Tovarne prihodnosti

PAMETNE ENERGETSKE REŠITVE V TOVARNAH PRIHODNOSTI

Vsebina

• Organizacijska struktura SRIP ToP

• Grozd STV

• Predstavitev podjetja Inden d.o.o.

• Področja Industrije 4.0

• Trenutno stanje in standardna definicija MES sistema

• Sodobni informacijski sistem za obvladovanje proizvodnje

• Pametna proizvodnja in energetika

Organizacijska struktura SRIP ToP

Pametne tovarne

Sodobne tehnologije

vodenja

Napredne tehnologije

Pametna mehatronska

orodja

Skupnestoritve

Organivodenja SRIP

Grozd Sistemi in tehnologije vodenja

Inteligentni sistemi vodenja za Tovarne prihodnosti

Tehnologije vodenja

• Pametni aktuatorji• Distribuirani sistemi vodenja in IOT• Inteligentni sistemi za upravljanje proizvodnih

operacij (MES-MOM)• Diagnostika, prognostika in samo-vzdrževanje

pametnih strojev in procesov• Razvoj sodobnih orodij in gradnikov za vodenje

in nadzor sistemov in procesov• Energetika v tovarnah prihodnosti

• Zasnova novih gradnikov,ki bodo prispevali k močnejši integracijifizikalnega in digitalnega svetav tovarnah prihodnosti

• Razvoj novih postopkov, ki zagotavljajo samodejnovsestransko in globinsko analizo kakovosti izdelkov

• Razvoj novih zmogljivih orodij za rudarjenjeinformacij v proizvodnih podatkih

Ključne usmeritve

Inden d.o.o.

• Visokotehnološko podjetje, specializirano za razvoj poslovnih informacijskih sistemov

• Sedež podjetja:– Cesta v Mestni log 88a, 1000 Ljubljana, Slovenija

• Vodstvo:– Dr. Dušan Božič

– Dr. Andraž Žertek

• Programske rešitve na področju:– Industrija (Industy 4.0)

– Energetika (Smart Grids)

• Distribucija in implementacija rešitev za avtomatizacijo in nadzor proizvodnje napodročju Slovenije

Področja Industrije 4.0

Procesna integriteta

Zagotavljanje kakovosti

Integracija opreme

Nadzor & Poročanje Proizvodna logistika

Učinkovitost(OEE)

Nenehno iskanje izboljšav

Zagotavljanje kakovosti

Trenutno stanje

Proizvodna linija

Ročna delovnapostaja

Ročna delovna postaja

Stroj BStroj AMaterial Končni produkt

Nepovezane informacije o

produktih

Zamudna priprava poročilDecentralizirano

podatkovno skladišče

Nepopolna proizvodna zgodovina o izdelkih

…različni pogledi na optimizacijo proizvodnje…

Procesni inženir

Operater

Vodjaproizvodnje

Vzdrževalec

Neprekinjeno moram razvijati stabilnost procesa – npr. vedno potrebujem podatke o trenutnem procesu v povezavi s produktom

Ves čas moram vzdrževati opremo -npr. neprestano spremljam alarme

Vseskozi moramoptimizirati pretok in izkoriščenost opreme -pregled nad trenutnimstanjem opreme

S katerim materialom začnem na katerem strojus katero recepturo, katero kosovnico?

Energetski menedžer

Ves čas moram iskati prihranke pri energiji - npr. spremljanje anomalij pri porabi energentov

Upravljanje proizvodnje – ISA-95 standard

Informacijski sistem za upravljanje finančnih tokov in proizvodnih virov

Časovni okvir: Mesec, teden, dan, izmena

Informacijski sistem za celostno upravljanje in obvladovanje procesov v proizvodnji

Časovni okvir: Izmena, ura, minuta, sekunda

MES zapolni vrzel med dolgoročnim načrtovanjem na ravni podjetja in sistemi za upravljanje proizvodnih procesov.

Podsistemi za upravljanje in senzorika (SCADA, PLC)

Časovni okvir: Sekunda, milisekunde, mikrosekunde

MES definicija po standardu ISA-95

ERP / MRP II

Zbiranjepodatkov

Analiza

Izvrševanje

Odprema

Upravljanje s sredstvi

Sledenje

Detajlnoplaniranje

Definiranje

Proizvodnja

Planiranjeproizvodnje

Skenerji, CNC, PLC, DCS, SCADA, PC, HMI …

Učinkovitostproizvodnje

Proizvodnazmogljivost

Definicijaproizvodnje

PlaniranjeIzvrševanjeMonitoring

ISA-95 funkcije na nivojunadzora proizvodnje

Vitka proizvodnja

• Optimizacija pomeni sinhronizacijo4M-jev…– Man (Operater)

– Machine (Proizvodna oprema)

– Material (Surovine)

– Method (Proces, Recept, itd.)

