docStáhněte si č. 26 v PDF - Česká společnost pro údržbu
download 
Stížnost Transkript
Stáhněte si č. 26 v PDF - Česká společnost pro údržbu
Monitorování a diagnostika: speciální příloha o výhodách zjištování skutečného stavu zařízení Optimismus ve výrobní sféře Investice do výrobních zařízení podniků a lidí jsou motorem, který způsobuje doslova splašený úprk směrem k růstu objemu výroby. 14 www.udrzbapodniku.cz “Tma je pro ošklivé lidi” Světlovody Lightway přivedou zdarma zdravé denní světlo do míst, kde přes den musí svítit žárovka či zářivka. Snižte svoje účty za elektřinu. www.lightway.cz EDITORIAL REDAKCE Vydavatel Michael J. Majchrzak Šéfredaktor Lukáš Smelík Redaktoři Daniel Haupt, Barbora Byrtusová, Jana Poncarová Odborná spolupráce Petr Moczek, Martina Bojdová, Monika Galbová, Zdeněk Mrózek, Petr Klus, Jiří Fízek, Pavla Rožníčková Předseda redakční rady Zdeněk Votava Redakční rada Václav Legát, Tomáš Hladík, Ondrej Valent, Libor Keller, František Helebrant, Vladislav Marek, Lubomír Sláma, Juraj Vitkaj, Věra Pelantová, Juraj Grenčík, Hana Pačaiová, Miroslav Rakyta REKLAMA Account Manager Miroslava Pyszková mob.: +420 777 793 392 e-mail: [email protected] Grafické zpracování Eva Nagajdová TISK Printo, spol. s r. o. REDAKCE USA Bob Vavra Kevin Campbell Amara Rozgusová REDAKCE POLSKO Marek Kalman VYDAVATEL Trade Media International, s. r. o. Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.udrzbapodniku.cz ISSN 1803-4535 MK ČR E 18395 Milan Katrušák ředitel [email protected] Redakce si vyhrazuje právo na krácení textů nebo na změny jejich nadpisů. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media. Vážení čtenáři, z průmyslu je již opět patrný optimismus, o jehož tlumených náznacích jsem hovořil na počátku roku. Alespoň takovéto poselství se nám snaží tlumočit redakce časopisu Plant Engineering. Jistě se mnozí z Vás při čtení košatých názorů amerických průmyslníků budou chytat za hlavu a řeknou si, že jsme asi s rozumem v koncích a že se Vás pokoušíme krmit „sladkými americkými donuty“, které český průmyslový trh zřejmě jen tak nestráví. Nicméně i přesto, že jsem se nikdy nepovažoval za optimistu, spíše za životního realistu, dovolím si s takovýmito případnými výtkami nesouhlasit. V první řadě zpovědi představitelů úspěšných podniků, což je i téma z obálky tohoto vydání, a zejména jejich inovační nápady jsou jednoduše aplikovatelné na podnikání většiny z Vás – a to nejen proto, že se takřka vždy jedná o firmy, jejichž činnost má globální záběr, takže se nespokojují s dobrými výsledky pouze na trhu v USA. Mimochodem například zde mohu jejich optimismus podpořit do posledního bodu. Částečný přesun mého pracovního úsilí do bratrského časopisu Control Engineering Česko mě toto léto opět zavál na zajímavou megaudálost průmyslových odborníků a také na letošní NIWeek, kde z projevů prezentujících a odevzdanosti posluchačů bylo možné vypozorovat, že průmysl opět šlape na ty nejvyšší obrátky. A to není jediný důvod, proč si myslím, že je dobré vyslechnout si, jakým způsobem se z úspěšných firem amerického trhu staly po překonání všeobecné průmyslové recese ještě úspěšnější firmy globálního charakteru. Shodou okolností mne na tuto myšlenku přivedl velice podivný sen z kategorie „to by byl film“. Nyní Vás proto provedu hlubinami své mysli, abych Vám představil jednu trefnou ilustraci. Zdálo se mi, že se chystám na zajímavý podnikatelský záměr, který by byl realizovatelný pouze za přispění několika mých velice sofistikovaných přátel. Zpočátku vše fungovalo dle očekávání, jelikož do tohoto pro všechny vedlejšího podniku šli zúčastnění s vizí, že budou dělat něco, co je baví, a také proto, aby si dopřáli velice skromné přilepšení. Nicméně jak šel čas a můj sen postupoval dále, přišly typické problémy podnikavců (nikoli podnikatelů). Jeden si koupil lepší auto, hned nato ho kopíroval druhý ve snaze přilákat na pozici spolujezdce stejně atraktivní přítelkyni. Zdražovaly se dovolené, zvětšovaly se domy a děti plakaly, když na Vánoce nedostaly vlastní ostrovy… A náhle byly celá pointa a základy podnikatelského záměru rozemlety na prach. Jsem si plně vědom, že toto je sice do extrému vehnaná simulace, nicméně mám pocit, že můj sen lze ztotožnit se spoustou subjektů působících na našem (nejen) průmyslovém trhu. Ruku na srdce, kolik z nás stále nostalgicky vzpomíná na velké výnosy z let těsně před úpadkem? Jenže ta doba je dávno pryč a je důležité mít to na paměti. Na trhu vznikla nová pravidla, nová omezení, ale hlavně nové výzvy. Takže nežijme s představou, že pro naše děti skoupíme Tichomoří, ale zkusme se znovu soustředit na trochu ušlechtilejší část našich pracovních vizí, jednoduše pojďme zase tvořit hodnoty. I zde se pro příklad vrátím na můj nedávný výlet do zámoří. Firma, která naši redakci pozvala, se v období krize rozhodla investovat (ano, opravdu investovat), a to zejména do svých zaměstnanců. Přijímala nové, inovativně smýšlející inženýry a začala několik nezávislých projektů, které měly ve výsledku změnit zažité chápání v některých upadajících odvětvích. Samozřejmě dlouhý čas by šlo tyto lidi brát jako přebytečnou položku, která zbytečně zatěžuje kolonku mzdových nákladů, jenže již toto léto jeden z týmů představil produkt, jenž doslova redefinuje celý obor. A zde přichází hodnota, která sice nezlepšuje život zakladatelů firmy, ale zlepšuje život všem zainteresovaným průmyslníkům. A přiznejme si, že pokud něco dokáže přinést hodnotu těm, kteří toto řešení najdou, je správné, když jim to vydělá třeba i na již zmiňovaný ostrov v Tichomoří, ale s tímto cílem přece nelze začínat. Přeji ničím nerušenou četbu, aby si i děti bez ostrova měly kde hrát, a těším se na případné osobní setkání během letošního MSV v Brně… Lukáš Smelík Šéfredaktor ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 1 4 6 10 12 FORUM Slovensko tento rok láme rekordy na VIENNA-TECu, buďte pritom! Pozor! Prostředí s nebezpečím výbuchu… Měnící se role operátora vyžaduje lepší a rychlejší nástroje Proč výrobní proces potřebuje informační technologii? část 1. 14 TÉMA Z OBÁLKY Optimismus ve výrobní sféře 22 ELEKTROTECHNIKA Přehledné zpracování dat spotřeby energie vám napoví více než čísla udávající watty Skutečně efektivní řízení výroby pomocí MES 25 26 29 30 32 34 36 40 42 43 44 45/MD 1 Září 2012 ČÍSLO 6 (26) ROČNÍK V AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Monitorování na dálku přidává vašemu řídicímu systému více možností, jak ho ovládat FTP logger – záznamník datové komunikace Frekvenční měniče Altivar jsou bezpečné a úsporné. Co dodat? Inteligentní snímače kódů: Rychlá a bezchybná identifikace 14 ÚDRŽBA & SPRÁVA Výroba dle návrhu Přemostění rozdílů mezi IT a provozními činnostmi Snížení nákladů na značení produktů TOP PRODUKTY/ŘEŠENÍ Systém počítačového vidění s automatickým zaostřováním a integrovaným osvětlením Kontrola nad zdroji energií – klíč k zásadní změně v bezpečnosti práce ZAOSTŘENO Větší pozornost věnovaná problematice životního prostředí PŘÍLOHA - MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA Přeložené texty jsou v tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu „Plant Engineering Magazine USA” vydavatelství CFE Media. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a v žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu CFE Media. Plant Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství CFE Media. Optimismus ve výrobní sféře Investice do výrobních zařízení podniků a lidí jsou motorem, který způsobuje doslova splašený úprk směrem k růstu objemu výroby. Zaostřeno Větší pozornost věnovaná problematice životního prostředí 44 22 Elektrotechnika Přehledné zpracování dat spotřeby energie vám napoví více než čísla udávající watty Energie použitá v průmyslových závodech a obchodních budovách odpovídá za téměř polovinu celkové spotřeby energie v USA. Průmyslová a komerční zařízení jsou rovněž odpovědná za bezmála polovinu emisí skleníkových plynů, což přispívá ke změně klimatu. 26 Automatizační technika Monitorování na dálku přidává vašemu řídicímu systému více možností ovládání Zavedení bezpečného monitorování údržby na dálku a podávání zpráv diagnostiky v reálném čase může přispět ke snížení nákladů na údržbu. 34 Údržba & správa Výroba dle návrhu Zmiňte se o konceptu správy životního cyklu výrobku (PLCM, nebo jen PLM) a uvidíte, jak posluchači souhlasně přikyvují. Řídit trasu výrobku po jednotlivých krocích od samotného návrhu až po ukončení jeho výroby? Samozřejmě! Příloha – Monitorování a diagnostika Diagnostické metody – základ preventivní údržby podle technického stavu Znát skutečný technický stav strojů a zařízení je důležité a užitečné z mnoha důvodů, jedním z nich je zajišťování jejich spolehlivého, bezpečného a hospodárného provozu. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 3 FORUM Slovensko tento rok láme rekordy na VIENNA-TECu, buďte pritom! P rípravy na najväčší medzinárodný priemyselný odborný veľtrh Rakúska VIENNATEC 2012, ktorého brány sa otvoria 9. októbra 2012 na modernom viedenskom výstavisku MESSE WIEN, sú už v plnom prúde. VIENNA-TEC 2012, ktorý sa koná len raz za 2 roky, ponúka možnosť zhliadnuť na jednom mieste pod jednou strechou šesť medzinárodných odborných priemyselných veľtrhov. Pre Slovensko je medzinárodný veľtrh VIENNA-TEC 2012 vďaka svojej koncepcii, otvorenosti pre slovenských podnikateľov a blízkosti k Bratislave unikátnou príležitosťou pre prehľad najnovších priemyselných technológií a medzinárodných inovácií, ktoré ponúka viac ako 500 vystavovateľov a 500 ďalších f iriem zastúpených na veľtrhu na jednom 4 • září 2012 mieste za minimum času a nákladov. Je tu tiež možnosť zoznámiť sa osobne s vývojom trhu a priemyslu v susednom Rakúsku a porovnať si situáciu na Slovensku, zorientovať sa v ponúkaných inováciách z viac než 20 krajín a stretnúť sa s potenciálnymi obchodnými partnermi nielen z Rakúska. K účasti slovensk ých f i r iem na VIENNA-TECu sa tiež vyjadril minister hospodárstva Slovenskej republiky, pán Tomáš Malatinský: „Priemysiel a s ním súvisiace služby sú nielen hnacou silou rastu slovenského hospodárstva, zdrojom vytvárania pracovných príležitostí, zvyšovania produktivity, ale aj inovačného rozvoja, ktorý v súčasnom období nadobúda čoraz väčší význam. Som preto presvedčený, že medzinárodný veľtrh VIENNA-TEC je ideálnym miestom pre získanie reálneho obrazu o schopnostiach slovenských firiem, porovnanie s medzinárodnou konkurenciou, prezentovanie u potenciálnych obchodných partnerov, jako aj pre podporu inovácií.“ Slovenskí odbor ní návštevníci a regionálne delegácie môžu využiť špeciálne ponuky – viac vo slovenčině na www.sp.cz/index1.html. Rokovania s firmami z Ruskej Federácie V hale A plánuje svoju účasť 10 inovačných firiem zo sibírskeho regiónu Omsk v Ruskej federácii, ktoré hľadajú obchodné zastúpenie na Slovensku a v Českej republike alebo ponúkajú iné formy obchodnej spolupráce, napr. spoločnú výrobu, spoločný vývoj, export na trhy tretích krajín (Kazachstan, Bielorusko ) alebo asistenčné služby pre firmy rovnakého zamerania na trhoch sibírskeho regiónu. Podrobnejšie informácie o jednotlivých spoločnostiach nájdete na adrese http://www.sp.cz/omsk.html. S týmito firmami – podnikateľmi zo Sibíri máte jedinečnú možnosť naplánovať ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU si obchodné stretnutia a nadviazať kontakty priamo v rámci veľtrhu VIENNA-TEC 2012 vo Viedni. O rekordnej účasti vystavovateľov zo Slovenska sa dá hovoriť už dnes. Na V I E N NA-T EC u pr ipr av uje Bratislavská regionálna komora SOPK spoločný stánok slovenských firiem regiónu Bratislava, v rámci ktorého sa budú prezentovať firmy IMC Slovakia, s.r.o., IRONAL spol. s r.o., SNAHA s.r.o. a TESLA Liptovský Hrádok, ďalej sa na veľtrhu predstaví vydavateľstvo Techpark alebo môžete navštíviť samostatné expozície slovenských spoločností QUAD Industries alebo CRT-ELECTRONIC. VIENNA-TEC – to nie sú len obchodné kontakty a potenciálni odberatelia z Rakúska, ale je to podstatne viac, napr. zaujímavé pre podnikateľov zo Slovenska môže byť nadviazanie kontaktov s potenciálnymi partnermi z krajín juhovýchodnej Európy, predovšetkým Slovinska. Slovinsko je jedným z lídrov EÚ v počte inovácií na počet obyvateľov. Ďalej tradične silné sú obchodné siete slovinských podnikateľov v krajinách bývalej Juhoslávie a export do tretích krajín môže byť pre slovensko-slovinské kontakty veľmi zaujímavý. Podrobnější informace v češtině najdete na www.sp.cz nebo v němčině na www.vienna-tec.at. Lenka Kotllárová Tel.:+420 603 278 654, [email protected] MONDO s. r. o. Autorizované obchodní a servisní středisko kompresorů firmy Mattei Prodej t t t t t t LPNQSFTPSǾ TVÝJǏFLTUMBǏFOÏIPW[EVDIV öMUSǾ UMBLPWâDIOÈEPC [BDzÓ[FOÓQSPFLPMPHJDLPVÞQSBWVLPOEFO[ÈUV PSJHJOÈMOÓDIOÈISBEOÓDIEÓMǾ Realizace t t tt t LPNQMFUOÓDILPNQSFTPSPWâDITUBOJD QPUSVCOÓDISP[WPEǾTUMBǏFOÏIPW[EVDIV SFLV SF SFLVQFSBǏOÓDI LVQF QFSB SBǏO ǏOÓD ÓDI I[B [BBDzÓ [BDzÓ[FOÓ DzÓ[F [FOÓ [F OÓQ QSPWWZV QSP WZV VääJ äJU J SFLVQFSBǏOÓDI[BDzÓ[FOÓQSPWZVäJUÓPEQBEOÓIPUFQMB LPOT LP OTTUS USVL V DFBBW WâS WâS â PC PCBBLP BLP LPNQ LPNQ QSF FTP PSǾ LPOTUSVLDFBWâSPCBLPNQSFTPSǾQSPEPQSBWOÓUFDIOJLV 2011 Servis t t t t t [ÈSVǏOÓ QP[ÈSVǏOÓ PQSBWZ HFOFSÈMOÓPQSBWZ EJBHOPTUJLB Projekce t QSPKFLUZLPNQSFTPSPWâDITUBOJD Měření t QBSBNFUSǾLPNQSFTPSPWâDITUBOJD Pronájem t [BDzÓ[FOÓOBWâSPCVBÞQSBWVTUMBǏFOÏIPW[EVDIV Poradenská služba t UFDIOPMPHJDLÈEPQPSVǏFOÓ t OÈWSIZÞTQPSFOFSHJÓ Autorizované obchodní a servisní středisko v ČR MONDO s. r. o. Vážní 899, 500 03 Hradec Králové Česká republika tel.: +420 495 541 212 fax: +420 495 514 203 Certifikát ISO 9001:2009 a ISO 14001:2005 www.mondo.cz; www.matteiCZ.cz FORUM – ROZHOVOR Pozor! Prostředí s nebezpečím výbuchu… J edním z permanentně skloňovaných témat nejen v kuloárech průmyslových podniků je bezesporu problematika, která souvisí s prostředím s nebezpečím výbuchu. Nové zásahy do legislativy stejně jako neustávající důkazy o ignorování faktoru bezpečnosti v těchto provozech nás přivedlo ke snaze zjistit, jak opravdu vypadá podniková praxe. Situaci se pokusí osvětlit za výrobce ochranných systémů Michal Wolf, ředitel společnosti DAG-TS, a za poradenskou společnost v oblasti Ex prostředí Tadeáš Podstawka, ředitel společnosti IHAS. Základním legislativním rámcem je jistě nařízení vlády č. 406/2004 Sb. či uznávaná směrnice ATEX. Jak tyto vyhlášky upravují opatření ve výbušném prostředí? A existují nějaká další legislativní omezení? TP: Legislativa se postupem času průběžně obměňuje. Naše společnost se však stále ještě setkává (i když se tento trend lepší) s neznalostí základního předpisu o problematice rizik výbuchu, kterým je NV č. 406/2004 Sb. Nehovoříme-li o souvisejících předpisech, kde je v Evropě poměrně velká turbulence ve standardech, pak sledovat tento trend a mít k tomu i kvalifikovaný personál pro zavádění požadavků do praxe je zejména pro menší firmy nereálné. Z tohoto pohledu je určitě výhodnější vyhledat odbornou firmu. Je u nás stále mnoho společností, jež o tomto NV slyší poprvé. Tady je samozřejmě nezanedbatelná úloha dozoru (OIP), kde bohužel z důvodu působení také v jiných oblastech, zejména v pracovněprávních vztazích, chybí kapacita pro takovýto dozor. OIP má vyškoleno max. 30 odborníků pro dozor nad tímto NV. Když si vezmeme statistiku, která při zavádění NV odhadovala, že se jedná o více než 300 000 firem, jichž se to týká, pak je to žalostně málo. Předtím než je pracoviště s prostředím nebezpečí výbuchu poprvé uvedeno do provozu, musí být ověřena jeho celková bezpečnost z hlediska rizika výbuchu. Musí být dodrženy veškeré podmínky nezbytné pro zajištění ochrany před výbuchem. Takové ověření musí být provedeno pracovníkem (externí firmou), který je na základě svých dovedností a odborných znalostí k této činnosti způsobilý. MW: Jako výrobce a dodavatel ochranných systémů se naše společnost opírá především o směrnici ATEX 100a neboli 94/9/EC a další předpisy a normy, které upravují funkčnost a parametry jednotlivých ochranných systémů s ohledem na konkrétní typ prostředí, způsob ochrany a instalaci. V praxi se pak bavíme o nebezpečí vznícení a výbuchu plynů, par, prachu a aerosolů, na což navazují příslušné ČSN, NV, EN, EN ISO předpisy IHAS Společnost IHAS s. r. o. se zabývá: ● Zpracováváním dokumentací o ochraně před výbuchem dle nařízení vlády č. 406/2004 Sb. ● Zpracováváním protokolů o určení vnějších vlivů dle ČSN 33 2000-1 ed.2 ● Zpracováváním studií HAZOP a SIL analýz ● Dalšími službami – zpracováváním znaleckých posudků z hlediska výbuchu hořlavého prachu, plynů a par soudním znalcem, zpracováním analýzy rizik dle ČSN EN 13463 a ČSN EN 1127 a posouzením projektové dokumentace z hlediska rizik výbuchu, pořádáním školení a seminářů ve vztahu k EX prostředí včetně vydání osvědčení/certifikátu o absolvování atd. www.ihas.cz 6 • září 2012 ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU a normy. Sledovat poslední změny v legislativě týkající se prostředí s nebezpečím výbuchu není jen povinnost, jak ve smyslu držet krok, tak ve smyslu dodržovat předpisy a vyhnout se sankcím, ale především obezřetnost. Je třeba si uvědomit, že k přehodnocení předpisů týkajících se nebezpečí výbuchu většinou dochází jen pod tíhou okolností, tedy po nějakém neštěstí, a je dobré vědět, jestli se mě to také týká. Jinými slovy jak daleko je má kancelář nebo pracoviště od zóny Ex. Lze říci, že legislativa zaostává za inovativními technologiemi? TP: V naší práci se legislativa logicky snoubí s praxí. Při revizích legislativních nebo normativních předpisů se tak děje ne vždy šťastně a mnohé takové revize jsou krokem zpátky. Obecně lze však říci, že technická legislativa v oblasti bezpečnosti práce v prostorách s nebezpečím výbuchu je dostatečná a spíše pokulhává její zavádění do praxe. Na druhou stranu značně zaostávají základní legislativní požadavky, jakými jsou NV a v tomto případě NV č. 406/2004 Sb., kde jsou stále kromě odborných pasáží např. odkazy na neplatné zákony (zákoník práce). MW: Z určitého úhlu pohledu ano. V souvislosti se zvyšováním nároků na výkon, objem, rychlost a zavádění nových technologických postupů se občas dostaneme do neznáma, kde daný stav techniky ještě nebyl popsán. Při vývoji novinek a při výzkumu jsme často o něco napřed. Legislativa se pak dotváří podle uvádění nových poznatků na trh, mnohdy se značným zpožděním. Příkladem jsou třeba bioplynové stanice. A to nejen u nás, ale i u kolegů v Německu. V našich podmínkách se takový vývoj může sledovat u protiexplozních pojistek. Zákon č. 22/1997 Sb., norma ČSN EN 12874 z roku 2002 však vykazuje jisté nedostatky (některé provozy zanikly). Byla přepracována s přísnějšími nároky a nahrazena normou EN ISO 16852, kterou ČR převzala bez úprav s platností od října 2010 pod označením ČSN EN ISO 16 852. Bohužel jsou to havárie, které ukazují slabá místa v prevenci nebo při likvidaci ohně. Normy a předpisy se mění s obtížemi, ale i zavádění do praxe je jak administrativně, tak i finančně složité a mívá velkou setrvačnost. Bohužel na úkor bezpečnosti. Vy sami se setkáváte s touto problematikou v praxi. Jak vnímáte současné chování subjektů, které působí v tomto prostředí? Chovají se společnosti zodpovědně, nebo se snaží regule obcházet, aby tak krátily provozní náklady? TP: Stejně jako v jiných oblastech se provozovatelé/vlast níci staví k nebezpečí výbuchu s různou zodpovědností. Jedna skupina přistupuje k této problematice se zodpovědností hraničící s perfekcionismem, druhým protipólem jsou pak majitelé, kteří k nebezpečí výbuchu přistupují naopak velmi laxně. Oblíbený a často slýchaný slogan je: „Padesát let se tady nic nestalo a teď by to mělo bouchnout?“ Ono však stačí, aby pouze jednou (a to se samozřejmě může stát) došlo ke splnění tří zmíněných podmínek pro vznik výbuchu, tedy palivo, dostatek kyslíku a zdroj iniciace, a neštěstí je na světě. Samostatnou kapitolou jsou zaměstnanci. Jako lidé v podřízeném pracovním poměru jsou více či méně nuceni přejímat invence vedení společnosti, co se týče problematiky nebezpečí výbuchu. Záleží pak na tom, jaké vedení mají – jestli tedy to, které problematiku výbuchu řeší, nebo to, které ji prostě obchází. Samozřejmě lidský faktor je nevyzpytatelný a člověk je schopen vnést spoustu vlastní invence do možnosti, jak porušit nějaký vnitropodnikový předpis (např. zákaz kouření). Další přirozenou vlastností lidí je lenost, což je i „hybnou silou pokroku“, ale v případě rizika výbuchu to je nejčastější příčina exploze. Z rozboru příčin výbuchu se dá konstatovat, že ve většině případů je zdrojem iniciace nebo příčinou výbuchu právě člověk. MW: Mezi dodavateli ochranných systémů, a to jak na straně výrobců, tak i na straně obchodníků, se setkáváme s různým standardem kvality a důrazem na prodej. Na straně zákazníků je to pak nedostatek informací ať už z různých příčin, který je přivádí do nepříjemné situace, anebo chladný úmysl, což si žádá zisk bez ohledu na způsob dosažení. Pociťujeme, jako by se pomalu vytrácel zdravý rozum a rozhodování v rovině „poměr cena/výkon“ doznávalo úpadku. Stres si ale vytváříme sami a je těžké soudit, zda je chyba na straně výrobce, obchodníka nebo zákazníka. Každý si neseme svůj díl zodpovědnosti. FORUM – ROZHOVOR DAG-TS Společnost DAG-TS s. r. o. se zabývá: ● Výrobou a vývojem pojistných armatur k zabránění přenosu plamene dle směrnice ATEX / 94/9/ES ● Prováděním revizí – kontroly provozuschopnosti ochranných systémů dle vyhlášky č. 246/2001 ● Návrhy řešení ochranných opatření včetně výpočtů průtoků s ohledem na tlakové ztráty ● Pořádáním školení a seminářů ve vztahu k EX prostředí www.dag-ts.cz Trh je jednoznačně nervózní a tato nervozita se na lidi přenáší všeobecně. Lidé pak ani informace nevyhledávají a práh pro vnímání rizika se snižuje až k netečnosti… a selhání lidského faktoru je na světě. Přesto zůstáváme optimisty a předáváme informace a zkušenosti dále těm, kteří o ně stojí. Cítíte tedy opravdu tíhu úsporných opatření na úkor bezpečnosti? TP: V dnešní době je samozřejmě někdy obtížné získat prostředky na opatření, která vyplynou z hodnocení rizik provozu. Nejlevnější z těchto opatření bývají organizační, např. vystavování tzv. „příkazu V“, jiná pak už rozpočet společnosti prodraží. Vše lze však řešit stanovením rozpočtového plánu s jasným výhledem investic např. do protivýbuchové ochrany. MW: Zápas s náklady, které snižují zisk, je opravdu znatelný. Nelze však jednoznačně říci, že všechny společnosti bezpečnost zanedbávají ve snaze ušetřit. Nedostatky jsou patrné v organizaci. Ne zřídka se stává, že na jedné straně není na rukavice a na druhé se přeplácejí externí firmy. Investice, údržba a úspory jsou o dobrém plánování v horizontu delším než jeden rok a právě tady vidíme velké rezervy. Můžete uvést výrazně kladnou a zápornou zkušenost z praxe? TP: Z vlastní zkušenosti mohu říci, že rozdíly nejsou dle oborů podnikání, ale spíše dle přístupu majitelů. Trochu jsme vysledovali, že podniky např. s americkým kapitálem řídí firmu i z hlediska bezpečnosti. V takové firmě se i nám dobře pracuje. Jsou 8 • září 2012 bohužel i firmy, kde je bezpečnost nutné zlo, a pokud si nechají udělat rozbor rizik, k realizaci opatření zpravidla nedochází. Zbývá i část firem, jejichž představitelé se k vám i po objednání služby chovají ve smyslu „co tady vlastně děláte“ a „co nám chcete radit“. V takových případech se rozcházíme „s přáním další exploze“. Bohužel máme i takovou zkušenost ve firmě vyrábějící škrob, že z důvodu absence bezpečnostních opatření došlo do měsíce k explozi. Dalším takovým případem byla firma na zpracování starých ledniček, kde rovněž nebyla realizována bezpečnostní opatření a došlo k totální destrukci linky a provozovny. MW: Po několikaleté práci se nám daří pro zákazníky navrhovat taková řešení, která minimálně zatěžují provoz a jsou nenáročná na údržbu, o čemž svědčí zpětná vazba od zákazníků a odezvy od našich partnerů. Pok ud pominu kopie ar mat ur světových výrobců, velmi negativně vnímáme, když jsou na trh uváděny výrobky, které nesplňují platné předpisy. Jen pro příklad ‒ norma platí od 1. 10. 2010, výrobní číslo je z roku 2011, prohlášení o shodě je nakopírováno z roku 2009, kdy byl certifikát k výrobku vystaven podle dnes již neplatné normy. Před lety jsme jedné chemické společnosti nabízeli naše služby a ochranné systémy. Nabídku odmítli a do 2 měsíců provoz poškodil rozsáhlý požár s výbuchy. Jaké před sebou máte úkoly nebo výzvy, aby došlo k obecnému zlepšení zažitých trendů? ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU TP: Naším jednoznačným úkolem je zvyšování vzdělanosti v oblasti problematiky nebezpečí výbuchu, tedy N V č. 4 0 6 / 2 0 0 4 S b. a N V č. 23/2003 Sb., ať již pořádáním pravidelných seminářů týkajících se této problematiky, či vypracováním odborné pomoci prostřednictvím produktů uvedených výše. Takovým krátkodobým cílem je spolu s orgány dozoru provést osvětu v bioplynových stanicích z pohledu rizika výbuchu s následným dozorem, nabídnout bezpečnostní balíčky pro práci v těchto prostorách z hlediska OOPP. MW: Do budoucna máme dvě cesty pro osvětu. Hlavním úkolem je pokračovat ve vývoji, výzkumu a ve spolupráci s řadou odborníků a pracovníků z praxe, abychom mohli nabídnout potřebná řešení. Vedlejším úkolem je prezentace výsledků činnosti a šíření informací o prostředí s nebezpečím výbuchu v mediích či v odborných časopisech a za další možnost pokládáme příspěvky na odborných školeních a seminářích. Pokud také vy čelíte problematice výbušného prostředí a rádi byste se dozvěděli více o současné praxi nebo o moderních technologiích pro vaše provozy, můžete kontaktovat naši redakci, případně přímo respondenty na e-mailech [email protected] a [email protected]. Více informací naleznete také na webové adrese www.ihas.cz a www.dag-ts.cz. Identifikujte, zaměřte se na rizika exploze, chraňte životy Problematikou prostředí s nebezpečím výbuchu se podrobně zabývala také redakce časopisu Plant Engineering. Rozsáhlý článek s jejich zjištěními naleznete v některém z nadcházejícíh vydání. FORUM – POZVÁNKA Česká společnost pro údržbu Katedra jakosti a spolehlivosti strojů, Technické fakulty České zemědělské univerzity v Praze Výbor pro údržbu a investiční výstavbu při Svazu chemického průmyslu ČR pořádají mezinárodní konferenci ÚDRŽBA 2012 v termínu 6. – 7. 11. 