Endüstri 4.0 ve OEE Süreç Yönetiminin Anahtarı

Cihaz Bağlanabilirliği

OEENedir?NedenÖnemlidir?ToplamEkipmanEtkinliği(OverallEquipmentEffectiveness,OEE),enbasittanımıylakalitelibirürünüretmekiçinzamanınnekadaretkilikullanıldığınınbirölçütüdür.OEEsayesindeüreticifirmalarmontajhatlarının, üretim makinelerinin ve süreçlerinin etkinliğini gözlemleyebilirler. Böylece makine veekipmanlarınperformanslarınadoğrudanodaklanmaşansıyaratılır.OEEhesaplanırken,3önemlikıstasgözönündebulundurulur.OEE[%]=KullanılabilirlikOranıxPerformansOranıxKaliteOranıKullanılabilirlikOranı:Birmakineninherhangibirkesintiolmadantamolarakçalıştığısüreyüzdesinibelirtir.PerformansOranı: Gerçekleşen çalışma hızınınmakine teorik hızına oranıdır. Hız kayıplarına işareteder.KaliteOranı:Toplamsağlamürünün,üretilentoplamürüneorandır.Endüstri4.0veOEEparalelgidensüreçlerolarakgörülsedeaslındaOEE,Endüstri4.0ilebirliktedeğişenvegelişenüretimproseslerininenönemlizorluklarınınbaşındageliyor.Endüstri4.0’ınpopülerleşmesiilebirlikteEndüstri4.0ilegelenüretimesnekliği,aslındamontajhatlarınındamüşterieksenliüretimekaymasıgerekliliğiniortayakoydu.Müşteriler,spesifikihtiyaçlarıdoğrultusundaözelürünleristiyorlarve varyasyonu en aza indiren Henry Ford tarzı seri üretim modeli artık taleplerini karşılamıyor.Dolayısıyla trend, daha geniş ürün yelpazesine sahip karışıkmodel üretim hatlarına doğru kayıyor,ancakdahaazmiktarda,belirlibirürünortayaçıkıyor.OEE,üreticileriniştebubahsettiğimizmüşteribazlıözelleştirmeçalışmalarıyapmalarınayardımcıolur.Butarzbirüretimdahakarmaşıktır.BununyanındaişakışıvemalzemeakışıdahakompleksvezorluolduğuiçinOEEölçütleri,karışıkmodelüretimhatlarınınzaman,kalite,maliyetveyamiktarbakımındanminimumkayıplasonuçlanmasına,veyahiçkayıpoluşturmamasınayardımcıolur.OEE’denYararlanmakİçinEntegreÇözümlerMarketraflarındadahaiyisonuçlarsağlayacakbirüretimigerçekleştirmekiçinüretimsürecindenelerideğiştirebiliriz sorusu önemlidir. Entegre bir çözüm aramadan önce kullanılabilirlik, performans vekaliteoranlarınıinceleyenüçyönlübiryaklaşımönerilir.Oluşabileceksorunlarbelirlendiktensonra,birüretimsürecindekieksikliklerigidermek içinyeni teknolojileraranabilir.Maksimumçalışmasüresinieldeedebilmekamacıyla,kesintileriazaltmakveağkullanılabilirliğiniartırmakiçinmakinelerinçalışmadurumunuüretimsürecininheraşamasındayorumlamak,OEE’denyararlanmanınilkadımıolabilir.KestirimciBakımBirçokkişiiçingünümüzdegerçekzamanlıüretimverisininbeklenmedikduruşlarıönleyebiliyoroluşu,akılalmazbirgelişmedir.Bununnasılgerçekleştiğininbasitcevabı,gerçekzamanlıüretimverilerineihtiyaçduyulankestirimcibakımdayatar.Üretimsırasında,makineler,makinetitreşimi,motorakımı,takımseviyesi,soğutmasıvısıseviyesivebenzeribirçokfarklıveritürüortayaçıkar.Bu verilere dayanarak, makine bakımmühendisleri beklenmedik makine kesintilerini önlemek içinbakım görevleri programlar. Bununla birlikte, veriler kendini farklı şekillerde gösterebilir. Birincisi,büyükhacimlerdeiletilenvearkauç(back-end)sistemegönderilmedenönceönişlemetabitutulanakan verilerdir. Diğer biri durum verileri olup, küçük hacimlerde ve herhangi bir ön işleme tabitutulmadan şeffaf bir yöntemle iletilir. Böylece, sistemhemdurum verilerini, hemde akan verileritoplamakiçinfarklıyöntemlerkullanmakzorundadır.

