Questo articolo discuterà:
- Cos'è la performance operativa e le sue applicazioni
- Come un software di performance operativa definirà lo stabilimento del futuro
- Le soluzioni industriali che includono il software di performance operativa
Il miglioramento dell'efficienza industriale è un processo continuo. L'introduzione di Industrie 4.0 è avvenuta in un momento in cui l'industria manifatturiera stava attraversando un periodo di stagnazione. Questo innovativo gruppo di studio tedesco ha evidenziato l'importanza di raccogliere dati e analizzarli utilizzando soluzioni industriali per guidare la crescita e migliorare la performance operativa.
Il miglioramento della performance operativa negli ambienti industriali inizia con la valutazione del livello operativo di una struttura. Varie misurazioni standard, come l'efficacia complessiva delle attrezzature e l'utilizzo delle macchine, vengono confrontate con i dati di riferimento per trovare le discrepanze. Il processo guidato dai dati per trovare le discrepanze, fornisce le basi per l'ottimizzazione dell'impianto.
Cos'è un'applicazione di performance operativa?
Ridurre i costi operativi, assicurando al contempo che la qualità della produzione rimanga ai massimi livelli, è un modo per ottenere redditività. La performance operativa è la capacità delle imprese di fornire prodotti o servizi ai clienti utilizzando processi economici. Questa descrizione della performance operativa evidenzia la sua stretta associazione con la produzione lean e le metodologie Six Sigma per guidare la crescita.
L'introduzione delle metodologie lean negli stabilimenti Toyota ha contribuito a inaugurare una nuova era nell'industria manifatturiera. L'implementazione delle metodologie lean negli anni '30 e nei decenni successivi si basava sull'ottimizzazione del flusso di lavoro attraverso strategie di gestione dei materiali just-in-time e programmi ottimizzati per ridurre gli sprechi. Nel contesto della produzione lean, lo spreco si riferisce alle risorse di materiale, capitale e lavoro.
Le metodologie lean si sono concentrate sull'ottimizzazione dei processi all'interno delle strutture. La performance operativa porta le strategie lean un passo avanti, includendo la necessità di ottimizzare sia i processi che le singole risorse che operano all'interno della linea di produzione. Per raggiungere questo obiettivo, le interrelazioni che supportano i cicli di produzione devono essere ottimizzate. Gli esempi includono l'ottimizzazione delle catene di approvvigionamento, dei sistemi di movimentazione dei materiali, delle stazioni di lavoro, dei programmi delle operazioni e delle attrezzature nella linea di produzione.
Soluzioni industriali per implementare il software di performance operativa
L’attuazione della performance operativa comprende le strategie che il proprietario di uno stabilimento applica per risolvere le sfide della produzione o per migliorare l'efficienza operativa. L'implementazione di queste strategie richiede l'uso di soluzioni industriali per la raccolta, l'aggregazione e l'analisi dei dati.
Le soluzioni industriali che vengono utilizzate per ottenere la performance operativa sono tecnologie di trasformazione digitale che permettono lo sviluppo di strutture interconnesse per migliorare la gestione dei dati. Queste soluzioni possono essere categorizzate in sezioni di tecnologia hardware e software. L'hardware come l'IoT, i dispositivi edge e gli HMI semplificano il processo di raccolta dei dati. Le applicazioni software forniscono le risorse di calcolo per analizzare i dati.
Lo stabilimento interconnesso è guidato dall'unificazione dell'architettura o delle risorse all'interno della linea di produzione. L'OPC UA fornisce un insieme di regole che semplificano il processo di unificazione e la raccolta dei dati. Raggiungere l'unificazione è la prima fase importante per implementare le strategie di performance operativa, analizzare i dati con il software industriale è la seconda, e trasmettere i dati analizzati agli operatori usando tecnologie di visualizzazione è la terza. Entra quindi in scena il dispositivo di interfaccia uomo-macchina.
