Sistem MES untuk Jalur Produksi MCB Kecepatan Tinggi | Benlong

Ketika lini produksi pemutus sirkuit miniatur beroperasi pada kecepatan 1.500 kutub per jam atau lebih, masalah utama yang menjadi perhatian bukanlah kecepatan mesin beroperasi tetapi seberapa cepat fasilitas produksi mendeteksi, mencatat, dan merespons apa yang dilakukan mesin. Dengan catatan sekitar satu kutub diproduksi setiap 2,4 detik, lini produksi ini menghasilkan banyak kejadian kualitas, data kalibrasi, dan hasil pengujian. Log kertas dan PLC terpisah tidak dapat memenuhi permintaan ini. Oleh karena itu, kita sampai pada titik di mana fungsi sistem eksekusi manufaktur berubah dari alat opsional yang digunakan di fasilitas pemutus sirkuit menjadi alat yang tak tergantikan yang menjadi dasar proses produksi pemutus sirkuit.

Dalam artikel ini, kami menjelaskan proses bagaimana sistem MES bekerja pada lini produksi pemutus sirkuit miniatur berkapasitas tinggi dan mengapa efisiensi produksi di atas 1.500 kutub per jam membuat penggunaannya menjadi penting. Selain itu, kami menjelaskan bagaimana pendekatan yang sama dapat diterapkan pada proyek tegangan rendah lainnya, seperti lini produksi meter energi.

Apa yang Sebenarnya Dilakukan Sistem MES di Lantai Produksi

MES adalah sistem perangkat lunak yang berada di antara tingkat perencanaan bisnis (ERP Anda) dan tingkat kontrol fisik (PLC, penguji, stasiun penandaan, dan motor). Sementara sistem ERP mengetahui apa yang perlu diproduksi dan kapan, PLC mengetahui bagaimana menggerakkan silinder atau menyediakan arus uji. Namun, tidak satu pun dari sistem ini sendiri memberikan manajer pabrik gambaran waktu nyata tentang apa yang terjadi di lini perakitan. Menutup kesenjangan itu adalah tugas dari sistem eksekusi manufaktur MES.

Singkatnya, sistem MES yang mengoperasikan lini MCB mengawasi banyak tugas secara bersamaan:

Pelacakan produksi dan tampilan status WIP yang memungkinkan pelacakan produk dari komponen mentah hingga pemutus sirkuit jadi.
Pengumpulan data otomatis dari penguji, meja kalibrasi, dan mesin penglihatan, sehingga menghilangkan input manual.
Kontrol kualitas dan SPC, memastikan konsistensi proses yang merupakan tren berkelanjutan untuk diamati daripada hasil analisis setelah pengujian.
Pelacakan dan genealogi, menghubungkan bahan, parameter, dan hasil pengujian dengan nomor seri dan ID batch.
Kontrol kinerja, yang berarti kontrol kualitas sesuai prinsip OEE.
Penjadwalan dan pengiriman, menyesuaikan berbagai jenis kutub dan rating arus pada lini produksi yang sama.
Kontrol dokumen dan resep.

Karena semua fungsi ini dilakukan secara waktu nyata, sistem MES pasti mewakili sumber kebenaran tunggal tentang apa yang diproduksi perusahaan dan bagaimana pengujian dilakukan. Pada lini yang lebih lambat dan manual ini adalah praktik yang baik; pada lini yang memproduksi 1.500 kutub per jam ini adalah satu-satunya cara untuk menjaga perusahaan tetap beroperasi.

Posisi MES: ERP, MES, dan SCADA

Pemahaman tentang fungsi tiga sistem dalam pabrik modern sangat penting, karena sistem-sistem tersebut seringkali membingungkan. Lapisan ERP menangani pemrosesan pesanan, perencanaan bahan, dan memastikan keuangan tertata dengan baik; oleh karena itu menjawab pertanyaan apa yang harus diproduksi dan kapan. Lapisan kontrol itu sendiri bisa berupa PLC atau SCADA, yang bertanggung jawab atas pertanyaan, “Bagaimana melakukan suatu gerakan atau pengujian?" Namun, lapisan MES berada di antara dan menjawab pertanyaan tentang apa yang sedang terjadi di lini saat ini dan apa yang terjadi di masa lalu dalam konteks setiap unit yang sedang diproduksi. Posisi tengah MES inilah yang membuatnya menjadi sistem yang sangat cocok untuk lini MCB cepat karena ERP berada jauh dari lantai produksi dan karenanya tidak mampu melacak pemutus sirkuit tertentu yang diproduksi sementara PLC terlalu fokus pada siklus mesin yang akan datang dan kekurangan data historis.
Setelah dilihat dari perspektif ini, peralatan lini dan perangkat lunak tidak lagi dianggap sebagai pembelian terpisah, melainkan sebagai unit yang bekerja bersama. Stasiun pengujian, kalibrasi, dan penandaan berfungsi sebagai sensor dan aktuator pabrik, sedangkan MES bertindak sebagai sistem saraf yang menyampaikan pesan mereka.

