Firmy rozważające wdrożenie Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) do swoich programów utrzymania ruchu powinny przede wszystkim zrozumieć korzyści płynące z tej technologii oraz możliwości wykorzystania jej potencjału poprzez wdrożenie procedur ukierunkowanych na niezawodność (RCM) i bazującej na warunkach (CBM).
Czytelnicy zapewne dysponują już pewną wiedzą w zakresie technologii Internetu Rzeczy (IoT) i jego podzbioru – Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT). Ostatni wykres “Hype Cycle” Gartnera dla wschodzących technologii pokazuje wzrost znaczenia IoT do poziomu, który nazywa on “Szczytem nadmiernych oczekiwań” („The peak of inflated expectations„) przy szacowanym okresie 5-10 lat, zanim osiągnie on “Płaskowyż produktywności” („Plateau of productivity„).
Obietnice ze strony technologii IIoT
Jakie są potencjalne korzyści z wykorzystania IIoT w fabryce do operacji związanych z utrzymaniem ruchu? Orędownicy tej technologii mówią o wielu korzyściach związanych z oszczędnością czasu, pracy i materiałów, takich jak:
- Współdziałanie z systemami produkcyjnymi, zapobiegnie stratom produkcji spowodowanym awariami sprzętu i/lub nieplanowanymi przestojami spowodowanymi konserwacją
- Sprzęgnięcie z systemem CMMS (computerised maintenance management system – systemem informatycznym przeznaczonym do wsparcia szeroko rozumianego utrzymania ruchu w firmach produkcyjnych), w celu realizacji zleceń na podstawie warunków bieżących
- Sprzęt, taki jak pompy, może być zaprogramowany do przełączania się na systemy awaryjne i rezerwowe, w zależności od warunków
- Połączenie z działem zapatrzenia MRO (maintenance, repair and operation – obsługa techniczna, naprawy i remonty), w celu zamawiania części zamiennych potrzebnych do przeprowadzenia prac serwisowych
- Odczyty w czasie rzeczywistym za pomocą urządzeń przenośnych, w celu poprawienia efektywności czasu przeznaczonego na obchody inspekcyjne
- Bardziej szczegółowe informacje zwrotne dla operatorów, w celu realizacji konserwacji zapobiegawczej realizowanej wewnątrz całego przedsiębiorstwa (total predictive maintenance, TPM)
- Realizacja działań uzupełniających prace serwisowe, w celu zweryfikowania czy zostały one przeprowadzone poprawnie i według harmonogramu
- Przyśpieszanie eliminacji defektów i zyski finansowe, zidentyfikowane z programu konserwacji RCM
Kierownictwo firmy będzie musiało współpracować ze swoimi działami produkcji, technicznymi i kontroli jakości, w celu oszacowania wymagań dotyczących sprzętu i łączności, kosztów wdrożenia i środków zabezpieczenia danych. Trzeba będzie zająć się sprawami integracji i komunikacji istniejącego sprzętu. Firmy mogą prawdopodobnie wykorzystać większość czujników i połączeń, które już istnieją w fabrykach, tak że nie będzie tu znaczących kosztów dodatkowych.
Jeśli firma jest gotowa do rozpoczęcia planowania wdrożenia programu utrzymania ruchu wykorzystującego technologię IIoT, to przed rozpoczęciem prac należy rozważyć kwestie przedstawione w kolejnych częściach tekstu.
Należy zrozumieć możliwości oferowane przez technologię IIoT
Bardzo ważny element koncepcji IIoT to nie technologia automatyzacji fabryk, ale przede wszystkim sieciowa platforma systemowa zapewniająca możliwość wykorzystania pełnego zakresu tych usług, do dostarczania których sprzęt w fabrykach i zakładach przemysłowych został zaprojektowany – trwała wysoka jakość produktów przy przewidywalnej prędkości produkcji. To samo można powiedzieć ogólnie o serwisie i konserwacji ukierunkowanych na niezawodność (reliability-centered maintenance, RCM), a szczególnie o konserwacji bazującej na warunkach (condition-based maintenance, CBM).
