制定维护和提高车间每台机器的性能和可靠性的计划对于制造运营至关重要。可靠的机器使临时通知的生产运行成为可能。制造商越灵活，他们吸引的新客户就越多。
提高车间生产力的最有效策略的基础是实时监控。拥有来自车间每台机器的上下文丰富的实时数据流对于改进每次生产运行并使设计到制造能够充分发挥其潜力具有无可估量的价值。本文探讨：
- 实时监控在定义机器基准性能方面的作用，
- 实时监控如何帮助设计到制造 (DTM) 策略成功，
- 使用实时监控来微调您的机器健身计划的好处，
- 如何开始准备机器健身计划，以及
- 使机械与从设计到制造的敏捷过程保持一致的策略。
定义基线性能
强大的健身计划提供持久的改变从真正的绩效基准开始，这同样适用于任何开始锻炼的人，就像车间里的机器一样。为了为其机器制定健身计划来推动结果，制造商依靠实时监控他们需要的基线数据。通过将实时监控作为每次生产运行不可或缺的一部分，他们正在使永久性改进成为新常态。
Decision Analyst 与 IQMS/Dassault Systèmes 联合进行的最近两项调查说明了制造商现在如何依赖实时监控以提高车间生产力，包括建立机械性能基线，这是制定个性化机械健身计划的基础。
值得注意的是，决策分析师的2019 年对 150 家北美制造商的调查显示，82% 的制造业受访者将升级现有机器或购买新机器放在首位，以从实时监控中获得洞察力。这些公司正在用最先进的智能互联机器取代完全折旧的生产机器，这些机器可以自我诊断其状况并报告问题——提供与其运行状况相关的实时数据，这在精细化方面具有无可估量的价值。调整健身计划。此外，为了优化实时监控，38% 的受访制造商正在投资制造执行系统 (MES) 软件，如下图 1 所示。
实时监控对于同步制造系统和流程的不同基础至关重要，以创建一个单一的从设计到制造环境，设计师、工程师、质量管理人员管理和制作团队可以一起协作。从设计到制造的前提是在同一产品数据模型上集成工程、质量和制造团队。生产机械的实时监控通过向每个团队提供有关生产的每个新产品的可制造性、质量和规模的重要反馈，为该数据模型做出贡献。这是从设计到制造过程中每个人的重要反馈回路，直接有助于延长车间机械的使用寿命。
设计师、工程师、质量管理和生产团队获得宝贵的见解更改产品模型如何影响产品机械的效率和可靠性，包括平均故障间隔时间 (MTBF)。从设计到制造的团队采用更敏捷、迭代的方法来创建新产品，这些新产品是由他们从实时监控数据中获得的洞察力推动的。最重要的是实时监控有助于使这些团队的不同成员在通用产品模型上同步。采用更具协作性的方法来创建基于设计到制造的新产品，通过减少生产错误同时提高产量来提高产品质量和盈利能力。
微调机械健身计划
基于实时监控的健身计划是开始整合设计到制造战略的好地方，这三个主要原因为稳定的收入增长奠定了基础。
更快地创建原型基于初始模型设计，同时根据实时监控反馈评估其质量和生产规模。例如，一家专门从事海洋产品的塑料制造商依靠设计到制造来定义初始产品模型，然后使用高速 3D 打印机结合基于立体光刻的成像设备在数小时内生产原型e.一旦产品模型原型获得客户认可，便会使用计算机辅助制造 (CAM) 软件生产相同的模型，以创建初始产品模具。从那里开始生产过程。数字化创建和测试产品的质量和耐用性首先为客户和海产品制造商每年节省数千小时和美元。它展示了从设计到制造的方法如何及早发现问题并使新产品更快上市。
通过采用从设计到制造的生产方法，帮助在新产品发货前建立需求，其中每台机器的实时数据可帮助生产计划人员为每个新产品定义最佳工作流程。例如，一家为汽车、消费品和塑料加工制造行业提供基于碳纤维的 OEM 产品的领先供应商首先创建了客户原型的模型，很好地提供了新产品的渲染图像提前装运日期。客户使用渲染的图像来规划他们的营销和销售活动、组装销售支持材料并定义包装。在这里，从设计到制造可以为 OEM 客户提供更多价值，并帮助他们成功销售新产品。
