Danh mục bài viết
Trong bối cảnh chuyển đổi số đang trở thành xu hướng tất yếu của ngành sản xuất, việc đo lường và tối ưu hiệu suất thiết bị (OEE – Overall Equipment Effectiveness) đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và giảm thiểu lãng phí.
Được sự tin tưởng từ nhà máy MURATA, TESFA đã triển khai dự án thử nghiệm (Demo) hệ thống giám sát hiệu suất thiết bị OEE nhằm đánh giá tính khả thi của giải pháp trong điều kiện hạ tầng hiện hữu.
Do hệ thống điều khiển sử dụng PLC đời cũ với giới hạn về truyền thông, dự án tập trung vào việc xây dựng mô hình giám sát khả thi, đồng thời đề xuất các phương án kỹ thuật phù hợp để thu thập dữ liệu.
Thông qua dự án demo, TESFA đã xây dựng thành công một hệ thống giám sát OEE trên nền tảng SCADA, cho phép thu thập, xử lý và hiển thị dữ liệu vận hành, làm cơ sở cho việc triển khai thực tế trong tương lai.
Bài toán thực tế tại nhà máy MURATA
Qua quá trình khảo sát hiện trạng, TESFA ghi nhận nhiều thách thức thường gặp tại các nhà máy đang vận hành hệ thống điều khiển đời cũ.
Hạn chế về hạ tầng truyền thông
Hệ thống PLC hiện tại chỉ được trang bị một cổng truyền thông chính và đang được sử dụng để kết nối với HMI phục vụ vận hành. Điều này khiến việc bổ sung hệ thống SCADA để thu thập dữ liệu gặp nhiều khó khăn do không thể kết nối đồng thời nhiều thiết bị.
Hạn chế trong thu thập dữ liệu
Các thông tin vận hành như sản lượng, trạng thái máy hay thời gian dừng máy vẫn được ghi nhận thủ công. Dữ liệu phân tán tại nhiều nguồn khác nhau, gây khó khăn trong việc tổng hợp, phân tích và đánh giá hiệu suất sản xuất.
Hạn chế trong giám sát và phân tích
Nhà máy chưa có hệ thống giám sát tập trung để theo dõi trạng thái thiết bị, xác định nguyên nhân dừng máy hoặc đánh giá hiệu suất vận hành theo thời gian thực.
Từ những thách thức trên, MURATA cần một giải pháp thử nghiệm để kiểm chứng khả năng triển khai hệ thống OEE mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất hiện hữu.
Giải pháp giám sát OEE do TESFA triển khai
Để khắc phục hạn chế về truyền thông của PLC, TESFA đề xuất phương án sử dụng chuyển mạch thủ công để chia sẻ cổng truyền thông giữa HMI và máy tính SCADA.
Giải pháp cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa:
- HMI phục vụ vận hành sản xuất
- PC/SCADA phục vụ thu thập dữ liệu
Cách tiếp cận này giúp đảm bảo an toàn vận hành, không can thiệp sâu vào hệ thống hiện hữu và vẫn đáp ứng yêu cầu kiểm thử trong giai đoạn demo.
Dựa trên điều kiện thực tế của nhà máy, TESFA đã xây dựng giải pháp demo với mục tiêu chính là kiểm chứng khả năng kết nối, thu thập dữ liệu và tính toán OEE.
Thu thập và xử lý dữ liệu sản xuất
Hệ thống được cấu hình để thu thập các dữ liệu quan trọng từ PLC như:
- Trạng thái hoạt động của thiết bị
- Sản lượng sản xuất
- Tín hiệu cảnh báo và lỗi
- Thời gian dừng máy
Dữ liệu sau khi thu thập được xử lý tự động để tính toán các chỉ số OEE theo thời gian thực.
Nền tảng hệ thống
Giải pháp được xây dựng trên nền tảng:
- ICONICS GENESIS64 SCADA
- Microsoft SQL Server
Hệ thống được thiết kế với cấu trúc dữ liệu mở, sẵn sàng mở rộng cho các giai đoạn triển khai tiếp theo trên quy mô toàn nhà máy.
Dashboard giám sát trực quan
TESFA phát triển giao diện SCADA trực quan cho phép:
- Giám sát trạng thái thiết bị theo thời gian thực
- Theo dõi các chỉ số OEE
- Truy cập và giám sát từ xa
- Hỗ trợ phân tích dữ liệu vận hành
Kết quả sau khi triển khai hệ thống OEE Demo
Sau quá trình triển khai và vận hành thử nghiệm, hệ thống đã đạt được nhiều kết quả tích cực.
Xây dựng thành công mô hình thu thập dữ liệu
Hệ thống duy trì kết nối ổn định với thiết bị trong phạm vi thử nghiệm, thu thập dữ liệu vận hành theo thời gian thực đồng thời đảm bảo dữ liệu được ghi nhận liên tục và đáng tin cậy.
Kiểm chứng thành công thuật toán OEE
Các chỉ số quan trọng của OEE bao gồm:
- Availability (Độ sẵn sàng)
- Performance (Hiệu suất)
- Quality (Chất lượng)
được tính toán chính xác, giúp xác nhận tính khả thi của mô hình trước khi triển khai thực tế.
Hoàn thiện giao diện giám sát
Dashboard cung cấp góc nhìn trực quan về tình trạng vận hành và hiệu suất thiết bị, hỗ trợ người dùng theo dõi nhanh các chỉ số quan trọng trong sản xuất.
Lưu trữ và truy xuất dữ liệu hiệu quả
Toàn bộ dữ liệu được lưu trữ tập trung trên SQL Server, cho phép truy xuất lịch sử vận hành phục vụ công tác phân tích và cải tiến sản xuất.
Đặt nền móng cho chuyển đổi số
Dự án đã chứng minh khả năng thay thế phương pháp ghi nhận thủ công bằng hệ thống giám sát tự động, giúp khách hàng hình dung rõ hơn mô hình quản lý sản xuất dựa trên dữ liệu thời gian thực.
TESFA – Đối tác đồng hành trong hành trình xây dựng nhà máy thông minh
Dự án triển khai hệ thống giám sát OEE tại MURATA là minh chứng cho năng lực của TESFA trong việc tư vấn, thiết kế và triển khai các giải pháp số hóa sản xuất phù hợp với điều kiện thực tế của từng nhà máy.
Việc triển khai hệ thống OEE mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp sản xuất:
- Theo dõi hiệu suất thiết bị theo thời gian thực
- Phát hiện nhanh nguyên nhân dừng máy
- Giảm thời gian thu thập dữ liệu thủ công
- Nâng cao tính chính xác của dữ liệu sản xuất
- Hỗ trợ ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế
- Tăng hiệu quả vận hành và tối ưu nguồn lực
Mặc dù mới ở giai đoạn thử nghiệm, hệ thống đã chứng minh được khả năng thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu sản xuất một cách hiệu quả, tạo nền tảng cho việc mở rộng quy mô trong tương lai.
Với kinh nghiệm triển khai các giải pháp SCADA, MES, quản lý năng lượng và chuyển đổi số công nghiệp, TESFA cam kết tiếp tục đồng hành cùng doanh nghiệp trên hành trình xây dựng nhà máy thông minh, tối ưu hiệu suất vận hành và nâng cao năng lực cạnh tranh trong kỷ nguyên công nghiệp số.