Yüksek Hızlı MCB Üretim Hatları için MES Sistemi | Benlong

Minyatür devre kesici üretim hattı saatte 1.500 kutup veya daha fazla hızda çalıştığında, asıl önemli olan makine hızından ziyade üretim tesisinin makinelerin ne yaptığını ne kadar hızlı fark ettiği, kaydettiği ve tepki verdiğidir. Yaklaşık her 2,4 saniyede bir kutup üreten bu üretim hattı, çok sayıda kalite olayı, kalibrasyon verisi ve test sonucu üretir. Kağıt kayıtlar ve ayrı PLC'ler bu talebi karşılayamaz. Böylece, üretim yürütme sisteminin işlevi, devre kesici tesisinde kullanılan isteğe bağlı bir araç olmaktan çıkarak devre kesici üretim sürecinin temelini oluşturan vazgeçilmez bir araç haline gelir.

Bu makalede, nasıl bir MES sistemi yüksek kapasiteli minyatür devre kesici üretim hattında çalıştığını ve saatte 1.500 kutup üzerindeki üretim verimliliğinin neden kullanımını zorunlu kıldığını açıklıyoruz. Ayrıca, aynı yaklaşımın enerji sayaçları üretim hatları gibi diğer düşük voltaj projelerine nasıl uygulanabileceğini anlatıyoruz.

MES Sisteminin Atölyede Gerçekten Yaptığı Şey

MES, iş planlama seviyesi (ERP'niz) ile fiziksel kontrol seviyesi (PLC, test cihazları, işaretleme istasyonları ve motorlar) arasında bulunan yazılım sistemidir. ERP sistemi neyin ne zaman üretilmesi gerektiğini bilirken, PLC bir silindiri nasıl hareket ettireceğini veya test akımı sağlayacağını bilir. Ancak, bu sistemlerin hiçbiri tek başına fabrika yöneticisine montaj hattında neler olup bittiğine dair gerçek zamanlı bir görüntü sunmaz. Bu boşluğu kapatmak MES üretim yürütme sisteminin görevidir. MES üretim yürütme sistemi.

Basitçe söylemek gerekirse, bir MCB hattını işleten MES sistemi aynı anda birçok görevi denetler:

Üretimin takibi ve WIP durumunun gösterimi, böylece herhangi bir ürünün ham bileşenden bitmiş devre kesiciye kadar izlenmesini sağlar.
Test cihazları, kalibrasyon tabloları ve görsel makinelerden otomatik veri toplama, böylece manuel girişi ortadan kaldırır.
Kalite kontrol ve SPC, sürecin tutarlılığını sağlar; bu, test sonrası analiz sonucu değil, gözlemlenen sürekli bir trenddir.
İzlenebilirlik ve soybilim, malzemeleri, parametreleri ve test sonuçlarını seri numaraları ve parti kimlikleri ile bağlar.
Performans kontrolü, OEE prensiplerine göre kalite kontrolü anlamına gelir.
Planlama ve sevkıyat, aynı üretim hattında farklı kutup tipleri ve akım değerlerini ayarlar.
Doküman ve reçete kontrolü.

Tüm bu işlevler gerçek zamanlı olarak gerçekleştirildiğinden, MES sistemi kesinlikle şirketin ne ürettiği ve testlerin nasıl yapıldığı hakkında tek gerçek kaynaktır. Daha yavaş ve manuel bir hatta iyi bir uygulama iken; saatte 1.500 kutup üreten bir hatta şirketi ayakta tutmanın tek yoludur.

MES'in konumu: ERP, MES ve SCADA

Modern fabrikalarda işleyen üç sistemin anlaşılması önemlidir, çünkü sistemler genellikle karıştırılmaktadır. ERP katmanı siparişlerin işlenmesi, malzeme planlaması ve finansmanın düzenli olmasını sağlar; bu nedenle neyin ne zaman üretilmesi gerektiği sorusuna cevap verir. Kontrol katmanı ise PLC veya SCADA olabilir ve “Bir hareket veya test nasıl gerçekleştirilir?” sorusundan sorumludur. Ancak MES katmanı arada yer alır ve o anda hatta neler olduğunu ve şu anda üretilmekte olan her birim bağlamında geçmişte neler yaşandığını cevaplar. MES’in bu orta konumu, onu hızlı MCB hattı için uygun bir sistem yapar çünkü ERP üretim katından uzaktır ve belirli bir üretilen kesiciyi izleyemezken, PLC makinenin gelecek döngüsüne odaklanır ve tarihsel veriye sahip değildir.
Bu perspektiften bakıldığında, hat ekipmanları ve yazılım artık ayrı satın alımlar olarak görülmez, aksine birlikte çalışan birimler olarak değerlendirilir. Test, kalibrasyon ve işaretleme istasyonları tesisin sensörleri ve aktüatörleri olarak hizmet ederken, MES onların mesajlarını ileten sinir sistemi gibi hareket eder.

