Czy jesteś gotowy na zmiany?

Od danych do decyzji

Przekształcanie danych w informacje

Zbieranie danych dla zasady jest nieskuteczne i nie przynosi żadnego pożytku. Dane powinny być gromadzone, aby tworzyły cenną bazę dla procesu produkcji i wspierały podejmowanie decyzji na wysokim szczeblu.

Przetwarzanie danych w informacje

– Wielu producentów nie zdaje sobie sprawy, co to jest zbieranie danych i co zrobić, aby stały się one użyteczną informacją – mówi Ron Iannacone, prezes Factory Intelligence Network. – Gromadzenie danych stało się zwrotem ogólnym, obejmującym wszystko, począwszy od ręcznego rejestrowania temperatury i ciśnienia maszyny poprzez złożone systemy, które monitorują i rejestrują dane w czasie rzeczywistym z setek punktów pomiarowych, do układów sterowania posiadających zdolność zapisu danych w różnych systemach znajdujących się w przedsiębiorstwach.

Każdy inaczej interpretuje informacje. Wiceprezes w danej firmie może być zainteresowany tym, jaki jest ogólny obieg informacji, podczas gdy kierownik produkcji może potrzebować tych samych danych wraz z danymi charakterystycznymi dla danego procesu. David Crump, kierownik marketingu w firmie Opto 22, powiedział, że osoba, dla której przeznaczone są dane, sama decyduje, czy są one użyteczne. – Należy określić, które dane są ważne, dla kogo są przeznaczone i w końcu przekazać je właściwym osobom.

Dane muszą być przekształcone w informację, która nadaje się do wykorzystania. – Informacja jest czymś, czego potrzebujesz, a dane czymś, co otrzymujesz – powiedział Richard Theron, kierownik marketingu w ProSoft Technology. – Internet zawiera niezliczoną ilość danych, ale często bardzo ograniczoną informację. Proces gromadzenia użytecznych informacji rozpoczyna się od przeanalizowania, jakie dane będą nam potrzebne i jak powinny być analizowane.

 W fabryce DaimlerChrysler w Belvidere w robocie do szybkiej zmiany narzędzi zastosowano połączenia DeviceNet, pozwalające na gromadzenie, analizowanie i przechowywanie danych z systemu w czasie rzeczywistym.

– Wyzwaniem dla producentów jest brak czasu lub narzędzi, aby mogli przeanalizować dane, uzyskując sensowną informację – twierdzi Dennis Cocco, dyrektor produktu i założyciel Activplant. – To, czego tak naprawdę potrzeba fabryce, to zrozumienie, na jakich danych należy się skupić. Na przykład dane mogą być zbiorem próbek temperatur rejestrowanych co 10 s w piecu do obróbki cieplnej elementów.

Informacją byłaby wiedza, zależnie od tego, jaki element jest w piecu i jakie są temperaturowe wymagania techniczne dla obróbki cieplnej, czy temperatury pieca są poprawne dla danego elementu lub czy nie spełniają wymagań.

– Wykorzystanie kontekstu jest początkiem przekształcania danych w informację – twierdzi Roy Kok, dyrektor produktu HMI/SCADA w GE. – Kontekst niesie ze sob ą usytuowanie, element czasu oraz zrozumienie przyczyny i skutku. Kontekst mówi o powi ązaniu danych między sobą i o wydarzeniach w procesie produkcji. Powstanie kontekstu – poprzez zautomatyzowane obliczenia – jest kluczem do skrócenia czasu dostępu do informacji. Jest wiele relacji, które mogą być zarejestrowane wraz z danymi, sprawiając, że dalsza analiza jest bardziej efektywna.

– Dane bez kontekstu s ą zasadniczo szumem – potwierdził się Gregg Le Blanc, dyrektor produktu w OSIsoft. – Kiedy wprowadzasz dane do kontekstu, czy to będą metadane (dane o danych), spokrewnione informacje, obliczenia lub inne podobne informacje, to dane pierwotne stają się potężnym narzędziem w podejmowaniu decyzji.

