PHARIS^® MES pro lisovny plastů

Manufacturing execution system (MES) PHARIS^® pokrývá komplexní spektrum funkcí umožňující optimalizovat výrobní proces počínaje zadáním a plánováním výroby, řízením výroby přes sledování jednotlivých zakázek a detailní dokladování jejich průběhu až po závěrečné propouštění finálních výrobků nebo polotovarů. Jedná se o informační systém spadající do kategorie výrobní informační systémy, tedy tvoří rozhraní mezi vstřikovacími lisy a podnikovým ERP systémem (SAP, NAVISION, K2, QI, ENTRY...).

Výrobní systém PHARIS využívá on-line komunikaci se vstřikovacími lisy mnoha výrobců - Engel, Arburg, KraussMaffei, Battenfeld, Demag.... Zajišťuje sběr dat (technologických parametrů) ze vstřikovacích lisů a současně nabízí možnost nahrávání schválených výrobních programů do/z vstřikovacích lisů.

Hlavním úkolem výrobního systému PHARIS® je zefektivnění výrobních procesů v lisovnách, elektronizace průvodních dokumentů zakázky a zajištění dokladování výrobního postupu zakázky (Traceability, Elektronický záznam o zakázce). MES PHARIS^® slouží jako nástroj k prokazování kvality nejen finálních výrobků, ale také jednotlivých operací rozpracované výroby včetně dokladování použitých materiálů a personálu podílejícího se na výrobních operacích zakázky.

Jedná se o webový modulární systém. Zákazník si volí jednotlivé moduly dle potřeby. Od nejjednoduší konfigurace zajišťující sběr dat a nahrávání výrobních programů až po komplexní konfiguraci výrobního systému pokrývající celý výrobní proces tj. naplánování zakázky, řízení výroby, monitoring rozpracovanosti zakázek, závěrečné propuštění výrobků a hodnocení výroby.

Příprava výroby, správa technologických postupů

MES PHARIS má k dispozici silný nástroj pro přípravu výroby v plastikářských výrobách (TPV). Jedná se o jeden z klíčových modulů systému umožňující evidenci materiálů, tvorbu šablon technologických postupů a samotných technologických postupů. Modul je otevřený pro komunikaci s dalšími systémy.

Definice technologických postupů nabízí obsluze následující možnosti:

• Definice spotřeb surovin.
• Definice parametrů jednotlivých operací.
• Definice sekvence výrobních operací.
• Přiřazení vstřikovací formy.
• Přiřazení příloh spojených s operací zakázky (technologický postup, instruktážní video, seřizovací list, …).
• Přiřazení schváleného výrobního programu pro danou operaci.
• Definice klíčových parametrů.
• Definice výrobních zdrojů.
• Definice plánovaných časů pro jednotlivé etapy výroby.
• Definice požadovaných zkoušek.
• a další...

Běžné operace obsažené v technologickém postupu v lisovnách plastů mohou být příprava výroby, lisování, kontrola, montáž, balení apod.

MES PHARIS nabízí zcela autonomní propracovaný systém pro tvorbu technologických postupů a následně výrobních příkazů. V případě, že má zákazník tuto problematiku již vyřešenou ve stávajícím podnikovém systému (ERP), výrobní systém PHARIS pouze přebírá tyto definice, dále s nimi pracuje a využívá je v navazujícím procesu řízení a sledování výroby.

Použití operátorských terminálů

Zavedení výrobního systému PHARIS^® do výroby obvykle (není podmínkou) předchází vybavení provozu lisovny operátorskými terminály, které nabízejí obsluze následující funkcionality:

• Výběr a přihlášení se k naplánované výrobní operaci. Výběr může být manuální, popř. přes čárový kód nebo RFID.
• Odvádění výroby (počty výlisků, včetně neshodné výroby a typu neshody).
• Zobrazování dokumentace spojené s právě probíhající operací zakázky (katalog vad, instruktážní video, seřizovací list, kontrolní list, dwg…).
• Operativní přivolání definované osoby s návazností na GSM s přednastaveným textem zprávy.
• Časová predikce dokončení zakázky, zobrazení skluzu (+/-).
• Přihlásit se k prostoji.
• V případě přihlášení do servisního režimu je možnost nahrávat/stahovat aktuální schválený výrobní program, nasazovat formu. Pro identifikaci forem doporučujeme využití RFID.
• Uživatel na terminálu vidí aktuální počet zdvihů, aktuální délku zdvihu.