Neden 1.500 Kutup/Saat MCB Hattı Bir MES Sistemine İhtiyaç Duyar

Üretim hızı manuel takibi imkansız kılar

Saatte yaklaşık 1.500 kutup hızında çalışmak, yaklaşık her 2,4 dakikada bir kutup tamamlanması anlamına gelir. Bir vardiyada üretilen kutup sayısı yaklaşık 12.000 olurken, iki vardiyada bu sayı 24.000“i aşar. Böyle koşullarda, kusurlar on dakika boyunca fark edilmezse, yaklaşık 250 kutup zaten üretilmiş ve yolda olur. Bu kadar veri kaydetmek imkansız olabilir; dolayısıyla ”kaç kutup kaybettik” sorusuna cevap verilemez.

Birim düzeyinde izlenebilirlik ve soybilim

Her mini devre kesici (MCB) benzersiz bir hikayeye sahiptir: bimetalik şeritlerin dizisi, kullanılan ark siper bobinlerinin türü, kullanılan gümüş noktaların türü, trip değerlerini ayarlamak için kullanılan makinelerde yapılan kalibrasyon miktarı ve elde edilen son trip süresi. Bir MES, tüm bu faktörleri tek bir seri numarası veya parti koduna bağlamaya olanak tanır, bu da her MCB’nin soybilimini sağlar. Hindistan, Orta Doğu veya Brezilya’da faaliyet gösteren bir distribütör tarafından sahada bir şikayet varsa, sadece bir seri numarasına bakarak ürünün üretimden teste kadar olan tam geçmişi öğrenilir ve buna göre hareket edilir.

Otomatik test hattını canlı veri kaynağına dönüştürmek

İşte burada MCB otomatik test hattı dijital resmin merkezi haline gelir.

Tipik test hatlarının aksine, MES hazır test hattı, tüm ölçülen bilgileri OPC UA veya Modbus TCP aracılığıyla yazılım katmanına gönderir: B, C ve D eğrilerinde anlık kaçak, 1.13× ve 1.45× In'de termal kalibrasyon, kontak direnci ve kasa, etiket ve vidaların görsel muayenesi. Üretim örneklerinin sadece 5-10%'sini değerlendiren tipik testin aksine, test hattı üretim döngüsündeki her birimin kaydını tutar ve MES'e tam bir veri kaydı sağlar.

Bu, mühendislerin gerçek istatistiksel süreç kontrolü yapmasına olanak tanır. Veri toplama sisteminden gelen bilgilerle, kalibrasyon sapması, spesifikasyonlar karşılanmadan çok önce ortalama değerde kademeli bir değişim olarak görünür. Hattın üretim sırasında ve kusurlu parti sevk edilmeden önce düzeltilmesi mümkündür.

Gerçek zamanlı OEE ve duruş süresi görünürlüğü

Tipik olarak, yüksek hızlı bir üretim hattı tek bir büyük arıza nedeniyle verim kaybı yaşamaz. Bunun yerine, hat çok sayıda küçük olay nedeniyle verim kaybı yaşar. Örneğin, saatte 1.500 parça hızında, beş dakikalık bir gecikme 125 parça kaybına karşılık gelir. AMES bu noktada OEE'yi sürekli hesaplayarak yardımcı olur. Sanal metrikler kayıpları kullanılabilirlik, performans ve kalite olarak ayırır ve fabrika yöneticisinin kaybedilen zamanın nedenini görmesini sağlar. Aynı zamanda, belirli bir istasyonda iki dakikalık duruşların geçmişi OEE analizi ile birlikte görülebilir.

Kalite kontrolü ve kapalı döngü kontrolü

Bir test koşulu sınırların dışındaysa ve bir bileşen partisi şüpheli olarak tanımlanırsa, MES aşağıdaki işlemleri otomatik olarak gerçekleştirebilir: uyarı verir, etkilenen birimleri karantinaya alır ve kötü bir partinin paketleme aşamasına geçmesini engeller. Manuel operasyonlarda, bu durum insanların fark etmesine ve bilgiyi tutmasına bağlıdır. Buna karşılık, MES kontrollü prosedürlerde kural ilk belirtide uygulanır.

İhracat pazarları için denetime hazır dokümantasyon

İhracata odaklanan MCB üreticileri, IEC 60898 standardını içeren sertifikalara güvenir; bu da üreticilerin sevkiyatları ve ürünleri için kanıt sunması gerektiği anlamına gelir. Bu, MCB üreticilerinin dokümantasyon üretmesini gerektiren bir standarttır. MES ile, raporlama bilgisayarlı sistemler aracılığıyla otomatikleştirilebilir ve kağıt dosyalar arasında arama yapmaya gerek kalmaz. Denetimler bir veritabanı sorgusuna dönüşür. Sonuç olarak, kullanıcı üretimi belgeleyebilir ve denetimlerde başarı elde edebilir.

