FORCAM: monitoring pracy maszyn za pomocą systemu MES

Przemysł 4.0 to na forum światowym jedno z najczęściej podejmowanych zagadnień i temat licznych debat. Dowodem tego jest chociażby tegoroczna edycja Hannover Messe, największych targów technologii, innowacji i automatyki w przemyśle, której przewodnim hasłem było: „Integrated Industry – Join the Network”. Wykorzystanie do optymalizacji produkcji innowacyjnych technologii opartych na Big Data, Internet of Things czy Cloud Computing nikogo już dziś nie dziwi, a dla przedsiębiorstw chcących konkurować nie tylko na rynkach międzynarodowych, lecz także na lokalnych staje się wręcz koniecznością.

„Kluczowym elementem Przemysłu 4.0 jest stworzenie systemu cyberfizycznego. Jest to mapa procesu produkcji w czasie rzeczywistym w przestrzeni wirtualnej, przypominającej „cyberlustro”. Wymaga to technologii gromadzenia i przetwarzania danych In Memory w czasie rzeczywistym. Dzięki takim obiektywnym danym można zidentyfikować nieefektywne gospodarowanie, a także uzyskać przejrzystość w działaniu zakładu. Da się wirtualnie analizować produkcję i optymalizować ją w czasie rzeczywistym” – twierdzi Franz Gruber, CEO niemieckiej firmy Forcam, światowego dostawcy rozwiązań optymalizujących procesy produkcyjne.

Również w Polsce filozofia Przemysłu 4.0 zaczyna się cieszyć coraz większą popularnością ze względu na niewątpliwy efekt, jaki niesie w postaci „twardych” danych potwierdzających wzrost produktywności przedsiębiorstw realizujących politykę inteligentnej automatyzacji. Znaczenie mają również zmiany demograficzne, które negatywnie wpływają na pozyskanie wykwalifikowanego personelu. Z drugiej strony sposób myślenia samych pracowników zmienia się na bardziej pozytywny. W przypadku wdrożeń typu Smart Factory coraz mniej mówi się bowiem o redukcjach miejsc pracy, a coraz więcej o optymalizacji współpracy: Human vs Machine i wsparciu specjalistów za pośrednictwem nowatorskich technologii w całym procesie produkcji.

Oczywiście pojawiają się też bariery finansowe. Nowa technologia jest często postrzegana jako zastrzeżona dla wielkich spółek, a koszt jej wprowadzenia – jak się sądzi – stanowi przeszkodę dla mniejszych jednostek. Nie jest to jednak do końca prawda, gdyż dzięki lepszemu wykorzystaniu aktywów trwałych możliwy jest względnie krótki okres amortyzacji. Co więcej, obecnie systemy zarządzające produkcją można dopasować indywidualnie, na miarę potrzeb każdej firmy, nie generując tym samym zbędnych kosztów. Poczynając od zaprojektowania systemu dla jednego zakładu, a kończąc na międzynarodowych spółkach, które wdrożą go w kilku krajach jednocześnie, np. by porównać prace poszczególnych zakładów i wprowadzić normy na podstawie najlepszych praktyk.

Forcam Force – oprogramowanie nowej generacji

Jednym ze światowych liderów w zakresie projektowania innowacyjnych technologii MES – monitorujących i optymalizujących wydajność procesów produkcyjnych – jest firma Forcam zapewniająca profilowane rozwiązania m.in. dla przemysłu z sektorów: samochodowego, lotniczego, medycznego i naftowego. Dzięki wdrożeniu oprogramowania Forcam firmom znajdującym się na liście Fortune 500 udało się zwiększyć wydajność mierzoną na podstawie Rzeczywistego Wskaźnika OEE nawet o 20% w ciągu pierwszego roku.

Z technologii Forcam oraz doradztwa firmy w zakresie lean management korzystają m.in. Daimler, Audi, BMW, BorgWarner, Schaeffler, MSR Technologies. W chwili obecnej ponad 60 tys. procesów i maszyn jest połączonych w sieć dzięki zaawansowanemu systemowi realizacji produkcji (MES) firmy Forcam.

FORCAM FORCE™ to sztandarowe oprogramowanie firmy, które producent przedstawił w trakcie tegorocznych targów Hannover Messe pod nową nazwą (wcześniejsza nazwa to Release5). Jest to system, który w całości bazuje na technologii webowej i cloud computing. Jest również zintegrowany z platformą MXConnect, co umożliwia integrację z ERP, PLM i CAD. W efekcie system jest tańszy w eksploatacji, łatwy w administrowaniu oraz pozwala na efektywne zarządzanie procesem produkcyjnym i maszynami w czasie rzeczywistym bez względu na czas, miejsce i liczbę zakładów przemysłowych.

