Най-добрият OEE софтуер за производство на водородни горивни клетки и електролизатори

Производството на водородни горивни клетки и електролизатори е сектор с бърз растеж, където производствените линии бързо се мащабират от пилотни към търговски обеми.

Внедряването на софтуер за OEE на този етап от развитието на индустрията е особено ценно, защото производствените процеси все още се оптимизират, а системният мониторинг на OEE ускорява усвояването на знания, като предоставя обективни данни за това къде възникват загуби в процесите, вместо да се разчита на интуицията на операторите в относително нова производствена среда.

Производството на мембрано-електродни модули (MEA) за PEM горивни клетки комбинира прецизни процеси на нанасяне (депозиране на каталитичния слой, полагане на мембраната) със стъпки на сглобяване (поставяне на слой за газова дифузия, запечатване), които имат строги изисквания за допуски.

Достъпността (Availability) на OEE при производството на MEA се определя най-вече от планирани смени при спецификациите на мембраната и от непланирани спирания поради дефекти при нанасянето, които изискват рестарт на линията. Загуби в производителността настъпват, когато скоростта на нанасяне се намалява под номиналния капацитет, за да се поддържа дебелината и равномерността на покритието.

Сглобяването на стека на електролизатора, независимо дали за PEM или алкална технология, включва инспекция на биполярните плочи, сглобяване на клетки, компресиране на стека и изпитвания за течове, които са предимно ръчни или полуавтоматизирани.

Мониторингът на OEE за сглобяване на стека се фокусира върху спазването на времето за процеса (реално време на сглобяване спрямо стандартното време за дадена конфигурация на стека), нивата на дефекти при изпитванията за течове (които идентифицират проблеми в процеса на сглобяване преди стековете да достигнат клиентите) и процентите на повреди в резултат на боравене

които възникват по време на манипулацията на стека преди окончателното изпитване под налягане.

Добивът на MEA, делът на MEA, които преминават електрически и физически проверки за качество, е най-важният показател за качество за производителите на PEM горивни клетки. Производството на MEA включва скъпи материали (катализатори от платинова група, мембрани от перфлуоросулфонова киселина), при което всяка отхвърлена MEA представлява значителен разход за материали освен загубата на производствено време.

Проследяването на качеството в OEE, което улавя процентите на отхвърляне на MEA по тип дефект (дебелина на покритието, отклонение в натоварването на катализатора, повреда на мембраната, откриване на микродупки), позволява целенасочено подобряване на процесите, което намалява отпадъците от материали и едновременно подобрява производителността.

Производителността по плътност на мощността на стека, съотношението между действителната изходна мощност на единица обем на стека и целевата стойност по спецификация, е резултат от качеството, който влиза в компонента „Качество“ на OEE за операции по сглобяване на стекове.

Стекове, които преминават тестовете за течове, но показват производителност под спецификацията за плътност на мощността, представляват загуба на качество, която се проявява само при крайния тест за производителност на линията.

Софтуер за OEE, който улавя този краен резултат за качество заедно с нивата на дефектност в процеса, предоставя пълна картина на качеството, която подпомага анализа на коренните причини за недостатъци в производителността. С увеличаването на производството при производителите на водород стабилността на времето за цикъл става все по-важна.

Проследяването на показателя „Производителност“ в OEE, което улавя разпределението на времената за сглобяване спрямо стандарта, показва кои операции имат висока променливост, а високата променливост във времето за сглобяване обикновено се свързва с пропуски в обучението

нестабилност в инструменталното оборудване или неясноти в спецификациите на процеса, които трябва да бъдат отстранени, за да се поддържа пропускателната способност при по-високи обеми на производство.

Това прозрение е най-ценно по време на етапите на увеличаване на производството, когато ранните данни от OEE информират инвестициите в стандартизация на процесите преди променливостта да се натрупа по множество линии.

Производителите на водородни технологии обикновено оперират при производствени мащаби, при които специализираният софтуер за OEE едва става рентабилен, те преминават от ръчно проследяване в Excel или прости производствени журнали към структурирано наблюдение на OEE.

Точно в този момент на преход решенията за избор на софтуер за OEE имат най-голям дългосрочен ефект: платформата, избрана сега, ще бъде тази, която ще се мащабира с бизнеса до 10× производствен обем, а система, която изисква обширно преконфигуриране в хода на узряването на производствените процеси, представлява значителен оперативен разход.

Гъвкавостта при конфигурирането на изчисленията на OEE е особено важна за производителите на водородни технологии, чиито производствени процеси все още се развиват.

Възможността да се преопределят планираните времена на цикъл с въвеждането на подобрения в процесите, да се добавят нови категории причини за престой при откриване на нови режими на отказ и да се коригират качествените показатели с уточняването на спецификациите

и всичко това без намеса на доставчика, е критична способност за компании, при които инженерингът на процесите се развива по-бързо, отколкото услугите по внедряване или конфигуриране на доставчика могат да следват.

Интеграцията със системите за управление на качеството и проследимостта е близкосрочно изискване за производителите на водородни технологии, насочени към клиенти от комуналния и индустриалния сектор на голям мащаб, които ще изискват проследимост на компонентите и документация за качеството на продукцията като част от договорите за доставка.

OEE софтуер, който поддържа производствени записи с достатъчна детайлност, за да обслужва заявки за проследимост, свързвайки конкретни стекове със съответните им партиди MEA и условията на процеса на нанасяне на покритие, при които са произведени, поставя производителите в позиция да отговорят на бъдещите изисквания за проследимост от клиентите без отделна инвестиция в система.