленных) нельзя признать корректным. Например, при изготовлении детали с помощью пяти операций, будут разные потери времени, если брак произошел на 1-й или на 5-й операции. Но, если брак может быть исправлен, то надо учитывать и время, затраченное на повторную обработку бракованных деталей.

Для расчета показателя «Производительность» важно наличие достоверной информации по идеальному (расчетному) машинному времени для каждой технологической операции. В противном случае неверно будет рассчитана не только «Производительность», но и показатель ОЕЕ.

Таким образом, расчет ОЕЕ для дискретного многономенклатурного производства сложен и часто недостоверен, особенно если данные для расчета собираются вручную.

Предприятия часто вообще упрощают задачу и рассчитывают ОЕЕ по формуле, где используется только количество изготовленных деталей и идеальное (расчетное) время их изготовления. 

Такой расчет легко подогнать под требуемую величину, задавая подходящие значения идеального времени изготовления деталей.

В результате руководство предприятий вводится в заблуждение из-за неправильно рассчитанного показателя ОЕЕ, результатом чего является принятие неправильных управленческих решений. ОЕЕ надо или рассчитывать правильно, или вообще не рассчитывать, а использовать другие показатели эффективности.

ГОСТ Р ИСО 22400-2—2016 содержит методики расчета не только ОЕЕ, но и других КПЭ, помогающих не только получить оценку эффективности, но и указывающих на причины низкой или высокой эффективности. Также в этом стандарте предлагается альтернативный вариант расчета ОЕЕ, основанный на модели затрат времени.

В альтернативном варианте расчета показатель «Производительность» рассчитывается как отношение чистого машинного времени (Тмаш.ч) к машинному времени (Тмаш):

Р = Тмаш.ч / Тмаш

Машинное время отличается от чистого машинного времени:

  • наличием промежутков времени (обычно достаточно коротких), когда в процессе изготовления детали станок не производит обработку либо работает без нагрузки (холостой ход);
  • наличием промежутков времени, когда скорость обработки детали меньше запланированной.

Например, для станков с ЧПУ коэффициент производительности Р рассчитывается следующим образом:

Р = (Тмаш- Тост) * F%ср / Тмаш, где

Тмаш – суммарное машинное время изготовления продукции (время выполнения управляющей программы, УП)

Тост – суммарное время остановок в ходе выполнения УП.

F%ср – средняя величина корректора подачи F% в процессе выполнения УП.

Данный вариант расчета ОЕЕ требует намного меньше данных для расчета. Это упрощает расчет и увеличивает его достоверность. Кроме того, расчет показателя ОЕЕ можно выполнять в реальном времени.

2. Автоматизация расчета ОЕЕ с использованием системы мониторинга АИС «Диспетчер»

Как говорилось выше, расчет показателя эффективности ОЕЕ с использованием данных, собираемых вручную, сложен и недостоверен. Данные могут быть искажены, как за счет неточного контроля времени изготовления детали (технологических операций), так и вследствие неточности идеальных (расчетных) времен. Причем проверить точность этих данных невозможно.

Для качественного формирования ОЕЕ требуется автоматический контроль времени выполнения технологических операций, что подразумевает использование системы мониторинга.

АИС «Диспетчер», как никакая другая из предлагаемых в настоящее время систем мониторинга, позволяет правильно рассчитать показатель ОЕЕ, и с использованием классического, и на основе альтернативного методов расчета. 

АИС «Диспетчер» позволяет точно проконтролировать машинное и штучно-калькуляционное время выполнения технологических операций для различного оборудования.

В АИС «Диспетчер» используются различные способы подключения к оборудованию для получения информации об его работе: аппаратное, прямое, комбинированное. Дополнительно устанавливаемые на станке датчики (тока, вибрации) позволяют контролировать нагрузку станка и отличать реальную работу от холостого хода. Состояние станка, соответствующее машинному времени, может определяться при помощи формул. В таких формулах могут объединяться как дискретные, так и аналоговые сигналы. На станках с ЧПУ, контролируемых системой «Диспетчер», фиксируются все остановы при отработке управляющей программы, регистрируется соответствие реальной скорости контурной подачи и заданной величины скорости, собираются данные об отклонениях выполняемой на станке УП от эталонной программы, написанной технологом. Следует отметить, что в АИС «Диспетчер» поддерживаются станки с многоканальными системами ЧПУ.