2012 na zámku AV Liblice Cílem letošní mezinárodní konference je pokračovat v naplňování našeho cíle - prezentovat nové myšlenky a umožnit výměnu zkušeností ke všem otázkám, které souvisejí s managementem hmotného majetku (HM) obecně a s údržbou strojů a zařízení zvláště. Struktura odborného programu je zřejmá z uvedených tématických okruhů konference. Hlavní směry tematického zaměření konference: „INTEGROVANÁ PÉČE O HM – OPTIMÁLNÍ PROVOZNÍ NÁKLADY – KVALITNÍ ÚDRŽBA“ A. Prezentace firem – vykonávané služby, výstava zařízení a různých údržbářských technologií, IT, nejlepší praxe v plánování, rozvrhování, řízení odstávek, vykonávání údržby aj. B. Výběr, pořízení zařízení – energetická náročnost, ASŘTP, spolehlivost, rizika, kvalita. C. Management majetku a jeho údržby – asset management, facility management, outsourcing - insourcing, smluvní vztahy. D. Provozní spolehlivost management rizik a bezpečnost v údržbě – metody a ukazatele spolehlivosti, FMECA, RCM a další, metody hodnocení rizik, snižování rizik údržbou, spolehlivost lidského činitele v údržbě. E. Technická diagnostika, preventivní, prediktivní údržba revizní a preventivní prohlídky, diagnostické metody a přístroje, optimalizace preventivní údržby. F. Počítačová podpora údržby – informační systém údržby, HW a SW. G. Technologie údržby a oprav strojů, logistika ND – mytí a čištění, mazání, renovace součástí, materiály pro renovaci, řízení zásob ND aj. Pořadatelé konference zvou všechny pracovníky na funkcích technických ředitelů, výrobních ředitelů, manažerů údržby, asset manažerů, facility manažerů, vedoucích údržby, hlavních mechaniků, koordinátorů a facilitátorů TPM aj. – více informací na adrese: http://www.udrzba-cspu.cz/konference/ Za pořadatele: prof. Ing. Václav Legát, DrSc. předseda předsednictva ČSPÚ Ing. Zdeněk Votava výkonný ředitel ČSPÚ ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 9 FORUM Měnící se role operátora vyžaduje lepší a rychlejší nástroje P oněvadž se podniky usilovně snaží získávat konkurenční výhodu ze svých činností, způsob, jakým operátoři vykonávají svou práci, se postupně vyvíjí. Přeměna ze stavu, kdy pouze plnili funkci obsluhy zařízení s jasně stanovenými úkoly, do role, kdy musejí prokazovat hluboké analytické schopnosti, způsobila to, že se operátoři stali ve zvýšené míře kritickou součástí dnešních podnikových procesů – tato transformace významně mění způsob současného fungování podniků a přidává vyšší hodnotu než kdy předtím. Zatímco v minulosti byli operátoři zaškolováni a vedeni k tomu, aby ve svých rolích usilovali o přímočaré hluboké znalosti a neustále se drželi výrobního procesu v rámci zavedených směrnic, jejich role se podstatným způsobem vyvíjela s rozvojem technologií. Po operátorech se v současné době stále více požaduje, aby se kromě svých tradičních funkcí angažovali v dalších, pro ně dosud nových činnostech a spolupracovali v rámci role napříč funkcemi, což má vést ke zvýšení podnikatelské čilosti. Pro zvýšení efektivity práce operátorů jsou k dispozici nejnovější softwarová řešení, která umožňují operátorům lépe využít všech dostupných informací v běžných i v krizových situacích pro zvolení optimálního rozhodnutí. Je zde rostoucí poptávka po nástrojích, jež umožňují operátorům shromažďovat, propojovat, analyzovat a postupovat na základě obrovského množství provozních údajů získaných v reálném čase a které podporují stále angažovanější a inteligentnější pracovní síly. Operátor z dob minulých Manuální nároky na operátora z minulých dob kladly důraz na velmi důkladnou znalost procesu a strojových operací stejně jako systémů, které daný proces umožňovaly. Tito operátoři se často učili od předchozích 10 • září 2012 operátorů, někdy stylem pokus a omyl, a pracovali v rámci předdefinované sady parametrů. Prováděli rozhodnutí, jež byla založena na způsobu, jakým byli vyškoleni, a snažili se vyhovět zavedeným směrnicím a postupům, které udržovaly stávající stav. U jednotlivých operátorů byl kladen velký důraz na znalost specifické činnosti v daném procesu a mnozí nikdy nepřekročili hranice těchto činností. V mnoha případech platilo, že čím více operátorů zaměstnavatel najal, tím lépe systém fungoval, poněvadž se každý operátor zaměřil na specifický stroj nebo část procesu a to z něho udělalo odborníka. Mnoho zaměstnavatelů využívá v současné době efektivního přístupu založeného na týmové spolupráci, pomocí něhož pracovníci kolují mezi různými pracovními pozicemi, a to nejen za účelem sdílení znalostí a neustálého odborného růstu, ale rovněž proto, aby pokryli nedostatky v zajišťování zkušených operátorů pro každý jednotlivý krok procesu. Toto se pro mnoho společností ukazuje jako velice efektivní, nicméně přijetí pokrokového softwaru je klíčem k dalšímu, ještě efektivnějšímu rozvoji jejich týmů. Operátor současnosti Novodobý operátor se radikálním způsobem dostává do pozice „všestranně zaměřeného pracovníka“, který řeší problémy za pochodu, a už se nestává odborníkem zaměřeným jen na jednu část procesu. V současné době je operátor jeden z klíčových členů týmu a zvyšování efektivity této role prostřednictvím dokonalejší schopnosti operátora reagovat poskytuje rozhodující výhodu. Operátoři musejí být způsobilí odůvodnit, plánovat a řešit problémy pohotově a používat rozsáhlou sadu softwarových nástrojů tak, aby mohli prezentovat získaná data, spolupracovat a zautomatizovat pokročilou inteligentní analýzu. Vhodné nástroje ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU umí poskytnout r ychlou, snadno použitelnou a účinnou podporu rozhodování potřebnou pro pochopení a odstraňování jak rutinních, tak i poruchových situací. Pokročilé funkce, mezi které patří např. alarmy, historické trendování a prediktivní analýza, pomáhají operátorům dosahovat vyšších hodnot, zpracovávat informace a tím zvyšovat produktivitu podnikání. Přijetí softwarové technologie dokáže uspíšit provozní dokonalost tím, že umožní operátorům zvyšovat účinek analyzovaných dat z mnoha zdrojů, provádět objektivní rozhodnutí založená na komplexních informacích získaných v reálném čase a lépe chápat celý systém tak, aby se problémy řešily rychleji a efektivněji. Se zavedením softwaru pro rozhodovací procesy, což se odehrálo asi před 30 lety, se zautomatizovalo více úkolů a operátoři se nyní zaměřují na provádění úkolů napříč různými systémy. Nejnovější softwarová řešení umožňují operátorům lépe využít všech dostupných informací jak v běžných, tak i v krizových situacích. Softwarové systémy se vyvíjely, aby poskytovaly spolehlivou vizualizaci systému a ovládání zařízení, ačkoli existují velké rozdíly v softwarových nástrojích, co se týče úrovně informací přidané k datům. Řešení, která poskytují informační a analytické nástroje, nabízejí klíčovou výhodu, poněvadž dokážou redukovat požadavek na operátory, aby vyhodnocovali nezpracovaná data, což jim umožňuje být inteligentnějšími řešiteli problému. Zvyšování účinnosti operátora Operátoři potřebují nástroje, které jim pomáhají zcela se zaangažovat do procesu, aby mohli využít výkonné analytické programy a informace pro kritický rozhodovací proces; automatizované analytické programy jsou ekvivalentní tomu, když znalosti a vědomosti procesního inženýra shrneme do softwaru za účelem rozšíření schopnosti operátora reagovat na okamžitě získané údaje. Musí být schopni reagovat na okamžitě získané údaje dostupné prostřednictvím měnících se výpočtů, mít k dispozici bezprostřední propojitelnost a software pro sdílení znalostí za účelem rychlejších, více zaměřených reakcí. U operátorů, kteří se stále častěji stávají pracovníky se všestranným zaměřením, je digitalizace pracovních procesů tak, aby heslovitě vyjadřovaly specif ické znalosti, a stejně tak, aby byly zajištěny bezpečné a opakovatelné operace, klíčem ke zv yšování efektivity. Vysoce pokročilá softwarová řešení dokážou pomoci podnikům zvyšovat efektivitu jejich operátorů, hromadně sdílet zásadní informace a automaticky transformovat data do informací. Pokročilá softwarová řešení a programy obsahují vlastnosti a veškeré potřebné funkce pro zvyšování efektivity operátorů a jsou specificky vyvinuty se zaměřením na to, jak operátoři vzájemně působí na systém, a tím umožňují více informovaný proces rozhodování. Pohled do budoucnosti V současné době se zavádějí systémy s vysokým počtem vstupů ze strany operátora; už nejde o řešení, která dávají k dispozici pouze provozní data, nýbrž se jedná o plně inteligentní analytické systémy. Skupiny techniků a IT specialistů usilují o získání zpětné vazby od operátorů ve smyslu reakce na všechny jimi prováděné iniciativy a nově pořízené softwarové systémy a zajímají se, jak systém poskytuje přidanou informaci uživatelům; nejedná se totiž o pouhé znázornění dat. Roste rovněž význam nových platforem spolupráce a softwaru, který analyzuje a poskytuje informace založené na skutečných datech. Požadavek transfor movat data do informací je zásadním předpokladem úspěchu, jelikož se mnoho operátorů a techniků blíží důchodovému věku a společnosti ztrácejí „znalosti a vědomosti těchto operátorů“, jakmile tito pracovníci postupně odcházejí do penze. Získání těchto znalostí pomůže současným operátorům zvýšit účinek institucionalizovaných znalostí, sníží potřebu výcviku a zvolní křivku osvojování znalostí u nových operátorů, na něž bude někdo krátce nebo téměř vůbec dohlížet, jelikož budou přecházet do rolí, které vyžadují schopnost odůvodnit a řešit problémy skrze objektivní rozhodování. Mark Bernardo GE Inteligent Platforms 5. VELETRH ELEKTROTECHNIKY, OSVĚTLOVACÍ TECHNIKY A ZABEZPEČOVACÍCH SYSTÉMŮ Souběžně probíhající veletrhy: 780 vystavovatelů se 5 dnů bude věnovat pouze Vám a Vaší stavbě zlevněné vstupné www.for-elektro.cz 18. – 22. 9. 2012 ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 11 FORUM – VĚK PRŮMYSLOVÉ BEZPEČNOSTI Proč výrobní proces potřebuje informační technologii? ČÁST 1. I nformační technologie se za posledních dvacet let změnila radikálněji než jakýkoli jiný obor. Zejména v souvislosti s internetovými a mobilními komunikačními technologiemi postupovala IT ve svém vývoji závratnou rychlostí a v současné době je pevně zavedena v každém aspektu moderní továrny. Pouze z důvodu obecně rozšířeného použití těchto technologií je možné propojit výrobní zařízení, podniky a stroje napříč různými lokalitami, zásobovacími řetězci a národními hranicemi. Tento vývoj posloužil k významnému navýšení produktivity práce, jež je srovnatelná pouze s nástupem automatizační technologie. Uveďme známý výrok Henryho Forda: „Zákazníci mohou mít auto v jakékoli barvě, kterou si budou přát, pokud to bude černá.“ V Německu si v roce 1924 mohl potenciální kupec, jenž uvažoval o pořízení malého dvoumístného osobního automobilu, vybrat pouze mezi dvěma výrobci a dvěma barvami – světle zelenou a žlutou. V současné době máme při nákupu nového vozidla možnost vybrat si z téměř neomezeného množství nabídek, co se týče stylu, kapacity pasažérů, barvy, provedení, obsahu motoru, úpravy interiéru a přístrojového vybavení. Jedná se o tak enormní množství těchto variant, že dle statistik výrobců automobilů trvá asi rok, než z výrobní linky sjede podruhé přesně stejný vůz. Udržet kontrolu nad takto širokou modelovou rozmanitostí je možné pouze dosažením vysokého stupně automatizace ve výrobě a stejně vysokého stupně vzájemného propojení sítí na každé úrovni automatizační pyramidy. Vše začíná na úrovni obchodní administrativy zpracováváním objednávek a hrubým definováním materiálových vstupů a produkce, pak celý proces přechází do úrovně řízení a automatizace objednávek s detailním popisem výrobního plánu i všech příslušných operací, 12 • září 2012 včetně jejich monitorování, řízení jakosti, managementu přípravy atd., a pokračuje na provozní úroveň, která tvoří rozhraní k samotnému výrobnímu postupu, včetně jeho provedení, řízení a regulačních funkcí. Pouze za předpokladu vzájemné součinnosti všech těchto aspektů může výrobní proces efektivně zvládat každou individuální objednávku zákazníků a vyhovět každé specifické žádosti. Pro zajištění bezproblémového propojení nesčetných rozmanitých procesních kroků musí být vyměněno velké množství datových záznamů mezi různými stanovišti procesního řetězce. Když zůstaneme u příkladu z výroby automobilů, vše začíná přidělením specifického čísla každé nové zakázce na montáž automobilu, což je srovnatelné s výrobním číslem motoru či karoserie, které se později používá pro registraci vozidla. Toto identifikační číslo je používáno během fáze kompletace a zůstává s vozidlem do té doby, než sjede z výrobní linky. Na každém stanovišti, od surové karoserie přes lakovnu až po stanoviště, kde probíhají další úpravy, rovněž během dočasného skladování v různých stupních výroby nebo během finální montáže a kontroly řídicí systém i operátoři linek zcela přesně vědí, které vozidlo se právě vyrábí a kde se právě nachází. Není to až tak jednoduché, jak to možná zní, jelikož každý skenovací proces se musí uskutečnit v každém stadiu zpracování a ve všech případech nepříznivých podmínek, dokonce za teplot vyšších než 392 stupňů Fahrenheita (200 °C) nebo během nepřetržitého pohybu montážní linky. Výrobce robotů popsal, jak je na jeho robotech vyžadováno, aby svařovaly 6 000 různých svarů s přesností 0,2 milimetru na jednotlivých karoseriích osobních automobilů, ovšem s tou představou, že existuje 150 různých variant jednoho modelu. Data, která jsou zaznamenávána senzory ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU a poskytují údaje týkající se bodové přesnosti svařování, spotřeby energie, stupně utahovacího momentu, úhlů natočení atd., informují operátory o stavu výroby a vyráběných produktů. Uvážíme-li, že z linky sjíždí každou minutu jeden nový automobil, tj. za jeden jediný den se dostáváme k číslu 1 400, nezbývá než konstatovat, že se jedná o zásadní informace. Ovládací prvky a propojení sítí Když byly před padesáti lety použity ve výrobě první programovatelné logické řídicí jednotky, měly jeden hlavní cíl: poskytovat elektronickou a volně programovatelnou alternativu k relé, která byla náchylná k poruchám. Až do tohoto historického okamžiku řídila relé všechny automatické procesy výrobní linky – a to podobným způsobem jako v prvním počítači zvaném Z1, který pracoval ve dvojkové soustavě a jejž sestrojil Konrád Zuse. Jednalo se pak o odolné kompaktní agregáty, které byly rozmístěny po celém podniku a propojeny prostřednictvím sítí. Zpočátku se jednalo o patentované sítě, které byly velmi málo kompatibilní se zařízeními od jiných výrobců. Přesto použití kolektivní inteligence reprezentovalo obrovský krok vpřed ve vývoji řízení podniků a strojů. Přesnost, rychlost a trvanlivost, s jakými mohly být procesy zpracovávány, byly rovněž působivé. Od té doby řídí automatizační systémy nejen roboty, obráběcí stroje, míchací zařízení, čerpací stanice, točivé vypalovací pece, čerpadla na odpadní vody, pohony válcovacích stolic, stroje na výrobu papíru či nákladní auta používaná při povrchové těžbě, ale rovněž turbíny a generátory, rozvodny energie a dopravní světelné signalizace. Stručně řečeno, automatizační technologie je používána všude, v každé továrně, v každém příslušenství infrastruktury a v každé budově. Propojení různých zařízení navzájem pomocí provozních sběrnicových systémů představovalo důležitý krok vpřed no time for downtime během zavádění inovací. Tento vývoj byl poháněn požadavkem na snížení nákladů spojených s instalací vedení. Pomocí jednoho tenkého dvou- nebo čtyřvodičového kabelu bylo nyní umožněno přenášet signály v rámci několika milisekund, což následně umožnilo dosáhnout podstatně rychlejších časů odezvy. Zejména řídicí systémy vyšší úrovně mohou být nyní selektivněji integrovány do technologického postupu použitím sběrnicových systémů. Toto dovoluje řídicím systémům a systémům pro plánování výroby přímo řídit co, kdy, kde a jak bylo vyprodukováno, počínaje objednávkami a soupiskami materiálu, které přicházejí z vyšší úrovně obchodní administrativy a ze systémů řízení objednávek. Tento typ propojení sítí je v současné době ve výrobě natolik rozšířen, že téměř každý druhý stroj či podnik je připojen na síť na základě standardů, jako je Ethernet, TCP/IP a real - time Ethernet. Z tohoto pohledu došlo k totálnímu propojení automatizace a výroby a k transformaci do zcela nového digitálního světa. Informace z digitální továrny Německá strojírenská federace a společnost Tetragon Consulting provedly v roce 2006 analýzu produktivity balicích strojů ve farmaceutickém průmyslu. Výsledky nás mohou přivést k vystřízlivění: s účinností pohybující se pouze mezi 24 % až 29 % bylo vysledováno, že existující systémy nejsou provozovány za optimálních podmínek. Technicky řečeno, ačkoli stroje používané v mnoha plnicích a balicích linkách nabízejí velmi vysokou úroveň použitelnosti, jsou mistři výroby pod neustálým tlakem. Jaké jsou příčiny? Mezi důvody lze zahrnout rozmanitost výrobků, různé typy a varianty krabiček, snižující se velikosti dávek a množství náplní. Tyto faktory nejenže způsobují poruchy a chyby v samotných strojích, ale rovněž je zapotřebí slevit z nároků na produktivitu práce v důsledku času stráveného seřizováním a čištěním, včetně procesů souvisejících s přestavováním stroje. Úspěšně realizované příklady jasně demonstrují, že se investice vyplácí. Jednoduchou analýzou samotných dat může být výkon navýšen až o 10 procent. Toto ovšem vyžaduje dostupnost informací odvozených z procesu. Nejdůležitějším klíčovým ukazatelem procesu je celková účinnost zařízení (OEE; Overall Equipment Ef fect iveness). OEE a nalyz uje dostupnost, výkon podniku a kvalitu a redukuje tyto ukazatele na číselnou hodnotu, která je vztažena k optimální hodnotě. Pomocí nejnovějších klíčových indikátorů pro kapacitní využití či účinnost mohou být optimalizovány údaje z výroby (srovnání plánu se skutečností, doba chodu stroje, výkon výroby, čas potřebný na čištění stroje) a rovněž cílové hodnoty, doba zpracování objednávek a soupisy zásob surovin nebo nákladných vstupních materiálů. Na základě zkušeností víme, že společnosti, které ignorují tyto klíčové indikátory, se pohybují hluboce pod svou skutečnou výrobní kapacitou. Nicméně stanovit OEE není tak docela jednoduchou záležitostí. Pokud se provádí manuálně, jedná se o vysoce nákladný proces, shromážděná data poskytují malý rozsah pro statistické ověření a závěry mohou být vypracovány pouze se zpětnou platností. Zatímco klíčem k úspěšné implementaci je kompletní propojení všech výrobních zařízení, vzájemné propojení tisíců komponentů během jejich činnosti ve výrobě se neobejde bez bezpečnostních rizik. Na rozdíl od kancelářského prostředí, kde kontinuálně aktualizované a standardizované snímací zařízení počítačových virů pracuje ruku v ruce s vhodně konfigurovaným firewallem za účelem ochrany proti průniku a vytvoření demilitarizované zóny, průmyslové aplikace vyžadují svá vlastní vyhrazená bezpečnostní řešení. Princip je stejný, ale provedení vyžaduje zcela jiný přístup: Tam, kde se jedná o infrastrukturu IT, je prvořadým úkolem včasné odhalení nežádoucích vetřelců. Maintenance Control … profesionální informační systém od profesionálů na údržbu Maintenance Control vyvinuli odborníci holandské společnosti Act-in specializující se již téměř 30 let na průmyslovou údržbu strojů. S tímto systémem úspěšně zvyšovali přínos údržby ve výrobních závodech a umožnili zviditelnit význam údržby pro růst prosperity podniků. Vlastní systém umožňuje evidenci informací o veškerých strojích a dalším hmotném majetku výrobních společností, strukturovaný příjem požadavků na údržbu, zadávání činností a jejich odvádění skrze pracovní příkazy, evidenci a správu dokumentace i náhradních dílů a materiálu, plánování preventivní údržby jak v režimu periodické údržby, tak v režimu prediktivní údržby dle technického stavu a v neposlední řadě rovněž sledování a reportování nákladů na údržbu, využití kapacit pracovníků údržby a výsledné spolehlivosti udržovaných strojů a zařízení. Přístup do systému je možný jak na PC, tak dotykových operátorských panelech u strojů a mobilních PDA. Maintenance Control může být dále doplněn dalšími aplikacemi Performance Analyser pro on-line monitorování vytížení strojů a OEE, Plant View pro vizualizaci aktuálního stavu výroby na velkoplošných obrazovkách, Plant Monitor pro vizualizaci a diagnostiku strojů, Mobile Maintenance pro práci údržby s přenosnými přístroji PDA a Shop-floor Control pro plánování a odvádění výroby. Pokračování článku v některém z následujícíh vydání... David Heinze Siemens AG www.act-in.cz TÉMA Z OBÁLKY Optimismus ve výrobní sféře Bob Vavra Plant Engineering Investice do výrobních zařízení podniků a lidí jsou motorem, který způsobuje doslova splašený úprk směrem k růstu objemu výroby. 14 • září 2012 P okud žádné zprávy jsou dobrými zprávami, pak to možná vysvětluje důvod, proč se s dobrými zprávami ve výrobní sféře zachází tak, jako by ani nebyly. Dokonce, i když výrobci zápasí s problematikou daní a růstu, lze v poslední době pozorovat doslova masovou paniku, co se týče výstavby a expanze výrobních zařízení. V době, kdy stále spousta lidí straší s krizí, můžeme nalézt zprávy, že domácí a zahraniční společnosti částky v objemu mnoha milionů do nových anebo do rozšíření stávajících zařízení. Expanze podniků a zaměstnanců stále pokračuje a je hnána ráznými daňovými stimuly, ale také pevnou vírou, že tyto investice dávají smysl pro dnešek a v brzké budoucnosti se promění v zisk. Pro naši výroční pololetní zprávu hovořili zástupci časopisu Plant Engineering s představiteli společností, které buď oznámily ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU větší rozšíření podniku v roce 2012, anebo v letošním roce uvedly na trh významné produkty. Vyrábějí počítače a obráběcí stroje, vysokozdvižné vozíky a olivový olej. Mají společnou jednu věc: Jsou plni optimismu, co se týče další výroby. A proč? Ať nám to řeknou sami… Mike Morrison, výkonný ředitel výrobních služeb společnosti Dell Výrobní průmysl je skutečně velmi rozsáhlé odvětví průmyslu, které čelí výzvám na mnoha frontách (jsou zde tlaky na snižování cen, celosvětová konkurence, rychlost zavádění novot atd.). Společnost Dell se toho hodně naučila z partnerství s výrobními zákazníky v průběhu minulých let a máme rovněž naše vlastní zkušenosti coby velký, celosvětový výrobce. Byli jsme svědky toho, jak se mnoho našich zákazníků muselo zaměřit na pouhé přežití kvůli ekonomickým výzvám, kterým byli nuceni čelit během posledních pár let. S nedávným vzestupem výroby mají nyní tito zákazníci nějakou kapacitu, aby mohli začít více investovat do moderních IT platforem, jež pomohou vytvářet štíhlejší a efektivnější prostředí pro své týmy. Tim Shuttleworth, prezident a výkonný ředitel společnosti Eriez Mfg. Co. Široká nabídka produktů společnosti Eriez pro mnohá různá průmyslová odvětví přispívá k nebývalému obchodnímu růstu firmy. Když je v jednom odvětví slabý odbyt, máme tu schopnost zaměřit se na jiné odvětví, v němž naopak odbyt stoupá. Například v současné době je prodej průmyslového vybavení pro recyklaci na silné a stabilní úrovni, z části zásluhou významných investic, které jsme v posledních několika letech investovali do vývoje nového produktu, do personálu, do rozvoje naší prodejní organizace a rovněž i do agresivního marketingového úsilí. Inovační činnosti byly součástí strategie společnosti Eriez od samého začátku. My neinovujeme jen proto, abychom nazvali produkt novinkou, dodáváme skutečná zlepšení, která přispívají ke zvyšování zisku zákazníků. Vivek Jain, senior viceprezident výrobních operací společnosti Maxim Integrated Products Jsme optimističtí, co se týče naší budoucnosti, a to ze tří důvodů. Zaprvé jsme se úzce zaměřili na začlenění mnohonásobných funkcí na jediný kus krystalu křemíku (hardware). Tyto vysoce integrované produkty společnosti Maxim umožňují našim zákazníkům odlišit se od konkurence. Zadruhé jsme za posledních 5 let získali v rámci akvizice 12 společností, které přispěly k našim základním schopnostem a přinesly nové technologie, takže nyní jsme schopni s využitím našich vlastních technologií vytvářet sofistikovanější produkty, jež nás významným způsobem odlišují od konkurence. A zatřetí jsme zdokonalili náš zásobovací řetězec. Brian Papke, prezident společnosti Mazak Corp. My jsme vždy věděli, že výroba bude znovu na vzestupu. A navzdory populárnímu názoru věříme, že aktuální vzestup výroby v USA není pouze krátkodobým fenoménem. Mnoho společností přesouvá práci zpět do USA a tím dochází k dalšímu zesilování výrobního sektoru. Zatímco svého času bylo přesouvání výroby do zahraničí v módě a platilo za chytrou obchodní praktiku, ve skutečnosti by převážná část práce neměla být nikdy přesunuta do zahraničí. Tato práce se nyní vrací, jelikož obchodní náklady stoupají právě tak jako náklady na přepravu. Navíc mzdové náklady v ostatních zemích rovněž stoupají a to je důvod, proč je stále atraktivnější vyrábět v tradičních průmyslových zemích. Samozřejmě že u některých produktů je efektivnější zadat výrobu v zahraničí. Ale tím, jak se produkty stávají stále sofistikovanějšími, dává větší smysl produkci nepřesouvat. Společnost Mazak spolu s většinou amerických výrobců začlenila do svého výrobního programu koncepci štíhlé výroby (Lean concepts – LC), která omezuje množství požadovaných zásob zboží na skladě, jež musí být různě převáženo, ale přesto počítají se širší skladbou sortimentu, který má být následně vyprodukován. „Během fáze zotavo- vání mnoho výrobních společností zeštíhlelo a stalo se cenově konkurenceschopnými, což pomohlo i naší konkurenceschopnosti, a to nejenom v rámci USA, ale i v globálním měřítku. Steve VanNostrand, viceprezident personálního oddělení společnosti The Raymond Corp. Poslední recese ve výrobní sféře byla skutečně velmi náročná. Během fáze zotavování mnoho výrobních společností zeštíhlelo a stalo se cenově konkurenceschopnými, což pomohlo i naší konkurenceschopnosti, a to i v globálním měřítku. My máme štěstí v tom, že jsme si vychovali vysoce kvalifikované pracovníky, takže můžeme obstát na celosvětové úrovni; toto je založeno na schopnostech našich zaměstnanců a na závazku sloužit našim zákazníkům. Toto rovněž poskytlo společnostem příležitost, aby si zajistily špičkové talenty, které nebyly předtím na trhu dostupné. Získání a vychovávání špičkových talentů v rámci regionů a států nám zajistí stabilní postavení do budoucna. Bob Vavra je obsahový ředitel časopisu Plant Engineering, CFE Media. “ Steve VanNostrand, společnost The Raymond Přehnaný optimismus? Nesouhlasíte s optimismem čišícím z kolegů průmyslníků v USA? Jak je na tom český průmysl? Podělte se s námi o vlastní zkušenosti a názory... Vaši interakci očekáváme na našich profilových stránkách sociálních sítí LinkedIN či Facebooku. Případně své příspěvky můžete jednoduše zasílat na emailovou adresu [email protected]. