Vývoj koncepce zaměřené na data aneb Cesta ke snížení míry rizika

Pro mnoho organizací není snadné držet krok s neustále se vyvíjejícími trendy a technologiemi průmyslové digitalizace nebo inteligentní výroby. Většina výrobních společností investuje nemalé finanční prostředky do dlouhodobě fungujících zaběhnutých systémů a má k nim určitou osobní vazbu. Není divu, že rozhodování o dalším postupu a modernizaci nebo migraci systémů může být obtížné. Změna může být totiž poměrně náročná na realizaci.

Odpor ke změnám je důvodem, proč někteří výrobci stále provozují výrobní aktivity se starým a dosluhujícím zařízením. Kvůli omezeným zdrojům se snaží udržovat automatizovaná zařízení v provozuschopném stavu a na co nejvyšší úrovni, což může vést k problémům, jež ovlivňují spolehlivost, včetně neplánovaných odstávek a delších výpadků kvůli nedostupnosti náhradních dílů. Ovlivněny jsou rovněž produktivita, účinnost či síťová a kybernetická bezpečnost.

Aby výrobci mohli tuto situaci řešit, musejí nejprve pochopit, jaká automatizovaná zařízení jsou v závodě nainstalována a co je ve skladu pro podporu těchto zařízení. Toto počáteční posouzení bude zásadním prvkem, který bude sloužit jako základ, z něhož se budou odvozovat a rozvíjet strategie založené na datech získaných v rámci celého podniku.

Sběr fyzických a digitálních dat

Shromažďování počátečních vyhodnocovacích údajů je jednodušší, než by se mohlo zdát. Pracovníci mohou k tomuto procesu sběru dat využít stávající metodiky, a to buď ve fyzické, nebo digitální podobě.

• Fyzický sběr dat – Pracovník v terénu sbírá data ručně. Množství shromážděných údajů závisí na rozsahu zařízení a vyžaduje určitý rámec. Tento proces zahrnuje také sběr informací o náhradních skladových dílech, které jsou nezbytné pro podporu stávající instalované výrobní základny.
• Sběr digitálních dat – Tento koncept zahrnuje spuštění programu pro sběr dat v síti, který identifikuje a shromažďuje data z připojených zařízení. U této varianty může být rozsah dodán na klíč, protože na něj nemá vliv velikost provozu. Informace o náhradních dílech ve skladu se shromažďují ručně.

Po dokončení sběru dat, pokud je problémem nedostatečná šířka pásma, mohou konzultanti třetí strany (v rámci projektu zvyšování spolehlivosti) pomoci pracovníkům analyzovat data a vypracovat strategie pro zmírnění rizik, jako je řízení skladu, plánování oprav a budoucí modernizace.

Použití správné strategie pro snižování míry potenciálních rizik

Pro lepší přehled o rizicích, jež jsou spojena s provozem starších automatizovaných zařízení s končící životností, potřebuje výrobní personál získat jasnou představu o instalované základně v podniku. Jakmile je k dispozici přehled o stavu životního cyklu automatizovaných zařízení v rámci celého podniku, lze přijímat strategická rozhodnutí založená na datech a tím snižovat úroveň rizik.

Obrázek 2: Ve spolupráci s externími dodavateli technologií v podniku mohou výrobci vyjednat úroveň skladových zásob, aby zajistili dostatek náhradních dílů ve skladu i mimo něj

Správa zásob a provádění oprav

Výrobci, kteří se snaží prodloužit životnost starých a dosluhujících automatizovaných zařízení, se musejí spoléhat na ověřené zdroje zajišťující opravy porouchaných jednotek. Často se tak děje nahodilým způsobem s využitím několika nezávislých dodavatelů oprav smíchaných se službami výrobce originálního vybavení (OEM). Tento proces mívá transakční charakter a společnosti, které takto fungují, mohou být nespokojeny s cenou, kvalitou a dodacími termíny. Zajištění kvality má přímý vliv na neplánované prostoje a delší doba realizace opravy může mít za následek prodloužení odstávek, protože podnik čeká na opravu kritického dílu.

Přední společnosti na trhu se tímto procesem zabývají hlouběji a chápou jeho dopad na celý výrobní proces. Novější strategie mají zpravidla smluvní povahu, čímž se proces vzdaluje čistě transakčnímu charakteru. Ke dvěma z těchto strategií patří modely s fixně stanovenými výdaji a modely all inclusive:

• Model s fixně stanovenými výdaji – Výrobce si stanoví roční výdaje na opravy a vystaví objednávku v této výši. Všechny opravy se čerpají z nákupní objednávky, dokud není budget vyčerpán. Prostředky je možno použít na všechny opravy a lze je do nákupní objednávky doplnit, pokud jsou vyčerpány před koncem období.
• Model all inclusive – Výrobce a dodavatel třetí strany se dohodnou na roční částce na základě specifikovaného seznamu materiálů (kusovníku). Tato částka pokrývá všechny opravy dle kusovníku bez ohledu na objem. Výrobce je po dobu trvání smlouvy chráněn před neočekávanými náklady.