В системе «Диспетчер» организован как автоматический режим сбора информации, так и комплексный режим, совмещающий автоматический и ручной сбор данных, при котором в работу системы включаются операторы станков. Учет времени различных видов простоев оборудования, нерегистрируемых автоматически, учет вспомогательного и подготовительно-заключительного времени выполняется посредством ввода оператором соответствующих причин простоя станков. Для этого используются установленные на станках терминалы или коллективные пульты мониторинга. Оператор перед началом работы регистрируется на станке, например, при помощи RFID пропуска или сканера штрих-кода. Система осуществляет контроль за выполнением оператором возложенных на него обязанностей путем автоматического формирования состояния «Простой станка» по вине конкретного оператора, если тот не вводит вовремя причину простоя. 

Модуль «Контроль производства» предоставляет возможность контролировать как время выполнения каждой технологической операции, так и время, затраченное на изготовление бракованной продукции и на исправление брака. Это позволяет точно рассчитать показатель ОЕЕ по классической формуле для дискретного многономенклатурного производства.

Для каждой технологической операции автоматически фиксируется машинное время и контролируется его отличие от идеального (расчетного). Имеется возможность корректировать расчетное машинное время по факту выполнения технологических операций и тем самым предотвращать ошибки в расчете показателя «Производительность».

В системе выполняется контроль изготовления бракованных деталей для каждой техоперации и регистрируется время на исправление брака. В результате можно точно рассчитать показатель «Качество».

В настоящее время на многих промышленных предприятиях приняты свои нормативы для расчета ключевых показателей эффективности, включая показатель ОЕЕ. Это связано с типом производства (непрерывное, серийное, дискретное), графиком работы и иными специфическими особенностями. В АИС «Диспетчер» пользователь может задавать формулы для расчета KPI, группируя при этом собираемые данные согласно требованиям, принятым на данном предприятии.

3. Основные показатели, применяемые для оценки эффективности предприятия.

В АИС «Диспетчер» реализован расчет основных КПЭ как согласно ГОСТ Р ИСО 22400-2—2016, так и с учетом опыта работы предприятий, использующих данную систему мониторинга.

В таблице 2 приводится перечень основных КПЭ и формулы их расчета.

Таблица 2

КПЭ Цель (описание) показателя Расчет
Базовый модуль «Мониторинг»
1 Коэффициент загрузки Кз Определяет долю основного (машинного) времени по отношению к фонду работы оборудования. Кз = Тмаш / Тфонд
2 Коэффициента производственной загрузки Кзп Определяет долю штучно-калькуляционного времени по отношению к фонду работы оборудования. Кзп = (Тмаш + Тпрос.пр) / Тфонд
3 Коэффициенты готовности оборудования Кг Оценивает доступное время для производства продукции. Используется для оценки качества работы сервисных служб. Кг = (Тфонд – Тндв) / Тфонд
4 OEE индекс ОЕЕ-индекс общей эффективности использования оборудования. ОEE = Аэ * Р (Q=1)
5 NEE индекс NEE-индекс чистой эффективности использования оборудования. NEE = Ап * Р (Q=1)
6 Производительность Р Соотношение между чистым и полным временем производства продукции. Р = Тмаш.ч / Тмаш
7 Доступность А Характеризует отношение времен машинного и производственного (времени, когда станок включен). Аэ = Тмаш / Твкл
8 Производственная доступность Ап Характеризует связь штучно-калькуляционного и производственного времени. Ап = Тшк / Твкл
9 Коэффициент потерь оператора Кпо Учитывает потери времени, зависящие от оператора непосредственно. Кпо = Тпрос.нр / Тфонд

 

  КПЭ Цель (описание) показателя Расчет
Модуль «Контроль производства»
1 Показатель ОЕЕ Учитывает готовность (доступность) оборудования, его эффективность (производительность) и качество продукции, выпускаемой на данном оборудовании ОЕЕ = A*P*Q
2 Доступность A Определяется отношением времени обработки деталей (машинное время) к фонду времени работы оборудования. А = Тмаш / Тфонд
3 Производительность P Определяется отношением суммарного чистого или идеального (расчетного) машинного времени к фактическому машинному времени
4 Качество Q Определяется как отношение разности машинного времени и времени на выпуск бракованных деталей и времени исправления брака к машинному времени
5 Показатель NEE Индекс чистой эффективности использования оборудования учитывающий производственную доступность оборудования, его эффективность (производительность) и качество продукции NЕЕ = Aп*P*Q
6 Производственная доступность Aп Определяется отношением производственного (штучно-калькуляционного времени) к фонду времени работы оборудования. А = Тшк / Тфонд