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 15 TÉMA Z OBÁLKY Mazak Corp. Závazek v oblasti výzkumu a vývoje a vynikající kvalita výroby přispívají k růstu PE: Jaké byly poslední tři roky pro společnost Mazak? Byli jste schopni investovat do výzkumu a vývoje a zároveň uspokojit požadavky všech vašich stávajících zákazníků? B. Papke: Naše došlé objednávky v roce 2010 stouply o 100 %, minulý rok o 60 % (bráno dle kalendářního roku) a letos se jejich objem doposud zvýšil o 20 %. Rovněž během posledních tří let jsme pokračovali ve vývoji nových, inovačních produktů, takže se nejednalo jen o to, že bychom chtěli vyhovět zvýšenému počtu poptávek pouze výrobou stávajících starších modelů obráběcích strojů. Během poklesu výroby před jejím vzestupem jsme nepřestávali investovat do naší továrny a do prostředků určených na výzkum a vývoj, abychom si předem zajistili konkurenceschopnou výrobu nových produktů, které odrážejí požadavky trhu, když se v roce 2010 ekonomika vzpamatovala z recese. I když se nyní většině výrobců v podnikání docela daří, musejí stále dbát na to, aby upevňovali svou konkurenceschopnost, což skutečně vyžaduje mít k dispozici nové, inovativní tvůrčí vybavení, nikoli pouze technologii, která už je i 5 let stará. Příznivé obchodní klima ještě neznamená, že společnost bude automaticky úspěšná. Stále musíte být konkurenceschopní, jinak tuto úspěšnost lehce pozbudete. Naši zákazníci jsou velmi vnímaví, co se týče produktů, které vyvíjíme, protože tyto produkty soustavně poskytují vyšší produktivitu a konkurenční výhody. PE: V souvislosti s blížícím se IMTS (Mezinárodní strojírenský veletrh v USA; jaká to shoda náhod s blížícím se MSV v Brně; pozn. redakce), 16 • září 2012 co slýcháváte od svých zákazníků o tom, co aktuálně potřebují, aby jejich obchodní činnost mohla dále růst? B. Papke: S blížícím se IMTS hledají naši zákazníci novou technologii, která jim poskytne konkurenční výhodu a zdokonalí jejich podnikatelské aktivity. Navíc se docela intenzivně zajímají o to, jak jim tyto produkty mohou pomoci ve snížení objemu práce u výrobních operací. Nevede je snaha bezpodmínečně omezovat mzdové náklady, ale místo toho by rádi zdokonalili výrobu bez stoupající závislosti na kvalifikované pracovní síle. Aby omezili svou závislost na kvalif ikované pracovní síle, usilují výrobci rovněž o zautomatizování tolika operací nebo procesů, jak je to jen možné. Taková automatizace může převzít i jiné formy kromě obvykle míněného samostatného robota. Například víceúlohový stroj kombinuje dostatek rozmanitých schopností zpracování a sám v podstatě automatizuje výrobu, poněvadž jakmile se součástky zavedou do stroje, následně vycházejí kompletní celky. PE: A nyní obráceně, jaké jsou hlavní překážky, které brání růstu jejich podnikání? B. Papke: Největší překážkou schopnosti růstu našich zákazníků je akutní nedostatek zkušených a kvalif ikovaných pracovníků. Nábor, výcvik a možnost udržet si kvalifikovaný personál představuje stále větší výzvu pro výrobce. Z tohoto důvodu nepolevujeme v našem úsilí, abychom byli schopni poskytovat nejen vysoce produktivní stroje a plně automatizovaná řešení, která zmírní ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU požadavky na kvalifikovanou pracovní sílu, ale rovněž poskytujeme zákazníkům možnost zácviku, jenž je součástí našeho vzdělávacího programu, a dále pak i prostřednictvím našich regionálních technologických center. „Příznivé obchodní klima ještě neznamená, že společnost bude automaticky úspěšná. Stále musíte být konkurenceschopní, jinak tuto úspěšnost lehce pozbudete. “ Brian Papke, Společnost Mazak PE: Společnost Mazak je globální společností. Jaké tajemství se skrývá za schopností být jak celosvětový, tak i místní výrobce a jaké výhody vlastně výroba přináší? B. Papke: Nejedná se o žádné velké tajemství, s výjimkou faktu, že daná společnost musí být zcela oddána svému poslání. Být úspěšnou společností jak na celosvětové úrovni, tak i místně znamená, že na sebe berete silný závazek, že chcete být vždy tam, kde jsou vaši zákazníci, a rovněž musíte mít dobře zavedenou a osvědčenou praxi v oblastech, v nichž chcete podnikat. Společnost Maxim Integrated Products Společnost vsadila 200 milionů dolarů do podnikání v oblasti polovodičů Ve vysoce konkurenčním celosvětovém podnikání v oboru polovodičů vsadila společnost Maxim Integrated Products velké peníze na americkou výrobu, a to investováním 200 milionů amerických dolarů za účelem expanze svých podniků v Beavertonu ve státě Oregon, v Dallasu, v San Antoniu a ve svém ústředí v San Jose v Kalifornii. Vivek Jain, senior viceprezident výrobních operací společnosti Maxim, hovoří o této investici a o jejím dopadu na celkové podnikání. PE: Proč je právě teď pro společnost Maxim ten pravý čas, aby investovala do těchto zařízení? V. Jain: Tato aktuální investice nám dává možnost zavést nejnovější technologie na zpracování smíšených a analogových signálů do každé z našich továren v USA. Tato investice rovněž zdokonalí naše schopnosti vyhovět poptávce zákazníků po vysoce integrovaných produktech. PE: Výroba čipů společnost i Maxim je celosvětově na velmi konkurenceschopné úrovni. Jak vám rozšíření stávajících podniků pomůže v tom, abyste se udrželi na vrcholu? V. Jain: V USA máme cenově konkurenceschopnou výrobu. Tato investice nám umožňuje zachovat si i geografickou diverzitu, garantujte dlouhodobé dodávky našim věrným zákazníkům a chrání kritické duševní vlastnictví. Tyto průvodní pr vk y nám pomáhají ud ržet se v našem oboru na vrcholu. PE: Je rovněž známo, že jste spustili agresivní kampaň, co se týče hospodaření s energiemi. Popište nám cíle tohoto programu a vysvětlete, proč hospodaření s energiemi hraje tak důležitou roli ve vaší výrobní strategii. V. Jain: Př írod ní zd roje jsou vzácné a omezené. Náklady na energii neustále stoupají. Tím, že šetříme, pomáháme životnímu prostředí a tím pádem si hlídáme i náklady. Jak možná víte, mnohé agentury nás ocenily za příkladné úsilí o hospodárné využívání energií a vody. PE: Jednou z klíčových záležitostí, které naši čtenáři čelí, je rozvoj pracovních sil. Jakým způsobem hledáte, vychováváte a udržujete pracovníky v tomto oboru? V. Jain: Navzdory zmenšujícímu se množství společností, které jsou ochotny vyrábět v USA, máme v naší zemi obrovskou základnu talentů pro vývoj a výrobu polovodičové techniky. Jeden z konkurenčních prvků, který rádi využíváme, je ten, že umožňujeme talentovaným zaměstnancům pracovat na vývoji předních technologií smíšených a analogových signálů. Povzbuzujeme naše zaměstnance v tom, aby měli vysoké ambice a nebáli se ve svých výkonech odlišit od ostatních. Tato kombinace příležitostí a zplnomocnění našich zaměstnanců způsobuje, že jsou loajální ke své společnosti a nedochází k jejich fluktuaci. „Povzbuzujeme naše zaměstnance v tom, aby měli vysoké ambice a nebáli se ve svých výkonech odlišit od ostatních. Tato kombinace příležitostí a zplnomocnění našich zaměstnanců způsobuje, že jsou loajální ke své společnosti a nedochází k jejich fluktuaci. “ Vivek Jain, Maxim Integrated Products ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 17 TÉMA Z OBÁLKY Dell Společnost Dell vydala software, který využívá její vlastní výrobní zkušenosti „Naši zákazníci jsou obe- zřetně optimističtí. Vnímají zvýšený počet poptávek, a tudíž i příležitostí k růstu podnikatelských aktivit. “ Mike Kortison, Dell Společnost Dell všichni dobře znají jako výrobce počítačového hardwaru a během poslední dekády patřila firma mezi jednoho z nejčastěji kopírovaných výrobců v Americe. Její zakázkový proces skládání počítačů se stal modelem pro mnoho výrobců. V současné době společnost Dell uvádí na trh nový nástroj pro výrobce pro řízení zisku zvaný DPPA. Hovořili jsme s výkonným ředitelem výrobních služeb Mikem Morrisonem o tom, co pro ně znamená přesun do oblasti výrobních dodavatelů a čemu všemu se za ta léta naučili. PE: Někteří lidé by mohli být překvapeni vaším tahem, kdy jste uvedli na trh nástroj pro řízení zisku a spustili jste 18 • září 2012 ho právě ve výrobním sektoru. Co bylo vaším cílem? M. Morrison: Klíčovou částí strategie společnosti Dell je být koncovým poskytovatelem řešení. Jednou z iniciativ, která tento cíl podporuje, je ta, že se zvýšenou měrou zaměřujeme na řešení, jež vyhoví specifickým potřebám různých průmyslových odvětví. A jakožto výrobci sami dobře rozumíme potřebě produkovat ty správné výrobky v pravý čas a za náležitou cenu. Při dnešním stavu celosvětové ekonomiky a konkurence se toto stává čím dál tím obtížnější. Společnost Dell věří, že nástroj DPPA umožní hlubší pochopení problematiky ziskovosti produktů a zákazníků na detailní úrovni, což představuje zásadní úroveň pro řízení výnosného podnikání. PE: Výrobní strategie společnosti Dell se v průběhu let staly proslulými pro svou efektivitu a flexibilitu. Čemu se ještě i vy musíte učit ve výrobní sféře? M. Morrison: Jedna z mnoha záležitostí, kterou se naše společnost naučila akceptovat, je nestálost celosvětového zásobovacího řetězce. Za posledních několik let jsme viděli a zažili různé události, jako jsou například rychlé změny nákladů na materiál, živelní pohromy ovlivňující dodávku klíčových komponentů a proměnlivé náklady na dopravu, jež mají velký vliv na ziskovost produktu. DPPA je nástroj, který okamžitě shromažďuje získané údaje a poskytuje detailní přehled o všech cenových složkách pro daný produkt či portfolio produktů daného zákazníka. V tomto programu lze rovněž simulovat změny v detailní struktuře nákladů, abychom předem dokázali zjistit, jaký bude reálný dopad na ziskovost celé zakázky. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Citlivostní analýza ohledně cen surovin nebo konkrétní součásti poskytuje výrobci hranici přijatelnosti, na jejímž základě se může rozhodnout odebírat materiál od jiného dodavatele. To, že je schopen adekvátně posoudit rozsah, v němž je daná součást využívána ve všech produktech (anebo portfoliích zákazníka), pomáhá výrobci stanovit alternativní plány v případě, že dojde k výpadku dodávky dané součásti či vstupních surovin. PE: Když hovoříte se svými zákazníky o výrobě, co je nejvíce znepokojuje? A obráceně, proč jsou právě teď optimističtí, co se týče výroby? M. Morrison: To, co nejvíce znepokojuje naše zákazníky, souvisí s hyperlokálním trhem. Konkurence je všude a vyvíjí obrovský tlak na to, aby se vyrábělo za nejnižší možné ceny, a to čím dál tím kvalitněji, a aby se zaváděly novinky ve svižném tempu. Naši zákazníci jsou obezřetně optimističtí. Vnímají zvýšený počet poptávek, a tudíž i příležitostí k růstu podnikatelských aktivit. Nicméně rozhodnutí chytit se těchto příležitostí je nadmíru kritické a následky promarněné příležitosti či nešťastného rozhodnutí mohou mít dokonce větší negativní dopad na danou společnost ve srovnání s obdobím před několika lety. Zkoušejí se jistit tak, že obchodní rozhodnutí, která provedou, jsou založena na skutečných, příslušných a aktuálních údajích – jaké výrobky vyrábět a pro jaké trhy, kolik si za ně účtovat, kteří dodavatelé poskytují nejlepší a nejvýnosnější komponenty a suroviny. Jsou to veskrze obtížná rozhodnutí a se současným stavem konkurence vyžadují pravidelnou revizi. Revoluce v preventivní údržbě CMMS®PROACTINANCE / CMMS®INSPECT – automatizace preventivní a autonomní údržby ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Váš kapesní elektronický zápisník a zdroj informací o zařízení Určený pro pracovníky údržby, mazače a operátory Inspekční sběr informací ze zařízení Mazací plány a výkon mazací služby Měření a sběr provozních dat Pracovní příkazy a výkazy Automatická identifikace strojů pomocí RFID kódů Barevné strojové grafy a formuláře Automatické vyhodnocení výjimek a překročení mezí Automatická generace obchůzek, přenos dat a požadavků na práci CMMS®PROACTINANCE a SW pro řízení údržby CMMS®CHECKER – kapesní zkoušečka strojů pro údržbáře ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ Automatická diagnostika a odhalení poruch stroje Zobrazení poruch na barevných strojových diagramech Sběrač dat a měřicí přístroj s gigantickou pamětí 4 GB Změření a automatická diagnostika stroje během dvou minut Automatická identifikace strojů pomocí RFID kódů Automatizace měření 5 snímači na ložisku Opakovatelné uchycení snímačů rychlokonektorem na ložiskových maznicích 2011 CMMS s. r. o. Zbraslavská 22/49 159 00 Praha 5 [email protected] www.cmms.cz TÉMA Z OBÁLKY Eriez Mfg. Co. Růst celosvětově je pro nás atraktivní myšlenkou „Úzce spolupracujeme s místními středními školami, odbornými školami a vysokými školami, aby nám pomohly přesně určit talenty, které potřebujeme. “ Tim Shuttleworth, Eriez Mfg. Společnost Eriez Mfg. Co. se sídlem v Erii v Pensylvánii, Co., je celosvětovým výrobcem magnetických, vibračních a kontrolních zařízení určených pro výrobní podniky. Pustili se do celosvětové expanze svých výrobních operací, včetně uvedení nového výrobního zařízení v Erii a plánů na výstavbu dalších podobných v Kanadě, Číně a Indii. Tim Shuttleworth, prezident společnosti Eriez a generální ředitel, hovořil o příležitostech a překážkách, kterým takový růst čelí. PE: Co je tím pomyslným motorem, který pohání růst vaší společnosti v roce 2012? Co v současné době vidíte pozitivního na trhu? T. Shuttleworth: Široká nabídka produktů pro různá průmyslová odvětví přispívá k nebývalému obchodnímu růstu společnosti. Když je v jednom odvětví slabý odbyt, máme tu schopnost zaměřit se na jiné odvětví, v němž naopak odbyt 20 • září 2012 stoupá. Například v současné době je prodej průmyslového vybavení pro recyklaci na silné a stabilní úrovni, z části zásluhou významných investic, které jsme v posledních několika letech investovali do vývoje nového produktu, do personálu, do rozvoje naší prodejní organizace a rovněž i do agresivního marketingového úsilí. Inovační činnosti byly součástí strategie společnosti Eriez od samého začátku. My neinovujeme jen proto, abychom nazvali produkt novinkou, dodáváme skutečná zlepšení, která přispívají ke zvyšování zisku našich zákazníků. Stejně jako naši zákazníci investujeme i my, abychom byli vždy o krok popředu. Měli byste rovněž vědět, že celkově panuje větší zájem o produkt a bezpečnost zaměstnanců, produktivitu a návratnost investic (ROI), než jsme pociťovali kdy předtím v průmyslových odvětvích, v nichž se pohybujeme. PE: Vy rostete nejen v USA, ale také v Kanadě, Indii a Číně. Jaké jsou pro amerického výrobce příležitosti k růstu na celosvětové úrovni? T. Shuttleworth: Zákazníkům jsme schopni zajistit odpovídající jakost výrobku a rychlou odezvu od kterékoli továrny, která jim je nejblíže. Obchodní zástupci a servisní týmy po celém světě jsou oddáni filozofii, která se orientuje na spokojenost zákazníka. Existuje mnoho příležitostí k růstu na mezinárodním poli v průmyslových odvětvích, kde se naše společnost pohybuje. PE: Jaké jsou překážky růstu? T. Shuttleworth: Je stále více hráčů na hracím poli, což lze zařadit mezi hlavní překážky mezinárodního růstu. Uveďme příklad z odvětví recyklace materiálu; společnost Eriez ovládá v tomto odvětví přibližně 20 % až 25 % amerického trhu. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Náš mezinárodní podíl na trhu je ovšem menší. V Evropě je například silnější konkurence než v USA, alespoň pokud jde o počet společností, které vyrábějí magnetické odlučovače a odlučovače s vířivými proudy – je tam dva- až třikrát více společností zabý vajících se v ý robou těchto produktů. Abychom zůstali na konkurenceschopné úrovni, musíme si dát pozor na to, co ostatní společnosti dělají, abychom zajistili, že jsme schopni je porazit nebo se dostat na jejich úroveň z hlediska ceny a výkonu. PE: Jak ým způsobem provádíte nábor a výcvik zkušených pracovníků a co děláte pro to, abyste si je udrželi? Jaké jsou výzvy v tomto procesu a co lze udělat, aby byl snazší? T. Shuttleworth: Najít vhodného pracovníka na kteroukoli pozici ve výrobě nikdy nebylo snadným úkolem, zvláště uvážíme-li naše specifické požadavky a vysoká očekávání. Skutečně to pro nás představuje výzvu udržet produkci v chodu a souběžně provádět nábor a výcvik kvalifikovaných jednotlivců. Vyhledáváme jen ty nejlepší a pak jim nabízíme další vzdělávání, aby byli obeznámeni s procesy a standardy naší společnosti. Abychom si udrželi naše zaměstnance, nabízíme jim poctivou mzdu, vynikající benefity a spoustu možností dalšího vzdělání v rámci zaměstnání a také motivační a wellness programy. Naštěstí máme velmi nízkou f luktuaci. Úzce spolupracujeme s místními středními školami, odbornými školami a vysokými školami, aby nám pomohly přesně určit talenty, které potřebujeme. Nicméně nemáme problém porozhlédnout se a sáhnout po odbornících z jiných států, pokud je nemůžeme najít u nás v Pensylvánii. Sovena USA Firma zvolila modernizaci skladiště místo jeho zvětšování Společnost Sovena USA se sídlem v Rome ve státě New York zaznamenala v posledních letech růst svého podnikání jakožto největší americký dovozce olivového oleje. Společnost plánovala rozšířit své podnikatelské aktivity a měla k dispozici prostory, kde by mohla fyzicky expandovat, ale místo toho hledala jiné řešení. Ve spolupráci s dodavatelskými společnostmi Pengate Handling Systems a Raymond Corp. nakonec nemusela přidávat ani jednu cihlu navíc ke stávajícím budovám. Klíčoví členové týmu, kteří dali tento projekt dohromady, hovořili o tom, jak lze nahlížet na prostory novým způsobem. Jeff Leclau, manažer skladového hospodářství společnosti Sovena USA Přestože máme k dispozici prostory o ploše 180 000 čtverečních stop, snažili jsme se najít způsob, jak ještě dále expandovat. Zpočátku stála naše organizace před náročným rozhodnutím, zda rozšiřovat stávající prostory, anebo hledat způsoby, jak co nejefektivněji optimalizovat aktuální prostory. I když jsme měli k dispozici kapacitu, kam bylo možné dále expandovat, hledali jsme ten nejvýhodnější způsob, jak vyhovět požadavkům narůstajícího importu a distribuce. Ve spolupráci se společností Pengate jsme optimalizovali naše aktuální prostory zavedením konceptu velmi úzkých uliček, přičemž jsme zlikvidovali všechny stávající regály a nainstalovali systém skladovacích lavic a zástrčných regálů s úzkými uličkami. Byli jsme rovněž schopni zdokonalit koloběh materiálu pomocí segregace a uskladnění shodných položek a typů pospolu, což nám umožnilo skladovat více zboží přímo na místě a eliminovat tak požadavek na skladovací prostory umístěné mimo. V důsledku toho se snížil čas přepravy zboží pomocí vysokozdvižných vozíků a tím pádem se zvýšila efektivita. Randy Belliboni, výkonný viceprezident společnosti Pengate Handling Systems Když se zástupci společnosti Sovena obrátili na naši společnost s požadavkem na restrukturalizaci, měla společnost Pengate na výběr buď rozšířit aktuální prostory, anebo efektivněji využít stávající skladiště, aby se vyhovělo rostoucím podnikatelským aktivitám zákazníka. Po dobu několika měsíců jsme úzce spolupracovali se společností Sovena, abychom detailněji porozuměli toku jejich výroby, rostoucím požadavkům na skladování a potřebě rychlosti pohybu vysokozdvižných vozíků. Tím jsme získali podrobný přehled o dané situaci a mohli jsme vystavit správné doporučení, zda expandovat do nových prostor, anebo maximalizovat stávající budovu. U nového uspořádání bylo dosaženo vyššího počtu paletových pozic potřebných pro udržení kroku se zvýšenou úrovní objednávek. Společnosti Pengate a Sovena si spočítaly návratnost investic (ROI) monitorováním zvýšeného oběhu palet, produktivity a skladovací kapacity. Společnost byla rovněž schopna navrhnout návratnost počátečních investic v rámci 3,75 roku. J. Leclau Rozhodnutí o zdokonalení našeho stávajícího uspořádání a operativního plánu bylo založeno na informacích od dvou týmů. Tým A měl za úkol ponechat stávající rozměry podlahové plochy, ale zároveň zdvojnásobit počet paletových pozic. Tým B dostal úkol navrhnout fyzické rozšíření budovy tak, aby stejně jako tým A dosáhl dvojnásobného počtu paletových pozic. Nakonec zvítězil tým A, a to zejména z toho „Byli jsme rovněž schopni zdokonalit koloběh materiálu pomocí segregace a uskladnění shodných položek a typů pospolu. “ Jeff Leclau, Sovena USA důvodu, že výstavba větší budovy by měla za následek zvýšení nákladů, například výše daně. Společnost Pengate hrála klíčovou roli v tom, že nám pomohla provést toto rozhodnutí. Naším cílem bylo, abychom byli schopni zajistit tempo růstu mezi 10 % až 15 % během příštích čtyř až pěti let. Během období, kdy se náš tým rozhodoval mezi těmito variantami, nás zástupci společnosti Pengate často navštěvovali, vedli různé informativní porady a prezentovali to, o čem byli přesvědčeni, že je nejlepším řešením pro naše obchodní záležitosti. Od té doby náš tým spolupracoval se společností Pengate za účelem schválení finálního řešení a posunu rekonstrukce kupředu; realizace tohoto projektu následně poskytla přibližně 15 000 pracovních míst. Společnost Pengate projevila jedinečné porozumění všem našim obchodním činnostem, od hotových výrobků a surovin až po nakládku a vykládku materiálu, a to nás v současné době staví do konkurenční výhody oproti ostatním firmám. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 21 ELEKTROTECHNIKA Přehledné zpracování dat spotřeby energie vám napoví více než čísla udávající watty Marty Aaron & Marcus Maxwell Eaton Corporation Nahoře: Díky vylepšenému systému monitorování a většímu důrazu na hospodaření s energií poskytují ovládací panely široké spektrum informací o energiích. Obrázek poskytla společnost Eaton. 22 • září 2012 E nergie použitá v průmyslových závodech a obchodních budovách odpovídá za téměř polovinu celkové spotřeby energie v USA. Průmyslová a komerční zařízení jsou rovněž odpovědná za bezmála polovinu emisí skleníkových plynů, což přispívá ke změně klimatu. Z tohoto důvodu se dnes bije na poplach hlasitěji než kdykoli předtím, aby se redukovala spotřeba energie a s tím spojené náklady. Jelikož organizace zavádějí opatření snižující náklady, je zde rostoucí tlak na snižování spotřeby energie a na optimalizaci všech ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU souvisejících činností. Zároveň nová energetická politika a stavební předpisy pokračují ve zvyšování laťky a je důsledně sledováno provádění opatření. Strategické ovládání energie optimalizuje činnost provozů a minimalizuje environmentální a ekonomické dopady spojené s nadměrným užíváním energie. Správci objektů a zařízení mají nyní za úkol hledat způsoby, jak redukovat spotřebu energie a jak ji efektivněji využívat, což je klíčem k vytvoření důkladného programu pro hospodaření s energiemi v rámci celé organizace. První krok v tomto procesu je docela prostý a zahrnuje provedení auditu veškerého příslušenství pro jasnou identifikaci nehospodárných praktik a výměnu starších zařízení, která nejsou energeticky úsporná. Toto samo o sobě přináší významné a nezanedbatelné úspory. V dalších krocích jde více než jen o jednoduché pozorování a vypínání neúsporných zařízení či osvětlení. Nedokážete řídit něco, o čem nevíte. Jak můžete, bez toho aniž byste měli k dispozici data o spotřebě energie z reálného času a historie, identifikovat neúčinnosti? A když zavedete zlepšení, jak můžete vědět, že je účinné? Když je zařízení přetěžováno, jak můžete prokázat, že to je špatně? Je zde přímá analogie se zdravotním stavem člověka, který má vysoký tlak. Údaje o krevním tlaku, cvičební zvyky, váha, rodinná anamnéza a další parametry jsou důležitými informacemi, které doprovázejí léčebný postup konkrétního pacienta. Mohli byste zahájit léčebný režim za účelem snížení vašeho krevního tlaku, aniž byste měli k dispozici tyto důležité údaje? Analogicky závisí strategické hospodaření s energií na údajích z reálného času a z historie proto, aby se provedla rozhodnutí, která přinesou skutečné úspory, sníží spotřebu, zvýší bezpečnost a spolehlivost a trvalou udržitelnost celého systému. V současné době jsou elektrická zařízení stále sdílnější – máme k dispozici velké množství dat. Hledání správného významu a smyslu všech těchto obsáhlých dat zaznamenávajících výkon a energii však představuje pro podniky skutečnou výzvu. Rovněž integrování informací ze stárnoucích zařízení napříč objekty a globálními podniky zdůrazňuje potřebu provádět veškerá rozhodnutí v celkové souvislosti. Začněte s energetickou analýzou (auditem) Základní energetická analýza vyhodnocuje jak moc a jak účinně je energie využívána a představuje klíčový první krok pro správu energie napříč objektem nebo podnikem. Vzhledem k tomu, že elektrická energie tvoří většinu nákladů na energie, soustředí se pozornost během energetické analýzy hlavně na ni. Přirozeně se vyhodnocuje rovněž spotřeba vody, páry, osvětlení, systémů vytápění, ventilace a vzduchotechniky (HVAC) i dalších systémů. Základní energetická analýza identifikuje hlavní příležitosti pro úsporu energie, projednává nápravná opatření a odhaduje odpovídající snížení spotřeby energie a úspory nákladů. Poskytuje dostatek podrobností pro stanovení priorit v projektech a u rčuje požadavek na provedení ještě detailnějších auditů, studií nebo návrhů. Energetická analýza rovněž potvrzuje účinnost a udržitelnost iniciativ pro hospodaření s energiemi. Měřicí zařízení Záznamníky spotřeby poskytují data spotřeby energie z historie, jež byla získána a analyzována v průběhu auditu. Záznamníky zachovávají nepřetržitý záznam elektrických parametrů ‒ včetně voltů, ampérů, wattů, kilowatthodin, účiníku atd. ‒ a v zásadě poskytují plán pro to, co se bude dít s elektrickou energií v daném objektu. Pro stanovení referenčních bodů a za účelem sledování spotřeby energie by měly být instalovány záznamníky kvality energie na začátku elektrické instalace. Z těchto záznamů získáme jak informace o kvalitě energie, kterou příslušenství dodává, tak i o množství spotřebovaného výkonu. Pokud je rozdíl mezi tím, co si služby účtují a co je spotřebováno, může být skutečná spotřeba Kromě elektrické energie dokáže software shromažďovat informace o vodě, vzduchu, plynu a páře a zadávat je do snadno srozumitelných tabulek a grafů. Software rovněž usnadňuje identifikaci příležitostí pro vylepšení a srovnává spotřebu energií mezi odděleními nebo podniky. Obrázek poskytla společnost Eaton. Schopnost mít celkový náhled a analýzu všech aspektů vašich kritických napájecích sítí, včetně kapacity, kvality, energie a spolehlivosti, je rozhodujícím faktorem pro úspěšné provozování podniku. Automatická hlášení událostí na dálku vás varují o vznikajících problémech kdekoli a kdykoli. Obrázek poskytla společnost Eaton. