Статьи

Цифровой сервис «Анализ общей эффективности оборудования (OEE)»




Что такое OEE?


Эффективность производства неразрывно связана с эффективностью работы оборудования. Возникает вопрос, как достоверно оценить эффективность работы оборудования. Фактически, для любой машины существует четыре вида потерь эффективности по сравнению с идеальной машиной, работающей 24/7:

Плановые простои.

Внеплановые простои, связанные с поломкой оборудования и различными внештатными ситуациями.

Потери производительности во время работы оборудования, вызванные небольшими прерываниями в работе, работой на уменьшенной скорости и т.д.

Потери, связанные с качеством выпускаемой продукции (брак, необходимость повторной обработки и т.д.).


Учесть все эти потери вместе позволяет показатель общей эффективности оборудования - OEE (Overall Equipment Effectiveness). Плановые простои зависят от особенностей планирования и технологического процесса, поэтому для оценки эффективности оборудования их не учитывают.  


Математически, OEE - это произведение трех компонент: факторов доступности, производительности и качества. Фактор качества определяется как доля качественной продукции. Фактор производительности - это отношение фактической выработки к теоретической (такой как если бы оборудование работало с идеальной, запланированной скоростью). Фактор доступности - отношение фактического производственного времени к запланированному. 


Таким образом, если три этих фактора максимальны, то можно говорить, что оборудование или производственный участок работают эффективно. А если хотя бы один фактор низкий, то это отобразится в значении OEE, даже при прекрасных остальных факторах.


Текущая ситуация

Часто на производстве отслеживаются отдельные показатели эффективности. Например, для внеплановых простоев может использоваться коэффициент технической готовности (КТГ), который показывает долю времени, когда оборудование технически готово к работе. Часто ведется учет процента брака, например, в ERP-системах и т.д. 

Но высокие значения отдельных показателей не гарантируют высокую эффективность в целом. Например, хорошая производительность не гарантирует высокой доли качественной продукции. Даже если тем или иным образом отслеживаются все три аспекта эффективности, данные о них обычно находятся в различных системах, которые не связаны между собой. Таким образом, в текущей ситуации нет целостной картины, а только отдельные ее фрагменты, что не позволяет достоверно оценить эффективность производства и увидеть потенциал оптимизации. 


OEE - интегральный показатель, который решает эту проблему нехватки прозрачности. Он одновременно учитывает три основных показателя эффективности и, таким образом, является универсальным критерием сравнения совершенно различного оборудования, от кофе-машины до линии на машиностроительном производстве. 



Предложение Сименс

У Сименс есть сервис для отслеживания показателя OEE.

Сервис включает в себя:

Подключение требуемого оборудования к облачной платформе Siemens MindSphere.

Конфигурация и предоставление облачного приложения OEE Monitor для подсчета и визуализации OEE подключенного оборудования и других важных параметров.

Аналитика от экспертов Сименc: анализ трендов OEE, сравнение со схожими активами, рекомендации по улучшению и пр. 

Сервис активно внедряется нашими клиентами и партнерами и показывает свою высокую эффективность. Например, в рамках глобального партнерства Siemens и Nestlé был реализован проект для завода в Финляндии (пищевая промышленность).

В результате применения в проекте данного сервиса удалось снизить себестоимость единицы готовой продукции. Существенные результаты были достигнуты в течение первых трех месяцев. Проект показал быструю окупаемость инвестиций, и на уровне вице-президента Nestlé было принято решение масштабировать его на другие заводы. 


Приложение доступно на русском языке.

Скриншоты приложения:


1. Визуализация OEE для машины/линии

2. Информация об ошибках оборудования

3. Обзор потерь



4. Анализ выполнения заказов


5. Анализ трендов OEE для машины/линии


Открытая облачная IoT-платформа и операционная система Siemens MindSphere

https://siemens.mindsphere.io

MindSphere – это открытая облачная платформа и операционная система от Сименс, которая объединяет данные с оборудования, производственных и информационных систем и, используя продвинутую аналитику, позволяет принимать более эффективные решения. MindSphere дает доступ к большому числу мощных готовых к использованию приложений, а также к динамически развивающейся экосистеме разработчиков.

В составе платформы MindSphere есть готовый "слой" Connectivity для быстрого подключения различных источников данных, включая промышленное оборудование и ИТ-системы. Многие виды промышленного оборудования можно подключать к облаку "из коробки" с помощью промышленных шлюзов или готовых программных агентов, используя популярные протоколы передачи данных: OPC UA, MODBUS, S7, Rockwell и т.д.  