В отчетах, которые формирует АИС «Диспетчер», содержатся не только абсолютные значения КПЭ и их отличия от заданных (номинальных) значений, но и отличия между близкими по смыслу специфическими КПЭ. Именно анализ таких отличий дает наглядную и важную информацию, используемую для решения различных задач по повышению эффективности производства.

Система мониторинга АИС «Диспетчер» оказывает существенную помощь руководящим работникам предприятий при решении различных производственных задач, в том числе при определении причин невыполнения производственного плана, а также установлении ответственных за это служб и работников. Кроме того, получение объективной информации об использовании оборудования позволяет принимать меры по снижению производственных затрат при фиксированном объеме выпуска продукции

Причинами невыполнения производственного плана могут быть:

  1. Ненадлежащее выполнение операторами станков правил трудовой или технологической дисциплины.
  2. Отсутствие или неэффективное использование производственных ресурсов (оборудование, персонал, производственное время).
  3. Несовершенство технологии производства продукции.

АИС «Диспетчер» при использовании только модуля мониторинга (без контроля технологических операций) может предоставить администрации предприятия необходимую информацию для выявления вышеуказанных причин.

ЧАСТЬ 2

1. Контроль эффективности загрузки оборудования

В АИС «Диспетчер» для контроля эффективности загрузки оборудования можно использовать следующие КПЭ:

  • Коэффициент загрузки (Кз), определяющий долю основного (машинного) времени по отношению к фонду рабочего времени.
  • Коэффициент производственной загрузки (Кзп) — доля производственного (штучно-калькуляционного времени) по отношению к фонду рабочего времени.
  • Коэффициент готовности оборудования (Кг) — доля доступного времени (когда станок может производить продукцию) по отношению к фонду рабочего времени.

При анализе важно рассматривать не только абсолютные значения КПЭ и соответствие их заданным значениям, но и отличие различных КПЭ друг от друга.

Отличие Кзп от Кг характеризует нерегламентированные потери времени операторами станков, т. е. трудовую дисциплину оператора.

Отличие Кзп от Кз характеризует как степень автоматизации технологического процесса на предприятии, так и выполнение операторами требований техпроцеса, т. е их технологическую дисциплину.

На рис. 1 приведен пример графика, где отображаются три указанных выше показателяа в таблице 1 структурная схема производственного времени предприятия, объясняющая методику их расчета.

Рис. 1

Таблица 1

Фонд рабочего времени
Готовность оборудования Кг (Доступное время) Недоступное время
Производственная загрузка Кпз (штучно-калькационное время)
Загрузка станка Кз (машинное время) Производственный простой Нерегламен. простой Технический простой Организан. простой Неиспол. время
Тмаш Тпрос.пр Тпрос. нр Тпрос.тех Тпрос.орг Твыкл
Факт 65% 18% 1% 10% 3% 2%
План 75% 14% 1% 5% 3% 2%

В указанном примере можно увидеть, что план по загрузке оборудования не выполнен.

Анализируя значения КПЭ, начальник цеха или начальник производства предприятия может оперативно сделать выводы о работе оборудования и персонала за рассматриваемый период и определить причины невыполнения плана, главными из которых являются

  • простой оборудования (Кг=84%, вместо плановых 90%). В данном случае основным является технический простой, ответственность за который несет главный механик.
  • низкая технологическая дисциплина операторов станков. Операторы выполняют необходимые производственные действия за время большее, чем определено службой технолога. Какие действия оператора превышают заданное технологами время можно посмотреть на круговой диаграмме: (рис.3).

Рис. 2

На рисунке 3 представлены графики КПЭ и диаграмма основных простоев оборудования другого цеха предприятия.