Přestože správná politika oprav může mít pozitivní vliv na snížení míry rizika, neměla by být považována za jediné řešení pro zavedení komplexní strategie zmírnění rizik. V kombinaci se strategií skladových zásob se dopad strategie týkající se oprav zvyšuje. Obě strategie mohou společně pozitivně ovlivnit chod podniku, neboť pomohou zkrátit prostoje a střední dobu do opravy (MTTR) v případě výskytu poruch.

Ve spolupráci s externími dodavateli technologických zařízení mohou výrobci vyjednat úroveň zásob, aby zajistili dostatek náhradních dílů, a to buď ve skladu, nebo na externím místě, případně v obou lokalitách. Množství se řídí instalovanou základnou, kritičností operací, které automatizace podporuje, a dostupností konkrétního dílu.

Například pokud má závod 100 jednotek konkrétního výrobního čísla, pak by sklad potřeboval přibližně 10 jednotek pro podporu instalované základny, případně 15 u kriticky důležitých aplikací. Zásoby nacházející se mimo podnik mohou být zabezpečovány pouze pro potřeby konkrétního podniku, čímž je zajištěna dostupnost v případě jejich nutnosti.

Společnosti mohou také doplnit provádění tohoto procesu o prostředky na daném místě, které pomohou proces řídit a zajistí dosažení požadovaných výsledků. Aby bylo možno dosáhnout nejlepších výsledků, vyžadují strategie oprav i skladových zásob důkladnou znalost automatických zařízení instalovaných v závodě.

Kombinace těchto strategií umožní podniku anebo provozu prodloužit životnost instalovaných základních provozních zařízení. Výhody správně prováděných opatření znamenají zkrácení doby odstávek, snížení střední doby do opravy a redukci nákladů na údržbu, opravy a provoz díky zajištění správného množství náhradních dílů, které jsou k dispozici v případě potřeby dle kritéria kritičnosti.

Jakmile společnosti porozumí rizikovému profilu z hlediska končící životnosti a budou mít dostatek informací o dosluhující automatizační technice používané ve výrobě, mohou využít cloudové technologie k prohlížení, analýze a využívání dat. Tyto poznatky o datech mohou také sloužit k dalšímu řízení strategie snižování rizik, jako je řízení zásob, plánování oprav či modernizace.

Obrázek 3: Správné množství náhradních dílů je rozhodující pro prodloužení životnosti instalovaných výrobních zařízení a pro udržení provozu v chodu

Strategie plánování projektu modernizace

Díky kombinované strategii řízení zásob a oprav mohou výrobci krátkodobě odložit modernizaci instalované technologické základny. Cloudový portál jim umožňuje každodenní správu, která pomáhá prodloužit použitelnost dosluhujících technologií.

Odklad modernizace však nemůže a neměl by být neomezený. Dosluhující a zastaralé automatizační systémy a technologie postrádají výkonnostní, bezpečnostní a kybernetické funkce současné nabídky produktů na trhu.

Technologický pokrok nelze zastavit a výrobci, pokud chtějí na trhu uspět, se musejí vyvíjet také. Společnosti by měly začít plánovat vlastní projekt modernizace a uvědomit si, že ve většině případů potečou finance do více projektů v průběhu několika let, což vyžaduje schválení kapitálových výdajů. Partner třetí strany specializující se na technologie a řešení může společnostem pomoci stanovit priority a naplánovat tyto projekty na základě rozpočtu, kritičnosti, rizika výroby a kybernetických bezpečnostních hrozeb.

Výhody vypracování plánu na snížení rizik

Vzhledem k tomu, že se společnosti snaží získat lepší přehled o svých automatizačních prostředcích v rámci celého podniku, potřebují pevný plán, který zahrnuje strategie zmírňování rizik s ohledem na budoucí modernizaci. Moderní řídicí systémy obsahují cenné technologie a nástroje, které mohou výrobcům pomoci řídit aktiva a provoz. Pokud se tato infrastruktura spojí se strategickým přístupem ke správě a optimalizaci aktiv, jenž je založen na datech, mohou společnosti zvýšit efektivitu a produktivitu v celém podniku, aby dosáhly požadovaných obchodních výsledků a udržely si konkurenční výhodu.

Autor příspěvku, James Henry (james.henry@rockwellautomation.com), působí jako vedoucí pracovník pro globální produktové služby životního cyklu zařízení v divizi LifecycleIQ Services ve společnosti Rockwell Automation. V oblasti zvyšování spolehlivosti zařízení působí již více než 30 let, pracuje v tuzemsku i na mezinárodní úrovni a zajišťuje dodávky technologií a servisních programů pro průmyslový trh.