Problematika sběru dat ve výrobním procesu je velmi širokou oblastí, která je řešitelná mnoha způsoby. V následujícím článku se na toto téma podíváme z různých úhlů a pokusíme se navrhnout optimální postup pro výběr správné metody sběru dat.


Proč a za jakou cenu?
V okamžiku, kdy začínáme zvažovat sběr dat, je třeba si nejprve ujasnit, k čemu budou sbíraná data využita a kolik jsme ochotni do jejich sběru investovat. Odpovědi na tyto otázky jsou důležité hlavně pro finálního realizátora systému, protože většinou se jedná o kompromisní řešení mezi cenou a skutečnými požadavky zákazníka. K čemu potřebujeme data sbírat? Odpověď je vesměs jednoduchá a univerzální. Data jsou potřebná pro řízení výrobních a kvalitativních procesů v rámci firmy, ale je potřeba jít dále a zamyslet se také nad potřebností dat z hlediska času a návazností procesů. Víme tedy, že data potřebujeme a k čemu je potřebujeme. Zbývá zjistit, jak rychle je potřebujeme a co mohou bezprostředně ovlivnit. Například výrobce hraček potřebuje zjistit, jaká hračka se právě dokončuje, aby si balicí linka připravila ten správný obal. To znamená, že informace je procesně kritická. Pokud ale sbíráme data pro statistické vyhodnocení, např. pro management, jde o data informativní. Obecně se dá říci, že procesně kritická data by měla mít při sběru a předávání prioritu a na jejich získávání by se nemělo příliš šetřit. Rovněž je vhodné mít pro jejich sběr připravenu záložní variantu.

Faktory ovlivňující sběr dat
Když víme, proč chceme sbírat data a o jaký typ dat se jedná, přichází další důležitá otázka: v jakém prostředí budou data sbírána? Jiným způsobem totiž budeme přistupovat k prostředí se špinavým výrobním procesem, jinak k prostředí kancelářskému. Neméně podstatnou otázkou je počet sběrných míst. Tento aspekt velmi silně ovlivňuje cenu celého řešení a někdy může i zvrátit prvotní úvahy o nutnosti sběru dat. V praxi se stává, že vzhledem k počtu sběrných míst dojde k navýšení ceny nad pro firmu únosnou mez, takže následuje redukce požadavků nebo volba nevhodného způsobu sběru dat. Je třeba si zde znovu uvědomit význam dat a na tomto základě volit.


Obr. 1: Ukázka mobilního terminálu pro automatizovaný sběr dat s integrovanou čtečkou čárového kódu

Automaticky, či manuálně?
Pokud jsme již našli odpovědi na výše uvedené otázky, můžeme přistoupit k výběru vhodného způsobu sběru dat. Možnosti lze v zásadě rozdělit na automatické a manuální. Ve většině podniků jsou instalována technologická zařízení, která ve větší či menší míře podporují vybudování datového rozhraní, a tedy umožňují automatický sběr dat. V případě, že stojíte před otázkou, jakou technologii ve výrobě nasadit, vybírejte tu, která podporuje datová rozhraní. Počáteční investice jsou sice větší, ale ve finále ušetříte. Ze zkušenosti mohu říci, že nejnákladnější je dovybavení zastaralých technologií dovezených ze zahraničí. Vlastník sice v prvním kroku ušetří za vybudování nové linky, ale následně si uvědomí, že potřebuje sebrat technologická data, a musí tak technologii nákladně doplňovat nebo modernizovat. Ještě horší situace nastává u jednoúčelových strojů bez programovatelného řízení. Zde nezbývá nic jiného než automatický sběr dat založit na doinstalování různých čidel a měřících přístrojů s vlastním řízením. Tam, kde nepomohou čidla a rozhraní, nastává s výběrem správného způsobu sběru dat snad ten největší problém. Do procesu je totiž nutné zařadit to nejméně spolehlivé rozhraní - lidský faktor. Navržený způsob sběru musí splňovat následují kritéria a přitom ještě zůstat cenově a časově únosný:
· musí být jednoduchý,
· musí být intuitivní,
· musí být rychlý,
· musí být neoblouditelný,
· musí být jasný,
· musí být systémově stabilní,
· musí existovat záložní a eskalační varianta,
· musí být přizpůsoben kvalitě obsluhujícího personálu.

Manuální sběr dat se dá rozdělit do dvou základních skupin: zadávání se zpožděním, kdy jako dočasný nositel dat slouží např. papír nebo paměť (ať už elektronická, či lidská), a na přímé zadávání do systému. Přímé zadávání do systému se zdá být tím nejlogičtějším způsobem řešení sběru dat, ale většinou bývá zároveň také nejnákladnější, protože s sebou nese nutnost vybavit všechna sběrná pracoviště potřebnou technikou pro vstup do systému. Pro tento typ sběru dat se nabízejí následující technická řešení:
· Terminály - existují různá provedení připojitelná na průmyslové sběrnice s různými operačními systémy a způsoby komunikací. Existují provedení pro náročné provozy i pro kancelářské prostory (např. docházkové terminály). Ceny koncových zařízení se pohybují od několika tisíc až po několik desítek tisíc korun. Čím jednodušší je terminál, tím je také levnější, ale čím je jednodušší, tím méně možností pro zadávání dat poskytuje. Např. na levném terminálu bude možno jednoduše zadat informaci o tom, že výrobek byl právě vyroben a že byl v pořádku, ale zadání neshodného výrobku a konkrétního typu problému se může stát velkým problémem.
· Mobilní terminály - platí pro ně v podstatě stejná charakteristika jako pro ty klasické. Je zde potřeba počítat s vyšší cenou a omezeními plynoucími z velikosti zobrazovací plochy, která je v přímé úměře k váze přístroje, a také s nutnosti dobíjení či výměny baterií.
· Snímání čárového kódu - tento způsob je vhodný pro rychlé zadání jednoduché informace. Např. sejmutí identifikace výrobku či přiřazení typu závady ke katalogu závad. Tento způsob je velmi jednoduchý a cenově přijatelný. Vhodný hlavně pro sběr jednoduchých, předem definovatelných informací.
· PC - poskytuje pro zadávání dat v postatě neomezené možnosti. Záleží pouze na kvalitě zadávací aplikace. Nedovedu si však představit vybavení každého pracoviště ve výrobním podniku počítačem jako jednoúčelovým zařízením. Také není vhodné pro každý provoz a ceny odolných průmyslových provedení mohou náklady na pořízení systému pro sběr dat neúměrně navýšit.

Zadávání se zpožděním se hodí všude tam, kde jde o sběr například pro statistické vyhodnocení. Pro tento způsob sběru dat se nejčastěji používají následující zařízení (systémy):
· Dávkové terminály - jsou levnější variantou on-line terminálů.
· OMR (optické čtení značek) - použití této technologie je velmi zajímavé pro zadávání velkého množství dat. Datovým nosičem je v tomto případě speciálně připravený papírový formulář. Pomocí této technologie je možno sbírat levně a efektivně data například z celého výrobního závodu. Rovněž čtení je velmi rychlé a spolehlivé.
· OCR (optické rozpoznávání písma) - velmi zajímavá technologie, bohužel s omezenou použitelností. Pro náročnější aplikace na sběr dat může být její uplatnění velmi nákladné.

Autor článku, Bc. Libor Štěpán, je vedoucím oblasti vývoje softwaru společnosti gedas.