Рис. 3

Анализируя графики, можно оперативно сделать вывод, что причинами небольшого коэффициента загрузки являются:

  • низкая трудовая дисциплина операторов станка — нерегламентированный простой составил 16%;
  • низкая технологическая дисциплина операторов — отличие Кз от Кзп составляет 30%, что на 16% больше планируемого уровня.

Можно также увидеть, что в цехе имеются дополнительные резервы повышения эффективности:

  • 7% времени станки были отключены;
  • 14% времени, планируемого на выполнение оператором ручных операций, при том, что станки не выпускают продукцию, можно уменьшить за счет улучшения качества технологического процесса.

Данный анализ можно проводить за разные интервалы времени: смена, сутки, неделя, месяц, квартал, год. Кроме того, имеется возможность посмотреть календарный график изменений КПЭ и состояний оборудования в течение заданного периода.

Рис. 4

При проведении подробного анализа контроль показателей эффективности и длительности состояний и причин простоя осуществляется для участков цеха, отдельных станков, групп станков, а также для конкретных операторов-станочников (рис. 5).

Рис. 5

2. Контроль производительности и расчет ОЕЕ

Контроль загрузки производственного оборудования не в полной мере характеризует эффективность его работы, его производительность и качество.

Рассмотрим возможность контроля эффективности работы станков с ЧПУ, которые в настоящее время для дискретного многономенклатурного производства являются основным производственным инструментом.

АИС «Диспетчер» предоставляет возможность для станков с ЧПУ получать параметры, характеризующие технологический процесс обработки детали, в том числе производительность и качество.

Несоответствие производительности и качества требованиям, как правило, имеет две основные причины:

  • операторы станков с ЧПУ не соблюдают требования технологического процесса или сознательно его нарушают;
  • управляющая программа (УП), по которой обрабатывается деталь, не соответствует требованиям технологии (написана непрофессионально).

В момент, когда управляющая программа на станке с ЧПУ запущена, станок реально может не изготавливать продукцию по различным причинам:

  • Остановы в работе УП.  Технологические остановы (М0, М1, G04) прописываются технологом в тексте УП. В самом тексте задается время начала останова, а дальнейший запуск станка в работу определяет оператор, который может в этот момент выполнять не связанные с работой на станке действия.
  • Работа на холостом ходу. При отсутствии надлежащего контроля на предприятии оператор может запустить УП на холостом ходу, без обработки детали.
  • Заниженная скорость контурной подачи. Оператор имеет возможность в нарушение технологии обработки уменьшить скорость контурной подачи при помощи корректора F%.

Оператор станка может по своему усмотрению изменять параметры работы УП:

  • Изменять скорость контурной подачи и скорость шпинделя путем изменения положений корректоров подачи F% и скорости S%, снижая производительность станка.
  • Корректировать тексты УП, ухудшая как качество обработки, так и производительность.

В АИС «Диспетчер» имеется возможность выполнять контроль, как в реальном времени, так и формировать отчеты, в которых отражаются КПЭ, характеризующие вышеназванные проблемы.

На рисунке 6 показан график изменения корректора подачи одновременно с графиками нагрузки на шпиндель и потребляемой станком мощности. На графике видно, что отработка УП выполняется на заниженной подаче (значение корректора F% от 70% до 50%), при том, что нагрузка на шпиндель не превышает 40%. Графики наглядно показывают, что оператором неоправданно занижена производительность станка почти в 2 раза.

Подобный контроль выполняется в АИС «Диспетчер» автоматически, вычисляя в результате КПЭ «Производительность» (Р) согласно рекомендациям ГОСТ Р ИСО 22400-2—2016.

Для формирования показателя «Производительность» используется понятие «Чистое машинное время» (Тмаш.ч), которое учитывает все остановы в процессе отработки УП и снижение реальной скорости контурной подачи станка с ЧПУ.

Рис. 6

Р = Тмаш / Тмаш.ч = (Тмаш- Тост) * F%ср / Тмаш, где

Тмаш – суммарное машинное время изготовления продукции (время выполнения управляющей программы УП).

Тост – суммарное время остановок во время выполнения УП.

F%ср – средняя величина корректора подачи F% в процессе выполнения УП.

В ГОСТ Р ИСО 22400-2—2016 предлагается вариант альтернативного расчета показателя ОЕЕ, основанного на модели временных затрат, который оперативно и без ошибок можно рассчитать для оборудования, используемого в дискретном производстве, в частности для станков с ЧПУ.