Mengapa Lini MCB 1.500 Kutub/Jam Membutuhkan Sistem MES

Perhitungan throughput membuat pelacakan manual menjadi tidak mungkin

Beroperasi dengan kecepatan sekitar 1.500 kutub setiap jam berarti satu kutub selesai kira-kira setiap 2,4 menit. Jumlah kutub yang diproduksi dalam satu shift sekitar 12.000 kutub, dan jumlah untuk dua shift mencapai lebih dari 24.000. Dalam kondisi seperti itu, ketika cacat tidak terdeteksi selama sepuluh menit, sekitar 250 kutub sudah diproduksi dan sedang dalam perjalanan. Mencatat jumlah data sebesar itu bisa terbukti tidak mungkin; oleh karena itu pertanyaan “berapa banyak kutub yang hilang” tidak dapat dijawab.

Pelacakan dan genealogi tingkat unit

Setiap pemutus sirkuit mini (MCB) memiliki cerita unik: rangkaian strip bimetalik, jenis kumparan arc chute yang digunakan, jenis titik perak yang digunakan, jumlah kalibrasi yang dilakukan pada mesin yang digunakan untuk mengatur nilai trip, dan waktu trip akhir yang dicapai. MES memungkinkan mengikat semua faktor ini ke satu nomor seri atau kode batch, sesuatu yang akhirnya menyediakan genealogi setiap MCB. Jika ada keluhan yang diajukan di lapangan oleh distributor yang beroperasi di India, Timur Tengah, atau Brasil, hanya perlu melihat satu nomor seri untuk mengetahui sejarah lengkap produk dari pembuatannya hingga pengujian untuk dapat bertindak sesuai.

Mengubah lini pengujian otomatis menjadi sumber data langsung

Di sinilah Jalur pengujian otomatis MCB menjadi pusat dalam gambaran digital.

Berbeda dengan jalur pengujian biasa, jalur pengujian yang siap MES mengirimkan semua informasi yang diukur ke lapisan perangkat lunak melalui OPC UA atau Modbus TCP: pemutusan instan pada kurva B, C, dan D, kalibrasi termal pada 1,13× dan 1,45× In, resistansi kontak, dan inspeksi visual pada casing, label, dan sekrup. Berbeda dengan pengujian biasa, yang hanya mengevaluasi 5-10% dari sampel produksi, jalur pengujian mencatat setiap unit dalam siklus produksi, memberikan MES rekaman data lengkap.

Ini memungkinkan para insinyur melakukan kontrol proses statistik yang sebenarnya. Dengan informasi dari sistem akuisisi data, drift kalibrasi terlihat sebagai perubahan bertahap pada nilai rata-rata jauh sebelum spesifikasi terpenuhi. Jalur dapat dikoreksi selama produksi dan sebelum batch cacat dikirim.

Visibilitas OEE dan waktu henti secara real-time

Biasanya, jalur produksi berkecepatan tinggi tidak mengalami kehilangan throughput akibat satu kerusakan besar. Sebaliknya, jalur kehilangan throughput melalui beberapa insiden kecil. Misalnya, pada kecepatan 1.500 bagian per jam, keterlambatan lima menit berarti kehilangan 125 bagian. AMES membantu pada titik ini dengan terus menghitung OEE. Metrik virtual akan memecah kerugian menjadi ketersediaan, kinerja, dan kualitas, memungkinkan manajer pabrik melihat penyebab waktu yang hilang. Pada saat yang sama, riwayat penghentian dua menit di stasiun tertentu dapat dilihat bersamaan dengan analisis OEE.

Penahanan kualitas dan kontrol loop tertutup

Ketika kondisi pengujian berada di luar batas dan lot komponen diidentifikasi sebagai mencurigakan, MES dapat mengambil tindakan berikut secara otomatis: mengeluarkan peringatan, mengkarantina unit yang terpengaruh, dan mencegah batch buruk mencapai tahap pengemasan. Dalam operasi manual, hal ini bergantung pada orang yang memperhatikan dan menyimpan informasi. Sebaliknya, dalam prosedur yang dikendalikan MES, aturan diikuti pada indikasi pertama.

