MES systém v digitalizaci výroby elektrického nářadí Stanley Black&Decker

Nasazení MES systému ve společnosti Black & Decker (Czech) s.r.o. v Ústí nad Labem bylo vybráno za účelem posílení konkurenčního postavení společnosti na trhu a získání pozice vlajkové lodi ve výrobě profesionálního elektrického ručního nářadí značky Dewalt.
Výrobní závod byl otevřen v říjnu roku 2002 a postupně rostl a zaměstnával více jak 1000 zaměstnanců. Od svého založení si vybudoval významné postavení v rámci koncernu Stanley Black & Decker a zabezpečoval rostoucí objem výroby. V roce 2014 bylo zřejmé, že dalšího růstu objemu výroby a zároveň dosažení cílů neustálého snižování nákladů při zachování vysoké kvality nelze dosáhnout tradičními nástroji a přístupy k řízení výroby a je zapotřebí přejit na efektivní on-line řízení výroby. Bylo rozhodnuto implementovat MES systém a v po sobě jdoucích etapách digitalizovat jednotlivá výrobní oddělení od lisovny plastů přes CNC obrobnu až po finální montáž.

Klíčové atributy projektu

Zákazník		Black & Decker (Czech) s.r.o., Ústí nad Labem, ČR
Použité řešení		Act-in MES
Dodavatel		Act-in CZ, s.r.o.
ERP		SAP
Typ výroby		Diskrétní
Výrobní oblasti		Monitoring a řízení výroby, Správa údržby
Odvětví		Spotřební zboží, Elektronika a mechatronika, Kovovýroba, Plasty a guma
Integrace		Materiály, Číselník a stavy skladů, Kmenová data, Plán výroby, Dokumentace
Základní funkcionality		Řízení a monitoring výroby, Bezpapírová výroba, Zpracování procesních dat, Řízení údržby, Sběr dat ze strojů, Výkonnostní analýzy, Vizualizace výroby
Rok realizace		2014

Hlavní oblasti podpořené MES / MOM systémem

Sběr dat ze strojů

Sběr dat ze strojů je srdcem každého profesionálního MES / MOM řešení. Transformace z ručního sběru dat do on-line automatického sběru dat způsobila skutečnou revoluci v operativním, taktickém i strategickém řízení firmy. Podle typů připojovaných strojů a výrobních linek byla zvolena nejvhodnější technická varianta od připojení PLC a čtení datových bloků, přes připojení výstupních signálů v řídících rozvodech strojů až po připojení senzorů. Mezi připojovanými stroji byly například lisy značek Engel a Krauss Maffei, nebo CNC obráběcí stroje značek Mazak a Mikrosa společně s řadou specializovaných výrobních linek. Požadovanou vysokou míru spolehlivosti a přesnosti sběru dat zajišťují průmyslové prvky pro zpracování a přenos dat na server.  

Bezpapírové řízení výroby

Moderní dotykové terminály ergonomicky umístěné na pracovištích a u strojů snížili administrativní náročnost vyplňování a zpracování mnoha papírových formulářů a průvodek, snížili chybovost při jejich vyplňování a zpracování a poskytli operátorům, seřizovačům, mistrům, plánovačům a vedení společnosti včasné, aktuální a platné informace pro mnohem efektivnější řízení výroby. Operátoři mají přehled o plánu vyráběných produktů, mají k dispozici výrobní dokumentaci, včetně dokumentace pro kontrolu kvality výrobků, nebo údržbu a seřizování strojů či úklid pracoviště dle standardů 5S a TPM. Mají přehled o vlastním plnění plánu výroby, dodržování technologických norem, dosahované efektivitě OEE, prostojích, rychlosti a kvalitě. Mohou odvádět výrobu, zadávat důvody prostojů, důvody neplnění časových norem, nebo počty a důvody vyřazených neshodných kusů. Mohou rovněž zadávat zjištěné abnormality nebo automaticky nahlásit poruchu stroje nebo formy na údržbu nebo nástrojárnu, která zpětně na terminálu, telefonu nebo tabletu zadává informace o odstranění závady. Všechny informace se zaznamenávají a vážou na jména přihlášených operátorů, seřizovačů a údržbářů a umožňují vyhodnocování výkonosti dle jednotlivců, týmů a směn, výrobků, strojů a pracovišť.      

Monitoring a řízení výroby

Monitoring výroby poskytuje všem pracovníkům přesný a aktuální obrázek o dění ve výrobě a umožňuje jim rychle a pružně reagovat na vzniklé situace a zároveň přesně plánovat následující činnosti pro maximálně efektivní průtok výroby. Vedoucí každé dílny zodpovědný za efektivitu a kvalitu práce svých podřízených, efektivitu využití jemu svěřených výrobních prostředků, eliminaci plýtvání a plnění výrobního plánu má na svém monitoru nebo tabletu a telefonu aktuální data o stavu všech sledovaných indikátorů a může tak okamžitě reagovat a přijímat rozhodnutí a řídit další činnosti s maximální efektivitou. Účinnost přijatých opatření může následně opět vyhodnocovat v reálném čase a porovnávat výsledky s minulými obdobími a predikovat další vývoj. Přijatá rozhodnutí jsou okamžitě sdílená s dalšími pracovníky, kteří tak mohou v reálném čase rozhodnutí okamžitě implementovat.    