Dle legislativních požadavků automobilového průmyslu MES PHARIS nabízí evidenci proškolených uživatelů na výrobní operaci. MES PHARIS nedovolí přihlášení na operaci, na kterou nebyla obsluha proškolena.

Uživatelské rozhraní operátorského terminálu je navrženo s maximální jednoduchostí a zahrnuje pouze základní elementární funkce potřebné pro operátory. Optimální návrh rozhraní terminálu zajišťuje maximální možné zkrácení režijních časů pro práci se systémem. Od obsluhy terminálu není vyžadována znalost práce na PC. Uživatelské rozhraní operátorského terminálu Vám snadno upravíme „na míru“. Operátorské terminály jsou umísťovány ke každému fyzickému stanovišti (vstřikovací lis) nebo výrobnímu stanovišti (skupina vstřikovacích lisů). Terminál může být běžné kancelářské PC, mini PC nebo průmyslové PC s různou úrovní krytí (odolnost proti prachu, stříkající vodě, …). Oblíbeným řešením je využití průmyslových terminálů dotykovými obrazovkami. na začátek

Odvádění výroby přímo u vstřikolisů, identifikace RFID nebo čárový kód

Odvod práce na operátorském terminálu plně nahrazuje manuální vyplňování tištěných formulářů, při kterém dochází k chybovosti, časovým prodlevám a také je hodnoty z formulářů nutné dále přepisovat do ERP systému.

Odvod práce přes operátorské terminály vede k úplnému nahrazení osob zodpovědných za vykazování a odpadá veškeré ruční přepisování odvodů do nadřazeného systému.

Obsluha vstřikolisu má na terminálu MES PHARIS možnost snadného odvádění výroby, včetně neshodné výroby, popř. výběru typu neshody. Počet odvedených kusů je automaticky kontrolován s počtem cyklů stroje.

Výhodou odvádění výroby na terminálu je automatický on-line přenos odvedené práce do ERP systému, včetně skutečné spotřeby materiálu (granulátu) a obalových jednotek. Ke každému odvodu práce se rovněž ukládá identifikace obsluhy, která odvod provedla.V MES PHARIS je rovněž možný operativní tisk štítků přímo u vstřikolisů, které jsou evidovány.

Možným faktorem pro zefektivnění výrobního procesu a zajištění minimalizace chyb způsobených lidskou obsluhou je zavedení technologie RFID (radiofrekvenční identifikace) nebo technologie čárového kódu.

Operátorské terminály jsou vybaveny čtečkami RFID nebo čárových kódů, popř. také tiskárnou štítků.

Čtečky RFID nebo čárového kódu je možné připojit terminálům umístěným u výrobního stanoviště, popř. je možné použití PDA se čtečkou, za současného využití WiFi připojení.

Oblasti využití automatické identifikace v lisovnách plastů:

• Přihlášení obsluhy k terminálu.
• Identifikace obalových jednotek.
• Identifikace použité formy.
• Identifikace typů neshodné výroby.
• Identifikace tištěné dokumentace.

Pro identifikaci obsluhy je možné využití stávajícíh RFID identifikačních karet docházkového systému. Společnost UNIS, a.s. je rovněž autorem Docházkového systému IWA. Integrace dat výrobního a docházkového systému poskytuje podklady pro hodnocení zaměstnanců a současně nabízí možnost využití dat pro sloučené ukazatele, např. porovnání času příchodu do zaměstnání s časem přihlášení operátora na pracoviště a další.

Komunikace ze vstřikovacími lisy, sběr dat, nahrávání výrobních programů

Přímé propojení výrobního systému PHARIS^® a vstřikovacích lisů je závislé na typu komunikace, kterou podporuje konkrétní vstřikolis (Arburg, Krauss-Maffei, Demag, Battenfeld, Engel...).

Příklady připojení vstřikovacích lisů:

• Připojení na stávající řídicí systém zařízení.
• Připojení přes protokol zařízení, nejběžnějším komunikačním standardem v případě vstřikolisů je protokol Euromap 63.
• Připojení přes proprietární protokol výrobce vstřikovacího lisu.
• Připojení přes svorkovnice.
• Dovybavení zařízení čidly. Libovolné zařízení jsme schopni dovybavit čidly pro snímání požadovaných veličin.

