今日の競争の激しい製造業界では、どの工場も設備を最大限に活用することを目指しています。生産効率の重要な尺度の 1 つは、計画された稼働時間中に機械がどの程度パフォーマンスを発揮するかを追跡する総合設備効率 (OEE) です。多くの工場は、計画外のダウンタイム、生産速度の遅さ、品質の問題により、低い OEE に悩まされています。幸いなことに、シーメンスの HMI (ヒューマン マシン インターフェース) と SCADA (監視制御およびデータ収集) システムの組み合わせは、強力なソリューションを提供します。この実際の事例-では、鉄鋼製造工場が Siemens HMI を使用して生産ラインを変革し、OEE を大幅に向上させた方法を示しています。
OEE とシーメンス HMI の役割の概要
ケーススタディに入る前に、OEE と Siemens HMI が何をするのかを明確にしましょう。 OEE は、可用性 (計画どおりにマシンが稼働する頻度)、パフォーマンス (最大能力と比較してマシンがどのくらい速く稼働するか)、および品質 (良質な製品がどれだけ製造されるか) の 3 つの要素を使用して計算されます。高い OEE スコア (85% 以上) は、生産ラインが効率的に稼働していることを意味しますが、スマート ツールがなければ、ほとんどの工場では 60 ～ 70% に達するだけです。
シーメンス HMI は、オペレーターと機械の間の「橋渡し」として機能します。リアルタイムの生産データ、マシンのステータス、アラートを表示するユーザーフレンドリーな画面を提供します。{{1}わかりにくいボタンやメーターを備えた昔ながらのコントロール パネルとは異なり、Siemens HMI は操作を簡素化し、重要な情報に簡単にアクセスできるようにします。 SCADA と組み合わせると、生産ライン全体からデータを収集して分析し、管理者が十分な情報に基づいて OEE を改善するための意思決定を行えるようにします。この統合は、シーメンス HMI にとって生産ラインの OEE 改善の鍵となります。
実際の-ケーススタディ: シーメンス HMI を使用した鋼スリッター ラインの変革
工場の挑戦
航空宇宙および防衛用の特殊鋼の大手メーカーである ATI マテリアルズは、1995 年製の鋼材スリッティング マシンで大きな問題に直面しました。古い制御システムには 3 つの大きな問題がありました。1 つは修理が難しい旧式のハードウェア、複雑な操作パネルで作業が遅くなる、そしてスリッティング中の張力制御が不十分であるということです。これらの問題により、頻繁な計画外のダウンタイム、低い生産速度、一貫性のない製品品質が発生しました。この工場の OEE スコアはわずか 52% であり、業界標準をはるかに下回っていました。彼らは、生産を長時間中断することなくシステムを最新化できるソリューションを必要としていました。
ソリューション: Siemens HMI と SCADA の統合
この工場は、電子ドライブおよび制御 (EDC) と提携して、シーメンス HMI およびその他のシーメンスのテクノロジーを使用してシステムをアップグレードしました。ソリューションの核心は、古いコントロール パネルを Siemens S7-1500 PLC および 6RA80 DC ドライブと組み合わせた Siemens HMI コンフォート パネルに置き換えることでした。また、チームはシーメンスの HMI を SCADA システムと統合して、リアルタイムでデータを収集および分析しました。
重要なアップグレードの 1 つは、Siemens HMI の直感的なインターフェイスでした。何百ものわかりにくいボタンが、機械のステータス、張力レベル、生産速度を示す明確な視覚的ディスプレイに置き換えられました。パネルのユーザーフレンドリーな設計のおかげで、オペレーターは設定を迅速に調整し、アラートに対応することができました。- OEE 向けの Siemens HMI SCADA 統合により、工場は 1 つの中央システムでダウンタイムの原因、生産率、品質問題を追跡できるようになりました。
結果: OEE の劇的な改善
アップグレードは 4 日以内に完了し、生産損失を最小限に抑えました。その結果は印象的で、工場のスループット (1 時間あたりに処理される鋼材の量) が 67% 増加しました。 Siemens HMI がマシンの潜在的な問題に関するアラートをリアルタイムに送信し、メンテナンス チームがシャットダウンを引き起こす前に問題を修正できるようになったことで、計画外のダウンタイムが 40% 減少しました。{4}新しいシステムによる一貫した張力制御により、製品の品質も向上し、無駄が 18% 削減されました。