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 23 ELEKTRO TECHNIKA prokázána dohromady s daty o kvalitě energie. Shromažďování dat Je zapotřebí, aby záznamníky byly na svých místech, aby shromažďovaly údaje o výkonu a energii. V současné době je k dispozici široký výběr kvalitních záznamníků podporujících místní počítačové sítě, které poskytují monitorování na dálku a záznam dat. Tato nová generace záznamníků odstraňuje potřebu snímání starých analogových záznamníků fyzickým způsobem, tzv. „sneaker-netem“. Doporučuje se vyměnit stará analogová měřidla za účelem účinného shromažďování přesných údajů. Pozn. překladatele: (Sneaker-net je ironické označení přenosu elektronických dat fyzickým způsobem, tzn. uložení diskety, paměťové karty, flashdisku či pásky do tašky či kapsy a cestováním za příjemcem.) Ve většině podniků se vyskytují zařízení pořízená v průběhu mnoha let u různých výrobců a postupem doby jsou propojena on-line. Taková zařízení jsou stále životaschopná v případě, že se užívají ve spojení s portály, které využívají otevřenou komunikační strukturu a mohou se připojit k existujícímu elektrickému zařízení od různých výrobců a tím zpřístupňují údaje o energii a výkonu prostřednictvím internetového prohlížeče. Portály mohou být užívány u malých systémů a v případě organizací s mnoha výrobními zařízeními jsou poměrně zvětšeny. U malých systémů mohou portály aktivované prostřednictvím internetu představovat nezávislá řešení sloužící pro zaznamenávání dat o energii a výkonu, pro porovnávání informací napříč zařízeními a pro doručování informací prostřednictvím webových stránek pomocí standardního internetového prohlížeče. Navíc může mnoho portálů sloužit rovněž jako místo doručení pro sběr dat a hlášení alarmů. Pochopte smysl všech dat o spotřebě energie Když je zapotřebí spravovat, monitorovat a sledovat stovky zařízení, 24 • září 2012 je nezbytné, aby centrální monitorovací systém dal dohromady všechna dostupná data a výstupem byla srozumitelná informace. Software pro hospodaření s energiemi se stará o matematické počty, jež mají význam pro náležité řízení nákladů. To pak usnadňuje srovnávat zařízení či spotřebu příslušenství napříč podnikem za účelem identifikace zařízení majících nadměrnou spotřebu elektrické energie stejně jako všech nehospodárných praktik. Software pro monitorování pomáhá vypočítat návratnost investic při výměně zařízení, ba dokonce shromažďuje podněty pro energeticky účinné zařízení. U softwarového balíčku na bázi internetu je vyžadována jednoduchá instalace. Jakýkoli oprávněný pracovník pak může zpřístupnit jedinečnou IP adresu pro data o energii a výkonu. Dále může být prostřednictvím softwaru znázorněn plán prostorového uspořádání celého výrobního závodu včetně uspořádání jednotlivých zařízení – pro získání jasnější představy o tom, co nám poskytnutá data a informace vlastně zobrazují. Grafika a různé náhledy se mohou následně upravovat, a to bez přerušení funkce monitorování. Software pro monitorování energie zahrnuje hlášení událostí a alarmů, což umožňuje pohotovou reakci na případné problémy s výkonem. Alarmy s proměnnými stupni závažnosti mohou být stanoveny pomocí softwaru, který upozorní personál, jakmile je dosaženo nastavených parametrů. Kromě toho může být software nakonfigurován takovým způsobem, že alarmy míří ke správné osobě (osobám), a to v závislosti na denní době, směně a dalších proměnných. Inteligentní sběr dat přináší skutečné úspory Na základě výsledků energetické analýzy, měření spotřeby energie a získávání dat napříč podnikem poskytuje vytváření významu všech těchto dat prostřednictvím softwaru a následné reportování cenné informace pro pochopení příčin problémů s výkonem. Takové informace přinášejí jak krátkodobou, tak i dlouhodobou návratnost. Zvýšení bezpečnosti: Zaměstnanci už nemusejí chodit, odečítat a přenášet ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU data na discích, šetří tím čas a vyhýbají se vysokonapěťovým zařízením, kde hrozí nebezpečí přeskoku oblouku. Snížení nákladů: Monitorováním spotřeby elektrické energie jsou výrobní závody schopny aktivně zavádět řešení, kterými zvládnou potřebu výkonu. Sazby za elektřinu se liší v závislosti na době, kdy se elektrická energie spotřebovává. Jinými slovy, jestliže se minimalizuje činnost nějakého zařízení nebo pokud není toto zařízení vůbec provozováno během energetických špiček, může být dosaženo významných úspor. Software usnadňuje vizualizaci toho, kde se energií plýtvá a kde může být dosaženo úspor. Jednoduché vypnutí světel nebo počítačů v noci může generovat úspory, jež mohou být kvantifikovány pomocí monitorovacího softwaru. Zvýšení spolehlivosti: Systém správy alarmů umožňuje výrobním závodům rychle reagovat na události v elektrizační soustavě. Když jsou v sázce kritické systémy, je vyžadován bezprostřední zásah. Data o energii a výkonu poskytují rovněž operační f lexibilitu. Když údržba vyžaduje odpojení nějakého zařízení, operátoři lépe porozumějí dopadu této odstávky na systém jako celek. Podporuje trvalou udržitelnost: Monitorováním spotřeby energie a účinnosti stejně jako podáváním zpráv o skleníkových plynech jsou výrobní závody schopny poskytovat dokumentaci potřebnou jako podklad pro kredity LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), které uděluje Americká rada pro šetrné budovy (USGBC). Získáváním a správným pochopením údajů o výkonech a spotřebě energií máme k dispozici užitečné informace a vytváříme hodnoty. Připravuje se tak půda pro inteligentní řešení požadovaná pro dosažení úspor nákladů, zabraňuje se prostojům zařízení či procesů a je podporována iniciativa trvalé udržitelnosti. Marty Aaron je liniový manažer ve společnosti Eaton s více než 25letými zkušenostmi v elektrotechnickém průmyslu a je odborník na řízení průmyslových motorů a kvality výkonu. Skutečně efektivní řízení výroby pomocí MES V době krize musí výrobní společnosti ještě více hlídat náklady a hledat možné úspory. Jedním z velikých zdrojů úspor jsou tzv. režijní náklady ve výrobě. Avšak rozklíčovat je a následně vyhodnotit představuje pro většinu výrobních podniků stále značný problém. Nejsou tak schopny posoudit, jak efektivně jsou jejich výrobní prostředky využívány, kolik času je neproduktivního a z jakého důvodu. Problémy naprosto stejného rázu pak řeší také v oblasti údržby a kvality. Když nestačí ERP, nastupuje MES V současné době se pro řízení výroby používají nástroje v rámci ERP (Enterprise Resource Planning), ale ty ve většině případů nedisponují potřebnými nástroji řízení výroby, lidských zdrojů a kvality. Sběr požadovaných údajů zde představuje náročný administrativní proces a získané informace bývají zastaralé a nepřesné. Navíc je nelze využit pro operativní řízení výroby, která je nucena používat vlastní nástroje, většinou na úrovni tužky, papíru či MS Excelu. Východiskem může být nasazení řešení typu MES (Manufacturing Execution System), které slouží jak pro operativní řízení výrobního procesu, tak k jeho vyhodnocování. Jedním z takových řešení je komplexní výrobní systém MES HYDRA, který pouze neeviduje výrobu na provozní úrovni, ale pomáhá ji firmám především řídit. Tím umožňuje snižovat výrobní náklady, zvyšovat produktivitu, zajišťovat zpětnou dosledovatelnost a dosahovat vyšší kvality výroby pomocí sledování a vyhodnocování jednotlivých procesů ve výrobě. Systém pro efektivní řízení výroby MES HYDRA pokrývá oblasti výroby, kvality a lidských zdrojů. Jeho nasazení přináší do praxe objektivní „viditelnost“ všech výrobních a logistických procesů. Pomocí efektivních nástrojů zajišťuje potřebnou plynulost celého výrobního procesu a umožňuje manažerům, plánovačům, kvalitářům a dalším pracovníkům efektivně řídit výrobní proces. Jednotlivé činnosti jsou pak vyhodnocovány na základě přesných a spolehlivých dat získávaných přímo z výrobního procesu v reálném čase bez možného negativního vlivu člověka. MES HYDRA splňuje všechny požadavky, které jsou na MES systémy dle definice mezinárodní asociace MESA International a dalších standardů kladeny. Jeho modulárnost umožňuje implementovat pouze potřebné moduly a funkcionality. MES HYDRA je jediné řešení na trhu, které lze implementovat a spravovat vlastními zaměstnanci podniku. Nabízí široké portfolio standardních funkcí a možností konfigurace, které lze využívat ve všech odvětvích průmyslu. Standardní funkce systému prověřené stovkami instalací na celém světě lze snadno doplňovat částmi ušitými na míru pro konkrétní provozní podmínky. Moduly MES Hydra Výroba: dílenské plánování, materiálová a výrobní logistika, sběr dat o výrobních zakázkách, sběr dat ze strojů, sběr procesních dat ze strojů, správa a údržba strojů, nástrojů a forem, správa a údržba NC/CNC programů, řízení spotřeby energií. Kvalita: plánování kontrol, kontrola kvality ve výrobě, kontrola kvality vzorků, kontrola kvality materiálu, řízení reklamací (interní, externí), hodnocení dodavatelů, správa a údržba měřidel. Lidské zdroje: plánování lidských zdrojů, docházka, odměňování, správa a kontrola přístupů. Více informací o MES Hydra získáte na www.i.cz, případně na vyžádání na adrese [email protected]. Pro oblast efektivní logistiky a výroby nabízíme: » VÝROBNÍ INFORMAČNÍ » SYSTÉMY PRO ŘÍZENÍ » SYSTÉMY PRO SLEDOVÁNÍ SYSTÉMY ( MES ) SKLADOVÁNÍ ( WMS ) VÝROBY » SPRÁVA DOKUMENTŮ ( DMS ) » PORTÁLOVÁ ŘEŠENÍ ( ECM ) » ŘÍZENÍ VZTAHŮ SE ZÁKAZNÍKY ( CRM ) www.i.cz | [email protected] AUTOMATIZAČNÍTECHNIKA Monitorování na dálku přidává vašemu řídicímu systému více možností ovládání Tony Paine Kepware Technologies 26 • září 2012 Z avedení bezpečného monitorování údržby na dálku a podávání zpráv diagnostiky v reálném čase může přispět ke snížení nákladů na údržbu. Výkon zařízení má významný vliv na výkon celého procesu a na spolehlivou činnost v rozložených strukturách automatizace procesů. Snadný on-line přístup k informacím, které popisují výkon daného zařízení a jeho údržbu, zjednodušuje celý rozhodovací proces a redukuje pracovní zatížení operátorů a pracovníků údržby. Existuje mnoho problémů, kterým lze předejít a jenž by nakonec mohly mít dopad na váš řídicí systém. Tyto se liší systém od systému, ale mohou to být problémy tak jednoduché, jako např. zařízení, které není řádně udržováno, neúmyslná lidská chyba nebo záměrné využívání napadnutelnosti zabezpečení systému. Takže je zapotřebí proaktivní řešení, které odhaluje problémy ještě předtím, než způsobí neplánované prostoje ve výrobě. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Jedno z možných řešení, jak provozovat tento typ preventivní údržby, je to, že si pronajmete pracovníky, kteří budou pravidelně obcházet a dohlížet na řídicí systém. Ti by naslouchali a snažili by se odhalit nepravidelnosti, které by mohly vést k selhání systému. Mohli by například pozorovat úlomky a nárůstky vznikající na pohyblivých dílech, naslouchat neobvyklým vibracím či odhalovat součásti, jež se zahřívají více než obvykle. Bohužel najímání pracovníků pro provádění takových úkolů není cenově příliš příznivé. Navíc lidé, jak je známo, dělají chyby. Stává se, že přehlížejí jisté aspekty řídicího systému, vynechávají pravidelné obchůzky po provozu kvůli jiným prioritám nebo se dopouštějí neúmyslných chyb. Lepší řešení představuje automatizace monitorování vašeho řídicího systému, a to využitím infrastruktury, která je k dispozici na daném místě. Řídicí systém je vytvořen z mnoha vzájemně propojených subsystémů, z nichž každý zahrnuje mnoho komponent. Tyto komponenty mohou být spojeny prostřednictvím pevně zapojeného fyzického spojení nebo společně provázány pomocí nějaké formy bezdrátové komunikace. Pro náležité fungování řídicího procesu je zapotřebí, aby si tyto komponenty mezi sebou vyměňovaly určité informace na určité úrovni či procesní data skrze přenosové propojení. Dalším důležitým aspektem řídicího systému je schopnost vizualizovat a analyzovat charakteristiku běžícího procesu. Tradičně je HMI/SCADA již součástí automatizačního řešení příslušenství. Použitím HMI nebo SCADA pro sběr procesních dat v reálném čase a porovnáním výsledků s očekávanými provozními stavy mohou operátoři zjistit, zda systém běží dle očekávání nebo zda hrozí poruchový stav. Provádění monitorování v reálném čase by nemělo být omezeno na hranice řídicího systému. Dnešní technologie je dostatečně pokročilá na to, aby poskytovala operátorům schopnost sledovat systémy na dálku, jako kdyby byli na daném místě. Samozřejmě že bezpečnost musí být vždy považována za prioritu, dříve než je povolen přístup z vnějšku do jakéhokoli systému. Napadnutelnost z hlediska zabezpečení je často příčinou odstavení systému, což představuje důvod, proč je ochrana přístupu k jakémukoli automatizačnímu systému tak zásadní záležitostí. Vhodné použití technologie se bude lišit podle specifického prostředí té či oné organizace. Většina organizací se bude pravděpodobně snažit zvýšit účinek své dosavadní infrastruktury, poněvadž to vychází jako cenově příznivější řešení. Například většina výrobců má HMI/SCADA již integrované do svého řídicího systému prostřednictvím OPC ‒ otevřeného průmyslového standardu. Využívání otevřených technologií, které berou v úvahu zabezpečení systému, představuje pro organizaci spolehlivou volbu pro co největší užitek ze svých dosavadních investic do infrastruktury. Ve skutečnosti byla navržena nejnovější Open Unified Architecture (OPC-UA) s ohledem na zabezpečení a počítá s bezpečným přenosem dat prostřednictvím sítě Internet, jež Dnešní úroveň technologie je natolik pokročilá, že umožňuje operátorům monitorovat na dálku řídicí systémy, jako by byli přímo na místě. Obrázek poskytla společnost AutomationDirect. představuje páteřovou síť mezi uživatelem a řídicím systémem. Se stále stupňujícími se nároky na dnešní pracovníky údržby a s požadavky na lepší finanční výsledky dosažené s nižšími náklady přemosťuje zavádění bezpečného monitorování na dálku propast mezi náklady na údržbu a prudkým zvýšením mzdových sazeb. Nejnovější technologie a pokrok v automatizační komunikaci vedou k nižšímu počtu analytiků provádějících analýzu na více strojích. Údržba na místě provozu a manuální analýza budou postupně přecházet na monitorování na dálku s osvědčenými automatizovanými procesy, které vyhodnocují stav stroje. Mnoho činností je velmi obtížné monitorovat, poněvadž se odehrávají v těžko dostupných místech, jako jsou např. důlní provozy, nebo dokonce dna oceánů, odkud se stále ve větším objemu těží nafta a plyn. Jiné, jako např. terminály na paliva, vyžadují značnou koordinaci a vzájemnou spolupráci, aby byl zajištěn každý aspekt, a to od bezpečného provozování až po zajištění integrity dodavatelského řetězce. Následkem růstu v rámci těchto průmyslových odvětví systémy monitorování na dálku postupně dozrávají – nejenom díky rostoucímu zavádění aplikací na dálku či kvůli zvýšenému počtu zařízení, která jsou monitorována na dálku, ale rovněž prostřednictvím způsobů, jakými organizace používají technologie a služby pro monitorování na dálku. Se zvýšeným zájmem o prodlužování doby provozuschopnosti zařízení se organizace chtějí podílet na optimalizaci procesů a jsou ochotny investovat do možnosti monitorovat na dálku řízení procesů a automatizační systémy, které tradičně zahrnují prediktivní a preventivní údržbu. Tony Paine je prezident a spolumajitel společnosti Kepware Technologies. Nastoupil do společnosti KEPWARE, která patří mezi přední dodavatele automatizačních protokolů a komunikační interoperability. Je člen technického poradního výboru pro OPC Foundation, kde pomáhá řídit technický a odborný směr automatizačního průmyslu. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 27 54. mezinárodní strojírenský veletrh MSV 2012 Měřicí, řídicí, automatizační a regulační technika Stále se t! i s á l h i ř p můžete 10.–14. 9. 2012 10.–14. 9. 2012 Brno – Výstaviště Brno – Výstaviště Partner MSV 28 • září 2012 ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Partner MSV Veletrhy Brno, a.s. Výstaviště 1 647 00 Brno Tel.: +420 541a.s. 152 926 Veletrhy Brno, Fax: +4201541 153 044 Výstaviště [email protected] 647 00 Brno www.bvv.cz/automatizace Tel.: +420 541 152 926 Fax: +420 541 153 044 FTP logger – záznamník datové komunikace Z áznamník datové komunikace FTP logger (obr. 1), k ter ý v y rábí společnost Papouch s. r. o., zaznamenává data ze zařízení připojeného linkou RS232 (sériový port COM) nebo RS485 či RS422 a ukládá je do své vnitřní paměti. Zaznamenaná data jsou přístupná přes ethernetové rozhraní (počítačovou síť) na vnitřním FTP serveru. Lze je tedy z kteréhokoli místa počítačové sítě stáhnout jako soubor protokolem FTP. Vlastnosti Záznamník datové komunikace může být využit pro ukládání dat z linky RS232 (ze signálu RXD) nebo dat z linek RS485 či RS422 (jeden směr). Kapacita paměti pro uložení záznamů je 1 MB, paměť je přitom zálohována pro případ výpadku napájení. Je možné zvolit funkci pro vkládání aktuálního data a času do zaznamenávaných dat. Konfigurace se provádí přes ethernetové rozhraní. Na webových stránkách je možné nastavit parametry sériového portu, síťové parametry i další vlastnosti. Ke konfiguraci je ale také možné použít protokol Telnet. Pro stažení dat pak slouží interní FTP server zabezpečený jménem a heslem. K tomu je možné použít různý software, protokol FTP umí většina souborových manažerů atd. Popis funkce Záznamník datové komunikace při příjmu prvního bytu dat vytvoří v interní paměti soubor, do kterého zapisuje. Jméno souboru se vytváří ve tvaru file_NNN.log, kde NNN je pořadové číslo souboru (v intervalu 0 až 255). Pokud tento soubor svou velikostí dosáhne 500 kB, uzavře se a začne se vytvářet další. Tento další soubor se plní podobně, dokud nedosáhne 500 kB. Pokud od FTP klienta přijde požadavek na stažení dat, aktuální soubor je uzavřen a je dovoleno jej stáhnout a smazat. Současně se začne vytvářet nový soubor. Tím je zajištěno, že se žádná data neztratí. Blokové schéma FTP loggeru je na obrázku 2. Obr. 1: Záznamník datové komunikace přenáší data protokolem FTP. Typické aplikace FTP logger lze použít pro záznam dat a jejich Obr. 2: Blokové schéma FTP loggeru. násled nou analýz u, pro záznam dat z měřicích přístrojů, čteček čárových kódů i pro i když zařízení na síti „není vidět“, tedy jiné případy, kde je třeba zaznamenat má nastavenou nesprávnou IP adresu, komunikaci a pak ji přenést. Výhodou masku sítě atd. Program Ethernet konzvoleného protokolu FTP je, že je figurátor lze zdarma stáhnout z webu široce dostupný a pro přenos dat tedy dodavatele. FTP logger je dodáván v robustním není třeba žádný speciální software. Tak jako u všech produktů společ- provedení. Napájení může být v širokém nosti Papouch s. r. o, i v tomto případě rozsahu, a to 8 až 30 V. Záznamník je možné ke konfiguraci síťových datové komunikace je možné zapůjčit parametrů použít program Ethernet k vyzkoušení; technici výrobce ochotně konfigurátor. Umožňuje nastavení, poradí s jeho aplikací. AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Frekvenční měniče Altivar jsou bezpečné a úsporné. Co dodat? Schneider Electric je významným a stabilním dodavatelem produktů a řešení z oblasti elektrotechniky. V jeho širokém portfoliu hrají významnou roli elektrické regulované pohony – především pak frekvenční měniče Altivar. Základní funkcí měniče je regulace otáček. Od moderních měničů však uživatel žádá mnohem více – aktuálně především energetické úspory. Při plynulé regulaci průtoku plynů a kapalin se tyto daří realizovat až překvapivě snadno a v řádu desítek procent. Altivar: od 180 W do 10 MW Schneider Electric nabízí frekvenční měniče jak pro nízkonapěťové, tak pro vysokonapěťové motory v rozsahu výkonů od 180 W do 10 MW a pro napěťové hladiny od 100 V do 10 kV. Z hlediska rozsahu aplikací dokážou pokrýt naprostou většinu potřeb zákazníků. Od typického nasazení při regulaci otáček motorů ventilátorů, čerpadel, dmychadel a kompresorů až po sofistikované regulace momentu s asynchronními motory nebo polohování se synchronními motor y s permanentními magnety. Frekvenční měniče Altivar jsou – mimo řady světových certifikací (UL, GHOST, C-Tick, NOM, atd.) – certifikovány pro provoz v Evropské unii (CE) a pro řízení motorů v prostředí s nebezpečím výbuchu. V České republice navíc získali certifikát na seismickou odolnost pro provoz v jaderných elektrárnách. Super prémiová účinnost pro pracovní stroje Úspěch slaví například velmi propracovaný a množstvím aplikačních funkcí vybavený Altivar 32. Poradí si totiž jak s třífázovými asynchronními motory, tak se synchronními motory s buzením permanentními magnety. Koncem roku pak vstoupí na český trh nová řada motorů BMP, které si díky své konstrukci s výše uvedeným měničem vysloveně „padne do noty“. Kombinace Altivaru 32 a motoru BMP bude určena především pro pracovní stroje, u nichž jsou kladeny vysoké nároky na dynamiku a přesnost regulace. 30 • září 2012 Nastavovaní frekvenčního měniče Altivar za pomoci software SoMove. Ve srovnání s třífázovými asynchronními motory má řada BMP o 60 % menší objem a zároveň vyšší energetickou účinnost než IE3 (Premium). K ušetřenému místu v rozváděči si zákazník může přičíst citelné úspory elektrické energie. Snadno dosažitelné a rychle vyčíslitelné energetické úspory V základním provedení jsou osvědčené frekvenční měniče Altivar 61 určeny pro plynulou regulaci otáček motorů ventilátorů a odstředivých čerpadel. Právě u tohoto typu aplikací se využívá příznivého faktu, že příkon ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU motoru se mění se třetí mocninou otáček. Lze si tak jednoduše spočítat energetickou úsporu, kterou nasazení frekvenčních měničů přinese oproti „klasické“ regulaci ventilem. Zájemci k tomu mohou využít – na stránkách www.schneider-electric.cz – volně dostupný software ECO2 (promptně propočte i návratnost vložených investic). Novinky v produkci Schneider Elect r ic pa k zast upuje Altivar 61 – Low Harmonics. Tento měnič ve skříni Spacial SF s krytím IP 54 (napájení 3 x 400 W, výkony motorů 90 –630 kW) je vybaven řízeným usměrňovačem – tzv. AFE jednotkou (Active Front End). Při provozu tak dosahuje velmi nízkých hladin harmonických. Typická hodnota harmonického zkreslení proudu (THDi) je menší než 3 %. Účiník 1. harmonické (cos φ) a skutečný účiník (ƛ) jsou velmi blízko 1. Bezpečné, úsporné a inteligentní pohony jeřábů Dlouholetá spolupráce s výrobci a provozovateli jeřábů umožňuje společnosti Schneider Electric nabízet frekvenční měniče pro pohony jeřábů s vysokou přidanou hodnotou. V současnosti jsou to 2 řady měničů: > Altivar 32: pro asynchronní a synchronní motory bez zpětné vazby do 15 kW. > Altivar 71: pro asynchronní a synchronní motory bez nebo se zpětnou vazbou do 2 MW. Frekvenční měnič Altivar 32 lze použít na horizontálních pohybech jeřábu, Altivar 71 pak na pohybech NAOBZORU Frekvenční měniče Výkon (kW) Napětí (V) Aplikace Altivar 12 0,18 až 4 100 až 240 Pracovní stroje, jednoduché procesy Altivar 212 0,75 až 75 200 až 480 HVACr Altivar 312 0,18 až 15 200 až 600 Pracovní stroje, jednoduché procesy, ventilátory, čerpadla Altivar 32 0,18 až 15 200 až 500 Pracovní stroje, procesy, ventilátory, čerpadla Altivar 61 0,37 až 800 200 až 690 Ventilátory, čerpadla Altivar 71 0,37 až 630 200 až 690 Všeobecné aplikace, složité procesy a stroje Altivar 61 Plus 90 až 2400 380 až 690 Ventilátory, čerpadla Altivar 71 Plus 90 až 2000 380 až 690 Všeobecné aplikace, složité procesy a stroje Altivar 1000 500 až 10 000 2 400 až 3 300 Všeobecné aplikace Altivar 1100 300 až 10 000 3 300 až 10 000 Ventilátory, čerpadla, kompresory Koncentrovaný výkon v kompaktním těle Přehled frekvenčních měničů Altivar. Kompletní informace, včetně softwaru SoMove, jsou připraveny na DVD „Regulované pohony“, které lze bezplatně objednat na www.schneider-electric.cz. Nový Altivar 61 – Low Harmonics vybavený AFE jednotkou má THDi < 3 %. horizontálních i vertikálních. Oba frekvenční měniče splňují požadavky na funkční bezpečnost dle ČSN EN 61800-5-2. Altivar 71 je – z obou jmenovaných frekvenčních měničů – tím univerzálnějším. Umožňuje navíc připojení volitelné karty ATV IMC, na které mohou být implementovány aplikační funkční bloky (AFB). Celou řadu požadavk ů dokáže ovšem Altivar 71 uspokojit již pomocí standardně zabudovaných aplikačních funkcí. K těm základním patří komfortní ovládání externí elektromechanické brzdy – jak na motorech pro horizontální, tak i pro vertikální pohyb (zdvih). U zdvihu lze nastavit i kompenzaci propadu zatíženého motoru. Pokud je na měnič střídavě připojeno více motorů, nebo musí jeden motor pracovat v různých rež i mech, „v y t así“ A lt iva r 71 funkci multimotor resp. multiparametr. Úsporu času a optimalizaci pracovního cyklu je možné provést díky funkci vysokorychlostní zdvih, kdy si měnič sám limituje maximální otáčky v závislosti na zatížení zdvihového motoru. Aby u zdvihu nedošlo k nežádoucímu trhnutí při napnutí prověšeného lana, lze dvěma parametry vhodně optimalizovat jeho rychlost. Uživatel si může dále usnadnit kon f ig u r aci vst upů a v ýst upů v dané aplikaci, když si zvolí přímo jednu z předem nastavených makrokonfigurací – u jeřábů především „Hoisting“ a „Material Handling“. Servis 24 hodin / 7 dní Sehraný servisní tým společnosti Schneider Electric zajišťuje operativní servis 24 hodin/ 7dní v týdnu v místě instalace, dílenský servis v moderním servisním středisku v Písku a mezinárodní servis v rámci celého světa. Frekvenční měniče Altivar jsou bezpečné a úsporné. Co dodat? Jsou úspěšné. Ing. David Wurst Schneider Electric Napájecí zdroje a transformátory Phaseo slouží k napájení aplikací elektrickou energií s jinými parametry, než jaké jsou dostupné z běžné distribuční sítě. Použitá technologie spínání zaručuje u zdrojů Phaseo ABL4 přesně takovou kvalitu výstupního proudu, jaká je požadována. Vysoce výkonná řada Phaseo představuje nejkompaktnější napájecí zdroje na trhu – vyžaduje nebývale malý prostor v rozváděči. Práci při údržbě zjednodušuje rychlá instalace na DIN lištu nebo snímatelná svorkovnice (až do provedení 240 W včetně). Signalizační LED nepřetržitě informují o jakémkoliv případném problému v systému. Pro napájení řídicích obvodů je velkou výhodou volba automatického nebo manuálního režimu pro obnovení funkce napájecího zdroje po odstranění příčiny jeho výpadku vlivem zkratu či přetížení. V příslušenství lze najít ucelenou řadu funkčních modulů zajišťujících spolehlivé napájení při výpadku primárního napájení pomocí zálohovacího a bateriového modulu ABL8B, při paralelním zapojení napájecích zdrojů díky modulu redundance ABL8RED nebo během jištění 24V obvodu s modulem selektivní ochrany ABL8PRP. Schneider Electric CZ, s. r. o., Zákaznické centrum, tel. 382 766 333, www.schneider-electric.cz ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 31 AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Inteligentní snímače kódů: Rychlá a bezchybná identifikace S polečnost Continental sídlící ve Frankfurtu se rozhodla k významnému kroku vpřed. Ve spolupráci s f ir mou Stemmer Imaging bylo původní ruční zadávání čárových kódů jednotlivých přepravek automatizováno pomocí inteligentního systému počítačového vidění s vysokým rozlišením společnosti Cognex. Systém počítačového vidění pomocí nejvyššího rozlišení 5 megapixelů rozpoznává a čte kódy na vysokých stozích tvořených různým počtem přepravek, a to během několika milisekund. Složitá výrobně distribuční a dodavatelská síť v automobilovém průmyslu vyžaduje precizní řízení a spolehlivou kontrolu. Dodavatel musí mít přesné informace o tom, kde se komponent nachází, kdy se dostane na místo určení, kdy byl přijat a zda vše proběhlo podle plánu. Ko n c e p c e „ sle d ov a t el n o s t i“ je v odvětví dodávek automobilového průmyslu již proto pevně zakořeněna. Příkladem je společnost Continental, mezinárodní dodavatel působící v automobilovém průmyslu, který většinu svých komponent přemisťuje v přepravkách. Standardizované 32 • září 2012 přepravky, které tvoří základ interní logistiky, urazí za svůj život enormní vzdálenosti. Mít přehled o stovkách tisíců přepravek, které hrají klíčovou roli v interním přepravním systému závodu společnosti Continental, sídlícím v německém Frankfurtu, už vyžaduje sofistikovaný identifikační systém. Mnohé systémy dodnes používají ruční skenery Přepravky získávají zpravidla unikátní identitu přidělením čárového kódu nebo 2D maticového kódu. Pro zajištění zabezpečené logistiky je nezbytné, aby byly šarže jednotlivých dílů v každém okamžiku sledovatelné. Dosažení tohoto cíle vyžaduje rozmístit inspekční jednotky v pravidelných intervalech a na místech kritických rozhraní. Dále lze konstatovat, že mnohé systémy dodnes stále využívají zaměstnance, kteří pracně snímají kódy ručními skenery. Tím aktualizují umístění přepravky, v důsledku čehož jsou díly vyžadované ve výrobním procesu aktualizovány v logistickém systému. Společnost Continental se ve svém výrobním závodě ve Frankfurtu ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU rozhodla tento tradiční model opustit. Ve spolupráci s firmou Stemmer Imaging, specializující se na technologii zpracování obrazu, bylo původní ruční zadávání čárových kódů jednotlivých přepravek zautomatizováno. Nové řešení In-Sight 5605 od společnosti Cognex využívá technologii inteligentního systému počítačového vidění s vysokým rozlišením. Systém počítačového vidění pomocí nejvyššího rozlišení 5 megapixelů rozpoznává a čte kódy na vysokých stozích sestavených s různého počtu přepravek. Proces identifikace přepravek proběhne během pouhých několika milisekund. „Systém počítačového vidění nejprve identifikuje umístění až jedenácti kódů na stohu, poté rozliší jejich typ, tj. zda se jedná o čárové kódy nebo 2D maticové kódy, a následně načte informace do logistického systému,“ vysvětluje proces snímání kódů Marc Wilhelm, projektový manažer společnosti Continental, který se se svým vývojářským týmem podílel na implementaci nového řešení, a dodává, „nejspodnější kód ve stohu přepravek slouží jako hlavní kód, podle něhož může být celý stoh identifikován. V následném inspekčním místě pak není nutné číst všechny jednotlivé kódy znovu, stačí načíst jen ten nejspodnější kód.