Analiza danych w służbie jakości i produkcji

Doskonalenie i optymalizacja procesów to bez wątpienia jedno z najważniejszych wyzwań dzisiejszych przedsiębiorstw produkcyjnych. Korzystając z wieloletnich doświadczeń firmy StatSoft Polska w budowaniu przemysłowych systemów do monitorowania i analizy danych metodami statystycznymi, prezentujemy rozwiązanie, które pomoże mu sprostać.

Analiza danych w produkcji nie jest łatwym wyzwaniem. W wielu zakładach dane jakościowe są zapisywane w przeróżnych miejscach i formatach, co znacznie utrudnia analizę. Czas między wygenerowaniem danych a wynikami ich analizy jest długi, a samo zbieranie istotnych danych jest kosztownym procesem. Zmianie ulegają procesy, produkty i co za tym idzie, zapotrzebowanie na informacje. Chcemy zwrócić uwagę na pięć kluczowych właściwości Platformy SPC, które są odpowiedzią na te problemy.

Platforma SPC (Statistical Process Control) to kompleksowe rozwiązanie, które służy do monitorowania dużej ilości parametrów procesu produkcyjnego: zbierania danych, analizowania ich metodami statystycznymi oraz udostępniania wyników analiz. Platforma pozwala wyznaczać wskaźniki zdolności procesu oraz szybko wykrywać jego niestandardowe zachowanie. Dzięki temu możliwe jest sprawne zidentyfikowanie i usunięcie przyczyn problemów, ciągłe doskonalenie procesów oraz podniesienie jakości i efektywności produkcji.

Analiza danych

Wszystkie dane są zapisywane bezpośrednio w bezpiecznej i wydajnej centralnej bazie danych. Dzięki temu każdy użytkownik ma gwarancję pracy na aktualnych zasobach. Platforma SPC dostarcza szerokie możliwości analizy zgromadzonych danych, oblicza wskaźniki zdolności procesu, monitoruje przebieg procesu za pomocą kart kontrolnych. Analiza odbywa się na bieżąco, a jej rezultaty dostępne są natychmiast po wprowadzeniu danych.

Do analizowania danych i budowania modeli statystycznych w Platformie SPC wykorzystano oprogramowanie STATISTICA, wykorzystywane jako silnik analityczny w systemach dostarczanych przez StatSoft Polska. Powstałe modele są wykorzystywane między innymi przy poszukiwaniu optymalnych ustawień procesu, przewidywaniu właściwości produktów i szacowaniu ryzyka wystąpienia awarii. W zależności od potrzeb stosujemy różne metody – od prostych technik klasycznej statystyki po zaawansowane narzędzia sztucznej inteligencji.

Gromadzenie danych

Sprawne automatyczne wprowadzanie zgromadzonych danych umożliwia moduł interfejsowy ETL, który pobiera dane z maszyn i urządzeń, zewnętrznych systemów (np. ERP, LIMS, MES, SCADA), baz danych lub plików. Posiada on duże możliwości konfiguracji i adaptacji, co pozwala na pobranie danych z wielu różnych źródeł. Ponieważ często zdarza się, że nie wszystkie dane mogą zostać pobrane do systemu automatycznie, w platformie zaimplementowano także mechanizmy skutecznie ograniczające ryzyko pomyłek przy ręcznym wprowadzaniu danych. Dane z urządzeń pomiarowych podłączonych bezpośrednio do stanowiska ręcznego wprowadzania danych pobierane są automatycznie lub półautomatycznie.

Alarmowanie

Podstawą generowania ostrzeń i alarmów są wszelkie sygnały świadczące o rozregulowaniu procesu, przekroczeniu granic ostrzegawczych, wystąpieniu określonego trendu. Dzięki temu, że podstawowe analizy są wykonywane natychmiast po pojawieniu się danych, mamy możliwość szybkiego i skutecznego reagowania. Alarmy mogą być wysyłane e-mailem lub SMS-em, mogą mieć również postać ostrzeżeń wyświetlanych podczas wprowadzania danych lub na pulpitach menedżerskich.

Udostępnianie wyników analiz

Najwygodniejszy dostęp do danych uzyskamy poprzez portal intranetowy. Umożliwia on przeglądanie danych na różnych poziomach szczegółowości w prosty, intuicyjny sposób. Dostęp do poszczególnych komponentów systemu może być ograniczony ze względu na typ i rolę użytkownika. Funkcjonalnym sposobem monitorowania są pulpity menedżerskie, które poprzez różnobarwne wskaźniki prezentują stan procesów produkcyjnych.

Elastyczność

To niezwykle istotna cecha platformy, która pozwala wykorzystywać ją w fabrykach o różnorodnej strukturze i specyfice procesów, a także dostosowywać się do zmian – przebieg procesów, specyfikacje, produkty, receptury, maszyny nie są ustalone raz na zawsze.

Elastyczność zapewnia moduł zarządzania metadanymi, który służy do konfiguracji Platformy SPC i określania sposobu przeprowadzania analiz. W tym module definiuje się między innymi: linie produkcyjne, maszyny, stanowiska pomiarowe, mierzone parametry, produkty, urządzenia pomiarowe granice specyfikacji dla każdej pary produkt-parametr, użytkowników i ich uprawnienia, listy przyczyn i działań.

Duże możliwości konfiguracji Platformy SPC sprawiają, że można ją sprawnie wdrożyć i szybko osiągnąć płynące z tego korzyści:

  • skrócenie czasu wykonywania pomiarów,
  • zwiększenie pewności i wiarygodności danych,
  • automatyzacja rutynowych działań (np. wprowadzanie danych, przygotowywanie raportów) i ograniczenie ich kosztów,
  • natychmiastowa wiedza o sytuacjach alarmowych,
  • identyfikacja „wąskich gardeł”,
  • obniżenie kosztów złej jakości,
  • zwiększenie efektywności produkcji,
  • spełnienie wymagań normy ISO/TS 16949 i ograniczenie kosztów z tym związanych,
  • usprawnienie zarządzania sprzętem pomiarowym.

Autor: Krzysztof Banaś, StatSoft Polska