小型商店正在从解决质量问题到吸引和留住人才等方面获益
实施工业 4.0，包括通过此处所示的课堂学习，可能有助于吸引和留住对学习某些东西感到兴奋的车间工人新技术并处于技术前沿。采用工业 4.0 软件并将其实施到您当前的服务器系统、连接您的机床、开始收集数据并使其对您的业务有价值的能力非常容易做到。这是北卡罗来纳州夏洛特 Okuma America Corp. 的主管兼产品专家 Brad Klippstein 的说法。
一个很好的例子是 Okuma 的图形密集型、基于浏览器的软件 ConnectPlan。它使用户可以立即了解他们的机器和设备，并可以报告机床的运行性能。日性能信息可以提供修复机会的路线图。
“重要的是要设法找出您的商店目前面临的问题，”Klippstein 说。 “你可能不关心解决所有这些问题，但你可以选择要解决的问题。”
例如，数据可能显示一台机器的非切削时间比另一台机器长，或者机器上的设置时间总是比过道上的设置时间长。那时车间管理人员必须询问为什么会出现这些情况，并就他们可以采取哪些措施来解决这些问题做出业务决策。
“当机器运行时，我希望它大部分时间都在切割，”克利普斯坦说。 “如果不是，那就是我们可以在切割程序中进行一些改进以提高效率的地方，从而减少刀具更换和转塔移动或不需要的空气切割。塔这是您可以查看的一件事。”
另一个需要考虑的数据点是停机时间。比方说，一台机器每天午饭后就停下来。可能是机器处于设置模式或手头没有操作员。或者可能存在需要修复的问题。
答案可能不在机器内，而在操作员身上。如果白班操作员 A 的设置时间是下午操作员 B 的一半，则可能存在需要解决的操作或人员问题。
“这些就是您要做的事情Klippstein 说。
为了让设备保持最佳状态，ConnectPlan 和类似软件具有预防性维护功能。 Okuma's 是基于时间的，因此它本质上是用户手册的数字版本，具有集中存储位置的优势获取信息。
对于遗留机床，要收集的数据是有限的，但即使是使用了 20-30 年的机床也能收集到有价值的数据。自第一台计算机数控 (CNC) 机器问世以来，所有 CNC 都有指示灯或其他一些可见信号，以告知操作员机器是在运行、空转还是停止，以及是否处于警报模式。尽管新机器可能无法提供运营数据，但这种有限的信息对企业来说仍然很有价值。
此外，由于信息有限，旧机器可能是一个不那么令人生畏的第一步将工业 4.0 集成到车间运营中，并且可能比仍在按规格运行的新机床提供更多改进机会。
“对于想要开始收集这些信息的人，我通常会告诉他们， ”克利普斯坦说。 “从最新的设备上收集起来非常容易pment (so) 连接一台新设备，这会让您了解您可以获得的所有信息。如果您想连接一台信息有限的旧机器（将额外的硬件连接到机器控制中），那么您可以同时使用这两种方法。”
已启用通信
一些工业 4.0 工具可以让我们“回到未来”。例如，在 Excellerant 的实时机器数据和通信平台上使用聊天功能，让 John Carpenter 想起了他祖父在航空公司工作时普惠公司的 20 世纪中叶文化。
到实施工业 4.0，博世力士乐提供传感器或硬件的任意组合，其中可能包括 PLC 或物联网网关（此处显示）和软件，包括来自公司 Nexeed 的应用程序一套应用程序。“他过去常常说，当工程师在零件上工作时，他们与机械师有私人关系，”康涅狄格州萨默斯 Excellerant 总裁 Carpenter 说。“他们之间绝对没有分歧在地板上和前台的人。他们是一个大团队。”
谁会想到实施 Excellerant 平台以加入工业 4.0（被吹捧为提高生产力和质量）的公司会发现更好的沟通也是其好处之一？
