Manutenção produtiva total e IoT industrial

À medida que a Indústria 4.0 continua a amadurecer em empresas de manufatura globalmente, muitos assumem que novas tecnologias substituirão metodologias antigas para estimular melhorias contínuas em eficiência e produção. E embora esse possa ser o caso de alguns aplicativos, também é verdade que essas novas tecnologias podem complementar as práticas existentes.

Uma dessas metodologias que se alinha excepcionalmente bem com as ofertas de valor dos aplicativos de IoT Industrial é a Manutenção Produtiva Total (TPM). Construído sobre a base 5S popularizada pela metodologia lean, o Total Productive Maintenance é um modelo de manutenção que ajuda a aliviar o tempo de inatividade e melhorar a produção. Neste modelo, o tempo de inatividade para manutenção é incluído na fabricação como parte da programação de fabricação. Operadores e técnicos, aqueles mais familiarizados com o equipamento, são responsáveis ​​por alguns aspectos da manutenção regular e preventiva como parte de suas responsabilidades.

Oito Pilares do TPM

A Manutenção Produtiva Total visa melhorar a produtividade, eficiência e segurança, ao mesmo tempo em que cria uma cultura que inclui manutenção básica em procedimentos operacionais padrão para a equipe de linha. Esta é composta por oito pilares de atuação:

• Manutenção Autônoma – Os operadores monitoram a condição de suas estações de trabalho.
• Melhoria de processos e máquinas – Leads e operadores coletam informações e priorizam as tarefas de manutenção.
• Manutenção preventiva – Os operadores realizam tarefas básicas de manutenção preventiva.
• Equipamento inicial Gerenciamento – Líderes e operadores avaliam proativamente novos componentes e relatam registros de manutenção usando o gerenciamento antecipado de equipamentos.
• Gerenciamento da qualidade do processo - As ideias de melhoria da qualidade emanam de responsabilidades compartilhadas de operação e manutenção.
• Trabalho administrativo – Os resultados baseados em dados são compartilhados com leads e operadores.
• Educação e treinamento - A melhoria contínua leva à educação contínua de operadores e leads.
• Segurança – O desempenho aprimorado do equipamento proporciona um ambiente operacional mais seguro.

Alinhando o TPM com a IoT industrial

Então, como a Manutenção Produtiva Total se alinha com as ofertas de valor da IoT Industrial? Em vez de ser uma metodologia em desacordo com a nova tecnologia, é fácil ver que programas como o Total Productive Maintenance são quase feitos sob medida para IIoT. Uma plataforma de IoT industrial forte e abrangente oferecerá várias coisas:

• Primeiro, 'ofereceremos dispositivos na forma de sensores, sensores de temperatura, sensores de desgaste e outros equipamentos que podem ser instalados em qualquer máquina, independentemente da idade . Isso traz todos os equipamentos de uma fábrica para o ecossistema de coleta completa de dados. Esse ecossistema inclui dispositivos de ponta de última geração para simplificar a conectividade IoT em tecnologias Ethernet, Wi-Fi e celular. Conectar-se diretamente a PLCs de equipamentos permite que equipamentos legados ainda mais antigos sejam colocados em linha para captura de dados.
  
  
• Segundo, uma plataforma IIoT oferecerá visualização completa da fábrica . Muitos já ouviram falar da "Fábrica Oculta", onde eficiência e maior produtividade estão esperando para serem desbloqueadas. Essa eficiência é alcançada por meio da visualização de dados em tempo real e na ponta dos dedos dos operadores, técnicos, líderes e gerentes que precisam. Estima-se que a visualização sozinha pode aumentar a eficiência em até 20%. Essa visualização é capturada por painéis intuitivos, dinâmicos e personalizáveis ​​que exibem dados de produção e condições do equipamento. Essas mesmas visualizações de painel estão disponíveis por meio de tablets, telefones e outros dispositivos portáteis, permitindo a tomada de decisões quando necessário.

A visualização do chão de fábrica é importante em vários níveis da organização, de técnicos a gerentes de fábrica. forte>

• Terceiro, uma plataforma IIoT deve permitir o monitoramento completo das condições da máquina e aconselhar uma ação a ser tomada. Esse monitoramento é feito por meio de coleta de análise de dados. À medida que os dados de desempenho da máquina são coletados, eles podem ser usados ​​para analisar tendências históricas, entender o desempenho em tempo real e enviar notificações para que ações sejam tomadas.

Na MachineMetrics, o objetivo dos dados é fornecer a você visualização e análise em tempo real que se alinham totalmente com os três. E os dados são o que torna a MachineMetrics tão boa no que fazemos. A MachineMetrics ajuda os clientes a melhorar a eficácia geral do equipamento e a eficiência de fabricação e a identificar gargalos na produção, gerando valor por meio de análises. Essa melhoria gera valor por meio do uso de análises em toda a operação.

