简化kpi
过程控制是时髦的。生产线优化很酷。从首席执行官到下一个人都想分一杯羹。从视频墙、信息门户和高管仪表板周围的喧嚣来看，每个人都想通过可视化控制来提高业绩。全球化和公司在最基本的卓越运营层面上竞争的压力意味着每个人都在看……
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过程控制是时髦的。生产线优化很酷。从首席执行官到下一个人都想分一杯羹。从视频墙、信息门户和高管仪表板周围的喧嚣来看，每个人都想通过可视化控制来提高业绩。
全球化和公司在最基本的卓越运营层面上竞争的压力意味着每个人都在更密切地关注工厂、工厂或工厂。挑战在于控制工程能否掌握这一层次的审查所隐含的战略作用。
这个角色的战略可以用三个字母来概括:K-P-I。关键绩效指标是衡量成功或合规程度的标准，银行业对此议论纷纷。行业分析师、组织和企业都在深入探索和分析如何定义、创建、计算和传播kpi。控制工程师需要了解它们，这样他们才能以有意义的方式提供帮助。
“控制工程师不能再通过查看控制图上的直线有多直来满足控制器的性能，”约翰·斯诺德格拉斯(John Snodgrass)说，他是Chemtura公司WV Morgantown特种化工厂的过程控制工程师。
“在今天的市场上，在今天的技术下，典型的运营商不再是典型的。他们不只是转动阀门。控制工程师也不应该是典型的，”斯诺德格拉斯说。“他们应该查看他们拥有的信息，并试图确定他们可以做些什么来提高产品的效率。如果他们不这样做，用不了多久，这个行业就会不复存在。”
围绕制造执行系统(MES)的贸易团体MESA国际从去年初开始积极调查kpi。2006年10月，它发布了一份关于其努力的初步报告，名为“重要的度量标准:揭示证明运营改进的kpi”。但MESA承认，这只是触及了一个非常复杂问题的表面。因此，MESA工作组正在深入研究，特别是在组织内不同业务级别的kpi之间错综复杂的联系。一个常见的线程是工厂的控制层，其中生成了提供许多kpi的数据。另一个常见元素是MES。这就是通常在数据和上下文被传递到企业系统以及执行管理层看到的仪表板和视频墙输出之前聚合数据和上下文的地方。
kpi和MES正在成为运营工厂的关键元素，因为它们对运营企业至关重要。而且，在当今世界，任何不考虑业务的人都不会像他们应该的那样，在业务绩效中发挥关键作用。
从工程到金钱
霍尼韦尔(Honeywell)产品经理吉姆•克里斯蒂安(Jim Christian)表示:“控制工程师所做的一切最终都会转化为金钱。”“重要的是要知道你所做的对业务有何贡献。稳定的运行意味着更高的可靠性和更好的吞吐量，更长的催化剂和设备寿命，并减少化学品的使用。所有这些都是可测量的。”
克里斯蒂安说，控制工程师思考kpi的一种方法是“理解你所做的事情如何为公司赚钱”。“你需要跟踪哪些指标，才能知道你正在实现价值最大化?”
在当今的大多数组织中，在概念抽象的各个层次以及数据流链接中，存在着一种广泛存在的巨大脱节。Wonderware负责生产和程序开发的营销项目经理Claus Abildgren表示:“我们的许多客户都将KPI计划视为收集数据的工程练习。“他们不了解业务的关键需求——业务的其余部分需要哪些数据来做出决策。”
| AMR research的研究主管科林•马森(Colin Masson)表示，在一个网站上构建指标并非易事，更不用说在多个网站上构建指标了。具体指标的使用各不相同，如百分比所示。 |
这种脱节是从下到上和从上到下。MESA开发的报告背后的调查揭示了这一点。波士顿地区行业咨询公司Industry Directions负责人朱莉•弗雷泽(Julie Fraser)表示:“令我们非常惊讶的是，很少有人认为他们从财务目标和指标到车间都有很强的联动结构。”弗雷泽签约帮助推动MESA“重要的度量标准”项目。“在我们为这项研究采访的公司中，只有3%的公司表示他们有很强的联系。我们没想到它会这么大，但我们也没想到它会这么小。”
造成这一问题的原因是技术基础设施的结构性弱点——换句话说，无法处理现在生成的大量应用程序和数据。总部位于波士顿的AMR research供应网络运营研究主管科林•马森(Colin Masson)表示:“AMR曾与拥有超过5000个点解决方案(应用程序)的制造商合作。”
在这种情况下，“在一个站点上构建度量标准并非易事，更不用说跨多个站点了。这甚至还没有考虑到由每天数百万次阅读组成的性能数据，并将其置于一些具有更高层次意义的商业环境中。”
数据模型的增长
如此丰富的数据可能性促使人们越来越重视可以建立通用性的制造数据模型的标准化。
