Zarządzanie wydajnością aktywów

1 kwietnia 2008

UR i produkcja na jednym ekranie – poszukiwanie kompromisu między wykorzystaniem i dostępnością zasobów

Koncepcja optymalizacji wykorzystania aktywów staje się coraz atrakcyjniejsza dla przedsiębiorstw, które muszą skutecznie godzić często sprzeczne interesy. – W pozy- cji „aktywa” zbiegają się rozmaite interesy – uważa Alison Smith, analityk firmy badawczej AMR Research. – Niestety w wielu przedsiębiorstwach aktywa traktuje się jedynie jako znaczące koszty, choć w rzeczywistości są to wyróżniki przewagi konkurencyjnej i przyczyniają się do generowania zysku.

Raport Aberdeen Group z września 2007 r. wykazuje, że przedsiębiorstwa osiągają najlepszą wydajność nie tylko dzięki zastosowanym technikom, ale także sposobowi ich integracji

Konflikt między działami przedsiębiorstwa, których pracownicy mają na co dzień styczność z maszynami i urządzeniami, zazwyczaj objawia się odmiennym podejściem do przeznaczenia aktywów. – Przede wszystkim chodzi o sposób mierzenia wydajności – mówi Peter G. Martin, dyrektor strategiczny w firmie Invensys. – Za wydajność zakładu produkcyjnego odpowiadają głównie działy produkcji oraz utrzymania ruchu. Miarą wydajności dla pierwszego z wymienionych jest maksymalne wykorzystanie aktywów, dla drugiego – ich dostępność.

Omawiany problem niektórzy specjaliści określają mianem dysfunkcji organizacji ze sztywnym podziałem funkcjonalnym. Jednym z nich jest Mike Brooks, technolog rafinacji w przedsiębiorstwie Chevron. – Oceniając organizację naszych rafinerii, stwierdziliśmy, że potrzebujemy zmian. W przyszłości różne działy powinny znaleźć wspólny język.

Jak wyjaśnia Bharat Nair, wiceprezes i dyrektor badawczy ds. światowego rynku rozwiązań dla produkcji w firmie analitycznej Aberdeen Group, koncepcja zarządzania wydajnością aktywów (Asset Performance Management – APM) polega na poszukiwaniu kompromisu między wykorzystaniem i dostępnością zasobów. – Najlepszą zachętą dla inwestorów jest zdolność przedsiębiorstwa do zapewnienia optymalnej wydajności aktywów, a tym samym najwyższej ich wartości ekonomicznej.

Wyraźną różnicę między przedsiębiorstwami, które doskonale radzą sobie z zarządzaniem wydajnością aktywów, a tymi, które mają w tym zakresie sporo do zrobienia, wskazuje raport Aberdeen Group z września 2007 r.:„Firmy odnoszące największe sukcesy dwa razy częściej standaryzują miary wydajności aktywów w celu optymalizacji ich dostępności i wykorzystania w porównaniu z firmami o przeciętnych wynikach oraz dziesięć razy częściej niż najsłabsi gracze”.

– O koncepcji APM często mówi się, że odnosi się wyłącznie do zagadnień utrzymania ruchu – twierdzi Bharat Nair. – Jest to jednak wizja dość wąska. Ja postrzegam tę koncepcję szerzej.

Z opinią tą zgadza się Houghton Leroy, dyrektor badawczy w firmie doradczej ARC Advisory Group (Dedham, USA): – Zarządzanie wydajnością aktywów nie obejmuje wyłącznie działu UR, ale wychodzi poza granice funkcjonalnych komórek organizacji, przy czym miarą jego efektywności jest wskaźnik zwrotu z aktywów (Return-On-Asset – ROA).

Zdaniem Naira kluczowe jest powiązanie koncepcji APM ze wskaźnikami finansowymi: – Wiele przedsiębiorstw korzysta z systemu zarządzania aktywami przedsiębiorstwa (Enterprise Asset Management – EAM), ale nie ma on odniesienia do wskaźników biznesowych. Kiedy natomiast zaczyna się uwzględniać tło finansowe, czas na nowy etap, którym jest właśnie koncepcja APM łącząca perspektywę obszaru produkcji oraz biznesowych aspektów strategii przedsiębiorstwa.

Aby ocenić, które przedsiębiorstwa zaliczają się do liderów, specjaliści Aberdeen Group stosują cztery kluczowe wskaźniki wydajności. Dwa z nich ściśle wiążą się z aktywami materialnymi: całkowita efektywność maszyn i urządzeń (OEE) oraz efektywność aktywów. Z kolei dwa pozostałe odnoszą się do wydajności z punktu widzenia działalności biznesowej: terminowość dostaw oraz wydajność produkcji. Średnia wśród firm odnoszących największe sukcesy jest bardzo wysoka:

OEE – 89%
efektywność aktywów – 95%
terminowość dostaw – 96%
wydajność produkcji – 97%

Dojrzałość systemów UR

Coraz częstsze postrzeganie zagadnień utrzymania ruchu i zarządzania aktywami jako mających znaczenie strategiczne zbiega się z dostępnością dojrzałych informatycznych systemów zarządzania UR. – Wiele systemów automatyki wyrosło w oparciu o oprzyrządowanie. W kolejnym kroku systemy sterowania objęły przede wszystkim obszar produkcji, a nie utrzymania ruchu – mówi Peter G. Martin z Invensys. – Jeszcze do niedawna utrzymania ruchu nie wspomagały komputery, ponieważ polegało ono głównie na tym, że pracownicy działu UR czekali na awarię jakiejś maszyny. Zatem krzywa rozwoju systemów wspomagania UR jest przesunięta w czasie w stosunku do krzywej odnoszącej się do systemów produkcji.