İş gücü verimliliği ve kağıtsız hat

Ayrıca daha basit bir fayda da vardır. Manuel veri girişinin hızı son derece yavaştır. Ayrıca, hata yapmaya eğilimlidir ve morali düşürür. Operatörler, bir test cihazının zaten ölçtüğü sayıları tekrar girmek için zaman harcarlar. MES bu tür verileri otomatik olarak almaya başladığında, aynı kişiler üretim hattında daha fazla iş yapabilir ve test raporlarını yazmak yerine gerçek sorunlarla ilgilenebilirler. Dahası, bu daha az hata ile sonuçlanır. Bu, verilerin daha net olacağı anlamına gelir ve veriler daha net olduğundan, tesisin kalite süreçleri için daha faydalıdır. Her gün binlerce kutup üreten bir üretim hattı için manuel kayıt otomasyonu önemli bir etkiye sahiptir, çünkü insan hatası kaynağını ortadan kaldırmaya ve çalışanları daha önemli işler için serbest bırakmaya olanak tanır.

Enerji Ölçer Üretim Hatlarında MES

Bir üretim yürütme sisteminin önemi sadece devre kesicilerle sınırlı değildir. Aslında, enerji ölçer üretimi, ölçüm cihazlarının yasal metrik düzenlemelere tabi olması nedeniyle daha iyi bir örnek sunar. Her ölçer, bir referans standardına göre kalibre edilmeli ve birden fazla yük seviyesinde belirli doğruluk gereksinimlerine uymalıdır. Sonuç olarak, tüm kalibrasyon sabitleri ve hata grafiklerinin kapsamlı bir şekilde belgelenmesi gerekir.

Bir tek fazlı ölçer otomatik üretim hattında, bir MES sistemi bu kalibrasyon değerlerini, her test edilen yük noktasındaki hata okumalarını ve donanım veya yazılım revizyonunu yakalar ve bunları ölçer seri numarasıyla ilişkilendirir. Avantajlar, MCB ile benzerdir; tek fark yasal açıdandır: metrologi otoritelerinin gereksinimlerini karşılayan doğrulama izlenebilirliği, yazılım güncellemeleri boyunca parti kontrolü ve hızlı saha iade analizini sunar. Bir ölçer teslimatından yıllar sonra bile sorgulandığında, üretim ve testle ilgili tüm ilgili bilgiler sadece bir seri numarası referans alınarak kolayca elde edilebilir. Bir sayaç üreticisi için denetim yapabilme yeteneği bir lüks değil, bir gerekliliktir.

Sayaç üretimi, bir yazılım revizyonu veya ölçüm çipi güncellemesinin doğruluk performansını etkileyebileceği gerçeği nedeniyle, genellikle emtia bileşenleri üretimine kıyasla daha disiplinlidir. Yürütme katmanı, her sayaç partisinin tam olarak kontrol edilmesini sağlar, böylece belirli bir yazılım sürümünün belirli kusurlara sahip olduğu tespit edilirse, kusurlu sayaçların seri numaraları kolayca elde edilebilir, peşlerinden koşmak gerekmez. Bu, bir tedarikçinin ölçüm otoritesine veya büyük bir kamu hizmeti operatörüne özür dilemek yerine tam bilgi sağlayabileceği anlamına gelir.

MCB ve Sayaçların Ötesinde: Diğer Düşük Gerilim Projeleri

Dijital mantığın aynı prensibi, farklı tipteki kesicilerde tüm düşük voltajlı ürün yelpazesinde geçerlidir. Örneğin, MCCB, RCCB, AC kontaktör, aşırı gerilim koruma cihazı (SPD) ve ACB tümü parametrik ölçüm verilerini toplar ve tüm ürünler için birim izleme uygulanır. Üretimin bir parçası olarak otomatik süreç kontrolleri, kusursuz kalitede ürün teslimatını gösterir. Üretim hattı önemli bir hız kazandığında veya üretilen birimlerin güvenliği ölçüm sonuçlarına bağlı olduğunda benzer bir argüman yapılabilir.