“ Měření výšky stohu vylučuje průnik černých pasažérů Kromě zapsání kódu se rovněž změří výška stohu. Ta slouží pro další ověření výsledku čtení. „Pokud by například systém počítačového vidění detekoval pouze jeden kód, existovalo by reálné riziko, že by mohly projít i další nekódované přepravky jako černí pasažéři,“ upozorňuje Marc Wilhelm. A právě měření výšky podle něj spolehlivě vylučuje toto nepravděpodobné, ale v teoretické rovině zranitelné místo zabezpečení. Ve srovnání s dřívějším manuálním skenováním má nový systém mnoho výhod. Proces je výrazně rychlejší a odstraňuje potenciál vzniku chyb při ručním skenování. Duplicitní nebo nenaskenované kódy již proto patří ve společnosti Continental do historie. Při implementaci nového řešení se dodavatel inteligentních systémů na zpracování obrazu musel vypořádat s různými nástrahami. Jedna z překážek spočívala v tom, že zóny okolo předního a zadního okraje čárových kódů byly často příliš malé. A právě tyto okrajové zóny byly pro identifikaci kódu před jeho načtením důležité. Pro vyřešení tohoto úkolu firma Stemmer Imaging využila technologii PatMax, opět od společnosti Cognex. „Technologie PatMax využívá vyspělý algoritmus pro porovnávání geometrických struktur za účelem spolehlivé a přesné lokalizace dílů i za těch nejnáročnějších podmínek,“ objasňuje proces Christian Berg z oddělení prodeje řešení zpracování obrazu, který vedl projekt pro společnost Stemmer Imaging. Technologie PatMax zachycuje geometrii kódu pomocí několika okrajových křivek, které nejsou navázány na žádnou pixelovou síť, a pak hledá podobné tvary ve snímku, aniž by využívala specifické hodnoty škály šedé. Výsledkem je značné zlepšení lokalizační schopnosti a přesnosti, a to i při různých úhlech, velikostech a zastínění. Nová technologie umožňuje zřetelně číst i dříve nečitelné kódy Řešení od společnosti Stemmer Imaging dokázalo pomocí zmíněné technologie zřetelně číst i dříve nečitelné kódy. „S využitím stejně inovativní a ověřené technologie In-Sight 5605 společnosti Cognex, algoritmu PatMax a s podporou odborníků na zpracování obrazu z firmy Stemmer Imaging je pilotní projekt ve frankfurtském závodě společnosti Continental průkopníkem zabezpečeného a rychle běžícího logistického řetězce, který může být brzy podobně implementován i v dalších logistických aplikacích ve frankfurtském závodě,“ hodnotí projekt Marc Wilhelm a dodává, „pořizování všech potřebných komponent z jednoho zdroje a možnost využívat komplexní rozsah služeb od jednoho partnera bylo pro projekt velmi přínosné.“ V testovací fázi pomohla možnost využít laboratoř Na závěr se Marc Wilhelm vrací k průběhu spolupráce se společností Stemmer Imaging, která byla schopna poskytnout kvalitní služby již při procesu plánování a implementace systému. Během fáze navrhování podoby nového řešení mohla společnost Continental využívat laboratoř firmy Stemmer Imaging. „V laboratorních podmínkách jsme prováděli předběžné testy na potenciálních komponentech systému zpracování obrazu a ve značné míře jsme je již zde dokázali vybrat.“ Konečná specifikace systému byla uskutečněna přímo na místě instalace na vypůjčeném zařízení. Testováním v laboratorních podmínkách vzájemná spolupráce zdaleka neskončila. Společnost Stemmer Imaging poskytla dodavateli komponentů v automotivu rovněž podporu při vývoji softwaru. Kromě toho umožnila pracovníkům společnosti Continental absolvovat ke konci projektu školicí kurz, který ještě více prohloubil znalosti o zpracování obrazu. Box souvislosti Přednosti snímačů kódů založených na zpracování obrazu: • rychlost čtení • dlouhodobá spolehlivost • všesměrové čtení kódu • čtení 2D kódu • několikanásobné zachycení kódů a možnost vydání • archivace obrazu úspěšného nebo neúspěšného zachycení • jednoduché seřízení, obsluha a aktualizace • feedback o kvalitě čárových kódů • zobrazení a komunikace • bezpečná investice do budoucna Kontakt na české zastoupení: Pavel Sejček, Sales Engineer Czech Republic, [email protected] www.cognex.com Tipy pro navrhování počítačového vidění POČÍTAČOVÉ VIDĚNÍ Roboty naváděné počítačovým viděním zvyšují produktivitu Vyrábějte lepší stroje pomocí počítačového vidění Příloha www.controlengcesko.com z CONTROL ENGINEERING êESKO ZÁŘÍ 2012 z 57 Chcete se o tématu strojového vidění dočíst více? Názory odborníků z praxe, nejnovější trendy a průzkum trhu ve specializované příloze časopisu. Listujte zářijovým vydáním časopisu Control Engineering Česko, nebo pátrejte na webových stránkách www.controlengcesko.com. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 33 ÚDRŽBA & SPRÁVA Viceprezidentka pro vnitropodnikové procesy Kristi Mosmanová (vpravo) a Grace Giorgiová zastávající funkci provozního/EHS/manažera údržby v podniku společnosti Fluke (Everett, Washington) vybudovaly silný týmový koncept. Výroba dle návrhu Opravdová týmová koncepce společnosti Fluke Corporation vnáší „životodárnou mízu“ do správy životního cyklu výrobku. Bob Vavra Plant Engineering Klíčem ke správě životního cyklu výrobku je ve společnosti Fluke začlenění všech disciplín do výrobního procesu. 34 • září 2012 Z miňte se o konceptu správy životního cyklu výrobku (PLCM, nebo jen PLM) a uvidíte, jak posluchači souhlasně přikyvují. Řídit trasu výrobku po jednotlivých krocích od samotného návrhu až po ukončení jeho výroby? Samozřejmě! To je přece skvělý nápad! My se tím zabýváme. Děláme to správně, nebo snad ne? Když chcete zavést nějakou teorii nebo software do myšlenky, jakou představuje PLCM, přicházejí možná řešení rychleji než samotná implementace. Nakonec na čem v PLCM záleží, není ani tak začátek, prostředek či konec výrobního procesu, ale jak tyto životní etapy výroby spojit dohromady. „Lidé si myslí, že se jedná o jednoduchý proces. Nejedná. Představuje to výzvu,“ tvrdí Kristi Mosmanová, viceprezidentka North American Operations pro Fluke Corporation (Everett, Washington). Výzvou pro Mosmanovou stejně jako pro konstrukční a marketingové týmy společnosti Fluke je sloučení těchto etap do jednotného ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU výrobního postupu od původní myšlenky až po finální expedici. Aby se toto mohlo uskutečnit, vyžaduje to změnu obvyklého uvažování o návrhu výrobku. „Máme přímé spojení s obchodními útvary,“ uvádí Mosmanová. „Vidíme dopředu vše, co se bude dít. Máme (výrobní) tým, který dohlíží na správu životního cyklu komponentů.“ Ve společnosti Fluke, kde tok výrobního procesu probíhá po jednotlivých kusech, je cílem shromažďovat všechny položky daného zařízení před pracovníka provádějícího montáž, tak jak postupně procházejí kompletací, tj. po jednotkách , a to včetně zajištění kvality a efektivity. Výrobní prostory ve společnosti Fluke procházejí neustálou proměnou, jelikož týmy napříč funkcemi dodržují Kaizen postupy, přidávají nové výrobní buňky a modernizují starší kvůli zvýšení efektivity, zmenšení podlahové plochy a zvýšení výkonu. „To vše tady probíhá v docela svižném tempu,“ popisuje Mosmanová místo, kde se nacházejí samotné komponenty výrobních buněk na kolečkách. Změna procesu Klíčem ke správě životního cyklu výrobku je ve společnosti Fluke začlenění všech disciplín do výrobního procesu. „Máme konstruktéry, výrobní inženýry a výrobní inženýry pro nové produkty. Všichni tady pracují společně, a to po celou dobu,“ připomíná Mosmanová. „Návrh nového typu výrobku se nikdy ‚jen tak nehodí‘ dalšímu oddělení,“ dodává. „Než začneme vyrábět, procházíme Kaizen postupy. Vytváříme standardní postupy, které tomu všemu předcházejí. Již dopředu navrhujeme a plánujeme produktivitu procesu. Naši technici na to kladou velký důraz.“ Šikmé chodby a uličky v podniku Fluke Everett mohou představovat výzvu pro navigování, ale přesto nezabraňují v čilé komunikaci. „Skupina konstruktérů se po celou dobu pohybuje po výrobní hale. Manažer obchodní skupiny se rovněž nachází ve výrobní hale,“ vysvětluje Mosmanová. Mosmanová připisuje tento posun k bezprostřednímu typu výroby napříč funkcemi ve prospěch systému DBS (Danaher Business System), jenž byl zaveden mateřskou korporací před více než dekádou. „Když jsme zavedli Kaizen, hodně linek působilo nejasným, rozmazaným dojmem,“ připouští Mosmanová. „Zavedení přineslo hodně soudržnosti. Kvalita a produktivita měly vzrůstající tendenci.“ A co je motorem pro zvyšování kvality a produktivity? „Nejdůležitější osobou na pracovišti je samotný člověk ve výrobním procesu,“ konstatuje Mosmanová. „Názory pracovníků výroby mají velkou váhu. Inženýrská a technická činnost si nemůže dovolit nezahrnout problematiku výroby. Tak to u nás nefunguje.“ Část toho je zakořeněna ve způsobu, jakým společnost Fluke přistupuje k systému DBS. „Nejedná se pouze o systém řízení,“ tvrdí Mosmanová, „je to součást naší kultury.“ Na nejvyšší úrovni poskytuje systém DBS soupravu nástrojů a procesů, které řídí trvalé zlepšení na všech úrovních společnosti. Metodiky Kaizen a 5S patří mezi nejběžnější nástroje užívané týmy DBS, jelikož jsou každodenní, hluboko zakořeněnou praxí, jako je např. „5 proč“, která pomáhá pracovníkům dostat se k samotné podstatě problému. Příprava na nový typ výrobku Dokonce i když konstrukční a výrobní oddělení spolupracují v průběhu počátečního stadia nového produktu, vždy se dojde do bodu, kdy to nakonec někdo musí vyrobit. Společnost Fluke zavedla program zvaný Pilot Readiness. Jedná se o jakousi průpravu pro výrobu, kdy každý člen týmu zkouší nový výrobní postup dříve, než jde o oficiální výrobu. „Provozujeme v ýrobní buň ku se zkušební jednotkou. Výrobní tým má poslední slovo ohledně toho, jak má buňka vypadat a co v ní má být,“ uvádí dále Mosmanová. „U Kaizen postupů to funguje tak, že když je zavedete u jedné operace, chcete pokračovat u dalších. Kdysi jsme měli ve zvyku čekat na velký třesk. Nyní však pozorujeme, že se pokaždé posuneme o něco dál. To nás udržuje na cestě neustálého zlepšování.“ Servisní činnost a výroba Dalším jedinečným aspektem výrobního procesu ve společnosti Fluke je míra, do jaké se tým údržby aktivně zapojuje a rovněž do jaké se ostatní oddělení na ně mohou spolehnout tak, aby celý proces běžel hladce. Ohledně toho se Mosmanová obrací na Grace Giorgiovou, jež zastává pozici manažera údržby/facility v rámci korporace Fluke. „Každý člen facility týmu jedná s kterýmkoli pracovníkem podniku jako se zákazníkem,“ tvrdí Giorgiová. „Jsme zde, abychom vyhověli jejich potřebám způsobem, který je opravdu jedinečný ve srovnání s jinými místy, kde jsem již měla možnost působit. Náš personál je skutečně oddán servisní službě zákazníkům.“ „Facility tým je neustále k dispozici ve výrobních prostorách haly, předělává pracovní stoly, vylepšuje osvětlovací systémy, udržuje v chodu veškerá potřebná zařízení a stará se o bezpečnost výroby,“ shrnuje Mosmanová. „Operátoři znají tyto pracovníky moc dobře.“ Facility tým společnosti Fluke rovněž zodpovídá za bezpečnost práce a ochranu zdraví. Než Grace Giorgiová nastoupila do společnosti Fluke, strávila většinu své kariéry na washingtonském Státním oddělení pro bezpečnost práce a ochranu zdraví (OSHA). „Bezpečnost je základním principem. Je u nás součástí firemní kultury,“ zdůrazňuje. „Není tomu tak jako v některých výrobních zařízeních, která jsem měla možnost osobně navštívit během svého působení v OSHA, kde bezpečnost práce byla přehlíženou záležitostí až do chvíle, kdy se někdo zranil.“ Spojování fází PLCM Tím, že se na vývoj výrobku a facility management nahlíží jako na vzájemně propojený systém namísto individuálních kroků, dosahuje společnost Fluke širokého závazku napříč funkčními disciplínami. Ale přesto se problémy stále objevují a jejich řešení představuje skutečný test pro daný systém. „Bez ohledu na to, jak dobře spolupracuje konstrukce, výroba a údržba na začlenění výroby nového produktu, když tým tvrdě pracuje na počáteční fázi Pružný výrobní systém v podniku společnosti Fluke závisí na každém členu výrobního týmu. výrobku a když pak najednou nejsme schopni výrobek odeslat, protože se vyskytl problém někde jinde v procesu, ztrácíme veškerou hybnou sílu,“ připouští Mosmanová. „Tým údržby chápe význam včasných dodávek.“ „Pokud máme poruchu na generátoru, stojí nás to tisíce dolarů,“ objasňuje Giorgiová. „Nemohu jít a říct Kristi, že jsme museli zastavit výrobu, protože můj tým nedával větší pozor na stav generátoru.“ A tak je personál pod vedením Grace Giorgiové neustále zaneprázdněn jak proaktivní údržbou, tak servisní činností ve výrobě. „Servisní činnosti a výrobní operace zde představují opravdu soudržný celek. Můj tým přesně ví, co má dělat, když se stěhuje výrobní buňka. Známe harmonogram a děláme to, co je zapotřebí udělat pro přesun elektrických zařízení anebo pro nastavení optimálního prostředí pro výrobu,“ doplňuje Giorgiová. Tento bod si Mosmanová a Giorgiová uvědomily, když provedly obchůzku po výrobním zařízení společnosti Fluke. Ukazujíc na jednu výrobní buňku hovořila Mosmanová o zavedených úpravách zvyšujících efektivitu operátorů, což umožní trojici operátorů snadnou manévrovatelnost uvnitř prostoru. „Celé to je o vytvoření správných podmínek pro tok, o vytvoření dynamického pohybu uvnitř buňky,“ prohlásila. A Giorgiová přidala: „A po ergonomické stránce to je pro zaměstnance lepší.“ ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 35 ÚDRŽBA & SPRÁVA Přemostění rozdílů mezi IT a provozními činnostmi Porozumět společným cílům může poskytnout výrobcům klid a zisk. Mark Wylie Cisco M áme možnost sledovat změnu přístupu při zavádění informačních technologií do výrobních operací. Po celá léta si výrobci pořizovali nebo stavěli výrobní linky účelně dle svých specifických potřeb. Sami si řídili, jaké stroje přicházely do podniků, a sami si také stanovovali i potřebnou úroveň připojení do podnikové sítě. Často bylo ve specifikaci stroje uvedeno, aby „poskytli Ethernet port pro vzájemnou komunikaci“, leč bez jakéhokoli údaje o tom, jak by se tato komunikace měla používat. Tušili však, že to jednou bude zapotřebí. Zároveň narůstá potřeba viditelnosti a přístupnosti k informacím v rámci celé organizace, a proto se záležitost informačních technologií dané společnosti přenesla i do výrobních operací, jelikož společnosti zjistily, že potřebují vytvářet nové kompetence ve výkonu prostřednictvím svého zásobovacího řetězce. Konvergence těchto dvou neoddělitelných trendů vytváří nové výzvy 36 • září 2012 pro obchodní činnosti, jež často vedou k novým nedorozuměním, ale i k novým úrovním efektivity. Byl rovněž zaznamenán i fyzický posun ve struktuře podnikových sítí, ale nyní začíná nastupovat nový model. Tento nový model souvisí s velkým nárůstem aplikací dostupných při výrobě na výrobní lince. Konvergence technologií Máme možnost sledovat dopad této konvergence technologií. Výrobní společnosti ustupují od používání zděděných vlastnických sítí ve svých řídicích systémech a místo toho přecházejí na otevřený standard pro průmyslový Ethernet, jako je Ethernet/IP. Mezitím manažeři společností již dávno toužili po nezávislé síti, která jim dovolí bezpečně přenášet data tam, kde je aktuálně potřebují. Pohybujeme se totiž v prostředí, v němž aktuální informace představují klíčovou konkurenční výhodu oproti ostatním, a proto si společnosti stále více uvědomují význam investic do podnikových sítí, ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU které jim mohou pomoci usnadnit obchodní podnikání. Nový model proto vyzývá ke zvýšenému vzájemnému porozumění a spolupráci mezi IT a provozními činnostmi. Výrobní společnosti jsou v současné době svědky dramatických změn svých obchodních modelů, zvláště když se musí vypořádat se stárnutím zaměstnanců stejně jako s tím, že stále více nových talentovaných pracovníků se rekrutuje v místech někdy velmi vzdálených od samotných provozních zařízení. Zásobovací řetězec se rozšířil a prohloubil, což vyžaduje více pozornosti ze strany korporací, aby spolupracovaly s outsourcovanými dodavateli a prodejci. Životní cykly výrobku se zkracují, aby dokázaly odolat novým tlakům trhu globální ekonomiky. Toto vše dohromady vyžaduje, aby výrobci reagovali rychleji, snižovali náklady a poskytovali větší rozsah služeb pro úspěšné vyřešení výrobních problémů. Toto vedlo k vytvoření pojmu „internet věcí“, v němž spolupracují zařízení stejně jako jejich lidské protějšky s cílem většího začlenění provozních operací do života podniku. Připravenost IT a provozní činnosti Tady se nejedná o to, kdo s koho. Obě skupiny si mohou „hrát spolu na jednom pískovišti“. Ukazuje se, že stále více nabývá na významu budovat tzv. připravenost IT ve výrobních operacích za účelem vytvoření integrovanějšího smíšeného prostředí, které bude ovládat jak IT, tak i samotné provozy. V tomto prostředí se výroba soustředí na to, jak sestavit konečný produkt, zatímco IT se zaměřuje na správu sítí, komunikačních prostředků, dbá na bezpečnost podnikových informací, na správný chod volacích center a obchodních portálů. A zatímco si všichni hezky „hrají na jednom pískovišti“, mohou se výrobní činnosti vyskytovat bez problémů kdekoli po celém světě a kvalifikovaní odborníci mohou zároveň udržovat daná zařízení a odstraňovat závady kdykoli a kdekoli. Avšak aby tomu tak skutečně bylo, je rozhodující, aby provozní operátoři a technici chápali, jak daný stroj, na němž momentálně pracují, slučuje problematiku sítě i celé výrobní linky a jak tyto dvě činnosti mezi sebou komunikují. To znamená, že IT a operátoři musejí efektivně spolupracovat. Začleňování IT do výrobního prostředí vyžaduje podnik, který: Tabulka 1: Odlišné priority IT a provozních činností Sítě IT Sítě výrobních operací Koncentrace Na ochranu duševního vlastnictví a majetku společnosti Na nepřetržitý provoz 24/7; vysokou míru dostupnosti Priority (podle pořadí) 1. Diskrétnost 1. Dostupnost 2. Integrita 2. Integrita 3. Dostupnost 3. Diskrétnost Kontrola přístupu k zařízení Přísné ověřování v síti a přísná politika přístupu k zařízení Přísný fyzický přístup, jednoduchý přístup k zařízení po síti Důsledky selhání zařízení Pokračují dále v provozu Dokážou zastavit operaci Aktualizace systému ASAP, během provozu Plánované, během odstávky zařízení IT a provozní činnosti mají odlišné zaměření, ale společným cílem je kvalita finálního produktu. Tabulku poskytla Společnost Cisco. • začleňuje standardní propojení sítí pro interní a podnikovou komunikaci, jakož i pro širší komunikaci s okolním obchodním světem; • poskytuje data, která jsou relevantní, aktuální a přesná, aby bylo možné uskutečňovat chytrá obchodní rozhodnutí; • nedělá kompromisy, co se týče zabezpečení sítě, anebo neporušuje stávající smlouvy zahrnující ochranu duševního vlastnictví s ohledem na výrobek a proces; • dovoluje řízení provozu současně existovat s provozem datové sítě a zabezpečuje, že nedojde k žádnému zásahu do operace stroje; ve výrobním procesu vyžaduje řízení provozu přednost před dalšími druhy provozu, které jsou spíše obchodní povahy. Je důležité nezapomínat na to, že zásadním cílem IT organizace je poskytovat dostupnost a ochranu kritických informací. Na druhou stranu skupina, která má na starost výrobní operace, potřebuje vyrábět produkty, jež následně prodá zákazníkům za peníze. Někdy se stává, že se obě skupiny hádají ohledně příslušných priorit. Dá se však dosáhnout vzájemného porozumění, které v konečném důsledku vyhoví prioritám a cílům obou skupin. Nešťastné přerušení večírku Vzpomínám si na jednu událost, kdy jsem pomáhal místnímu distributorovi pořádat den otevřených dveří pro jeho zákazníky. Nedávno jejich zařízení prošlo rekonstrukcí, včetně instalace řídicího systému, jenž ovládal IDC MANUFACTURING 2020 ROADSHOW 2012 Ja k d o s a h ovat kva lit y a efe k t i v it y ? čtvrtek, 4. října 2012 Praha Pro zástupce výrobních podniků vstup ZDARMA! Využijte možnosti osobního setkání s analyti IDC i svými kolegy z oboru a prodiskutujte s nimi nutné změny tradičního modelu IT, který již nedokáže účinně podporovat nové nároky výrobních a dodavatelských procesů. Přijďte si poslechnout nejnovější technologická řešení určená pro výrobní segment. ČÍM PRO VÁS BUDE KONFERENCE PŘÍNOSNÁ? t t t t t t t Setkání s kolegy z oboru a nezávislými odborníky Nejnovější informace vývoji a trendech v IT v průmyslové výrobě robě Příležitost sdílet názory na dosahování provozní excelence Pomoc se slaďováním rozvoje IT s obchodními a provozními potřebami ebami podniku pod podni Poznatky a data z výzkumů IDC Manufacturing Insights Setkání s nejvýznamnějšími výrobci a dodavateli IT Zkušenosti z praxe a nejlepší postupy ZAREGISTRUJTE SE: http://events.idc-cema.com/manufacturing12cz [email protected], tel.+420 221 423 226 Více informací o konferenci na: http://events.idc-cema.com/manufacturing12cz M e d i a Pa tners: ŘÍZENÍ & rÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 37 ÚDRŽBA & SPRÁVA přístup k různým částem budovy a také k osvětlení. Během večera se ve mně v jednu chvíli probudil zvědavý Mark a ten přemýšlel, k čemu asi slouží jakési specifické tlačítko na HMI panelu. Nedalo mi to a nakonec jsem ho stlačil, čímž se automaticky zhasla všechna silnější světla v celém skladišti. Všichni hosté předpokládali, že večírek je u konce, a začali odcházet. Rychle jsme zastavovali odcházející hosty, opět rozsvítili světla a vzniklé situaci se od srdce zasmáli. O pár týdnů později jsem byl opět u stejného distributora a všiml jsem si nového tlačítka na HMI panelu. Odpověděli mi, že je to tzv. „Anti-Markovo tlačítko“. Relativně jednoduchý příklad, který ovšem ilustruje, co se může stát, pokud nesprávná osoba (v tomto případě já) získá přístup k výrobnímu zařízení. Naštěstí v tomto případě jsem náhodou vypnul pouze nějaká světla a nezničil stroj anebo technologický postup, ale představte si, že by se to stalo ve výrobě během nějaké operace. A co kdyby obsluha potřebovala řízený přístup, ale nedokázala by vstoupit do programu kvůli nutnosti zadat heslo, které by ale neměla k dispozici? IT a výrobní operace – klíčový rozdíl Musí se udržovat soulad mezi IT a výrobními operacemi. Někdy se jedná pouze o pochopení priorit příslušných skupin a konání drobných kompromisů, aby si navzájem vyhověly. Nesmíme však zapomenout, že mezi oběma skupinami panují diametrální rozdíly. Jedním ze základních rozdílů mezi IT a výrobními operacemi je oblast aktualizací a požadavků na utajení. Tabulka 1 ilustruje mnohé tyto oblasti. Všichni rozumíme požadavku na ochranu pomocí hesla a na řádné prokazování identity, ale ve výrobním světě je záměr zcela odlišný. Z hlediska informací, které v rámci podniku chráníme, se jedná o osobní data (např. informace nutné pro přihlášení do systému), ale můžeme mezi to zahrnout i finanční data nebo utajované informace související s duševním vlastnictvím dané společnosti. Zvažte scénář, kdy by neoprávněná obsluha získala povolení přístupu, 38 • září 2012 zatímco oprávněná obsluha by od něj byla odříznuta. To, že někomu zablokujeme přístup k řídicímu systému, který již započal a z nějakého důvodu je nutné jej zastavit, může mít za následek naprostou katastrofu. Ale jaká je tedy alternativa? Napíšeme heslo daného stroje na kousek papíru a přilepíme si ho na stroj? Jak vidíte, je důležité rozpoznat, co je vlastně chráněno, proč je to chráněno a před kým je to chráněno. Ukazuje se, že stále více nabývá na významu budovat tzv. připravenost IT ve výrobních operacích za účelem vytvoření integrovanějšího smíšeného prostředí, které bude ovládat jak IT, tak i samotné provozy. V určitém okamžiku se vám na monitoru zobrazí upozornění, že jsou pro váš počítač dostupné aktualizace, které ovšem budou vyžadovat restartování vašeho systému. Pokud právě píšete e-mail nebo chatujete se spolupracovníky prostřednictvím programu Instant Messenger, neděláte z toho vědu, poněvadž to jen zřídka výrazným způsobem sníží vaši produktivitu. Avšak pro někoho, kdo se právě nachází uprostřed výrobní operace, znamená vynucená aktualizace systému doslova pohromu. Představme si, že někdo právě zahájil technologický proces, v němž se mísí různé druhy složek, ať už pevné, nebo kapalné, a IT najednou pošle po síti vzkaz následujícího znění: „Prosím uveďte vaše zařízení do pohotovostního režimu, zatímco proběhne aktualizace vašeho počítače.