Производство целлюлозно-бумажной продукции представляет собой непрерывный процесс. Это значит, что бумагоделательная машина работает круглосуточно в течение длительного времени. Поэтому любой простой машин влечет за собой существенные производственные потери. Чтобы эти потери минимизировать, техническое обслуживание и ремонтные работы требуется проводить в периоды плановых остановов или, по возможности, на работающем оборудовании (в соответствии с правилами охраны труда и промышленной безопасности). Целесообразно также иметь резервные производственные ветки и резервное оборудование, которые должны поддерживаться в нормативном состоянии и быть готовыми к запуску в случае аварийного останова основной технологической линии. Для совершенствования производства необходимы объективные данные о модернизации оборудования, а в некоторых случаях и о целесообразности его полной замены. Пока чаще всего решение принимается на основании здравого смысла или просто интуитивно.
Таким образом, необходимо не только оптимально использовать оборудование, но и повышать эффективность его использования за счет снижения его простоев.
Для оценки эффективности оборудования принято считать достаточно современной и комплексной методику OEE (Overall Equipment Efficiency – общая эффективность оборудования) [1].
Показатель ОЕЕ применяется для количественной оценки эффективности использования оборудования. Данный показатель складывается из произведения следующих составляющих:
ОЕЕ = Доступность × Производительность × Качество,
где Доступность – это результат измерения времени готовности машины к работе:
Потерями по данному показателю могут быть отказ оборудования (и, соответственно, ремонтные работы), простой оборудования из-за отсутствия сырья, ожидания персонала, техническое обслуживание (плановое и внеплановое).
Производительность – результат пропускной способности оборудования (сравнение фактической скорости машины с идеальной теоретической).
,
где Идеальная скорость – теоретическая скорость производственной линии в идеальных условиях.
Примером потерь по данному показателю является сниженная скорость из-за неудовлетворительного состояния оборудования, некачественного сырья и т.д.
Качество – результат измерения материальных потерь:
Примерами потерь по данному показателю могут быть брак продукции, обрывы, излишние обрезы при производстве гофропродукции [2, 4].
Как же оценить по данному показателю эффективность использования оборудования применительно к целлюлозно-бумажной отрасли?
Работоспособность оборудования определяется по заданным параметрам, указанным в табл. 1, которые характеризуются соответствующими показателями.
Очевидно, что параметры время работы, скорость и качество продукта соответствуют трём составляющим методики ОЕЕ. Но из-за специфики отрасли целлюлозно-бумажной промышленности следует сделать вывод о целесообразности включения еще двух параметров: ритмичность и восстановление работоспособности [3].
Теперь остановимся подробней на характеризующих их показателях. Каждый показатель непосредственно характеризует конкретный процесс обеспечения работоспособности оборудования. Предлагается эти процессы разделить на 4 основные группы:
- операции на работающем оборудовании;
- работы в плановый останов;
- восстановление работоспособности в аварийный останов;
- восстановление фонда резервного оборудования;
В табл. 2 представлена связь этих процессов с характеризующими их показателями.
Таблица 1
Показатели обеспечения работоспособности оборудования в соответствии с заданными параметрами
Требования (параметры) |
Показатели |
Время работы оборудования |
Время эксплуатации |
Время плановых простоев |
|
Время внеплановых простоев |
|
Ритмичность |
Потери при отклонении от производственного цикла |
Скорость |
Потери в скорости по техническим причинам |
Качество продукта |
Потери от брака по техническим причинам |
Восстановление работоспособности |
Время восстановления работоспособности в случае внепланового останова |
Таблица 2
Обеспечение работоспособности оборудования
Процессы обеспечения работоспособности |
Показатели |
Операции на работающем оборудовании:
|
Отклонения в работе на начало периода; Выявлено отклонений Устранено отклонений Отклонения в работе на конец периода |
Работы в плановый останов:
|
План-факт по длительности План-факт по работам Причины отклонений Невыполненные критичные работы |
Восстановление работоспособности в аварийный останов:
|
Время восстановления работоспособности Причины отклонений Невыполненные критичные работы |
Восстановление фонда резервного оборудования:
|
Готовность резервного оборудования в процентах по группам Отклонения резервного фонда по критичным позициям |
Таблица 3
Структура справки обеспечения работоспособности оборудования
Комплекс показателей |
Группа показателей |
Потери времени |
Простои (включая холостые ходы) |
Состояние оборудования |
Установленное оборудование |
Резерв |
|
Выполнение работ |
Плановый останов |
Текущие работы |
Таблица 4
Структура отчёта по простоям оборудования
Причина |
Время простоя |
Служба |
Наименование причины |
Фактическое время простоя |
Наименование ответственной службы |
Показатели, как уже было отмечено, складываются из методики анализа ОЕЕ и показателей, характерных именно для данной отрасли [5].
