Sběr dat z výrobního procesu a tvorba reportů pro sledování KPI’s INFORMAČNÍ SYSTÉMY VÝROBY, JIHLAVA Zuzana Krásová, František Štefela 1. listopadu 2011
SOLUTION IS MORE THAN JUST SOFTWARE © Merz s.r.o., www.merz.cz // 1
Agenda Výrobní informace Enterprise manufacturing intelligence (EMI) FactoryTalk VantagePoint fy Rockwell Automation Diskuse
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 2
Globální výzvy pro výrobní podniky Globální změny klimatu • Úspory energií • Snižování množství odpadů • Předpisy, regulace
Vyšší pružnost
“Výroba”
• Snižování času na vývoj a uvedení výrobků na trh • Zvyšování rozmanitosti výrobků
Globální konkurence • Snižování nákladů • Zvyšování požadavků na přesnější plánování • Dynamičtější dodávky © Merz s.r.o., www.merz.cz // 3
Výrobní proces a jeho účel
Data Materiál Čas Lidské zdroje
Produkt Odpad
Energie
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 4
Výrobní informace Zdroje informací
Řídící systémy sbírají real-time data
RTDB ukládají události v čase
ERP systémy pracují s informacemi v obchodním kontextu
Ostatní aplikace spravují data z údržby, plánování výroby, sledování kvality, … © Merz s.r.o., www.merz.cz // 5
Extended Supply Chain Supply Chain
Trading Exchanges
Enterprise
Batch Management
SCADA
MMI
EBR
Supply Chain Applications and APS
Procurement
Materials management
LIMS Data Historian
LIMS
SPC/ Trending
Control logic Data Automation Capture Machine logic
In Process Testing
KPI’s
Financials
Plant Centric ERP
MES Formula Management Process Optimization
Plant Production Production Processt Unit
EDMS
Product Specs
Specialty Quality Administration
CRM
ERP
PLM
Machine
Organizace
Současná realita v podnikových aplikacích
FCS/Factory Scheduling
MES
Process Control
Process Control/SPC
Zdroj: AMR Research 2007 Recipe/ Process Management Work Order Execution
Plant Operational Analysis
Business Production Processes Scheduling and business processes
Supply Chain Manager
Customer
Řízení výrobních a podnikových procesů © Merz s.r.o., www.merz.cz // 6
Problémy s neúplnými daty Špatná rozhodnutí
Data nejsou k nalezení Data jsou protichůdná Data vzájemně nekorelují Špatná interpretace dat
Různorodé informace
V různých systémech… Pořízené za různým účelem… Na různých místech… S různým uživatelským interface… S různým API… S různou bezpečností…
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 7
Základní schopnosti EMI systémů Agregace dat, hledání souvislosti, analýzy, vizualizace
Zdroj: AMR Research 2008 © Merz s.r.o., www.merz.cz // 8
EMI – souhrn informací o podniku Business Unit
Chicago
Grand Rapids
Indianapolis
Lincoln
Key Performance Indicators Chicago
Consolidated
Grand Rapids
Indianapolis
Lincoln
Target
Current
Target
Current
Target
Current
Target
Current
Target
Current
Material Cost
1300
1282
300
282
300
282
300
282
300
282
$K / day
Quality Level
4.5
4.3
4.5
4.3
4.5
4.3
4.5
4.3
4.5
4.3
σ
Utilization
88
92
88
92
88
92
88
92
88
92
%
Labor Expense
250
245
50
45
50
45
50
45
50
45
$K / day
Energy Usage
546
534
146
134
146
134
146
134
146
134
KWH/day
Inventory Levels
1610
1560
410
360
410
360
410
360
410
360
$K
Production Rate
134,000
137,000
34,000
37,000
34,000
37,000
34,000
37,000
34,000
37,000
Measure
15 day trend
Reason
Est. Cost per day
Lincoln
Stock out
$ 205 K
Packer down
$ 120 K
Operator
$ 80 K
Units/day
Available Capacity by Product Type / Location
Top Regional Lost Opportunities Location
Units
Chicago
Grand Rapids
Indianapolis
Lincoln
Legend 12 pack Bulk Dist Individual
400,000 200,000 0
Margin by Product Type / Location
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 9
EMI – souhrn informací o závodu Springfield
Lincoln
Chicago
Indianapolis
Equipment Bad Actors
Key Performance Indicators Units
4
282
$K / day
2
4.5
4.3
σ
Utilization
88
92
%
Labor Expense
50
45
$K / day
Energy Usage
146
134
KWH/day
Inventory Levels
410
360
$K
Production Rate
34,000
37,000
Measure
Target
Current
Material Cost
300
Quality Level
σ 5.0 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0
15 day trend
Units/day
Six Sigma Defect Opportunity by Product 15 day trend 12 pack
Bulk Dist.
