Aktuální vydání

celé číslo

06

2018

Systémy strojového vidění

Výrobní a montážní linky

celé číslo

Zvyšování efektivity zařízení ve farmaceutickém průmyslu

Když se nejmenovaný významný evropský výrobce léčiv rozhodl modernizovat jednu ze svých balicích linek, obrátil se na společnost Rockwell Automation. Zadáním bylo implementovat zde systém sběru dat a vyhodnocování OEE (Overall Equipment Effectiveness) tak, aby bylo možné využít aktuální provozní informace ke zlepšení efektivity celého procesu balení.
 
Když skončila morální životnost stávajícího systému řízení výroby, výrobce se rozhodl nahradit jej takovým, který umožní zlepšit nákladovou efektivitu balicí linky a doplnit funkce současného informačního systému o výpočet OEE. Výpočet koeficientů OEE (Overall Equipment Effectiveness) začíná u vypracování scénáře ideálního výkonu linky. Zdokumentuje se optimální úroveň výkonu každého prvku na vstupu balicí linky, v procesu balení a na jejím výstupu a vynásobí se optimální dobou provozu linky. Tím se vypočítá 100% výkon linky, s nímž potom mohou být poměřovány všechny metriky výkonu.
 
Zákazníkem dříve používaný systém řízení výroby, určený pouze pro přímé řízení výrobní linky, neměl možnost shromažďovat data pro pozdější analýzu trendů, potřebnou ke zlepšení efektivity a výkonu linky. Pro to, aby bylo možné sledovat efektivitu linky, je třeba získat informace o všech událostech v každém bodě balicí linky v reálném čase, ale je nutná také „vyrovnávací paměť“ mezi výrobním prostředím a systémem, kde se vyhodnocuje OEE.
 
Společnost Rockwell Automation na tomto projektu předvedla jednoduchost, s níž může svůj systém RS PMX MES (viz text v rámečku) integrovat do dosavadního systému řízení výroby tak, aby umožňoval archivovat data z výrobní linky a vyhodnocovat z nich OEE. Standardní funkce RS PMX MES splňovaly většinu požadavků zadavatele, díky čemuž nebylo třeba vyvíjet žádné speciální nástroje pro analýzu dat. Podrobná analýza surových dat získaných z linky umožnila lépe pochopit, jak balicí linka skutečně funguje a kde jsou její slabá místa.
 

OEE pomáhá určit priority při řešení závad

Systém vyhodnocování OEE umožňuje zkrátit dobu odstávky linky při poruše. RS MPX MES obsahuje předem definovaný seznam možných příčin přerušení výroby. Obsluha linky při přerušení provozu, ať krátkém nebo dlouhodobém, vybere ze seznamu odpovídající příčinu a přiřadí ji k přerušení. Systém vyhodnocování OEE je tak automaticky aktualizován, aby obsahoval nejnovější informace o provozu a efektivitě linky v reálném čase. Zkušenost ukázala, že klasifikace příčiny přerušení provozu linky obsluhou je, na rozdíl od metody, při níž se vyhodnocují data ze senzorů ve stroji, přesnější a aktuálnější.
 
Vyhodnocením záznamů lze identifikovat, které části linky nejčastěji selhávají, jaké jsou typické délky přerušení provozu a především jaké jsou příčiny prostojů. Pomocí OEE mohou být snadno vypočítány dopady každého přerušení provozu linky na celkový výstupní výkon a efektivitu, což vedení závodu umožní určit priority při plánování údržby.
 
Když jsou odstraněny příčiny vedoucí k dlouhodobým odstávkám, je na čase věnovat se i krátkým přerušením provozu. Přestože jsou kratší prostoje z hlediska vlivu na celkovou efektivitu méně závažné, problém nastane, jestliže jejich počet během pracovní směny vzrůstá. Klasifikace pomocí RS PMX MES v rámci metodiky OEE je klíčem k eliminaci poklesu efektivity z důvodu jak pravidelných krátkých přerušení provozu, tak i dlouhodobých prostojů.
 

