Zaměřte se na hlavní výstupní parametry skidů

Zaměřte se na hlavní výstupní parametry skidů

Manažeři podniků mohou získat více z koncového stavu procesu, když se zaměří na výkon komplexního zařízení, nikoli na jednotlivé komponenty.

Průmyslové závody a podniky často nakupují stroje a předem smontovaná zařízení na rámu, kterým se říká skid. (pozn. red.: Skid [kompaktní celek] je předem smontované zařízení na rámu. Zařízení na skidu se dodávají většinou tam, kde je tlak na zkrácení doby zprovoznění v místě dodání. Pro představu viz obrázek 1.) Používají je v rámci vlastní výroby, balení či logistických operací. Pro majitele, ředitele nebo vedoucího výrobního podniku je důležité, aby pořizoval zařízení, které odpovídá potřebám podniku a lze jej snadno integrovat do stávajících výrobních procesů.

Mnohokrát se stává, že při nákupu nového zařízení zabředneme do detailů ohledně jednotlivých komponent místo toho, abychom se zaměřili na požadované výstupní parametry výkonu a na hlavní technickou specifikaci. Zaměřit se na funkční požadavky, jež se týkají koncového produktu, konkrétního stroje či skidu, nikoli jednotlivých dílčích komponent, přináší nesporné výhody. 

Tento přístup umožňuje původním výrobcům zařízení (OEM – Original Equipment Manufacturer) daného stroje či skidu nabídnout nejnižší cenu, nejkratší dodací lhůty a nejvhodnější formu podpory. Pro kupující to znamená mnoho výhod, mezi něž patří například:

  • větší množství nabízejících dodavatelů
  • nižší cena
  • kratší dodací lhůta
  • rychlejší doba najetí
  • spolehlivější provoz
  • lepší forma podpory 

Specifikování požadavků ohledně hlavních výstupních parametrů, mezi které patří mj. výrobní takt stroje, rychlost procesního toku, velikost provozního tlaku, výstupní konfigurace, specifikace hotového produktu, požadavky ohledně dopadu na životní prostředí, spotřeba energie, bezpečnost, rozměrové požadavky, včetně požadavků na uživatelské rozhraní, přispěje k realizaci těchto výhod.

Pochopení toho, na co je nutno se zaměřit, pokud jde o specifikaci, instalaci, integraci a údržbu OEM strojů či skidů, včetně podrobné orientace na automatizační systémy, zcela jistě zdokonaluje každý jednotlivý krok procesu. 

Výhody spočívající v orientaci na hlavní výstupní parametry

Zaměříme-li své požadavky na hlavní výstupní parametry místo toho, abychom specifikovali, jaké komponenty má výrobce použít, dovolíme dodavatelům, aby se pohybovali v rámci komfortní zóny, což poskytuje výhody jak pro přímé dodavatele, tak i pro kupující stranu. Snad největší výhodou orientace na výstupní parametry je ta skutečnost, že si budeme moci vybírat z většího množství nabídek od více firem, což bude mít velký vliv při vzájemných vyjednáváních. Přímí dodavatelé znají podrobně svá standardní zařízení a jejich potenciál, takže jsou schopni rychle zjistit, zda splňují požadavky na výstupní parametry.  V silách každého původní výrobce je tedy předložit cenovou nabídku, která jasně potvrzuje shodu s požadavky na žádané výstupní parametry.

Tím, že se soustředíme na hlavní výstupní parametry stroje, nikoli na podrobné specifikace jednotlivých komponent, umožníme rovněž každému nabízejícímu zkonstruovat zařízení tak, jak je zvyklý, a s použitím vlastních standardních součástí a konstrukčních řešení. Tento přístup také umožňuje využít standardní ceny, které jsou obvykle osvědčené a konkurenceschopné.

Naproti tomu změny v důsledku podrobných specifikací součástí přinutí dodavatele vypracovat cenovou nabídku na míru, z níž se často vyklube jen odhad na základě zkušeností s opravným faktorem. Nejistoty, které se promítají do ceny, souvisejí se změnou technického vybavení, včetně požadované dodatečné inženýrské a technické práce, a vedou k navýšení nabízených cen a prodloužení dodací lhůty.

Stanovení podrobné specifikace užitých komponent může po dodavateli vyžadovat, aby přepracoval systém automatizace, včetně dalších velkých sestav. V nejlepším případě bude mít dodavatel pro tuto práci k dispozici vlastní interní zdroje, což mu pomůže přesně určit navýšení ceny.

Mnoho dodavatelů nebude mít k dispozici požadované interní zdroje pro tvorbu návrhů, které jsou šité na míru danému zákazníkovi. V tomto případě si dodavatel obvykle najme systémového integrátora, který pro zákazníka zajistí komplexní realizaci systémové integrace i strojírenskou firmu, jež se postará o mechanickou část zakázky.

Například místo toho, aby byly pouze uvolněny standardní výkresy pro výrobu řídicí jednotky, zašle dodavatel požadované konstrukční změny systémovému integrátorovi. Integrátor pak musí pro původního výrobce zařízení zajistit cenovou nabídku na provedení konstrukčních změn a současně je povinen vystavit objednávku. Před samotným objednáním dílů a výstavbou panelu musí dojít rovněž k revizi a schválení výkresové dokumentace. Souběžně s tím mohou probíhat obdobné činnosti na mechanické části konstrukce daného stroje.