• Izboljšanje produktivnost

– Kje so ozka grla?

– Kakšna je izkoriščenost opreme?

– Pareto analiza izpadov, alarmov, izmeta,itd.

Primer:

Arhitektura sodobnega sistema za upravljanje proizvodnje

Other IT ApplicationsEnterprise Resource Planning (ERP)

Customer Business Logic - Script Engine & Synapse API

Versioning Release/Change Mgmt. User Access Management Reporting

Equipment Integration

Equipment 1 Equipment 2 Equipment n

Lin

e C

on

tro

l

Barcode Scanner User Terminal User Terminal

SECS/GEM XML, etc.DB, File

Graphical User Interface

Manufacturing Execution System (MES)

Product Management

Tracking Management

Factory Visualization

EnergyManagement

Maintenance Management

Experiment Management

Resource Management

Material Management

Recipe Monitoring

Order Management

Skill & Shift Management

Advanced Planning & Scheduling

Učinkovitost proizvodnje

• Katero orodje/delovno mesto predstavlja ozko grlo?

Pareto analize

• Hitra identifikacija vzrokov za težave– Analiza vzrokov za izmet

– Analiza alarmov

Vzdrževanje opreme

• Več načinov vzdrževanja opreme– Konstanten časovni interval

– Časovni interval določa število ciklov/izdelkov

– Prediktivno vzdrževanje• Identifikacija možnih parametrov za „prstne

odtise“

• Sinhronizacija časa zajema podatkov

• Detekcija in eliminacija slabih meritev

• Zaznavanje trendov

• Ponovna določitev „prstnih odtisov“ in mej obratovanja po izvedenih vzdrževalnih delih

Pametna proizvodnja in energetika

• Prihranki mogoči tako na strani porabe kot tudi nakupa električne energije

• Kako privarčevati pri nakupu električne energije?– Liberalizacija in deregulacija trga -> Visoka volatilnost cene energentov na trgu

Volatilnosti cene energentov na trgu, zaradi deregulacije in liberalizacije trga, prinaša nova tveganja za poslovanje energetsko intenzivnih podjetij.

!

Vir: Hupx

Pametna proizvodnja in energetika

• Vzrok za nastanek tveganj so negotovosti– Pri nakupu energentov nastopata dve negotovosti

– Količinska negotovost (notranji dejavniki)• Natančnost napovedi odjema

• Človeški faktor

• Nepredvidene okvare

– Cenovna negotovost (zunanji dejavniki)• Volatilnost cene na trgu

• Neobveščenost o ceni

• Nepoznavanje vplivnih dejavnikov

Tveganja obvladujemo s sistematičnim zbiranjem in obdelavo podatkov!

!

Kako obvladovati tveganje?

Plan

Do

Check

Act

• Načrtovanje porabe energentov na podlagi zgodovinskih podatkov in predvidenega obratovanja v prihodnosti.

• Izdelava strategija nakupa energentov glede na trenutne razmere na trgu in predvidene trende.

• Povezava med zakupljeno proizvodnjo in nakupom energentov –načrtovanje dobička.

• Spremljanje cen energentov na trgu.• Simulacija vpliva profila porabe na ceno dobavljene energije –

optimizacija proizvodnega procesa.• Nastavitev alarmiranja odgovornih o prekoračitvi zastavljene cene

energentov na trgu.

• Validacija računov – odstopanja dobavljene energije od zaračunanih količin.

• Integracija z EMS sistemom.• Spremljanje vseh merilnih mest – podpora za več proizvodnih

lokacij.

• Uvajanje postopkov ob anomalijah (CAP - Corrective Action Plan).• Nenehno spremljanje dogajanja na trgu z energenti –pridobivanje

ekspertnih znanj znotraj podjetja.

Pametna proizvodnja

InFrame Synapse MES & EPS 2.0

Filebased-Interface /

PLC Connect

Proizvodna linija

Podatkovna baza

Filebased-Interface /

PLC Connect

Filebased-Interface /

PLC Connect

Filebased-Interface /

PLC Connect

Vizualizacija podatkov in poročanje

Centralizirano podatkovno

skladišče Optimizacija

procesov

Vrednotenje profila odjema &

alarmiranje

Vizualizacija podatkov in poročanje

Zajem podatkov

PDF, XML, Excel,

webscraping

Sledenje in spremljanje proizvodnje

Zbirke podatkov

Hvala za vašo pozornost!

Dušan Božič