ابزارهای دیجیتال

ابزارهای دیجیتال به تولیدکنندگان دسته ای کمک می کند تا محصولات جدید و تأسیس شده تولید کنند

یک سیستم پشتیبانی دسته ای مبتنی بر استانداردها ، زمان توسعه محصول را کوتاه کرده و کیفیت کلی را بهبود می بخشد.

تولید دسته ای تکنیک اصلی تولید مواد شیمیایی تخصصی ، دارو ، غذا و نوشیدنی و صنایع مشابه است.

عکس 207160966 © مطبوعاتی | Dreamstime.com

یکی از مفاهیمی که همه مراحل تولید را تغییر داده است ، سفارشی سازی انبوه است. در طول سالیان متمادی ، مشتریان انتظار انتخاب بیشتری در بین طیف وسیعی از محصولات را داشته اند و انتظار دارند این انتخاب بدون افزایش قیمت کوچک یا بدون افزایش قیمت انجام شود. استانداردسازی یک چیز در گذشته است زیرا خریداران بر انتخاب گسترده ای اصرار دارند ، این بدان معناست که تولیدکنندگان باید روشهای پی ال سی دلتا جدیدی برای کنترل هزینه ها پیدا کنند و همچنان سودآور باشند ، در حالی که تغییرات بیشتری را در دسته های کوچکتر ایجاد می کنند. این چالش برای حل دو هدف ظاهراً متضاد متقابل بر همه جنبه های تولید تأثیر می گذارد. برای این مقاله ، ما بر روی چند صنعت کلیدی تمرکز می کنیم.

تولیدکنندگان فرآیند هر روز با این واقعیت روبرو می شوند ،اتوماسیون صنعتی چه در حال تولید رنگ ، قرص ویتامین یا آبجو باشند. عنصر مشترک در اینجا تولید دسته ای است که تکنیک اصلی تولید مواد شیمیایی خاص ، داروها ، مواد غذایی و آشامیدنی و صنایع مشابه است. ماهیت تولید دسته ای در مقایسه با موارد بسیار وابسته به مقیاس ، مانند پالایش نفت یا تولید مواد شیمیایی ، سازگارتر با محصولات بسیار سفارشی است ، اما تنها در صورتی که ابزارها و روشهای مدیریت مناسب انتخاب و به خوبی مورد استفاده قرار گیرند.

سفارشی سازی انبوه چگونه بر تولید دسته ای تأثیر می گذارد؟

برای پیروی از روند تقاضای مصرف کننده ، تغییرات محصول و معرفی جدید باید بیشتر اتفاق بیفتد.

زمانهای چرخه توسعه محصول باید برای تحویل محصولات فشرده شود در حالی که تقاضا بیشتر است.

طراحان باید تغییر تقاضا را تفسیر کرده و نتیجه گیری های خود را به ویژگی های قابل تولید برای مطابقت محصولات با تقاضا تبدیل کنند.

تولیدکنندگان غالباً خود را در  پی ال سی دلتا قلمرو ناشناخته می بینند زیرا ممکن است از آنها خواسته شود تا روشهای جدید و تکنیکهای پردازش نشده را امتحان کنند.

پس چگونه پی ال سی دلتا این تغییرات مستقیماً بر تکنیک های تولید دسته ای تأثیر می گذارد؟ واضح ترین تغییر این است که یک تأسیسات خاص باید طیف وسیع تری از محصولات را تولید کند ، به جای محصولات مشابه و بارها و بارها. این امر چندین پیامد مستقیم دارد.

اعتبار بخشیدن به دستور العمل جدید و روش های تولید به زمان بیشتری نیاز دارد زیرا دوره های جدید اغلب اتفاق می افتد.

سخت افزارهای تولیدی باید به طور مکرر پیکربندی شوند و فرصت هایی برای خطاها و آسیب ها ایجاد شود.