W rzeczywistości IIoT to świetny sposób na poprawienie efektywności produkcji i zwrotu finansowego, jakie może zapewnić konserwacja RCM. Można nawet powiedzieć, że technologia IIoT umożliwia realizację konserwacji dokładnie na czas (just in time, JIT), ponieważ obecnie pod względem technologicznym i ekonomicznym może dostarczać i obsługiwać szerszy zakres danych dla konserwacji CBM w czasie rzeczywistym, eliminując czas oczekiwania na wyniki inspekcji lub co gorsza telefony od operatorów, informujących o pogorszeniu jakości wyrobów, spadku tempa produkcji czy nawet awarii sprzętu. Za pomocą odpowiedniego programu konserwacji, podłączonego do sieci IIoT, personel fabryki może być poinformowany natychmiast, jeszcze zanim nastąpi awaria, poprzez raport z czujnika o tym że warunki operacyjne sprzętu wykroczyły poza akceptowalne granice.
Technologia IIoT może pomóc konserwacji CBM w pełnym wykorzystaniu oferowanych przez nią korzyści dla utrzymania w ruchu urządzeń. Po raz pierwszy stwierdzono ten fakt, gdy stała się ona popularna w latach 80-tych XX w. Korzyści te obejmują obniżenie kosztów produkcji, zużycia zasobów oraz poprawienie niezawodności systemu. Program CBM podłączony do sieci IIoT może znacznie zredukować ilość roboczogodzin przeznaczonych na prace konserwacyjne, w porównaniu do innych strategii utrzymania ruchu. Dlaczego? Ponieważ firma wykonuje prace konserwacyjne swojego sprzętu, tylko wtedy gdy warunki wskazują na to, że prace te są konieczne dla utrzymania optymalnego działania tego sprzętu.
Aby wspomniana konserwacja JIT nie stała się konserwacją JTL (just too late – dokładnie zbyt późno), nadal wymagane jest rutynowe przeprowadzanie konserwacji profilaktycznej i zapobiegawczej. Technologia IIoT może pomóc w budowaniu sprzętu bardziej odpornego na awarie, aby informować i ulepszać rutynową konserwację profilaktyczną i zapobiegawczą. Ale nie może ona zastąpić podstawowej “opieki zdrowotnej” nad zasobami.
Konserwacja RCM pomaga wyprzedzić konkurencję
Jednym z efektów ubocznych wdrażania konserwacji RCM jest zwiększona świadomość potrzeb zasobów firmy – wiedza ta może pomóc kierownictwu w wykorzystaniu potencjału technologii IIoT. Producenci, którzy nie posiadają programu RCM, będą mieli znacznie większy orzech do zgryzienia niż ci, którzy go posiadają i są zagrożeni coraz większym odstawaniem od konkurencji. Oto przyczyny takiego stanu.
Po pierwsze dobry program RCM obejmuje ocenę newralgiczności sprzętu, w celu jego sklasyfikowania tak, aby ustalić, które zasoby są naprawdę kluczowe dla firmy i w jakim stopniu, poprzez określenie wpływu awarii danego sprzętu na poziom produkcji, eksploatację sprzętu, jakość wyrobów, BHP, środowisko, częstość występowania awarii, czas przestoju i marnotrawstwo. Jeśli kierownictwo firmy chce wykorzystać technologię IIoT w programie konserwacji, ale ocena newralgiczności sprzętu nie została jeszcze wykonana, to należy ją rozpocząć już teraz. Ocena ta pozwoli na zdefiniowanie priorytetu każdego zasobu, na podstawie jego newralgiczności dla organizacji. Ocena newralgiczności będzie także pomocna w planowaniu rozmieszczenia czujników – w takich miejscach, gdzie przyniosą najwięcej korzyści.