Komunikace se vstřikolisem je využívána pro sběr technologických parametrů, stavů stroje a automatické nahrávání/stahování schválených výrobních programů z/do centrální databáze pro konkrétní vstřikolis a formu do řídicího systému vstřikovacího lisu. Technologické parametry jsou ukládány do technologické databáze a následně se automaticky promítají do Elektronického záznamu o zakázce. Výrobní systém PHARIS v každém zdvihu (popř. intervalu) monitoruje hodnoty vybraných technologických parametrů (např. velikost polštáře) a porovnává, zda jsou hodnoty v toleranci, popř. zda nedošlo k nepovolené změně hodnoty parametru, popř. výkyvu kalkulované hodnoty nad povolenou mez. V případě nestandardní změny parametru výrobní systém automaticky upozorňuje zodpovědného pracovníka SMS, popř. emailem. Tato funkcionalita vede ke včasné detekci potenciálního problému a predikuje možnost rychlé a operativní reakce zainteresovaných pracovníků.

Způsob komunikace se vstřikolisy navrhujeme s ohledem na ekonomickou návratnost investice do dovybavení. V případě, že je dovybavení vstřikolisu příliš nákladné, volíme alternativní ekonomičtější způsob připojení vstřikolisu dle konkrétního typu technologie.

Možnosti využití komunikace MES PHARIS se vstřikolisy:

• Sběr technologických parametrů (velikost polštáře, teploty, tlaky, doba plastifikace, aktuální doba cyklu...).
• Nahrávání výrobních programů z/do vstřikolisů.
• Sběr stavů vstřikovacích lisů (porucha, automatický režim...).
• Sběr zdvihů (cyklů) stroje.
• Stahování a následná prezentace změnových protokolů.
• Stahování a možnost vzdáleného náhledu na aktuální printscreeny obrazovek řídicího systému vstřikolisů.

Výrobní systém PHARIS^® je rovněž otevřený pro komunikaci s okolními zařízeními (sušičky granulátu, váhy, digitální měřicí přístroje, vodní systémy chlazení lisů, …), včetně možnosti monitoringu výrobních prostor (teplota, vlhkost prostředí).

Propojení s podnikovým informačním systémem

MES PHARIS^® oboustranně komunikuje s podnikovým informačním systémem (ERP). Z podnikového systému čerpá definice technologických postupů (receptur a jejich operací), materiály, suroviny, výrobní příkazy. Opačně, tj. směrem do ERP systému předává MES PHARIS^® informace o průběhu výroby zakázky, zahájení a ukončení jednotlivých operací technologického postupu, skutečný počet shodných výlisků, skutečná spotřeba surovin, počet a typy neshod.

Společnost UNIS, a.s. má dlouhodobé zkušenosti s implementací komunikace MES PHARIS^® s rozsáhlými podnikovými informačními systémy (Navision, SAP, QI, ENTRY, KARAT, Lotus Notes, K2…). na začátek

Správa vstřikovacích forem, mobilní operátorská stanice

Správa forem výrobního systému PHARIS nabízí přehlednou evidenci vstřikovacích forem, při využití automatické on-line evidence počtu zdvihů pro konkrétní formu s vazbou na modul údržba.
Ke Správě forem je možné přistupovat dvěma způsoby:

• Plnohodnotné rozhraní ke Správě forem MES PHARIS.
• Mobilní klient PHARIS.

Funkcionality dostupné v rámci aplikace pro mobilního klienta:

• Identifikace formy.
• Manuální úprava počtu cyklů formy.
• Nulování cyklů.
• Přiřazení RFID tagu k formě.
• Přiřazení umístění formy.
• Přiřazení textových poznámek k formě.

Údržba, elektronický provozní deník

Součástí MES PHARIS^® je správa výrobních zařízení a jejich událostí. Výrobním zařízením může být libovolná technologie - vstřikovací lis, sušička granulátu, robot, CNC, nástroj, dopravník, dávkovací čerpadlo a jiné. Na každém operátorském terminálu je dostupný elektronický provozní deník. Jednotlivé stavy výrobních zařízení jsou do provozního deníku přenášeny automaticky a část je zadávána operátorem popř. servisním technikem.

Dostupné funkcionality modulu „Správy zařízení“:

• Automatická evidence počtu zdvihů a motohodin.
• Sledování využití forem a plánování jejich údržby, včasná predikce údržby.
• Servisní technik má při opravě výrobního zařízení k dispozici nástroj který mu umožní nahlédnutí do historie oprav.
• Ke každému výrobnímu zařízení mohou být připojeny souborové přílohy (návod k obsluze, servisní list, kalibrační list, technický list, fotodokumentace zařízení, schémata zapojení a další.).
• Plánování termínů údržby, kalibrací, seřízení pro každého zařízení.
• Automatické upozorňování zvoleného uživatele na plánovanou událost nebo alarm (formou email, sms, klient) v dostatečném předstihu. Tyto události jsou dále evidovány a vedeny v elektronickém provozním deníku.
• Automatické zaznamenávání stavů stroje do provozního deníku zařízení při využití napojení na výrobní zařízení (stroj v chodu, v poruše, …).