Заказчику предоставляется доступ к собственному облачному пространству MindSphere (т.н. "тенанту") с возможностью размещения и использования там всех доступных приложений.



Обновление операционной системы ROS-коммутаторов RUGGEDCOM

Основные возможности и усовершенствования версии RUGGEDCOM ROS 5.3.0: - статическая IP-маршрутизация с аппаратной поддержкой. Это возможно на коммутаторах RUGGEDCOM RST2228, RST2228P, RSG2488 и RSG920P; - возможность установки полнофункционального программного обеспечения (Controlled) на аппаратные версии коммутаторов, где ранее допускалась работа только урезанных вариантов п.о. (Non-Controlled); - возможность управления коммутатором из всех виртуальных локальных сетей (VLAN); - буферизация отчётов объектной модели IEC61850; - добавление MIB для IEC 62439-2 (протокол MRP); - добавление поддержки версии SFP1112-1 с расширенным температурным диапазоном.

Реактивный мотор-редуктор SIMOGEAR

Мотор-редукторы — универсальные элементы электропривода. Они применяются в различных областях промышленности и сельского хозяйства, в частности в машиностроительной, металлургической, горнодобывающей, атомной, химической и многих других. В статье Антона Пучкова на портале Privod News рассмотрены мотор-редукторы нового поколения SIMOGEAR.

http://privod.news/news/stati/privodnaya_tehnika/reaktivniy-motor-reduktor-simogear/

Использование объектов JavaScript на экранных формах SCADA-системы SIMATIC WinCC Open Architecture

В журнале «Автоматизация в промышленности» № 4/2019 опубликована статья Андрея Серова, посвященная WinCC OA. В статье приводится обзор возможностей, аспекты использования и особенности реализации JavaScript-интерфейса, применяемого в качестве возможного средства разработки пользовательских интерфейсов на базе SCADA-системы SIMATIC WinCC Open Architecture (WinCC OA).

https://w3.siemens.ru/images/dfpd/wincc.pdf

Преобразователи частоты на российском рынке

Александр Нуждин рассказал читателям журнала «ИСУП» о преобразователях частоты SINAMICS и ситуации на российском рынке преобразователей. Узнайте больше о конкурентном окружении, новейших тенденциях и о том, как «Сименс»

отвечает на требования рынка.

http://siemens-rca.com/images/dfpd/mail%20pictures/may/ISUP_frequency%20converters.pdf

Александр Либеров, Siemens: «Цифровизация – не самоцель»

Цифровые двойники, большие данные, Интернет вещей — всё это элементы «Индустрии 4.0», или четвертой промышленной революции. Россия не исключение из общемирового тренда. Стартуют пилотные проекты по внедрению цифровых технологий на производствах, но в масштабах страны их пока еще очень мало. Глава Siemens в России Александр Либеров рассказал Inc., как дигитализируют российские промышленные предприятия, что ему дал опыт работы в США, Сингапуре и Германии и почему именно финансовое (а не инженерное) образование помогло ему дорасти до президента российского филиала.

Дигитализация промышленной России

— В каких российских компаниях Siemens внедряет цифровые технологии на производстве?

— Дигитализация — это новый для нас участок бизнеса. Здесь больше пилотные проекты. Так, у нас есть проект с компанией КАМАЗ (начат 2 года назад), где мы внедряем концепцию цифрового предприятия. У КАМАЗа есть амбициозные планы по дальнейшему расширению своего бизнеса на международном рынке. При цифровизации очень важна серьезная и тесная работа прежде всего с самим клиентом, чтобы понять его процессы и нужды. В конечном итоге цифровизация — это не самоцель любого предприятия, а всего лишь способ увеличить эффективность и повысить конкурентоспособность через повышение производительности труда, через снижение расходов. Заказчик готов вкладывать в цифровые решения, если он видит конкретную выгоду от этих инвестиций и возвращение средств в виде прибыли. Это больше консалтинг, пытаемся наладить работу с партнерами, потому что не все можем делать сами.


Еще один пилот запустили с РЖД: центр обработки и анализа данных в депо «Подмосковная» (там проводится диагностика и сервисное обслуживание электричек «Ласточка». — Inc.). Мы совместно обрабатываем данные, поступающие от локомотивов, для анализа работы и прогнозирования состояния узлов поезда.


— Получается, на данный момент у Siemens есть 2 вида цифровых продуктов: цифровые двойники и анализ Big Data?


