部署了数字或智能工厂的制造商放下了铅笔,发现了剪贴板的新用途并关闭了电子表格程序,转而使用从机器状态监控中收集的实时数据。
Plex Systems 的 Anurag Garg 表示,有数十种解决方案可以轻松收集数据,但真正的价值在于将数据背景化。
除了他们的工厂机器,一些生产商还在监控他们的状况通过物联网 (IoT) 生产产品。
使用物联网监控现场产品使制造商也成为服务提供商。
在工厂、传感器、数据收集和分析正在帮助制造商最大限度地提高运营效率,无论他们的产品是油漆、工业泡沫米、洗涤器和清扫器、轮胎、高科技设备或其他完全不同的东西。这使工厂能够调整运营以:
- 优化设备使用;
- 调整生产参数;
- 提高安全性;
- >预测何时需要维护;
- 管理仓库库存;
- 减少报废,并
- 提高质量。
制造业本质的演变正在推动状态监测的采用,这是工业 4.0 中智能工厂的一个特征。
“制造规则已经改变:过去,衡量成功的标准是Plex Systems 副总裁兼分析与物联网主管 Anurag Garg 说:“你制作了多少小部件,速度有多快,成本有多低。” “现在,衡量成功的标准是您的响应能力和优化指标的能力。所以,你不得不寻求效率。”
最大的机会不仅仅是数据收集,他说。有几十种解决方案l 轻松实现数据采集。但更大的挑战是将这些数据背景化。它们是什么意思?
塑料涂料解决方案提供商 A&K Finishing 与 Plex 合作,将其质量控制表和清单数字化,发现其旧的手动数据输入占用了部分员工的 80% ' 时间。
Plex 让 A&K 达到了这样一个地步,即其高管拥有一致且可靠的质量数据,并且能够使用从该数据中获得的情境化洞察力将废品率减半。
一个查找数据的地方
近几十年来,第三方 IT 公司提供了不同的系统,制造商也投资了这些系统,可以轻松捕获数据。但是没有集中的地方来存储它。
像 Plex 这样的系统可以通过在一个中央位置聚合数据来提供帮助。
这确保所有用户都可以在一个地方访问他们需要的数据,因为单一记录系统,因此正确的用户可以在正确的时间获得数据
“无论您是 CEO 还是车间操作员,都有一个数据源,”Garg 说。 “然后所有围绕背景和综合、应用和传播的问题就都到位了。”
这也有助于确保全球企业中的各个工厂相互学习。否则,无论是出于疏忽还是竞争,个别地点都可能在信息孤岛中运营。一家工厂可能不想与姐妹工厂共享提高性能的数据,因为这会在裁员或工厂关闭时为创新者提供竞争优势。
预测停电非常有价值
状态监测还可以实现预测性维护。
“制造商多年来一直告诉我们,他们真正关心的是......'你能给我关于机器健康状况和可靠性、零件质量的预测性见解吗?'” Garg 说。
工厂所有者需要预测性维护信息有几个原因。对于他们的即时需求,计划外的停机时间代价高昂。一项估计是,计划外停机的成本是计划停机的六倍,并且由于生产损失、劳动力成本浪费、质量下降和废品增加,每小时损失 20,000 至 50,000 美元。这在食品饮料和药品制造中尤其如此,因为在这些地方可以丢弃整批产品。
从长远来看,预测性维护可帮助 CFO 制定购置新机器的预算。
最后能够跟踪 OEE
对于 Creative Foam Corp.,预测性维护仍然是未来的事,但当它在其位于科罗拉多州、印第安纳州、密歇根州和田纳西州的七家工厂实施 Plex 的云 ERP 时,它意识到了其他好处。
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该工厂的工作人员一直在记录所有车间流程,包括机器正常运行时间、废品数量以及用铅笔和纸手动生产的件数。他们没有可遵循的标准跟踪程序。
随着 th在 Plex 生成的新报告中,工厂经理终于能够跟踪整体设备效率或 OEE。他们还可以深入查看报告以获取有关以下方面的详细信息:
- 每台机器的停机时间;
- 每台机器生产的件数;
- 每台机器生产零件所需的时间,以及
- 每台机器产生的废料量。
这些报告允许团队根据当天报废率与公司标准率的比较。它还给出了正常运行时间数字,即实际生产的零件数量减去停机时间。此类深入挖掘的数据使工厂经理能够快速做出战略计算和明智的决策。
不仅如此,七家 Creative Foam 工厂中有六家实现了 100% 无纸化。
瓶颈实时解决
当制造高性能轮胎并在 120 个国家开展业务的横滨橡胶公司搬迁时其在日本海外的生产基地,该公司看到了全球工厂优化的需求。
在此之前,横滨一直致力于优化,但每个工厂都是单独进行的。
“二十年前,我们仍在日本的工厂生产轮胎,因此我们将在海外工厂生产的轮胎视为存货,以进行库存调整,”横滨橡胶公司常务董事 Tadashi Suzuki 表示。 “但现在我们在海外的生产比例更高,我们开始看到需要进行全球优化,以更好地掌握我们的全球生产状况。”

