OEE e fermo impianto: come ridurre l’impatto degli imprevisti sulle operation

L’OEE è un valore in percentuale che racchiude tre aspetti essenziali per la produzione manifatturiera: la disponibilità, l’efficienza e il livello di qualità di un impianto, dove:

• la disponibilità è la parte del tempo assegnato in cui l’impianto (la linea o la macchina) è realmente operativo,
• l’efficienza indica quante unità sono state realmente lavorate rispetto alle unità teoricamente lavorabili.
• la qualità è la misura di quante unità rispettano le specifiche tra tutte quelle fabbricate.

L’indicatore OEE è un elemento fondamentale di misurazione delle prestazioni di un sistema produttivo che può esprimere completamente le sue potenzialità se integrato in (o gestito da) una soluzione Manufacturing Execution System (MES). Come ricorda Giorgio Guerrini di GE Vernova, system integrator specializzato nella gestione dei sistemi informativi legati alla manifattura e all’industria, i MES sono soluzioni applicative che gestiscono in tempo reale la produzione manifatturiera, raccogliendo e integrando i dati di macchine, materiali, ordini, qualità e processi e rendendoli disponibili a tutti i livelli organizzativi. I sistemi MES migliorano l’OEE, riducendo gli sprechi, i tempi di fermo e i difetti, e aumentando la disponibilità degli impianti.

Le principali ragioni dell’investimento in MES

Investire in un sistema MES significa dotarsi di uno strumento capace di ottimizzare le performance produttive, monitorando e controllando in tempo reale ogni aspetto del processo manifatturiero.

“Tra i benefici più evidenti di un MES, troviamo sicuramente il miglioramento dell’OEE – Ricorda Guerrini – ma ne possiamo identificare altri, quali l’incremento dell’efficienza, un migliore controllo sulle operazioni e la possibilità di raccogliere dati funzionali ad analisi successive. Facendo prima una doverosa premessa sullo stato dell’arte di questi sistemi”.

“I clienti di ServiTecno, mediamente, producono qualche tipo di bene, ed erano già eccellenti nel farlo prima dell’avvento dei sistemi MES, dando disposizioni alla fabbrica per realizzare una serie di attività e di fasi, con l’obiettivo di consegnare il prodotto al cliente finale. Nel tempo il digitale si è affiancato a queste attività, prima dal punto di vista gestionale con gli ERP, poi via via in modo sempre più pervasivo. Un tempo – ricorda Mario Testino – le bolle di lavorazione erano cartacee e il sistema “manuale” ha funzionato fino a quando i margini economici lo permettevano. I sistemi MES nascono dall’idea di usare digitalizzazione e ottimizzazione per aumentare le prestazioni riducendo le aree di inefficienza”.

L’importanza del MES nella gestione moderna dell’OEE

Nella nuova impostazione, l’ordine di lavoro, ora digitale e non più cartaceo, viene preso in carico dal MES e suddiviso nelle fasi di lavorazione, che compaiono sullo schermo dell’operatore. Che deve segnalare l’inizio di lavorazione. A quel punto il MES dà un contesto e inizia il monitoraggio dei dati necessari per il calcolo dell’OEE: il sistema registra l’attività e la associa a una fase specifica della lavorazione.

In definitiva, oltre ai vantaggi della digitalizzazione noti da tempo, il MES contribuisce in modo significativo ad avere una visione più precisa dell’OEE, per esempio distinguendo fra i reali fermi macchina e le pause della lavorazione, o l’efficienza associata a ciascun prodotto lavorato, o ad un specifico lotto, e così via.

Un sistema digitale permette, come abbiamo accennato, di ottenere misurazioni e reportistica in tempo reale, sia a livello di SCADA sia con visibilità estesa da parte di tutta l’infrastruttura IT, ma anche di definire al meglio il contesto, misurare il tempo in modo più preciso e, in generale, di abilitare ulteriori KPI funzionali sia al miglioramento dell’OEE sia all’ottimizzazione generale.

Manufacturing Operation Management: il futuro della gestione degli impianti

Ma dove può spingersi la gestione di una manifattura migliorata dall’analisi e da metriche efficaci? Lo spiega Mario Testino COO di ServiTecno, introducendo il concetto di Manufacturing Operation Management (MOM), la disciplina che si occupa di gestire e ottimizzare le attività produttive di un’impresa manifatturiera.

“Il concetto stesso di MOM si basa sull’utilizzo di sistemi informativi integrati, come il MES che forniscono dati, informazioni e controllo in tempo reale su tutte le fasi del processo produttivo, dall’ordine alla consegna. In questo contesto, l’OEE diventa un indicatore strategico per valutare lo stato di salute degli asset produttivi e individuare le aree di miglioramento. Il MOM è il futuro della gestione degli impianti nell’industria manifatturiera, perché di fatto costituisce la sommatoria di tutte le attività digitali: consente di integrare e sincronizzare i processi, aumentare la trasparenza e la tracciabilità, ridurre gli sprechi e gli errori, il tutto in maniera orchestrata”.

