Coleta de dados de fabricação:impulsionando a otimização do chão de fábrica

Big data e manufatura andam de mãos dadas porque muito do que acontece em um negócio de manufatura é mensurável e pode ser otimizado. Os fluxos de dados estão aumentando em tamanho, relevância e número à medida que a maioria dos fabricantes migra para os poderosos recursos, previsões e insights que os dados do chão de fábrica podem desbloquear para seus negócios.

Mas o verdadeiro valor dos dados só pode ser acessado se os fabricantes puderem desenvolver com sucesso uma cultura e implantar uma infraestrutura que suporte a coleta automatizada em tempo real de dados de chão de fábrica. Eles poderão experimentar a criação rápida de valor e melhorar imediatamente a produtividade. Eles também permitirão casos de uso ainda mais avançados com base em volumes maiores de dados, mais fontes de dados e automação.

Por que a coleta de dados é tão importante para os fabricantes?

Em uma palavra:visibilidade. Ao coletar dados de chão de fábrica, os fabricantes são mais capazes de medir, entender e otimizar a produção. Com os dados corretos de chão de fábrica à sua frente, para tomar decisões baseadas em fatos. É por isso que é extremamente importante ter dados de produção precisos e em tempo real democratizados para todas as partes interessadas.

• Os operadores podem usar interfaces em máquinas que exibem o status das máquinas, contagens de peças ou outros KPIs para garantir que estejam atingindo as metas de produção.
• Os gerentes de fábrica podem usar painéis de produção visíveis para ver onde os operadores precisam de suporte ou quando as máquinas estão inoperantes.
• Os engenheiros podem usar dados agregados de chão de fábrica para identificar gargalos e ajustar os processos de acordo.

Tudo isso faz parte de uma jornada de avanço para os fabricantes. À medida que se tornam mais "dados maduros", eles podem começar a conduzir casos de uso ainda mais avançados com seus dados além da simples coleta e visibilidade de dados. Chamamos isso de "jornada de análise de fabricação" e a exploramos ainda mais em um eBook abrangente sobre análise de fabricação.

Como muitos fabricantes ainda não coletam dados (ou usam apenas sistemas manuais), a implantação de soluções que permitem monitorar e coletar dados do chão de fábrica em tempo real é uma grande vantagem competitiva. Isso não apenas pode ajudar a conquistar os clientes, mas também cria uma operação mais enxuta, enraizada em uma tomada de decisão eficaz orientada por dados.

Os benefícios da coleta de dados de fabricação

Os benefícios da coleta de dados de chão de fábrica são multifacetados para os fabricantes modernos. Embora não seja uma lista exaustiva, os adotantes de estratégias orientadas por dados podem ver benefícios na forma de:

• Redução significativa no tempo de inatividade ao entender e mitigar os motivos mais flagrantes de inatividade com feedback imediato.
• Otimizando a eficiência e a produtividade no chão de fábrica reduzindo os gargalos de produção.
• Um programa de manutenção mais forte baseado em notificações em tempo real e condições da máquina.
• Redução de custos para a cadeia de suprimentos com previsão de demanda mais precisa, pontuação de fornecedores, redução de desperdício e otimização de armazém.
• Produtos de alta qualidade que se alinham melhor aos desejos e necessidades dos clientes com base em como os produtos são usados ​​em um cenário do mundo real.

Você precisa de coleta de dados de chão de fábrica para rastreamento de produção?

Sem a coleta de dados da loja e a entrada de dados da loja, não haveria rastreamento de produção. Uma contagem cumulativa de peças de primeira qualidade ou outros números agregados amplos e independentes não constitui rastreamento de produção. Os dados devem ter pontos de dados suficientes para analisar a taxa de produção, eficiência, diferenciais de horas extras e turnos, custos de manutenção, etc.

