OEE kijelzés – agrárium esettanulmány

Vetőmag üzem szárító kamrák hatékonyságának mérése kijelzése. Cél az aktuális adatok gyűjtése, értékelése a betakarítás ütemezéséhez és adatgyűjtés analizálás hosszútávú döntésekhez.
Célok
  • Ügyfél oldali KPI mérése monitorozása
  • Aktuális adatok monitorozása az üzem területén és akár szántóföldről mobil eszközök vagy tabletek segítségével
  • A rendszer meglevő hisztorikus adatai alapján rendelkezésre álló mutatók kijelzése
  • Az adatgyűjtés és eszközei az üzemben „on premise” valósuljanak meg.
Kihívások
  • Megfelelő megoldás kiválasztása: dobozos / egyedi sw. fejlesztés.
  • Karbantartási igény, erőforrás, távelérés, előfizetéses elérés.
  • Visszamenőleges adatok kezelése, felhasználása.
  • Felügyeleti és adatgyűjtő rendszer és termelési adatok használata.
Megoldás
  • Egyedi WEB szerveren alapuló megvalósítás.
  • Üzem hisztorikus adatinak, adatgyűjtésének használata.
  • Backend (node js) használata, mely a felhasználó számára nem látható
  • Frontend – kliens oldal (React)
Eredmények
  • Betakarítási-szárítási szezonban aktuális batch-ek adatainak azonnali grafikus nyomon követése.
  • Szárítási sebesség kijelzése, folyamat közbeni beavatkozási lehetőség.
  • A betakarítás ütemezés tervezése elérése szántóföldről történő eléréssel.
  • Betakarítási szezon kiértékelése grafikonok export funkciók támogatásával. KPI ellenőrzés támogatása.

Projekt menete

Vetőmag üzemmel rendelkező partnerünknél merült fel igényként a meglevő felügyeleti és adatgyűjtő rendszer mellé egy olyan monitorozó, kijelző rendszer telepítése mely alkalmas a szárító fő KPI-ok megmutatására akár valós időben akár visszamenőleg. A monitorozó rendszer nem a meglevő felügyelti rendszer része, azt távolról akár szántó földről is elérhetővé kell tenni.

1. KPI – fő teljesítménymutatók meghatározása

Az üzem agrár szakemberei meghatározták azokat fő teljesítmény mutatókat melyek megadják a vetőmag szárítását és szárító üzem kihasználtságát és a hozzá tartozó eszköz hatékonysági mutatót.

  • szárítási sebesség
  • kamraforgó
  • szárító kamra kihasználtság
  • OEE teljesítmény ráta
  • OEE minőségi ráta

Overall Equipment Effectiveness – teljes eszközhatékonyság
OEE = (minőségi mutató) × (rendelkezésre állási mutató) × (teljesítménymutató)

A meglevő rendszert bővíteni kell mennyiségi adatok mérésével, szalag mérleg adatok integrálásával.

2. Műszaki megoldás kiválasztása

Megoldásként az ipari szoftver gyártók / IT beszállítók többféle megoldást kínálnak. A gyártói „dobozos” megoldások előnyei:

  • ipari kipróbált megoldás
  • OEE számítást DownTime analízist magában foglaja
  • felhő alapú megoldás is magába foglalja
  • mobil alapú elérést magában foglalja
  • könnyen fejleszthető – saját erőforrás – betanulás után

Hátrányai:

  • keret rendszer – egyedi ügyféligényekre nem lehet ráhúzni
  • valós idejű adatgyűjtő – múltbéli adatokat feltöltése kérdéses
  • SQL adatkinyerés nehézkes CSV-JSON
  • előfizetéses éves licence díj
  • adattárolási időkorlát

Egyedi szoftveres megoldást választottunk, mely a vevői igényekhez igazodik, nincs licencdíja, kereskedelmi és banki környezetben is elfogadott megoldás.

idmsystems_success_OEEmonitoring_1

A felügyeleti rendszer és irányítástechnikai eszközök a belső ipari ETHERNET hálózaton kommunikálnak egymással és az adatbázis szerverekkel. A meglevő rendszert ki kell bővíteni, hogy WEB szerverrel, hogy az OEE adatok elérhetőek legyenek (backend-frontend).

3. Megvalósítás

A megvalósítás során telepítésre került egy WEB szerver (https protokoll, nginx, …), mely kiszolgálja a kéréseket.

A szerver oldali és kliens oldali szoftver keretrendszerek szabadon használhatók, nem fizetős a licencálásuk. A forráskódok, segéd programok, keretrendszer a szerveren került telepítésre, tárolásra, lehetővé téve a távelérést és távdiagnosztikát.

NGINX felel a frontend kiszolgálásért, míg a backendet a nodejs futtatja és a pm2 indítja automatikusan.

A felügyeleti rendszer speciális ipari adatszerverei tárolják az üzemi adatokat, melyekhez a termelési MS-SQL adatbázis csatolófelületként szolgál. Ez a struktúra lehetővé teszi, hogy az egyedi fejlesztésű web-es megoldás biztonságosan férjen hozzá olyan érzékeny ipari adatokhoz, melyek hagyományos rendszerekkel nem lennének elérhetők. A működtetéshez szükséges alapadatok közvetlenül az MS-SQL-ben tárolódnak, azonban a kritikus analóg értékek (pl. hőmérséklet) esetében az MS-SQL csak megkerülhetetlen csatolófelületként működik a specializált ipari adatszerverekhez, amelyek a nagy mennyiségű és gyakran változó történeti adatokat tárolják.

A WEB böngészős elérés alkalmas mind asztali számítógépen mind tabletes, okostelefonos felületen történő megjelenítésre – operátori beavatkozásra.

A fejlesztési, üzemeltetési szakaszokban a szoftveres alkalmazások akár windows akár linux szerveren is futottak, az egyedi fejlesztés és kiszolgálás szempontjából mobilis megoldás okán.

idmsystems_success_OEEmonitoring_2

Összegzés

A megfogalmazott ügyfél igényt WEB-es alapú monitorozás és mögötte levő számítások teljesítik, támogatva ezzel a napi szintű döntés hozatalt és hosszú távú elemzéseket.