ENDÜSTRİ 4.0 MES/MOM

Bir çok MES le ilgili büyük bir kısmıda yerli firmalar fazlası ile pazarlama diliyle bir çok Yapay Zeka, kestirimci bakım, kendi kendine öğrenen sistemler, Big Data, Derin Öğrenme geleceğin karanlık akıllı fabrikalar sözleriyle en iyisi biziz derler ama gerçek MES/MOM değillerdir. Çünkü bu konuda yetkin değillerdir.  

 

Çünkü sensör yaklaşımı çoğu zaman:

• PLC state machine logic’i görmez,

• gerçek proses durumlarını anlamaz,

• fault root cause ayrımı yapamaz,

• interlock bilgisi alamaz,

• reçete/veri ilişkisini bilmez,

• operasyon context’ini kaçırır.

Örneğin:

Makina durmuş olabilir ama:

• operatör bekliyor mu,

• safety fault mu var,

• servo alarmı mı,

• reçete geçişi mi,

• upstream starvation mı,

• downstream blockage mı,

sensör bazlı yaklaşım bunları çoğu zaman doğru ayrıştıramaz.

 

Burada gerçek bir MES uygulaması ve onun en önemli bir bileşeni olan OEE altyapısının (infrastructure) nasıl kurulduğu anlatılmaktadır.​​

İşte burada:
PLC-level veri toplama,
historian altyapısı,
tag architecture,
fault classification,
event logging

çok kritik hale gelir.

​​

Endüstri 4.0 Nasıl Kurulur?​
Intelligent Platform​ nasıl kuruldu?

GE Proficy MES Çözümü ile OEE İzlenmesi Nasıl Yapıldı:​

​

 

Endüstri 4.0 Araştırma Aşaması 

Öncelikle işletmemiz için en optimum çözüm olacak sektörde tanınmış yerli ve yabancı kaynaklı firmalar ile görüşme yaptık. Özellikle kendi uygulamalarını örnek gösterecek firmalar ile görüşmeler yapıldı. İşletmemizdeki otomasyon makinalarının sensörlerinden  (her biri 16-24 istasyonlu toplam 13 makina , her bir istasyonda ortalama 25 sensör bulunmaktadır, makinaların çevrim süresi 44-55 cycle/min) dakikada yaklaşık 800-1000 veri akmaktadır. Bu kadar yüksek yoğunluklu verinin yönetilmesi, depolanması ve filtrelenip işlenmesi için historian olmayan yazılım ve ilaveten makinalara on/off sensöe takmak isteyen firmaları eledik. Dünya çapında gerçekten Endüstri 4.0 ile ilgili nam salmış 3 değerli firmayı izlemeye aldık. O zaman ki konjüktürde hem fiyat indirim avantajı hem de Türkiye piyasasına bizi referans göstererek girmek isteyen firmaya karar verdik. Kurulum ve devreye alma sürecinde seçtiğimiz firmadan çok güçlü bir destek aldık. Bu konuda yurt dışından getirttidiği mühendis ve yazılımcıları ile saha incelemeleri yapıpbie model kurgusu yaptılar.

Teklife dahil olan MES yazılımları, mühendislik hizmetleri, lisanslar ve devreye alma, servis destekleri, garantiler dışında server'lar, kablolama (bilgi akışının kesilmemesi için bizim tercihimiz), dashbord gibi maliyetleri göz önünde bulundurmalısınız. Ouickpanel'ler teklife dahil olması ve içinde gömülü UPC server olması nedeniyle ihtiyacı olmadı. Bu süreç için üst düzey olmasa da yazılımcıya ihtiyacınız olacak. Modelleme ve kurgunun test edilmesi geniş zamanlar alıyordu. O günün şartlarında 2011 yılında yatırım 70.000 Euro kadar tutmuştu.