E essa análise deve ser capaz de analisar o fluxo de trabalho dos pedidos em todo o chão de fábrica em um nível holístico. Mesmo que seja coletado manualmente, erros de entrada de dados são comuns. Dados precisos são essenciais para rastrear a produção se o objetivo for melhoria de processo, eficiência ou economia de custos. Os tipos de coleta de dados para rastreamento de produção podem incluir:

• Tempo de inatividade – O tempo de inatividade por atolamentos, limpeza, pequenas lentidão, paradas e outros motivos podem ser registrados pelos operadores ou rastreados usando o software de rastreamento de produção. No caso deste último, a precisão do tempo de inatividade é otimizada - eliminando arredondamentos, erros humanos ou eventos de inatividade esquecidos. O software também permite a categorização de tipos de paradas.
• Alterações – As trocas também podem ser gravadas manualmente. Mas as trocas monitoradas pelo software de rastreamento são excelentes pontos de análise que reduzem significativamente o tempo de troca para novas configurações.
• Detalhes de manutenção – Assim como categorizar o tempo de inatividade, o software ajuda a rastrear os tipos de paradas de manutenção, ordens de serviço e suas causas potenciais. Isso pode reduzir os custos e permitir que as empresas estabeleçam manutenção preditiva ou prescritiva com base em dados precisos em tempo real.
• Peças de primeira qualidade – Um elemento básico de rastreamento de produção. Sem saber o que é produzido de primeira qualidade, as empresas não podem saber onde estão cumprindo pedidos para entrega dentro dos prazos cotados. O rastreamento da produção com software garante que essas contagens sejam precisas e os pedidos sejam atendidos corretamente.
• Sucata – O desperdício é uma grande preocupação para os fabricantes. Mas os sistemas manuais perderão peças de sucata ou documentarão os motivos errados. O software de rastreamento de produção pode rastrear o número e o tipo de defeitos para que a análise possa ser feita para buscar melhorias. Ele também pode capturar retrabalho, tempo de retrabalho e tarefas associadas.
• Inventário de WIP – A precisão do inventário é fundamental na fabricação, mas muito material pode ficar “invisível” uma vez entregue ao chão de fábrica. A coleta de dados de rastreamento de produção para o movimento e o status do WIP é importante para entender a eficiência geral.
• Desempenho a programar – A coleta de dados precisa é necessária para o rastreamento da produção para entender onde as ordens de produção estão em relação aos seus tempos de execução programados e analisar a progressão do trabalho. Se ficar fora de ordem, as solicitações do cliente podem não ser concluídas dentro do prazo de entrega cotado. A coleta de dados de chão de fábrica oferece um histórico de produção detalhado e ajuda os gerentes a manter a produção no caminho certo para atender aos prazos de entrega estabelecidos.

A coleta de dados de chão de fábrica é essencial para o rastreamento da produção. A entrada manual de dados é possível, mas há sérias desvantagens, incluindo erro humano, viés de erros de entrada de dados e falta de confiança em tempo real. Uma visão do chão de fábrica contribui para uma melhor tomada de decisão. O software de rastreamento de produção usa coleta de dados em tempo real e análises poderosas para analisar o sistema de produção e eliminar essas desvantagens.

Técnicas para coletar dados do chão de fábrica

Com tantas fontes de dados em potencial, os fabricantes costumam usar uma variedade de técnicas de coleta de dados. Alguns deles incluem:

• A integração de sensores de IoT (Internet das Coisas) é usada para conectar diferentes equipamentos e sistemas para levar as informações certas às pessoas certas, no momento certo, com a percepção certa do chão de fábrica.
• A integração do CLP (Controlador Lógico Programável) serve para medir e controlar as etapas do processo de produção.
• A integração do sistema Line HMI (Human Machine Interface) (como terminais de loja individuais, como telas sensíveis ao toque montadas em equipamentos de chão de fábrica) permite a adição de contexto humano aos dados.
• Sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) para controlar as operações em um sentido abrangente.
• CNC e outras integrações de máquinas (modelos novos e legados) para acompanhar o desempenho e a integridade da produção da máquina.