دستور العمل های فردی به ندرت تولید می شوند ، بنابراین فرصت کمی برای اپراتورها وجود دارد که به یک روال مفید بپردازند ، که باعث می شود خطاهای مربوط به عملیات دستی وارد شوند.

اتوماسیون صنعتی تنوع بین دسته ها افزایش می یابد زیرا شناسایی متغیرهای حیاتی که باید به دقت کنترل شوند تا از کیفیت یکنواخت محصول اطمینان حاصل شود ، هنگامی که عملیات مشابه کمتر اجرا می شود ، دشوار است.

داده های تولید ممکن است در دسترس باشد ، اما استفاده از آن برای بهبود فرایندها دشوار است.

پی ال سی دلتا مدل DVP12SE11T چالش های مربوط به تولید دسته ای در این زمینه اجتناب ناپذیر است ، اما روش های موثری برای حل یا حداقل به حداقل رساندن هر یک از آنها وجود دارد. یک عنصر مهم ، یکپارچگی بین سیستم کنترل فرآیند و سیستم اجرایی تولید است ، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.

اجتناب و کاهش مشکلات

تولید دسته ای به دو بستر اصلی بستگی دارد: یک سیستم کنترل فرایند (PCS) و یک سیستم اجرای تولید (MES). برای برخی از شرکت ها ، این دو سیستم به طور موازی عمل می کنند ، کاملاً از یکدیگر جدا شده اند. در این مورد ، هر دو طرف برای انجام کارهایی که در صورت یکپارچه سازی کاملتر سیستمها به طور خودکار انجام می شود ، به روشهای دستی زیادی وابسته هستند.

از سوی دیگر ، برای برخی از شرکت ها ، هر دو عملکرد PCS و MES توسط یک سیستم انجام می شود و این جدایی را از بین می برد. این امر با پرداختن به مسائل عملیاتی خودکار و دستی ، احتمال خطای انسانی را کاهش می دهد.

چنین سیستم جامعی باید به طور خاص برای تولید کنندگان دسته ای طراحی شود و می تواند کل فرایند تولید را از انتها به انتها پوشش دهد. بیایید لحظه ای به مناطق کاربردی که هنگام ادغام PCS و MES گنجانده شده اند فکر کنیم (شکل 1).

شکل 1: صرف نظر از صنعت ، سیستم های اصلی تولید دسته ای از مفاهیم و پیکربندی یکسانی پیروی می کنند و هر منطقه برای پشتیبانی از عملیات سودآور طراحی شده است.

شکل 1: صرف نظر از صنعت ، سیستم های اصلی تولید دسته ای از مفاهیم و پیکربندی یکسانی پیروی می کنند و هر منطقه برای پشتیبانی از عملیات سودآور طراحی شده است.

با احترام از یوکوگاوا

اولین قدم طراحی و مهندسی گیاه است. این ممکن است پس از واقعیت برای یک تأسیسات موجود باشد ، اما مفاهیم یکسانی در مورد ارتقاء یا افزودنی اعمال می شودng واحد تولیدی جدید ادغام PCS و MES یک محیط طراحی بصری با روشهای مهندسی بدون کاغذ فراهم می کند که می تواند به داده های پروژه های قبلی دسترسی داشته باشد ، بنابراین می توان به راحتی از دانش مهم استفاده کرد و هزینه ها را کاهش داد و زمان طراحی را کوتاه کرد. فرآیندهای جدید را می توان معتبر دانست تا بدون تأخیر وارد مرحله تولید شویم تا محصولات جدید سریعتر وارد شبکه تامین شوند.

پس از بهره برداری ، عملکردهای تولید دسته ای به دنبال مراحل کامل به مرحله اجرا در می آیند. مدیریت دقیق زمان مورد نیاز برای اجرای رویه ها در PCS و MES بهره وری را افزایش می دهد. عناصر خودکار فرآیند را می توان همزمان با یکپارچه سازی عملیات میدانی ، مانند افزودن مقدار کمی از یک عنصر جزئی در بخشی از چرخه اختلاط و واکنش ، بهینه کرد. مدیریت دقیق موجودی و رویه ها ، ضرر و زیان مواد را به صفر نزدیک می کند.