— Есть еще одно направление — умные сети, т. е. их автоматизация. У нас был такой проект в Уфе и сейчас идет второй, в Санкт-Петербурге. За счет цифровизации электрических сетей мы добиваемся повышения эффективности их использования: обмен информацией между различными объектами позволяет быстрее обнаруживать неполадки и, естественно, устранять их оперативнее.


— Где кроме РЖД еще будет применяться Big Data?


— Мы видим успешное применение и в других индустриях, например в энергетике: анализ работы турбин, отдельных узлов и превентивный сервис (сервис по состоянию). Это дает нашим заказчикам возможность определить состояние турбин и при необходимости принять меры до того, как оборудование выйдет из строя. Это позволяет получить определенный экономический эффект из-за отсутствия простоя и возможности планировать ресурсы. Заранее заказать запчасти, подготовить персонал, а при зарубежных поставках еще и улучшить логистику.


— С какими сложностями сталкиваетесь на российском рынке: ведь не все еще готовы к внедрению таких технологий?


— Прежде всего это вопрос компетенции на рынке. У себя мы сейчас активно наращиваем направление Software Engineering, которое создали практически с нуля. Отдел занимается программированием и реализацией проектов по цифровизации. Со стороны клиентов есть понимание, что необходимо что-то цифровизировать, но что конкретно и как это сделать, понимания нет. Здесь важен совместный co-development на всех уровнях: и на уровне принятия решения о старте такого проекта, и в ходе реализации.


На всё нужно время: сами по себе цифровые технологии существуют с 90-х годов, и только сейчас мы переходим к революционному прорыву в рамках концепции «Индустрия 4.0». Интерес я вижу со стороны всех крупных компаний. Сейчас важно перейти от разговоров и общих дискуссий к конкретным небольшим пилотным проектам. Это легче реализовать: они дают референцию для дальнейшего масштабирования. Мы со своей стороны предлагаем также и международную экспертизу, будь то нефтегазовая индустрия или пищевая. Смотрим, что уже сделано в мире, какие глобальные проекты успешно реализованы и как их можно адаптировать к российскому рынку, а потом масштабировать.


— Можете подробнее рассказать про КАМАЗ: что конкретно за 2 года удалось сделать?


— Мы внедрили там концепцию цифрового предприятия, создали единую платформу для мониторинга, оперативного управления различными объектами в режиме реального времени и дистанционно. Все находится в цифре. К примеру, тягач последнего поколения (КАМАЗ54901) полностью разрабатывается в рамках стратегии «Цифровой КАМАЗ». Наши решения позволили создать цифровой двойник продукта. С помощью цифровых технологий производитель запустил новые автомобили в серийное производство в сжатые сроки.


— В каких компаниях могут еще создаваться цифровые двойники?


— Они могут создаваться везде, где есть добавленная стоимость. Мы ведем переговоры и с группой«ТАИФ», «Лукойлом», «Газпромом», «Сибуром». Т. е. география очень обширна. Это могут быть разные индустрии: нефтегазовая, пищевая промышленность, химическая.


— У вас есть конкуренты на этом направлении?


— Конкуренты, естественно, есть везде. Но здесь пока непаханое поле. Процессы цифровизации в промышленности только запускаются, работы хватит на всех, ее надо начинать.


— Насколько сам Siemens гибок в адаптации к изменяющимся условиям: какие ограничения есть с учетом того, что концерн международный?


— Конечно, начинать надо с себя. Я как коммерческий директор (Либеров занимал пост главного коммерческого директора Siemens в России, Белоруссии и Центральной Азии с 2015 по 2018 годы. — Inc.) отвечал за внутренние процессы. Мы начали еще 2 года назад программу по цифровизации и автоматизации, снижению бюрократии внутри компании. Но мы зависим от российского законодательства: до сих пор многие документы требуют физической подписи. Я считаю, что за последние годы многое было сделано. Мы многое автоматизировали: найм на работу, отпуска, одобрение командировок.


— В чём оцениваете эффективность?


— Для меня конечный показатель — экономия средств и снижение расходов (административных) в процентном соотношении к обороту. У нас действительно серьезно снизились расходы на такую административную составляющую.


Санкции и Крым

— История с поставкой турбин в Крым для Siemens исчерпана?

