Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.

5 October 2020
<100 full reads
2,5 min.
246 story viewsUnique page visitors
<100 read the story to the endThat's 37% of the total page views
2,5 minutes — average reading time

Команда Интерра - нестандартные задачи - наш профиль.

Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.

Определение

Обратимся к первоисточнику. Определим, что является показателем OEE, как оценивать эту метрику и, как автоматизировать ее расчет с использованием технологий ГЛОНАСС мониторинга транспорта и программной платформы Wialon.

OEE (Overall Equipment Effectiveness) или общая эффективность оборудования — распространённая система анализа общей эффективности работы оборудования, предназначенная для контроля и повышения эффективности производства и основанная на измерении и обработке конкретных производственных показателей.

Метрика OEE широко используется в качестве ключевых показателей эффективности (KPI) производственных процессов и может быть успешно адаптирована для расчета эффективности использования отдельных единиц сельскохозяйственной техники.

Параметры OEE

Параметры показателя ОЕЕ включают в себя три критерия эффективности:

  • Доступность (Availability, A);
  • Производительность (Performance, P);
  • Качество (Quality, Q).

Общее рабочее время для техники с учётом нахождения на полях (суммарная продолжительность смен за период) - это показатель POT (PlantOperating Time ).

Второй важной вводной является время плановых остановок (например ночная стоянка) - простоев (Planned Shut Down, PSD). Это время, которое необходимо исключить из анализа эффективности. Разница между общим временем работы и временем плановых остановок называется планируемым производственным временем (Planned Production Time, PPT):

PPT = POT – PSD

OEE исходит от планируемого производственного времени и анализирует потери времени с целью их уменьшения или устранения. Существуют три основные категории потерь: потери на остановки (Down Time Loss, DTL), потери в скорости (Speed Loss, SL) и потери в качестве (Quality Loss, QL).

Для сельскохозяйственной техники мы будем использовать два показателя: DTL и QL

Формула расчета OEE

Доступность

Критерий доступности анализирует потери на остановки (DTL), включающие в себя любые остановки техники.

Например:

  • технологический простой - поломки и отказы оборудования - забился шнек комбайна
  • остановки из-за отсутствия сырья - закончились удобрения для внесения у разбрасывателя или опрыскивателя
  • логистический простой - отсутствие места для урожая - заполнен зернобункер комбайна или заканчивается топливо
  • отдых
  • погодо-почвенный простой
  • и другие.

Наша команда "Интерра" уже рассказывала о разработанных нами решениях по учёту причин простоев высокопроизводительной техники (Решение 1, Решение 2)

Время перегонов техники между полями также входит в OEE-анализ, так как оно является одной из форм простоя. Хотя время перехода невозможно устранить, в большинстве случаев оно может быть сокращено. Рабочее время, оставшееся после учёта остановок, называется операционным временем (Operating Time, OT).

OT = PPT – DTL

Расчёт критерия доступности:

A = OT / PPT

Пример:
OT опрыскивателя без учёта простоев составляет 4 часа (OT)
Общее время нахождения на полях за смену 8 часов
Доступность:
A = 4/8 = 0.5

Производительность

Критерий производительности посчитаем по формуле:

P = (TP/OT) / IRR

, где:

IRR– Идеальная норма (паспортная производительность)

TP –  фактическое выполнение единиц работ за операционное время OT.

Для понимания приведем пример расчета для опрыскивателя для жидких удобрений Гварта-6.
Паспортная норма 25 Га/час (IRR)
Фактически выполнено 72 Га за операционное время 4 часа
Получаем производительность:
P = (72/4) / 25 = 0.72

Качество

Критерий качества учитывает потери в качестве (QL). Для сельскохозяйственной техники критерием качества например является соблюдение скоростного режима при выполнении отдельных операций, или допущение "нахлеста" или "пропусков".

Критерий качества будем оценивать по формуле:

Q = GP / TP

где:

GP –  (Good Pieces) – фактическое количество единиц качественно выполненых работ за операционное время OT.

