施耐德电气如何知道工厂能否成功数字化

来源:Industy Week      发布时间:2023-05-18      浏览量: 231

为了使制造数字化取得成功,领导者必须在看到制造工厂数据之前知道他们将如何处理这些数据。

2017 年,施耐德电气位于肯塔基州列克星敦的工厂的智能工厂改进经理 Mauricio Casares 是开发一套强大的标准化工厂数字化工具的团队的一员。该公司早就接受了数字化,但通常是逐个工厂、零敲碎打地进行。

标准化工具集比尝试将这些自定义系统扩展到多个非数字化工厂更有意义。然而,一旦施耐德电气开发了这些工具,它就需要弄清楚其在北美的 35 个工厂和配送中心中的哪些提供了成功采用的最佳地点。

施耐德电气选择哪些工厂进行数字化的决策过程可以作为任何想要采用基于物联网的监控系统的制造商的路线图。

网络基础设施和物联网系统安装的便利性是关键考虑因素,但决定最成功的数字化演进的因素取决于流程和人员,而不是技术。

“目标工厂应该有某种精益计划。如果你没有精益计划,就很难在没有基础的情况下推动数字化”,卡萨雷斯说“这是成功的第一支柱”。

列克星敦工厂的操作员使用移动仪表板查看整个工厂的流程信息

精益拥抱数字化

施耐德电器引入数字化工具遵循公司的精益理念。任何新的全厂物联网系统的首要目标都集中在捕获和分析有关整体劳动效率 (OLE) 和整体设备效率 (OEE) 的数据。

如果工厂已经拥有共享绩效信息的系统,比如每天开会讨论之前轮班的结果,那么工厂只能最大限度地利用数据。同样重要的是,候选工厂可以映射操作员的能力,如效率或缺陷率,以瞄准第一个、最重要的潜在过程改进。

“从基础开始,根据您的精益计划,然后继续前进,”Casares 补充道。状态监控、预测性维护和所有其他由物联网架构支持的更高级的系统稍后出现。

施耐德电气 (Schneider Electric) 拥有 66 年历史的列克星敦工厂生产负载中心和安全开关。当数字化工具集开发项目开始时,该工厂有一个长期成功的精益计划,手动绩效跟踪显示在白板上的显着位置,并在定期的流程改进会议上进行讨论。数字化升级后,物联网设备取代了人工跟踪,数字仪表板提供实时分析。

支持数字化的其他因素

高度联网的列克星敦工厂正在开发一个定制的 MES 系统,提供一个数字结构,Casares 和他的同事在这个结构上放置了新的工具集。

Casares 说,在工厂安装全新的网络基础设施会给安装标准数字化工具带来危险。工厂管理层会对新服务器、布线和物联网设备开辟的可能性感到兴奋,并推动可能产生热情但无法扩展的试点,从而使工厂脱离数字化计划。

另一个有利于列克星敦的因素是:高度自动化。现代生产工具更有可能支持以太网连接。

“现在,工厂是否需要自动化才能实现数字化?我会说 50/50。不必要。你可以拥有半自动化设备,或者你甚至可以拥有带有工具内正确传感器的手动设备,这样你就可以开始收集信息了,”Casares 说。

列克星敦为开发必须考虑各种工厂和操作的标准化工具提供了另一个优势:垂直整合。冲压、塑料注射成型、电镀、半自动装配和喷漆都在列克星敦的同一个工厂进行。列克星敦工厂提供了一个强大的模板来开发适用于各种机器的综合数字化工具集。

垂直整合的工厂还可以更轻松地在不同流程步骤之间绘制数据关联,从而更好地了解因果关系。在流程步骤 A 对系统进行更改可提高步骤 B 和/或 C 的效率。Casares 说,工厂不必垂直整合即可成功数字化,但在所有其他条件相同的情况下,制造商可能会更多地了解数字化首先与这些植物合作。

列克星敦工厂部署的增强现实操作员辅助软件通过移动设备的摄像头视图显示机器信息。

打造工厂数字化领导力

在开发新工具集的技术的同时,列克星敦工厂还进行了战略调整,以长期支持该项目。  

该工厂选择了一个“智能工厂冠军”来指导工厂向新工具的过渡,方法是遵循工厂的数字化路线图,例如跟踪对计算机或传感器的必要资本请求,以确保项目按计划进行。

“通常我们从制造工程师开始,因为他们的作用是提高制造车间或生产线的效率,”Casares 说。

“如果您要收集有关模压机或冲压机等自动化设备的信息,通常您的设施中还会有一个更注重技术的维护部门。这些人是智能工厂冠军的资源,”Casares 补充道,例如帮助在设备上安装物联网传感器。

智能工厂冠军还将负责指导其他制造工程师如何使用新的物联网系统和其他智能技术。假以时日,“冠军”可能会演变成正式的智能工厂工程师职位(Casares 于 2020 年加入 Lexington 团队,担任“智能工厂改进工程师”。)

工厂可能不想指定某人处理智能工厂项目的变更管理,而是将任务分配给绩效负责人或任何领导持续改进项目的人,因为数字化系统提供了支持成功改善的信息。

“即使他们有最好的意图,也会达到 [绩效领导者或持续改进领导者] 没有足够的精力专注于所有 [智能工厂相关] 的事情,”Casares 说。 

Casares 补充说,安装新数字化系统的工厂可能不会立即创建正式的智能工厂经理职位,但是,直到工厂管理层了解该职位所需的带宽。

数字成功的高级学位

列克星敦工厂被世界经济论坛命名为第四次工业革命先进灯塔和可持续发展灯塔,是施耐德电气最引人注目的工业 4.0 成功案例。工厂成就的快速列表:

· 增强现实顾问系统将平均维修时间减少了 20%。

· 电力监控工具导致节能 26% 和 CO2 净减排 30%。

· 水资源监测使用水量减少了 30%。

· 喷漆室的 SCADA 专家软件将停机时间减少了 5%。

实现这样的结果绝非易事,但开始的策略却很简单。建立数字化 OLE 和 OEE 数据等基础知识。然后,采取步骤进入更复杂的系统。

“现在,你必须坚强并尝试回到这些工厂 [智能工厂工具的新手] 是,如果你没有基础知识,不要向我要昂贵的物联网平台或基于云的条件监测或预测监测。有基础。然后我们将讨论我们还能为您提供什么,”Casares 说。

“你必须沿着这条路走。否则,您将用他不理解的所有工具和新工具压倒您的智能工厂拥护者,”Casares 补充道。        

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