این نوع اطلاعات باید تأیید و در گزارش دسته ای برای مرجع فوری و آتی وارد شوند و قابلیت ردیابی کامل را برای دسته در حال حاضر و برای تجزیه و تحلیل های آینده فراهم آورند. در صورت وجود مشکلات یا درجه بالایی از موفقیت ، می توان علت اصلی هر مورد را از طریق تجزیه و تحلیل آماری تعیین کرد.

اگر دستورالعمل برای تعدیل محصول موجود یا ایجاد محصول جدید نیاز به اصلاح داشته باشد ، با استفاده از ماژول های قابل استفاده مجدد ، کار مهندسی کاهش می یابد. همین رویکرد در مورد اصلاح تجهیزات که قادر به ساده سازی تولید هستند نیز صدق می کند.

ترکیب PCS و MES

MES که تأسیسات را کنترل می کند ، بر برنامه ریزی تولید ، اعزام ، مدیریت دستور العمل ، پشتیبانی عملیات میدانی و ضبط دسته ای الکترونیکی نظارت می کند. با شبکه های شرکتی سطح بالاتر و توابع برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP) متصل می شود (شکل 2).

شکل 2: توابع مدیریت و کنترل دسته ای در مناطق جداگانه باقی می مانند ، اما نیاز به ادغام آسان در سراسر شکاف دارند.

شکل 2: توابع مدیریت و کنترل دسته ای در مناطق جداگانه باقی می مانند ، اما نیاز به ادغام آسان در سراسر شکاف دارند.

MES تمام عملکردهای پشتیبانی خارج از تولید مستقیم را انجام می دهد ، از جمله تجزیه و تحلیل آماری عملیات تولید. همچنین با سیستم های دیگر ، مانند سیستم مدیریت اطلاعات آزمایشگاهی که معمولاً ابتکارات تحقیق و توسعه در آن سرچشمه می گیرد ، ارتباط برقرار می کند. برخی از عملکردهای MES به طور خاص به واحد تولیدی مربوط می شود ، در حالی که برخی دیگر ممکن است چندین واحد را پوشش دهند. حتی اگر MES سطح بالاتری وجود داشته باشد ، بهتر است عملکردهای MES فوری برای واحد با استفاده از تکنیک هایی که به طور خاص برای تولید دسته ای مناسب است ، در واحد انجام شود.

PCS بر عملکردهای واقعی تولید نظارت می کند ، اما مدیریت دستورالعمل در هر دو حوزه گسترش می یابد زیرا تغییرات دستور العمل می تواند از هر دو طرف ایجاد شود.

هر پلتفرمی که از محیط تولید دسته ای پشتیبانی می کند باید با دو استاندارد مهم تولید مطابقت داشته باشد. اولین استاندارد ISA95 ، استاندارد ادغام سیستم کنترل سازمانی است. این رابط بین توابع کنترل و سایر توابع سازمانی را تعریف می کند. اکثر استانداردها به تعامل بین سطوح 3 و 4 مدل مرجع پردو می پردازند.

دومی ISA88 ، استاندارد کنترل دسته ای است. این راهنمای طراحی و مشخصات سیستم های کنترل دسته ای را ارائه می دهد. این دو استاندارد که با هم کار می کنند ، هم مدیریت دسته ای و هم کنترل دسته ای را پوشش می دهند و هرگونه شکاف را از بین می برند.

سیستم پشتیبانی کننده از محیط تولید دسته ای باید یک مدل کنترل رویه ای از رویه های کلی اتوماسیون صنعتی ، رویه های واحد ، عملیات و مراحل را ارائه دهد. باید در یک محیط مهندسی یکپارچه با ایجاد دستور العمل مدیریت شود.