Správa forem

K zajištění hladkého průběhy výroby v oddělní lisovny plastů je klíčová péče a příprava forem. K základním údajům o formách jsou v systému přiřazované údaje o počtu cyklů a o provedené údržbě. Informace o stavu forem a jejich údržbě jsou součástí pravidelných výrobních porad.

Řízení údržby

Veškeré stroje a zařízení, které má oddělní údržby na starost jsou zaevidovány v modulu na řízení údržby. Karty strojů a pasporty nesou informace o svých vlastnostech, parametrech, dodavatelích a umístěních, stavu a životním cyklu. K nim jsou navázaná všechna hlášení poruch a požadavků na údržbu, všechny pracovní příkazy plánované preventivní údržby i operativní korektivní údržby, všechna technická dokumentace a náhradní díly. Systém sleduje proces od vzniku požadavku nebo nahlášené poruchy, přes jeho převzetí údržbářem, příchodu k poruše, odstranění poruchy, vyskladnění náhradního dílu a provedení záznamu o důvodech a příčinách poruchy. Preventivní opatření pro snižování poruchovosti strojů a neplánovaných prostojů jsou implementovaná ve formě plánu preventivní údržby, který údržbářům automaticky hlídá termíny a generuje pracovní příkazy. Systém rovněž plánuje a generuje pracovní příkazy pro pravidelnou údržbu operátorům při předávání směn, které jim zobrazuje na výrobních terminálech a zpětně zaznamenává potvrzení provedené údržby, včetně zjištěných abnormalit. Díky integraci se systémem SAP mají pracovními údržby aktuální data o skladových zásobách náhradních dílů a mohou spolehlivě zaznamenávat informace o jejich použití a optimalizovat výši skladových zásob a zkracovat čas potřebný pro údržbu a odstraňování závad. Přirozenou součástí systému jsou žádanky/objednávky na náhradní díly a přehled o stavu jejich plnění. Do systému jsou zapojeni všichni vedoucí linek a operátoři, kteří při vzniku poruchy ze svých terminálů zadávají do systému hlášení a mají rovněž on-line přehled o jejich plnění. K řízení údržby v reálném čase rovněž přispívá vizualizace požadavků na velkoplošných obrazovkách a rovněž na mobilních telefonech a tabletech údržbářů.

Vizualizace výroby

Vizuální management patří k základním prvkům systému řízení společnosti Black&Decker. I v tomto ohledu umožnil MES systém společnosti veliký posun vpřed v rozdílu mezi časově náročným a nepřesným ručním sběrem dat a tiskem a udržováním neaktuálních dat a grafů na nástěnkách, a systémem automatického sběru dat a jejich zobrazováním na velkoplošných obrazovkách v digitální podobě a v reálném čase. Každá dílna nebo výrobní linka má vlastní vizualizaci dle svých potřeb, z nichž bývá nejčastější vizualizace stavu stroje, plnění plánu výroby, dosahované efektivity OEE, plnění časové normy, dosahované kvality FTP nebo aktuálního počtu pracovníků na lince s přepočtem normy. Mezi dalšími vizualizovanými informacemi můžeme vidět například stav energií, stav materiálových zásob nebo stav hlášených poruch. Kromě vytvořených vizualizací dodavatelem systému má společnost Black&Decker možnost si i sama vizualizace upravovat nebo vyvářet zcela nové vlastní vizualizace v uživatelském grafickém editoru.       

Výkonnostní analýzy

Na efektivní digitální transformaci každodenní operativní práce na dílnách navazují vedoucí pracovníci i v oblasti taktických a strategických plánů a rozhodnutích. Modul pro analýzu výkonnosti poskytuje detailní analýzy ze všech hlavních pohledů na výrobní procesy a přehledně ukazuje příležitosti ke zlepšení jak v krátkodobém, tak střednědobém a dlouhodobém výhledu. Od krátkodobých změn v organizaci pracovníků na pracovišti na základě výsledků posledních hodin a směny až po dlouhodobější opatření v kvalifikaci a počtu pracovníků, layoutu výrobních linek a pracovišť, layoutu logistických toků nebo investic do nových strojů a zařízení. Vysoká vypovídající hodnota těchto analýz je daná optimální šíří a skladbou sbíraných dat a logikou jejich vyhodnocování, která v případě společnosti Black&Decker kombinuje data o vyráběných produktech, o efektivitě výroby, o kvalitě výroby, o pracovnících a týmech podílejících se na jejich výrobě, o podmínkách za jakých byly vyrobeny a o technickém stavu a způsobilosti strojů na kterých byly vyrobeny. Výsledky analýz jsou uživatelům zobrazovány jak v interaktivním uživatelském prostředí systému, tak v podobě tiskových sestav a reportů, které si sami uživatelé mohou upravovat nebo si vytvářet vlastní reporty. Reporty mohou být systémem vytvářeny i automaticky a rovněž automaticky rozesílány příslušným uživatelům emailem.     

Dr. Lubomír Sláma