Γιάννης Μαραβέλιας, Consultant Engineer
Production Management Systems, Όμιλος Θεοδώρου
Ολοκληρωμένη λύση διασύνδεσης μηχανογραφικών συστημάτων με robots, printers, scanners & cameras και παρακολούθησης και ελέγχου παραγωγής, με τη χρήση του Tracer Factory, σε εταιρία παρασκευής καταναλωτικών προϊόντων.
Ο Όμιλος Θεοδώρου ανέπτυξε την σουίτα εφαρμογών Tracer Factory, με στόχο την κάλυψη της ανάγκης των εργοστασίων για παρακολούθηση, έλεγχο και διασφάλιση της ποιότητας, παραγωγικότητας και ασφάλειας στον χώρο παραγωγής σε πραγματικό χρόνο. Αυτό το επιτυγχάνει, έχοντας το πλεονέκτημα να επικοινωνεί με τα υπόλοιπα μηχανογραφικά συστήματα του εργοστασίου, αλλά κυρίως έχοντας τη δυνατότητα σύνδεσης και επικοινωνίας με μεγάλο εύρος παραγωγικού εξοπλισμού που βρίσκεται στον χώρο παραγωγής (shop floor).
Η σουίτα ανήκει στην οικογένεια λογισμικών MES (Manufacturing Execution System) και έχει αναπτυχθεί, με τα πλέον σύγχρονα εργαλεία, με γνώμονα την προσαρμογή του στις ανάγκες κάθε παραγωγής. Οι βασικότερες λειτουργικότητες είναι:
- Διαχείριση παραγωγής (Προγραμματισμός – Φασεολόγιο – Συνταγολόγιο)
- Διασύνδεση με άλλα μηχανογραφικά συστήματα (ERP – WMS)
- Διασύνδεση με εξοπλισμό εργοστασίου (PLC – Εκτυπωτές – Ζυγοί – Scanners – Κάμερες – Εγκιβωτιστικά – Ετικετέζες – Robot κ.λπ.)
- Διαχείριση ελέγχου ποιότητας – SPC
- Μέτρηση παραγωγικότητας – ΟΕΕ
- Βασική λειτουργικότητα διαχείρισης αποθήκης
- Ιχνηλασιμότητα
Η Ανάγκη
Στην εταιρεία καταναλωτικών προϊόντων μόλις είχε εγκατασταθεί από την εταιρία Ζήνων του Ομίλου Θεοδώρου, σύστημα πλήρους αυτοματοποίησης της end of line διαχείρισης πέντε γραμμών παραγωγής. Η λύση περιελάμβανε τη διακίνηση των προϊόντων από τις μηχανές παραγωγής, το έξυπνο sorting με χρήση καμερών, βάσει εντολής παραγωγής και πώλησης, με αποτέλεσμα τη διασφάλιση αδιάλειπτης ορθής λειτουργίας και την έξυπνη παράδοση παλέτας σε ιδιαίτερα μικρούς χρόνους.
Πρακτικά, στόχος της εταιρίας ήταν η πλήρης αυτοματοποίηση των απαραίτητων διαδικασιών, ώστε η πληροφορία του ERP για on production order and sales order παραγωγή, να φτάσει ως την ετικέτα παλέτας τελικού προϊόντος, με την ελάχιστη δυνατή ανθρώπινη παρέμβαση, καθώς και η ενημέρωση της αποθήκης για τα τελικά προϊόντα που είναι έτοιμα προς αποστολή στους πελάτες.
Η Λύση
Για την κάλυψη της ανάγκης χρησιμοποιήθηκε μεγάλο εύρος των υποδομών της σουίτας Tracer Factory. Τα πέντε στάδια που χαρακτηρίζουν τη λύση είναι:
- Επικοινωνία με ERP – Προετοιμασία και προγραμματισμός παραγωγής
- Έλεγχος και εκκίνηση παραγωγής
- Διασύνδεση με robots και λοιπό παραγωγικό εξοπλισμό
- Εκτέλεση και παρακολούθηση παραγωγικής διαδικασίας
- Ενημέρωση ERP και WMS και reporting
1. Διασύνδεση με ERP – Προετοιμασία και προγραμματισμός παραγωγής
Σε κάθε σύγχρονο οργανισμό, το ERP συντηρεί μεγάλο πλήθος πληροφορίας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή. Στην εν λόγω εφαρμογή υπήρξε διασύνδεση του ERP με το Tracer Factory και αυτόματη ενημέρωση για το αρχείο ειδών, τις συνταγές παραγωγής κτλ. Επιπλέον, οι εντολές παραγωγής που συνδέονται με εντολές πωλήσεων, ενημερώνουν καθημερινά το Tracer Factory.
