用更少的资本增加产量

由于运营业绩未知,预测满足市场需求增长的能力是无效的。另建一座工厂似乎是不可避免的,但这项任务既费时又昂贵。

通过理查德•菲利普斯 2022年12月5日
礼貌:Polytron

学习目标

  • 一家饮料制造商希望提高产量,但需要来自数字数据平台的见解,以帮助整合可操作的见解。
  • 数字数据捕获实现了管理层和所有班次的准确和最新的生产数据,以实现决策清晰。
  • 这最终通过推迟新设施的生产为公司节省了资金,因为他们能够从现有设施中获得更好的效率。

系统集成洞察

  • 收集有关设施运营的数据使饮料制造商能够了解设施中真正的核心问题。
  • 这家饮料制造商收集了隐藏在老化机器中的数据,以帮助创建一个全面的图像,了解什么起作用,什么不起作用。
  • 他们将数据和资产生产数字化,这有助于公司简化和自动化流程,并通过推迟新设施的生产来节省公司的资金。

当一家饮料制造商面临压力,在不增加开支的情况下满足不断增长的市场需求时,该公司知道他们需要找到真正的问题并迅速采取行动。

不幸的是,制造商的装瓶生产线在最高效率下运行,老化的生产线资产造成了过多的停机时间和浪费——至少他们是这么认为的。瓶装厂的领导层不知道他们的业务表现如何,也无法有效预测他们满足日益增长的需求的能力。

他们知道他们需要再建一座工厂。建设将耗资5000万美元,耗时18至24个月,从而减缓了满足市场需求的进度。

制造操作的未知性能,OEE

负责信息服务的副总裁知道,他无法提供执行团队需要的数据来帮助他们做出决策。人工报告的总体设备效率(OEE)不准确,缺乏确定真实利用率所需的数据。资产表现不佳的另一个问题是必须雇佣额外的员工来解决问题。副总裁需要以更高的效率更好地支持维护和工程。

找到真正的问题需要得到机器数据

副总裁和他的团队不知道如何从现有资产中获得更多,他们可以实现多少改进,也不知道如何开始。他们挑战自己,在延长使用寿命的同时,从已经在使用的线路上获得更多的输出。为了做到这一点,他们需要隐藏在机器中的数据来指引他们采取最有效的行动。

基于纸张的操作记录没有提供实时的、可操作的见解,以采取纠正措施进行改进。为了实现更智能的公司未来,这些升级必须从这家工厂开始,并在未来的工厂大规模复制。

解决方案体系结构,实现提供者,机器通信

饮料制造商需要一种解决方案,可以帮助他们评估当前的状态,设想未来的状态,然后开发和部署技术,将他们运送到那里。

副总裁开始寻找可以帮助他们与机器对话并获得所需见解的提供商。他们选择了一个系统集成商作为解决方案架构和实现的顾问和解决方案提供者。

核心问题的评估:自动化、集成

一开始,评估帮助确定了与缺乏实时数据、洞察力和沟通相关的项目核心问题:

  1. 手工记录数据不可靠,并不总是准确而且耗时

  2. 可采取行动的实时信息并不总是可用的

  3. 该组织的其他部门缺乏对制造业表现的可见性

  4. 各种数据筒仓之间缺乏集成。

概述实现预期制造结果的六个自动化目标

为了尽可能高效和有效地提供所需的结果,集成商团队在没有plc的地区实施了从大多数机器可编程逻辑控制器(plc)和智能工业物联网(IIoT)设备自动收集数据的平衡方法。通过将该技术平台与智能工业物联网设备结合使用,集成商寻求:

