Total Productive Maintenance Integreren met Industriële IoT voor Optimale Productie-efficiëntie

Naarmate Industrie 4.0 verder rijpt over productie-ondernemingen wereldwijd, nemen velen aan dat nieuwe technologieën oude methodologieën zullen vervangen om continue verbeteringen in efficiëntie en productie te sporen. En hoewel dat voor sommige toepassingen het geval kan zijn, is het ook waar dat deze nieuwe technologieën bestaande praktijken kunnen complementeren.

Eén dergelijke methodologie die uitzonderlijk goed aansluit bij de waarde-aanbiedingen van Industriële IoT-toepassingen is die van Total Productive Maintenance (TPM). Gebouwd op de 5S-fundering gepopulariseerd door lean-methodologie, is Total Productive Maintenance een onderhoudsmodel dat helpt downtime te verlichten en productie te verbeteren. In dit model is downtime voor onderhoud opgenomen in productie als onderdeel van productieplanning. Operators en technici, degene die het meest vertrouwd zijn met de apparatuur, krijgen verantwoordelijkheid voor bepaalde aspecten van regelmatig en preventief onderhoud als onderdeel van hun verantwoordelijkheden.

Acht pijlers van TPM

Total Productive Maintenance streeft ernaar productiviteit, efficiëntie en veiligheid te verbeteren terwijl een cultuur wordt opgebouwd die basisonderhoud in standaard operatieve procedures voor lijnpersoneel opneemt. Dit bestaat uit acht pijlers van activiteit:

• Autonoom onderhoud – Operators monitoren de conditie van hun werkstations.
• Proces- en machineverbetering – Leads en operators verzamelen informatie en prioriteren onderhoudstaken.
• Preventief onderhoud – Operators voeren basale preventieve onderhoudstaken uit.
• Vroegtijdig apparatuurbeheer – Leads en operators beoordelen proactief nieuwe componenten en rapporteren over onderhoudsregistraties met vroegtijdig apparatuurbeheer.
• Proceskwaliteitsbeheer – Kwaliteitsverbeteringsideeen ontspruiten aan gedeelde operatie- en onderhoudsverantwoordelijkheden.
• Administratief werk – Uitkomsten op basis van data worden gedeeld met leads en operators.
• Opleiding en training – Continue verbetering leidt tot continue opleiding van operators en leads.
• Veiligheid – De verbeterde apparatuurprestaties bieden een veiliger operatieve omgeving.

TPM afstemmen op Industriële IoT

Hoe stemt Total Productive Maintenance af op de waarde-aanbiedingen van de Industriële IoT? In plaats van een methodologie in odds met nieuwe technologie, is het gemakkelijk te zien dat programma's zoals Total Productive Maintenance bijna op maat gemaakt zijn voor IIoT. Een sterk en compleet Industriële IoT-platform zal diverse dingen bieden:

• Ten eerste, het zal apparaten aanbieden in de vorm van sensoren, temperatuursensoren, slijtsensoren en andere apparatuur die aan elke machine gefit kan worden, ongeacht leeftijd. Dit brengt alle apparatuur binnen een fabriek in het ecosysteem van volledige dataverzameling. Dit ecosysteem omvat state-of-the-art edge devices om IoT-connectiviteit te vereenvoudigen over ethernet, Wi-Fi en cellulair technologieën. Het direct verbinden met apparatuur-PLC's stelt zelfs oudere, legacy-apparatuur in staat om in lijn gebracht te worden voor data-opname.
• Ten tweede, een IIoT-platform zal volledige visualisatie van de fabriek bieden. Velen hebben gehoord van de "Verborgen Fabriek," waar efficiëntie en hogere productiviteit wachten om ontgrendeld te worden. Deze efficiëntie wordt gerealiseerd door data-visualisatie in real-time en aan de vingertoppen van de operators, technici, leads en managers die het nodig hebben. Het wordt geschat dat visualisatie alleen de efficiëntie met zoveel als 20% kan verhogen. Deze visualisatie wordt vastgelegd door intuïtieve, dynamische en aanpasbare dashboards die productiedata en apparatuurcondities tonen. Deze zelfde dashboard-weergaven zijn beschikbaar via tablets, telefoons en andere draagbare apparaten, wat besluitvorming op het punt van behoefte toestaat.

Shopfloor visualisatie is belangrijk op meerdere niveaus van de organisatie, van technici tot plantmanagers.

• Ten derde, een IIoT-platform zou volledige monitoring van machinecondities moeten toestaan en een actie adviseren die ondernomen moet worden. Deze monitoring wordt gedaan door data-analytics verzameling. Naarmate machineprestatiedata verzameld wordt, kan het gebruikt worden om historische trends te analyseren, real-time prestaties te begrijpen en notificaties te sturen voor actie te ondernemen.

Bij MachineMetrics is het doel van de data om u te voorzien van real-time visualisatie en analyse die volledig aansluit bij alle drie. En data is wat MachineMetrics zo goed maakt in wat we doen. MachineMetrics helpt klanten hun Overall Equipment Effectiveness en productie-efficiëntie te verbeteren en knelpunten in productie te identificeren door waarde te drijven door analytics. Deze verbetering drijft waarde door het gebruik van analytics doorheen de operatie.