Budeme-li mít pevně stanovené požadavky a specifikace pro jednotlivé komponenty systému, přispějeme tímto postojem ke zvýšení nákladů a k prodloužení harmonogramu celého projektu. Požadavek na provedení dodatečných konstrukčních změn, schvalovací proces a nákup upravených komponent prodlouží harmonogram výstavby díla o týdny, někdy dokonce i o měsíce. Tyto změny nejenže prodlouží harmonogram, ale dojde i ke zvýšení rizika, které se vždy v rámci velkých konstrukčních změn projeví tím, že je nutno něco přepracovat, vykonat dodatečné úpravy, s čímž souvisí zpoždění prací.

Jakmile dojde k pořízení stroje či skidu, musí být zařízení nainstalováno a uvedeno do provozu. 

Jednoduchost instalace a uvedení do provozu

Zařízení dodané na základě standardního designu původního výrobce povede k rychlejší instalaci a téměř k okamžitému uvedení do provozu. Technici výrobce OEM jsou dobře obeznámeni s automatizačním systémem i s dalšími komponentami a nemusejí přemýšlet o tom, jak komponenty dodané dle specifických požadavků zákazníka vůbec fungují. Veškeré požadované změny, jež vzniknou na místě, mohou být provedeny rychle, jelikož personál výrobce OEM zodpovědný za uvedení zařízení do provozu je dopodrobna obeznámen s jejich standardním provedením (obrázek 1).

Obrázek 1: Uvedení do provozu a spuštění zařízení (tzv. skidu) bude probíhat mnohem rychleji, pokud bude výrobci OEM povoleno použít jeho prověřené standardní konstrukční řešení. Obrázek poskytla společnost InduSoft.

 

To platí zejména v případě automatizačního systému. Specifikace přesné značky pro indukční motor střídavého proudu nebo spínač hladiny může vést ke zvýšení nákladů a k prodloužení doby nutné k realizaci, ale na druhou stranu to bude mít minimální dopad na uvedení do provozu a najíždění zařízení. Avšak specifikace zcela odlišného automatizačního systému, než jaký výrobce OEM standardně dodává, zejména pokud jde o operátorské rozhraní a řídicí jednotku, bude zaručeně téměř vždy působit velké problémy.

Asi největší dopad na výrobce OEM, kromě změny standardního automatizačního systému, budou mít tyto požadavky v oblasti softwaru. Neexistuje totiž žádný jednoduchý způsob, jak jednoduše portovat softwarové programy napsané pro regulátor jednoho dodavatele k jinému, takže většina programů musí být přepsána. To přináší chyby, na něž se přichází až během testování softwaru. Podobný sled událostí lze zaznamenat ve vztahu k softwaru operátorského rozhraní, což nevyhnutelně zpomaluje uvedení zařízení do provozu.

Specifikace výstupních parametrů namísto specifikace jednotlivých komponent poskytuje mnoho výhod, ale přesto existují oprávněné obavy, z nichž nejvýznamnější je náležitá integrace nových zařízení se stávajícími zařízeními a systémy. 

Zajištění integrace

Mnohé podniky cítí, že je zapotřebí upřesnit automatizační komponenty pro snadnou integraci se stávajícími automatizačními systémy daného podniku. V minulosti se jednalo o velmi vážný problém, protože mnoho dodavatelů automatizace používalo patentované protokoly pro komunikaci, takže integrace s automatizačními systémy jiných dodavatelů byla nesmírně obtížná.

Avšak nástup otevřených systémů tyto problémy vyřešil, poněvadž všechny moderní automatizační systémy jsou v současné době schopny vzájemně komunikovat prostřednictvím standardních sítí, především pomocí Ethernetu. Požadavky podniků se nyní mohou soustředit na definování architektury otevřeného systému, která zjednoduší integraci nových zařízení s celkovým automatizačním systémem podniku (obrázek 2).

Obrázek 2: Většina moderních řídicích jednotek a komponent operátorského rozhraní přichází s vestavěnými ethernetovými porty, což významným způsobem usnadňuje integraci do stávajících automatizačních systémů podniků. Obrázek poskytla společnost Automation Direct.

 

Pro výrobce OEM není neobvyklé zajistit propojení vlastních zařízení s ostatními stávajícími zařízeními a s podnikovým automatizačním systémem. Jedná se o požadavek, se kterým jsou výrobci OEM obeznámeni a setkávají se s ním již celá léta. V mnoha případech jsou náležitě definované diskrétní a analogové vstupní/výstupní signály dostatečné. Nicméně používání otevřených digitálních komunikačních standardů, jako je Ethernet, je často lepší způsob rozhraní, protože množství dat, která mohou být vyměněna v rámci takového spojení, je obrovské.