Τα παραπάνω στοιχεία εμφανίζονται σε web περιβάλλον τελευταίας τεχνολογίας και από εκεί γίνεται η περαιτέρω διαχείρισή τους. Επιπλέον, στο ίδιο εύχρηστο περιβάλλον πραγματοποιήθηκαν όλες οι απαραίτητες παραμετροποιήσεις που απαιτούνται σε ένα σύστημα MES για το integration των συσκευών πεδίου στο σύστημα.
Επίσης, μέσα από το ίδιο περιβάλλον προτεραιοποιούνται οι αυτομάτως καταχωρημένες εντολές παραγωγής. Η σειρά εκτέλεσης, τα προδιαγεγραμμένα υλικά καθώς και οι οδηγίες και τα σχόλια του planner, εμφανίζονται ψηφιακά στη συνέχεια στον εργοδηγό της εκάστοτε γραμμής.
Με τις προαναφερθείσες ενέργειες, έχει γίνει πλήρης διαχείριση της πληροφορίας, η οποία έτοιμη να εμφανιστεί στους εργοδηγούς των γραμμών, για την εκτέλεση της παραγωγής.
2. Έλεγχος και εκκίνηση παραγωγής
Σε κάθε γραμμή παραγωγής εγκαταστάθηκε βιομηχανικός υπολογιστής αφής για την αλληλεπίδραση των εργοδηγών με το σύστημα. Βάσει του προγράμματος παραγωγής και των συνταγών που ακολουθεί το κάθε είδος ανά φάση παραγωγής, η παραγωγή προετοιμάζει τα απαραίτητα υλικά για τις παραγωγές.
Στην συνέχεια, διασφαλίστηκε η σωστή σειρά εκτέλεσης των εντολών, αφού καταργήθηκαν τα έντυπα παραγωγής και στην οθόνη της γραμμής ήταν επιτρεπτή η εκτέλεση αυστηρά της προκαθορισμένης εντολής παραγωγής. Επιπλέον, κατά την διαδικασία έναρξης της εντολής παραγωγής διασφαλίστηκε η σωστή χρήση των υλικών, ελέγχοντας ένα προς ένα τα υλικά που συμμετέχουν για την παραγωγή του τελικού προϊόντος, εκμηδενίζοντας τον κίνδυνο λανθασμένων παραγωγών και κατά συνέπεια μειώνοντας σε μεγάλο βαθμό απορρίψεις προϊόντων.
3. Διασύνδεση με robot και λοιπό παραγωγικό εξοπλισμό
Έχοντας διασφαλίσει τη σωστή εκκίνηση των εντολών παραγωγής ανά γραμμή, το επόμενο στάδιο είναι η αποστολή των κατάλληλων δεδομένων στον εξοπλισμό του εργοστασίου που εμπλέκεται στην εκτέλεση της εντολής παραγωγής (εκτυπωτικά μηχανήματα – PLC – robot). Αυτό το βήμα ήταν εξαιρετικά κρίσιμο και χρήσιμο για το εργοστάσιο, καθώς με αυτό τον τρόπο εξοικονομήθηκε χρόνος ανάμεσα σε αλλαγές εντολών παραγωγής, αλλά κυρίως με αυτό το βήμα διασφαλίστηκε ότι ο εμπλεκόμενος εξοπλισμός έχει ενημερωθεί επιτυχώς με τα προκαθορισμένα στοιχεία για την ομαλή εκτέλεση και διαχείριση της εντολής παραγωγής, σε επίπεδο μάλιστα εντολής πώλησης.
Πιο συγκεκριμένα, τα στοιχεία της εντολής παραγωγής αποτυπώνονται κατάλληλα σε όλα τα επίπεδα συσκευασίας του παραγόμενου προϊόντος με αυτόματη ενημέρωση του συνόλου των εκτυπωτών που εμπλέκονται, ενώ ενημερώθηκε και το robot στο οποίο καταλήγουν τα κιβώτια και των πέντε γραμμών, για να πραγματοποιεί ορθά τον διαχωρισμό των κιβωτίων ανά γραμμή και να δημιουργεί κατ’ αντιστοιχία με σωστές προδιαγραφές τις παλέτες τελικών προϊόντων.
Σε περίπτωση δυσλειτουργιών, πραγματοποιήθηκε διασύνδεση με τα υπάρχοντα PLC των γραμμών για την πραγματοποίηση μανδάλωσης της εκάστοτε γραμμής ή συνολικά του robot, για την εξασφάλιση ότι δεν θα πραγματοποιηθεί λάθος κατά την παλετοποίηση των τελικών προϊόντων.
4. Εκτέλεση και παρακολούθηση παραγωγικής διαδικασίας
Με τη διασύνδεση του Tracer Factory με τα PLC των γραμμών και με το Robot, δόθηκε η δυνατότητα να συλλεχθεί όλη η απαραίτητη πρωτογενής πληροφορία από τον χώρο παραγωγής. Η απεικόνιση της εξέλιξης των εντολών παραγωγής [μετρητές και status μηχανών σε πραγματικό χρόνο] έδωσε τη δυνατότητα στο εργοστάσιο να προχωρά σε άμεσες ενέργειες αναδιαμόρφωσης του προγράμματος, χωρίς να αναμένει τον απολογισμό της παραγωγής.