这种对全面制造模型的渴望是对MES兴趣激增背后的市场驱动因素之一，因为模型是该软件功能的核心。这也促使自动化和人机界面(HMI)供应商投资于模型驱动的集成基础设施，如罗克韦尔自动化的FactoryTalk、GE发那科的Proficy和英维思的Infusion平台。用英维思负责战略风险投资的副总裁彼得·马丁(Peter Martin)的话来说，这创造了“一个通用的计算环境”。
推动MES和kpi兴趣的其他因素是产品和制造复杂性的增加以及法规遵从性需求。Align Technology生产一系列单独定制设计的矫正器械，用于正确对齐牙齿。订单在其加州圣克拉拉总部获得，然后传输到其在哥斯达黎加的设施，在那里临床技术人员创建3-D表示。然后，这些数据被送回给开处方的医生进行验证，然后工作指令被传输到该公司的墨西哥生产设施。
Align Technology转向MES，使其能够恢复在实施企业资源计划(ERP)系统时丢失的手动跟踪的详细可见性。它使用生产中心MES，罗克韦尔自动化FactoryTalk平台的一个组件。
| 制造商正在努力将生产车间使用的kpi与管理层跟踪的业务指标联系起来。 |
| MESA“重要指标”(metrics That Matter)研究负责人弗雷泽(Julie Fraser)说，令我们非常惊讶的是，很少有人认为他们从财务目标和指标一直到实际操作都有很强的关联性。 |
Align Technology首席信息官兼信息技术副总裁迈克尔•亨利表示:“我们每天生产5万个定制零件，而且每天都是不同的5万个。”“我们最初关注的kpi是公众面临的一个周期时间和毛利率。”
通过提供对工作订单的流程和状态的更大可见性，MES在解决导致周期时间延长和侵蚀毛利率的问题方面发挥了重要作用。在地理上分布的流程流中，工作订单状态的实时可见性帮助Align Technology识别瓶颈，并将流程平滑到更无缝的流程，从订单获取到生产线末端的整理和抛光。
“循环时间从两周缩短到五天。毛利率从58%上升到了69-70%。”
监管帮助吗?
周期时间和毛利率等业务指标相对常见。确定哪些制造业指标是需要跟踪的关键指标可能更具挑战性——除非您处于受监管的行业。Utica，总部位于纽约的ConMed公司，腹腔镜手术产品，患者支持和其他产品的制造商，受美国21CFR 820部分规定的约束，概述了医疗设备制造商的良好生产规范(GMP)。
“我们在一个受到严格监管的行业中运营，这决定了您必须在运营中跟踪和趋向哪些kpi。ConMed制造工程经理Bill Wheatley说:“我们必须首先验证流程，以确定可变数据，这样当我设置这些指标时，数字得到满足，我就知道流程是稳定的。”
在此之后，我们要考虑的是:首次通过率，我们是否保持能力，预防性维护是否有效，以及我们是否能够防止故障。”韦奕礼说，实施MES对简化流程至关重要。ConMed使用Visiprise MES。
公司如何决定使用哪些kpi ?理想情况下，这是一个自上而下的决定。“从概念上讲，你要制定最高层次的目标和战略，制定部门指标，并将这些指标自下而上地联系起来，”Industry Directions的弗雷泽说。“你想把制造业的指标……直接带到机器上。”
消除边界
kpi的整个问题非常复杂，作为一门“科学”，它还很年轻，还在不断发展。但是所取得的进展正在不断地向下循环，包括进入控制工程领域。正如该领域的工作所揭示的那样，一切确实是相互关联的。
马丁说:“多年来，传统的方法认为自动化、MES和IT是三个独立的层面。“但这是人为的分离。他说，这是必要的，因为过去的技术要求问题被分割，以处理每个级别的独特需求。
随着技术的发展，“这种分离迟早会消失，”马丁说。从顶层到车间的kpi的推动推动了业务案例的发展。最后，这真的都是关于商业案例的。
这是控制工程师需要掌握和掌握的。忘掉华丽的数据墙和支持web的仪表板吧。相反，关注那些广播的指标。公司的未来将越来越依赖于将控制数据转化为战略情报。
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自上而下KPI执行的重要性
知道什么是潮流
这就是CD技术电力和电子事业部(PED)所做的。CD Technologies PED，总部位于马萨诸塞州曼斯菲尔德，生产直流变换器，电能表，备用和电机电源以及其他产品。CD Technologies全球MES管理员史蒂夫•卡普兰(Steve Kaplan)表示:“公司各部门总部设置了他们希望我们使用的具体kpi。”“它们包括首次合格率、废品率和人工/机器设备成本。为了衡量这些，每个设备都有一定的kpi:每次操作的缺陷，修正后的良率，按线和轮班的良率。