– Wszystkie dane muszą być zbierane w obrębie kontekstu, cokolwiek to znaczy – mówi Cocco. – W przykładzie pieca do obróbki cieplnej kontekstem byłaby nie tylko znajomość temperatury pieca, ale także wiedza o elementach znajdujących się w piecu oraz o czasie, który upłynął od momentu ich włożenia.

– Jeśli kontekst jest dostępny, wtedy możesz ograniczyć zwrot wadliwych elementów, co do których masz wątpliwości – wyjaśnia Kok. – Jeśli kontekst jest znany, wtedy dokładnie wiesz, jaki surowiec został zastosowany, w jakiej serii produkcyjnej i jacy operatorzy brali udział w procesie. Kontekst mo że być prosty: ta warto ść jest w tej fabryce, ten obszar, ta linia, ten kawałek wyposażenia; lub z łożony jak: ten przepływ ma wpływ na temperaturę tego zbiornika, co z kolei wpływa na czas utwardzania, który ma wpływ na elastyczność i ostatecznie na tarcie tej opony.

Co kontrolować?

Co należałoby kontrolować, aby decyzje biznesowe były podejmowane w oparciu o rzetelną informację? – Odpowiedź na to pytanie nie jest łatwa – mówi Cocco. – Zdaniem niektórych wystarczy skupić się na kluczowych i głównych procesach w fabryce. Niemniej jednak spotkaliśmy się z wieloma przypadkami, gdzie wtórne lub mniej ważne procesy okazywały się głównymi ograniczeniami dla wydajności procesu produkcyjnego.

– Jeśli podejmujesz decyzję, czy mierzyć ten parametr, czy inny, i gdy obie te zmienne zostały już oprzyrządowane, wtedy nie ma znaczenia, co wybierzesz, bo i tak nie uzyskasz pełnego obrazu – dodaje Le Blanc. – W odpowiedzi na pytania, na które będziesz chciał w przyszłości otrzymać odpowiedź, mogą pomóc dane, których nie mogłeś określić, uzyskując je dzisiaj. – W dzisiejszej gospodarce wszystko, co jest związane ze zużyciem energii, powinno być dokładnie przemyślane. Zazwyczaj zwraca się to z nawiązką. Jeśli masz materiały promieniotwórcze lub materiały, które są jednocześnie drogie i trudno dostępne, to musisz także mieć je na uwadze.

– Jeśli nie dokonujesz pomiarów, to po prostu jesteś praktykantem – mówi Ward Komorowski, dyrektor ds. zarządzania majątkiem w Johnson Controls. – Jeśli nie zbierasz wyników, to po prostu nie jesteś profesjonalistą. Jedynym sposobem, aby zbada ć w twojej firmie, jakie elementy w zachodzących procesach zużywają inne elementy, jest rejestr wyników. Gdy tylko zobaczysz i przeanalizujesz ten rejestr, wtedy możesz dokonać stosownych zmian i poprawek.

Skupić się na pożądanym rezultacie

Wykorzystywanie informacji wymaga zdefiniowania kluczowych wskaźników efektywności (ang. Key Performance Indicators). Theron uważa, że najlepszymi sposobami do osiągnięcia tego są:

• zdefiniowanie wskaźników KPI i trzymanie się tych definicji.
• zidentyfikowanie i wskazanie najważniejszych wskaźników KPI.
• kontrolowanie wszystkiego, co prowadzi do zwrotu inwestycji.

Skupienie się na żądanym wyniku bezpośrednio definiuje metody do osiągnięcia tego celu. – Na ogół widzimy, że kontrolowane informacje (temperatury, obliczenia, awarie, alarmy, wyniki testów) mog ą stworzyć bazy danych, które nie mają związku z podejmowaniem decyzji biznesowych – mówi Cocco. – Rozpoczynaj ąc od kluczowych elementów napędzających biznes poprzez KPI oraz wracaj ąc do pracy nad danymi potrzebnymi do wspierania KPI, spowodujemy, że informacja stanie się podstawą do podejmowania słusznych decyzji w biznesie.