平台上的聊天功能让机床操作员能够跨管理层和不同部门发送和接收消息，从而帮助重新点燃卡彭特祖父所经历的那种自由流动的沟通方式。操作员可以就工具问题向主管发出警报，通知维护人员润滑油即将过低，或者简单地向下一个班次传递一张便条。这些消息的瞬时特性允许抢先实时解决生产抑制事件。
“聊天功能是我在软件实施中看到的最强大的功能之一，”Carpenter 说。 “这是一种新工具，可为操作员和管理层营造相互交流的环境。”
Carpenter 等专家以及来自博世力士乐、DMG Mori Software Technology Solutions USA Inc.、Okuma 的专家America Corp. 和 Siemens Industry Inc.——在与机械车间和小型制造商合作时采用不同的方法。但他们都看到他们的客户通过采取离散步骤进入工业 4.0 的互联、数字化和数据驱动的世界而获益。这些好处包括在工厂或远程位置实时监控机床；提高生产力和质量；无偏见的报告；收购理由；预测性维护；吸引和留住顶尖人才我对学习新事物和站在现代流程前沿的前景感到兴奋。
“我们致力于让公司能够充分利用他们面前的数据，”Carpenter 说。 “[正如有人曾经说过的那样，]你不知道你不知道什么。对于我们迎合的许多中小型企业来说，情况确实如此。他们不知道它可能会好得多。”
什么可以数字化？
Chris Pollack，西门子工业虚拟技术应用中心经理，伊利诺伊州埃尔克格罗夫村，表示制造商可能一直在采取措施实施工业 4.0，甚至没有意识到，因为他们将传统上模拟或物理的任务数字化。例如，商店或制造商可能已经将加工程序从编程区域以电子方式传输到车间，而不是将数据存储在设备上，然后将其带到机床并插入。
实施工业 4.0 的另一个好处是与员工招聘和留住优秀员工有关，这对小型商店来说是个大问题。
“很多企业，尤其是小型企业，没有考虑的一件事是，您是否可以通过以下方式激发您的员工队伍新技术，新的流程辅助工具，让他们不断学习，留住员工要容易得多，”他说。 “很多人认为实施工业 4.0 不会帮助我留住员工，但事实确实如此。这些人正在做他们已经做了 20 年的相同过程。如果你考虑员工的心态，就很难对你的工作保持兴奋。在很多情况下，这就是迫使人们向外看，寻找其他机会的原因。”
Excellerant 的平板电脑优化车间界面允许机械师跟踪生产进度和 ma根据当前 ERP 计划的中国工具周期时间。除了数字化之外，对于实施工业 4.0 的其他方面，Pollack 建议咨询专家。他建议聘请供应商来收集机床数据，例如，西门子基于云的平台 MindSphere 或其等效的基于服务器的选项 Sinumerik Integrate。然后，车间人员可以使用该信息来发现趋势。
“也许就像为您提供有关机床利用率的月度报告一样简单，”Pollack 说。 “在某种程度上，用户将需要深入研究这些数据，但至少可以以更清晰的格式呈现数据。”
除了收集和编译机器数据外，他说，实施预防性维护计划可能需要供应商的帮助。目前，西门子正在为客户提供工具和数据，供商店或制造商编写定制的预防性维护应用程序。
“预防性维护变得非常棘手，因为必须获取各种基线，然后需要一致的时间间隔在一段时间内继续为机器设置基线，以便软件找出趋势来确定是否Pollack 说。
消除报告中的偏见
除了收集和编译可以挖掘信息以帮助改进运营的历史数据外，软件还提供DMG Mori 的 Messenger 等实时监控可以通过多种方式为不熟悉工业 4.0 的店主提供帮助。这是伊利诺伊州霍夫曼庄园 DMG Mori 软件技术解决方案部门首席运营官 Amane Sudo 的说法。
这些有用的功能包括：
- 当机器停止时，会向管理层发送数字通知。如果没有这个功能，经理必须看到机器才能知道它坏了。