“ Tím v podstatě odebere člověku přímo zodpovědnému za daný výrobní proces možnost jakéhokoli dalšího ovládání. Toto může potenciálně skončit zničením drahého strojního zařízení, rozsypáním a vylitím materiálů nebo ještě mnohem hůř, např. fyzickým ublížením někomu přímo ve výrobní hale. Toto je jeden z nejkritičtějších rozdílů ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU mezi IT a výrobními operacemi a jeden z nejdůležitějších faktorů při zavádění toku provozní komunikace mezi oběma skupinami. Je zde ještě další klíčový rozdíl, který ovšem zahrnuje rozhodnutí o prioritě toku informací. V podnikových systémech je totiž extrémně důležité udržovat diskrétnost informací a zároveň integritu a dostupnost dat. Obecně toto stanovení priorit označujeme jako „CIA“. Ve výrobních operacích je ovšem často důležitější dávat přednost dostupnosti dat před udržením jejich diskrétnosti. Když se ještě vrátím k mému dřívějšímu příkladu o spuštění mísicího procesu a o náhlé ztrátě kontroly nad samotným procesem, není pochyb, že si během výrobního pochodu nemůžeme dovolit ztratit nad ním dohled či kontrolu. Proto je tedy nezbytné obětovat diskrétnost, aby byla zachována dostupnost. Z tohoto důvodu se v provozním prostředí přesouvá model stanovení priorit na „AIC = dostupnost, integrita, diskrétnost". Mějme na paměti, že i ve výrobních operacích mohou někdy nastat situace, kdy diskrétnost opět nabude na prioritě – představme si tým konstruktérů pracujících na různých místech naší zeměkoule na vývoji nového sofistikovaného produktu. V tomto případě se diskrétnosti informací vrací nejvyšší priorita a může představovat ten nejdůležitější atribut. Přijetí spolehlivých provedení Při projektování výrobního zařízení, které začleňuje plán na tzv. připravenost IT, si výrobci musejí uvědomit některé základní předpoklady: • sjednotit průmyslové ethernetové konfigurace daného provozu s existující politikou IT, a to s ohledem na bezpečnost, jakost služeb (QoS), řízení přístupu a vyvážení těchto požadavků s požadavky provozů; • používat řízené vypínače, jež poskytují síťové a bezpečnostní služby, které obecně pomáhají udržovat a diagnostikovat stav sítě; • důsledně používat síťové služby a dodržovat IP adresování, tvorbu podsítí a standardní konvence pro gateway nastavení; • využívat stávající nástroje pro správu, aby pomáhaly řídit provoz multicastu, jakož i prioritní provoz unikastu; tyto nástroje obsahují virtuální lokální síť (VLANs), jakost služeb (QoS) a odolnost. • sjednotit výrobní operace se standardy průmyslové regulace zahrnující záležitosti, jako jsou např. zabezpečení portu, přístupové kontrolní seznamy a síťové řízení přístupu. Manipulace s IP konfiguracemi, což představuje jedinečnou adresu stroje nebo zařízení, tyto úvahy částečně řeší. Je rovněž čím dál důležitější poskytovat vzdálený přístup a zároveň dbát na stávající politiku zabezpečení. Toto vyžaduje vytvoření řízeného prostředí, kde jsou typy dat známé a řízené, rozhodující i aktuální informace jsou upřednostňovány prostřednictvím video monitoringu nebo e-mailu. Nastavení bezpečného a přístupného prostředí umožňuje správným lidem přístup ke správným údajům a ve správný čas. Toto prostředí by rovněž mělo uživatelům umožnit rychle určit a opravit poruchy související se sítí, jakož i s individuálními částmi výrobního zařízení. Nakonec by uživatelé měli být schopni přizpůsobit se nové výrobě či požadavkům na reportování a začlenit novou technologii tam, kde to dává smysl. Toto přináší prodloužení životního cyklu podniku a zároveň může napomoct zvýšení efektivity výroby. Jelikož Ethernet expanduje do stále nižších úrovní zařízení v podniku, společnosti chtějí často využít schopnosti stávajících odborníků na bezpečnost sítí pracujících v instituci IT dané společnosti k tomu, aby jim pomáhali chránit sítě přímo ve výrobě. Pro výrobní operace podniku může IT sloužit jako dobrý zdroj, jelikož jim pomáhá učit se, jak být ještě produktivnější, a reagovat, zatímco tam fyzicky nejsou přítomni. Představte si výhodu toho, že máte zajištěn bezpečný přístup k provozním parametrům daného zařízení uprostřed noci, aniž byste tam osobně museli být. A navíc jste v klidu, protože víte, že nemůže dojít k žádnému neoprávněnému přístupu. Fúze IT a výrobních činností dovoluje výrobnímu personálu a managementu zpřístupnit, udržovat, nahlížet a shromažďovat cenná data kdykoli a kdekoli. Tato vylepšená viditelnost umožňuje výrobním společnostem rychle a aktivněji reagovat na potenciální problémy v rámci výrobní linky a pomáhá snižovat četnost prostojů. Kromě toho výroba a IT šetří peníze snižováním cestovních výdajů, které by se jinak spotřebovaly, pokud by bylo nutné provádět servis osobně přímo na místě. V konečné analýze poskytují výhody vzájemné spolupráce významný přínos pro efektivitu výroby a zároveň ochraňují autonomii každé skupiny, což je vítězstvím pro všechny. Mark Wylie je manažer pro řízení trhu ve společnosti Cisco. SuPremE® od KSB – nejúčinnější nemagnetický pohon na světě Oblasti použití: Odstředivá čerpadla Zásobování užitkovou a pitnou vodou Zavlažování a odvodňování Vytápěcí a chladicí okruhy Čerpání hasicí vody Čerpání kondenzátu Rotační zařízení Objemová čerpadla Ventilátory Kompresory a mnoho dalších Další informace: Ing. Tomáš Mánek tel.: 2410 90 213 e-mail: [email protected] www.ksbpumpy.cz ÚDRŽBA & SPRÁVA Snížení nákladů na značení produktů S nížení nákladů na výrobu a redukce ceny produktu se dotýká i průmyslového značení výrobku. Možná až překvapivě bude znít argument, že cena značení, a tedy i výsledná cena výrobku, se rozhoduje už volbou a rozhodnutím značící technologie do výroby. Nejrozšířenější jsou inkjet technologie a k této technologii se budeme snažit objektivně posoudit Solaris laserové značení výrobku, na příkladu označování krabiček Datamatrix kódem s textovou informací. Laser je stále dražší technologií, co se týče pořizovacích nákladů, ale provozní náklady na inkjet technologii značení velmi rychle dotahují rozdíl pořizovací investice. Inkjet tiskárny potřebují ke svému provozu inkoust a ředidlo. Spotřeba inkoustu závisí na produkci a spotřeba ředidla na teplotě okolí a taky na produkci. Dalším faktorem, který vstupuje do výpočtu a zvyšuje provozní náklady inkjet tiskáren, je pravidelný servis, který 40 • září 2012 je v rozmezí 6 až 12 měsíců, podle typu inkoustu. Pravidelný servis hlavně zahrnuje výměnu filtru pro inkoust. Provozní náklady na inkjet zařízení mají více stoupající tendenci oproti úsporným laserům. Grafy porovnávají dva typy inkjet zařízení a to pro pigmentový (bílý, oranžový, modrý...) a nepigmentový (černý, žlutý, červený...) inkoust. Na druhé straně stojí dva typy laserů a to CO2 , který na většinu povrchů gravíruje, respektive odpaluje barvu, pálí do materiálu a často nevytváří kont r a st n í z na čen í oproti dražší technologii vláknových polovodičových laserů. Rozdílné technologie porovnáme na příkladu značení krabiček ve zdravotnictví, kdy postavíme proti sobě CO 2 laser a nepigmentový černý inkjet. V druhém grafu je vláknový laser a pigmentový inkjet. V některých aplikacích se nelze vyhnout použití inkjet technologie, hlavně tam, kde je kladen důraz na barevné značení a kódování, které s lasery nelze snadno docílit. Další vlastností inkjet technologie je nestálost inkoustu na produktu, tedy odolnost na otěr, UV záření a chemická odolnost. Tato negativa ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU můžou být pro jiné aplikace pozitivem, zejména tam, kde je potřeba popis odstranit, smazat nebo umýt. Příkladem jsou vratné láhve, dočasné značení, přeznačení opraveného produktu apod. Laserové značení Solaris je naopak nesmazatelné, odolné na UV záření, odolává chemickým přípravkům i povětrnostním vlivům. Tyto výhody jsou více preferovány jak v automotive,tak i ve zdravotnictví. Sledováním vývoje cen laserové technologie Solaris a z hlediska dlouhodobého užívání popisovacího zařízení je jasným favoritem na značení výrobků laserová technologie. Jako jediná bude disponovat podporovanou a deklarovanou ekonomikou provozu. Marek Haumer Leonardo Technology s.r.o. www.LT.cz ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 41 TOP PRODUKTY Systém počítačového vidění s automatickým zaostřováním a integrovaným osvětlením S polečnost Cognex Corporation, světový dodavatel systémů počítačového vidění, představila systém počítačového vidění základní úrovně In-Sight® 7010, který byl vyvinut speciálně pro inspekční úkoly, kdy jsou obrazové snímače příliš omezené a standardní systémy počítačového vidění mohou být příliš drahé. Každý aspekt systému In-Sight 7010 byl navržen s ohledem na snadnější zavádění systému počítačového vidění než kdykoli dříve. Jde o zcela soběstačný systém počítačového vidění obsahující optiku s automatickým zaostřováním a integrované osvětlení v kompaktním průmyslovém pouzdru s krytím IP67. Aplikace lze velmi r ychle konf ig u rovat pomocí intuitivního uživatelského rozhraní EasyBuilder ®. Knihovna počítačového vidění zařízení In-Sight 7010 byla zjednodušena a soustředí se na nástroje, které jsou nejčastěji používané v přímočarých aplikacích počítačového vidění. „Ze systému In-Sight 7010 jsme velmi nadšeni. Věříme, že otevře nové pole aplikací, kde bude možno využívat systémy počítačového vidění,“ uvedl Bhaskar Banerjee, manažer obchodní jednotky Vision Systems. „Systém In-Sight 7010 můžete vybalit z krabice a rovnou umístit na výrobní linku s minimálními nároky na čas, náklady a úsilí.“ Díky jedinečné kombinaci hardwarových funkcí a softwarových nástrojů je systém In-Sight 7010 ideálním připraveným řešením pro mnoho přímočarých aplikací počítačového vidění. Systém In-Sight 7010 je k dispozici již nyní. Další informace naleznete na adrese www.cognex.com/IS7000. Z A D A V AT E L É rekl amy název společnosti strana www stránky telefon ABF, a.s. str. 11 www.for-elektro.cz +420 222 891 111 Act-in CZ, s.r.o. str. 13 www.act-in.cz +420 545 423 000 ADASH spol. s r.o. str. MD 5 www.adash.cz +420 596 232 670 +420 312 576 888 API – Akademie produktivity a inovací, s. r. o. str. MD 8 www.e-api.cz Brady s.r.o. str. 43 www.brady.cz +420 776 302 229 BVV, spol. s r.o. str. 28 www.bvv.cz +420 541 152 026 CMMS s. r. o. str. 19, str. MD 14–16 www.cmms.cz +420 251 812 449 DAG-TS, spol. s r.o. str. 6–8 www.dag-ts.cz +420 315 672 023 Expocenter Trenčín str. 7 www.expocenter.cz + 421 327 704 325 ICZ a.s. str. 25 www.i.cz +420 222 271 111 KBS-PUMPY + ARMATURY s.r.o. str. 39 www.ksbpumpy.cz +420 241 090 213 KLEENTEK, spol. s r.o. str. MD 7 www.kleentek.cz +420 266 021 559 Leonardo Technology s.r.o. 3. str. obálky, str. 40 www.lt.cz + 420 777 584 636 Lightway s. r. o. 2. str. obálky www.lightway.cz +420 235 300 694 MONDO s.r.o. str. 5 www.mondo.cz, www.matteiCZ.cz +420 495 541 212 Murrelektronik CZ spol. s r. o. 4. str. obálky www.murrelektronik.cz +420 377 233 935 Papouch s. r. o. str. 29 www.papouch.com +420 267 314 267 Schneider Electric CZ, s. r. o. str. 30–31 www.schneider-electric.cz +420 382 766 333 Terinvest, spol. s r. o. str. 41 www.amper.cz +420 221 992 144 Testo, s.r.o. str. MD 9, MD 11 www.testo.cz +420 257 290 205 TSI System str. MD 12–13 www.tsisystem.cz +420 545 129 462 42 • září 2012 ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU § Kontrola nad zdroji energií – klíč k zásadní změně v bezpečnosti práce Legislativní rámec TOP ŘEŠENÍ § Norma EU 89/655 o minimálních požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví pro používání pracovního zařízení zaměstnanci při práci mj. stanovuje: Pokud používání pracovního zařízení může představovat zvláštní riziko pro bezpečnost nebo ochranu zdraví zaměstnanců, přijme zaměstnavatel nezbytná opatření k zajištění toho, aby: ■ bylo používání pracovního zařízení omezeno pouze na osoby pověřené jeho používáním, ■ v případě oprav, úprav a údržby nebo obsluhy prováděli tyto práce zvlášť určení zaměstnanci. K aždý rok jsou v Evropské unii tisíce pracovníků zraněny nebo usmrceny při provádění oprav nebo údržby průmyslového vybavení a strojů. Velké množství těchto úrazů je způsobeno nekontrolovaným přísunem energií – elektřiny, plynu, stlačeného vzduchu, nebo kapalin. Procedura „Lockout” spočívá v umístění speciálního uzávěru a visacího zámku na místo, které je pro uvolnění zdroje energie kritické. Tím se zajistí JASNÁ INFORMACE pro ostatní uživatele, že na zařízení probíhá oprava/odstávka a zařízení je z tohoto důvodu odpojeno/vypnuto. Dále se ZAMEZÍ nežádoucí manipulaci se zdrojem energie, která by mohla vést ke zranění, usmrcení nebo škodě na majetku. Nedílnou součástí procedury je označení uzávěru visačkou. Visačka nejen informuje o opravě nebo odstávce, ale na visačku lze zapsat informace týkající se odpojení (zodpovědný pracovník, datum a čas dokončení.) Na zadní straně visačky může být umístěn text s popisem kroků, které musí obsluha provést před odpojením zařízení. Podpisem na visačce je tak potvrzeno, že dané kroky byly provedeny. Zavedení systému „Lockout” předchází audit zdrojů energie, lokalizace hlavních ovládacích bodů, výběr příslušních zamykacích prvků, sepsání vnitropodnikových instrukcí a školení pracovníků. Pro úspěšné zavedení systému Lockout je výhodné obrátit se na ověřeného a spolehlivého partnera, který dokáže poskytnout nejen samotné zamykaci prvky, ale nabízí také know-how pro všechny kroky, které je nutné postoupit pro úspěšnou změnu v organizaci práce. Na závěr ješte jedno důležité heslo – jeden klíč k visacímu zámku = jeden lidský život. Eduard Knopek Sales Manager Brady pro ČR www.brady.cz Údržbářské práce musí být možno provádět tehdy, pokud je pracovní zařízení zastaveno. Není-li to umožněno, musí být reálné přijmout vhodná ochranná opatření pro provádění těchto prací nebo provádět tyto práce mimo nebezpečné prostory. Spolehlivá řešení pro kontrolu nad nebezpečnými zdroji energií Zamezte vzniku nežádoucích situací na pracovišti. Se systémy BRADY Lockout/ Tagout chráníte zdraví svých zaměstnanců i životnost Vašich technologií. Navíc zvýšíte celkovou produktivitu a omezíte prostoje. www.brady.cz ZAOSTŘENO Větší pozornost věnovaná problematice životního prostředí Rakesh Kumar Microsoft P ro mnoho průmyslových závodů se problematika životního prostředí stala poněkud nejasnou záležitostí. Žádný jiný sektor ekonomiky se nepřibližuje výrobě ve smyslu vytváření průmyslového odpadu a znečištění. Jelikož jsou na výrobce kladeny stále větší požadavky, aby byli energeticky efektivnějšími kvůli konkurenceschopnosti, a jelikož federální a státní vlády vydávají stále přísnější a komplexnější předpisy ohledně životního prostředí, stalo se pro výrobce rozhodující sledovat a měřit svůj vlastní pokrok ve snižování emisí škodlivin a dalších forem znečištění vyplývajících z jejich provozů a procesů. Navíc byly zavedeny programy dodavatelských řetězců se zaměřením na životní prostředí, a proto organizace po svých dodavatelích požadují, aby sdíleli a dokumentovali své údaje o vlivu na životní prostředí. Zatímco výrobci si mohou vybrat, zda budou usilovat o „zelenější“ dodavatelský řetězec jako o způsob, jak dokumentovat své pověřovací listiny ohledně životního prostředí, jak uspokojit požadavky zákazníků nebo jak dodržovat vládní předpisy, je nutno podotknout, že hloubka a množství informací, které musí být shromážděny za účelem sledování vlivu na životní prostředí, je značné. Podle průzkumu, kterého se zúčastnilo 32 řídících pracovníků ze Severní Ameriky a Evropy, jejichž starostí je trvalá udržitelnost systémů v mateřských společnostech, používá většina společností tabulkové procesory pro sledování svého vlivu na životní prostředí. Portály, jako je např. Microsoft AX Dynamics AX 2012, byly vyvinuty proto, aby pomáhaly výrobcům a ostatním sledovat vliv na životní prostředí a spotřebu energií v rámci příslušných ERP systémů. Portál získává informace tak, že sleduje vstupní suroviny a energie, 44 • září 2012 které organizace spotřebovává. Systém rovněž vypočítává a zaznamenává vliv této spotřeby energie, jakož i vypouštění škodlivých emisí do životního prostředí. S portálem jsou společnosti schopny: • vyhodnotit svůj aktuální vliv na životní prostředí • identifikovat příležitosti, jak snižovat svůj vliv na životní prostředí • počítat a zaznamenávat vypouštění potenciálně nebezpečných látek do životního prostředí • sledovat dopad trvale udržitelné praxe na životní prostředí • udržovat postavení organizace jako preferovaného prodejce pro zákazníky, kteří se ve zvýšené míře zaměřují na ochranu životního prostředí Zautomatizování procesu sběru dat snižuje významným způsobem cenu a složitost sledování dopadu na životní prostředí. V důsledku toho mohou nyní výrobci vyhodnotit každý aspekt svých činností z hlediska vlivu na životní prostředí – od samotného výrobního procesu až po přepravu používanou pro dodání hotových výrobků. S novým portálem jsou manažeři schopni aktivně vyhodnotit příležitosti pro provedení změn, zavádět zlepšovací návrhy do vybavení i do procesů, které mají pro danou společnost největší význam při snižování dopadu na životní prostředí. Nezbytné předpoklady pro sledování vlivu na životní prostředí Po rozhodnutí, co se vlastně bude sledovat a měřit, provede provozní ředitel společnosti analýzu procesu, během které zjišťuje, jakým způsobem materiály vstupují do společnosti, včetně množství odpadu generovaného pravidelnými podnikovými procesy. Analýza vede k vývoji mapy procesu, která ilustruje to, jak materiály procházejí organizací. Nejenom procesy musejí být dokumentovány, ale rovněž materiály, které chce společnost sledovat, musejí být obsaženy. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Například většinou se nezaznamenává spotřeba vody a elektrické energie, ale ta může být sledována prostřednictvím finančních nákladů. Obalový materiál pro balení výrobku je sledován v inventáři a dle nákladů na pořízení, ale skutečné použití nemusí být vždy sledováno – v inventáři pak bude figurovat přebytek či deficit obalového materiálu. Automatizované zprávy o vlivech na životní prostředí Jakmile jsou procesy jednou zavedeny, portál automaticky generuje zprávy, které manažeři označili jako „potřebné pro určení vlivu podnikových činností na životní prostředí“. Technologie poskytuje grafická znázornění a data přehledně sestavená do tabulek, jako např.: • spotřeba energie • spotřeba vody • odpadní vody • spotřeba materiálu • recyklovaný obsah surovin • přímá spotřeba energie • nepřímá spotřeba energie Takový rozsah informací byl dříve pro management podniku zřídkakdy k dispozici. Společnosti, které tuto technologii využívají, jsou ve velké konkurenční výhodě, protože jim pomáhá dodržovat všechny zákonné požadavky, redukovat objem odpadu, snižovat náklady spojené s neefektivním užíváním energií, jasně určovat nehospodárné a neúčinné zdroje a vede je k pořízení nového vybavení pro podporu trvale udržitelné, avšak štíhlé výroby. Portály se zaměřením na životní prostředí jsou pro dnešní podniky nezbytnou záležitostí pro sledování a přijetí opatření na snížení dopadu na životní prostředí. Rakesh Kumar zastává ve společnosti Microsoft pozici globálního produktového ředitele pro průmyslová odvětví. Více informací můžete získat na adrese www.microsoft.com/dynamics. M ONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA PŘÍLOHA MD 2 Diagnostické metody – základ preventivní údržby podle technického stavu MD 6 Měření a diagnostika na současném evropském trhu MD 11 Nová termokamera testo 875i MD 12 Včasná detekce výbojů zabrání poruchám MD 14 Jak zavést prediktivní údržbu do podnikové praxe? Přístrojová technika pro diagnostiku MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA Diagnostické metody – základ preventivní údržby podle technického stavu Josef Pošta Technická fakulta ČZÚ Z nát skutečný technický stav strojů a zařízení je důležité a užitečné z mnoha důvodů, jedním z nich je zajišťování jejich spolehlivého, bezpečného a hospodárného provozu. Na spolehlivý, bezpečný a hospodárný provoz strojů a zařízení má nejvýraznější vliv, kromě jejich inherentních vlastností, způsob provozu a údržba, kterou je nutno vykonávat tak, aby výroba byla omezována co nejméně nebo vůbec ne. To vede k preventivnímu vykonávání údržby, pro niž je nezbytná znalost skutečného okamžitého technického stavu daného objektu i prognóza jeho vývoje v nejbližším období. Zde má své nezastupitelné místo technická diagnostika. Základní pojmy Diagnostická metoda je postup vhodně využívající poznatky a postupy vědy, techniky i praxe k dosažení vlastního cíle, tj. nejčastěji k získání objektivních hodnot diagnostických signálů odrážejících aktuální technický stav zkoumaného objektu. Za součást diagnostické metody bývá považován také postup (způsob) analýzy a interpretace dat získaných diagnostikou. Strukturní parametr je ukazatel, který charakterizuje fyzikální, chemické nebo geometrické vlastnosti prvků daného objektu. Příklad: elektrický odpor, vodivost, tvrdost, pružnost, kyselost, oxidační stabilita, rozměr, průhyb, vzájemná poloha. Diagnostický parametr (diagnostický signál) je ukazatel, který charakterizuje technický stav, a to zpravidla nepřímo. Může být souhrnný nebo detailní. Souhrnný diagnostický signál charakterizuje celý objekt nebo jeho značnou část. Detailní diagnostický signál charakterizuje jeden prvek nebo skupinu prvků. Příklad: • příkon je souhrnný diagnostický MD 2 • září 2012 PŘÍLOHA signál; charakterizuje mechanický stav, tj. seřízení, opotřebení, ale také zatížení; • emitované vibrace jsou souhrnným diagnostickým signálem; charakterizují mechanický stav, tj. seřízení, opotřebení či jiné poškození, souosost, nevyváženost, ale také provozní stavy; • tlak (ve vhodném místě) je detailní ukazatel; charakterizuje např. seřízení pojistného ventilu, zatížení, těsnost; • napětí (elektrické) je detailní ukazatel; charakterizuje např. přechodové odpory spojů, izolační stav obvodu. Diagnostické metody a jejich základní možnosti Defektoskopie Úkolem defektoskopie je zjišťování existence, umístění a velikosti vad materiálu, vnitřních i povrchových. Mezi defektoskopické metody se řadí akustická emise, metoda magnetická, metoda kapilární, metoda ultrazvuková, metody prozařovací (rentgenové, radiační). Akustická emise je fyzikální jev doprovázející deformační, lomové, případně fázové přeměny v materiálu při jeho dynamickém nebo tepelném namáhání. Tyto přeměny emitují elastické vlnění, které lze detekovat a využít jako diagnostický signál. Jedná se tedy o nedestruktivní pasivní diagnostickou metodu. Je vhodná například pro monitorování únavových procesů tlakových zařízení, detekci materiálových vad vznikajících během provozu, detekci mikrotrhlin a jejich šíření. V přeneseném smyslu se pojmem akustická emise rozumí diagnostická metoda založená na využití tohoto jevu. K akustické emisi dochází ve zdroji akustické emise při uvolnění energie vlivem působení vnitřních nebo vnějších sil. Akustická emise je vyvolána nevratnými dislokačními a degradačními procesy v mikrostruktuře a makrostruktuře materiálu, kavitačními procesy, turbulencí při úniku kapaliny nebo plynu, degradací dielektrika aj. