Erfassung von Fertigungsdaten:Optimierung der Produktionsstätten

Big Data und Fertigung gehen Hand in Hand, weil so vieles, was in einem Fertigungsunternehmen vor sich geht, messbar ist und optimiert werden kann. Datenströme nehmen an Größe, Relevanz und Anzahl zu, da die meisten Hersteller auf die leistungsstarken Funktionen, Vorhersagen und Erkenntnisse setzen, die Fertigungsdaten für ihre Unternehmen freisetzen können.

Der wahre Wert von Daten kann jedoch nur erschlossen werden, wenn Hersteller erfolgreich eine Kultur entwickeln und eine Infrastruktur bereitstellen können, die die automatisierte Erfassung von Fertigungsdaten in Echtzeit unterstützt. Sie werden in der Lage sein, eine schnelle Wertschöpfung zu erleben und die Produktivität sofort zu verbessern. Sie werden auch noch fortschrittlichere Anwendungsfälle ermöglichen, die auf größeren Datenmengen, mehr Datenquellen und Automatisierung basieren.

Warum ist das Sammeln von Daten für Hersteller so wichtig?

Mit einem Wort:Sichtbarkeit. Durch das Sammeln von Betriebsdaten sind Hersteller besser in der Lage, die Produktion zu messen, zu verstehen und zu optimieren. Mit den richtigen Fertigungsdaten vor Augen, um Entscheidungen zu treffen, die auf Tatsachen beruhen. Aus diesem Grund ist es unglaublich wichtig, dass genaue Echtzeit-Produktionsdaten für alle Beteiligten demokratisiert sind.

• Bediener können Schnittstellen an Maschinen verwenden, die Maschinenstatus, Stückzahlen oder andere KPIs anzeigen, um sicherzustellen, dass sie die Produktionsziele erreichen.
• Betriebsleiter können sichtbare Produktions-Dashboards verwenden, um zu sehen, wo Bediener Unterstützung benötigen oder wann Maschinen ausfallen.
• Ingenieure können aggregierte Fertigungsdaten verwenden, um Engpässe zu erkennen und Prozesse entsprechend zu optimieren.

Dies alles ist Teil einer Reise des Fortschritts für Hersteller. Wenn sie „datenreifer“ werden, können sie damit beginnen, noch fortschrittlichere Anwendungsfälle mit ihren Daten voranzutreiben, die über die einfache Datenerfassung und -sichtbarkeit hinausgehen. Wir nennen dies die „Manufacturing Analytics Journey“ und gehen in einem umfassenden eBook über Manufacturing Analytics näher darauf ein.

Da so viele Hersteller immer noch keine Daten sammeln (oder nur manuelle Systeme verwenden), ist der Einsatz von Lösungen, die es Ihnen ermöglichen, Fertigungsdaten in Echtzeit zu überwachen und zu sammeln, ein großer Wettbewerbsvorteil. Dies kann nicht nur dazu beitragen, Kunden zu überzeugen, sondern schafft auch einen schlankeren Betrieb, der auf einer effektiven datengesteuerten Entscheidungsfindung basiert.

Die Vorteile der Erfassung von Fertigungsdaten

Die Vorteile der Betriebsdatenerfassung sind für moderne Hersteller vielfältig. Obwohl die Liste keineswegs vollständig ist, können Anwender datengesteuerter Strategien Vorteile in Form von Folgendem sehen:

• Erhebliche Verringerung der Ausfallzeiten durch Verständnis und Minderung der schwerwiegendsten Gründe für Ausfallzeiten mit sofortigem Feedback.
• Optimierung von Effizienz und Produktivität in der Fabrikhalle durch Reduzierung von Produktionsengpässen.
• Ein stärkeres Wartungsprogramm basierend auf Echtzeit-Benachrichtigungen und Maschinenzuständen.
• Kostensenkung für die Lieferkette durch genauere Bedarfsprognosen, Lieferantenbewertung, Abfallreduzierung und Lageroptimierung.
• Produkte von höherer Qualität, die besser auf die Wünsche und Bedürfnisse der Kunden abgestimmt sind, basierend darauf, wie Produkte in einem realen Szenario verwendet werden.

Benötigen Sie eine Betriebsdatenerfassung für die Produktionsverfolgung?

Ohne Betriebsdatenerfassung und Betriebsdateneingabe gäbe es keine Produktionsverfolgung. Eine kumulierte Stückzahl von Teilen erster Qualität oder andere breite eigenständige Gesamtzahlen stellen keine Produktionsverfolgung dar. Die Daten müssen über genügend Datenpunkte verfügen, um Produktionsrate, Effizienz, Überstunden- und Schichtunterschiede, Wartungskosten usw. zu analysieren.