В АИС «Диспетчер», при использовании только модуля мониторинга, ОЕЕ-индекс рассчитывается без контроля качества (при условии Q=1).

Производительность (Р) рассчитывается по формуле Р = Тмаш / Тмаш.ч.

Доступнось или Эксплуатационная готовность (Аэ) рассчитывается как отношение машинного времени к времени работы оборудования. При этом, если при расчете ОЕЕ требуется оценить эффективность работы оборудования, то в качестве времени его работы берем время включения станков (Аэ = Тмаш/Твкл), если же требуется одновременно с эффективностью оценить загрузку станков, берется фонд рабочего времени (Аэ = Тмаш/Тфонд).

Соответственно индекс ОЕЕ-индекс рассчитывается как

ОЕЕ = Аэ*Р

На рисунке 7 приведены графики трех КПЭ (Доступность, Производительность и ОЕЕ), рассчитанные для группы станков с ЧПУ.

Рис. 7

Из графика хорошо видно, что:

  • Коэффициент «Доступность» равняется 54%. Это означает, что станок с ЧПУ только 54% времени работает по управляющей программе (УП).
  • Обработка детали происходит только в течение 65% времени выполнения УП.
  • В результате индекс ОЕЕ на этих станках равен всего 34%.

3. Контроль технологических операций и расчет ОЕЕ по классической методике

Выполнить корректный расчет ОЕЕ по классической формуле для дискретного многономенклатурного производства возможно только при условии наличия следующих данных:

  • фактические значения машинного времени выполнения каждой технологической операции;
  • корректные идеальные (плановые или расчетные) данные по машинному времени для каждой технологической операции;
  • информация, на какой технологической операции зафиксирован брак, когда деталь бракуется и ее дальнейшее изготовление прекращается;
  • фактические данные по машинному времени, затраченному на исправление брака.

При наличии вышеуказанных данных расчет ОЕЕ выполняется по следующей формуле:

ОЕЕ = A*P*Qгде

Тмаш – суммарное машинное время для всех станков за период расчета

n – количество технологических операций для всей номенклатуры произведенных деталей

Tмаш.ид.i – идеальное машинное время i-той технологической операции

Tбр.i – время затраченное на производство i-той бракованной детали

Тис.бр.i – время i-той технологической операции, выполняемой для исправления брака

В АИС «Диспетчер» получение указанных выше фактических данных выполняется при использовании модуля «Контроль производства» в полуавтоматическом режиме при выполнении следующего регламента действий производственным персоналом (таблица 2):

Таблица 2

Выполняемые действия Ответственный работник
1 Регистрация оператора Оператор при помощи сканера штрих-кода (либо сканера RFID) или с терминала ввода-вывода регистрируется на станке.
2 Регистрация технологической операции Оператор регистрирует при помощи сканера штрих-кода или клавиатуры терминала выполняемую технологическую операцию.
3 Ввод количества изготовленных деталях по технологической операции Оператор по окончании обработки партии деталей по заданной технологической операции вводит отчет о выполненной работе (число изготовленных деталей).
Производственный мастер в «Журнале изготовления деталей» проверяет отчет оператора, сравнивает с данными автоподсчета и утверждает количество изготовленных деталей.
4 Ввод количества бракованных деталей по технологической операции Три варианта ввода данных по бракованным деталям:

1. Оператор вводит число бракованных деталей в отчете об обработке партии деталей.

2. Производственный мастер вводит число бракованных деталей по каждой техоперации в «Журнале изготовления деталей».

3. Контролер ОТК вводит число бракованных деталей по каждой техоперации в «Журнале ОТК».

Для задания идеального (расчетного) времени в АИС «Диспетчер» имеются справочники изделий, деталей, технологических операций, где для каждой технологической операции указывается время ее выполнения. Более того, система осуществляет контроль этого значения, если в справочнике оно задано некорректно. Для этого прописывается возможное отклонение (в процентах) фактического машинного времени от идеального. При изготовлении детали для каждой технологической операции машинное фактическое и идеальное время автоматически сравнивается и предоставляется возможность скорректировать идеальное машинное время, как в ручном, так и в автоматическом режиме.

