В широком информационном пространстве представлено весьма значительное количество сведений о сущности показателя OEE и методах его расчета, однако все еще крайне недостаточно данных относительно способов поиска и консолидации исходных параметров для проведения качественного анализа. В данной статье рассматриваются наиболее распространенные методы сбора данных для вычисления указанной величины, а также анализируются преимущества и недостатки применения этой технологии. Показатель общей эффективности оборудования (OEE) постепенно интегрируется в систему производственного анализа российских компаний. Данный комплексный индикатор позволяет объективно учитывать все виды потерь при эксплуатации техники и ранжировать их по степени значимости на основе количественных данных, что способствует эффективному распределению приоритетов при организации производственных процессов.

Оцифрованная оценка значимости проблем исключает сознательный или неосознанный «увод» персоналом внимания руководителя на второстепенные проблемы. Процесс становится «прозрачным» и однозначным в глазах всех участников процесса (поставщик-заказчик, руководитель-подчиненный…), снимается элемент субъективности в оценке эффективности работы персонала, значимости тех или иных потерь в общем результате работы предприятия.

В интернете много хорошей информации про то, что такое ОЕЕ и как рассчитывается, но мало информации о том как собирать данные для анализа. Поэтому хочу поделиться приемами сбора информации по видам и продолжительности простоев оборудования (регламентированных и не регламентированных). Дать свою оценку их плюсов и минусов.

Итак, для того, чтобы оцифровать потери в работе оборудования необходимо обеспечить оперативный и достоверный сбор первичной информации (вид и продолжительность простоев). Сбор и оцифровка данных должны быть с минимальными затратами ресурсов и без искажений.

Какие варианты я использую в работе и всем рекомендую?

1. Бумажные чек-листы. Всегда советую начать процесс учета простоев именно с этого варианта. Он позволяет (до разработки электронных систем учета) разобраться в видах простоев своего оборудования, понять нужную для последующего анализа степень их детализации.

Суть варианта состоит в разработке специализированной под конкретное оборудование или процесс формы таблицы, в которой персонал во время работы отмечает ручкой или карандашом вид и продолжительность простоя, просто ставя крестик в ячейке на пересечении нужного столбика времени и нужной строчки вида простоя, иногда с кратким пояснением.

Диапазон ячейки времени выбирается с учетом Вашей потребности в точности учета простоев. Важно понимать, что снижение диапазона до минуты не повышает точность учета, а лишь увеличивает время персонала на выполнение учета простоев. Оптимален диапазон 10 или 15 минут.

Как вариант, для желающих наладить поминутный учет, оставлять поле времени пустым, чтобы оператор вписывал точное время простоя самостоятельно. Это потребует больше времени оператора на выполнение самой отметки, хотя точность особо не повысится.

Бумажный бланк выдается оператору в начале смены и изымается у него в конце смены, анализируется собранная информация сразу или данные с чек-листа заводятся в электронную базу данных для последующей обработки и анализа. 

С целью экономии бумаги и удобства в работе часто совмещают на разных сторонах одного бумажного бланка сбор нескольких видов информации: чек-лист для учета потерь времени в работе оборудования,  чек-лист проверки состояния оборудования, чек-лист для учета выработки, чек-лист для учета брака, контрольные карты проверки параметров процессов….

Плюсы:

• быстрая реализация варианта учета простоев и с минимальными затратами.
• возможность отработать оптимальную детализацию учета простоев до заказа программного обеспечения и механизации сбора информации по простоям.
• возможность отметки простоя в течение всей рабочей смены (если оператор забыл отметить простой во время).

Минусы:

• возможность манипуляции оператором вводимыми данными (чем больше простоев не по вине оператора, тем меньше требуется выработки с самого оператора).
• требуются дополнительные людские ресурсы на перенесение информации с бумаги в электронную систему (либо собственные, либо с привлечением аутсорсера).
• отсутствие автоматического информирования о начале простоя заинтересованных служб.
• затраты бумаги и ресурсов на печать, выдачу чек-листов и их сбор.
• требуются точные часы на рабочем месте для наблюдения за временем.
• информация для анализа поступает только после окончание работы персонала, сбора бумажных чек-листов и переноса информации в компьютер, т.е. не оперативно.
• часты взаимные претензии по длительности и видам простоев между производственными рабочими и сервисными службами.
• отвлечение оператора от основной работы на рукописные операции.

2. Ввод данных по простоям оборудования в чек-лист или сразу в электронную базу используя видеонаблюдение или сторонних наблюдателей.

Как правило, этот способ носит периодический характер или связан с недоверием к объективности или точности заполнения рабочим персоналом данных по простоям.

Плюсы:

• повышение точности учитываемых данных.
• вскрываются потери, скрываемые персоналом умышленно или не умышленно.
• возможность отработать оптимальную детализацию учета простоев до заказа программного обеспечения.
• внесение данных возможно как в режиме реального времени работы станка, так и просматривая архивы видеозаписей.
• требуется привлечение дополнительных ресурсов (своих или аутсорсинг) на контроль и внесение данных в систему.