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Při vzniku časově oddělených emisních událostí vzniká nespojitá akustická emise v podobě jednotlivých, časově oddělených impulzů, které mají obvykle charakter tlumených kmitů. Trvání impulzu bývá od několika nanosekund do několika milisekund. Typickým zdrojem nespojité akustické emise je aktivní, tj. měnící se trhlina. Při časově neoddělených emisních událostech vzniká spojitá akustická emise v podobě trvalého, vlivem interferencí zkresleného signálu, který má tedy náhodný charakter. Typickým zdrojem spojité akustické emise je kavitace, plastická deformace povrchů při tření, únik kapalin nebo plynů. Magnetická metoda se nejčastěji používá pro kontrolu svárů, návarů a strojních součástí. Využívá se principu změny rozložení magnetického pole v místě vady. Místem s největším gradientem jsou místa, kde je materiál přerušen trhlinou. Magnetizace se provádí nejčastěji ručními střídavými nebo permanentními magnety či zdroji proudu pro magnetizaci. Po zmagnetování součásti a nanesení feromagnetického prášku se prášek soustředí v místě největšího gradientu pole a takto zvýrazněná vada je pozorovatelná zrakem. Fluorescenční varianta magnetické metody používá magnetický prášek v suspenzi, která je fluorescenční. Po zmagnetování a nanesení fluorescenční feromagnetické suspenze jsou pod UV lampou trhliny okamžitě viditelné. Kapilární metoda se rovněž používá pro zjišťování otevřených povrchových vad, jako jsou trhliny, zdvojeniny, póry aj. Použití je stejné jako u metody magnetické. Před zahájením kapilární zkoušky musí být zkoušený povrch očištěn a odmaštěn, aby penetrant mohl vniknout do trhlin. Na zkoušený povrch se nanese penetrant, který vniká do otevřených povrchových vad zkoušené součásti. Doba působení penetrantu je dána zkušebním postupem podle druhu a povrchu materiálu. Přebytek penetrantu se ze zkoušeného povrchu odstraní a nanese se vývojka. Vývojka absorbuje penetrant, který zůstal ve vadách, a tak vady zviditelní. Fluorescenční varianta metody používá penetrant, který pod UV lampou světélkuje a tak vady zviditelňuje. Ultrazvuková metoda se používá pro zjišťování vad materiálu v jeho objemu. Vada (nehomogenita) představuje rozdílné prostředí oproti okolnímu homogennímu materiálu. Na rozhraní těchto dvou prostředí pak dochází k odrazu a lomu ultrazvukových vln, čehož se využívá k indikaci vad. K defektoskopii se používají impulzní ultrazvukové přístroje. Ultrazvuková sonda vysílá do zkoušeného materiálu ultrazvukové pulzy, které se na rozhraních různých prostředí odrážejí a jsou sondou zpětně přijímány, přeměněny na elektrické impulzy a přivedeny na obrazovku přístroje, kde zobrazí echa, jejichž výška je závislá na velikosti odrazné plochy a poloha je úměrná vzdálenosti místa odrazu od povrchu. Při interpretaci výsledků ultrazvukové zkoušky se získaná echa porovnávají s echy získanými na etalonech s umělými (a známými) vadami. Protože přirozené vady mají povrch členitější než umělé vady etalonu, je rozptyl odražených ultrazvukových větší a echem zobrazená vada se tedy jeví menší, než ve skutečnosti je. Prozařovací metody se používají pro zjišťování vad materiálu v jeho objemu. Využívají interakci procházejícího ionizujícího záření s hmotou zkoušeného materiálu. Na vadách se mění intenzita procházejícího záření, takže lze tímto způsobem vady (nehomogenity) zviditelnit. Objemové vady (dutiny, vměsky) jsou dobře zjistitelné, plošné vady (trhliny, studené spoje) jsou zjistitelné v omezené míře, záleží na jejich orientaci vzhledem k ose svazku záření. Nejstarším používaným zdrojem záření je rentgenka emitující rentgenové záření, které má spojité spektrum obdobně jako viditelné světlo. Intenzitu záření lze v určitém rozsahu regulovat. Dalším používaným zdrojem ionizujícího záření jsou zdroje gama záření, které poskytují nespojité (čárové) spektrum. Ionizující záření vzniká rozpadem radioaktivních jader použitého izotopu radioaktivního prvku. Intenzitu záření těchto zdrojů nelze regulovat, je zcela určena použitým prvkem a postupně klesá. Rychlost poklesu je dána poločasem rozpadu použitého izotopu. Jak rentgenové záření, tak záření gama jsou nebezpečné. Proto při práci s těmito zdroji záření musí být přísně dodržovány podmínky bezpečné práce a k nakládání se zdroji ionizujícího záření je nutné povolení Státního úřadu pro jadernou bezpečnost. Vibrodiagnostika Vibrace jsou projevem všech pracujících mechanických částí strojů, jsou jejich reakcí na působení vnitřních a vnějších sil. Většina závad rotačních strojů se projevuje nadměrnými vibracemi. Proto je lze využít jako diagnostické signály charakterizující mechanický stav stroje. Každá mechanická závada generuje vibrace svým specifickým způsobem. To lze využít při určování jejich příčiny, tedy druhu závady. Vibrace jsou považovány za nejlepší provozní parametr, podle kterého je možno posuzovat nevyváženost, nesouosost, nedostatečně tuhé základy, ohnuté hřídele, nadměrné opotřebení ložisek, ulomení lopatek rotorů apod. Celkové vibrace představují celkovou vibrační energii měřenou v určitém frekvenčním rozsahu. Měřením celkových vibrací stroje nebo jeho části (rotoru) a porovnáním této hodnoty s její normální úrovní (normou) získáme informaci o stavu stroje. Vyšší než „normální“ úroveň celkových vibrací znamená, že „něco“ není v pořádku. Frekvenční rozsah, v němž se budou měřit celkové vibrace, závisí také na typu použitého měřicího (monitorovacího) zařízení. Některé přístroje mají předdefinovaný frekvenční rozsah, některé umožňují volbu frekvenčního rozsahu. Proto je velmi důležité, aby při porovnávání naměřených hodnot bylo mimo jiné zajištěno, že byly naměřeny ve stejném frekvenčním rozsahu. Ze stejného důvodu je také poněkud problematické porovnávání hodnot vibrací naměřených na různých strojích. Lepším způsobem je vyhodnocování změn hodnot vibrací stejného stroje v čase (vyhodnocení časového trendu). Základní možnosti a charakter vibrací Termodiagnostika Teplota je dalším z možných diagnostických signálů, jehož hodnota je v korelaci s technickým stavem diagnostikovaného objektu. Tento princip je možno aplikovat na celou řadu objektů, včetně strojů a jejich konstrukčních částí. Měření teploty je snadné, rychlé a dostatečně přesné, může být prováděno i bezkontaktně (dálkově), kontinuálně či periodicky. Proto může teplota vhodně zvoleného místa stroje či jeho mechanismu sloužit také jako diagnostický signál první úrovně, který snadno a rychle ukáže, zda je možno (nutno) očekávat nějakou závadu. V tom případě pak je na místě použít průkaznější, ale zpravidla také dražší či časově náročnější diagnostiku. Bezkontaktní měření teploty se tedy Základní možnosti a charakter vibrací Příčina Amplituda Frekvence Nevyváženost rotoru Úměrná nevyváženosti, max. v radiálním směru f1 n Nesouosost spojky a ložisek, ohnutý hřídel Velká v axiálním směru, 50% nebo větší než radiální f1, f2 a f3 Poškozená valivá ložiska Nepravidelná velmi vysoká, vyšší násobky f1 Excentrické ložisko Není zpravidla velká f1 Špatné ozubení Není zpravidla velká Špatné ozubení velmi vysoká, z.f1 f2 Špatné klínové řemeny Nestabilní nebo pulzující násobky fr Elektrická Zmizí při vypnutí proudu f1 nebo fs nebo 2.fs Aerodynamické nebo hydraulické síly PŘÍLOHA f1 nebo L.f1 ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • MD 3 MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA může velmi dobře uplatnit jako první kontrolní měření, jehož cílem je pouze rozhodnutí o provedení či neprovedení další kontroly. Teplotní měření se používají ke zjištění jak místa, tak velikosti ztrát energie. Často jsou používána k tomu, aby se předešlo poruchám v dodávce energie, aby se zjistila místa úniku tepla. Měření teploty je možno použít ke kontrole účinnosti mechanismů, elektrického odporu v různých místech elektrických obvodů, průtoku kapaliny nebo plynu v různých místech tepelných výměníků, zatížení katalyzátorů spalovacích motorů, okamžitého stavu mazání kluzných uložení, nastavení mechanických vůlí třecích elementů, celistvosti tepelně izolačních plášťů a krytů apod. Ve všech těchto případech se může bezkontaktní měření teploty uplatnit jako první filtr pro zachycení již existujících či vznikajících provozních problémů. V současnosti jsou na trhu kvalitní a cenově dostupné přístroje pro měření teploty, jež využívají jak kontaktní, tak bezkontaktní způsoby měření. Bezkontaktní přístroje využívají princip měření emitovaného záření v infračerveném pásmu a měří tedy povrchové teploty. J Tribotechnická diagnostika Olejová náplň stroje je v kontaktu s mnoha mechanismy, funkčními plochami strojních součástí i s okolním prostředím. V oleji se proto objevují částice materiálu uvolňované při jejich opotřebení, vnikající do něj jako nečistoty zvenčí, vznikající přímo v oleji. Po rozboru vhodně a správně odebraného vzorku jsou získány údaje, které lze vyhodnotit jejich porovnáním s jejich limitními hodnotami, pokud jsou známy. Získá se tak poměrně jednoduše odpověď na otázku, zda je zkoušený olej nadále použitelný nebo zda dochází k nadměrnému opotřebení stroje. U stanovení stavu vlastního oleje je tento postup vyhovující, limity jednotlivých ukazatelů jsou většinou známé. Při sledování opotřebení strojů je situace jiná. Zde je velmi důležité a účelné sledovat časové trendy obsahů jednotlivých prvků. Jako varovná MD 4 • září 2012 PŘÍLOHA hodnota pak neslouží překročení limitní hodnoty diagnostického signálu, ale náhlá změna v průběhu sledovaného trendu. Diagnostika měřením provozních parametrů Změny technického stavu stroje se samozřejmě projeví na jeho provozních parametrech, které tedy mohou sloužit jako diagnostický signál. Takovým parametrem může být např. výkon, příkon, spotřeba energie (paliva), průtok, rychlost, zrychlení, tlak, teplota, otáčky, napětí, proud, izolační odpor apod. Proto, aby bylo možno hodnoty provozních parametrů porovnávat a činit relevantní závěry, je velmi důležité sledovat a zaznamenávat okolní podmínky, za kterých byly parametry zjištěny (zaznamenány). Hlavní výhodou tohoto diagnostického přístupu je to, že lze využívat všechna čidla a snímače, které slouží pro sledování provozních stavů strojů, že sledování je (může být) kontinuální a že provoz strojů není nijak ovlivňován ani přerušován. Subjektivní diagnostika Subjektivní diagnostika je založena na individuálních schopnostech lidí (jejich smyslů) vnímat provozní projevy diagnostikovaného objektu a rozpoznat odchylky od normálního stavu. K těmto účelům lze využít: • zrak, kterým je možno sledovat vizuální projevy diagnostikovaného objektu, tj. například unikání provozních hmot, barvu, drsnost, změny vzhledu povrchu, přítomnost cizích těles, lomy součástí apod.; • sluch, kterým je možno sledovat zvukové projevy diagnostikovaného objektu, tj. kmitání ve slyšitelném rozsahu; pomůckou je technický stetoskop; • hmat, kterým je možno sledovat chvění, vůle v uložení, teplotu, drsnost povrchu diagnostikovaného objektu; • čich, kterým je možno sledovat přítomnost zapáchajících látek, přehřívání izolací a třecích obložení. Tr e n d y v ý voj e t e c h n i c k é diagnostiky V současnosti je zcela zřetelný trend permanentního sledování hlavních funkcí a částí strojů tzv. palubní ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU diagnostikou. Palubní diagnostika může tvořit první stupeň v systému údržby podle stavu zařízení. Z pohledu způsobu stanovení diagnózy je zřetelný trend využívání signálů vznikajících při běžném provozu strojů či jejich částí. Tyto signály jsou snímány snímači, které jsou součástí konstrukce již z výroby. V současné době jsou tyto signály většinou využívány jen pro řízení funkce strojů. Je však zřejmé, že jsou nositeli diagnostické informace a že se postupně uplatní také jako diagnostické signály. Z pohledu postavení diagnostiky v systému údržby je zřetelný trend směřující ke zcela bezdemontážním nepřímým způsobům, jež budou během provozu permanentně vykonávány jako běžná funkce palubního řídicího systému. Získané výsledky budou podnětem pro přípravu i vykonání potřebné preventivní údržby. Budou také evidovány pro zpětnou rekonstrukci provozu, bude-li to třeba, např. z legislativních důvodů (povinné prohlídky a kontroly) nebo při stanovení odpovědnosti (havárie, úrazy, pojistné události). Závěr Správná, přesná a spolehlivá diagnóza je bezesporu velmi užitečná pro přípravu údržby, její plánování i provedení. Sama o sobě však nemůže být cílem, ale musí být posuzována vždy v kontextu hlavní činnosti, pro jejíž podporu má sloužit. Z tohoto pohledu je nutné i technickou diagnostiku správně rozvíjet, plánovat a optimalizovat ji zároveň s celým systémem údržby tak, aby poskytovala spolehlivé podklady pro správnou a přesnou diagnózu a přispívala tak k vytváření celkového pozitivního efektu. Rozvoj senzorové techniky i možností elektroniky umožňuje stále cílenější a individuálně přizpůsobené diagnostické sledování každého stroje, nejen strojů klíčových. To je současným stavem i trendem tohoto oboru. Josef Pošta působí na Technické fakultě ČZU v Praze. Kontaktovat jej můžete na [email protected] · Diagnostika ložisek a mazání · Diagnostika mechanických poruch strojĤ · Provozní vyvažování strojĤ · PĜístroje pro prediktivní a pro-aktivní Ĝízení údržby ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • 5 MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA Měření a diagnostika na současném evropském trhu Úkolem přístrojů používaných pro diagnostiku strojů a průmyslových zařízení je rychlé odhalování poruch. Je totiž zřejmé, že každý prostoj výrobní linky způsobený závadou má za následek ztráty. Z tohoto důvodu je vybavení diagnostickým zařízením důležitým krokem ke zkvalitnění údržby. Damian Żabicki Utrzymanie Ruchu N elze zapomínat, že v průmyslové diagnostice nejde jen o měření elektrických veličin, ale je to široké téma. K základním přístrojům tohoto typu patří měřicí kleště, termovizní kamery, kalibrátory, lokátory kabelů či podzemních vodičů. Rozvoj moderních technologií použitých v diagnostických přístrojích jde velmi rychle. Značnou měrou se na tom podílí pokročilé mikroprocesorové techniky. Podle slov Wojciecha Fuszara z firmy Biall si klienti v Polsku (ale podobnou zkušenost mají také tuzemští prodejci, viz průzkum o altimetrech z květnového vydání našeho časopisu) v roce 2011 vybírali nejčastěji produkty firem Kyoritsu a Brymen, a to jak osvědčené, tak i novinky. Jde především o multifunkční měřice MD 6 • září 2012 PŘÍLOHA elektrické instalace, např. KEW6016, KEW6010B nebo KEW4140 a rovněž multimetry a měřicí kleště, mj. KEW2200, KEW2406R, měřice Brymen série BM900 s BM180. Klienty stále více zajímá počet funkcí a využití jednoho měřice, proto se zaměřují na moderní multifunkční měřiče, multimetry a měřicí kleště. Přispívá k tomu i vzrůstající přesnost, rozlišení měření, miniaturizace a vylepšování ergonomie přístrojů. K nejoblíbenějším patří univerzální měřič BM907, mladší verze osvědčeného modelu BM807. Jednou z inovativních funkcí v multimetrech je VFD (Variable Frequency Drives), která umožňuje souběžné měření napětí a frekvence frekvenčních měničů v rozmezí 5–440 Hz pro napětí 5–1 000 V, což je v oblasti měření nevídaný jev. Měřicí kleště V oblasti měřicích kleští se zajímavým řešením jeví přístroj, jehož kleště ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU jsou sestrojeny na bázi Rogowského cívky. Jedná se o součást tuhých měřicích kleští, není to pružné přídavné zařízení běžné pro tradiční zařízení. Takto vznikají kleště o tloušťce pouhých 10 mm. Měření v rozvodných a řídicích skříních mohou být proto prováděna bez překážek. Toto řešení je vhodné také pro měření svazku vodičů. Jako užitečné se jeví měření efektivní hodnoty (TrueRMS) a možnost rychlého přechodu k měření kmitočtu během analýzy hodnoty proudu nebo napětí. V současných měřicích kleštích je analyzován charakter zatížení. Užitečné je rovněž měření výkonu a účiníku. Zajímavou funkcí je měření a zápis spotřeby energií v jedno a třífázových vyvážených systémech. U některých modelů se předpokládá měření napětí s nízkou vstupní impedancí. Komfort využívání a především čitelnost dat zvýší dvojí displej. Právě díky němu je možné současné zobrazení kmitočtu a měřeného napětí či proudu. Kupříkladu model KEWMATE2012R firmy Kyoritsu (z nabídky firmy Biall) je multimetr s kleštěmi 120 A AC/DC TRMS. Takto vznikne komplexní přístroj s malými rozměry, jenž je využíván hlavně v údržbě během vstupní diagnostiky. Kleště jsou otevřené a spojené s měřičem pomocí pružné linky. V přístroji je instalována ochrana proti přetížení s parametry 600 VDS/ACrms během měření ACV a rovněž 720 VDC/ACrms při měření kleštěmi. Kleště rovněž měří kmitočet. Měřicí kleště CMP-600 firmy Sonel jsou charakteristické přídavným přijímačem, díky němuž lze nepřetržitě číst údaje na vzdálenost 100 m od místa měření. Existuje přitom možnost čtení dat z několika přijímačů. Výměna údajů s počítačem probíhá prostřednictvím USB rozhraní. Wojciech Fuszara dodává, že další inovativní funkcí (mj. v měřicích kleštích) je měření činitele celkového harmonického zkreslení (THD-F%), která umožňuje okamžité hodnocení harmonických v měřených průtocích proudu a napětí definovaného jako vztah celkové skutečné hodnoty všech harmonických a skutečné účinné hodnoty odpovídající základnímu kmitočtu. Novinky v oblasti termovizních kamer V oblasti moderních termovizních kamer za pozornost stojí (kromě standardních funkcí a vlastností) rozhraní pro výměnu dat jako např. Wi-fi či Bluetooth, díky čemuž je možná spolupráce zařízení s IPhonem, iPadem nebo počítačem pomocí bezdrátové technologie přenosu dat. Zajímavým řešením se jeví možnost přidání komentáře hlasem nebo formou textu a elektronického zvětšení. Užitečný může být laserový ukazatel či výstup pro obraz. Výrobci nabízejí termovizní kamery s vysokým rozlišením. V průmyslových podmínkách bezpečnost před prachem a deštěm zaručuje kryt, jenž vydrží pád z 2 metrů. Na trhu jsou rovněž kamery pro stavebnictví. Nachází se v nich standardní výstraha rosného bodu a výstraha izolace. Navíc mají některé modely zvýšenou citlivost 45mK (<0,045 °C). Clona je nejen dodatečnou ochranou objektivu, ale také brání samozahřívání čočky. Spolu s rozvojem termovizních přístrojů se rozšiřují možnosti jejich pou žití. Ter moviz ní kamer y se tak stávají dobrým diagnostickým nástrojem fotovoltaických systémů. Uživatel tak získá možnost detekce závady, ale také možnost zjistit správnou činnost všech součástí systému, a tím získat maximální efektivitu. Existuje možnost zavedení hodnoty intenzity slunečního záření. Díky termovizním kamerám lze odhalit vadné diody typu bypass a chyby spojení a zkraty ve článcích slunečních baterií. Pozornost si zaslouží též diagnostika průchodnosti vlhkosti a nečistot a zároveň prasknutí článků a skleněných modulů. Rychle a účinně jsou odhalovány nefunkční a odpojené moduly. Pozornost si zaslouží diagnostika rozdílností, tedy ztrát vynikajících z různých možností práce jednotlivých modulů. Jak říká Paweł Rutkowski z firmy Flir: „Díky instalaci dotykových monitorů z tekutých krystalů v kamerách lze volně přesouvat analytické funkce a změny jejich rozměrů nebo doladění izotermy bez nutnosti vstupu do menu. Dodatečná výměnná optika (tele – 15° a široký úhel – 45°) byla navržena tak, aby obecně známá fúze obrazů (průnik termovizního obrazu s viditelným), tedy PiP (obraz v obrazu) pracovala nezávisle na použitém objektivu. Za pozornost přitom stojí zabudovaný fotoaparát s rozlišením 3 Mpix s lampou LED, jež umožňuje provádět záznamy při špatném osvětlení“ Monika Milewská z firmy Fluke uvádí v nabídce společnosti jako novinku modely Ti27 a Ti29, které KLEENTEK, spol. s r. o. / +420 266 021 559 / Sazečská 8 / Praha 10 UŠETŘÍME VAŠE VÝROBNÍ NÁKLADY ○ prodloužíme životnost oleje ○ prodloužíme životnost stroje ○ snížíme spotřebu elektrické energie ○ zvýšíme kvalitu vaší výroby ○ pracujeme za plného provozu, bez jeho omezení ○ využijte možnosti dlouhodobého nájmu PŘÍLOHA inzerce_kleentek90x132.indd 1 ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • MD 7 11/7/11 6:14 PM MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA mohou být využívány v průmyslu při revizi elektrické a mechanické instalace a monitorování procesů. Tato zařízení se využívají také při kontrolách staveb, energetických auditech, měřeních odolnosti vůči atmosférickým vlivům nebo při údržbě staveb. Všechny modely jsou přizpůsobeny práci v nejobtížnějších podmínkách. Zajišťují výbornou kvalitu obrazu ve spolupráci s rozhraním snadno ovládatelným jednou rukou. Tato nová skupina kamer má vysokou termovizní citlivost a celkový počet pixelů (76 800 v modelech Ti32/ TiR32) a skvělé prostorové rozlišení, což s 3,7 palcovými barevnými displeji LCD ve standardu VGA zaručuje ostrý obraz, který zjednodušuje zachycování i těch nejmenších rozdílů teplot. Rozsah měření teplot modelů Ti činí -20 °C až 600 °C (-20 °C až 150 °C v modelech TiR). Kamery jsou vybaveny funkcí barevné výstrahy vysoké teploty pro průmyslové využití a barevný alarm teploty rosného bodu (nízké teploty) nutný pro měření budov. Všechny modely provádějí záznam hlasu. V oblasti moderních termovizních kamer za pozornost stojí rozhraní pro výměnu dat, díky čemuž je možná spolupráce zařízení s IPhonem, iPadem nebo počítačem pomocí bezdrátové technologie přenosu dat. Kalibrátory Kalibrátory jsou zařízení umožňující kalibraci, čili precizní zjištění parametrů jako například teplota, tlak, napětí nebo kmitočet. Moderní přístroje jsou schopny změřit požadované hodnoty s přesností na 99,7 %. V některých modelech jsou zavedeny pracovní módy – měření, zdroj a kombinované. Kryt je kompaktní, akumulátory jsou výkonné. Důležitou úlohu sehrávají vlastnosti, které značnou měrou ovlivňují komfort užívání zařízení v těžko dostupných místech a v terénu. Dodatečnou ochranu navíc zajistí měkký futrál s průhledným okénkem, díky němuž je dostupná klávesnice, displej a otvory na měření. Pozornost si zaslouží intuitivní obsluha. Existuje možnost naprogramování kalibračních standardů, což umožňuje automatizovaná měření a ukládání dat na disk počítače. Lokátory kabelů a podzemních infrastruktur Moderní lokátory kabelů dovolují vyhledávání podzemních kabelových tras pod proudem i bez proudu. odborný čtvrtletník ÚSPĚCH – Produktivita a inovace v souvislostech Odborné teoretické články plus praktické návody na realizaci v oblastech: metody průmyslového inženýrství zeštíhlování podniku zvyšování produktivity inovativní řešení odstraňování plýtvání a úspory ve výrobní i nevýrobní sféře Cílová skupina: jednatelé, ředitelé společností vedoucí pracovníci útvarů plánování a řízení výroby, logistiky, vývoje, marketingu, údržby, administrativy průmysloví inženýři, procesní inženýři, manažeři změn Témata v roce 2012: 1/2012 2/2012 3/2012 4/2012 www.e-api.cz/uspech MD 8 • září 2012 PŘÍLOHA ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Neplýtvejme! Nastavte výrobě zrcadlo Management změn Tréninková centra [email protected] Pro výměnu dat s uživatelem slouží kontrastní displej LCD. Citlivost je nastavována automaticky. V některých modelech lze informovat o plytce položených kabelech. Užitečné je rovněž měření hloubky. Standardní pasivní pracovní mód při kmitočtu 50 Hz a 60 Hz dovoluje lokalizaci instalace pod proudem. Další pracovní mód založený na kmitočtu mezi 15 kHz a 30kHz je schopen vyhledat podzemní infrastrukturu. Zajímavé řešení nabízí měření s indukčním spojením, díky němuž během měření postačí umístit vysílač nad lokalizovaný objekt. V některých modelech se předpokládá měření při použití vysílacích kleští. Adaptér umožňuje přímé zapojení vysílače do zásuvky. Díky vysílacím sondám je možná lokalizace nekovových objektů. Měřiče bezpečnosti elektrických zařízení Jako zajímavé řešení se jeví digitální měřiče určené pro měření základních parametrů přenosných elektrických zařízení. Díky hodnocení těchto veličin je dosaženo bezpečnosti v kontextu měření odporu ochranného vodiče, odporu izolace, neporušenosti přívodů, svodového proudu a výkonu. Kupříkladu měřič PAT-800 firmy Sonel může být použit ke kontrole zařízení, který je vyroben v souladu s normami: - PN-EN 60745-1: Ruční elektrické nářadí. Bezpečnost využívání. Část 1: Obecné požadavky. - P N - E N 61 0 2 9 : B e z p e č n o s t u ž ív á n í přenosného elektrického nářadí. Obecné požadavky. - PN-E N 60335 -1: Bezpečnost elektrických domácích spot řebičů a obdobných. Obecné požadavky. - PN-EN 60950: Bezpečnost zařízení informační techniky. - VDE 0701-1 Opravy, úpravy a zkoušky elektrických zařízení. Část 1: Všeobecné požadavky. - VDE 0702 Periodické zkoušky elekt rických zařízení. V oblasti analyzátorů n a p áje n í je vh o d n é se zaměřit na přenosné měřiče se samostatnou zásuvkou. Tímto způsobem lze zařízení zapojit do libovolných převodníků napětí, a to nezávisle na jejich výkonu. Samostatné napájení dovoluje zapojení analyzátorů do sítě stejnosměrného proudu. Moderní zařízení je přizpůsobené jedno a třífázovým instalacím bez nulového vodiče (hvězda nebo trojúhelník). Pozornost si zaslouží intuitivní konfigurační program. Získaná data je možno sledovat jak nepřetržitě, tak zpětně. U některých modelů své využití uplatní proudové kleště. Diagnostika v údržbě V diagnostice v údržbě nejde jen o měření veličin a elektrických vlastností. Proto t aké, jak ř í ká Mirosław Muter z firmy Testo, je potřeba se zaměřit na měřicí přístroje určené pro instalace stlačeného vzduchu. Průtokoměr Testo 6448 lze použít na potrubí různého průměru, upevnit na (i příčně) kulový ventil. Navržená rozteč zjednodušuje správné umístění čidla v potrubí a jeho zabezpečení. Dodatečné zařízení umožňuje navrtání a montáž na potrubí pracující pod tlakem. Zajímavá řešení se objevila také v snímačích rosného bodu, jejichž význam je často podceňován. Například tlakový snímač rosného bodu Testo 6740 byl navržen pro měření stopové vlhkosti v suchém nebo stlačeném vzduchu. Rozsah měření se pohybuje mezi -45 °Ctpd a +30 °Ctpd. Obsluha zařízení je umožněna skrze menu na displeji nebo přes vnitřní rozhraní bez displeje. Kromě toho lze provádět jednobodovou kalibraci v místě měření. Zařízení se připojuje Au utom mat a ické vyhledání ne ejteplej ejšího bodu. S termokamerou testo 875i S novo ou termo okamerou u testo 875i zaznam menáte vššechny tep plotníí anomálie e snadno, ryychle a ješště přesněji. • Termogra r my s fun nkcí SuperResolu ution v kv k alitě 320 x 240 pixelů přři použití detekt k oru v rozlišení 160 x 120 pixelů. • Intuitivn ní ovládání – pouze jednou rukou. • Automatické é poříz í ení re r álného snímk ku pro r dokumentaci měře ř ného objek ktu. PŘÍLOHA ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU www.termokamera.com září 2012 • MD 9 MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA šroubením G ½ coulu nebo NPT ½ coulu. K přenosu dat slouží analogový výstup 4–20 mA. Existuje možnost použít výstražnou zástrčku se dvěma integrovanými výstupními přepínači. Kryt je otočný, díky čemuž lze polohu displeje optimálně nastavit. Důležité je, že stanovení stopové vlhkosti lze v místě měření bez standartních přístrojů. Další zajímavá řešení se objevila v oblasti kontrolních a měřicích přístrojů. Podle mínění Roberta Sowy z firmy Introl krize zcela jistě neměla vliv na zvýšení výdajů na celkový rozvoj nových technologií, proto jsme v poslední době zaznamenali tendenci ke zvýšení možností stávajících přístrojů, omezení počtu modelů apod. Typickým příkladem této tendence jsou kupříkladu průtokoměry amerických firem FCI a VORTEK. Společnost Fluid Components International (FCI) je známá výrobou termických hmotnostních průtokoměrů plynů. Metoda měření se zakládá na precizním měření rozdílu teplot mezi dvěma elektrodami – referenční a měřicí, zahřívanou systémem a zároveň chlazenou plynem. MD 10 • září 2012 PŘÍLOHA Oblíbenost této metody vychází především z tří vlastností: snadné montáže na hrdle o průměru ¾ coulu, širokého rozsahu až 1 : 1 000 a bezprostředního průtokového měření (v Nm3/h). Dosud bylo problémem užití stejného průtokoměru na potrubí, kde jsou různé plyny nebo jejich směsi (různé teplo způsobuje při stejném pr ůtoku r ůzný stupeň chlazení). Navíc rozsah nezar učoval správnou přesnost při nízkých průtocích (chybovost zařízení činí 0,5 %, tedy např. 50 % při měření průtoku na úrovni 1 %). Používalo se proto několik průtokoměrů s různými rozsahy a u různých plynů opravný koeficient (výrobce vždy dopor učuje kalibraci přístroje na určitý plyn, v opačném případě se přesnost týká pouze vzduchu). Toto řešení však bylo samozřejmě nákladné, předpokládalo několik hrdel nebo v případě plynů nepříliš jisté opravné koeficienty (zvláště pokud vlastnosti plynu byly odlišné od vzduchu). Nový model FCI ST-100 s citlivějším čidlem umožňuje kalibraci stejné sondy u pěti různých rozsahů. U různých rozsahů přístroj automaticky mění rozsah kalibrace tak, aby průtokoměr pracoval s horním limitem, kde je přesnost měření i výsledků nejvyšší (nelze zapomínat na chybu 0,5 % rozsahu). Mimoto u potrubí o průměru nad 500 mm lze kvůli korekci objednat verzi se dvěma čidly z důvodu korekce nestejnorodosti profilu rychlosti. Pro zvýšení přesnosti jsou plánovány verze s ještě větším počtem senzorů. Pro potřeby servisu má ST-100 zabudovaný slot pro paměťové karty MicroSD, kde je bez ohledu na systémy vizualizace historie událostí za posledních několik měsíců, což umožňuje rychlejší řešení problémů. Dalším příkladem je vířivý průtokoměr firmy VORTEK používaný nejčastěji u měření páry. Specifika těchto aplikací spočívají v tom, že uživatele ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU obvykle zajímá měření tepelné energie, nejen samotný průtok. Klasický systém tedy sestává z průtokoměru, tlakového převodníku, tepelného čidla a počítače průtoku. Tento systém vyžaduje tři hrdla a skříňku na počítač. Nový VORTEK nahrazuje všechny tyto prvky a je namontován na jednom hrdle – má integrované měření tlaku a teploty, elektronika byla obohacena o funkci měření tepla. Zajímavostí je skutečnost, že se jedná o první vířivý průtokoměr, který je schopen měřit kryogenní plyny o teplotě do -200 °C. VORTEK tak nahrazuje turbínové průtokoměry, jež vyžadují pravidelný servis. Rozvoj moderních technologií použitých v diagnostických přístrojích jde velmi rychle. Značnou měrou se na tom podílí pokročilé mikroprocesní techniky. V obou případech výrobci nabízejí zařízení se snadnější integrací do systému, vyšší cenu nákupu top modelů nahrazují snížením nákladů na montáž a servis, možností snížení skladových zásob (jeden přístroj nahradí několik specializovaných) a optimalizací systémů řízení, a to díky získání jistějších výsledků. Tato tendence by měla pokračovat i v příštích letech a další vývoj bude směřovat hlavně k větší univerzálnosti přístrojů a snadnější integraci do velkých měřicích systémů (standardizace programového vybavení a rozhraní). Autor článku je externí redaktor časopisu Utrzymanie Ruchu, polské mutace časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku. Článek byl vytvořen na základě reálií na polském trhu, nicméně je velice aplikovatelný na trh český (takřka všechna zmíněná řešení jsou k dostání u českých prodejců), což dokazují také následující příspěvky popisující další řešení pro monitorování a diagnostik. Nová termokamera testo 875i S polečnost Testo AG uvádí na trh novou termografickou kameru testo 875i s mimořádnou teplotní citlivostí, vynikající kvalitou obrazu a intuitivním ovládáním. Jde o technicky dokonalou termokameru pro obor termografie v průmyslu, jejíž kvalita obrazu a funkční schopnosti udávají směr v této třídě přístrojů. Jako výsledek dalšího vývoje své osvědčené termokamery Testo 875 nabízí nyní koncern Testo AG, specializující se na měřicí techniku, dokonale propracovanou termokameru testo 875i pro profesionální termografii v průmyslu. Nový přístroj vyniká teplotní citlivostí menší než 50 mK a špičkovou kvalitou obrazu díky detektoru s rozlišením 160 × 120 obrazových bodů, které lze s použitím funkce SuperResolution dále zvětšit na 320 × 240 obrazových bodů. Při použití termokamery testo 875i lze tudíž spolehlivě rozpoznat i ty nejmenší detaily a nepatrné rozdíly teploty. Paní Sabine Hinkelová, hlavní produktová manažerka divize termografie společnosti Testo AG, k tomu dodává: „Při technické modernizaci termokamery Testo 875 jsme vzali v úvahu zkušenosti našich zákazníků. Tento termogram zachycuje motor s vadným ložiskem. Jeho teplota je vyšší než 100 °C. Porovnání snímků: - bez funkce SuperResolution - s funkcí SuperResolution Bylo zachováno intuitivní ovládání i pistolový design vhodný pro praxi. Technické vybavení a výkon přístroje však byly výrazně zlepšeny, takže u termokamery testo 875i jsou na takové úrovni, která v této kategorii zařízení nemá konkurenci.