Plánování zakázek

MES PHARIS^® nabízí modul plánování, který vychází z předdefinovaných technologických postupů, u kterých je specifikovaný předpokládaný čas pro jednotlivé operace, potřebné materiály a suroviny, typy zařízení podílející se na daných operacích a profesní skupiny včetně odhadované náročnosti. Uživatel může zvolit konkrétní zařízení ze seznamu zastupujících daný typ vycházející z technologického postupu.

Systém uživateli zobrazí grafickou formou již naplánované a probíhající zakázky proložené na časové ose a kalendáři zobrazujícím milníky jednotlivých operací. Systém uživatele upozorňuje na kritická místa a umožňuje uživatelsky jednoduchou formou změnu plánu jednotlivých zakázek v grafickém rozhraní systému.

V průběhu plánování systém uživatele upozorňuje na překročení dostupných výrobních kapacit:

• Čas potřebný k dokončení zakázky (případně milníky – operace). 
• Dostupnost surovin na skladu.
• Kapacita zařízení potřebná k dokončení jednotlivých operací (Lisy, formy, montážní pracoviště, ...).

Předpokládané potřebné výrobní kapacity systém čerpá z definice technologického postupu. Modul Plánování výrobního systému MES PHARIS^® úzce spolupracuje s dostupným informacemi v podnikovém informačním systému ERP.

Průvodce výrobním procesem

Výroba na výrobním stanovišti může být různorodá. Někdy se jedná o jednoduchý úkon, který se neustále opakuje. Avšak existují také případy, kdy je nutné na jednom výrobním stanovišti provést několik po sobě navazujících operací (lisování, lakování, montáž, …) s přesně předepsaným postupem. K jednotlivým operacím je nutné sledovat parametry, které jsou sbírány automaticky ze strojů, nebo ručně za pomocí operátorů.

Díky inteligentnímu průvodci výrobním procesem je obsluha vedena krok po kroku. Tento proces výrazně zefektivňuje činnost operátora a snižuje možné procento jeho pochybení.

Jeden z příkladů může být operace vztažená ke schválení prvního dobrého kusu výroby. Parametrem této operace může být počet kusů potřebných k dosažení prvního dobrého kusu.

Během výroby postupně vzniká úplný elektronický záznam o zakázce – Electronic Batch Record (EBR), který obsahuje všechny skutečné údaje spojené s výrobou sbírané ručně nebo automaticky. Tato data jsou uchovávána jak pro následné vyhodnocení, tak i jako doklad o výrobě (např. pro zákaznické audity nebo technology).

K dokumentaci každé zakázky je možné automaticky, popř. ručně vkládat také hodnoty z laboratorních zařízení, kterými jsou váhy, měřicí přístorje, spektrofotometry a jiné, případně záznamy o vzniklých alarmech během výroby dané zakázky.

Sledování osob na pracovišti, vykazování

MES PHARIS^® zaznamenává přihlášení a odhlášení pracovníka k výrobnímu pracovišti (výrobní operaci). K jednomu výrobnímu pracovišti může být přihlášeno více uživatelů souběžně. Přihlášení probíhá pomocí osobního čárového kódu, uživatelského jména a hesla, nebo pomocí RFID čipu. Uživatel systému s patřičným oprávněním má možnost sledovat aktuálně přihlášené pracovníky na základě vybraného výrobního pracoviště, nebo může dohledat přes vybraného pracovníka na kterém výrobním pracovišti je právě přihlášený. Podrobné statistiky jsou k dispozici v modulu Klíčové výrobní ukazatele (KPI).

Oblasti využití funkce Sledování osob:

• Hodnocení přítomnosti obsluhy na pracovišti, reporting, kontrolní nástroj pro včasné zahájení a ukončení pracovní doby.
• Monitoring práce seřizovačů a servisních techniků, reporting, detailní přehled o skutečných servisních časech techniků na jednotlivých výrobních stanovištích.

Trendy technologických parametrů ze vstřikolisů

Komfortní pohled na vývoj hodnot historizovaných technologických parametrů formou grafu. Zobrazené průběhy mohou být zpracovávány, analyzovány, tisknuty nebo exportovány do CSV. K dispozici je „fullscreen“ režim zobrazení, mód reálného času a řada dalších nástrojů pro pohodlnou práci s grafy.

