Mer data betyr mindre skrap
Av Joppe Næss Christensen
Svaret på produksjonsindustriens avfallsproblem ligger i data. V R Vijay Anand, leder for digital maskinering hos global skjæreleder Sandvik Coromant, forklarer her hvorfor data er nøkkelen til å redusere problemene med avfall i produksjonen.
For å finne seg til rette i en ny post-pandemisk virkelighet, må industrien akselerere den digitale transformasjonen og lære å dra nytte av den. Det er allerede i gang – ifølge IBM har 67 prosent av produsentene akselerert tempoet i digitaliseringsprosjektene sine siden utbruddet av covid-19-pandemien. Selv om effektiv drift vanligvis nevnes som et av hovedargumentene for denne endringen, bør industrien også dra nytte av konvergensen av industri 4.0 og miljø-, sosialt ansvar og styring (ESG)-mål for å forbedre sin bærekrafttroverdighet.
Store reduksjoner
Til tross for økningen i bruken av digitale verktøy, oppgir bare 59 prosent av produsentene forbedret bærekraft som en grunn til å digitalisere driften. Men digitalisering gir langt flere muligheter enn man i utgangspunktet skulle tro. Data samlet av den svenske bransjeorganisasjonen Teknikföretagen viser at bruken av digitale verktøy er svært viktig for å nå bærekraftmålene – ved å utnytte IT-basert teknologi i andre sektorer, som for eksempel produksjon, er det mulig å redusere karbondioksidutslippene med opptil 20 prosent.
Økt bruk av digital teknologi er helt nødvendig for at produksjonen skal nå Parisavtalens mål om økt ressursutnyttelse og fremfor alt redusert svinn. Ifølge de siste dataene fra Verdensbanken er mengden avfall fra industrien nesten 18 ganger større enn fast kommunalt avfall på globalt nivå. Alle produksjonsanlegg genererer avfall, hvorav mye kan unngås.
Overproduksjon og defekte produkter er to av de største avfallsskyldige. Anlegg som er avhengige av eldre teknologi og mangler forutsetninger for å takle utfordringene i moderne produksjon er altfor vanlige. Men dette betyr ikke at produsentene må akseptere avfallet som en uunngåelig konsekvens av produksjonen. Industriavfallet må reduseres og data har en viktig rolle å spille her, hvis produsentene bare vet hva de skal gjøre med det.
Mer effektiv drift
I hvert enkelt produksjonsanlegg, uansett hvor store, avanserte eller gamle, genereres store datamengder hver dag. I en smart fabrikk inkluderer disse dataene alt fra utstyrytelse til produktkvalitet, og dataene samles inn ved hjelp av sensorer installert i alle maskiner. Å starte i det små, med data fra hver enkelt maskin, er den første tilnærmingen til å redusere avfall i stor skala.
Mange bekker små gjelder også her: Små endringer i de enkelte prosessene har til sammen stor innvirkning på den samlede effektiviteten. Ved å samle inn og analysere data fra maskinene på fabrikkgulvet kan produsenter overvåke maskinene og iverksette tiltak når det er nødvendig. Produsenter kan deretter bruke disse dataene til å optimalisere ulike prosesseringsprosesser som har stor innvirkning på det totale energiforbruket. Blant annet ved å oppdage ineffektive prosesser, effektivisere produksjon og logistikkplanlegging og forutse behovet for vedlikehold. Ved å gjøre flere mindre prosesser mer energieffektive, kan data brukes til å kontrollere – og redusere – det totale energiforbruket.
Dårlig energiutnyttelse kan oppdages i sanntid, noe som gir produsentene sjansen til både å finne mulige årsaker og iverksette passende tiltak. Når du som produsent ser på data om energiforbruk, kan du for eksempel oppdage at en bestemt maskin bruker betydelig mer energi enn de andre. Produsenten kan deretter gå videre og bruke informasjonen til å finne ut årsakene bak det økte strømforbruket og gjøre forbedringer for å øke maskinens effektivitet og redusere energisvinn.
Effektivt vedlikehold
Ved å kontinuerlig analysere data i sanntid, blir det også enklere å få maskinvedlikeholdet til å flyte jevnt. Ved hjelp av dataanalyse er det mulig å finne problemene allerede før de har oppstått. Hvis en maskin begynner å få problemer eller funksjonen til maskinen endrer seg, er det fare for at den produserer deler som ikke er egnet og derfor må kasseres. Maskinytelsedata kan bidra til å oppdage selv svært små endringer i hvordan maskinen fungerer umiddelbart når disse endringene skjer, slik at teknikerne kan utføre prediktivt vedlikehold før den begynner å produsere defekte produkter.