— Да, для нас эта глава закрыта. Это инцидент с отдельным заказчиком в России, мы ни в коем случае не перекладываем ответственность на всех заказчиков, на наших надежных партнеров. Мы продолжаем работу в России, планируем инвестировать в локализацию больших газовых турбин, — самый востребованный тип мощностью 187 мегаватт (SGT5-2000E. — Inc.) на нашем предприятии в Санкт-Петербурге. Мы сделали выводы из этой ситуации, сейчас более взвешенно подходим к вопросу участия в проектах, ввели новые механизмы контроля. Нам важно понимать, куда идет турбина и где она будет установлена.


— Было ведь и внутреннее разбирательство?


— Да, было. И никаких нарушений со стороны руководства выявлено не было. Здесь речь о нарушении контрактных обязательств со стороны наших заказчиков.


— С момента ввода европейских санкций против РФ выручка Siemens здесь упала вдвое: с €2 млрд до €1 млрд. Что вы думаете по этому поводу?


— Падение выручки — это больше влияние общей экономической ситуации. Рынок с 2014 года серьезно просел. Те же макроэкономические показатели сейчас намного слабее, чем до 2014 года. Падение выручки — реакция компании на развитие рынка. К тому же мы участвуем в достаточно крупных инфраструктурных проектах. В тяжелые времена инвестиционная активность падает. Тем не менее, €1 млрд — очень серьезная цифра. Макропоказатели позитивные, мы растем, есть новые заказы, и в конечном итоге это отразится на повышении оборота. С точки зрения санкций, мы как европейская компания уважаем международное право и должны действовать в тех реалиях, которые существуют. Мы надеемся, что ситуация как-то стабилизируется и улучшится.


О личном

— Как сильно изменилась ваша жизнь с октября, когда вы возглавили Siemens в России?

— Стало меньше свободного времени. Первые 4 месяца работы было очень-очень много. Хотелось побыстрей встретиться со всеми крупными клиентами, с представителями госорганов, поставщиками. Плюс добавилась представительская функция — участие в презентациях и мероприятиях. Также новая корпоративная стратегия «Видение-2020+» требует много коммуникаций внутри компании.


— Где вы черпаете ресурсы?


— Я занимаюсь спортом, недавно начал играть в хоккей.


— В декабрьском интервью «Ведомостям» вы говорили, что только смотрите хоккей.


— Теперь занимаюсь. Плюс общая физподготовка: бегаю. А также правильное питание.


— Вы успели за карьеру поработать в нескольких странах, в том числе в Германии, Сингапуре, США. В чем ключевое отличие бизнес-культуры России от этих стран?


— Да, это так. Кстати, в Сингапуре я отвечал за большой регион — от Китая до Австралии и Новой Зеландии, практически это вся Азия и Океания. И даже там культура от страны к стране очень разная. И политические системы: от социализма во Вьетнаме, КНР до парламентской республики в Австралии или королевства Таиланд. В команде были представители 60 разных национальностей, это дало большой опыт. Когда ты видишь разные культуры, разный подход к бизнесу, это тоже тебя обогащает и раскрывает внутренние границы, снимает барьеры.


Например, в Сингапуре самая высокая прозрачность бизнеса, давно есть проекты по цифровизации. С другой стороны, бизнес Siemens — один, стандарты и принципы во всех странах одинаковые. Важно слушать клиента, понимать культурные особенности. Если человек открыт к новому опыту, можно успешно работать.


— Как менеджеру перед приездом в каждую страну вам нужно было что-то изучать?


— Какие-то отдельные тренинги я не проходил. Главное, первое время присматриваться, прислушиваться к клиентам, общаться с людьми. Начинаешь понимать, как все работает. Создать команду профессионалов, которым ты доверяешь и можешь делегировать. В России было немного легче, несмотря на 20 лет моего отсутствия в стране: знал менталитет, культуру, язык, все-таки я здесь вырос, было гораздо легче входить в бизнес. Смешная история: когда ехал в США, я отказался от тренинга, подумал, уже 5 лет прожил в Германии, западный мир есть западный мир. И вот первое представление команде: я сказал, сколько мне лет. А это оказалось табу. Чувствую, на меня косо смотрят. То же было и во время собеседований: спрашивал у соискателей, сколько лет, сколько детей, чтобы понять, как много времени человек может уделять работе. В США эти частные вопросы недопустимы.


— Вы в Siemens уже свыше 20 лет. Каково это — работать в одной компании?