Минусы:

• требуется установка видеонаблюдения (с обязательным уведомлением контролируемого персонала!!!).
• отсутствие автоматического информирования о простое заинтересованных сервисных служб.
• при видеонаблюдении, особенно из архива, не всегда понятна причина простоя.

3. Механизированный ввод информации по простоям оборудования непосредственно в электронную базу данных. Существует множество подвариантов, назову наиболее часто применяемые:

а) учет с помощью терминалов TCD. Помните терминалы для считывания штрихкодов в магазинах? Этот простой девайс позволяет легко механизировать и ускорить систему учета простоев оборудования.

Для каждой единицы оборудования составляется перечень возможных простоев и каждому простою присваивается свой индивидуальный штрихкод. Все штрихкода с наименованием простоев распечатываются на одном листе бумаги, ламинируются и вывешиваются на оборудовании рядом с терминалом TCD.

Функция оператора простая – при любом останове оборудования сразу «отщелкнуть» терминалом нужный вид простоя.

Компьютерная программа автоматически регистрирует вид и время начала простоя оборудования в базе данных и оповещает заинтересованных сотрудников завода. Точно также отмечается начало работы после простоя.

Приведу пример, так как часто возникают вопросы по оповещению. Предположим, в процессе работы оборудования, произошла поломка. Оператор сразу сканирует вид простоя «Ожидание ремонтного персонала». Автоматически сигнал об аварии уходит на эл. почту или СМСкой на телефоны специалистов  ремонтной службе, руководителям цеха и диспетчерам. К оборудованию приходит ремонтный персонал. Оператор станка считывает штрихкод с бейджика слесаря-ремонтника и в электронную систему уходит сигнал об окончании простоя «Ожидание ремонтного персонала» и о начале простоя «Ремонт оборудования». После окончания ремонта слесарь-ремонтник контролирует отметку оператором «снятия с ремонта» (тем самым исключаются будущие возможные взаимные претензии производственной и ремонтной служб по правильности учета продолжительности и вида ремонта). 

б) установка компьютеров на рабочих местах с соответствующим программным обеспечением. Оператор станка вводит информацию при простое в базу данных в режиме реального времени с помощью мышки или клавиатуры.

Часто для данной цели используют списываемые в утиль устаревшие модели компьютеров и мониторов, характеристик которых с лихвой хватает для ввода данных в систему.

в) использование имеющихся Touch panel управления оборудованием с установкой на него соответствующего  программного обеспечения сбора информации по простоям.

4. Полная автоматизация сбора информации путем доработки программного обеспечения управления станком и автоматического учета простоев САМИМ агрегатом, БЕЗ УЧАСТИЯ оператора. (Учитывая успехи японцев в автономизации работы оборудования, теоретически это возможно. Хотя это потребует дооснащение станка различного рода датчиками распознавания проблем. А это уже технически сложно и не дешево).

Плюсы:

• возможность автоматического оповещения диспетчеров, руководителей и ремонтный персонал в момент отметки простоя (аварии) на станке.
• возможность использования терминала TCD или компьютера для учета выработки продукции, внесения данных по контрольным картам и браку продукции.
• при использовании TCD обеспечение ремонтного персонала бейджиками с персональным штрихкодом позволяет собирать ПЕРСОНАЛЬНУЮ информацию по времени ожидания ремонта и эффективности работы конкретного слесаря-ремонтника.
• анализ простоев можно проводить оперативно, так как данные в систему попадают в режиме реального времени.
• данные в систему вносит сам оператор станка, т.е. дополнительные людские ресурсы и аутсорсеры не нужны.
• сложность манипуляции рабочим вводимыми данными, отсутствие ввода простоев «задним и будущим временем».
• при реализации учета через одну Touch panel возможно автоматизировать ряд функций учета простоев с программой управления станком. Например, при начале работы станка, оборудование автоматически снимается с простоя в программе учета простоев. 

Минусы:

• затраты на оборудование станков терминалами TCD, компьютерами, сетевым оборудованием, серверами и разработку программного обеспечения.
• немного увеличивается «неучтенное время» – простой станка без отметки. Пока оператор сообразит какого вида проблема останова станка и отщелкнет нужный штрихкод простоя или введет данные в компьютер проходит несколько минут.  «Задним временем» простой в системе не отметишь. По моим оценкам, до 2-3х процентов времени уходит в «неучтенку», что не критично.
• отсутствие Touch panel управления на старом оборудовании.
• сложность, а иногда и не возможность установки программы учета простоев на Touch panel управления оборудованием по причине защиты программного обеспечения компанией изготовителем оборудования.

Создание системы сбора информации по простоям – это первый шаг повышения эффективности работы оборудования и персонала, но абсолютно бесполезный без налаживания систем: мониторинга объективности сбора данных, оперативного анализа данных, разработки и реализации мер на сокращение простоев оборудования, мотивации персонала на сокращение потерь….