Po drugie, w ramach programów konserwacji RCM, przeprowadzane są analizy ryzyka (risk analyses, RA), analizy rodzajów i skutków możliwych błędów (failure modes and effects analyses, FMEA), analizy przyczyn źródłowych (root cause failure analyses, RCFA) i inne. Wynikami tych prac są informacje potrzebne do minimalizowania ryzyka wystąpienia awarii (temperatura, wibracje, liczba cykli, czas działania etc.). Informacje te wskażą ponadto typ czujnika, który należy zainstalować na każdym podłączonym sprzęcie, aby zminimalizować specyficzne dla niego ryzyko wystąpienia awarii. W ten sposób kierownictwo firmy uzyska największą korzyść z inwestycji w technologię IIoT i jej zainstalowania w fabryce – dzięki możliwości jej wykorzystania do napędzania efektywności programu konserwacji RCM.
Dodatkową korzyścią opracowywania właściwego programu RCM jest to, że firma odchudzi (“lean out”) swoje procedury konserwacji profilaktycznej i zapobiegawczej (PM/PdM), eliminując zadania bez wartości dodanej oraz zwiększając efektywność realizowanych prac konserwacyjnych.
Należy ocenić stopień wdrażania konserwacji RCM w firmie
Zdolność do efektywnego wykorzystywania technologii IIoT w programie konserwacji będzie zależała od tego, jak daleko firma zmieniła swoje działania, dążąc do wdrożenia konserwacji RCM. Będzie to także zależało od podstaw planowania, harmonogramowania, szkoleń i dobrej komunikacji. Ponadto należy zadać sobie następujące pytania:
- Czy posiadamy wykwalifikowany personel i/lub zewnętrzne zasoby ludzkie, potrafiący pracować w zakresie wymagań nowego modelu z systemem IIoT?
- Czy posiadamy jasny obraz stanu końcowego środowiska IIoT, co wtedy osiągniemy i jak ta sytuacja będzie różniła sie od obecnej?
- Czy jesteśmy przygotowani na dostosowanie zapasów MRO do wymagań RCM, aby utrzymać sprawność zasobów firmy?
“Najpierw idź, a dopiero potem biegnij”
Gdzie firma znajduje się obecnie w perspektywie skali dojrzałości konserwacyjnej? Czy firma dokonała postępu, przechodząc w dziedzinie konserwacji od strategii reaktywnej do bardziej proaktywnej i zapobiegawczej? Jeśli firma obecnie przygotowuje porządek prac, nie posiada listy zasobów lub nie zaktualizowała jeszcze procedur konserwacji zapobiegawczej w ciągu kilku lat, to zaadoptowanie technologii IIoT w chwili obecnej zaleje tę firmę danymi, których nie może ona wykorzystać prawidłowo – co do tego nie ma złudzeń. Najpierw należy wdrożyć solidny program RCM, wypróbować go, a następnie rozpocząć planowanie wdrożenia IIoT.
Jeśli budujemy dom, albo trenujemy drużynę piłki nożnej, to dom ten przede wszystkim musi posiadać solidne fundamenty, a drużyna musi posiadać gruntowne zrozumienie zasad gry, zanim będziemy mogli zrobić dobry użytek z jakichkolwiek ulepszeń. Stare porzekadło “Naucz się chodzić zanim zaczniesz biegać” (“Walk before you run”) jest także prawdziwe w przypadku adoptowania technologii IIoT dla potrzeb utrzymania ruchu.
Autor: Steve Mueller jest dyrektorem operacji handlowych w firmie Daniel Penn Assiociates , LLC (DPALLC). Jest on odpowiedzialny za opracowywanie i zarządzanie projektami, oraz dostarczanie wyników do prywatnego sektora firmy. Posiada ponad 30 letnie doświadczenie w konsultingu.