Dodatkowo oprogramowanie zostało zaprojektowane tak, aby zniwelować trudności związane z integracją maszyn. To bardzo istotny problem często pojawiający się w zakładach produkcyjnych, w których znajdują się zarówno maszyny wielu generacji, jak i różnorodny typ sterowań maszyn (PLC), za których pomocą sygnały są zbierane, korelowane i analizowane. Rozwiązaniem dla tego powszechnego problemu jest scentralizowany system, działający na zasadzie plug and play z każdym sterownikiem maszyn PLC. W tym zakresie oprogramowanie Forcam Force pozwala w dowolnym momencie na rozbudowanie systemu za pomocą funkcji plug-ins, przeznaczonych do różnych typów maszyn i systemów sterowania. Dzięki zastosowaniu takiego rozwiązania możliwy jest spójny i niezawodny transfer danych obejmujący wiele aspektów działania maszyn, takich jak np.: alarmy, alokacja narzędzi i przesyłanie plików NC.

Tomasz Lebitko, Managing Director Forcam Eastern Europe, wyjaśnia: „System MES wymaga całkowitej integracji maszyn i danych – to kluczowe dla optymalizacji wydajności przedsiębiorstw. Tylko pozyskanie 100% danych w czasie rzeczywistym, obrazujących wszystkie operacje w procesie produkcji i aktualny stan maszyn może pozwolić na efektywne zarządzanie tą wiedzą i podjęcie odpowiednich decyzji w odpowiednim czasie. Zwłaszcza gdy MES dostarcza dane dla sytemu ERP w celu dalszego zarządzania i planowania”.

Wdrożenia Forcam w Polsce

W roku 2013 rozpoczęło się pilotażowe wdrożenie technologii Forcam w rzeszowskiej fabryce BorgWarner Turbo – jednego z największych dostawców turbosprężarek dla przemysłu motoryzacyjnego.

Celem nadrzędnym wdrożenia było zabezpieczenie dostaw produktów dla odbiorców końcowych poprzez kontrolę procesu i jakości. Za pomocą zaimplementowanego modułu TRACEABILITY możliwe stało się kontrolowanie i rejestrowanie parametrów procesowych oraz jakościowych mających wpływ na produkt końcowy

Wprowadzone rozwiązanie pozwoliło również powiązać wszystkie dane w taki sposób, aby otrzymać historię produkcji każdego z wyrobów w zakresie: co, kiedy, gdzie, jak i przez kogo zostało wyprodukowane, zmagazynowane i wysłane. Umożliwiło to stuprocentowe zabezpieczenie klienta w wyroby gotowe, zgodne z jego wymaganiami, oraz dało gwarancję, że żaden wadliwy produkt nie zostanie wysyłany do klienta. Ważnym celem projektu było również zwiększenie efektywności maszyn na wybranych liniach produkcyjnych.

Poprzez monitoring pracy maszyn i wyświetlanie stanów ich pracy w czasie rzeczywistym udaje się identyfikować straty na produkcji, powody nieplanowanych przestojów i szybko reagować na zatrzymania, co stanowi bazę informacji dla działań Continuous Improvement

Po wdrożeniu programu pilotażowego w rzeszowskim BorgWarner Turbo efektywność produkcji znacznie wzrosła. Wyniki uzyskane w efekcie implementacji sprawiły, że zarząd BorgWarner podjął decyzję o wdrożeniu systemu Forcam w innych zakładach produkcyjnych tej dywizji, w tym na przykład w Wielkiej Brytanii i Chinach (10 zakładów łącznie).

Do kolejnego wdrożenia systemu doszło w roku 2014 u jednego z kluczowych potentatów przemysłu lotniczego – w kaliskiej fabryce Pratt & Whitney. Celem wdrożenia było zwiększenie efektywności produkcji poprzez wprowadzenie transparentności pracy maszyn i wizualizację stanu produkcji w czasie rzeczywistym. Program pilotażowy wdrożono na jednej linii produkcyjnej, gdzie do systemu podpięto maszyny z różnego typu sterowaniami.

Obecnie, dzięki wykorzystaniu technologii Forcam w zakresie wizualizacji pracy maszyn w trybie rzeczywistym, możliwa jest identyfikacja wszelkich strat powstałych na produkcji i odpowiednio wczesne reagowanie (alarming). System dostarcza kluczowych informacji na temat problemów i powstałych strat, które zaistniały podczas realizacji zleceń produkcyjnych. Umożliwia również kontrolę nad wszelkimi odchyleniami od wartości planowanej.