W dziedzinie UR komputery zaczęto stosować w celu zautomatyzowania planów konserwacji prewencyjno-naprawczej oraz obsługi zleceń naprawy. Tendencja ta zaowocowała pojawieniem się systemów komputerowego wspomagania UR (Computerized Maintenance Management Systems – CMMS) w ostatniej dekadzie XX w., a nieco później systemów zarządzania aktywami przedsiębiorstwa EAM. Obecnie rozwiązania te w większym stopniu wykonują funkcje prognostyczne oraz monitoring danych dotyczących stanu maszyn i urządzeń (Condition-Based Monitoring – CBM) na podstawie danych pobieranych z systemów sterowania.

Wszystkie rozwiązania obejmuje z kolei koncepcja konserwacji ukierunkowanej na niezawodność (Reliability-Centered Maintenance – RCM). – RCM to zbiór najlepszych, sprawdzonych rozwiązań w zakresie UR, stosowanych w przedsiębiorstwach światowej klasy – uważa Houghton Leroy.

Dojrzałość technik wspomagających UR oraz postrzeganie zarządzania aktywami w kategoriach strategicznych potwierdzają więksi dostawcy infrastruktury informatycznej oraz systemów biznesowych, którzy poszerzają oferty o funkcje zarządzania UR i aktywami. Dowodem tego jest przejęcie firmy Maximo przez IBM oraz firmy Datastream przez Infor.

– Infor jest zainteresowany zamianą koncepcji EAM na APM, rozszerzając propozycję o obsługę danych z systemów sterowania – zapewnia Marty Osborn, dyrektor marketingu produktów dla przemysłu w dziale rozwiązań EAM Infora. – Chcemy przyjąć bardziej holistyczne podejście, umożliwiające użytkownikom korzystanie w większym stopniu z danych dotyczących np. przepływu czy przebiegu, dzięki którym będą mogli lepiej zarządzać zasobami zakładu przemysłowego w oparciu o dane czasu rzeczywistego dotyczące stanu maszyn i urządzeń.

Pojawiły się nowe sposoby implementowania systemu CBM/RCM czasu rzeczywistego oraz szerszego wykorzystania przez pracowników danych dotyczących aktywów. – Kluczem do sformalizowania procedur stosowanym przez firmy z grupy liderów są techniki wspierające kulturę niezawodności – zapewnia Nair, wymieniając funkcje obsługi przepływu pracy ukierunkowane na współużytkowanie historycznych danych o wydajności, a także zwiększające ich wartość funkcje inteligentnej analizy danych z obszaru produkcji (Enterprise Manufacturing Intelligence – EMI).

Doug Lawson, prezes firmy Incuity, dostawcy rozwiązań EMI, opowiada o wdrożeniu systemu monitorowania sprawności maszyn czasu rzeczywistego w urządzeniach wydobywczych globalnego przedsiębiorstwa naftowego. – Nasz klient posiada aktywa przynoszące wysoką wartość dodaną, np. instalacje odwiertów, pomp czy urządzeń obrotowych – mówi Lawson. – Te aktywa generują ogromną ilość informacji, które jednak nie są ze sobą sprzężone. A zatem systemy sterowania informują pracowników o stanie pracy urządzeń, parametrach ciśnienia czy drgań. Z kolei w systemie wspomagania UR są przechowywane dane o średnich czasach przebiegów, częściach zamiennych oraz terminach planowanych napraw. I wreszcie system ERP zawiera np. informacje o dostawcy urządzeń oraz ich gwarancji.

System Incuity EMI służy do zbierania wszystkich danych do jednej platformy prezentacji informacji, w której mogą zostać zgrupowane, podsumowane i przedstawione w odpowiednim kontekście w ramach zarządzania wydajnością aktywów.

Zagadnienia utrzymania ruchu i zarządzania aktywami coraz częściej postrzegane są jako mające strategiczne znaczenie

Notatki z historii

Inne podejście polega na zastosowaniu historianów, np. w przedsiębiorstwie Connectiv Energy (USA). Dane dotyczące obsługi maszyn i urządzeń są gromadzone w programie OSIsoft PI Historian, natomiast wykorzystanie danych z systemów sterowania do monitorowania stanu maszyn i urządzeń oraz zarządzania UR zapewnia interfejs OSIsoft RLINK.

