Monitorowanie otoczenia pracy umożliwia producentom z branży farmaceutycznej osiąganie światowej klasy wyników OEE

RedakcjaAktualności

Producenci farmaceutyczni, dążąc do zwiększenia produktywności i zminimalizowania przestojów, często próbują przejść z produkcji seryjnej na ciągłą. Neal Welch, kierownik ds. sprzedaży produktów biomedycznych w Dziale Systemów Automatyki w Mitsubishi Electric, podkreśla wagę technologii z obszaru inteligentnego monitorowania otoczenia.

Działając w ściśle regulowanej branży, w której występuje potencjał finansowy mający na celu utrzymywanie produkcji na liniach, producenci z branży farmaceutycznej zazwyczaj doświadczają mniejszej ilości nieplanowanych przestojów niż firmy w innych branżach. Rzeczywiście, statystycznie branża farmaceutyczna może pochwalić się krótszym czasem nieplanowanych przestojów niż w przedstawiającej równie dużą wartość branży samochodowej oraz podobnie regulowanej branży spożywczej.

Dlaczego warto mierzyć efektywność?

Badania przeprowadzone w 2004 roku przez Dona Fitchetta, specjalistę ds. przestojów, wykazały nie tylko tę tendencję do dążenia do doskonałości w branży farmaceutycznej, lecz również skalę analizowania przestojów przez przedsiębiorstwa za pomocą zestandaryzowanych mierników stosowanych w sprawozdawczości. Niespodziewanie okazało się, że prawie 90% tych przedsiębiorców uważało przestoje za niezwykle lub bardzo ważne. Monitorowanie nieplanowanych przestojów to jednakże nie to samo, co zapobieganie im, a awarie podzespołów lub potencjalnie słabe punkty będące głównymi powodami przestoju mogą również wpływać na wydajność linii produkcyjnej i jakość produktów. W połączeniu z dostępnością te trzy kluczowe wskaźniki wydajności stanowią istotę pomiaru całkowitej efektywności wyposażenia (OEE), którą opisuje proste równanie:

 

OEE = dostępność x wydajność x jakość

 

Przenieśmy się szybko do teraźniejszości, a zobaczymy, że statystyki wskazują na przeciętną wartość OEE w branży farmaceutycznej na poziomie 60-70%, czyli trochę mniej niż 85% – co jest wartością ogólnie uznawaną za poziom klasy światowej. Tak więc, podczas gdy branża farmaceutyczna znajduje się w czołówce w kwestii potwierdzania i monitorowania przestojów, to wydaje się, że w kwestii maksymalizacji dostępności i zwiększania wydajności linii jest jeszcze trochę do zrobienia.

Producenci z branży farmaceutycznej doskonale wiedzą, że muszą zwiększyć dostępność urządzeń i ograniczyć nieplanowane przestoje, aby stawić czoła konkurencji na całym świecie i zmniejszać koszty. Tradycyjne techniki pomagające zapobiegać przestojom w celu zarządzania procesami konserwacyjnymi i maksymalizacji niezawodnej produkcji są jednakże drogie (np. korzystanie z zewnętrznych specjalistów w celu analizy urządzeń i interpretowania wyników złożonych algorytmów) lub wysoce subiektywne, co sprawia, że polegają na doświadczeniu własnych inżynierów, dobrze znających linie produkcyjne i potrafiących „usłyszeć” lub „wyczuć” nadciągające awarie podzespołów.

Przejście z produkcji seryjnej na produkcję ciągłą to kolejna tendencja w branży farmaceutycznej kształtująca środowisko, w którym systemy produkcyjne są jeszcze mniej tolerancyjne względem awarii lub zmienności sprzętu. Tradycyjnie lek produkuje się etapami, a po zakończeniu każdego z nich przeprowadza się testy laboratoryjne, by potwierdzić właściwości produkcyjne związku. Obecne regulacje w zakresie testów zezwalają jednakże na przeprowadzanie testów w czasie rzeczywistym w urządzeniu podczas procesu produkcji stałej, tak więc gdy proces produkcji nie zostaje zatrzymany, to niezawodność musi osiągać poziom 100%.

Rozwój wizualizacji

W ostatnich latach technologie monitorowania otoczenia stały się czymś powszechnym – otrzymujemy podzespoły, które można łatwo dołączyć do urządzeń w celu wykrywania nadchodzących problemów. Od samego początku skutkowało to nowymi możliwościami w zakresie konserwacji zapobiegawczej, zapewniając wykrywanie awaryjności podzespołów pod koniec ich okresu żywotności i możliwości ich wymiany podczas zaplanowanego przeglądu. Producenci nie będą dłużej nieświadomi nadchodzącej katastrofy, a problemy związane z ogromnymi stratami w produkcji spowodowanymi przestojem w obszarze głównych zasobów i idącymi w setki tysięcy złotych znikną, nie mówiąc już o kosztach napraw w trybie awaryjnym.

