IIoT als enabler van MRO in het Industrie 4.0-tijdperk:Deel 1

Door de overheid geleide industriële automatiseringsinitiatieven zoals Industry 4.0 en de bredere benadering van het Industrial Internet of Things (IIoT), hebben een diepgaand effect op de productie, zegt Darren Hobbs van S3 Semiconductors . Het belooft industriële processen en organisaties efficiënter, winstgevender en wendbaarder te maken en vertrouwt op het vastleggen en analyseren van gegevens, naast het bereiken van meer met de beschikbare productiemiddelen.

Meer bereiken betekent dat planten in optimale staat moeten worden gehouden en constant moeten worden gecontroleerd op tekenen van slijtage of mogelijk falen. Downtime moet zorgvuldig worden beheerd en tot een absoluut minimum worden beperkt. In dit artikel bekijken we hoe IIoT-technologieën de transformatie van Maintenance, Repair and Operations (MRO) mogelijk maken, en ook naar de cruciale rol die sensoren spelen bij het mogelijk maken van deze transformatie.

Industrie 4.0 en MRO

Industrie 4.0 is gebaseerd op de 'slimme fabriek', waarin cyber-fysieke systemen de fysieke processen van de fabriek bewaken en gedecentraliseerde beslissingen nemen.

Klassieke kenmerken van een Industrie 4.0-fabriek of -systeem zijn onder meer:

• Samenwerking — machines, apparaten, sensoren en mensen die met elkaar in verbinding staan ​​en met elkaar communiceren.
• Informatietransparantie — de systemen creëren een virtuele kopie van de fysieke wereld door middel van sensordata om informatie te contextualiseren.
• Technische assistentie — zowel het vermogen van de systemen om mensen te ondersteunen bij het nemen van beslissingen en het oplossen van problemen, als het vermogen om mensen te helpen bij taken die te moeilijk of onveilig zijn voor mensen.
• Machineleren/AI — het vermogen van cyber-fysieke systemen om zelf eenvoudige beslissingen te nemen en zo autonoom mogelijk te worden.

De groei in verfijning van productieprocessen aangedreven door Industrie 4.0-technologieën verhoogt dienovereenkomstig de eisen aan MRO; naarmate de omgeving steeds concurrerender wordt, neemt de noodzaak toe om meer waarde uit activa te halen, met name in kapitaalintensieve industrieën, zoals lucht- en ruimtevaart, olie en gas, mijnbouw, chemicaliën en metaalverwerking.

Het maximaliseren van het rendement op de activabasis houdt zowel in dat ze hun levensduur verlengen als ze zo veel mogelijk online houden met inachtneming van regelgeving, veiligheids- en andere regelgeving. In eerste instantie gedreven door de luchtvaartindustrie, waar MRO 12-15% van de bedrijfskosten uitmaakt, is het belang van MRO als bedrijfsdiscipline gegroeid in lijn met de toegenomen focus op rendement op activa.

MRO-scope en drivers

De vliegtuigindustrie heeft aantoonbaar het voortouw genomen in de evolutie van MRO met een oorsprong die teruggaat tot het begin van de jaren vijftig, waar innovatieve bedrijfsmodellen zich in deze sector hebben ontwikkeld, aangedreven door het aantal leveranciers dat in deze ruimte speelt. De algemene drijfveren voor MRO-strategieën variëren van branche tot branche, maar hebben een verlaging van de operationele uitgaven en een verbetering van de productiviteit gemeen.

Andere factoren zoals veiligheid, naleving van de regelgeving en klanttevredenheid kunnen even belangrijk zijn, afhankelijk van de branche. In de vliegtuigindustrie is veiligheid bijvoorbeeld van cruciaal belang en in een fabriek kan ongeplande uitvaltijd leiden tot productieverlies, wat zich vertaalt in inkomstenderving en/of een daling van de klanttevredenheid.

Het volgende beschrijft een voorgeschreven onderhoudsscenario:

Een modern vliegtuig tijdens de vlucht is in staat om terabytes aan gegevens te genereren van zijn ingebouwde sensoren met alleen een motor die maar liefst 5.000 elementen per seconde bewaakt. Deze gegevens kunnen tijdens de vlucht voortdurend worden geanalyseerd en worden gebruikt om eventuele onderhoudsproblemen en -vereisten te identificeren.

Benodigdheden kunnen worden besteld en onderhoudspersoneel kan worden ingepland terwijl het vliegtuig nog in de vlucht is, zodat bij de landing alles op zijn plaats is - technici, documentatie, onderdelen, enz. - om een ​​snelle doorlooptijd te garanderen, waarbij het vliegtuig wordt onderhouden en klaar is voor gebruik zijn volgende vlucht, met minimale tijd op de grond. ("Aircraft on Ground" (AOG)-tijd is een cruciale factor; voor elke seconde dat een burgervliegtuig niet vliegt, verliest de luchtvaartmaatschappij geld)

Het bovenstaande voorbeeld benadrukt ook de reikwijdte van MRO, met inbegrip van data-acquisitie, transmissie, opslag en analyse van data, onderhoudsprocedures en documentatie en ERP-functionaliteit, inclusief resourceplanning en supply chain-operaties. Andere gebieden die in dit scenario van pas kunnen komen, zijn onder meer slimme inventaris en ook klantgerichte processen zoals het volgen van bagage.

Vergelijkbare scenario's kunnen worden overwogen in andere industrieën waar de toenemende inzet van IIoT-sensoren het mogelijk maakt om de vroege tekenen van vermoeidheid of falen van activa te detecteren voordat ze kritiek worden.

Traditionele benaderingen van MRO op basis van preventief onderhoud kunnen kostbaar zijn in termen van arbeid, onderdelen en impact van uitvaltijd - het kan bijvoorbeeld wel $ 1 miljoen (€ 0,86 miljoen) per uur kosten om een ​​olieraffinaderij te sluiten.

Het werk wordt gedaan of het nodig is of niet, onderdelen worden vervangen tijdens de downtime, al dan niet vereist, en productiecapaciteit gaat verloren of onderbroken voor de duur van de downtime.

De opkomst van IIoT-technologieën creëert daarom een ​​kans voor organisaties om hun MRO-strategieën te transformeren en dichter bij het hierboven beschreven prescriptieve onderhoudsmodel te komen. De sleutel tot deze transformatie zijn de technologieën zelf, maar ook het vermogen van organisaties om deze technologieën te integreren in hun MRO-processen.

De auteur van deze blog is Darren Hobbs, directeur Marketing en Strategie bij S3 Semiconductors

Over de auteur

Darren Hobbs is afgestudeerd aan University College Cork en het Henley Management College. Hij heeft meer dan 20 jaar ervaring in de halfgeleiderindustrie in functies als CMO, Product Line Management, Product Marketing en Project Management in een mix van MKB en grote multinationals.