Jak zapobiegać awariom maszyn, aby poprawić produktywność

Nessan Cleary omawia znaczenie zrozumienia zużycia komponentów i tego, jak może to zapobiec awariom maszyn, poprawiając i zwiększając produktywność.

Rentowność w dużej mierze zależy od produktywności, a ta z kolei zależy od tego, czy wszystkie maszyny pracują zgodnie z oczekiwaniami. Druk wielkoformatowy jest dość dojrzałym sektorem rynku i większość maszyn zwykle używanych w tej dziedzinie może służyć przez wiele lat, pod warunkiem, że są właściwie konserwowane. Oznacza to wykonywanie codziennych zadań i wymianę podzespołów w miarę ich zużycia.

Istnieje wyraźna pokusa wydłużania żywotności poszczególnych komponentów w celu zmniejszenia kosztów serwisowania, ale wiąże się to z ryzykiem awarii maszyny i wstrzymania produkcji. Prawie cały sprzęt kapitałowy, a zwłaszcza drukarki, mogą generować szereg informacji, takich jak liczba wykonanych zadań i ilość zużytego atramentu. Mogą także monitorować główne komponenty i ich stan. Analiza tych informacji może pomóc w szybkim zdiagnozowaniu problemów i zasugerowaniu, kiedy należy wymienić części, zanim doprowadzą one do awarii. Jednak różni dostawcy drukarek mają różne podejścia do dostępu do tych informacji.


Najbardziej podstawowym podejściem powinno być eksportowanie informacji, aby użytkownicy mogli przesłać je do systemu MIS w celu właściwej analizy. Erskine Stewart, dyrektor zarządzający SwissQprint UK, zwraca uwagę, że wiele szwajcarskich i niemieckich firm przyjmuje bardziej ostrożne, skoncentrowane na prywatności podejście do przetwarzania danych klientów. Większość bieżących skanerów płaskich SwissQprint korzysta ze starszego systemu operacyjnego Amber, który rejestruje szczegółowe pliki XML, które klienci mogą wysyłać do systemu MIS w celu własnej analizy. Zwraca jednak uwagę, że wiele mniejszych firm nie korzysta z MIS do analiz biznesowych.

Jednakże firma SwissQprint opracowała nowszy system operacyjny o nazwie Lory, który jest używany w jej drukarce z roli na rolę Karibu, a także w najnowszym skanerze płaskim Kudu. Może to również wygenerować plik XML, ale zawiera także narzędzia do diagnostyki i konserwacji zapobiegawczej.

Stewart wyjaśnia: „Mamy system Connect z trzema poziomami dostępnych funkcji, w zależności od ilości danych, które klienci chcą udostępnić.

Możemy zapewnić podstawowe funkcje, takie jak aktualizacje oprogramowania, śledzenie błędów i identyfikacja atramentów niezgodnych ze specyfikacją. Kolejny poziom umożliwia systemowi przesyłanie informacji dotyczących konfiguracji maszyny, analizy problemów i śledzenia atramentów. I kolejny poziom, który zapewnia nam dalszą dogłębną analizę i możliwości udoskonalania produktów, w zależności od tego, ile danych klienci chcą nam udostępnić.”

Dodaje: „Jednym z kluczowych wskaźników, których używamy do określenia określonych czynności serwisowych, jest zużycie atramentu, więc ilość atramentu przechodzącego przez filtr lub moduł odgazowujący będzie następnie determinować określone okresy międzyobsługowe”.

Zauważa, że wykorzystanie danych może pomóc firmie lepiej reagować na potrzeby klientów w zakresie konserwacji, i dodaje: „Wymagania naszych klientów dotyczące większej niezawodności i dłuższego czasu sprawności mają kluczowe znaczenie i myślę, że konserwacja zapobiegawcza będzie tego ważną częścią”.


Mniej więcej w ciągu ostatniego roku Fujifilm wprowadziło na rynek całą gamę nowych drukarek wielkoformatowych. Adam Moore, menedżer produktu w Fujifilm Specialty Ink Systems, wyjaśnia: „Przyjrzeliśmy się, w jaki sposób moglibyśmy ulepszyć konserwację zapobiegawczą oraz zdalną diagnostykę i dane analityczne dla naszych klientów. Pierwotnie planowaliśmy przechowywać dane wewnętrznie, abyśmy mogli zapewnić lepszą konserwację zapobiegawczą, ale dane generowane przez maszynę były tak bogate i potężne, że należało je przedstawić klientowi. Klienci są coraz bardziej zorientowani i chcą wiedzieć, jak działają ich maszyny, chcą wiedzieć, jakie jest zużycie atramentu i czas potrzebny na wykonanie pracy. Chcą wiedzieć, czy coś wymaga naprawy lub kiedy mogą zaplanować interwały serwisowe w swoim napiętym harmonogramie”.

Fujifilm opracowało oparty na chmurze pulpit nawigacyjny, który pokazuje różne widoki operatorowi maszyny, kierownikowi produkcji lub personelowi sprzedaży i serwisu Fujifilm. Dzięki temu Fujifilm może mieć oko na maszynę i sugerować niezbędne czynności serwisowe, a panel kontrolny ostrzega również użytkowników o wszelkich nadchodzących potrzebach serwisowych. Za dostęp do Panelu nie są pobierane żadne dodatkowe opłaty, a w razie potrzeby klienci mogą eksportować dane do systemu MIS. Moore zwraca jednak uwagę, że system MIS niekoniecznie będzie w stanie zrozumieć działanie lub poszczególne komponenty. Dodaje: „Śledzimy takie elementy, jak ruchy karetki, pompy i filtry atramentu oraz system recyrkulacji białego atramentu, dzięki czemu będziemy powiadamiać o rzeczach, które wykraczają poza jego zakres, np. o niewłączeniu pompy w oczekiwanym czasie”.