Voordelen van TPM

Een sleutel-driver van Total Productive Maintenance is dat het de Lean-methodologie tool van 5S gebruikt. Door een omgeving te creëren waar de werkplek hoogst georganiseerd is en gestandaardiseerde procedures, veiligheid, kwaliteit, moreel, onderhoud en andere sleutelprestatiefactoren beïnvloed worden.

• Minder storingen – Niet alleen zijn operators verantwoordelijk voor het monitoren van de conditie van hun apparatuur, maar ze zijn ook geempowerd om autonoom onderhoudsreparaties uit te voeren die traditioneel gereserveerd waren voor onderhoudstechnici. Trekken op een andere pijler van Total Productive Maintenance, omdat de apparatuur proactief beoordeeld wordt door onderhoudspersoneel en operators, is er meer een geest van collaboratie en een dieper begrip van de dagelijkse functies en potentiële kwesties die de apparatuur zal tegenkomen. Deze gecombineerde inspanningen resulteren in de capaciteit om predictief onderhoud te ontwikkelen wat resulteert in minder storingen.
• Een veiliger werkplek – Andere pijlers van Total Productive Maintenance werken samen om een veiliger werkplek te creëren. Omdat veiligheid een faciliteit-brede prioriteit gemaakt wordt, is bewustzijn van potentiële veiligheidsrisico's verhoogd. Dit bewustzijn voortzet in opleiding en training, waar ze organeel ingevoegd kunnen worden in elke continue verbeteringsinspanning, dus onderdeel wordend van de cultuur.
• Betere algehele prestaties – Naarmate Total Productive Maintenance begint onderhoudsinspanningen te beïnvloeden en storingen te verminderen, neemt moreel positief toe en creëert collaboratie een team-omgeving. Opleiding en training en een focus op kwaliteitsonderhoud dragen hierbij. De algehele efficiëntie van de operatie is significant verbeterd. Total Productive Maintenance kan gemeten worden met Overall Equipment Effectiveness (OEE) berekeningen om metrics vast te leggen die het succes en de verbetering van de inspanningen tonen. Onderpresterende apparatuur en processen worden snel geïdentificeerd en naar het team geduwd voor overweging met TPM-principes.

Hoe Total Productive Maintenance (TPM) te implementeren

TPM gebruikt de Lean-methodologie tools van 5S en kan vaak onderdeel zijn van een Lean-implementatie. Het kan ook gebruikt worden voor de deploy van IIoT en fabriekmonitoring. Beide vereisen een toewijding om Total Productive Maintenance te ondernemen als een verbeteringsproces wiens doel is om geïntegreerd te worden in de bedrijfscultuur. Er zijn vijf basisstappen voor TPM-implementatie.

Stap 1: Een pilotgebied identificeren

Een pilotgebied geeft het TPM-team iets om als bewijsgrond te gebruiken. Het bouwt buy-in van werknemers en staat hen toe de voordelen aan het werk te zien. Buy-in wordt makkelijker bereikt als het implementatieteam staffleden omvat uit veel verschillende rollen en hiërarchische niveaus.

De keuze van een pilotgebied zal, natuurlijk, specifieke apparatuur omvatten. Een succesvolle truc is om een duidelijke, directe verbetering te vinden om een "team winst" te behalen. Deze winst valideert het proces niet volledig, maar bouwt vertrouwen op bij succes. Het maakt het ook makkelijker voor werknemers om het pad voor meer uitdagende verbeteringsgebieden te zien.

Een andere manier om de apparatuur voor verbetering te kiezen is om een knelpunt te selecteren. Dit knelpunt kan diverse stukken apparatuur omvatten en kan resulteren in enige upfront downtime. Maar door te focussen op een gebied waar productie "altijd" vastloopt, kunnen de voordelen hoger zijn.

De laatste manier om een pilotmachine te selecteren is om te focussen op de apparatuur die altijd de grootste onderhouds-downtime lijkt te hebben. Het kan een legacy-machine zijn of een met minder draaiuren en training. Maar het is de hoofdpijn die iedereen graag oplost.

Stap 2: Apparatuur herstellen tot prima operatieve conditie

Hoogst geankerd in 5S is de herstelling van apparatuureffectiviteit tot zijn prima operatieve conditie. Voor een TPM-programma kunnen operators, technici en onderhoudspersoneel jarenlang "workarounds" hebben gecreëerd om echte en waargenomen problemen aan te pakken. Door de 5S-tool op de apparatuur zelf te deployen, wordt het teruggebracht tot piekconditie.

Stappen om dit proces te faciliteren omvatten voor-en-na foto's. Het vereist ook het verwijderen van overbodige tools, apparatuur en voorraden niet vereist voor dagelijkse operatie.

Tools organiseren in schaduwdozen of drop-down harnesses en het opschonen van het gebied rond de machine zijn ook belangrijk. En hieruit moeten formele 5S-logs toegevoegd worden met een audit-stap toegevoegd aan de productie-SOPs om te garanderen dat de inspanning in kracht blijft over tijd.

Stap 3: OEE meten

Overall Equipment Effectiveness (OEE) is een geweldig tool om een prestatiemetric te vestigen en doelen voor verbeteringen te stellen. OEE is niet één metric. Het kan berekend worden met formules om kwaliteit, prestatie of beschikbaarheid te meten.