Фабрики, которые не останавливаются: как искусственный интеллект предсказывает поломки до их появления

Представьте себе современный завод: конвейеры собирают автомобили, турбины генерируют энергию, а роботы упаковывают готовую продукцию. Вдруг один из важнейших узлов выходит из строя. Конвейер замирает. Каждый час простоя обходится предприятию в десятки тысяч долларов, а инженеры в панике пытаются найти причину поломки.

В XX веке это было нормой. Обслуживание оборудования строилось по двум принципам: «работаем, пока не сломается» (реактивный подход) или «меняем детали строго по календарю» (планово-предупредительный подход). Оба метода несовершенны. В первом случае завод несёт огромные убытки из-за внезапных остановок. Во втором — инженеры часто выбрасывают абсолютно исправные детали просто потому, что «пришло время».

Сегодня индустрия стоит на пороге технологической революции. Анализ информации по простоям и управление эффективностью обслуживания (Equipment Maintenance) превращаются из рутинной работы в высокотехнологичную дисциплину, управляемую искусственным интеллектом, большими данными и цифровыми двойниками.

От фиксации аварий к «чтению мыслей» машин

Будущее анализа простоев лежит в плоскости предиктивного (прогностического) обслуживания. Вместо того чтобы фиксировать, почему станок остановился, современные системы определяют, когда он захочет это сделать.

С развитием промышленного интернета вещей (IIoT) каждый агрегат покрывается сетью умных датчиков. Они ежесекундно измеряют сотни параметров:

• Вибрацию (указывает на износ подшипников);
• Температуру (сигнализирует о перегреве и трении);
• Акустические шумы (ультразвук позволяет услышать микротрещины);
• Химический состав смазочных материалов.

Искусственный интеллект (ИИ) анализирует этот непрерывный поток данных и ищет «аномалии» — едва заметные отклонения от нормы, которые человеческий глаз или классическая программа заметить не способны. Машина понимает: через 48 часов этот насос выйдет из строя.

Цифровые двойники: виртуальный полигон для метавселенной завода

Одной из самых захватывающих технологий будущего стали цифровые двойники (Digital Twins). Это точные виртуальные копии реальных физических объектов — от отдельного датчика до целого нефтеперерабатывающего завода.

Цифровой двойник живет в режиме реального времени, полностью повторяя состояние своего физического «брата». Но его главное преимущество — способность заглядывать в будущее. На виртуальной копии алгоритмы могут симулировать экстремальные нагрузки, проверять, как изменение климата повлияет на износ металла, и вычислять идеальный момент для ремонта.

Если реальный станок ломается, система анализа простоев мгновенно воссоздает аварию в цифровом мире, находит корневую причину (Root Cause Analysis) и выдает инженерам готовое решение, исключая человеческий фактор и долгие часы консилиумов.

Новая реальность обслуживания: AR-очки и роботы-ремонтники

Как изменится работа сервисного инженера в ближайшие годы? Она станет похожа на компьютерную игру.

1. Дополненная реальность (AR): Специалист надевает AR-очки и подходит к сломавшемуся агрегату. Система выводит подсказки прямо поверх реального объекта: «Открутите этот болт», «Давление в этом клапане превышено». ИИ визуализирует скрытые внутренние узлы, позволяя видеть сквозь металл.
2. Предписательное обслуживание (Prescriptive Maintenance): Система не просто говорит «станок скоро сломается», она сама заказывает нужную деталь на складе, проверяет графики дежурств лучших мастеров и бронирует “окно” для ремонта в плановом расписании завода так, чтобы это минимально повлияло на общую прибыль.
3. Автономный ремонт: В опасных или труднодоступных местах (буровые вышки, атомные станции) диагностику и мелкий ремонт берут на себя роботизированные системы и дроны, управляемые центральным ИИ.

Экономический и экологический манифест

Эффективность обслуживания будущего измеряется не количеством починенных станков, а концепцией Zero Downtime (Нулевой простои). Переход на предсказательные рельсы дает колоссальный синергетический эффект:

• Исключение катастрофических аварий: Мелкая неисправность устраняется до того, как она разрушит весь механизм.
• Экологичность: Оборудование, работающее в оптимальном режиме, потребляет меньше энергии и выделяет меньше СО2. Детали заменяются только при реальном износе, что сокращает объемы промышленного мусора.
• Безопасность людей: ИИ предупреждает о рисках взрывов или выбросов химикатов, сохраняя жизни рабочих.

Заключение

Анализ информации по простоям оборудования эволюционирует из скучной архивной статистики в главный стратегический инструмент предприятия. В будущем заводы станут напоминать живые организмы, обладающие собственной «нервной системой» (датчики) и «мозгом» (искусственный интеллект). Они научатся сами заботиться о себе, сигнализировать о недомоганиях и предотвращать собственные остановки. В мире, где каждая секунда на счету, победят те производства, которые научатся слушать и понимать язык своих машин.

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