4. Оценка энергоэффективности технологического оборудования

АИС «Диспетчер» позволяет в реальном времени для каждой единицы подключенного к системе оборудования выполнять контроль потребляемой активной и полной мощности трехфазной электрической сети, величин фазных напряжений и токов, а также качества питающего напряжения. Это реализуется путем фиксации во времени всплесков, провалов и обрывов напряжения, для чего на каждом станке устанавливаются регистрирующие приборы, которые одновременно с данными мониторинга снимают информацию об электропотреблении оборудования

Система мониторинга позволяет отдельно фиксировать данные об энергопотреблении, при работе станка по программе, при непосредственной обработке детали, для каждой причины простоя. В результате в системе накапливаются данные для расчета всех необходимых показателей, характеризующих эффективность потребления электроэнергии на предприятии. Расчет показателей энергоэффективности выполняется согласно ГОСТ Р 54430-2011 и других документов (таблица 3).

Кроме того, имеется возможность контролировать и классифицировать потребление электроэнергии:

  • По основным состояниям оборудования: «Производство» и «Простой»
  • По группам причин простоя.
  • По причинам простоя каждой группы.

В таблице приведены показатели потребления электроэнергии, рассчитываемые на основе рекомендаций, опубликованных в ГОСТ Р 54430-2011 «Показатели энергоэффективности»

Таблица 3

Ключевые показатели (КПЭ) Цель показателя Расчет
Показатели энергоэффективности оборудования
Коэффициент потерь электроэнергии Кw Оценка потерь электроэнергии в процессе производства Кw = Wпроиз/Wо
Коэффициенты электропотребления по состояниям (простою) Кэc Оценка потерь электроэнергии в зависимости от состояний оборудования Кзc = Wсост/Wо
Коэффициент фактической энергоэффективности станка Кфэ Оценка использования оборудования по мощности (Wпроиз – Wxx) / Wпроиз
Коэффициент использования оборудования по мощности Кр Оценка использования оборудования по мощности Кр = Р / Pн

 

Коэффициент мощности cos φ

 

Определяет потери из-за наличия в нагрузке реактивной составляющей cos φ
Показатели энергоэффективности при изготовлении продукции
Удельный расход электроэнергии (электроемкость) Эу

 

Оценка затрат оборудованием электроэнергии на единицу продукции Эу

 

Коэффициент эффективности энергопотребления Кээ Оценка эффективности техпроцесса изготовления деталей по электропотреблению Кээ = Эуп/Эуф

Для общей оценки потерь электроэнергии определяется Коэффициент потерь электроэнергии Кwкоторый равен отношению фактического ее расхода оборудованием при обработке деталей к общему расходу в течение заданного периода.

Кw = Wпроиз / Wo,

Рис. 8

Коэффициент использования оборудования по мощности (Кр) равен отношению средней потребляемой мощности при производстве продукции к суммарной номинальной мощности оборудования.

Кр = Рпроиз / Pном, где

Р — средняя потребляемая активная мощность при производстве продукции за период (кВт);

Рном  номинальная мощность оборудования по паспорту. 

Коэффициент показывает, насколько используемое оборудование подходит для той номенклатуры деталей, которая на нем производится.

В АИС «Диспетчер»  имеется возможность расчета удельного расхода электроэнергии Эу на изготовление изделия (детали), а также на каждую технологическую операцию.

Удельный расход электроэнергии Эу (кВтч/ед. продукции) — это отношение потребленной оборудованием электроэнергии к объему продукции, произведенной за заданное время при определенных условиях.

Эу = Wпроиз / Nдет, где

Wпроиз — полный расход электроэнергии оборудованием при изготовлении партии деталей (кВт·ч);

Nдет — число деталей в партии.

Возможность определения удельного расхода электроэнергии на приводимые изделия позволяет планировать расход электроэнергии непосредственно для плана выпуска продукции.

Заключение

Таким образом, система мониторинга АИС «Диспетчер» позволяет вычислять, контролировать, анализировать и корректировать основные показатели оценки эффективности работы производственного оборудования и персонала, как с учетом требований соответствующих ГОСТ, так и собственных методик предприятий. Это позволяет руководству предприятия иметь четкую картину состояния производственных процессов и принимать оптимальные решения по повышению их эффективности.

Автор: Сергей Чуранов
Источник: http://www.up-pro.ru/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!