Z tohoto důvodu by kupující strana měla po každém OEM výrobci požadovat zajištění ethernetového spojení s každou řídicí jednotkou, s rozhraním mezi zařízením a operátorem nebo obojí. Kupující by měl rovněž specifikovat shodu s existujícím ethernetovým protokolem podniku.

Mezi běžné protokoly patří Ether-Net/IP, Modbus TCP/IP a Profinet. Všechny tyto ethernetové protokoly poskytují možnost odesílat a přijímat velké množství diskrétních, celistvých dat s pohyblivou řádovou čárkou a řetězové instrukce (data), tedy přesně to, co podnik dnes i do budoucna potřebuje pro úspěšnou integraci stroje, skidu a dalších výrobních zařízení.

Posledním dílkem komunikačního rébusu je komunikační schéma, které definuje používaný jazyk, pomocí něhož spolu různé automatizační komponenty vzájemně komunikují. Po zakoupení zařízení od výrobce OEM a po úspěšné instalaci, integraci a uvedení do chodu přichází na řadu téma údržby a technické podpory. 

Podpora ze strany výrobce OEM

Ačkoli podporovat a udržovat stroje a skidy s různými automatizačními systémy může být pro podnik složitější, je to stále uskutečnitelné, zvláště když je do toho zapojen výrobce OEM, což by měl podnik specifikovat a vyžadovat již při nákupu zařízení. Nejenže je výrobce OEM schopen instalovat a integrovat rychleji své vlastní standardní provedení stroje, je rovněž způsobilý lépe podporovat zařízení prostřednictvím záruk a servisních smluv.

Podnik by měl předem stanovit, že výrobce OEM a dodavatel automatizačního systému je povinen nabízet širokou škálu podpory, a to jak lokálně, tak i prostřednictvím vzdáleného přístupu. Tyto možnosti podpory budou snadněji nabízeny za nižší cenu v rámci standardního provedení výrobce OEM a mohou zahrnovat:

  • záruku od výrobce OEM
  • vzdálený přístup od výrobce OEM
  • smlouvu o poskytování podpory ze strany výrobce OEM
  • podporu ze strany dodavatele automatizačního systému 

Jakmile je zařízení od výrobce OEM přijato do podniku, je důležité, aby byl zajištěn vzdálený přístup. On-site podpora zdarma během prvního roku provozu je běžnou praxí, kdy se na zařízení vztahuje záruka, a mnozí výrobci nyní nabízejí následnou celoživotní podporu zdarma nebo za pár korun prostřednictvím vzdáleného přístupu.

S patřičně zavedeným vzdáleným přístupem lze téměř všechny problémy vyřešit rychle a bezodkladně a s dnešními řídicími systémy by vzdálený přístup neměl být doplňkovou možností, nýbrž by měl být zabudován do řídicího systému (obrázek 3).

Výrobci OEM začali do svých zařízení instalovat modemy před více než 20 lety, aby získali vzdálený přístup k programu řídicí jednotky. Za ta léta se úroveň vzdáleného přístupu výrazně zlepšila díky otevřeným standardům, jako je Ethernet, a prostřednictvím internetu. Ať už je vzdálený přístup k místní síti realizován prostřednictvím sítě VPN, či programu po internetu, požadavek na zajištění vzdáleného přístupu by měl být výrobci OEM předem jasně specifikován.

Přestože podnik a výrobce OEM budou hlavními zdroji podpory pro mnoho položek zařízení, dodavatelé automatizace a dalších komponent hrají často svou nezastupitelnou roli. V některých případech bude personál podniku schopen vyhledat problémová místa u konkrétní součásti. V těchto případech často ten nejrychlejší způsob, jak vyřešit daný problém, je napřímo kontaktovat dodavatele.

Někteří dodavatelé nabízejí bezplatnou či nenákladnou podporu, zatímco jiní si za tyto služby nechají patřičně zaplatit, než poskytnou jakoukoli asistenci. U složitých součástí, jako je operátorské rozhraní či hardwarové a softwarové vybavení řídicí jednotky, by nákupní oddělení podniku mělo oslovit výrobce OEM s dotazem, se kterými dodavateli automatizačních systémů spolupracují, a předem si ověřit možnost podpory nabízené těmito dodavateli. Tyto informace pak mohou být použity pro vytvoření kvalifikovaného úsudku před samotným nákupem zařízení.

Při nákupu nových strojů a skidů je často nejvhodnější specifikovat pouze výstupní parametry výkonu. Specifikace, která sahá za tuto hranici, zejména pokud jde o podrobnější požadavky na jednotlivé komponenty, často způsobuje problémy, co se týče dodatečných nákladů, termínů dodání, uvedení do provozu a následné podpory na stavbě. Tyto problémy negativně ovlivňují výrobce OEM a potažmo i kupujícího.  

Cindy Greenová je průmyslová inženýrka ve společnosti AutomationDirect a v rámci své pozice poskytuje zákazníkům podporu pro různé skupiny výrobků. Je držitelka magisterského titulu v oboru systémového inženýrství v průmyslu, který získala na univerzitě v Pittsburghu; titul bakalář v oboru průmyslového inženýrství si odnesla z univerzity v Tennessee a v oblasti průmyslové výroby má za sebou více než 10 let zkušeností.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz