In drie stappen naar een efficiënt beheer van industriële netwerken

pixabay productie

Productieomgevingen zijn complex. Tal van bedrijfsmiddelen - aandrijvingen, motoren, sensoren en dergelijke - moeten niet alleen probleemloos samenwerken, maar bovendien altijd beschikbaar zijn én de gewenste productiesnelheid halen. Een belangrijke voorwaarde om dit te realiseren, is dat het netwerk dat al deze bedrijfsmiddelen met elkaar verbindt efficiënt wordt beheerd. In een whitepaper geeft Panduit 3 stappen aan die niet mogen ontbreken in een beheerplan voor industriële automatiseringsnetwerken.

Ethernet vormt de cruciale schakel tussen productieomgevingen en toepassingen op het gebied van administratieve automatisering. Om het ethernet-netwerk optimaal te laten functioneren is het belangrijk een weldoordacht beheerplan op te stellen, stelt Panduit in de whitepaper ‘3 Schritte zur effektiven Verwaltung des Fertigungsnetzwerks’ (zie kader). Om tot een goed plan te komen, is het van cruciaal belang om de volgende drie stappen te doorlopen.

Stap 1 - Onderken het belang van prestatie-indicatoren

Wat zijn eigenlijk de indicatoren die een beeld geven van de prestaties van een productienetwerk? Deze ‘key performance indicators’ of KPI’s dienen een duidelijke relatie te hebben met de bedrijfsdoelstellingen. Een KPI geeft in de vorm van een meetbaar getal aan in welke mate (een deel van) het productienetwerk een bijdrage levert aan het behalen van deze doelstellingen. 

KPI’s vormen echter geen lijstje dat we even snel van internet downloaden. Juist vanwege de koppeling met de doelstellingen van de organisatie is het opstellen van key performance indicatoren maatwerk. KPI’s kunnen het beste worden opgesteld per afdeling en bestaan veelal uit een combinatie van meerdere meeteenheden. 

Voor een organisatie die voor het eerst met key performance indicatoren aan de slag gaat, kunnen KPI’s in eerste instantie wat abstract over­komen. Dat zijn zij echter niet. Althans, wanneer KPI’s goed worden ­gebruikt. Panduit stelt in de whitepaper dat KPI’s voor iedereen binnen de afdeling en de gehele onderneming makkelijk te begrijpen moeten zijn. Ook is het belangrijk dat zij goed meetbaar zijn. De gemeten waarden dienen daarbij een actueel beeld van de situatie te geven. Tenslotte is het belangrijk dat we slechts een beperkt aantal KPI’s toepassen, omdat ­anders de hoeveelheid informatie die wordt gecommuniceerd te groot wordt om nog effectief te kunnen zijn in de dagelijkse operatie.

Stap 2 - Definieer de belangrijkste prestatie-indicatoren

Zoals gezegd is het definiëren van KPI’s maatwerk. Als organisatie zullen we de indicatoren dus zelf moeten kiezen. Bovendien moeten we zelf bepalen hoe we iedere indicator snel en efficiënt kunnen berekenen. Hoe doen we dat? 

Een belangrijk uitgangspunt hierbij, zo stelt Panduit, biedt het onderzoek naar de totale effectiviteit van een installatie (GAE of OEE) versus de ­geplande productiviteit. Figuur 1 geeft vier categorieën weer van waarden voor productiebedrijven. 

Panduit1

Figuur 1. Vier categorieën van GAE-waarden van een bedrijf voor het identificeren en verbeteren van productieprocessen.

Wat heeft dit met industrieel ethernet te maken? Door de opkomst van ethernet binnen de industrie is een aanzienlijke migratie van standalone systemen en machines richting een netwerkinstallatie op gang gekomen. De productiviteit van die netwerkomgeving is een belangrijke factor in het bepalen van de GAE-waarde. Op basis van deze waarde kunnen productiebedrijven op zoek gaan naar mogelijkheden om de operationele procedures verder te verbeteren, zodat de GAE-waarde eveneens gunstiger wordt. Het is dus van cruciaal belang dat de netwerkomgeving binnen een productiebedrijf goed functioneert. Sterker nog, als het netwerk om wat voor reden dan ook niet beschikbaar is, dan moet de oorzaak daarvan zo snel mogelijk verholpen worden. Alleen dan kan de productieom­geving weer operationeel zijn. 

Wanneer zich een storing in de productie voordoet, is het in de regel veel efficiënter om de prestaties van de gehele industriële netwerkinfrastructuur te onderzoeken, dan - zoals we vroeger deden - direct het probleem te zoeken in een machine of een bewerkingscel. De interacties van de diverse machines en installaties binnen de netwerkomgeving geven ­namelijk veel sneller een beeld van de locatie van het probleem dan wanneer we één voor één alle in het netwerk opgenomen bedrijfsmiddelen checken. Interacties tussen machines en systemen - of juist het gebrek daaraan of afwijkingen ten opzichte van de gebruikelijke interacties - zijn een krachtig hulpmiddel om productieproblemen te lokaliseren. 

Willen we nu een KPI definiëren die een productiebedrijf helpt om 100% netwerkproductiviteit te behalen, dan zullen we eerst moeten analyseren welke machines en dergelijke in dit netwerk zijn opgenomen. Hierbij moeten we tal van machines, componenten en dergelijke bekijken. Denk dus niet zozeer in termen van één of meer grote machines of complete installaties, maar gedetailleerder. Neem dus ook plc’s mee, mens-machine interfaces, I/O-poorten, industriële switches, andere besturingen en dergelijke (zie figuur 2). 