Technologické parametry je možné třídit do skupin a pro každého uživatele je možné předdefinovat vlastní systém záložek se skupinami technologických veličin.

Technologické obrazovky, velkoplošné obrazovky

MES PHARIS nabízí plnohodnotný nástroj na uživatelskou tvorbu technologických obrazovek. Technologické obrazovky zobrazují aktuální stavy vstřikovacích lisů formou grafické vizualizace. Informace jsou prezentovány podobně jako u SCADA systémů. Díky hierarchickému přístupu je navigace mezi jednotlivými obrazovkami velmi rychlá a pohodlná.

Systém technologických obrazovek nachází také své uplatnění na velkoplošných obrazovkách (informačních displejích) umístěných přímo v provozech (kovoobráběcí provozy, lisovny plastů, lisovny kovů, nástrojárny). Slouží k rychlému a přehlednému náhledu na výrobu, stav technologických zařízení a sledování rozpracované výroby. Barevné odlišení stavů jednotlivých strojů a grafická prezentace výrobních parametrů jsou oblíbenou formou pro přehledové znázornění výroby.

Návrh velkoplošné obrazovky obsahuje především následující prvky:

• Obrázek vstřikolisu ve zbarvení dle stavu stroje (chod, servis, porucha, automatický provoz...).
• Zbývající počet výlisků k výrobě.
• Aktuální počet výlisků.
• Identifikace přihlášeného operátora ke stroji a další.

Klíčové výrobní ukazatele

Modul „Klíčové výrobní ukazatele“ poskytuje souhrnný statistický pohled na ukončenou výrobu. Výsledky analýz lze zobrazit v grafické podobě, tabulky popř. reportu. Současně mohou být data exportována pro další použití do formátů XML a CSV.

Mezi nejčastěji používané ukazatele patří následující ukazatele:

• BGE – genealogie (rodokmen) zakázky
• OEE - hodnocení efektivity výrobních zařízení a prostojů
• Sledování personálu - hodnocení prostojů a přítomnosti na pracovišti
• Hodnocení cyklů, hodnocení historie cyklů stroje - počet, střední doba cyklu, maximální doba cyklu, minimální doba cyklu
• BTL – Kvalitativní analýza výroby - hodnocení výroby a hodnocení neshodné výroby
  

Přínosy nasazení výrobního systému PHARIS^® do výroby

• Zefektivnění výrobního procesu a optimalizace návaznosti výrobních operací od přijetí objednávky po zaskladnění finálního výrobku nebo polotovaru.
• Nahrazení předtištěných průvodních formulářů elektronickou formou.
• Možnost operativního efektivního plánování zakázek.
• Přímé napojení na vstřikovací lisy různých výrobců Engel, Arburg, KraussMaffei, Battenfeld, Demag...
• Centrální správa a automatické nahrávání výrobních programů, centrální úložiště výrobních programů lisovacích strojů.
• On-line komunikace s podnikovými informačními systémy.
• On-line detailní přehled o rozpracovaných zakázkách, přehled o ukončených operacích.
• Zjednodušení práce operátorů na jednotlivých stanovištích (papírové průvodky nahrazeny elektronickou formou). Snadné odvádění výroby přímo u lisovacích strojů.
• Možnost dohledání technologických dat včetně zodpovědných osob, podílejících se na konkrétní zakázce (šarži).
• On-line monitorování přihlášených osob na pracovišti.
• Dokladování výroby a výrobních postupů pro potřeby auditů. Automatická tvorba elektronického záznamu o zakázce (rodokmen šarže), protokoly.
• Správa proškolených úživatelů na jednotlivé výrobní operace.
• Okamžitá signalizace přerušení výroby – automatické zasílání upozornění emailem, SMS definovaným osobám.
• Automatické vedení elektronických provozních deníků, správa údržby.
• Úspora výrobních zdrojů, zejména na režijních časech operátorů a osob zodpovědných za vykazování. Rychlé a přesné odvádění výroby.
• Snadná dostupnost aktuální, schválené dokumentace na operátorském stanovišti (číselníky, výkresy, fotodokumentace, trénink, instruktážní videa…)
• Automatické upozorňování definovaných osob o blížícím se konci zakázky pro včasné zahájení přípravných prací na další zakázce (příprava materiálu, temperování nové formy).
• Přístup k serveru MES PHARIS je implementován přes tenkého klienta (Internet Explorer, Mozilla).