IIoT как инструмент MRO в эпоху Индустрии 4.0:Часть 1

По словам Даррена Хоббса из S3 Semiconductors , государственные инициативы по промышленной автоматизации, такие как Индустрия 4.0 и более широкий подход промышленного Интернета вещей (IIoT), оказывают глубокое влияние на производство. . Обещая сделать производственные процессы и организации более эффективными, прибыльными и гибкими, он полагается на сбор и анализ данных в дополнение к достижению большего с помощью имеющихся производственных активов.

Достижение большего означает, что растения необходимо поддерживать в оптимальном рабочем состоянии и постоянно контролировать на предмет признаков износа или возможного отказа. Время простоя необходимо тщательно контролировать и сводить к абсолютному минимуму. В этой статье мы рассмотрим, как технологии IIoT позволяют преобразовать обслуживание, ремонт и эксплуатацию (MRO), а также важную роль, которую играют датчики в обеспечении этого преобразования.

Индустрия 4.0 и ТОиР

Индустрия 4.0 основана на «умной фабрике», в которой киберфизические системы контролируют физические процессы на фабрике и принимают децентрализованные решения.

Классические характеристики завода или системы Индустрии 4.0 включают:

• Сотрудничество - машины, устройства, датчики и люди, которые подключаются и общаются друг с другом.
• Информационная прозрачность - системы создают виртуальную копию физического мира с помощью данных датчиков, чтобы контекстуализировать информацию.
• Техническая помощь - как способность систем поддерживать людей в принятии решений и решении проблем, так и способность помогать людям с задачами, которые слишком сложны или небезопасны для человека.
• Машинное обучение / ИИ - способность киберфизических систем самостоятельно принимать простые решения и становиться максимально автономными.

Рост сложности производственных процессов, обусловленный технологиями Индустрии 4.0, соответственно увеличивает требования к ТОиР; по мере того как окружающая среда становится все более и более конкурентной, возрастает потребность в увеличении стоимости активов, особенно в капиталоемких отраслях, таких как аэрокосмическая, нефтегазовая, горнодобывающая, химическая и металлообрабатывающая.

Максимальное увеличение отдачи от базы активов включает в себя как продление их срока службы, так и максимально возможное поддержание их в рабочем состоянии при соблюдении нормативных требований, правил техники безопасности и других нормативных требований. Первоначально обусловленная авиационной отраслью, где ТОиР составляет 12–15% операционных расходов, важность ТОиР как деловой дисциплины выросла вместе с повышенным вниманием к рентабельности активов.

Объем и драйверы ТОиР

Авиационная промышленность, возможно, была лидером в развитии ТОиР, истоки которой восходят к началу 1950-х годов, когда в этом секторе развивались инновационные бизнес-модели, обусловленные количеством поставщиков, играющих в этой сфере. Общие стимулы для стратегий ТОиР различаются от отрасли к отрасли, но в целом связаны с сокращением операционных расходов и повышением производительности.

Другие факторы, такие как безопасность, соответствие нормативным требованиям и удовлетворенность клиентов, могут иметь равное значение в зависимости от отрасли. В авиастроении, например, безопасность имеет решающее значение, а внеплановые простои завода могут привести к потерям производства, что приведет к потере доходов и / или снижению уровня удовлетворенности клиентов.

Ниже описан сценарий предписывающего обслуживания:

Современный самолет в полете способен генерировать терабайты данных от своих бортовых датчиков с одним двигателем, у которого каждую секунду контролируется до 5000 элементов. Эти данные можно постоянно анализировать во время полета и использовать для выявления любых проблем и требований текущего обслуживания.

Пока самолет все еще находится в полете, можно заказать расходные материалы и составить график бригад технического обслуживания, чтобы после приземления все было на месте - техники, документация, детали и т. Д. - для обеспечения быстрого ремонта, когда самолет обслуживается и готов к эксплуатации. свой следующий полет, с минимальным временем нахождения на земле. (Время полета самолета на земле (AOG) является решающим фактором; за каждую секунду, когда гражданский самолет не летает, авиакомпания теряет деньги)

В приведенном выше примере также подчеркивается объем MRO, охватывающий сбор, передачу, хранение и анализ данных, процедуры обслуживания и документацию, а также функциональность ERP, включая планирование ресурсов и операции цепочки поставок. Другие области, которые могут быть задействованы в этом сценарии, могут включать интеллектуальную инвентаризацию, а также процессы, связанные с клиентами, такие как отслеживание багажа.

Подобные сценарии можно представить и в других отраслях, где растущее развертывание датчиков IIoT позволяет обнаруживать ранние признаки усталости активов или отказов до того, как они станут критическими.

Традиционные подходы к ТОиР, основанные на профилактическом обслуживании, могут быть дорогостоящими с точки зрения затрат труда, деталей и последствий простоя - например, остановка нефтеперерабатывающего завода может стоить до 1 миллиона долларов (0,86 миллиона евро) в час.

Работа выполняется независимо от того, нужна она или нет, детали заменяются во время окна простоя, независимо от того, требуется ли это или нет, а производственные возможности теряются или прерываются на время периода простоя.

Таким образом, появление технологий IIoT дает организациям возможность преобразовать свои стратегии ТОиР и приблизиться к описанной выше модели предписывающего обслуживания. Ключом к этой трансформации являются сами технологии, а также способность организаций интегрировать эти технологии в свои процессы ТОиР.

Автор этого блога - Даррен Хоббс, директор по маркетингу и стратегии S3 Semiconductors

Об авторе

Даррен Хоббс окончил Университетский колледж Корка и Колледж менеджмента Хенли. Он имеет более чем 20-летний опыт работы в полупроводниковой промышленности на таких должностях, как директор по маркетингу, управление линейкой продуктов, маркетинг продуктов и управление проектами, как в малых и средних предприятиях, так и в крупных транснациональных корпорациях.