— Когда я начинал, я не планировал так долго задерживаться. Были периоды, когда появлялись мысли заняться чем-то другим, что-то попробовать. При моём характере рутина убивает. Но когда я об этом думал, каждый раз возникала какая-то новая возможность. С одной стороны, да, 22 года в одной компании. С другой стороны, я занимался совершенно разными бизнесами: здравоохранение, транспорт, корпоративное управление, энергетика. На разных континентах: в Австралии, Азии, Европе и Америке. Все время возникали разные параметры. Разные клиенты, бизнес-модели. Были и стратегические проекты, слияния-поглощения компаний. Эти годы промелькнули довольно быстро.


— Не мешало то, что у вас нет инженерного образования? Все-таки специализация Siemens — серьезные технологические вещи.


— Не мешало. Разработкой продуктов я не занимался. Конечно, важно было понимать техническую составляющую, но для этого не требовалось специального образования. Свою карьеру я больше сделал по финансовой линии. Как финансист, ты можешь быть больше финансовым директором (уделять внимание бухгалтерским книгам) или быть больше коммерческим директором (посвящать себя коммерции). Я все эти годы был больше коммерческим директором. Поэтому мне легко дался переход с должности коммерческого директора на должность президента компании. Клиенты для меня всегда оставались движущей силой бизнеса. Кстати, глава нашей глобальной компании тоже бывший CFO.


— Вы — гражданин Германии?


— Вы и такие вещи знаете. Откуда у вас такая информация?


— Из открытых источников. Мешал ли российский паспорт вашему карьерному росту?


— Нет, абсолютно не мешал. На самом деле я начал в России в Siemens в 1996 году как гражданин РФ. Я уверен: как немецкий паспорт не помогал, так и российский мне не мешал. Немецкий паспорт получил по личным обстоятельствам: Германия долго была основным местом жительства.

IO-link — промышленный коммуникационный интерфейс

IO-Link

Интеграция всех компонентов в распределительных щитах и на полевом уровне может быть сильно упрощена благодаря интерфейсу IO-Link. Этот интерфейс максимальную целостность и эффективность при организации процессов и, следовательно, коммуникации из конца в конец

IO-link — промышленный коммуникационный интерфейс. Предложен одноименным комитетом организации пользователей Profibus (нем. PROFIBUS Nutzerorganisation e.V., англ. PROFIBUS User Organisation), разработчиком семейства промышленных интерфейсов Profibus. Впоследствии был стандартизирован как международный стандарт IEC 61131-9. Интерфейс предназначен для интеллектуализации дискретных датчиков, таких как, например, концевой датчик или исполнительное устройство.

AS-Interface (Actuators/Sensors Interface - интерфейс приводов и датчиков)

AS-Interface

ИНТЕРФЕЙС AS (AS-i) предоставляет вам эффективную и мощную шину обмена данными, способную соединить все датчики и приводы на самом низком полевом уровне с непревзойденной безопасностью и простотой интеграции

AS-Interface (Actuators/Sensors Interface - интерфейс приводов и датчиков) - это промышленная сеть низкого уровня, предназначенная для организации связи с приводами и датчиками в соответствии с требованиями международного стандарта EN 50295. Все сетевые компоненты соединяются 2-жильным кабелем, используемым для подвода питания и передачи информации. AS-Interface - это система с одним ведущим устройством

Profibus — открытая промышленная сеть

Cледуя модульной концепции PROFIBUS может быть адаптирован к самым разнообразным применениям и подтверждает свою значимость во всех сегментах автоматизации как дискретных, так и неприрывных процессов 

Profibus — открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных контроллеров Simatic. На основе этого прототипа Организация пользователей Profibus разработала международные стандарты, принятые затем некоторыми национальными комитетами по стандартизации. Очень широко распространена в Европе, особенно в машиностроении и управлении промышленным оборудованием.

Сети TSN – максимальная мощность для PROFINET и OPC UA

Синхронизируемые по времени сети (TSN) – наш вклад в цифровизацию

Цифровизация устанавливает высокие стандарты в области промышленной коммуникации. Компания «Сименс» уже активно использует стремительно развивающийся открытый стандарт коммуникации – промышленный Ethernet. На уровне объектов применяется технология PROFINET, а на уровне управления – OPC UA. Однако «Сименс» делает новый шаг вперед: мы разрабатываем промышленные сети с использованием стандарта TSN (синхронизируемые по времени сети). Он позволяет создавать выделенные полосы пропускания, использовать средства обеспечения качества обслуживания (QoS) и снижать задержку передачи, а также поддерживает параллельный запуск нескольких протоколов, включая протоколы с поддержкой режима реального времени.