Firma EFI opierała się głównie na wizytach u klientów, określonych w umowach serwisowych, w celu oceny potrzeb serwisowych swoich maszyn. Firma oferuje jednak klientom system analityczny Fiery iQ, będący licencjonowaną usługą, która pokazuje wszystko, od zużycia atramentu po analizę przestojów i produktywności.

Greg Hatchett, dyrektor ds. wsparcia technicznego i usług w zakresie drukarek atramentowych w firmie EFI na region EMEA, mówi: „Dopiero zaczynamy przyglądać się sztucznej inteligencji. Najnowsze drukarki z serii H wprowadzone na rynek w 2018 roku mają znacznie więcej możliwości podłączenia, dzięki czemu możemy zobaczyć takie rzeczy, jak prędkość silnika, prędkość wentylatora, czujniki ciśnienia, temperaturę i wilgotność, dzięki czemu możemy zobaczyć znacznie więcej, aby zdalnie pomóc klientowi. Możemy więc zalogować się do drukarki, jeśli klient ma problem i skontaktować się z nami, abyśmy mogli zobaczyć, co wydarzyło się przed konkretnym zdarzeniem, i na tej podstawie mieć dobre pojęcie o problemie, zanim udamy się na miejsce i będziemy mogli zamówić części zamienne w osiągnięcie."

Hatchett twierdzi, że drukarki EFI są standardowo wyposażone w szereg czujników i przełączników i że są w stanie zdalnie rozwiązać coraz większą liczbę problemów. Dodaje: „Myślę, że mniej więcej w przyszłym roku zrobimy duży krok naprzód. Mimo że obecnie panuje duża inflacja, ceny przełączników i przetworników spadły, więc teraz używamy przetworników zamiast prostych przełączników i możemy zobaczyć, jak wzrasta ciśnienie, możemy zobaczyć prędkości silników, prędkości wentylatorów, czujniki temperatury na pokładzie, nagrzewające się elementy elektroniczne i to jest coś, co możesz następnie uwzględnić w swoim planie konserwacji. Jeśli więc płyta uległa awarii, możesz zobaczyć, że uległa awarii dwa dni po osiągnięciu 100°C, więc możesz już teraz ustawić alarmy w swoim oprogramowaniu i jest to dla nas kolejny krok. Widzimy, co się dzieje z drukarkami, i możemy proaktywnie dzwonić do klientów i mówić, że przyjedziemy, ponieważ czeka Was awaria”.


Durst również wyposaża swoje drukarki w szereg czujników, których może używać do pomiaru wydajności względem specyfikacji. Christian Casazza, dyrektor obsługi klienta Grupy Durst, wyjaśnił: „Połączenie inteligentnych czujników i oceny oprogramowania dla danych podzespołów i maszyn stanowi podstawę konserwacji predykcyjnej – wykrywania stanów błędów lub konieczności serwisu lub wymiany części zamiennych w z wyprzedzeniem, aby można było odpowiednio dostosować produkcję.”

W 2021 r. Durst rozpoczął współpracę z Wolnym Uniwersytetem w Bozen (unibz) nad finansowanym ze środków UE projektem o nazwie Premise, mającym na celu opracowanie algorytmów do środków konserwacji predykcyjnej w zakładach produkcyjnych. Casazza dodaje: „Dzięki projektowi „Premise” idziemy o krok dalej i wykorzystujemy metody sztucznej inteligencji, aby przewidywania i interwencje przed wystąpieniem sytuacji awaryjnej były jeszcze skuteczniejsze i aby móc je zastosować nawet w złożonych, przyczynowo-skutkowych relacjach”.

Firma Durst zebrała dane od klientów z całego świata, za ich zgodą, za pośrednictwem oprogramowania Durst Analytics. Jest to obecnie wykorzystywane w projekcie Premise do „trenowania” algorytmów w zakresie przewidywania potencjalnych problemów. Durst ma nadzieję, że do 2025 roku jego klienci nie będą musieli borykać się z nieplanowanymi usługami.

Casazza wyjaśnia: „Dzięki ciągłemu śledzeniu i analizowaniu danych i parametrów czujników będziemy w stanie określić, czy dana część ulegnie uszkodzeniu, zanim ulegnie awarii. Daje nam to czas na proaktywną organizację interwencji serwisowych z naszymi klientami zgodnie z ich planem produkcji. Na przykład mierząc pobór mocy silnika lub mierząc różnicę ciśnień, można wyciągnąć wnioski na temat stanu części zamiennej lub eksploatacyjnej.

Zdolność do monitorowania komponentów i przewidywania awarii, tak aby można było zaplanować serwisowanie w zależności od zmian zmian i przestojów, stanie się coraz bardziej krytyczna, w miarę jak drukarnie przejdą na bardziej zautomatyzowany sposób pracy. Automatyzacja jest niezbędna do zwiększenia produktywności, ale sama jest zależna od niezawodności, a tym samym serwisowania maszyn.