MES Sistem Yazılımında Nelere Dikkat Edilmeli

Her kurulum piyasadaki en büyük platformu gerektirmez. Önemli olan hat ile uyum ve veri için temiz bir yoldur. Değerlendirirken üretim yürütme sistemi MES yazılımı düşük voltajlı bir tesis için, birkaç pratik nokta en çok ağırlığı taşır:

• Bağlantı avantajları: OPC UA ve Modbus TCP, ekipmanın gerçek zamanlı veri almasını sağlar ve SQL veya CSV, rapor göndermesine olanak tanır.
  Birim kolayca tanımlanabilir, ister barkod, lazer işaretleme veya hatta RFID teknolojisi ile. Bu, kayıt tutmayı kolaylaştırır.
  Modüler bir uygulama, müşterilerin veri toplama ve izlenebilirlikle başlamasına, ardından planlama ve OEE panelleri eklemesine olanak tanır.
  Mevcut ERP sistemleri ile entegrasyon, üretim siparişlerine yardımcı olur ve ürün tamamlanmasını takip eder.
  Önemli nokta, üretim alanının sadece yönetim için raporlar değil, gerçekten kullanacağı panellere sahip olmasıdır.

  Önemli karar, üretim yürütme sistemlerinin kurulumdan önce hazır olduğundan emin olmaktır. MES uyumlu veri toplama sistemlerine, uygun protokollere ve doğru etiketlemeye sahip yeni üretim hatları birkaç gün içinde hazır olur. Ancak, sıkı test süreçlerine sahip mevcut üretim hatlarının uyarlanması çok daha fazla çalışma gerektirir.

MES Sistem Uygulamasında Aşamalı Yaklaşım

Tüm bir tesisin bağlanması fikri, MES sistemi uygulamasını her şey ya da hiç projesi gibi hissettirebilir, ancak böyle olmak zorunda değildir. En başarılı uygulamayı sağlamak için en iyisi küçük başlayıp zamanla uygulamayı büyütmektir. Örneğin, düşük voltajlı

üretim sürecinin uygulamasındaki ana adımlar şunlardır:

Test hattında otomatik veri toplama ve izlenebilirlik; burada en büyük geri dönüş beklenir ve veri zaten sağlanmaktadır.
Veri mevcut olduğunda, istatistiksel süreç kontrolü ve OEE panellerinin uygulanması gerekir.
Önceki adımlar tamamlandıktan sonra, genel üretim sürecini iyileştirmek için planlama, reçete yönetimi ve çok daha fazlasının uygulanması önemlidir.
Son olarak, verinin sisteme geri gitmesini sağlamak için ERP uygulaması gereklidir.
Bu sıralamanın faydaları açık olmalıdır; daha pahalı ve karmaşık şeyler önce uygulanmalı ve ancak sonra diğer adımlar atılmalıdır. Tek zorluk,
bu süreç için gerekli tüm ekipmanların baştan temin edilmesidir, aksi takdirde ekipmanın daha sonra yeniden donatılması gerekecektir.
Üretim seviyeleri saatte 1.500 kutup sayısını aştığında, artık sadece hız meselesi değildir; tartışmasız, izlenen hızdır. MES sistemi, işlenmemiş üretimi güvenilir, denetlenebilir ve değerlendirilebilir verilere dönüştürendir. Her öğeyi kaydeder, otomatik test hattını gerçek zamanlı bir kalite sensörüne çevirir, hızlı üretimin verimliliğini azaltan kayıpları ortaya çıkarır; ve ihracat pazarları için gereken sertifikasyon verilerini sağlar. Aynı platform, enerji sayaçları, MCCB devre kesiciler, kontaktörler ve diğerlerine ulaşmayı sağlar. Bir şirket düşük voltaj otomasyonunda yetkinlik kazanmayı hedefliyorsa, MES sistemine anahtar olarak ihtiyaç duyar, ek bir çözüm olarak değil.
sistem.

Bu dizinin faydaları açık olmalıdır; daha pahalı ve karmaşık şeyler önce uygulanmalı ve ancak sonra diğer adımlar atılmalıdır.
Tek zorluk ise
Bu süreç için gerekli olan tüm ekipmanların baştan temin edilmesi gerekir, aksi takdirde ekipmanın daha sonra yeniden donatılması gerekecektir.
Üretim seviyeleri saatte 1.500 kutup sayısını aştığında, artık sadece hızdan bahsedilmez; bu, tartışmasız, izlenen hızdır.

Çözüm

MES sistemi, işlenmemiş verimi güvenilir, denetlenebilir ve değerlendirilebilir verilere dönüştüren sistemdir. Her öğeyi kaydeder, otomatik test hattını gerçek zamanlı bir kalite sensörüne dönüştürür, hızlı üretimin verimliliğini azaltan kayıpları ortaya çıkarır; ve ihracat pazarları tarafından talep edilen sertifikasyon verilerini sağlar. Aynı platform, enerji sayaçlarına, MCCB devre kesicilere, kontaktörlere ve diğerlerine ulaşmayı mümkün kılar. Bir şirket düşük voltaj otomasyonunda yetkinlik kazanmayı hedefliyorsa, MES sistemi anahtar bir çözüm olarak gereklidir, ek bir çözüm olarak değil.

Huang Xiaolei | Benlong Otomasyon