Как же применить методику ОЕЕ, адаптированную в ходе исследования к специфике целлюлозно-бумажного производства?
Система показателей обеспечения работоспособности оборудования транспонирована в конкретный инструмент управления. Для принятия решений необходимые данные формализуются в виде справки. Структура справки представлена в табл. 3.
Рассмотрим комплекс показателей и соответствующие им группы показателей:
1. Потери времени из-за простоев, включая работу оборудования без выпуска продукции.
2. Состояние рабочего оборудования.
3. Состояние резервного оборудования.
4. Выполнение работ в плановый останов.
5. Выполнение текущих работ.
Для эффективного управления процессами обеспечения работоспособности оборудования руководитель получает информацию с подробными расшифровками.
По первой группе показателей руководителю формируется отчет по простоям оборудования (табл. 4) за определенный период.
Для оценки состояния рабочего оборудования руководству предоставляются сведения о неустранённых дефектах (табл. 5). Причинами неустраненных дефектов могут быть отсутствие комплектующих, время на их приобретение и транспортировку, время на изготовление необходимых узлов, отсутствие или низкая квалификация специалистов, отсутствие технологической документации по выполнению ремонтных работ и некоторые другие причины.
Таблица 5
Структура отчета о неустранённых дефектах
Позиция оборудования |
Дефект |
Наименование, шифр оборудования |
Описание дефекта |
По третьей группе показателей готовится информация о состоянии резервного оборудования (табл. 6).
Под статусом резервного оборудования понимается возможность использования его (степень готовности) при замене основного оборудования.
По четвёртой группе показателей формируется подробный план-отчёт по работам в плановый останов (табл. 7).
И, наконец, по пятой группе показателей руководству предоставляется план-отчёт по выполнению текущих работ (табл. 8).
Немаловажным вопросом является проблема получения объективной информации, на основании которой и рассчитывается показатель эффективности работы оборудования.
Методика анализа эффективности работы оборудования предусматривает использование данных, получаемых от других автоматизированных систем, функционирующих на предприятии. В частности, производительность оборудования, простои из-за неисправности и некоторые другие данные могут быть получены от SCADA-систем. Надо отметить, что эти данные будут наиболее достоверными и могут сниматься с любой периодичностью, поскольку процесс получения этих данных не зависит от человеческого фактора [4].
Другим источником данных являются системы управления производственными процессами (MES-системы). В этом случае используются календарные планы проведения плановых профилактических работ, подготовки оборудования. Здесь же формируются отчеты о сроках реально проведенных работ (план/факт). MES-система позволяет также получить данные о производительности оборудования, проценте выпуска качественной продукции.
Наконец, целый ряд данных можно получать из ERP-систем. В частности, перспективные планы проведения модификации оборудования, перехода на новую продукцию, мероприятия по повышению качества и многое другое.
Фактически методика оценки эффективности оборудования базируется на едином информационном пространстве предприятия, где необходимые данные собираются автоматически и посредством ручного ввода из всех функционирующих автоматизированных систем предприятия. Полученные при этом интегральный показатель эффективности и выявленные потери позволяют выработать мероприятия по эффективному использованию оборудования, поддержанию его в рабочем состоянии, планирования ремонта и модернизации, вплоть до обоснованной замены устаревшего оборудования.
Таблица 6
Структура отчета о состоянии резервного оборудования
Основное оборудование |
Резервное оборудование |
Статус |
Наименование, шифр основного оборудования |
Наименование, шифр резервного оборудования |
Статус резервного оборудования |
Таблица 7
Структура плана-отчёта по работам в плановый останов
Работа |
Исполнитель |
Время |
Материалы |
Наименование работы |
Наименование службы-исполнителя |
Плановое и фактическое время выполнения работы |
Наименование и количество использованных материалов |
Таблица 8
Структура плана-отчёта по выполнению текущих работ
Работа |
Служба |
Исполнитель |
Время |
Статус |
Наименование работы |
Наименование ответственной службы |
Наименование службы-исполнителя |
Плановое и фактическое время выполнения работы |
Статус работы |
В группе предприятий Пермского целлюлозно-бумажного комбината внедрена система повышения эффективности использования оборудования, основанная на методике ОЕЕ и показателях, характерных для отрасли. Это позволяет оперативно получать информацию о состоянии всего технологического комплекса и отдельных его участков, выявлять причины изменений и принимать управленческие решения по устранению ненормативного состояния и использования оборудования.