Midwest Region
Grand Rapids
Individual
0
Compressors Pumps Conv. Motors Centrifuge
Reason
Est. Cost per day
Stock out
$ 205 K
Packer down
$ 120 K
Operator
$ 80 K
Priority Orders Customer
Product
Quantity
Due Date
Walmart
12 pack
75,000
01-04-07
Northwest Dist.
Bulk Dist.
40,000
01-05-07
TKL Inc.
Individual
30,000
01-06-07
Helmtac
Individual
22,000
01-06-07
Kroger
12 pack
19,000
01-06-07
Ralphs
12 pack
32,000
01-07-07
Legend Label Weight Package
Product
Lost Opportunity
More …
Maintenance Work Orders Maintenance Item
Priority
Due Date
Status
Packing Conv Motor
Emergency
01-05-07
In Process
AS/RS Drive
Scheduled
01-10-07
Pending
Mixer bearings
Scheduled
01-12-07
Open
More …
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 10
EMI – souhrn informací o zařízení Springfield
Lincoln
Asset Explorer - Pumps
Pump 43A
Pump 43B
Pump 12-L
Pump 121
Chicago
Indianapolis
Recirculation / Pre-Heat Cycle
Pumps
140 º 130 º 120 º
Process Data …
Pump 12-R
Pump 12-R Critical Data 150 º
Midwest Region
Grand Rapids
Pump 12-R Maintenance Work Orders Legend Stopped Running Current
Maintenance Item
Priority
Due Date
Status
Packing Conv Motor
Emergency
01-05-07
In Process
AS/RS Drive
Scheduled
01-10-07
Pending
Mixer bearings
Scheduled
01-12-07
Open
Temp Vibration
110 º
More …
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 11
EMI – hierarchická struktura informací Podnik
... Závod #1
Závod #2
Závod #3
Závod #1
... Monitoring výroby Údržba zařízení
Plánování výroby Energetický management
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 12
Jaké zvolit řešení?
Quality
T&A
Plan & Schedule
Uživatelské databáze
Aplikace
ERP Procesní RTDB
MES
CMMS
Process
Řídící systémy © Merz s.r.o., www.merz.cz // 13
Platforma pro inteligentní řešení
Quality
T&A
Plan & Schedule
Uživatelské databáze
Aplikace
ERP Procesní RTDB
MES
CMMS
Process
Řídící systémy © Merz s.r.o., www.merz.cz // 14
Základní vrstvy architektury Administrace a konfigurace
Prezentační vrstva
Agregace a příprava dat
Datový model
Datové konektory Datavé zdroje © Merz s.r.o., www.merz.cz // 15
Co je FactoryTalk VantagePoint Trendy Excel
KPIs
Portál
Reporty Dashboardy
Agregace a příprava dat Unified Production Model (UPM)
RSLogix
FactoryTalk FactoryTalk FactoryTalk OPC DA OPC HDA InTouch Proficy Control HMI/SCADA Historians Alarms/Events RT Systems View Historian Alarms/Events
OSI PI
InSQL
UPM: Opětovné použití, konzistentnost, snadný přístup k datům
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 16
FT VantagePoint – výhody modelu Prezentuje informace způsobem, který je srozumitelný pro všechny úrovně uživatelů v podniku Není třeba znát, kde se fyzicky data nacházejí Není třeba znát názvy proměnných, struktury databází apod. Zjednodušuje úlohu „rolloutu“ systému na další úrovně podniku
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 17
Co je nejpoužívanějším analytickým nástrojem?
Výhody • Excel „zná“ každý • Relativní jednoduchost tvorby reportů • Data mohou být importována jako .csv • Většina výrobních systémů je schopna poskytovat .csv
Nevýhody • Bezpečnost
FactoryTalk VantagePoint využívá • Množství souborů • Přenositelnost silných stránek Excelu a • Spolupráce překonává jeho slabiny • Náklady na tvorbu reportů
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 18
Další přínosy FT VantagePoint Žádná instalace na straně klientů – pouze prohlížeč Žádné zdvojování (replikace) dat – dostanete je, když je potřebujete Pokud potřebujete, můžete data ukládat, např. pří požadavku na nějakou agregaci, výpočty apod. Pracuje s existujícími systémy – nenahrazuje je Poskytuje IT jednotnou platformu, která může podporovat jakoukoliv aplikaci pro řízení podniku nebo zpracování dat
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 19
FT VantagePoint – předkonfigurované reporty
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 20
FT VantagePoint – shrnutí
Podpora rozhodování Analýzy Agregace dat, jejich souvislosti Vizualizace – reporty, dashboardy, trendy, … Predikce a scénáře Podpora řízení výkonnosti Přístup uživatelů na základě rolí Integrace s ostatními aplikacemi
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 21
Diskuse
Zdroj: Rockwell Automation
© Merz s.r.o., www.merz.cz // 22
Děkujeme za pozornost
SOLUTION IS MORE THAN JUST SOFTWARE © Merz s.r.o., www.merz.cz // 23