Benefícios do TPM

Um dos principais impulsionadores da Manutenção Produtiva Total é que ela usa a ferramenta de metodologia Lean do 5S. Ao criar um ambiente onde o local de trabalho é altamente organizado e procedimentos padronizados, segurança, qualidade, moral, manutenção e outros fatores-chave de desempenho são afetados.

• Menos detalhamentos – Os operadores não são apenas responsáveis ​​por monitorar a condição de seus equipamentos, mas também têm o poder de realizar reparos de manutenção autônomos que tradicionalmente eram reservados aos técnicos de manutenção. Com base em outro pilar da Manutenção Produtiva Total, porque o equipamento é avaliado proativamente pela equipe de manutenção e pelos operadores, há mais espírito de colaboração e uma compreensão mais profunda das funções do dia-a-dia e dos possíveis problemas que o equipamento encontrará. Esses esforços combinados resultam na capacidade de desenvolver manutenção preditiva que resulta em menos avarias.
• Um local de trabalho mais seguro – Outros pilares da Manutenção Produtiva Total trabalham juntos para criar um ambiente de trabalho mais seguro. Como a segurança é uma prioridade em toda a instalação, a conscientização sobre os riscos potenciais à segurança é aumentada. Essa conscientização continua na educação e treinamento, onde eles podem ser incorporados a quaisquer esforços de melhoria contínua organicamente, tornando-se parte da cultura.
• Melhor desempenho geral – À medida que a Manutenção Produtiva Total começa a impactar os esforços de manutenção e reduzir as avarias, o moral aumenta positivamente e a colaboração cria um ambiente de equipe. A educação e o treinamento e o foco na manutenção da qualidade contribuem para isso. A eficiência geral da operação é significativamente melhorada. A Manutenção Produtiva Total pode ser medida usando cálculos de Eficácia Geral do Equipamento (OEE) para estabelecer métricas que mostram o sucesso e a melhoria dos esforços. Equipamentos e processos com baixo desempenho são rapidamente identificados e encaminhados à equipe para consideração usando os princípios do TPM.

Como implementar a manutenção produtiva total (TPM)

O TPM usa as ferramentas da metodologia Lean do 5S e muitas vezes pode ser parte de uma implementação Lean. Também pode ser usado para a implantação de IIoT e monitoramento de fábrica. Ambos exigem o compromisso de realizar a Manutenção Produtiva Total como um processo de melhoria cujo objetivo é ser incorporado à cultura da empresa. Há cinco etapas básicas para a implementação do TPM.

Etapa 1:identifique uma área piloto

Uma área piloto dá à equipe TPM algo para usar como campo de testes. Ele constrói a adesão dos funcionários e permite que eles vejam os benefícios no trabalho. A adesão é alcançada mais facilmente se a equipe de implementação incluir membros da equipe de muitas funções e níveis hierárquicos diferentes.

A escolha de uma área piloto incluirá, obviamente, equipamentos específicos. Um truque bem-sucedido é encontrar uma melhoria óbvia e imediata para obter uma "vitória da equipe". Essa vitória não examina totalmente o processo, mas cria confiança no sucesso. Também torna mais fácil para os funcionários verem o caminho para áreas de melhoria mais desafiadoras.

Outra forma de escolher o equipamento para melhoria é escolher um gargalo. Esse gargalo pode envolver vários equipamentos e pode resultar em algum tempo de inatividade inicial. Mas ao focar em uma área onde a produção "sempre" trava, os benefícios podem ser maiores.

A maneira final de selecionar uma máquina piloto é focar no equipamento que sempre parece ter o maior tempo de inatividade para manutenção. Pode ser uma máquina legada ou com menos horas de execução e treinamento. Mas é a dor de cabeça que todos vão gostar de resolver.

Etapa 2:restaure o equipamento para a condição operacional principal

Altamente ancorado no 5S está a restauração da eficácia do equipamento à sua condição operacional principal. Antes de um programa TPM, operadores, técnicos e equipe de manutenção podem ter criado anos de "soluções alternativas" para resolver problemas reais e percebidos. Ao implantar a ferramenta 5S no próprio equipamento, ele volta à condição de pico.

As etapas para facilitar esse processo incluem fotos de antes e depois. Também requer a remoção de ferramentas, equipamentos e suprimentos em excesso não necessários para a operação diária.

Organizar as ferramentas em caixas de sombra ou chicotes suspensos e limpar a área ao redor da máquina também são importantes. E a partir disso, logs 5S formais devem ser adicionados com uma etapa de auditoria adicionada aos SOPs de produção para garantir que o esforço permaneça em vigor ao longo do tempo.