最も重要なのは、工場の OEE スコアが 52% から 78% に跳ね上がりました-。26% 増加しました。この改善により、利益が増加し、競争力が強化されました。工場長は、「シーメンスの HMI により、当社の業務の透明性が高まりました。オペレーターの作業が速くなり、データに基づいた意思決定を行って、ラインの円滑な稼働を維持できるようになりました。」と述べています。-
OEE の最適化を促進する Siemens HMI の主要な機能
このケーススタディの成功は、OEE の問題点をターゲットにしたシーメンス HMI の特定の機能によってもたらされました。最も影響力のあるものは次のとおりです。
リアルタイムのデータ視覚化-
Siemens HMI は、{0}機械の可用性、生産速度、欠陥率などの重要な OEE 指標-を、読みやすいダッシュボードに表示します。--オペレーターとマネージャーはレポートを待つ必要はありません。彼らは問題が発生したときにそれを確認できます。たとえば、鉄鋼工場では、OEE の視覚化にシーメンスの HMI WinCC を使用して、機械の稼働時間、アイドル時間、または停止時間を追跡しました。この可視性により、アイドル時間を 25% 削減することができました。
標準化された直感的なインターフェイス
古い制御システムでは、マシンごとにインターフェイスが異なるため、多くの場合、広範なトレーニングが必要になります。シーメンス HMI は生産ライン全体で標準化された設計を使用しており、新しいオペレーターのトレーニング時間を短縮します。コンフォート パネルのタッチスクリーンとわかりやすいアイコンにより、経験の浅いスタッフでも簡単に使用できます。この標準化により、OEE 低下の主な原因である人的エラーも削減されます。
プロアクティブなアラーム管理
Siemens HMI は、機械の障害、材料レベルの低下、または品質の逸脱について即時にアラートを送信します。アラートには問題の解決方法に関する明確な指示が含まれるため、オペレーターはトラブルシューティングに時間を無駄にすることがありません。鉄鋼工場では、この機能により問題解決にかかる時間が平均 30 分から 10 分に短縮されました。ダウンタイムを削減するためのこの Siemens HMI アラーム管理は、OEE にとって大きな変革をもたらします。-
シームレスなSCADA統合
Siemens HMI は SCADA システムとスムーズに連携して、複数のマシンからデータを収集します。この一元化されたデータは、管理者が単一のマシンだけでなく、生産ライン全体のボトルネックを特定するのに役立ちます。たとえば、1 台のマシンの速度が遅いためにライン全体が滞っている場合、SCADA システム (Siemens HMI と組み合わせたもの) がそれにフラグを立てて、管理者がスケジュールを調整したり、問題を修正したりできるようにします。
これを生産ラインに適用する方法
鉄鋼工場の成功は特別なものではありません。 -食品、電子部品、自動車部品のいずれを製造しているかにかかわらず、あらゆる製造工場-は Siemens HMI を使用して OEE を向上できます。現在の OEE スコアを評価し、非効率の最大の原因 (ダウンタイム、速度の遅さ、または欠陥) を特定することから始めます。次に、シーメンスのパートナーと協力して、ニーズに合わせた HMI および SCADA ソリューションを設計します。製造効率を高めるための Siemens HMI 快適パネルは、小規模から中規模のラインにとって優れた出発点となります。-
OEE の最適化は継続的なプロセスであることを忘れないでください。 Siemens HMI は問題を解決するだけではなく、-業務を継続的に改善するためのデータを提供します。時間が経つにつれて、データを使用してメンテナンスの必要性を予測し、生産スケジュールを最適化し、スタッフのトレーニングを改善することができます。
結論
この実際のケーススタディは、Siemens HMI と SCADA システムが OEE を向上させる強力なツールであることを証明しています。{0}} Siemens HMI は、リアルタイムの可視性、直感的な操作、プロアクティブなアラートを提供することで、工場の非効率性を生産性に変えるのに役立ちます。{2}}鉄鋼工場の OEE が 26% 増加したことは、古い生産ラインでも適切な技術を使えば変革できることを示しています。
工場が OEE の低さに悩んでいる場合、Siemens HMI が解決策となる可能性があります。これはハードウェアをアップグレードするだけではなく、-運用をよりスマートに、より高速に、より信頼性を高めることが重要です。今すぐシーメンス HMI に投資し、生産ラインの可能性を最大限に引き出してください。