“ Vysoká teplotní citlivost a kvalita obrazu Vynikající teplotní citlivost (NETD), která je nižší než 50mK, umožňuje zaznamenání i těch nejmenších teplotních rozdílů. Nová termokamera testo 875i nabízí zaznamenání termografických snímků ve vysokém rozlišení díky patentově chráněné technologii SuperResolution. S touto funkcí jsou zaznamenány dodatečné naměřené hodnoty, které uživateli termokamery zajišťují vyšší vypovídací hodnotu daného termosnímku. Geometrické rozlišení termokamery se s touto funkcí zlepší o faktor 1,6 – a je tak naměřeno 4krát více hodnot. Pro novou termokameru testo 875i to znamená, že rozlišení zaznamenaných snímků je v kvalitě 320 × 240 pixelů. Tyto snímky s vysokým rozlišením jsou k dispozici ve vyhodnocovacím softwaru. Termografické měření tak může být posunuto do vyšší úrovně detailů, čímž zvyšuje jistotu při určování problematických míst při kontrole elektrických zařízení. Použití termokamer testo v elektroúdržbě U elektrických spojů vzroste v případě špatného utažení šroubů přechodový odpor, při průchodu proudu ubývá napětí a tím vzniká ztrátový výkon ve spoji. Daný spoj se zahřívá a může iniciovat i požár. Pravidelná kontrola elektrických spojů je tudíž jedním ze základních úkolů preventivní údržby. Termokamery testo umožňují kontrolovat teplotu elektrických spojů zcela bezkontaktně a při plném provozu zařízení. Použití termokamer testo v mechanické údržbě U mechanických strojů se může z áva d a projevovat n a d mě r ný m PŘÍLOHA zah ř íváním, když např íklad př i nedostatku maziva nebo špatným sesazením dílů vzniká větším třením nadbytek tepla, čímž roste teplota dané části stroje. Termokamera usnadňuje a urychluje nalezení postiženého místa. Takto lze snadno kontrolovat např. ložiska motorů, čerpadel či převodovek. Funkce SuperResolution Funkce SuperResolution zvětšuje rozlišení termogramů díky přirozenému pohybu ruky termodiagnostika a velice rychlému záznamu více snímků za sebou. Po otevření snímků v počítači se složí snímek se 4krát vyšším rozlišením. Přínos funkce SuperResolution je dobře patrný při výřezu snímku a vypnutí vyhlazení. Navštivte nás na 54. mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně. Pavilon C – stánek číslo 042 10. 9. – 14. 9. 2012 Těšíme se na Vaši návštěvu! ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • MD 11 MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA Včasná detekce výbojů zabrání poruchám Libor Keller TSI System s. r. o. K dyž selže elektrické zařízení jako je roz vaděč, t ra n sfor mátor, i zolátor nebo odpojovač, může to mít dalekosáhlé, až katastrofické důsledky. A to zejména, pokud jde o zařízení v elektrárně, rozvodné sítí nebo v rozvodně velkého výrobního závodu. Elektrické výboje, jako např. korónový, doutnavý, jiskrový nebo obloukový, jsou potenciální hrozbou pro všechna elektrická zařízení. Také rušení komunikačních sítí a rozhlasového nebo televizního vysílání elektrickými výboji může působit velké problémy. Pokud se elektrické výboje nechají delší dobu bez povšimnutí, mohou se stát zdrojem poruchy, která může způsobit havárii technických zařízení a v konečném důsledku může způsobit zranění nebo i smrt. Ultrazvuková detekce výbojů Elektrické výboje vytvářejí různé formy ionizace plynů obsažených v okolním vzduchu. Při ionizaci vzniká turbulentní pohyb molekul, který je zdrojem ultrazvukového vlnění s výraznými složkami ve frekvenčním pásmu od 25 do 45 kHz. MD 12 • září 2012 PŘÍLOHA Tento ultrazvuk může být zachycený vhodným detektorem ultrazvuku. Ultrazvuk se v detektoru přijímá piezoelektrickým snímačem, vzniklý elektrický signál je pak zesílený a pomocí směšovače je převedený na signál ve slyšitelném akustickém pásmu. Pro kvantitativní posouzení ultrazvuku slouží údaj o jeho intenzitě, kvalitativní posouzení se realizuje prostřednictvím sluchátek obsluhou nebo záznamem zvuku a jeho harmonickou analýzou. V normálním stavu neprodukují elektrická zařízení ve slyšitelném spektru žádný zvuk, bývá přítomen jen brum o frekvenci 50 Hz. V případě klimatizovaných zařízení může být v ultrazvukovém spektru ještě ustálený zvuk ventilátorů nebo kompresorů. Tyto zvuky se rozhodně nedají zaměnit s typickými zvuky výbojů, které připomínají více či méně nepravidelné syčení nebo náhodně vystřelující prskání. Diagnostická metoda Využití ultrazvukové detekce výbojů je pro elektrická zařízení mnohdy vhodnější než jen použití termografické metody kontroly. Termokamera sleduje teplotní změny, ty u elektrického zařízení nastanou až zvýšeným průtokem proudu, kdy je již porucha v plné fázi projevu. Ultrazvuková detekce počínajících výbojů může problém odhalit již tehdy, kdy ještě k žádné destrukci zařízení nedošlo. U nízkonapěťových zařízení do 400 V je nejčastější obloukový výboj, který vzniká v jističích, spínačích a relé. Ve většině případů se zjistí skenovacím modulem s fokusačním nástavcem přes těsnění dveří rozvaděče. Je také možné detekovat vnitřní oblouk v přístrojích pomocí kontaktního modulu. Přitom je nutné dbát na bezpečnost práce. Za ř í ze n í pro st ře d n í a vysoká napětí poskytují více příležitostí k ultrazvukové ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU diagnostice. Při vysokých napětích nad 1000 V vzniká koróna, která způsobuje postupnou degradaci materiálů zařízení, což vede ke ztrátě jejich izolačních a mechanických vlastností. Dále se vyskytují částečné výboje, plazivé proudy a opět obloukové výboje. Také uvolněné části, které vibrují v rytmu síťové frekvence, generují ultrazvuk, a tak může být detekován i mechanický stav elektrických zařízení. Koróna se projevuje ustáleným „bzučivým“ zvukem, zatímco obloukový výboj vydává nepravidelný impulsní zvuk. Plazivé proudy jsou typické jemným praskavým šumem. Frekvenční spektrum těchto výbojů je v okolí 40 kHz. Pro jejich detekci je nejvhodnější trychtýřový modul na velké vzdálenosti nebo, v případě diagnostiky zařízení o vysokém nebo velmi vysokém napětí, se používají parabolické odražeče, které podstatně zvyšují detekční citlivost na velké vzdálenosti. Pro zjišťování částečných výbojů uvnitř zařízení, nejčastěji v transformátorech, se používá kontaktní modul a přístroj se nastaví na frekvenci kolem 20 kHz. Opět je nutné dodržovat bezpečnostní pravidla pro práci na elektrických zařízeních. I když je relativně snadné rozpoznat sluchem, zda se jedná o korónu, plazivé proudy nebo o obloukový výboj, mohou nastat kombinované případy, kdy rozhodnutí není tak zcela jednoduché. Je to zejména v případech, kdy dojde ke kombinaci výboje a mechanického uvolnění, jehož brum maskuje signál výboje. Proto je vhodné pro detailní analýzu využívat možnosti záznamu ultrazvukového signálu a jeho podrobné analýzy v časové i frekvenční oblasti pomocí programu UE Spectralyzer. Vhodným doplňkovým diagnostickým nástrojem při kontrole elektrických zařízením je termokamera. Místa zvýšené teploty znamenají zvýšený proud nebo odpor v obvodu a mohou být důsledkem dlouhodobého působení výboje. Termokamera snímá povrchovou teplotu, proto musí být kontrolované díly přímo viditelné. Ultrazvukové detektory Digitální přístroj Ultraprobe® 3000 pracuje na pevné frekvenci v pásmu kolem 40 kHz, je tedy použitelný pro detekci výbojů, jejichž ultrazvukový signál se šíří vzduchem. Pistolové provedení s displejem a rotačním ovladačem zaručuje snadné a pohodlné použití. Paměť dat umožňuje zaznamenat hodnoty intenzity v dB až ze 400 měřicích míst. Pro jejich přenos do počítače a zpracování slouží Ultratrend DMS. K dispozici je skenovací modul s fokusačním nástavcem a trychtýřový modul na velkou vzdálenost. Ultraprobe® 9000 umožňuje plynulé nastavení pracovní frekvence od 20 do 100 kHz, je použitelný i pro detekci částečných výbojů s kontaktním modulem. Využívá citlivější detekční moduly TriSonic, stejně jako ostatní vyšší přístroje. Zaznamenává hodnoty intenzity ultrazvuku do paměti a spolupracuje s programem Ultratrend DMS. Přístroj Ultraprobe ® 10000 umožňuje navíc proti předchozímu záznam ultrazvukového signálu pro jeho další zpracování programem UE Spectralyzer v počítači. Nejdokonalejším ultrazvukovým detektorem je model Ultraprobe ® 15000, který představuje kompletní digitální systém v ručním provedení pro preventivní i prediktivní diagnostiku. Je osazený citlivými snímači TriSonic a detekuje ultrazvuk v rozsahu od 20 do 100 kHz. Spektrální analýzu lze provést přímo v přístroji. Detektor má také vestavěný bezkontaktní teploměr s teplotním rozsahem od -20 do 500 °C. Navíc je vybavený bodovým laserovým zaměřovačem, aby bylo patrné, na kterou část měřeného objektu byl přístroj zamířený. K dokumentaci nálezů slouží vestavěný fotoaparát s rozlišením 2 MPx s přisvětlovacím bleskem. K pořízenému snímku je možné připojit textové označení. Ultrazvuková diagnostika elektrických zařízení je silný nástroj pro preventivní a prediktivní údržbu. Její zavedení umožní dokonalou péči o důležitá elektrická zařízení ve výrobě a rozvodu elektrické energie. www.tsisystem.cz Ultraprobe ® Ultrazvuková průmyslová diagnostika Zjišťování úniku tlakového vzduchu Kontrola ventilů a odvaděčů kondenzátu Diagnostika valivých ložisek Vyhledávání elektrických výbojů TSI System s. r. o. Mariánské nám. 1 617 00 Brno ČR tel. +420 545 129 462 fax 545 129 467 [email protected] www.tsisystem.cz PŘÍLOHA ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • MD 13 MONITOROVÁNÍ A DIAGNOSTIKA Jak zavést prediktivní údržbu do podnikové praxe? Přístrojová technika pro diagnostiku Ondrej Valent CMMS s. r. o. D iagnostik strojů je obdoba lidského lékaře. Exist uje obvodní lékař, odborný lékař, poliklinika anebo okresní a fakultní nemocnice s určitou úrovní vybavení. Obdobně i u diagnostiků si lze představit samostatného diagnostika, diagnostickou skupinku podniku či specializovanou, komplexně vybavenou diagnostickou firmu. Výsledky obvodního lékaře jsou omezeny znalostmi a přístrojovým vybavením. Okresní nemocnice vás může přivést na patologii, naopak fakultní nemocnice přesně určí, co vás trápí, a provede léčbu na nejvyšší úrovni. Diagnostik podniku nemá a nebude mít nikdy znalosti a zkušenosti na tak vysoké úrovni jako specialista diagnostické f ir my, kter ý denně analyzuje desítky různých problémů a má k dispozici veškerou techniku. Na dr uhou stranu pro specifické a opakující se problémy strojů jsou zkušenosti místního diagnostika nedocenitelné. Pr ů zk umy u kaz ují, že pouze 25 % projektů prediktivní údržby je úspěšných. MD 14 • září 2012 PŘÍLOHA Nejčastějšími př íčinami neúspěchu je nesmyslné rozhazování peněz a nákup nevhodných nebo předražených přístrojů, nedostatečně vyškolený personál, špatná prezentace dat či zprávy, nedostatečná integrace diagnostiky do procesů údržby atd. Profesionálně vzdělaní specialisté jsou klíčem k úspěšnému diagnostickému projektu. Přístroje vám nikdy nevyřeší vaše problémy. Spolehlivě diagnostikovat problémy strojů jsou schopni pouze specialisté, kteří absolvovali odborná školení a mají dostatečné znalosti a praxi. Když nechcete investovat do specialisty na diagnostiku, zajistěte si externí diagnostiku nebo diagnostiku na dálku pomocí specializované společnosti zabývající se diagnostikou. Důležité pro diagnostickou praxi je… např. u lékaře nežádáme výsledky vyšetření ve formě zápisu EKG anebo laboratorních hodnot, ale úspěšné léčení pomocí osvědčených metod a léků. I údržbáři chtějí vědět, jak dlouho ještě mů že st roj běžet, co je vadného a co s tím udělat. Pokud těmto strojům a poruchám diagnostik nerozumí anebo neumí problém odstranit či nemá metody a prostředky na nápravu, není přínosem pro podnik. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Devadesát procent standardních příčin poškození rotačních strojů tvoří nevyhovující mazání a geometrie. Bohužel samotná vibrační diagnostika není schopna odhalit většinu těchto problémů. Proto musíme stroj vždy hodnotit společně několika metodami, tzv. multiparametricky. Je n u t n o z n ov u z d ů r a z n i t , že v ú sp ěšném d iag nost ické m projektu musí mít skupina přehled o všech běžných diagnostických metodách a být komplexně vybavena všemi potřebnými prostředky. Bez těchto předpokladů skončí projekt nezdarem. Základní vybavení podnikové diagnostické skupiny Nejčastějšími problémy rotačních strojů jsou nedostatečné mazání a nevyhovující geometrie. Proto musí diagnostik absolvovat školení a mít vybavení pro diagnostiku a nápravu těchto problémů. Lhostejno, zda je vibro- nebo t r ibodiag nostik, metody měření a náprav y musí ovládat na základní úrovni každý specialista v diagnostickém oboru. Pro diagnostiku maziv a mazání je nutno porozumět, jak volit viskozitu, pochopit procesy oxidace a degradace maziv, znečištění a roli vody v degradaci maziv. Diagnostici musejí absolvovat základní školení o mazivech, o procesu degradace a diagnostiky maziv v provozu. Jed noduchá sestava pro měření viskozity, kyselosti, nečistot a vody v mazivech je povinnou výbavou diagnostické laboratoře podniku. Tyto sady se dají pořídit zhr uba za 45 000 Kč. Pojízdná f iltrační jednotka, která odstraní znečištění a vodu z oleje, stojí 40 000–60 000 Kč a měla by být součástí základní výbavy pro odstranění kořenové př íči ny předčasných poškozen í rotačních strojů. Je to extrémně nutné pro hydraulické systémy, převodovky, kluzná a valivá ložiska. Pro odstranění druhé nejčastější typické příčiny poškození je nutno v ybavit diag nostickou sk upi nu lasery pro ustavení geometrie strojů. Základní školení pro ustavování strojů musí absolvovat všichni členové diagnostické skupiny. Jednoduché soupravy na ustavování řemenic (15 000–30 000 Kč) a spojek (125 000– 250 000 Kč) a přesné nerezové podložky (20 –100 Kč) jsou základní povinnou výbavou pro odstranění druhé nejčastější typické příčiny poruch. Nejčetnější příčinou poškození ložisek je nedostatečné mazání. Zjistit aktuální stav maziva v ložiscích a zabránit poškození umožňuje měření ultrazvuku a teploty. V základní výbavě diagnostické skupiny musí být jednoduchý ultrazvukový přístroj – stetoskop (10 000–30 000 Kč) a dotykový i bezdotykový teploměr (2 000–10 000 Kč). Pro diagnostiku elektronických problémů doporučujeme zakoupit jednoduchou termokameru (30 000–50 000 Kč). Další příčinou poškození rotačních strojů jsou nadměrné síly, rezonance a vůle. Při výskytu těchto příčin vznikají velké vibrace, které způsobí přerušení mazacího filmu a výrazné zkrácení životnosti stroje i jeho částí. Po překročení povolených mezí platí, že dvojnásobně větší vibrace zkrátí životnost na jednu osminu. Prakticky to znamená, že životnost stroje takto zkrátíme ze 3–5 let na pouhých 8–12 měsíců. Pro diagnostiku vibrací v rámci podnikové diagnostiky je nutno mít minimálně přístroj na měření celkové hodnoty vibrací dle ČSN (10 000–24 000 Kč). Je nutno zdůraznit, že je absolutně nezbytné absolvovat školení. Pro systematickou práci je nutné provádět měření pravidelně, archivovat výsledky a sledovat trendy v jednoduchém SW (1 000–10 000 Kč). Velmi důležitou částí systému je mít možnost externího servisu pro analýzu problémů, které podnikoví diagnostici nejsou schopni vyřešit. Je to obdobné, jako když vás obvodní lékař pošle na odborné vyšetření ke specialistovi. Je možné si uzavřít servisní kontrakt nebo konzultaci pro jednotlivé případy. Jedná se především o problémy strojů, které jsou důležité z hlediska výroby. Ceny se pohybují mezi 350–1 000 Kč/h. Jednou za rok je třeba poslat vzorky z velkých olejových nádrží na analýzu do laboratoře. Cena za komplexní analýzu vzorků se pohybuje kolem 1 200 Kč. Jednou z důležitých povinností diagnostika je účast na školeních a konferencích, jejichž součástí jsou i odborné konzultace a řešení různých problémů jednotlivých výrobních procesů. V tomto volném procesu vzdělávání mohou diagnostici odborně růst a tím i následně přinášet výrobním jednotkám a provozům ušetřené finanční prostředky. Dle IBM platí pro podnik, že deset centů vložených do vzdělávání přinese jeden dolar. Diagnostika na dálku Je na pováženou, zda zavedete podnikovou diagnostiku nebo ji koupíte outsourcingově. V současnosti se nabízí diagnostika na dálku. Místo toho, aby specialisté externí firmy jezdili na měření, instalují na vašem zařízení měřicí systém snímačů a přístrojů, které pomocí dálkového přenosu dat provádějí diagnostiku jednotlivých problémů. Další možností PŘÍLOHA je zapůjčení přenosného sběrače dat a následný sběr diagnostických dat vašimi údržbáři/provozními techniky. Tyto naměřené hodnoty se přenesou na server externí diagnostické firmy. Vaši údržbáři/provozní technici mohou nahlédnout do aktuálního stavu strojů přes dálkovou linku. Výhodou této diagnostiky na dálku je, že odpadnou veškeré náklady na investice, nemusíte mít své odborníky a máte přístup ke špičkovým expertním diagnostickým analýzám. Platíte měsíční paušál (200–500 Kč/stroj). Některé firmy chtějí zaplatit i cenu přístrojů. Tento systém se velmi dobře uplatňuje při zavádění diagnostiky ve výrobních závodech, kde ještě není dostatečně vyškolen personál odborné skupiny diagnostiky. Pokročilé vybavení diagnostických skupin Špičkovou diagnostickou skupinu můžeme vybavit prostředky v hodnotě několika milionů Kč. Platí ale pravidlo, že „není všechno zlato, co se třpytí“. Někdy platíte jen za jméno. Proto je třeba volit uváženě. Vedení firmy bude velmi důkladně hlídat návrat všech investic v podobě úspor. Můžete koupit olejovou laboratoř za několik milionů a návratnost bude v nekonečnu. Možná je lepším ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU září 2012 • MD 15 řešením jed noduchá analyzační sada a analýza v externí laboratoři jen při problémech. Dávejte pozor na analýzu zdarma od dodavatele filtrace či olejů. Výsledek je velmi často „potřebná filtrace nebo výměna oleje“. Tyto organizace mají konflikt zájmu. Prodávají filtrace a olej, ne diagnostiku. Místo filtračního vozíku za několik set tisíc korun skvěle poslouží filtrační jednotka za desítky tisíc. Výsledky budou stejné. Termokamery za několik milionů jsou skvělou investicí, ale potřebujete využívat všechny jejich pokročilé funkce? Není lepší vybavit každou skupinu jednoduchou kamerou za pár tisíc, avšak s návratností investice za týdny? Vibrodiag nostick ý systém pro pokročilé se skládá z měřicího přístroje a SW. Školení v rozsahu několika týdnů a několikaletá praxe jsou klíčovými předpoklady úspěšných diagnostických předpovědí. Pro úspěšný projekt prediktivní údržby je nutno do projektu zahrnout co nejvíce strojů. Je otázkou, zda koupit přístroj, který váží několik kg (a budete ho denně mít na rukou a tahat jej po strojích), anebo kompaktní sběrač měření, jenž se vejde do kapsy a váží 200 g. Výdrž baterií je klíčová. Nabíjet baterii dvakrát za den, nebo bude lepší, když vydrží několik dní? Uvědomte si, že výrobci udávají výdrž nových baterií, která však klesá rychle. Tyto vibrodiagnostické systémy se dají pořídit od 100 000 Kč do 1 000 000 Kč. Ne vždy nejdražší je nejlepší. Požádejte několik nezávislých expertů o zhodnocení. Obrazovka přístroje by měla informovat o naměřeném stavu stroje a o změně vzhledem k minulému měření. Barevné MD 16 • září 2012 PŘÍLOHA semafory a ikony poškozených částí umožní okamžitý úsudek o stavu stroje a poškozených komponentech. Naopak komplikované grafy a černobílá obrazovka nemusejí o stavu stroje říct nic. Dostatečná paměť v rozmezí desítek GB by měla být samozřejmostí. Pro sběr dat v provozu je důležitá jednoduchá manipulace, automatické rozpoznání měřicího místa RFID nebo čárovým kódem, aby obsluha neudělala chybu při měření. Velké displeje a možnost analýzy signálu u stroje ocení pouze specialisté. Možná vám to nahradí pro tyto vzácné případy malý sběrač a notebook. Velmi důležitou otázkou je analogová elektronika – citlivost, šum a rozlišení analog/digitálního převodníku. Používané snímače pro měření vibrací jsou piezokeramické nebo MEMS akcelerometry. V prediktivní údržbě potřebujeme detekovat závady spolehlivě a v raném stadiu, abychom mohli připravit nápravná opatření s dostatečným předstihem, jinak může dojít k poškození, ba dokonce i k havárii stroje. MEMS akcelerometry mají velký šum, a proto se nehodí pro diagnostiku ložiskových závad v raném stadiu, jsou vhodné pouze na měření vibrací. Obdobně 12bitové převodníky používané v levných systémech nejsou schopny spolehlivě detekovat poškození valivých ložisek v raném stadiu. Systémy s odstupem signál/šum 120 dB a 24bitovými převodníky jsou schopny detekovat poškození ve velmi raném stadiu, umožňují jejich nápravu nebo připraví opravu v dostatečném předstihu. Metody zpracování signálu jsou velmi důležitým kritériem při výběru diagnostického přístroje. Jak již bylo řečeno, nedostatečné mazání je nejčastější příčinou poškození strojů. Přístroje musejí vyhodnotit počátek přerušení mazacího filmu, abychom mohli zajistit nápravu nebo připravit opravu v dostatečném předstihu. V tomto stadiu stačí zlepšit mazání a stroj může běžet i desítky let bez poruchy. I počáteční závady ložisek lze vyhladit použitím maziv s aditivy třetí generace. Tyto problémy vyžadují měřicí přístroj s nízkým šumem (odstupem signál/šum 120 dB) a se 24bitovými převodníky. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU Pro komplexní diagnostiku stroje je nutno změřit vibrace ve třech směrech, ultrazvuk a teplotu u každého ložiska a provést přibližně 54 různých výpočtů a hodnocení. Velmi důležité je analyzovat signál statistickými metodami v několika frekvenčních pásmech, a to Fourierovou a Hilbertovou (obálkovou) analýzou, abychom získali spolehlivé informace o tom, která komponenta je poškozena, jak vážné je poškození a jak dlouho může stroj běžet. Tyto informace poskytuje pouze několik analyzátorů na trhu. Pro časovou náročnost musí výpočty provádět DSP– digitální signální procesor – který není standardní, pouze v některých přístrojích. Ostatní jednoduše neměří důležité parametry a poskytují velmi omezené informace o stavu stroje. Software pro archivaci a analýzu dat je někdy značnou investicí. Ne vždy je ovšem nutno jít do řešení typu ORACLE, což je nesmírně drahé, ale vystačíte si i s výrazně levnějším řešením. Důležité je, aby byl software jednoduše pochopitelný, obsahoval strojové grafy a barevné semafory nejen pro každého specialistu, ale i pro údržbáře a provozního technika. Jinak vašim grafům nebude nikdo rozumět a výsledkem bude, jako kdybyste je chtěli přesvědčit o vaší pravdě v latině. Pro sdílení dat musí software fungovat v síti LAN. Pro měření důležitých problémů je dobré mít možnost měřit nepřetržitě on-line ze zabudovaných systémů a také je nutný dálkový přenos dat. Pro analýzu dat a diagnostiku je nezbytné mít možnost znázornit jednotlivá stadia poškození na společném grafu, potažmo v tabulkách. Důležitou částí systému je možnost expertizy. Generátor zpráv – barevných strojových grafů, trendů, tabulek – je velmi důležitý. Klíčové je nejen sbírat měření, ale také mít možnost přiřadit ke strojům mazací a inspekční plány, obchůzky a protokoly z oprav. Extrémně důležitá je možnost propojení řízení údržby s diagnostikou – automatické generování požadavků na práci, přenos inspekčních a mazacích obchůzek, databáze, zprávy z oprav atd. www.cmms.cz