Etapa 3:medir o OEE

A eficácia geral do equipamento (OEE) é uma ótima ferramenta para estabelecer uma métrica de desempenho e definir metas para melhorias. OEE não é uma métrica. Ele pode ser calculado com fórmulas para medir qualidade, desempenho ou disponibilidade.

As metas estabelecidas da equipe de TPM determinarão qual ou qual combinação de métricas usar.

O rastreamento de OEE é uma ótima maneira de estabelecer insights orientados por dados que podem ajudar a informar gerentes e tomadores de decisão sobre metas futuras para projetos de automação de fábrica e implantações de IIoT. Ele permite que as empresas avaliem e vejam o progresso do TPM à medida que as métricas se desenrolam ao longo do tempo. E isso ajuda a equipe a ver no que trabalhar para melhorar ainda mais.

Como o tempo de inatividade não planejado é o maior fator de baixa eficiência, recomenda-se um intervalo de duas a quatro semanas para obter uma visão clara das condições e problemas da equipe. Também ajuda a criar consenso para categorias de tempo de inatividade a serem usadas na automação futura no monitoramento da produção.

Etapa 4:resolva/reduza perdas importantes

Com uma quantidade confiável de pontos de dados ao longo do tempo para paradas não planejadas, a equipe pode começar a trabalhar em melhorias. A área mais óbvia a ser abordada é a maior fonte de tempo de inatividade não planejado na lista de categorias.

Aqui, outras ferramentas Lean e Six Sigma podem ser usadas, como diagramas espinha de peixe, gráficos de Pareto, etc.

A análise de causa raiz deve ser um componente vital das considerações. Ao analisar por meio de observação, evidências físicas e fotográficas e histórico de produção e comparando essas descobertas com possíveis causas, a causa raiz do problema pode ser determinada.

Depois que as alterações forem feitas, monitore e registre os resultados. Pode ser necessário executar o processo novamente se os resultados não funcionarem.

No entanto, também é aceitável executar o processo novamente para tentar alcançar níveis mais altos de melhoria para as mudanças que funcionaram.

Etapa 5:implementar a manutenção planejada

Uma vez que a mudança tenha sido validada como efetiva, ela pode ser implementada no plano de manutenção proativa.

Esta manutenção pode incluir monitoramento de calor e temperatura para equipamentos onde a causa raiz identificada falha de calor. Ou pode envolver análise vibracional para máquinas que foram submetidas a altas tensões ou forças de cisalhamento.

É também nesta fase que deve ser estabelecido o intervalo de manutenção. Esse intervalo deve ser baseado no tempo de execução e não nas datas do calendário.

E registros e gráficos devem ser mantidos para identificar intervalos realistas para substituição proativa de peças de desgaste ou estabelecimento de taxas de falhas previstas. Esses procedimentos, uma vez maduros, também podem ser adicionados a um programa de software IIoT de monitoramento de produção posteriormente para otimizar ainda mais o sistema.

Avançando

O TPM é diferente da manutenção preventiva tradicional. Em programas de manutenção tradicionais, uma lista orientada ao tempo é utilizada com base nas recomendações do OEM. Esse método de manutenção não leva em consideração materiais de produção que colocam uma pressão agressiva ou leve na confiabilidade ou condição do equipamento, o que significa que o equipamento funciona mal antes do esperado ou muito mais do que o esperado. Um adiciona custo na forma de avarias e o outro adiciona custo na substituição de peças que ainda estão em perfeitas condições de funcionamento. A MachineMetrics ajuda os clientes com aprendizado de máquina avançado, análises profundas e painéis intuitivos e personalizados que permitem que operadores, técnicos e gerentes atuem em tempo real em um nível anteriormente impossível.

A manutenção tradicional não é preditiva. Ele não tem a capacidade oferecida pela tecnologia IIoT de agendar a manutenção em conjunto com trocas ou outro tempo de inatividade programado para reduzir o tempo de inatividade geral. E sendo baseada em matriz em vez de baseada em análise, a manutenção tradicional depende de um tempo pré-definido para realizar a manutenção. Já vimos isso várias vezes na MachineMetrics. Nosso software traz os benefícios da IoT Industrial para o chão de fábrica, permitindo que os clientes desenvolvam programas de manutenção dinâmicos e orientados por dados que economizam tempo e dinheiro.

Intuitivamente, a eficácia do TPM é possibilitada pelas ofertas de valor da IoT Industrial. Ao fornecer dados de desempenho e integridade da máquina, a IIoT permite a captura precisa e acionável de informações que possibilitam a plena realização do TPM. Ao fazer isso, o potencial da "Fábrica Oculta" é desbloqueado e o lean digital pode ser realizado por meio do uso da tecnologia IIoT, com base nos princípios lean.



Fonte da imagem do cabeçalho:Unsplash