Как внедрение MES на пищевых производствах влияет на расчет OEE

Это происходит не только потому, что достоверно вывести этот показатель можно лишь с помощью автоматизированного сбора данных, в то время как цифровые производства, например, в мясопереработке, это не всегда наступившая реальность.

В практике моей команды (а мы работаем с «пищевкой») было несколько случаев, когда в компаниях, пока еще грезящих автоматизацией, уже практиковали подсчет OEE. И после того, как мы внедряли на производствах этих компаний MES (Manufacturing Execution System), показатель OEE непременно падал.

Это как будто кажется очевидным — не каждый сотрудник производства, где царствует бумажная отчетности, устоит перед соблазном завысить производственные показатели, скрыть недочеты в своей работе. Можно даже предположить, что боязнь утратить возможность заниматься «приписками» (как говорили в советское время) в части эффективности своей работы — одна из причин, по которой рядовые сотрудники нередко сопротивляются автоматизации. Но не все так однозначно.

Вы доверяете своим производственным отчетам?

Рассмотрим стандартную ситуацию. В конце смены сотрудник производства заполняет бумажный отчет о своей работе. Он заносит в него показатели выработки, данные о браке, причины его возникновения. Это незатейливая часть отчета. Сложности начинаются, когда сотруднику нужно сравнить результаты его работы с планом. В случае, если план не выполнен, при этом оборудование работало исправно, он должен объяснить, почему ему не хватило времени. В результате в отчете появляются: 15 минут на запуск оборудования и 15 минут на его отключение, уборку и т.п. в конце смены. Также в отчете появляется 30-минутная переналадка, которая по каким-то обстоятельствам затянулась до часа. Кроме того, в отчете появляется графа микропростои.

Что может дать этот отчет? По большому счету — ничего. Да — с помощью системы видеонаблюдения можно проверить насколько достоверны временные показатели, отраженные в отчете: действительно ли, переналадка оборудования, его запуск и отключение длились те самые минуты, которые указаны сотрудником. Даже если он будет уличен в лукавстве, менеджмент предприятия не получит никакой фактуры, дающей понимание истинных причин простоев — то ли это нарушение производственной дисциплины, то ли это несовершенство технологических процессов.

Стоит ли винить сотрудников за качество производственных отчетов? Определенно нет! Поставьте себя на их место — попробуйте в конце рабочего дня восстановить пусть не каждую минуту своей деятельности, хотя бы расписать ее получасами. Очевидно, что основная задача рядового сотрудника на производстве — создавать качественную продукцию в нужное время. Если ему приходится придумывать причины, по которым у него это не получилось — это вина менеджмента и владельцев компании. Мало того, в таких обстоятельствах не получится выяснить истинные причины возникновения тех или иных проблем.

Внедрение MES — это способ создания новых стандартов

Автоматизированный расчет OEE с помощью MES — это проверенный временем, практиками, да и просто здравым смыслом способ получения достоверных причин потерь на производстве. Теоретически расчет OEE кажется простым: Производительность x Качество x Доступность. Однако в этом процессе много нюансов. Например, на высокотехнологичном производстве микропростоем может считаться любая остановка не более 30 секунд. На более архаичном — микропростой может длиться до 5 минут. Разберем каждую из составляющих OEE.

Доступность

Для разных видов оборудования с учетом специфики производственных процессов показатель доступности выводится по-разному. Универсальный способ расчета доступности — поделить время полезного использования оборудования на время рабочей смены.

Одним из самых значимых преимуществ MES — получение объективных данных. Состояние оборудования фиксируется согласно четким понятным алгоритмам, выработанным на основе регламентов того или иного производства. Автоматика в режиме реального времени фиксирует данные о перерывах в работе техники, режимы ее работы, загрузки и т.п. В системе может быть предусмотрена опция, обязывающая сотрудников случае неплановых простоев оборудования указывать причины происходящего. Без их указания система не позволит продолжить работу. Это способствует более точной идентификации корневых причин снижения доступности.