Přínosy vyhodnocování OEE

Zavedení metriky OEE umožnilo výrobci standardizovat měření výkonu jeho balicí linky šarže po šarži a porovnat její efektivitu s jinými linkami, dokonce v mezinárodním měřítku v rámci celého koncernu. Zavedení vyhodnocování OEE zlepšilo schopnost vyrovnat se s výpadky provozu balicí linky, a přispělo tak ke zlepšení efektivity celého závodu. Díky efektivnějšímu způsobu záznamu dat z linky a jejich analýze je výrobce schopen korigovat priority údržby zařízení tak, aby to přinášelo co největší obchodní a výrobní zisk. Systém RS PMX MES od společnosti Rockwell Automation lze snadno integrovat do nynější architektury řízení a kvalita a aktuálnost výstupních dat mají pozitivní vliv na celkovou efektivitu výrobní linky.
 

Výroba začíná i končí řešením společnosti Rockwell Automation

V závodě, o němž je v článku řeč, se nevyrábějí aktivní léčivé substance, ale z nakoupených surovin se zhotovují přípravky v odpovídající lékové formě. To je ostatně ve farmacii velmi častý způsob podnikání. Počáteční stadium této výroby je vážení a dávkování a konečná etapa je balení – řídicí systémy obou kritických částí procesu dodala společnost Rockwell Automation. Ta také zajišťuje školení personálu firmy.
Obr. 1. Kontrola balení léků
Obr. 2. Farmaceutická výroba probíhá v čistých prostorech

RS PMX MES

Systém RS PMX MES je určen pro výrobce ve farmacii, kosmetickém průmyslu, při výrobě potravinových doplňků a v podobných oborech zahrnovaných pod anglické označení life sciences. Pomáhá jim zvyšovat produktivitu výroby, zkracovat dobu uvedení výrobků na trh a podporuje je při plnění požadavků regulatorních orgánů na dodržování správné výrobní praxe a dokladovatelnost výroby. RS PMX MES obsahuje tyto součásti:
  • RS PMX Warehouse MES: správa skladových zásob a sledování materiálu od příjmu až po expedici (včetně např. sledování a záznamu podmínek skladování, sledování doby exspirace a vedení potřebné dokumentace),
  • RS PMX Visual MES: sběr dat, vizualizace a vedení záznamů o výrobě,
  • RS PMX Recipe MES: správa receptur včetně archivace jejich změn a správy verzí (umožňuje k recepturám připojovat elektronické podpisy a vyhovuje 21 CFR Part 11),
  • RS PMX Schedule MES: správa výrobních objednávek a operativní plánování výroby,
  • RS PMX Dispense MES: systém pro vážení a dávkování, vyhovující požadavkům farmaceutické výroby (vyhovuje 21 CFR Part 11, usnadňuje validaci výroby, obsahuje nástroje pro identifikaci pomocí čárových kódů a množství dalších funkcí napomáhajících optimalizaci procesu vážení a dávkování),
  • RS PMX Connect MES: rozhraní pro ERP (certifikováno pro SAP), lze využít i pro jiné systémy, např. LIMS (rozhraní je napsáno v jazyce Java a využívá konektor XML),
  • RS PMX SkillTrack MES: správa lidských zdrojů, plánování školení a zkoušek,
  • RS PMX EBR MES: bezpapírové dokladování výroby (automatická tvorba dokumentace o průběhu výroby jednotlivých šarží, elektronické podpisy, ukládání dat v podobě, v níž je nelze měnit, možnost zobrazovat data na vzdálených terminálech připojených jako tenký klient, vyhovuje 21 CFR Part 11),
  • RS PMX Equipment Management MES: komplexní dohled nad prací zařízení (plánování činnosti, sledování prostojů a závad, přihlašování operátorů, archivace dat pořizovaných automaticky nebo zadávaných ručně, analytické a statistické funkce, usnadňuje validaci výroby).