  1. 提高生产吞吐量

  2. 提供实时可操作的信息,以推动生产改进

  3. 提供整个组织的制造可见性

  4. 为支持企业成长的数字化转型提供平台

  5. 整合来自多个系统的数据,以提供单一版本的真相

  6. 将遗留数据竖井应用程序迁移到新的平台。

实现这些目标,以最小的足迹提供实时数据和反馈,不中断生产,不需要更新连接或其他基础设施。

总览仪表板显示在整个工厂和办公室的大型显示器上。团队可以快速识别工厂中每条生产线的状态。礼貌:Polytron

总览仪表板显示在整个工厂和办公室的大型显示器上。团队可以快速识别工厂中每条生产线的状态。礼貌:Polytron

交付ROI的解决方案阶段

实施的技术作为一个数字平台,有助于集成、聚合、背景化、显示和报告可操作的见解。在四年的时间里,使用该数字平台实施了多个解决方案。每个阶段都交付了投资回报(ROI),这有助于推动后续阶段。阶段包括:

  1. 3条灌装线的性能管理,从10多个plc自动收集数据,并使用标准用户界面、仪表板和报告。一些plc被升级为具有以太网/IP能力。PLC系统跟踪文件捕获每台机器的状态,生产/废品量和第一次故障。

  2. 企业资源计划(ERP)集成自动下载生产计划。

  3. 在空瓶区实现IIoT智能设备,在没有PLC的情况下计数瓶子。

  4. 对第4行进行性能管理,并将数据收集扩展到其他机器。

  5. 历史学家的过程和包装时间为基础的数据分析。

  6. 维护管理的实现是为了取代以筒仓方式工作的遗留点解决方案,这是不直观的,并且已经过时了。

  7. 使用上面列出的所有功能转到第二个工厂。

  8. 记分牌跨许多机器中心实时轮班性能。

  9. 实现质量管理以取代不支持所需的大多数质量表单的遗留点解决方案。

  10. 使用上面列出的所有功能转到第三个工厂。

  11. 多工厂的性能,调度,维护和质量的可视性。

开发解决方案:数据捕获支持制造决策

为了满足日益增长的市场需求,这些解决方案阶段指导制造商实现他们的目标。升级后的数字数据采集允许实时、准确的生产数据,以支持清晰的决策。在短短三个月的时间里,业绩就覆盖了项目的成本,推迟了新工厂建设的需要,并成功超额完成了公司的目标。

饮料制造商评估了使用该平台进行仓库管理、具有SPC的质量管理、有限调度、可视化工作流,并将该技术扩展到两家工厂的所有制造资产。

该项目使制造商受益,因为平台将与他们一起成长,并允许扩展到其他功能领域和多站点部署。

自动化数据捕获项目结果:6个月的ROI,阶段1

数字数据捕获消除了低效的纸质记录和工作流程,并在管理层和所有班次中提供准确和最新的生产数据,以实现决策清晰。与新生产线甚至新工厂相比,数字解决方案的投资很小。通过向组织提供准确的数据,制造商实现了生产线性能的显著改善。

  • 所有阶段的可测量ROI,包括阶段1的6个月回报

  • 在平板电脑、大型生产显示器、办公电脑和移动设备上可用的开箱即用的用户界面屏幕、仪表板和报告

  • 增加了第一工厂的产量,使第二工厂的建设推迟了18个月

  • 平台,快速和成本效益部署任何新需求。

更新:托盘跟踪,质量,预测调度

如今,随着业务需求的变化,饮料制造商继续利用数字平台来实现功能。新功能包括:

  • 跟踪托盘进入仓库并与ERP进行协调。

  • Salesforce集成,自动捕获客户投诉到质量管理系统(QMS)。

正在考虑基于业务优先级的额外功能,包括:

  • 通过考虑订单交付承诺、转换时间、原料可用性、资产/资源可用性等,预测调度进一步优化生产。

  • 可视化工作流程,让每个人都能了解每个流程的状态、下一步等。

  • 供应链整合,以获得更大的物料流入工厂和产品离开工厂的可视性。

在过去四年中,看到这一愿景成为现实表明,如果小型制造商可以从这种解决方案中受益,那么对大型制造商的影响和投资回报率应该更大。

理查德•菲利普斯, PE, PMP,智能制造总监,Polytron Inc .)由Chris Vavra编辑,web内容经理,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com

更多的答案

关键词:自动化数据采集,解决方案架构,整体设备效率(OEE)

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作者简介:Richard Phillips, PE, PMP, Polytron Inc.智能制造总监。