 

Otomasyon ve Süreç Optimizasyonu

Yukarıdaki tablo üretim sahasındaki gerçek otomasyon makinalarından alınan 2012 yılına ait haftalık bir GE Proficy OEE raporudur. Dashboard bulunan kritik otomasyon makinalarının OEE değerleri % 80 üzerindedir ki bu dünyadaki en üst segmentteki firmaların değerleri ile yarışmaktadır. Bunun ana nedeni otomasyon makinalarındaki işlem gören ürünlerin tüm parçalar süreçte otomasyona göre optimize edilmiş; ayrıca Siemens PLC kontrollü A-Z'ye terzi usulü Alman tasarımı otomasyon makinalarıdır. Aşağıdaki görselde bilgi akışı ve makina-plc-opc-server-rapor-erp ilişkisi gösterilmektedir.​​​

Özellikle sahadan “gerçek proses verisi” almak ile sadece sensör ON/OFF bilgisi toplamak arasında ciddi fark vardır. Daha önce verdiğim bilgide buna değinmiştim. PLC içindeki proses mantığına erişim daha değerli olur çünkü:

• arıza kök nedenini,

• çevrim sürelerini,

• interlock durumlarını,

• enerji/verim ilişkisini

daha doğru analiz etmeyi sağlar.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

 

​

PLC Data Collection

PLC’lerden veri toplamak için operator üzerinde GE Quickpanel’ler kullanıldı. Panel ekranları dizayn edildi.

10.000’in üzerinde ki hata kodları için OPC sunucularla haberleşerek ve bilgi mesajları Historian’da işlendi.​

(event logging) Veriler Historian’da depolandı ve filtrelendi.  ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

​

MES Yazılımı - Plant Application

Plant Application’da sistem modellemesi yapıldı.​

Proficy Portal’da süreç raporlaması hazırlandı.​

Priz ve anahtar otomasyon makinelerinın hepsine (13 adet) uygulandı.

Endüstri 4.0 kapsamında, IT ilgili server ve donanım kurulumu yapıldı, ​

ISA-95 standardına uygun olacak bir MES sisteminin ve raporlama yazılımları tasarlanarak kuruldu

​

OEE raporları ve Fault Analysis 

Sistemin mevcut ERP sistemi ile veri değişim kanallarının IT ile birlikte oluşturulması gerçekleşti, ​

Proje grubu tüm tasarımı ve yazılımı gerçekleştirilecek sisteminde kullanılacak PLC lerin I/O'lar üzerinden OPC server aracılığı ile

Profibus /Profinet veya diğer protokoller ile sensörlerden alınacak tanımladığımız bilgilerin toplanarak Historian veri tabanına aktarılması​ ile yazılımda filtreleme yapılarak OEE amaçlı raporlar ve Fault Analysis raporları platformdan otomatik alındı.​

​

​

MES Sistemi Ne Kadar Sürede Kuruldu

Yaklaşık 6 aylık sürede kuruldu. Çünkü veri sayısı dakikada binlerce ve süreç optimizasyonu ilerleyen zamanlarda yeniden Plant application'da yeni modellemelerin kurulmasını zorluyordu. Burada en kritik nokta OEE raporları, Hata Analiz Raporu sık sık yakından takip edilip kestirimci bakım, hata kök analiz kök nedenlerini rapor üzerinden sıkı takip ve zamanında önlemler alıp yapılan iyileştirmeler, kazien çalışmalarıdır. Bizim gibi bir işletmede ROI (yatırımın geri dönüş süresi) maksimum 12 ay olarak gerçekleşti. Burada en önemli nokta vardiya operatörleri de çok sıkı eğitimlerden geçirildi. Hatta bir tane operatörü sistem operatörü olarak seçtim. MES/OEE takibinde sistemde oluşan hataların giderilmesi geri beslemeler konusunda çok başarılı oldu. Yüksek OEE'li üretim yapan vardiya operatörleri performans yönetim sisteminde daha yüksek puanlarla ödüllendirildi. Operatörler arası en yüksek OEE'e sahip olma yarışı gerçekleşti. Bazı operatörler arızalar, malzeme hataları ve zamanında tedarik edilmeyen malzeme gecikmelerine itiraz ettiler ve yöneticilere ters yönde baskı kurdular. Bu beklenmedik bir gelişmeydi. Bu yüzden operatörlerin MES sistemine sahip çıkması tüm sürecin en önemli başarısı oldu. Panasonic Japonya firmayı satın aldıktan sonra  benzer sistemin kurulması için Japon'lara bu sistemin uygulamalı eğitim tarafımdan İstanbul tesisinde verildi.