این سیستم با مدل فیزیکی واحدها ، ماژول های تجهیزات و ماژول های کنترل - که هر کدام در محیط مهندسی سازگار با PCS طراحی شده است ، کار می کند. ماژول های قابل استفاده مجدد برای محتویات مدلهای کنترل رویه و مدلهای فیزیکی برای پیاده سازی کارآمد در دسترس هستند.

فرآیند جدید عملیات را بهبود می بخشد

از آنجا که بسیاری از چالش های تولیدکنندگان دسته ای امروزه مربوط به سفارشی سازی انبوه است ، بیایید نحوه عملکرد فرآیند طراحی محصول جدید با استفاده از ابزارهای مدرن را دنبال کنیم.

به طور سنتی ، طراحانی که بر روی محصولات جدید کار می کنند ، بر روی خود فرآیند تمرکز می کنند ، و سپس روشهای پی ال سی دلتا  کنترل فرآیند و سپس ملاحظات MES را دنبال می کنند. این امر تمایل به گسترش زمان بندی دارد ، در حالی که فرصت های متعددی را برای خطای انسانی ایجاد می کند تا وارد این روند شود. برای اطمینان از کیفیت یکنواخت محصول و مدیریت اجرایی موثر ، ممکن است طرف PCS چندین بار تکرار شود. با گذشت زمان ، می توان اسناد لازم را جمع آوری کرد. این روش کار می کند ، اما خیلی سریع و قابل پیش بینی نیست.

یک راه حل دسته ای یکپارچه با طراحی بر اساس ترکیبی از ماژول ها که دانش و تجربه گذشته را جمع آوری کرده است ، روند طراحی را فشرده می کند. ماژول های استاندارد طراحی ، تلاش توسعه را به حداقل می رسانند ، در حالی که کیفیت مهندسی را برای طراحی فرآیند دسته ای و ایجاد دستورالعمل حفظ می کنند (شکل 3).

شکل 3: ترکیبی از ماژول ها که با استفاده از دانش و تجربه گذشته ایجاد شده اندمی تواند برای ایجاد طرح های جدید استفاده شود.

شکل 3: ترکیبی از ماژول های ایجاد شده با استفاده از دانش و تجربه گذشته می تواند برای ایجاد طرح های جدید استفاده شود.

با احترام از یوکوگاوا

این ماژول ها دانش فنی را در بر می گیرند و می توانند چندین بار اصلاح و استفاده شوند. بنابراین ، بسیار کمتر باید از ابتدا ایجاد شود. مهندسان می توانند برنامه ها را طراحی کرده و عملکرد آنها را بدون نیاز به نوشتن برنامه های جدید بررسی کنند. این قابلیت ها ایجاد اسناد مربوط به نیاز کاربر و مشخصات طراحی کاربردی را آسان می کند.

طراحی MES همچنین از الگوهایی برای عملکردهای معمولی ، کوتاه کردن طراحی و پیاده سازی استفاده می کند.

پس از شروع تولید ، تمرکز بر تأکید بر اجرا متمرکز می شود و از کیفیت محصول اطمینان حاصل می کند ، در حالی که هزینه ها و برنامه های تحویل را در خط نگه می دارد. عنصر اصلی این امر اجتناب از مشکلات ناشی از خطای انسانی با استفاده از سه ابزار است:

روش مدیریت استاندارد عملیات (SOP) کلیه عملیات را برای اطمینان از انجام صحیح و مستند انجام شده ، توضیح می دهد.

نمایشگرهای وضعیت چهار عنصر اصلی تولید را نشان می دهد: اپراتور انسانی ، دارایی تجهیزات ، مواد اولیه و روش تولید.

ناوبری عملیات میدانی و شناسایی بارکد عملیات دستی را تأیید می کند.

گزارش دسته ای باید شامل عملیات PCS خودکار و مراحل دستی باشد. پلتفرم مناسب این موارد را در یک گزارش برای همراهی دسته فعلی ادغام می کند و همه داده ها را برای تجزیه و تحلیل بعدی تاریخ سازی می کند.