Важный аспект расчета доступности — интерпретация запланированного времени производства, в котором важное место занимает переналадка. По этой части существует три основных подхода:

1. Время, затраченное на переналадку, рассматривается как сокращение доступности оборудования и, следовательно, OEE. Этот подход основан на том, что время настройки могло бы быть использовано для фактического производства.

2. Запланированное время на переналадку рассматривается как исключение из предварительно определенного времени производства. Но это время должно быть ограничено четкими рамками. Предположим, что переналадка заняла 40 минут вместо запланированных 30. С такой интерпретацией дополнительные 10 минут будут влиять на снижение OEE.

3. Весь процесс переналадки рассматривается как время, не учтенное в запланированном времени производства. Этот подход не влияет на OEE.

Качество

На первый взгляд, расчет качества кажется довольно простой процедурой. Это соотношение количества произведенной продукции, соответствующей установленным стандартам, к общему числу произведенного. Однако и тут есть нюансы — они связаны с переделками.

Существует два основных подхода для учета переделок при расчете OEE:

1. Время, затраченное на переделку, предусмотрено производственным планом. В этом случае, вне зависимости от объема переделок не оказывается прямого влияния на OEE, но снижается показатель полной эффективности оборудования TEEP (Total Effective Equipment Performance). Такой подход применим в случаях, когда переделка выполняется после завершения производственного процесса.

2. Переделку рассматривают через призму нового сырья — технологический процесс возвращается в пройденную точку производственной цепи. Такой подход влияет на OEE. И он более взвешен, достоверен. Среди прочего он позволяет отследить скольким переделкам подвергался тот иной продукт в процессе производства.

В любом случае контроль потерь на качестве позволят отследить источник проблем, в том числе связанных с несовершенством оборудования.

Правильное время цикла — ключ к получению реальной оценки производительности

Производительность складывается из нескольких показателей. Один из них загрузка оборудования. Скажем, характеристики упаковочного оборудования позволяют ему совершать семь тактов в минуту, а используют его в режиме 3-4 такта. Но помимо физической загрузки оборудования при выведении производительности важно учитывать загрузку временную. При подсчете производительности ведется сопоставление фактического времени производственного цикла с идеальным. Очевидно, что на производительность существенное влияние оказывают микропростои.

Многие компании за ориентир при подсчете OEE берут «стандартную скорость производства». Это является причиной завышенной оценки значения Общей Эффективности Оборудования. Такой подход годится только для составления эффектной отчетности. Если же компания контролирует показатели OEE для их повышения, то в качестве идеального времени производственного цикла использует теоретически максимальную скорость тех или иных технологических операций.

При таком подходе оборудование автоматически сообщает системе о простое и его причинах через программируемый контроллер (PLC). Это происходит в режиме реального времени. Если сотрудник, ответственный за работу оборудования не реагирует на предупреждение системы, это за него могут сделать соответствующие контролирующие службы предприятия.

Так почему внедрение MES снижает показатель OEE

MES регламентирует и структурирует сбор данных для расчета OEE, нивелирует человеческий фактор при его подсчете. Я бы выделил три основных причины, по которым значение OEE снижается после внедрения MES:

1. Пересмотр и стандартизация способа расчета OEE. Показатели, которые ранее считались для того или иного производства нормой, обновляются в соответствии с тенденциями и лучшими практиками в отрасли. Это происходит, правда, если на том будет настаивать команда, внедряющая MES. Для нашей команды настаивать на высоких требованиях к производству — это закон.

2. Изменение способа отчетности с ручной на автоматическую, в основе которой интеграция с PLC, установка соответствующих датчиков, передающих данные о состоянии оборудования в реальном времени.

3. Более детальная отчетность. В отчетах отражается каждая операция, включая информацию о браке, о физическом состоянии оборудования, его загруженности и т.д.

Главное, что дает автоматизация при расчете OEE — избавление от всевозможных гаданий о причинах потерь. Отстроенная аналитика, собираемая с помощью MES, позволяет оперативно устранять причины, снижающие показатель OEE. А это, в свою очередь, позволяет довести его до заветных процентов, которые обычно укладываются в цифру 85%. Таков условный мировой стандарт для разных областей промышленности.