Dzisiaj możemy jednakże zajść jeszcze dalej dzięki nowym generacjom „inteligentnych” technologii, które umożliwiają nie tylko konserwację zapobiegawczą w obrębie produkcji farmaceutyków, lecz konserwację przewidującą. Kluczowe nowości w technologii czujników umożliwiają stały monitoring o wiele większej liczby parametrów urządzenia przy zmniejszonych kosztach, zarówno w stosunku do wielkich źródeł napędu, jak i mniejszych systemów.

Na przykład inteligentne monitorowanie otoczenia (Smart Conditioning Monitoring, SCM) umożliwia zintegrowane podejście do monitorowania otoczenia indywidualnych zasobów oraz całościowe podejście w zakresie monitorowania stanu zasobów w całym zakładzie. Tymi systemami SCM można sterować w sposób ciągły i można na nich polegać w zakresie uzyskanie prostego, lecz skutecznego ostrzeżenia przed wystąpieniem znacznej awarii.

„Inteligentne” możliwości systemu i czujników biorą się z połączenia lokalnych ostrzeżeń wydawanych przez urządzenia – uzyskiwanych w formie sygnalizacji świetlnej – i informacji z licznych czujników, przesyłanych w obrębie sieci zakładowej do procesorów, a następnie do pulpitów sterowniczych, komputerów osobistych lub urządzeń przenośnych w celu prowadzenia dokładnego monitoringu, zaawansowanego ostrzegania bardziej szczegółowej analizy.

Maksymalizowanie OEE

System SCM obsługuje szereg funkcji wspomagających proces konserwacji przewidującej, w tym: wykrywanie uszkodzeń łożyska, brak wyważenia, nieprawidłową zbieżność, pomiar temperatury, wykrywanie kawitacji, rozpoznawanie awarii fazy i wykrywanie częstotliwości drgań. Podłączenie wielu czynników do systemu sterowania umożliwia sterownikowi analizę ścieżek roboczych przekraczających standardy za pomocą licznych alarmów informujących o konieczności skupienia się na danym problemie.

SCM nie pomaga w zwyczajny sposób przewidywać chwili, w której kluczowy podzespół zbliża się do końca okresu użytkowania, lecz umożliwia oszacowanie terminu wymiany zanim nastąpi katastrofa w postaci awarii. Umożliwia też przedsiębiorstwom przewidywanie tendencji w produkcji, np. aspekty w zakresie utraty wyważenia linii. Pozostawione same sobie i niekontrolowane tendencje mogą spowodować przestój skutkujący koniecznością interwencji operatora i awarią o może nie katastrofalnych rozmiarach, lecz skutkującą kosztownymi i długimi przestojami.

Nawet jeżeli takie tendencje nie będą ostatecznie skutkować całkowitym przestojem, istnieje możliwość, że wpłyną na jakość produktu. Bez wdrożenia SCM w przedsiębiorstwie dowiedzą się o tym dopiero, gdy partia produktu nie przejdzie kontroli jakości z powodu usterek o charakterze krytycznym, co będzie oznaczać zmarnowanie produktu po uwzględnieniu całej wartości dodanej.

W ten sposób widzimy, że techniki w obszarze inteligentnego monitorowania otoczenia pozytywnie wpływają na wszystkie trzy wielkości równania OEE (dostępność, wydajność i jakość), pomagając producentom z branży farmaceutycznej w osiąganiu światowej klasy wyników OEE.

Umożliwienie produkcji ciągłej

SCM idzie dalej, dostarczając kluczowe narzędzie wspomagające branżę farmaceutyczną, umożliwiające przejście z produkcji seryjnej na produkcję ciągłą. To przejście do produkcji ciągłej wymaga wydłużonego czasu pracy między okresami zaplanowanej konserwacji i zależy od możliwości wiarygodnego monitorowania otoczenia roboczego.

System SCM spełnia ten wymóg, ponieważ, identyfikując rozwijający się problem w urządzeniu linii produkcyjnej, jest również w stanie dostarczyć istotnych szczegółów o specyfice i skali problemu. A zapewniając całościowe podejście względem funkcjonowania zasobów zakładu, umożliwia również wdrożenie zgodnego z modelem systemu wykrywania i identyfikacji usterek w ramach aktywnej diagnostyki awarii.

Widzimy zatem, że SCM oferuje liczne korzyści dla branży farmaceutycznej. System umożliwia niezawodny monitoring poszczególnych urządzeń i całych linii produkcyjnych za pomocą inteligentnego monitoringu w celu zapewnienia kompletnej diagnostyki urządzeń. Co więcej, oferuje łatwy montaż i intuicyjną obsługę w ramach łatwego do rozbudowy systemu. Dzięki „inteligentnemu” podejściu monitoring otoczenia można łatwo zintegrować z architekturą systemu zakładu, rozpoczynając od absolutnego minimum i odpowiednio rozbudowując system w celu zapewnienia kompleksowego rozwiązania.