Und diese Analyse muss in der Lage sein, den Workflow von Bestellungen in der gesamten Fertigung auf ganzheitlicher Ebene zu betrachten. Auch wenn sie manuell erfasst werden, sind Dateneingabefehler häufig. Genaue Daten sind unerlässlich, um die Produktion zu verfolgen, wenn das Ziel Prozessverbesserung, Effizienz oder Kosteneinsparungen sind. Zu den Arten der Datenerfassung für die Produktionsverfolgung können gehören:

• Ausfallzeit – Ausfallzeiten aufgrund von Staus, Reinigung, kleineren Verlangsamungen, Unterbrechungen und anderen Gründen können von Bedienern aufgezeichnet oder mithilfe von Produktionsverfolgungssoftware nachverfolgt werden. Im letzteren Fall wird die Genauigkeit der Ausfallzeit optimiert – Rundungen, menschliche Fehler oder vergessene Ausfallzeiten werden eliminiert. Die Software ermöglicht auch die Kategorisierung von Haltestellentypen.
• Umstellungen – Auch Umstellungen können manuell erfasst werden. Durch Tracking-Software überwachte Umstellungen sind jedoch hervorragende Analysepunkte, die die Umstellungszeit für neue Setups erheblich verkürzen.
• Wartungsausfälle – Wie bei der Kategorisierung von Ausfallzeiten hilft die Software dabei, die Arten von Wartungsausfällen, Serviceaufträgen und ihre möglichen Ursachen zu verfolgen. Dies kann die Kosten senken und es Unternehmen ermöglichen, eine vorausschauende oder vorgeschriebene Wartung auf der Grundlage genauer Echtzeitdaten einzurichten.
• Erstklassige Stücke – Ein grundlegendes Element der Produktionsverfolgung. Ohne zu wissen, was in erster Qualität produziert wird, können Unternehmen nicht wissen, wo sie mit der Erfüllung von Bestellungen zur Lieferung innerhalb der angegebenen Zeitrahmen stehen. Die Produktionsverfolgung mit Software stellt sicher, dass diese Zählungen genau sind und die Bestellungen korrekt ausgeführt werden.
• Schrott – Abfall ist ein großes Problem für Hersteller. Manuelle Systeme übersehen jedoch Ausschussteile oder dokumentieren die falschen Gründe. Produktionsverfolgungssoftware kann die Anzahl und Art von Fehlern verfolgen, sodass eine Analyse zur Verfolgung von Verbesserungen durchgeführt werden kann. Es kann auch Nacharbeit, Nacharbeitszeit und damit verbundene Aufgaben erfassen.
• WIP-Inventar – Die Bestandsgenauigkeit ist in der Fertigung von größter Bedeutung, aber eine Menge Material kann „unsichtbar“ sein, sobald es an den Boden ausgegeben wird. Die Erfassung von Produktionsverfolgungsdaten für die Bewegung und den Status von WIP ist wichtig, um die Gesamteffizienz zu verstehen.
• Leistung im Zeitplan – Für die Produktionsverfolgung ist eine genaue Datenerfassung erforderlich, um zu verstehen, wo sich Produktionsaufträge in Bezug auf ihre geplanten Laufzeiten befinden, und um den Auftragsfortschritt zu analysieren. Wenn die Bestellung vergriffen ist, werden Kundenanfragen möglicherweise nicht innerhalb der angegebenen Lieferzeit abgeschlossen. Die Erfassung von Betriebsdaten bietet eine detaillierte Produktionshistorie und hilft Managern, die Produktion auf Kurs zu halten, um festgelegte Lieferzeiten einzuhalten.

Die Erfassung von Betriebsdaten ist für die Produktionsverfolgung unerlässlich. Die manuelle Dateneingabe ist möglich, aber es gibt schwerwiegende Nachteile, einschließlich menschlicher Fehler, Fehler bei der Dateneingabe und mangelndes Vertrauen in Echtzeit. Ein Einblick in den Fertigungsbereich sorgt für eine bessere Entscheidungsfindung. Produktionsverfolgungssoftware verwendet Echtzeit-Datenerfassung und leistungsstarke Analysen, um das Produktionssystem zu untersuchen und diese Nachteile zu beseitigen.

Techniken zum Sammeln von Daten aus der Fertigung

Bei so vielen potenziellen Datenquellen verwenden Hersteller oft eine Vielzahl von Datenerfassungstechniken. Einige davon sind:

• IoT (Internet of Things)-Sensorintegration wird verwendet, um verschiedene Geräte und Systeme zu verbinden, um die richtigen Informationen für die richtigen Personen zur richtigen Zeit mit den richtigen Einblicken in die Fertigung zu erhalten.
• PLC (Programmable Logic Controller)-Integration dient zum Messen und Steuern von Schritten im Produktionsprozess.
• Integration von Linien-HMI-Systemen (Human Machine Interface) (wie z. B. einzelne Ladenterminals wie Touchscreens, die an Fabrikhallengeräten montiert sind) ermöglicht das Hinzufügen von menschlichem Kontext zu Daten.
• SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition) zur Steuerung des Betriebs in einem übergreifenden Sinne.
• CNC- und andere Maschinenintegration (neue und ältere Modelle), um die Leistung und den Zustand der Maschinenproduktion zu verfolgen.

Der MachineMetrics-Ansatz

MachineMetrics verwendet viele verschiedene Methoden für die Erfassung von Betriebsdaten von Maschinen. Wie wir bei der genauen Datenerfassung vorgehen, hängt vollständig von den einzigartigen Merkmalen und Einschränkungen jeder Maschine in einer Werkstatt ab. Alter, Kontrolle, Herstellung und Modellierung sind alle Faktoren, die die Fähigkeiten und die Leistung einer Maschine beeinflussen.