Παράλληλα το εργοστάσιο ήθελε να έχει μία σωστή εικόνα της αξιοποίησης των γραμμών παραγωγής, καθώς και των εργαζομένων σε αυτές. Έτσι υλοποιήθηκε και χρησιμοποιείται ο βασικός δείκτης μέτρησης παραγωγικότητας, OEE (Overall Equipment Effectiveness), με αξιόπιστα στοιχεία απευθείας από τον εξοπλισμό της γραμμής, χωρίς την παρέμβαση ανθρώπινου παράγοντα.
5. Ενημέρωση ERP και WMS και Reporting
Η ολοκλήρωση της αυτοματοποίησης των διαδικασιών παραγωγής και ζεύξης μεταξύ μηχανογραφικών συστημάτων και χώρου παραγωγής, πραγματοποιήθηκε με την ενημέρωση του ERP και του WMS που χρησιμοποιεί η εταιρία.
Με την ολοκλήρωση παραγωγής και επιτυχούς σήμανσης κάθε παλέτας τελικού προϊόντος, ενημερώνεται το ERP και το WMS με τα Reported as Finished προϊόντα. Άμεσα ακολουθεί και η φυσική παραλαβή του προϊόντος από την αποθήκη. Με αυτό τον τρόπο το εργοστάσιο δεν παρατήρησε ποτέ πλέον αναντιστοιχία ανάμεσα σε στοιχεία καταγεγραμμένα, ενώ παράλληλα καταργήθηκαν όλες οι χειροκίνητες καταχωρήσεις των στοιχείων στο ERP, με αποτέλεσμα την αξιοποίηση των ανθρώπινων πόρων σε πιο χρήσιμες εργασίες και κυρίως την αποφυγή λαθών κατά την καταχώρηση.
Διαδικασία και διαχείριση έργου
Το συγκεκριμένο project καθώς και η πλειονότητα εφαρμογών MES έχουν την ιδιαιτερότητα και επιπλέον δυσκολία ότι εμπλέκονται πολλά διαφορετικά τμήματα από την μεριά του εργοστασίου, αλλά και πολλές διαφορετικές ειδικότητες μηχανικών από τη μεριά του integrator.
Η εγκατάσταση της εφαρμογής προχώρησε ομαλά με τη συνεχή καλοπροαίρετη συζήτηση και ανάλυση των θεμάτων που προέκυπταν καθ’ όλη την διάρκεια του project, με διάθεση και του εργοστασίου να αγκαλιάσει το project και να το εντάξει στην καθημερινότητά του, αλλά και από την μεριά της ΘΕΟΔΩΡΟΥ, προχωρώντας σε άμεσες και ευέλικτες λύσεις σε θέματα και ζητήσεις που προέκυπταν κατά την εξέλιξη του έργου.
Οφέλη εφαρμογής
Τα κυριότερα οφέλη που ήδη καρπώνεται το εργοστάσιο, συνοψίζονται στα εξής:
- Διάχυση σωστής πληροφορίας ανάμεσα στα τμήματα της εταιρίας
- Δραστική μείωση ανθρωπίνων λαθών στον χώρο παραγωγής
- Μείωση χρόνων set-up και change-over, με αυτόματη ρύθμιση των συσκευών σήμανσης και δραστική μείωση των απορρίψεων
- Κατάργηση εγγράφων παραγωγής
- Κατάργηση χειροκίνητων καταχωρήσεων στοιχείων παραγωγής
- Εικόνα σε πραγματικό χρόνο της κατάστασης και της εξέλιξης παραγωγής
- Ευελιξία και δυνατότητα έγκαιρης λήψης αποφάσεων, βάσει έγκυρων στοιχείων
- Αύξηση διαθέσιμου παραγωγικού χρόνου μηχανών, καθώς και διασφάλιση και αύξηση της ποιότητας παραγωγής
- Εντοπισμός ουσιαστικών σχεδίων δράσης, για την βελτίωση των παραγωγικών διαδικασιών και των γραμμών.
Ο Γιάννης Μαραβέλιας είναι Consultant Engineer, Production Management Systems του Ομίλου Θεοδώρου. Είναι υπεύθυνος για τα έργα digital transformation και την εφαρμογή τεχνολογιών IoT σε βιομηχανίες. Είναι Διπλωματούχος Μηχανικός Παραγωγής και Διοίκησης του Πολυτεχνείου Κρήτης. Έχει διατελέσει σύμβουλος επιχειρήσεων με εμπειρία στο process re-engineering.