“我们有西门子(Siemens)的挑选和放置设备，可以提供有关放置位置的信息。自动检查是记录发现的故障。”卡普兰说，这些信息被输入MES，被汇总并输入事业部企业系统。
但绩效衡量并不是静态的:它随着绩效问题的变化而演变，随着市场战略的变化而演变，随着衡量和记录绩效的技术和手段的发展而演变。
卡普兰说:“我们从用百分比绘制性能图表转向报告百万分之几。”“对于百分比，你要寻找的是上升趋势。百万分之一，你想要的是零。当我们做出改变时，人们进来看到了一个消极的趋势，引起了相当大的骚动。我们没有充分教育每个人。但从积极的方面来看，这表明人们开始关注榜单。”
Accounting-driven kpi
自上而下的分解对于获得生产级别kpi的重要性还有其他细微差别和分支。英维思的马丁表示:“将kpi合理化的挑战之一是确定哪些指标有影响。”
马丁声称，英维思在过去10年里与1.4万多名高管进行了交谈。“许多高管——尤其是首席财务官——不相信kpi有价值。他们告诉我们，工程和运营经理一直在告诉他们，他们为公司节省了多少钱或赚了多少钱，但当会计部门查看资产负债表时，他们看不到这一点。”
马丁表示，英维思在提出如何才能克服这一问题的问题上有所后退。“从根本上说，他们想做实时会计——使用kpi来衡量利润和成本。一旦你对工厂中的每个流程都进行了这样的操作，你就可以很容易地确定哪些kpi与附加值直接相关。”
他说，诀窍在于“在第一线建立会计模型”。要做到这一点，你需要在供应链上进行适当的“交接”，以确保首席财务官和首席执行官能够得到他们做出战略性商业决策所需的东西。关键是让首席财务官用一个方程式来定义需要什么。”在那之后，“确定工厂中的每个过程区域(然后再精确到过程单元级别)如何对过程数据建模以计算满足这些方程的kpi就不是那么困难了，”Martin说。
霍尼韦尔的吉姆•克里斯蒂安说:“首席执行官关注的关键绩效指标是股价和盈利能力。但如果你是现场的操作员，查看这些kpi并不能为你提供影响它们的方法。所以你必须确定操作人员能够理解的间接测量。如果你提高了单位利用率，你就可以在一年内推出更多的产品。
你需要这些高水平的指标，但你必须建立较低水平的kpi，让运营商能够亲自控制。”
有效kpi的关键在第一个描述符:key中显示。确定太多，你最终只会得到绩效指标。“我们在任何时候都不会在操作员面前放置超过4个，”Chemtura的斯诺德格拉斯说。同样的道理，当你滚到最高的水平。Chemtura确定了企业需要关注的四个过程领域。这些包括:金融;过程卓越;质量;以及环境健康、安全和保障。所有的事情都是这样的。
Snodgrass和Chemtura已与Peter Martin和英维思合作，在运营层面采用实时会计。“这非常令人兴奋，”斯诺德格拉斯说。斯诺德格拉斯说，一旦你知道公司在关键绩效衡量方面的目标是什么，你就有了一个统一的计算环境，而英维思“输液”(Infusion)这样的平台使这种环境成为可能，为工厂每个层次设计的实时会计衡量就会变得无比流畅和简单。
他解释说:“在操作人员层面，我们使用每批成本的实时会计测量。通过这种方法，运营商可以降低成本并保持高质量。再往上一层并不想看到所有的成本，而是希望看到生产的方差-预算，或者部门与部门之间的方差-预算。所有这些都是基于相同的数据，这些数据向上流动并用于其他计算。”
kpi在发挥作用
绩效衡量不是静态的:它随着绩效问题的变化而演变，随着市场战略的变化而演变，随着衡量和记录绩效的技术和手段的发展而演变。其他人正在使用的kpi来源包括MESA、AMR和Aberdeen的研究。以下是用户的具体建议。
“我们每天生产5万个定制零件....我们最初关注的kpi是公众面临的单周期时间和毛利率。”
“我们在一个受到严格监管的行业中运营，这决定了您必须在运营中跟踪和趋向哪些kpi。在此之后，我们会考虑:首次通过的产量，我们是否保持能力，预防性维护是否有效，以及我们是否能够防止故障。”
“公司各部门总部制定了他们希望我们使用的具体kpi。”
“我们在任何时候都不会向运营商提供超过4个(kpi)。”
“作为一个组织，我们公司已经确定了企业需要关注的四个过程领域。这些包括:金融;过程卓越;质量;以及环境健康、安全和保障。一切都源于此。”
“在作业者层面，我们采用实时核算每批成本的方法。这样一来，运营商就可以降低成本，保持高质量。再往上一层并不想看到所有的成本，而是希望看到生产的方差-预算，或者部门与部门之间的方差-预算。这些都是基于相同的数据。”
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