Wir betrachten die Informationen aus der Steuerung der Maschine als die beste Quelle für Produktionsdaten, um Einblicke in den Fertigungsbereich zu erhalten. Dennoch erkennen wir auch die Bedeutung des menschlichen Kontexts. Maschinendaten allein können nicht die ganze Geschichte der Produktionsleistung erzählen, also schichten wir Daten von Bedienern ein, die über eine Tablet-Schnittstelle an jeder Maschine protokolliert werden.

Dies gibt Bedienern und Managern ein klareres Bild der Produktionsleistung. Sie wissen nicht nur, wie viel Ausfallzeit aufgetreten ist, sondern auch ’kennen den Grund, warum Maschinen ausgefallen sind .

Es wird nicht nur eine genaue Ausschussrate als Benchmark geben, sondern werden die häufigsten Gründe für Ausschussteile kennen . Sie werden auch extrem mühsame Aufgaben eliminieren, die Leistung wertvoller Sachanlagen verbessern und mit einer kostengünstigen Einführung einen höheren ROI erzielen.

Diese zusätzliche Ebene von Betriebsdaten bietet eine umfassende Lösung. Es gibt Fertigungsleitern zusätzliche Einblicke in die Fertigung, um Prozesse zu optimieren, unproduktive Aktivitäten zu eliminieren und Entscheidungen zu treffen, die sich positiv auf die Produktivität auswirken.

Herstellung von Datenerfassungssoftware

Die manuelle Erfassung von Fertigungsdaten bringt Sie nicht auf das Niveau, das Sie benötigen, um in der modernen Fertigung wettbewerbsfähig zu sein. Sie können die Fertigungsdatentypen und -ebenen, die erforderlich sind, um die bisher besprochenen Vorteile zu realisieren, nicht manuell erfassen. Es wäre für Ihre Mitarbeiter unpraktisch, so viel Zeit damit zu verbringen, Stückzahlen, Gründe für Ausfallzeiten und andere Betriebsdatenpunkte manuell zu verfolgen. Die rohen Fertigungsdaten wären außerdem nahezu unbrauchbar und würden stark verzögert.

Es würde noch mehr Aufwand von datenerfahrenen Mitarbeitern erfordern, die Sammlung von Betriebsdaten manuell zu komprimieren, indem Schlüsselmetriken berechnet, Berichte entwickelt und die Sammlung von Betriebsdaten mit allen Beteiligten geteilt würden.

Ein System, das Fertigungsinformationen automatisch sammeln, kontextualisieren und teilen kann, damit sich Ihre Mitarbeiter auf das Treffen von Entscheidungen konzentrieren können, ist ein weitaus besseres Szenario.

Zu den Anforderungen, nach denen Sie in einem System suchen sollten, das für die Erfassung von Fertigungsdaten entwickelt wurde, gehören:

• Erfassung von Betriebsdaten in Echtzeit über Edge. Dies kann die Datenerfassung vereinfachen und dabei helfen, automatisierte Aufgaben zu verwalten, die so zeitnah wie möglich erfolgen müssen – wie z. B. Sicherheitsabschaltungen – die keine Zeit haben, in die Cloud und zurück zu gehen.
• Eine Cloud-Plattform für die Erfassung und Verarbeitung von Betriebsdaten. Auf diese Weise können Sie leistungsstarke Ressourcen zu einem Bruchteil der Kosten für den Kauf derselben Ausrüstung nutzen, um Daten auf einer tieferen Ebene zu speichern und zu analysieren. Dazu gehören Tools wie auf Ausnahmen basierende Supervisor-Genehmigungen, Verknüpfungen zu Gehaltsabrechnungssystemen und konfigurierbaren Gehaltsabrechnungsregeln, Qualitätsaufzeichnungsverwaltung, Ausnahmeberichte, Echtzeitberichte, Arbeitskosten und andere detaillierte Berichte für eine bessere Entscheidungsfindung.
• Maschinenintegration über die SPS oder E/A. Dies trägt dazu bei, Maschinendaten genau und schnell auf eine Weise zu erfassen, die nicht fehleranfällig ist oder ständig angepasst werden muss, wie es bei einigen Sensoren der Fall ist.
• Integration mit anderer Fertigungssoftware wie Manufacturing Execution System (MES), ERP-System, CMMS usw.
• Fähigkeit zur Verbindung mit Sensoren, um sicherzustellen, dass Daten von einer Vielzahl von Assets, einschließlich Altgeräten, erfasst werden können.
• Hochfrequente Datenerfassungsfunktionen, die als Eingaben für Zeitreihen oder maschinelle Lernmodelle genutzt werden können, um fortgeschrittene prädiktive Anwendungsfälle voranzutreiben.

Erfahren Sie, wie Sie die Plug-and-Play-Lösungen von MachineMetrics verwenden können, um Produktionsdaten einfach zu erfassen und sofortige Transparenz und Kontrolle über den Fertigungsbereich zu erhalten.

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