Dokumentasi siap audit untuk pasar ekspor

Produsen MCB yang fokus pada ekspor mengandalkan sertifikasi yang mencakup IEC 60898 untuk MCB yang berarti produsen perlu memiliki bukti pengiriman dan produk mereka. Ini adalah standar yang mengharuskan produsen MCB menghasilkan dokumentasi. Dengan MES, memungkinkan otomatisasi pelaporan melalui sistem komputerisasi daripada mencari melalui berkas kertas. Audit menjadi kueri basis data. Akibatnya, pengguna dapat mendokumentasikan produksi dan mencapai keberhasilan dalam audit.

Efisiensi tenaga kerja dan jalur tanpa kertas

Ada juga manfaat yang lebih sederhana. Kecepatan entri data manual sangat lambat. Selain itu, rentan terhadap kesalahan dan mengurangi semangat kerja. Operator membutuhkan waktu untuk memasukkan kembali angka yang sudah diukur oleh penguji. Begitu MES mulai mengambil data semacam ini secara otomatis, orang yang sama dapat melakukan lebih banyak pekerjaan di lini produksi dan bekerja dengan masalah nyata daripada menyalin laporan pengujian. Selain itu, ini menghasilkan lebih sedikit kesalahan. Ini berarti data akan lebih jelas, dan karena data lebih jelas, data tersebut lebih berguna untuk proses kualitas di pabrik. Untuk lini produksi yang menghasilkan ribuan tiang setiap hari, otomatisasi pencatatan manual memiliki efek signifikan, karena memungkinkan menghilangkan sumber kesalahan manusia dan membebaskan karyawan untuk pekerjaan yang lebih penting.

MES pada Lini Produksi Meter Energi

Pentingnya sistem eksekusi manufaktur berlaku tidak hanya untuk pemutus sirkuit. Faktanya, produksi meter energi memberikan contoh yang lebih baik karena produksi meter tunduk pada regulasi metrologi hukum. Setiap meter harus dikalibrasi berdasarkan standar referensi dan harus memenuhi persyaratan akurasi tertentu untuk beberapa tingkat beban. Hasilnya adalah dokumentasi substansial dari semua konstanta kalibrasi dan grafik kesalahan.

Pada lini produksi otomatis meter fase tunggal, sistem MES menangkap nilai kalibrasi tersebut, pembacaan kesalahan pada setiap titik beban yang diuji, serta revisi firmware atau perangkat keras, dan menghubungkannya dengan nomor seri meter. Keuntungannya mirip dengan MCB, satu-satunya perbedaan dari sudut pandang hukum: ini menawarkan jejak verifikasi yang memenuhi persyaratan otoritas metrologi, kontrol batch selama pembaruan firmware, dan analisis pengembalian lapangan yang cepat. Ketika sebuah meter dipertanyakan bahkan setelah bertahun-tahun sejak pengirimannya, semua informasi relevan yang berkaitan dengan produksi dan pengujiannya dapat diambil hanya dengan merujuk pada satu nomor seri. Bagi produsen meter utilitas, kemampuan untuk melakukan audit adalah hal yang biasa dan bukan kemewahan.

Produksi meter juga cenderung lebih disiplin dibandingkan dengan pembuatan komponen komoditas, hanya karena fakta bahwa revisi firmware atau pembaruan chip pengukuran dapat memengaruhi kinerja akurasi. Lapisan eksekusi memastikan bahwa setiap batch meter dikontrol dengan tepat sehingga jika versi firmware tertentu ditandai memiliki cacat tertentu, nomor seri meter yang cacat dapat diperoleh dengan mudah daripada harus dicari-cari. Ini berarti bahwa pemasok dapat memberikan otoritas pengukuran atau operator utilitas besar dengan informasi lengkap daripada permintaan maaf.

Selain MCB dan Meter: Proyek Tegangan Rendah Lainnya

Prinsip logika digital yang sama berlaku di seluruh lini produk tegangan rendah pada berbagai jenis pemutus sirkuit. Misalnya, MCCB, RCCB, kontaktor AC, perangkat pelindung lonjakan (SPD), dan ACB semuanya mengumpulkan data pengukuran parametrik, dan pemantauan unit diterapkan untuk semua produk tersebut. Kontrol proses otomatis sebagai bagian dari produksi juga menunjukkan pengiriman produk dengan kualitas yang sempurna. Argumen serupa dapat dibuat setiap kali lini produksi mencapai kecepatan signifikan, atau keselamatan unit yang diproduksi bergantung pada hasil pengukuran.