CoroPlus-serien fra Sandvik Coromants Data Driven Machining-serie hjelper produksjonsbedrifter med å forbedre effektiviteten, redusere avfall og øke produktiviteten. CoroPlus Process Control overvåker maskiner i sanntid og utløser handlinger i henhold til programmerte protokoller. Hvis et bestemt forhåndsdefinert problem oppstår, utløser denne løsningen automatisk en korrigerende handling – for eksempel å stoppe maskinen eller bytte ut et slitt skjæreverktøy. Denne måten å utføre vedlikehold på øker driftseffektiviteten med opptil 89 prosent og reduserer avfall ved å gi produsentene muligheten til å evaluere data, overvåke maskinens ytelse og oppdage feil før de oppstår.
Hensyn til hele livssyklusen
Selv data fra utførte livssyklusanalyser (LCA) kan bidra til å redusere avfall. I en livssyklusanalyse blir et produkts miljøpåvirkning evaluert på alle ulike stadier i løpet av levetiden. Dette oppnås ved å se på hvordan råvarene til produktet er utvunnet, hvor mye ressurser som kreves, hvor mye og hvilken type materiale og energi som brukes til å produsere, pakke og distribuere produktet, hvilken innvirkning bruken av produktet har. har og hvor mye avfall og forurensning produktet gir opphav til ved slutten av levetiden.
Fordi livssyklusanalyse tar hensyn til alle stadier i produktets levetid, gir den alle fakta svart på hvitt. Når analysen er fullført, kan produsentene bruke den til å oppdage store bærekrafthull i et eksisterende produkt, evaluere produkter som fortsatt er i utviklingsstadiet og utvikle nye, mer bærekraftige løsninger.
Emballasje - en utfordring
Men det er ikke nok å bare se nærmere på selve produktene, også emballasjen er viktig. Emballasje er nødvendig, men skaper bekymring for miljøet på grunn av stor ressursbruk. Problemet finnes også over hele verden. I Storbritannia produseres nesten 44 millioner tonn emballasjeavfall hvert år av handel og industri, og 28 prosent av kommunalt fast avfall i USA er emballasje.
Sandvik Coromant er klar over problemet med emballasje, selv for små produkter som skjæreverktøy, og lanserte derfor nylig et program for pakkevelger (PSA). PSA er et program som bruker data til å analysere en tredimensjonal CAD-modell av Sandvik Coromant-produktet som skal pakkes, identifiserer dets kritiske punkter og bruker en AI-algoritme for å anbefale minst mulig mengde emballasjemateriale. På denne måten forbedres utfallet av livssyklusanalysen for Sandvik Coromants verktøy fordi det blir mindre emballasjeavfall når verktøyene distribueres til produsentene.
Åpenhet øker sirkulariteten
Data kan også brukes til å legge til rette for en lukket produksjonskjede der avfall fra én prosess brukes som ressurs i en annen. Å jobbe på denne måten bidrar til en sirkulær produksjonsøkonomi der avfall minimeres så langt som mulig gjennom kontinuerlig gjenbruk.
Ved å bruke livssyklusanalysedata sammen med maskindata kan produsenter forbedre effektiviteten og sirkulariteten til produktene sine gjennom konstante produkt- og prosessforbedringer. For å implementere denne typen produksjonssystem kreves en stabil og gjennomtenkt datastrategi. For å bygge en sterk dataarkitektur må produsentene ha en digital infrastruktur som enkelt kan synkronisere operasjoner, muligens på tvers av flere lokasjoner, og identifisere muligheter for å bruke avfall som ellers ville gått til spille. Sandvik Coromants CoroPlus-serie av tilkoblede maskineringsløsninger og verktøy med innebygde sensorer gir produsenter tilgang til digital teknologi og gir dem de presise, verktøynære dataene de trenger for å utnytte avfallsressursene og øke bærekraften i driften.
Noen ganger kan det føles som om du drukner i den enorme mengden data som er tilgjengelig og det kan være vanskelig å vite hva du skal gjøre med all informasjonen. Men, med riktig strategi er innsamlet data et svært verdifullt verktøy for å redusere avfallsmengden gjennom økt effektivitet, skape forutsetninger for prediktivt vedlikehold, inspirere til innovativ produktutvikling og mer effektiv ressursforvaltning i maskiner, anlegg og hele bedrifter.
For mer informasjon se: www.sandvik.coromant.com
Kilde: Sandvik Coromant