Il sistema MES come strumento per ridurre l’impatto degli imprevisti sulle operation

Già oggi il MES può contribuire in modo significativo sulla riduzione degli impatti degli imprevisti sulle operation. Citiamo qualche esempio fra quelli raccontati da Guerrini:

• Ottenere visibilità su tutto quello che accade in stabilimento, anche nei momenti in cui il controllo da parte del personale è meno presente (nei turni di notte per esempio);
• Ricezione dell’ordine, suddivisione delle fasi e conteggio dell’esecuzione automatizzato e gestito in tempo reale
• Calcolo degli indicatori di performance, con riferimento sia a OEE in genere, sia agli standard europei come ISO 22400
• Utilizzo del Machine learning: soluzioni avanzate come Proficy CSense di GE Vernova mettono in correlazione variabili differenti, creando un ambiente di controllo che può essere usato da esperti del processo e non da analisti, per individuare correlazioni e catene di eventi non rilevabili con gli strumenti tradizionali.
• Raccolta dati da sistemi MES, SCADA e strumenti come Proficy Historian è possibile ricevere dal sistema possibili cause per problemi, difetti e imprevisti, per esempio lavorazioni con particolari condizioni di temperatura e pressione, con possibilità di intraprendere azioni correttive.

Il MES: un alleato nella lotta agli imprevisti

I sistemi MES, insomma, sono fondamentali nella gestione dell’efficienza produttiva e nella mitigazione degli imprevisti nelle operazioni manifatturiere. Attraverso l’integrazione e l’analisi in tempo reale dei dati di produzione, il MES permette non solo di aumentare OEE, ma anche di fornire una visione chiara e dettagliata delle dinamiche di produzione, evidenziando punti critici e opportunità di miglioramento.

L’investimento in un sistema MES rappresenta oggi un passo essenziale verso una gestione ottimizzata degli impianti manifatturieri, dove la capacità di rispondere efficacemente agli imprevisti diventa un fattore chiave per rimanere competitivi.

La proposta MES (Manufacturing Execution System) di GE Vernova, nota come Plant Applications, è composta da diversi moduli progettati per gestire e ottimizzare le operazioni di produzione nelle industrie manifatturiere. Alcuni dei moduli principali che possono essere inclusi nella proposta MES di GE Vernova sono:

1. Production Manager: Questo modulo fornisce funzionalità per monitorare e gestire le attività di produzione in tempo reale. Include funzionalità come la gestione degli ordini di produzione, il monitoraggio delle macchine e dei processi, la gestione della qualità e la tracciabilità dei materiali.
2. Quality Manager: Si occupa della gestione della qualità, consentendo il monitoraggio e il controllo dei processi di produzione per garantire che i prodotti soddisfino gli standard di qualità richiesti.
3. Maintenance Manager: Questo modulo si concentra sulla gestione della manutenzione degli impianti e delle attrezzature, pianificando e programmando le attività di manutenzione preventive e correttive per garantire la disponibilità ottimale delle risorse di produzione.
4. Inventory Manager: Si occupa della gestione degli stock di materie prime, semilavorati e prodotti finiti all’interno dell’impianto di produzione, consentendo una migliore pianificazione della produzione e un controllo accurato degli inventari.
5. Performance Manager: Fornisce strumenti di analisi e reporting per valutare le prestazioni dell’impianto di produzione, identificare aree di miglioramento e prendere decisioni informate per ottimizzare l’efficienza e la produttività.
6. Workflow Manager: Gestisce i flussi di lavoro e i processi operativi all’interno dell’impianto di produzione, consentendo una migliore organizzazione e coordinazione delle attività tra i dipartimenti e i team.
7. Integration Manager: Si occupa dell’integrazione dei dati provenienti da diverse fonti all’interno dell’impianto di produzione, consentendo una visione unificata e completa delle operazioni di produzione.

Questi sono solo alcuni dei moduli principali che possono essere inclusi nella proposta MES di GE Vernova. La configurazione esatta dei moduli dipende dalle esigenze specifiche del cliente e delle loro operazioni di produzione.

E prima del MES cosa c’è? La potenza del Machine Learning

Per molte aziende manifatturiere, tuttavia, la soluzione MES può essere sovradimensionata, soprattutto su territoti come quello italiano dove le piccole e medie imprese compongono gran parte del tessuto industriale: quali tecnologie, dunque, si possono applicare in questi casi per avviare il processo di miglioramento continuo?

CSense, la soluzione di Machine Learning di GE Vernova, rivoluziona il panorama industriale consentendo alle aziende di ottenere una profonda comprensione del comportamento delle macchine e degli impianti. Grazie alla sua capacità di “imparare” dai dati, CSense analizza i pattern operativi e identifica opportunità per ottimizzare i processi. Questo strumento non solo favorisce la trasformazione digitale, ma rappresenta anche il primo passo in un viaggio verso una produzione più efficiente e di alta qualità.

Attraverso algoritmi avanzati, CSense fornisce indicazioni preziose per ridurre gli sprechi, migliorare l’efficienza e aumentare la visibilità sull’intero ciclo produttivo. Le sue capacità predictive consentono di prevenire guasti imprevisti e di pianificare interventi di manutenzione in modo proattivo, riducendo i tempi di fermo e aumentando la disponibilità delle risorse.

Inoltre, CSense offre un quadro dettagliato del comportamento dell’impianto, consentendo agli operatori di prendere decisioni informate e di implementare miglioramenti mirati. Grazie a questa soluzione, le aziende possono creare un ambiente di produzione più agile, competitivo e in grado di adattarsi rapidamente alle mutevoli esigenze del mercato.

In conclusione, CSense rappresenta un pilastro fondamentale nella trasformazione digitale delle industrie, offrendo strumenti avanzati per ottimizzare i processi, migliorare la qualità e promuovere una cultura aziendale orientata all’innovazione e alla continua evoluzione.