Integracja oprogramowania OEE z czujnikami IoT: łączenie starszego sprzętu z nowoczesną analityką

Najważniejsze wnioski: Większość producentów starszych maszyn zakłada, że nie jest w stanie wdrożyć monitorowania OEE. Są w błędzie. Fabrico łączy się ze starszymi maszynami za pomocą czterech czujników, czujników prądu, czujników drgań, liczników zbliżeniowych i wizji komputerowej, zapewniając taką samą dokładność OEE, jak nowoczesny sprzęt podłączony do PLC, przy znacznie niższych kosztach. Zwrot z inwestycji w łączność IoT starszych maszyn zazwyczaj zwraca się w czasie krótszym niż 2 tygodnie.

Oprogramowanie OEE dla starszego sprzętu to jedno z najczęstszych nieporozumień w technologii produkcyjnej: „nasze maszyny są za stare”.

Prawie nigdy nie są za stare. Potrzebują tylko odpowiedniego podejścia do kwestii łączności.

Cztery opcje łączności Fabrico dla maszyn bez wyjść cyfrowych:

• Czujniki prądu/mocy: Czujniki cęgowe na głównym zasilaniu maszyny wykrywają stan pracy/zatrzymania na podstawie zmian poboru mocy. Koszt: 50, 200 USD za maszynę. Dokładność: 90, 95% wykrywania pracy/zatrzymania.
• Czujniki drgań: Akcelerometry na ramie maszyny wykrywają drgania robocze. Bardziej dokładne w przypadku maszyn o zmiennych cyklach obciążenia. Koszt: 100, 500 USD za maszynę.
• Czujniki zbliżeniowe i liczniki: Czujniki optyczne lub magnetyczne zliczają części lub cykle. Najdokładniejsza metoda zliczania produkcji. Koszt: 30, 150 USD za czujnik.
• Wizja komputerowa (Inefficiencies Zoom-In firmy Fabrico): Kamery wykrywają stan maszyny, aktywność operatora i mikroprzerwy, których sterowniki PLC i czujniki całkowicie nie dostrzegają. To jedyna metoda, która rejestruje ręczną nieefektywność i straty spowodowane czynnikiem ludzkim.

Wdrożenie każdego starszego urządzenia IoT opiera się na czterowarstwowej architekturze:

1. Warstwa czujników: czujniki fizyczne przymocowane do maszyny (prądowe, wibracyjne, zbliżeniowe lub kamera)
2. Brama brzegowa: Urządzenie przemysłowe znajdujące się w pobliżu maszyn, które odczytuje dane z czujników, przetwarza je na sygnały OEE i buforuje dane podczas przerw w łączności
3. Warstwa sieciowa: Przemysłowe WiFi, przewodowy Ethernet lub sieć komórkowa 4G/5G łącząca bramę brzegową z platformą chmurową Fabrico
4. Fabrico Cloud: odbiera przetworzone dane maszynowe, oblicza OEE w czasie rzeczywistym, prezentuje pulpity nawigacyjne i uruchamia zlecenia robocze CMMS

Brama brzegowa nie jest opcjonalna. Bez lokalnego buforowania każda przerwa w sieci powoduje luki w danych OEE. Architektura brzegowa Fabrico utrzymuje dokładność danych nawet przy godzinnych przerwach w łączności, co jest kluczowe dla utrzymania zaufania kierownictwa do jakości danych.

Fabrico wychwytuje również to, czego nie dostrzegają czujniki: funkcja Inefficiencies Zoom-In wykorzystuje komputerowe widzenie do wykrywania i nagrywania klipów wideo przedstawiających mikroprzerwy, zacięcia i nieprawidłowości spowodowane pracą ręczną, zapewniając zespołom ds. konserwacji wizualne dowody na potrzeby analizy przyczyn źródłowych, jakich nigdy nie zapewnią same dane PLC.

Zwrot z inwestycji w podłączenie starszej maszyny do systemu Fabrico jest prawie zawsze korzystny w przypadku zasobów o znaczeniu krytycznym dla produkcji.

Typowy koszt zestawu IoT dla starszych maszyn (uruchomienie/zatrzymanie + liczba wyprodukowanych sztuk + jeden wskaźnik jakości):

• Sprzęt czujnikowy: 200, 500 USD za punkt połączenia
• Brama brzegowa (obsługuje 5, 10 maszyn): 500, 2000 USD
• Instalacja i konfiguracja: 200, 500 USD za maszynę
• Razem na maszynę: 600, 3000 dolarów

Obliczenia zwrotu dla maszyny generującej produkcję o wartości 3000 USD/godzinę przy wskaźniku OEE 65%:

• Każda poprawa OEE o 1% = 2,6 dodatkowych godzin produkcji/miesiąc × 3000 USD = 7800 USD/miesiąc
• Nawet 2% poprawa OEE powoduje zwrot inwestycji w czujnik o wartości 2000 USD w czasie krótszym niż 2 tygodnie

Sprzęt starszego typu, który wydaje się być wykluczony z rynku monitorowania OEE, jest często celem o najwyższym zwrocie z inwestycji, ponieważ te maszyny zazwyczaj charakteryzują się największymi widocznymi lukami w wydajności i najmniejszą liczbą istniejących systemów monitorowania. Fabrico sprawia, że są one widoczne.