Zbieranie wszystkich danych na każdy temat bez odniesienia ich do kontekstu może być równie mało skuteczne jak ich niedobór. Znalezienie danych kluczowych dla wskaźników KPI, które nie są związane z rzeczywistym kontekstem zarządzania, może być praktycznie niemożliwe; wiele firm po prostu się poddaje.

– Z naszego do świadczenia wynika, że najlepsze wyniki osiągają ci, którzy zaczynają od ustalenia czynników napędzających ich biznes – twierdzi Cocco. – Następnym krokiem jest zrozumienie, jakie wskaźniki KPI są nam potrzebne do wsparcia czynników napędzających zarządzanie i danych podstawowych, aby zrozumieć, jak można wpływać na wskaźniki KPI. Zbyt wiele jest jeszcze firm, w których rozumuje się tak: „zbieramy dane, a później zastanowimy się, jak je przeanalizować.” Takie podej ście jest niewłaściwe i ryzykowne, ponieważ powoduje komplikacje, podnosi koszty oraz pomija główne czynniki napędzające biznes.

– Decyzje biznesowe s ą oparte na informacjach spływających z produkcji – wyjaśnia Le Blanc. – Jeśli dane są nieaktualne, wówczas klient nie ma do ciebie zaufania. Posiadanie aktualnych danych jest niezwykle ważne. Partnerzy handlowi, aby podjąć współpracę, będą chcieli mieć dostęp do kluczowych danych. Dane te to zazwyczaj zapasy, wskaźniki produkcji lub informacje na temat jakości.

Coraz więcej firm będzie chciało przenosić się w nowe miejsca z lepszym dostępem do wyposażenia, oceniając jednocześnie możliwości tych miejsc w wytwarzaniu kluczowych produktów, które mają popyt na rynku. Spowoduje to lepsze zarządzanie, pozwalając być bardziej konkurencyjnym na rynku. 

Dane można otrzymywać z systemów sterowania, czujników pomiarowych od operatorów, a nawet z wyników analizy danych.

– Jack Smith, redaktor Plant Engineering USA,

Współpraca pomiędzy systemami

Według Cocco około 90% danych jest otrzymywanych bezpośrednio ze źródła sterowania, np. sterowników PLC lub DCS. Pozostałe otrzymywane są z urządzeń zewnętrznych, takich jak skanery kodów paskowych lub danych wprowadzanych ręcznie. – Sterowniki programowalne oraz modu ły I/O pe łnią rolę sterowania, a także zbierają i wysyłają dane do różnych aplikacji (procesów) i baz danych – wyjaśnia Crump. – Protokoły, których używasz do rozbudowy swojego systemu sterowania, mają być ogólnie dostępne bez specjalnych praw autorskich. Na pewno ułatwi to zbieranie danych oraz komunikację.

– Musisz tak rozmieścić systemy, aby mogły komunikować się zarówno w fabryce, jak i poza nią. Sposób łączenia nie może się ograniczać do lokalnych HMI lub komputerów, ale musi mieć możliwość rozszerzenia do baz danych i innych aplikacji występujących w firmie. W ten sposób odpowiednie dane mogą być przesyłane do aplikacji mobilnych oraz zintegrowanych systemów informatycznych MES (ang. Management Execution System), ERP (ang. Enterprise Resource Planning) lub w inne miejsce.

– W dzisiejszych fabrykach systemy automatyki składają się z wielu rozwiązań instalowanych w różnych przedziałach czasowych przez wielu dostawców – twierdzi Kok. – Twoja filozofia sukcesu to „przejmij i rozszerz” wykorzystuj ąc obecnie istniejące systemy i jednocześnie rozwijając i nadając nowe wartości, a tym samym uzyskując nowe dane.

Otwarta struktura systemu jest bardzo ważna w obszarze produkcji. Komunikacja typu OPC (ang. OLE for Process Control) pozwala wielu dostawcom świetnie współpracować w zasięgu jednej firmy. Pojawiające się coraz to nowsze technologie należy wykorzystywać poprzez stosowanie ich w poszczególnych procesach.

UR

Artykuł pod redakcją Marka Olszewika

Autor:

Jack Smith, redaktor Plant Engineering USA