Apa yang Harus Dicari dalam Perangkat Lunak Sistem MES

Tidak setiap penerapan membutuhkan platform terbesar di pasar. Yang penting adalah kesesuaian dengan lini dan jalur data yang bersih. Saat mengevaluasi perangkat lunak sistem eksekusi manufaktur MES untuk pabrik tegangan rendah, beberapa poin praktis membawa bobot terbesar:

• Keuntungan konektivitas: OPC UA dan Modbus TCP berarti peralatan dapat memperoleh data waktu nyata, dan SQL atau CSV berarti dapat mengirim laporan.
  Sebuah unit dapat dengan mudah diidentifikasi, baik melalui barcode atau penandaan laser, atau bahkan teknologi RFID. Ini memastikan pencatatan menjadi lebih mudah.
  Peluncuran modular memungkinkan klien memulai dengan pengumpulan data dan keterlacakan, kemudian menambahkan penjadwalan dan dasbor OEE.
  Integrasi dengan sistem ERP yang ada membantu dengan pesanan produksi dan membantu melacak penyelesaian produk.
  Poin penting adalah bahwa lantai produksi akan mendapatkan dasbor yang benar-benar akan digunakan, bukan hanya laporan untuk manajemen.

  Keputusan penting adalah memastikan bahwa sistem eksekusi manufaktur siap sebelum instalasi. Lini produksi baru yang memiliki sistem akuisisi data kompatibel MES, protokol yang sesuai, dan penandaan yang tepat akan siap dalam hitungan hari. Namun, lini produksi yang sudah dibangun dengan proses pengujian ketat akan memerlukan lebih banyak pekerjaan untuk diadaptasi.

Pendekatan Bertahap untuk Implementasi Sistem MES

Prospek menghubungkan seluruh pabrik dapat membuat implementasi sistem MES terasa seperti proyek semua-atau-tidak sama sekali, tetapi tidak harus demikian. Cara terbaik untuk mencapai penerapan yang paling sukses adalah memulai dari kecil dan mengembangkan implementasi Anda seiring waktu. Misalnya, langkah utama dalam implementasi proses manufaktur tegangan rendah meliputi:

Pengumpulan data otomatis dan keterlacakan pada lini pengujian; di sinilah pengembalian terbesar

diharapkan, dan di mana data sudah disediakan.
Setelah data tersedia, implementasi kontrol proses statistik dan dasbor OEE.
perlu dilakukan.
Setelah langkah sebelumnya tercapai, penting untuk menerapkan penjadwalan, manajemen resep,.
dan banyak lagi, untuk meningkatkan proses produksi secara keseluruhan.
Akhirnya, implementasi ERP diperlukan untuk memastikan data kembali ke.
sistem.
Manfaat dari urutan ini harus jelas; hal-hal yang lebih mahal dan kompleks harus.

diimplementasikan terlebih dahulu dan baru kemudian langkah-langkah lain diambil. Satu-satunya kesulitan adalah untuk
diterapkan terlebih dahulu dan kemudian langkah-langkah lain harus diambil. Satu-satunya kesulitan adalah untuk
memperoleh semua peralatan yang akan diperlukan untuk proses ini sejak awal, karena jika tidak, akan
diperlukan untuk mengubah peralatan nanti.

Kesimpulan

Setelah tingkat produksi melebihi 1.500 kutub dalam satu jam, ini bukan hanya tentang kecepatan lagi; ini tentang kecepatan yang tak terbantahkan dan terpantau. Sistem MES adalah yang mengubah throughput yang belum diproses menjadi data yang dapat diandalkan, dapat diaudit, dan dapat dievaluasi. Sistem ini mencatat setiap item, mengubah lini pengujian otomatis menjadi sensor kualitas waktu nyata, mengungkap kerugian yang mengurangi efisiensi produksi cepat; dan menyediakan data sertifikasi yang diperlukan oleh pasar ekspor. Platform yang sama memungkinkan menjangkau meter energi, pemutus sirkuit MCCB, kontaktor, dan lainnya. Jika sebuah perusahaan bertujuan untuk memperoleh kompetensi dalam otomasi tegangan rendah, mereka membutuhkan sistem MES sebagai kunci, bukan solusi tambahan.

Huang Xiaolei | Benlong Otomasi