با گذشت زمان ، این داده ها با بهبود عملیات PCS و عملیات میدانی با تجزیه و تحلیل داده های عملیاتی ، کیفیت تولید را افزایش می دهد. این سیستم پارامترهای مهم فرآیند را شناسایی و نظارت می کند و دسته های تولید را با خطوط پایه دسته طلایی مقایسه می کند. این یک فرایند بهبود مستمر را ایجاد می کند که در آن داده های عملیاتی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند و نتایج تجزیه و تحلیل برای بهبود عملیات استفاده می شود.

دستورالعمل های واضح سیستم برای اپراتورهای میدانی ، توانایی مدیر را در اختصاص فرآیند تولید به افراد بالقوه بدون وابستگی به دانش تخصصی و غالباً بدون سند که توسط افراد کلیدی حفظ می شود ، افزایش می دهد. حتی اگر یک اپراتور اشتباه کند ، سیستم مشکل را فراخوانی می کند و دستورالعمل هایی در مورد نحوه اصلاح آن قبل از اقدام به مرحله بعدی ارائه می دهد. این روش تضمین می کند که دانش گرفته شده و برای استفاده های بعدی نگهداری می شود زیرا کارکنان کارخانه تغییر می کنند.

یوکوگاوا سیستم های کنترل و مدیریت دسته ای ، راه حل های تجزیه و تحلیل داده ها و خدمات را برای بهبود کیفیت تولید ارائه می دهد. با استفاده از داده های فرآیند تولید کنندگان دسته ای ، داده های عملیاتی و دانش فرایند ، می توان از نقاط قوت تجزیه و تحلیل ، اندازه گیری و کنترل در رویکرد مشارکتی برای شناسایی مشکلات و ایجاد برنامه های عملیاتی برای بهبود کیفیت و بهره وری ، در هر شرایط بازار استفاده کرد.

Masanori Narukawa بخشی از کارکنان ارتقاء فروش محصولات سیستم با شرکت برق Yokogawa است. او در سال 1998 به یوکوگاوا پیوست و بیش از 15 سال به عنوان مهندس نرم افزار برای سیستم کنترل یکپارچه کار کرد و اکنون مسئول بازاریابی محتواهای دیجیتال برای محصولات سیستم اتوماسیون صنعتی است. ناروکا دارای مدرک فناوری اطلاعات از موسسه فناوری کانازاوا است.

کازو ساتو مهندس فروش صنایع شیمیایی با شرکت برق یوکوگاوا است. از زمان پیوستن به یوکوگاوا در سال 2013 ، وی در فروش و بازاریابی جهانی محصولات و راه حل های یوکاگاوا عمدتا برای مشتریان شیمیایی کار کرده است. او همچنین دارای تجربه اجرای پروژه برای فرآیندهای دسته ای است که در زمان مهندسی برنامه در ایالات متحده در سال 2019 به دست آورده است. ساتو دارای مدرک کارشناسی ارشد از دانشگاه علوم توکیو است.مرکز تجربی، کل تعاملی که هر مشتری با ROCKWOOL به عنوان یک برند دارد، با نشان دادن شرکت و ارزش‌های آن افزایش می‌دهد. مرکز 2500 فوت مربعی به مشتریان در تجربه سناریوی واقعی کمک می‌کند و دارای نمایش‌های نمایشی محصول خواهد بود. زیر یک سقف واحد، امکانات غوطه ور ROCKWOOL یک تجربه جدید دیگر از تمام محصولات و برنامه هایی که در آنجا به نمایش گذاشته می شود را برای بازدیدکنندگان فراهم می کند. علاوه بر این، نمایش مناسبی از توانایی فرآیند تولید برای حل مشکلات گنجانده خواهد شد. نمایندگان ROCKWOOL در مرکز همچنین در مورد انتخاب های دشواری که مشتریان باید هنگام خرید پشم سنگ انجام دهند، بحث خواهند کرد.