– W programie PI Historian przeprowadzamy obliczenia dotyczące efektywności maszyn i urządzeń. Jeżeli wynik spada poniżej pewnego poziomu, zdarzenie to powoduje przesłanie za pośrednictwem interfejsu RLINK komunikatu do oprogramowania SAP w celu wygenerowania zlecenia konserwacji – wyjaśnia George Muller, kierownik IT.

Specjaliści firmy Connectiv sprzęgli PI Historian z programem Condition Monitor firmy DLL Solutions, dostawcy usług przetwarzania informacji. – Condition Monitor stanowi swego rodzaju arkusz kalkulacyjnowykonawczy, umożliwiający np. stworzenie reguły, zgodnie z którą praca pompy w określonym stanie spowoduje obliczenie liczby takich stanów i połączenia tej informacji z innymi zmiennymi odpowiadającymi zadanemu wzorcowi, a następnie wysłanie odpowiedniego komunikatu do oprogramowania SAP w celu wygenerowania zlecenia pracy – wyjaśnia George Muller.

Raport Aberdeen Group porusza nie tylko kwestię zarządzania wydajnością aktywów: „Najlepsi osiągają wysoką wydajność nie tylko dzięki zastosowaniu technik IT, ale także dzięki metodzie ich integracji”.

Na zagadnieniach integracji skupia swe działania nowa organizacja standaryzacyjna stawiająca sobie za cel harmonizację komunikacji między systemami produkcji a UR.

Mowa o inicjatywie Open O&M (Operations & Maintenance), w której biorą udział organizacje rozwijające standardy przemysłowe: MIMOSA, ISA, OPC Foundation, OAGi oraz WBF. Stawiają sobie one za cel opracowanie modelu integracji umożliwiającego ustrukturalizowanie oraz współużytkowanie danych przez systemy zarządzania produkcją i utrzymaniem ruchu, aby użytkownicy systemu jednego rodzaju mogli korzystać z danych przechowywanych przez system drugiego rodzaju.

– Open O&M uznaje, że dział produkcji oraz UR to dwa istotne obszary funkcjonalne zakładu przemysłowego, a ich kondycja w każdej minucie wpływa na wyniki przedsiębiorstwa – mówi Peter G. Martin. – W rzeczywistości nie są to nawet dwa różne obszary, ponieważ powinno się je traktować całościowo. Inicjatywa Open O&M jest o tyle ważna, że stanowi pierwszy krok w kierunku zniesienia sztywnych granic funkcjonalnych, dowodząc, że UR ma takie samo znaczenie jak produkcja i należy dążyć do zespolenia obu tych domen.

– Dzięki inicjatywie Open O&M informacja o koniecznej konserwacji na podstawie stanu maszyny będzie mogła zostać zestawiona z informacją o optymalnym terminie wyłączenia maszyny na podstawie danych o potrzebach produkcji – wyjaśnia Houghton Leroy z ARC Advisory Group.

Inicjatywa Open O&M funkcjonuje kilka lat, ale wyszukiwanie internetowe ujawnia niewiele ponad pół tysiąca odniesień do jej witryny. Alan Johnson, prezes organizacji MIMOSA, ma jednak nadzieję, że sytuacja się zmieni: – MIMOSA narodziła się z troski o zagadnienia zarządzania ryzykiem, ale zaproponowany przez nią model integracji jest przestarzały. Potrzebujemy nowego rozwiązania, wspartego standardami, a kluczową rolę w tym procesie odgrywają zainteresowane przedsiębiorstwa.

Niedawno w ramach Open O&M utworzono zespół sterujący złożony z przedstawicieli przedsiębiorstw, w którym obowiązki przewodniczącego pełni Mike Brooks z Chevronu. – Rozważając potrzeby nowej architektury informatycznej w naszym przedsiębiorstwie, uznaliśmy, że najlepszym rozwiązaniem będzie podzielenie się wiedzą z innymi podmiotami w celu wpłynięcia na dostawców, aby zapewnili odpowiednie rozwiązanie – tłumaczy Brooks. – Dostawcy zwracają uwagę przede wszystkim na funkcje ekranów i raportów, podczas gdy jest to tylko fasada skrywająca właściwy proces. To zainteresowani użytkownicy muszą zaangażować się w tworzenie standardów, aby wymóc na dostawcach tworzenie rozwiązań wspierających dany proces oraz unikać narzucania rozwiązań. Inicjatywa Open O&M zapewnia najlepszą drogę do tego celu.

– Sprawne zarządzanie konserwacją dużego agregatu sprężarkowego wymaga informacji z systemu UR, systemu laboratorium oraz systemu zapewnienia jakości – mówi Brooks o idei zarządzania wydajnością aktywów w rafinerii. – Tylko dysponując danymi ze wszystkich źródeł, można skutecznie zarządzać obszarem UR i produkcji w zakładzie przemysłowym.

Tłumaczenie: Michał Andrzejczak

Autor: Frank O. Smith, MBT USA