Например внесение удобрений должно выполняться со скоростью 6-15 км/ч
За операционное время 4 часа (OT) было качественно (с учётом скорости ) обработано 65 Га, фактическое выполнение без учёта качества 72 Га
Качество:
Q = 65/75 = 0.9028

Общий показатель эффективности OEE

Расчёт OEE производится следующим образом:

OEE = A*P*Q

Пример:
Посчитаем OEE, по ранее приведенным примерам:
OEE = 0.5 * 0.72 * 0.9028 = 0.325008

Практическая реализация

Ключевой фактор успеха практической реализации представленной методологии расчета показателя OEE - сбор достоверной и унифицированной телематической информации с совершенно разнообразной сельскохозяйственной техники.

Наш стек инструментов:

Wialon - инновационная телематическая платформа, позволяющая конструировать функциональные многоуровневые приложения Wialon Apps за счет обширного и хорошо документированного REST API.

GalileoSky оборудование с технологией EasyLogic - это уникальное телематическое оборудование, которое позволяет реализовать сложную логику работу на стороне оборудования и обеспечить подключение нестандартных датчиков.

На каждой единице сельскохозяйственной техники с помощью комплекса датчиков, подключений к CAN шине, скриптов EasyLogic:

  1. обеспечиваем детектирование факта непосредственной работы;
  2. реализуем точное детектирование выполняемой операции, для агрегатов, выполняющих несколько операций;
  3. определяем автоматически прицепной агрегат;
  4. фиксируем качественные показатели выполняемой операции, позволяющие в дальнейшем определить расчетный показатель "Качество" для показателя OEE. Безусловно этот показатель обеспечивается от разного набора датчиков для разных агрегатов.

Дальше в игру вступает платформа Wialon:

1. Формируем объект мониторинга в системе Wialon c каскадом датчиков

Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.

2. Настраиваем сочетание параметров, используем мощный инструментарий формирования отчетов Wialon c функциями "Калькулятор", "Группировка", "Фильтрация" - это этап разработки "Песочница". В этот момент можно увидеть начальный набор показателей, позволяющий получить конечный результат в приложении.

3. Проектируем структуру приложения, взаимосвязь модулей, структуры хранения, логику работы интерфейса. В этот момент нам стало очевидно, что для расчета показателей качества и учета эффективной площади обработки для сельскохозяйственной техники необходимо учитывать "пропуски", перекрытия" при обработке почвы.

Для этой реализации мы воспользовались функциональным приложением Wialon Apps - Hecterra. Hecterra обеспечивает математический аппарат расчета результатов сельскохозяйственной операции. Приложение имеет REST API интерфейс для взаимодействия.

4. Реализация Wialon Apps - OEE.

Приложение имеет комплекс настроек и взаимодействует одновременно со своей базой данных, Wialon, Hecterra.

Результат - подробный табличный отчет, позволяющий определить эффективность работы отдельной единицы сельскохозяйственной техники за отдельный промежуток времени.

Показатель OEE интересен возможностью сравнения эффективности работы единицы техники в разные отрезки времени (сравнивать саму с собой) и возможностью сравнения эффективности использования абсолютно разных единиц. Можно сравнить комбайн с опрыскивателем, разные опрыскиватели, опрыскиватели с разбрасывателями и так далее.

По каждому расчету OEE - формируется детализация по обработанным участкам с расчетом показателей эффективной площади

Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.
Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.

По каждому периоду работы формируем статусы работы техники "Перегон", "Работа", "Заправка", "Простой"

Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.

Кроме табличного представления, все показатели объединяются в графических диаграммах.

Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.
Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.
Бережливое производство - показатель OEE для сельскохозяйственной техники.

Дальнейшее развитие

Следующий этап развития приложения:

  • подключение новых категорий техники - это процесс, состоящий из нескольких этапов, первый из которых это обследование;
  • взаимодействие OEE приложения с внешними системами - ERP, 1С
  • увеличение скорости расчета показателей, добавление фонового режима формирования очтета

Мы обязательно расскажем о развитии этого проекта.