Durum verileri için en iyi yol şeffaf veri toplama yöntemini kullanmaktır. Akan veriler için en iyiyöntemse,gönderilenverimiktarınıazaltmakiçinönuç(front-end)veriişlemeyikullanmaktır,böyleceyalnızcaönemliverilerarkauçsistemegönderilir.Veriyiazaltmakönemlidir,çünkütümhamverileriarkauçsistemeaktarmakiçinçokfazlaveriakışıgerekecektir.Önuçişlemeaçısından,farklıakanveriformatlarını işlemek üzere tasarlanmış, programlanabilir bir platforma sahip bir cihaz, en uygunseçimdir. Bazen, akan veriyle baş etmek için programlama platformunda bir matematik işlevi degereklidir. Kullanıcıların yalnızca basit durum verilerini işlemesi gerekiyorsa, bir I/O ağ geçidi veyaprotokolağgeçiditercihedilebilir.

GüvenilirYedeklilikBir iletişimağı içindegüvenilirbir yedeklilik sağlanmadan,üretimhatlarında sürekli çalışmagarantiedilemez. Çoğu PLC ağı, çoklu yayın iletimi için İnternet Grup Yönetim Protokolü (IGMP) kullanır.Örneğin örtük iletişim, genellikle PLC'leri ve cihazları bağlayan sistemlerin kullanılabilirliğini kontroletmekiçinkullanılır.

Ancak, IGMP çoklu yayın iletim yolunu güncellemek için 125 saniyeye ihtiyaç duyar. Fiziksel ağkapalıyken,halka(ring)iletimyoluhemendeğişirveteknoktayayayıntipindehaberleşentrafikhemenhemen anında kurtarılabilir. Ancak çoklu yayın iletimi için bumümkündeğildir. Böyle bir durumdailetişimuzunsürekesilebilir.Çokluyayıniletişimiiçinhızlıkurtarmateknolojisi,kritiksistemleriçalışırdurumdatutmakiçingereklidir.ÖncübirteknolojiolanV-ONteknolojisi,tekliveçokluyayıntrafiğinin,birağdabirkesintiolduğundamilisaniyeleriçindekurtarılmasınısağlar.

DahaMobilSistemlerÜretimde giderek artan mobilite, Endüstri 4.0 için çok önemli bir gereklilik haline gelmiştir. Tesisyöneticilerininherzaman,çalışmamasalarındadeğilkenbileerişebilmelerigerekenbazıbilgilervardır.Enbelirginçözüm,tümgerçekzamanlıüretimbilgisineakıllıtelefonlarüzerindenerişimsağlamaktır.Ağ durumu hakkında gerçek zamanlı bildirimler, kullanılabilirliğin artırılmasına ve kesintilerinkısalmasınayardımcıolacaktır.Butürbildirimlerayrıcaayrıntılıbilgileriderhalkontroledebilmeolanağısağlamalıdır.Ayrıca,çalışmayancihazıbirağdabulmakiçinsunulacak,kullanımıkolaybircihazbulmaişlevi,mühendislerinişlerinikolaylaştıracaktır.

MakinelerinPerformansOranınıArtırmakİçinÇözümlerÖnemliolan,makinelerinveoperatörlerinverimliliğiniartırmakiçindeğiştirmesüreleriniazaltmaktır.Açıkçagörüldüğüüzere,verimliliğiartırmanınenönemliyollarındanbiri,güvenilirveriiletimidir.Akışkontrolözelliğinesahipbirseri-Ethernetcihazsunucusu,genellikleveribırakmayıönlemekiçingelenverileridurdurur.Aksitakdirde,bırakılanverileryenidengönderilmelidir,budaboşaharcananzamanve gereksiz maliyetlerle sonuçlanır. Veri iletimini güvenli hale getirmek için, cihaz bir UART'tandoğrudandurdurmayı (Xoff)gerçekleştirebilen,veböylecebirprogramdeğiştirildiğindeverikaybınıortadankaldıranbirçipüzeriakışkontrolözelliğisağlamalıdır.

Karışıkmodel bir üretim hattında seri, DI/O ve AI/O gibi çok sayıda işlev ve ara yüzü destekleyenprogramlanabilirbirdenetleyicibulundurmak,sonderecefaydalıdır.Kontrolör,görevsırasınıbirMES'denotomatikolarakalarak,üretimgörevlerinikategorilereayırmayayardımcı olur. Örneğin, araçlar bir RFID etiketi ile tanımlanır ve denetleyici MES'den RESTful APIaracılığıylaüretimyönteminialır.

İlgili tüm makinelere EtherNet/IP, ProfiBus veya Modbus gibi endüstriyel bir protokol aracılığıylabildirir.Üretimbilgileri,RESTfulAPIgibibirITprotokolüaracılığıylaalınabilir.