L’HMI visualizza i dati usando grafici e linguaggi comprensibili agli esseri umani. È una parte cruciale del puzzle delle applicazioni di performance operativa ed è perfettamente descritto qui di seguito:
"È magia ingegneristica
Comunica da edge a cloud attraverso 200 protocolli
Ha il potere di gestire analisi in tempo reale
Si può utilizzare con o senza display, con i guanti in ambienti difficili o sterilizzati
Prestazioni più veloci di quanto si possa pronunciare HMI
Definisce la correlazione positiva tra estetica e usabilità
In sintesi, è il tuo nuovo gateway verso la digitalizzazione"
Sfruttando le soluzioni di visualizzazione dei pannelli HMI e utilizzando l'hardware per la cattura dei dati e il software di analisi, i produttori possono ideare applicazioni uniche per monitorare la performance operativa e risolvere problemi complessi. Anche se l'ottimizzazione delle prestazioni copre ogni aspetto del processo industriale, esistono quattro principali applicazioni o strategie di performance operativa.
Quali sono i possibili casi d’uso per i software di performance operativa?
- Monitoraggio e gestione delle risorse – La qualità del rendimento di un ciclo di produzione è determinata dalle risorse utilizzate nel processo di produzione. L'aumento del livello dell'assistenza clienti richiede anche il completamento degli ordini richiesti dal cliente e la consegna dei prodotti finiti entro la data di consegna specificata. L'utilizzo di soluzioni industriali di automazione come i robot mobile autonomi per gestire e trasportare correttamente le risorse, è una strategia di performance operativa che accelera il ciclo di produzione.
La strategia può anche includere tag RFID (identificazione a radiofrequenza) per tracciare la catena di approvvigionamento e la movimentazione delle risorse verso la linea di produzione. Per esempio, quando si usano materiali con una breve durata di conservazione, il tracciamento delle risorse assicura che il produttore sappia quanto tempo impiegano i lotti di materie prime ad arrivare allo stabilimento. I materiali difettosi possono quindi essere scartati per evitare richiami.
- Gestione degli operatori – Nella maggior parte degli stabilimenti, gli operatori rimangono come risorse importanti per soddisfare gli ordini dei clienti. Anche se Industrie 4.0 promette una completa automazione, la maggior parte delle strutture si basa ancora sul lavoro manuale per eseguire i compiti di produzione. Fornire orari ottimizzati per gli operatori, monitorare le prestazioni degli operatori e implementare la formazione continua sono strategie di performance operativa che ottimizzano la produttività.
Le soluzioni industriali utilizzate per migliorare le prestazioni degli operatori includono la modellazione della simulazione e il software di programmazione, le soluzioni digital-twin e le piattaforme di gestione del personale. Queste soluzioni possono anche essere applicate per implementare attività di monitoraggio da remoto per garantire la sicurezza all'interno della linea di produzione.
- Ottimizzazione delle prestazioni dell'impianto basata sui dati – Misurare accuratamente i KPI che evidenziano le prestazioni dell'impianto fornisce i dati necessari per ottimizzare le operazioni. La raccolta dei dati e le soluzioni analitiche industriali sono utilizzate per implementare questa strategia di performance operativa. Metriche come l'OEE, l'utilizzo delle macchine e la domanda prevista, possono essere analizzate per sviluppare politiche di vasta portata per migliorare la produttività.
- Manutenzione predittiva – Le attrezzature difettose e i tempi di inattività non pianificati influenzano la produttività in svariati modi. I fermi macchina possono ridurre la concentrazione degli operatori, portare a sprechi di materiale e influenzare la qualità dei prodotti realizzati. Quindi, lo sviluppo di strategie di manutenzione predittiva migliora le performance delle attrezzature di produzione e la qualità del rendimento collegato a un ciclo di produzione.
Conclusione
Il software di performance operativa utilizza il benchmarking, l'analisi dei dati, la tecnologia di visualizzazione, così come il monitoraggio e il controllo delle soluzioni industriali per ottimizzare i livelli di produttività degli impianti. Si raccomanda di usare le tecnologie di trasformazione digitale per implementare le strategie al fine di ottenere una migliore performance operativa. La trasformazione digitale della linea di produzione apre la strada all'adozione di Industrie 4.0 e alla risoluzione di problemi operativi complessi.