不仅如此,一家工厂还生产种类繁多的轮胎,用于紧凑型汽车和跑车,以及大功率轿车和大型建筑设备。可以监控各个工厂的生产状态。但是,当 Yokohama 试图对所有工厂的生产状态进行横截面比较时,却花费了太多时间。
Yokohama 实施了富士通智能仪表板(Fujitsu Intelligent Dashboard),这是几款智能工厂产品之一,致力于可视化其在日本和海外的15家主要工厂的生产状况。首先是硫化过程,这是轮胎制造过程的最后一步,涉及在压力下用蒸汽加热轮胎。
富士通于 2017 年 1 月完成该系统后,它的使用让管理层的每个人都受益匪浅团队到工厂员工能够比较工厂之间真实的生产结果、开工率和成就水平
数字技术用于实时查看流程和解决瓶颈,同时提高效率、减少库存和增加吞吐量。它实时提供了横滨整个全球运营的单一视图,包括管理报告和深入到支持根本原因分析的机器和流程,如果出现问题。
Suzuki 补充说:“数据用于是独立的信息片段,我们实时合并和显示这些数据的方式将是一个关键因素。持续改进将来自于分享成功案例,以及评估我们在克服弱点方面取得的进展。”
横滨橡胶的最终目标是建立一个循环,在这个循环中,工厂了解问题领域并采取行动制定可立即产生显着效果的改进计划。
要实现这一目标,必须收集数据并创建一个结构,其中h 周期可以投入使用。
富士通工业物联网和智能工厂高级总监 Ray Russ 是一位拥有 10 年智能工厂经验的资深人士。
“我们发现许多公司将获得一个用于状态监测或集成到其车间系统的平台,并且他们正在做大量的概念验证,”他说。 “很多时候,他们发现它很棒,但它永远不会推广到企业的其他部门。许多公司的所有机器上都装有传感器,但他们对收集的数据没有做任何事情。”

因此,几年前,富士通建立了其智能工厂框架k 服务。它与技术无关,基于分析公司数据并专注于某些领域——工程、车间集成、工厂维护、质量等。富士通专家选择几个领域,深入研究他们的流程、基础设施和人员,然后为他们制定成为智能工厂的框架或路线图。
“工厂维护就是一个很好的例子,”Russ 说。 “你将从基于时间的维护转向状态监测,再到预测分析。”
使用预测性维护软件,工厂可能至少需要六个月才能得到结果,工厂经理收集的数据越多,结果就越准确。
“前几次那台机器坏了,你知道为什么,你可以回去看看你的数据,然后说,‘这就是它坏的地方’,”Russ 说。 “发生的次数越多,你的数据变得越准确,你的算法就越好——然后你会在它达到那个临界点之前开始关闭。”
富士通在其评估中包含的部分内容是成熟度模型.它与研究公司 Gartner 及其制造成熟度模型合作,以衡量在为他们制定的智能工厂路线图结束时,该公司与竞争对手和其他同等规模的公司的关系。
产品和价值链中的 CM
状态监测 (CM) 不仅仅适用于工厂中的机器。它还可以包括作为物联网一部分的该工厂的运营和产品。
“越来越多的公司正试图通过传感器将物联网构建到他们的设备中,以便他们能够监控并提供更多价值给他们的客户,”Russ 说。
富士通的一位制造缓冲器和清扫器的客户几年前开始在其设备中安装传感器,因为它希望为其客户制定保修计划。
传感器监控液位和刷子液位,以便客户可以登录门户查看他们的所有设备。如果客户的备件不足或需要他们的机器使用的任何产品,客户可以知道何时需要维护。
产品和操作的状态监控是 PTC 的 ThingWorx Industrial Innovation 等软件的关键所在平台开始发挥作用。
“像 ThingWorx 这样的系统擅长从不同的来源和类型中提取和建模信息,以允许在操作/组件和系统级别进行监控、分析和响应,”说PTC 数字化转型总监 Ryan Cahalane。 “并且异常情况的影响可以通过真实的业务级关键绩效指标来理解,从而做出更好的决策。”
Colfax 是一家多元化的工业技术公司,采用了 ThingWorx 和 Microsoft Azure IoT 在其两家公司中为其产品创建物联网基础设施:生产精密空气和气体处理设备的 Howden 以及焊接和切割设备生产商 ESAB。
“状态监测在哪里通常仅限于整个生产过程中的高价值资产,如今应用范围已经扩大到包括整个系统甚至价值链,”Cahalane 说。
他之前是 Colfax 的数字增长副总裁加入 PTC。在那里,他领导了 Colfax 的数据驱动优势计划,该计划侧重于在整个企业中识别和释放产品和运营中的数字机会。
Howden 将 ThingWorx 构建到其压缩机中以收集和分析关键设备数据,以帮助优化其性能并高效运行。由于设备的状况受到监控,因此客户可以轻松识别或提醒可能导致机器故障的异常情况,并避免发生意外减少停机时间。
在 ESAB,ThingWorx 帮助其客户提高了生产力、文档和资产管理。作为一个额外的好处,ThingWorx 自动收集的数据很容易组装并转换为监管机构的报告。
Colfax 的下一步是将 ThingWorx 和 Microsoft Azure 整合到自己的生产运营中,这将带来更好的效率、质量和其他典型的物联网优势。