Мастерство доступности оборудования: расчет и стратегии повышения

Эффективная работа оборудования требует управления динамическим балансом времени работы, времени операции, полностью продуктивного времени и множества других факторов. Успех — готовая деталь по минимальной стоимости и максимальной эффективности. Провал — падение производительности из-за непланового простоя, непланового обслуживания и высокого уровня отказов.

Все эти переменные входят в понятие доступности оборудования. Во всех производственных средах увеличение доступности для захвата полностью продуктивного времени — ключ к успеху.

Что такое доступность оборудования?

Доступность оборудования, или uptime — это отношение фактического времени работы станка к запланированному времени работы. Доступность — процент времени, когда станок в эксплуатации.

Запланированное время основано на понимании доступной мощности, наличии сырья в нужных объемах, наличии персонала и заказов для запуска.

Простой может замедлить или остановить станок в запланированное время. Общий простой включает плановое обслуживание, переустановки и другие контролируемые, известные переменные. Неплановый простой — поломки, брак, заторы или другие непредвиденные остановки.

При простое планшет MachineMetrics у станка предлагает оператору классифицировать событие.

Например, станок запланирован на 8 часов, но активен 6 часов. В этом случае доступность = 75%.

Все производственные операции должны измерять доступность и простой с учетом длительности и причин. Однако ручной учет высоко неточен, сильно задержан и мало действенен.

Функция доступности оборудования

Доступность — базовый, но критичный KPI в производстве. Измеряя время, длительность и причины простоя, доступность служит «якорем». Понимание доступности, утилизации оборудования и причин его работы или простоя помогает компилировать другие KPI для оптимизации процессов на уровне станка или завода.

По мере сбора данных о простое переменные вроде максимального времени, фактического времени, частоты отказов и планового производственного времени напрямую влияют на то, как оборудование выполняет бизнес-цели и как принимают решения персонал и руководство.

Доступность — один из трех KPI для расчета Overall Equipment Effectiveness (OEE). Два других — производительность и качество, которые рассмотрим ниже. У каждого своя формула, помогающая понять эффективность и выявить процессы, требующие оптимизации.

Как рассчитывается доступность оборудования?

Формула доступности:

Доступность = Время работы / Плановое производственное время

Например, станок работает 8 часов, с 4 часами простоя, в 12-часовой смене. Доступность = 66,6%.

Проблема традиционного расчета — необходимость фиксировать каждый случай: простой, причину, реальную длительность. Процесс предполагает, что операторы, техники и менеджеры корректно записывают каждый фактор.

Однако реальная практика показывает: частота ошибочно записывается, причины субъективны для оператора. Реальные машинные данные и аналитика — более точный способ определения доступности.

Связь доступности и Overall Equipment Effectiveness (OEE)

OEE — метрика общей эффективности производственного оборудования. Может измеряться по группе станков на заводе или по мультизаводскому предприятию. OEE показывает, как улучшается производительность во времени.

OEE состоит из трех компонентов: доступность, качество, производительность. Качество и производительность также формульно вычисляются:

Производительность = (Идеальное циклическое время × Общее количество) / Время работы

и

Качество = Качественное количество / Общее количество

OEE можно рассчитать вручную через таблицы или платформой машинных данных вроде MachineMetrics, автономно собирающей и отчитывающейся об этом. Чем точнее сбор данных, тем ценнее инсайты. Ручной и изолированный сбор лишен ценности глубокой аналитики, предлагаемой ПО мониторинга завода в единой платформе.

Доступность — отличный пример нужды в автоматизации. Рассмотрим элементы формулы доступности. Используя «Доступность = Время работы / Плановое производственное время», операторы, техники и менеджеры должны полностью записывать причины и длительность неплановых остановок.

Даже при точном ручном сборе анализ людьми часто предвзят и фрагментен; тренды и причины непланового обслуживания могут быть неочевидны наблюдателю. Доступность — якорь для расчета других метрик, и если персонал не может точно измерить доступность, расчеты качества и производительности также будут неверны.

Различие между доступностью и надежностью оборудования

Доступность не должна путаться с надежностью. Обе ценные метрики для определения стратегий повышения доступности, но различаются.

Не редкость — надежность ниже доступности. Вместе они играют важную роль и — еще один способ, как множественные метрики ведут к улучшению процессов. Однако для расчета OEE используется только доступность.

Как повысить доступность оборудования?