Ayrıcabirfabrikaortamında,birdenetleyiciyezararverebilecektoz,darbeveyatitreşimgibizorluklarbulunur.Zorluortamlariçindayanıklıbirdenetleyicigerekir.

MakinelerinKalitesiniArtırmakİçinÇözümler

Mükemmelüretim,sıfırkusurilenitelendirilir.Birkezdahabelirtelim,üretimverilerisıfırkusureldeetmeninmükemmelbiranahtarıdır.İkitürverigeçerlidir:Kararlıveri(açık/kapalıdurumu)vegeçiciveriler(kısasürelerleüretilirveherhangibireksikolmadankaydedilmesigerekir).İkincisiüretildiğinde,birkesintimeydanageldiğinedairbiruyarıoperatörederhalgönderilmelidir.Üretimkalitesibugeçiciverilereyansıdığından, zorolanbuverileri tamolarak sağlamaktır.Dayanıklı tasarımasahipbir IIoTdenetleyicisi,hatyöneticilerinesahadakitümaygıtlarındurumuhakkındaengüncelbilgilerisağlamakiçinzorluortamlardadakesinverilertoplar.

Özetlebelirtmekgerekirki;OEE'ningerçekdeğeri,kullanılabilirlik,performansveyakalitenedeniyleoluşankayıplarınyorumlanmasındangelir.Bukayıplaraodaklanmakvedahadaönemlisi,bukayıplarıazaltmak için harekete geçmek, OEE puanınızı doğal olarak iyileştirecektir. Fabrikaların optimalOEE'denciddianlamdayararsağlayabilmesiiçin,hassasveritoplayancihazlarınbağlantılarıönemlidir.Fabrikaların, ekipmanlarının kullanılabilirlik ve performans oranlarının yanı sıra kalite çıktılarınıiyileştirmek için üretim teknolojilerini yükseltmeleri gerekir. Bunun için piyasada halihazırda birçokçözümmevcuttur.

MoxaÇözümleri

Moxa, Endüstri 4.0’dan yararlanmanız ve üretiminizde verimi artırmanın yanı sıra sahip olduğunuzteknolojiyigeliştirmekiçinoldukçakapsamlıbirürünportföyüsunuyor:

EndüstriyelEthernetAnahtarları:EDS-500Serisi,birağkesintisidurumunda,fizikselağlariletekliveçoklu yayın trafiğinde milisaniye düzeyinde kurtarma yapmaya yardımcı olmak için V-On işlevinidestekler.

MobiliteYönetimi:AlanındaöncübirmobilendüstriyelağyönetimiuygulamasıolanMXviewToGo,kesintileriazaltmakiçingerçekzamanlıağbilgilerisağlar.

Seri Cihaz Sunucuları: Moxa, geniş bir yelpazede seri-Ethernet cihaz sunucusu içeren portföyüylepiyasadaliderüreticikonumundadır.

DayanıklıIIoTDenetleyicileri:ioPAC8500programlanabilirdenetleyici,kestirimcibakımayönelikakanverileritoplamakiçinhızlıbirAIörneklemeoranısağlar.

Akıllı Uzak I/O: ioLogik E2200 ve 2500 Serisi, IIoT uygulamalarında uygulama sahaları ve arka uçsistemleriarasındakitrafiğiazaltmakiçinönuçzekasısağlar.

IT/OTUzakI/OÇözümleri: ioLogikE1200Serisi,çokprotokollübirçözümdür.ITpersoneli,RESTfulAPI,SNMPveyaMXIOkitaplığıaracılığıylaI/Overilerineerişebilirken,endüstriyelotomasyonpersoneliiseI/OverisineModbusveEtherNet/IPüzerindenerişebilir.

Kaynak:Peng,R.(2017)“DeviceConnectivityIstheKeytoOptimalOEEinIndustry4.0”,MoxaInc.

GSL Hakkında

GSL - Ankara (Merkez)

0 312 473 35 40

info@gsl.com.tr

www.gsl.com.tr

Lizbon Caddesi 36/5 Öveçler, Çankaya/ANKARA

GSL - İstanbul

0 216 469 41 91Kartal Sokak Gülgez İş Merkezi 12/3 İçerenköy, Ataşehir/İSTANBUL

1988 yılında Ankara'da kurulan GSL, bu 30 yıla yakın tarihi boyunca bir çok değişik kategorideki elektronik malzeme ve sistemler üzerine faaliyet göstermiş bir kurumdur. Benimsediği üstün kalitede hizmet ve yüzde yüz müşteri memnuniyeti ilkeleri, pazarlama bölümünden

satış sonrası destek bölümüne kadar GSL ailesindeki herkes tarafından özümsenmiştir. Verilen hizmetteki kalite anlayışı, 2014

yılından bu yana TSE ve ISO sertifikalarıyla da her yıl tescillenmektedir.