Panduit2

Figuur 2. Voorbeeld van machines, componenten, switches, interfaces en dergelijke die deel uitmaken van een industrieel netwerk.

Daarmee zijn we er echter nog niet. Het is ook van belang om de interacties tussen al deze machines, systemen en componenten in het netwerk vast te leggen. Anders gezegd: welke netwerkgebeurtenissen vinden plaats in de productieomgeving als deze goed functioneert? Vervolgens dienen we hier een lijst aan toe te voegen die de incidenten aangeeft die per direct voor een alarmering moeten zorgen. 

In een industrieel netwerk is het belangrijk dat alle gebeurtenissen worden geregistreerd. Dat biedt namelijk niet alleen de mogelijkheid om de hiervoor genoemde incidenten vast te stellen, maar het is ook een cruciaal hulpmiddel om de prestaties van het netwerk te kunnen monitoren. Zakken de prestaties onder een bepaalde grenswaarde, dan zal ook die ‘gebeurtenis’ tot een alarmering moeten leiden. Dat klinkt logisch, maar verdient toch een toelichting. Het mag namelijk niet zo zijn dat als de prestaties van een netwerk onder een bepaald niveau zakken, dit tot een - zeg maar - ineenstorting van het gehele netwerk leiden. Downtime moet ten koste van alles voorkomen worden. 

Naast het definiëren van de voor het productiebedrijf relevante KPI’s, is het in verband met managementrapportages belangrijk een tijdsinterval te hanteren. Willen we de organisatie goed kunnen aansturen, dan is het belangrijk dat op vaste tijden gerapporteerd wordt over alle essentiële operationele procedures en controles. Welke tijdsinterval dit moet zijn, is wederom afhankelijk van de situatie binnen het bedrijf. In de praktijk ziet Panduit dat productiebedrijven vaak een dagelijkse rapportage aanhouden. 

Managementrapportages zijn van groot belang. Alleen als op goed ­gestructureerde wijze gerapporteerd wordt over prestaties en gedrag van het productienetwerk, kunnen productieleiders en IT-medewerkers de prestaties volgen en trends in het netwerk signaleren. Zodat zij na verloop van tijd gebeurtenissen in het netwerk gaan herkennen en zij toekomstig netwerkgedrag leren voorspellen.

Stap 3 - Beslissingen nemen op basis van KPI’s

De KPI’s zijn daarmee dus gedefinieerd. Maar hoe gebruiken we deze nu in de praktijk? 

Ieder bedrijf heeft actuele en betrouwbare gegevens nodig om tot weloverwogen beslissingen te kunnen komen. Het ontbreken van deze data kan tot problemen of gemiste kansen leiden. Denk aan een situatie waarbij - als gevolg van het ontbreken van recente data - geen goede afweging kan worden gemaakt tussen de kosten van een investering en de verwachte opbrengsten daarvan. 

Panduit3

Figuur 3. Voorbeeld van een 30 dagen omvattend KPI-rapport.

Voor een industrieel netwerk is vooral de data voor het signaleren van een verslechtering belangrijk. Ook relevant is dat we beschikken over data die de veroorzaker van de slechtere prestaties helpen opsporen. ­Alleen dan kan immers correctieve actie worden ondernomen. 

Leren werken met KPI’s vergt enige tijd. Praktijkvoorbeeld: een netwerk-KPI laat een toename van het aantal gebeurtenissen in het netwerk zien, maar de netwerkbeschikbaarheid zelf blijft boven de grenswaarde. Wat veroorzaakt nu precies die toename in het aantal netwerk-events? Is dit wellicht een ‘early warning signal’ dat er in de (nabije) toekomst wel ­problemen gaan ontstaan met de beschikbaarheid of de prestaties van het netwerk? Of speelt er iets anders? 

Werken met KPI’s is van cruciaal belang voor productienetwerken. Doorgronden wat veranderingen in KPI-waardes veroorzaakt en welke acties hieraan gekoppeld dienen te worden, vereist goed onderzoek. Maar wie eenmaal grip heeft op zijn KPI’s, zal al snel ontdekken dat het behalen van de operationele en strategische doelstellingen van de onderneming hierdoor gemakkelijker wordt. 

Met behulp van KPI-data kan zowel de productiemanager als de netwerkbeheerder investeringen rechtvaardigen die nodig zijn voor preventief onderhoud. Hierdoor kunnen toekomstige verstoringen van de productie voorkomen worden. Ook helpt dit met het plannen van onderhoud en voorkomt het dat op onverwachte momenten storingen optreden en verholpen moeten worden. Anders gezegd: het helpt de onderneming grip te houden op de operatie. 

Panduit4

Figuur 4. Voorbeeld van een dag omvattend KPI-rapport.

Een belangrijke vraag hierbij is: hoe presenteert de onderneming de ­intern gedefinieerde KPI’s? Dit gebeurt bij voorkeur met een op webtechnologie gebaseerd systeem dat beschikbaar is in een browser, maar ook op een tablet of telefoon. Zo kunnen de betrokkenen altijd en overal ­inzicht krijgen in de stand van zaken - bij eventuele problemen maar ook simpelweg om de status van de productieomgeving te kunnen volgen. Voor dit doel is een aantal oplossingen beschikbaar. Panduit heeft hiervoor bijvoorbeeld de IntraVUE geheten management- en visualisatiesoftware voor industriële netwerken ontwikkeld. Het stelt productiemanagers en netwerkbeheerders in staat weloverwogen beslissingen te nemen op basis van actuele KPI-gegevens.

 

Robbert Hoeffnagel