Доступность — это uptime. Повышение требует широкого применения лучших практик, изменения культуры и ПО. Если неплановый простой высок, компания теряет доступность. Если плановый простой неэффективен, доступность ниже.

Способы повышения общей доступности:

Культура

Многие операции считают свой OEE намного выше реального. Работая с теми же системами, SOP и ручными измерениями, менеджеры не редко ошибаются на 20% и более. Повышение доступности начинается с изменения культуры. Требуется желание менеджеров понять доступное производственное время и то, как система должна измениться для улучшения OEE. Это обычно top-down решение под давлением конкуренции, затрат, волатильности рынка и других факторов.

Обслуживание

Большая часть простоя связана с обслуживанием. Часто неплановым — ремонт оборудования, ремонт шпинделей, поломка инструмента, обучение. Но также может отражаться в плановом простоя при неэффективной стадировке деталей, письменных процедурах, организации инструментов и других факторах, затягивающих ремонт.

Для снижения лишних простоев от избыточного обслуживания производители могут собирать данные оборудования для понимания его производительности и здоровья. Но ручной сбор не только трудоемок, дает задержанные, неточные данные.

Использование платформы машинных данных автоматизирует сбор и стандартизацию. Команды обслуживания знают производительность и здоровье оборудования, используют данные состояния для понимания частоты простоев и причин.

Эти ценные инсайты позволяют оптимизировать стратегии обслуживания: внедрение condition-based подхода, автоматическое создание заказов-нарядов в CMMS при простое, или даже прогнозирование предстоящей поломки оборудования.

Оптимизированные процессы

Многие просты связаны с неэффективными SOP: время ожидания из-за НЗП и проблем стадирования. Или неоптимальное управление запасами затрачивает время. По мере роста времени ожидания доступность снижается.

Обучение также может быть источником излишнего простоя. Если оператору требуется на 14% больше времени на устранение затора и перезапуск, чем у других смен, стандартизация правильных процедур выровняет эти времена. С точным сбором и анализом менеджеры выявляют проблемы по станкам и сменам для разработки лучших SOP или переобучения.

Наряду с обязательством изменить культуру и улучшить практики обслуживания, комплексная программа улучшения процессов, центрированная на данных, поможет выявить проблемы. Оптимизация процессов контроля запасов, стадирования, НЗП и обучения напрямую влияет на доступность.

IIoT-платформы

Хотя каждое из вышеперечисленного можно внедрять отдельно, все достигаются эффективнее через ПО. С мониторингом станков в реальном времени заводы устраняют усилия и ошибки, присущие ручному или фрагментированному сбору данных.

С лучшими в классе периферийными устройствами, такими как от MachineMetrics, данные захватываются, структурируются, очищаются и отправляются в облачный аналитический движок без ручной компиляции отчетов и ввода данных. Отбрасывая клипборд, операторы получают богатые визуализации, контекстуализирующие данные и предлагающие действенные инсайты.

Статус станка и аналитика производительности в реальном времени помогают снизить плановый и неплановый простой. Данные суперзаряжают программы обслуживания с condition-based maintenance, снижая затраты и продлевая срок службы оборудования.

IIoT мониторинг в реальном времени может даже анализировать частоту, генерируемую станками, для прогнозирования отказов и их устранения в оптимальное время, например, во время переустановок. Также предлагают надежную отчетность, сфокусированную на самых значимых проблемах.

С доступом к этим инсайтам менеджеры и руководители быстро понимают истинный OEE и вводят процедуры улучшения процессов, основанные на несмещенных, полных данных.

Реальные данные снижают итеративную природу ручных улучшений процессов и позволяют операторам и техникам фокусироваться на управлении оборудованием вместо отвлечения на ручной сбор и ошибочный анализ.

Использование MachineMetrics для повышения доступности оборудования

MachineMetrics — платформа машинных данных, автономно собирающая и стандартизирующая данные вашего оборудования. С plug-and-play решением вы мгновенно подключаете оборудование и начинаете доставлять действенные инсайты команде.

Используйте дашборды для отслеживания отставания оборудования от целей по количеству деталей, уведомления для оповещения команды обслуживания о событиях простоя, разрабатывайте точные бенчмарки по циклическим временам, плановому простою и другим KPI.

С MachineMetrics вы быстро выявляете крупнейшие возможности и зоны потерь, помогая снизить простой станков и повысить пропускную способность. Забронируйте демо сегодня, чтобы узнать больше.