- 对于营业的商店在多班次中，车间工人和管理人员可以查看上一班次的信息，看看是否存在任何问题。这消除了报告中的任何偏差。
- DMG Mori 客户可以每月查看一次 Messenger 仪表板，其中显示每台机器的运行率。如果速度很慢，他们会去车间找出原因。如果运行率一直很高，他们就有了添加新机器所需的数据。
- 在小型操作中，机床操作员必须执行多种功能，其中一些功能可能会分散他们的注意力在车间，他们可以通过 Messenger 远程监控机器。
工业 4.0 与新机床
Rodney Rusk，制造技术提供商 Bosch 的工业 4.0 业务负责人位于北卡罗来纳州夏洛特的力士乐公司表示，在与加工车间和小型制造商打交道时，所有者最常说的是没有购买新机器的预算，并将工业 4.0 视为替代方案。
当 Rusk 询问所有者期望从互联制造中获得什么样的好处时，最常见的回答是，“我想提高我的质量，因为我的客户正在衡量我我发送的产品数量符合他们的规格。”
在这些对话和深入细节之后，Rusk 可能会提供传感器或硬件的任意组合，其中可能包括 PLC 或物联网网关和软件，包括来自他公司的 Nexeed 应用程序套件。 Nexeed 的应用程序包括预测性维护、产品性能经理、产品质量经理和能源经理。
Rusk 曾与一家拥有 15 台加工中心的车间合作，这些加工中心均已使用约 20 年，生产出不合格的零件.在公司安装传感器并进行一些直接观察后，管理层确定其中五台机器存在问题。治具设计及操作相关问题
在另一个案例中，在博世位于宾夕法尼亚州伯利恒的工厂，一条生产 16,000 多种阀体的生产线上有一部分零件没有通过检查，Rusk 说。变化如此之多，以至于工人感到困惑，有时会抓错零件。
“通过重新构想流程并弄清楚我们如何使这里的工人受益”，车间管理人员将数据降为零缺陷，腊斯克说。他们通过防错操作来做到这一点，包括在机器的 HMI 上张贴说明，照亮应该拾取下一个零件的箱子，如果工人从错误的箱子中取出零件，则使用红灯。
“我们经常发现质量问题是没有正确应用精益原则，”Rusk 说。
向 ERP 系统提供数据
故障排除是关键Excellerant 平台的一部分。使用该系统时，第一步是通过安装平台和任何必要的硬件并连接其机器来奠定基础。
“很棒的是，我们有大约 30 年的经验和说明，记录了我们如何连接这些设备，”Carpenter说。 “不管它是新机器还是 50 年前的机器。如果它有一个控件，并且我们小组中的一位工程师已经完成了它，我们就会在上面做笔记。”
一旦数据开始流动并被编译和分析，Excellerant 的做法是淡化一家商店的生产率有利于其他目标。
“关键是让他们了解这些指标，并努力让他们达到他们希望以更好的质量提高生产率的地步，”他说。 “一切都是为了按计划的速度生产出出色的产品。”
对数据保持透明会暴露效率低下并引发问题，例如：我们是否正在改变工具什么时候出来？程序是否正确？材料是否按时出现？ Carpenter 说，这才是流程改进真正开始的时候。
“通常，一旦系统就位，操作员就会用它来说明为什么他们无法提高生产力，”他说。 “他们发现了所有这些不可行的情况。”
他真正喜欢看到的是一家工厂将机床数据输入其企业资源规划 (ERP) 系统——否则该系统不会关心数据来自车间的单个机器——如果 ERP 系统可以接受实时数据。通过自动收集有关关键绩效指标的实时数据，如周期时间、完成率、废品与良品等，并将信息输入 ERP 系统，商店可以为其调度员提供支持。这是一个很大的变化，“因为 ERP 在财务方面做得很好，但在车间通常会惨遭失败，”Carpenter 说。
最终目标是实施动态调度，以考虑请病假的工人、未出现的材料或停机的机器。 “随着时间的推移，希望 ERP 系统能够学习并就处理预期瓶颈的最佳方式提出建议，”他说。