A abordagem MachineMetrics

MachineMetrics utiliza muitas metodologias diferentes para coleta de dados de chão de fábrica de máquinas. A forma como realizamos a coleta de dados precisa depende inteiramente dos recursos e limitações exclusivos de cada máquina em um chão de fábrica. Idade, controle, fabricação e modelagem são fatores que influenciam as capacidades de uma máquina e o desempenho do chão de fábrica.

Consideramos as informações do controle da máquina a melhor fonte de dados de produção para fornecer uma visão do chão de fábrica. Ainda assim, percebemos também a importância do contexto humano. Os dados da máquina por si só não podem contar a história completa do desempenho da produção, então colocamos em camadas os dados dos operadores registrados por meio de uma interface de tablet em cada máquina.

Isso dá aos operadores e gerentes uma visão mais clara do desempenho da produção. Eles não apenas saberão o tempo de inatividade experimentado, mas também 'saberá o motivo pelo qual as máquinas caíram .

Não só haverá uma taxa de refugo precisa, mas eles 'conhecerá os motivos comuns para peças de sucata . Eles também eliminarão tarefas extremamente tediosas, melhorarão o desempenho de ativos fixos valiosos e obterão um ROI mais alto com uma implementação econômica.

Essa camada adicional de dados operacionais fornece uma solução abrangente. Ele fornece aos líderes de manufatura os dados adicionais de insights do chão de fábrica para ajustar processos, eliminar atividades não produtivas e tomar decisões que impactam positivamente a produtividade.

Fabricação de software de coleta de dados

A coleta manual de dados de chão de fábrica não o levará ao nível necessário para competir na fabricação moderna. Você não pode coletar manualmente os tipos e níveis de dados de chão de fábrica necessários para obter os benefícios que discutimos até agora. Seria impraticável que seus funcionários gastassem tanto tempo rastreando manualmente contagens de peças, motivos de inatividade e outros pontos de dados de chão de fábrica. Os dados brutos do chão de fábrica também seriam quase inutilizáveis ​​e severamente atrasados.

Seria necessário um esforço ainda maior dos funcionários experientes em dados para compactar manualmente a coleta de dados do chão de fábrica calculando as principais métricas, desenvolvendo relatórios e compartilhando a coleta de dados do chão de fábrica com todas as partes interessadas.

Um sistema que pode coletar, contextualizar e compartilhar automaticamente informações de fabricação para que seus funcionários possam se concentrar na tomada de decisões é um cenário muito melhor.

Os requisitos que você deve procurar em um sistema construído para coleta de dados de fabricação incluem:

• Coleta de dados de chão de fábrica em tempo real por meio da borda. Isso pode simplificar a captura de dados e ajudar a gerenciar tarefas automatizadas que precisam ocorrer o mais próximo possível do tempo real, como desligamentos de segurança, que não têm tempo de ir para a nuvem e voltar.
• Uma plataforma em nuvem para coleta e processamento de dados de chão de fábrica. Isso permite que você utilize recursos poderosos por uma fração do custo de compra do mesmo equipamento para armazenar e analisar dados em um nível mais profundo. Isso inclui ferramentas como aprovações de supervisor baseadas em exceções, links para sistemas de folha de pagamento e regras de folha de pagamento configuráveis, gerenciamento de registros de qualidade, relatórios de exceções, relatórios em tempo real, custos trabalhistas e outros relatórios detalhados para uma melhor tomada de decisão.
• Integração da máquina via PLC ou E/S. Isso ajuda a coletar dados da máquina com precisão e rapidez de uma maneira que não está sujeita a erros ou a necessidade constante de ajustes como alguns sensores.
• Integração com outros softwares de manufatura, como o Sistema de Execução de Manufatura (MES), sistema ERP, CMMS, etc.
• Capacidade de conexão com sensores para garantir que os dados possam ser coletados de uma variedade de ativos, incluindo equipamentos legados.
• Recursos de coleta de dados de alta frequência para aproveitar como entradas para séries temporais ou modelos de aprendizado de máquina para impulsionar casos de uso preditivos avançados.

Saiba como você pode usar as soluções plug-and-play da MachineMetrics para coletar dados de produção com facilidade e obter visibilidade e controle instantâneos do chão de fábrica.

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