Die Methodik „Centerlining“ zur Steigerung der Maschineneffizienz
Die Prozessstabilisierung ist bei allen industriellen Prozessen von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, eine einheitliche Qualität und niedrige Produktionskosten sicherzustellen. Centerlining ist ein häufig verwendeter Begriff, um wichtige Prozessvariablen auf dem gewünschten Stand zu halten und weiter zu optimieren.
Centerlining ist keine streng definierte Methode, aber es gibt bestimmte Schritte, die in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden sollten. Nach Abschluss dieser Schritte kann der Prozess wiederholt werden.
Die fünf Schritte des Centerlining sind:
- Bestimmung der Schlüsselvariablen
- Erstellung von Grenzwerten für die Variablen
- Überwachung der Schlüsselvariablen
- Überwachung langfristiger Schlüsselvariablen
- Überprüfung der Grenzwerte
Für die Bestimmung der Schlüsselvariablen und Grenzwerte sind Prozesskenntnisse erforderlich
Der erste Schritt besteht darin, die Schlüssel-Prozessvariablen zu bestimmen, die die Produktqualität am meisten beeinflussen. Es müssen ein langer Zeitraum analysiert und die Zeiten ermittelt werden, in denen die Qualität die angegebenen Grenzwerte erreicht hat und die Produktionsrate hoch genug war. Wenn ein geeigneter Zeitraum gefunden wurde, müssen die Prozessdaten analysiert werden, um Schlüsselvariablen zu finden. Der einfachste Weg besteht darin, die Messungen zu suchen, die am besten mit den Qualitätsparametern korrelieren.
Der nächste Schritt besteht darin, die gewünschten Stände für die Schlüsselvariablen zu definieren. Hierfür eignet sich der Standardansatz der SPC-Methode (Statistical Process Control): 1) Sie wählen die Zeiten aus, in denen der Prozess gut funktioniert hat, 2) bereinigen die Daten und 3) berechnen die Durchschnitts- und Standardabweichungswerte auf der Basis dieser Daten. Dann können zum Beispiel drei Sigma-Grenzwerte berechnet werden. Die Grenzwerte müssen je nach Status des Prozesses immer dynamisch sein.
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Visualisierung ist der Schlüssel bei der Verwendung von SPC-Grenzwerten
Es ist wichtig, dass SPC-Grenzwerte und Grenzwertverletzungen in einem benutzerfreundlichen Format angezeigt werden. Dies hilft dem Bediener, alle Schlüsselvariablen, die außerhalb der Grenzwerte liegen, schnell zu erkennen. Die Visualisierung kann aus Anzeigen oder Ampeln bestehen, die die aktuelle Situation im Prozess zeigen, sowie Trends für die Visualisierung der Langzeitstabilität.
Um die Bediener noch mehr zu unterstützen, ist es ratsam, den Bedienern auch KPI-Werte mit einer längerfristigen Perspektive zur Verfügung zu stellen. Eine einfache Lösung besteht darin, den Anteil der KPI-Werte zu berechnen, der während der letzten 24 Stunden, einer Woche oder eines anderen Zeitraums innerhalb der Grenzwerte lag.
Das System soll Ihnen auch dabei helfen, herauszufinden, warum die Schlüsselvariablen außerhalb der Grenzwerte liegen. Die Bediener müssen wissen, was die Grenzwertverletzung verursacht und was sie als Nächstes tun müssen, um das Problem zu beheben.
Verbesserung sollte immer das Ziel sein
Die Prozessentwicklung ist eine kontinuierliche Aufgabe. Nachdem sich die Produktion stabilisiert hat, können im nächsten Schritt die Grenzwerte verschärft werden, um konstant Produkte besserer Qualität herzustellen. Gleichzeitig können der Energieverbrauch und/oder die Rohstoffkosten gesenkt werden.
Nach der Durchführung dieser Schritte kann der Centerlining-Zyklus erneut gestartet werden. Die Wiederholung des Prozesses ist wichtig, da durch die Optimierung der vorherigen Schlüsselvariablen weitere Schlüsselvariablen gefunden werden können, mit denen der Prozess noch weiter optimiert werden kann.
Ein weiterer Aspekt, der berücksichtigt werden muss, sind die Tools, die den Prozess unterstützen. Die heutigen Informationssysteme in den Fabriken enthalten viele Daten und die Daten, die Prozesse und Qualität betreffen, sind häufig auf mehrere Datenquellen verteilt. Ohne geeignete Datenverarbeitungsmethoden ist die Implementierung des Centerlining zu mühsam und das volle Potenzial der Prozessgeräte wird nicht ausgeschöpft. Als Lösung wird die Verwendung einer Prozessdaten-Diagnosesoftware empfohlen, mit der Sie Daten effektiv verarbeiten und die Centerlining-Schritte effizient ausführen können.
Diesem Artikel liegt unser Whitepaper zugrunde, das 2019 auf der Papercon unter dem Namen „Smart Paper Machine Analysis“ (Intelligente Analyse bei Papiermaschinen) veröffentlicht wurde. Originaldokument herunterladen.
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