通过改进配置-价格-报价 (CPQ)，为客户提供更多基准产品模型选择) 和产品配置策略。在这里，实时监控向制造团队提供设计反馈，了解哪些可配置产品最高效、可生产且最有利可图。一个典型的例子是 BMW 在基于模型的制造方法的支持下，使用在线产品配置器和经销商销售定制 Mini Coopers 的非常成功的方法。当支持这些策略的所有系统同步并运行相同的节奏时，CPQ 和产品配置就会表现出色。从设计到制造使 t事情发生了。这对于制造商来说是个好消息，他们可以通过为客户生产比以前更多的定制产品和更高利润的产品来提高生产中心的利用率。
准备机械健身计划
到制定成功的增长战略，制造商必须将其与每台机床的适用性计划联系起来。这不仅会延长它们的使用寿命，有关机器健康状况的额外数据也将改善生产调度。当每台机器都具有始终如一的高水平生产适应性时，将最合格的技术人员分配给特定生产运行的最佳机器组合会大大简化。
就像一个人加入健身房是为了更好地锻炼一样形状，今天数以百万计的制造商开始为他们的机器制定强有力的健身计划。挑战在于将它们付诸行动并取得成果。以下四个步骤是开始的好方法：
跨多个班次捕获每台机器的基线数据，以检查输出中是否存在任何明显的、易于定义的变化。创建车间内每台机器性能的数据集是每个个性化机器健身计划的起点。
选择每台机器今天能够报告的一组初始指标，以完成基线比较。每台机器都可以根据四个指标进行分析：周期时间、设置时间、报废/返工率和产量。机器之间的差异将立即显示出来。了解每台机器在这四个标准方面的表现如何，可以深入了解如何延长其使用寿命。
通过分析基线数据和索引机器之前的活动来识别形状最差和形状最差的机器客户退货和质量问题。导致客户退货和质量问题比例最高的机器通常是显示 ab 的机器通常磨损率很高。检查以确保他们的平均修复时间 (MTTR) 和 MTBF 估计准确是延长机器寿命和提高产品质量和良率的先决条件。
将实时监控与机器升级相结合揭示生产排序如何随着时间的推移影响机器的可靠性和性能。了解某些机器开始出现故障的原因可能更多地与它们在生产工作流程中的相对位置有关，而不是一开始可能很明显。这就是为什么实时监控与智能互联机械的最新升级相结合才有意义。这些步骤共同消除了理解如何延长机器使用寿命的两个潜在的大变异源。
使机器与 DTM 保持一致
当团队利用更高的性能和规模时正在按照更严格、更彻底的健身计划进行管理的机器，他们准备采取在更雄心勃勃的设计到制造项目上。了解生产新产品所涉及的每台机器的规模、速度和可靠性，可以为并行设计、开发、工程、质量和生产流程带来更大的灵活性，这些流程共同创建了一个从设计到制造的框架。
制造商认为，实施严格、持续的机械适配计划的最大好处在于加快新产品开发时间表，同时降低成本。了解每台机器将如何应对新的生产要求对于减少从初始设计概念到工作说明的所有方面的错误非常宝贵。
将健身计划与设计到制造相结合的另一个主要好处是协作团队知道如何许多机器的成品率已经提高，这对未来的生产运行意味着什么。
最后，机器的适应性计划为制造商提供他们的 CAM 奠定了最坚实的基础、计算机辅助设计 (CAD)、模拟/有限元分析 (FEA)、电气、检验和制造团队需要保证他们可以追求比以往更快的开发、测试和产品发布周期。当制造过程中的每个系统都以不同的节奏或时钟速度运行时，实现并发是必不可少的，并且制造设计与持续的机器健身计划相结合是必不可少的。 （编者注：本文是《制造工程》2019 年 9 月号观点专栏的扩展版）
作者简介
Louis Columbus 是制造企业的负责人资源规划公司 IQMS（现为 DELMIAWORKS，隶属于 Dassault Systèmes 家族）。 Michael Buchli 是 Dassault Systèmes 的高级 SolidWorks 产品和产品组合经理。
