工厂自动化和供应链执行融合

制造商越来越多地将自动化和企业技术集成,从生产利润优化到战略能源效率决策,都被用于各种目的。

通过控制工程的Frank O Smith 2009年11月1日
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印第安纳饰面公司在其117年的经营历程中经历了许多美好的时光,但目前的全球经济衰退给它带来了新的挑战,需要面对和适应。这家总部位于印第安纳波利斯的公司专门生产硬木单板,出口到42个国家,用于家具和镶板。由于业务急剧下滑,该公司被迫精简运营,生产更紧密地与客户需求挂钩。它已经转向使用来自plc的实时数据来确定盈利能力和满足客户交付期望。

技术总监斯基普•史密斯(Skip Smith)表示:“当我们为了完成订单而购买树木时,我们几乎是在猜测,一旦我们把它们切开,会发现什么。”只有在木材经过分级、分类和捆绑之后,公司才能确定利润率和预期盈利能力。该公司在很大程度上依赖于其三菱电机IQ系列PLC与PLC内的三菱MESInterface IT模块之间的紧密连接。

Indiana单板技术总监Skip Smith:在使用三菱MES Interface IT模块连接plc和公司数据库之前,“由于OPC轮询相对较慢,我们可能会得到不完整或不准确的信息。”

这种独特的配置使公司能够简化和加速实时可见性,消除了OPC连接的速度不够快,无法准确轮询和捕获与捆包相关的完整数据集,因为捆包在传送线上的处理速度很高。常驻MESInterface IT模块现在直接从PLC获取数据,并将完整的数据包发送到Microsoft SQL数据库,使决策者可以立即获得准确的信息。

“以前,由于OPC轮询的相对缓慢,我们可能会得到不完整或不准确的信息。现在我们可以快速准确地知道我们是否有足够的订单,以及我们需要收取多少钱才能赚钱。”史密斯说。

即将到来的趋势

在这一点上,确定一个明确的趋势还为时过早,自动化和供应链执行的融合正在被世界各地的先锋公司探索。ARC咨询集团副总裁Greg Gorbach表示,自动化数据的相关性“不再局限于工厂内部,而是扩展到企业的工厂组合及其扩展的供应链。”“企业开始更全面地处理信息,以便更好地应对不断变化的市场需求。”

AMR research研究主管比尔•波尔克(Bill Polk)将这种转变称为从“由内而外”转向“由外而内”的商业导向。“制造商被命令生产什么的时代已经结束了。成功的工厂将成为延伸供应链的成功节点。那些无法连接的系统无论运行效率有多高都会失败。”

虽然降低成本对制造商来说并不新鲜,但全球经济衰退的打击使其生存变得尤为必要。但随着库存耗尽和复苏迹象的出现,预计随后将扩大对利润率和盈利能力的关注。

罗克韦尔软件公司(Rockwell Software)营销副总裁唐•哈特(Don Hart)表示:“尽管需求会变化,订单会减少,周期也会缩短,但当经济复苏时,每个人都希望接受订单。”“但肯定会有一场全面的价格战。”

ABB协同生产管理营销经理马克•勒鲁表示:“制造商不仅想知道自己是否有能力做出承诺,还想知道承诺是否有利可图。”

这张图表中的数据是根据2008年11月AMR Research的调查问题而编制的:以下哪一个陈述最能代表您的自动化/控制供应商对您选择制造操作软件的影响?对这个问题的回答来自240家美国公司和50家德国公司;受访者的头衔包括首席执行官/总裁、公司/部门管理、工厂/制造IT、制造工程和制造运营管理。

自动化供应商适应

自动化与供应链执行融合背后有许多驱动因素。“首先,前端希望减少感知需求信号的延迟。这并不一定是工厂的角色,而是供应链所有者的角色,”波尔克说。无论如何,“利用自动化和控制技术在响应需求信号方面更具适应性和敏捷性是至关重要的。”这是自动化供应商已经收集并正在努力在其投资组合产品中设计的东西。它正在创造波尔克所描述的“许多自动化供应商DNA的巨变”。英维思、通用电气、罗克韦尔、ABB、艾默生和西门子都在沿着这条道路前进,试图创建更加一体化的组织和产品组合。”

2009年6月,英维思将三个独立的部门(英维思过程系统、Wonderware和eurotherm)重组为英维思运营管理部门。据说这一举措是为了使整个生产链的投资组合更加专注和产品协同。同样,罗克韦尔也在利用复合应用程序来实现类似的协同效应,这些应用程序结合了各种收购技术的能力,包括Incuity的制造智能、Pavilion的流程优化和Datasweep MES功能。

2009年8月的一项AMR研究发现,自动化供应商最近的协同行动背后的行业驱动因素之一是,制造商仍然更容易转向ERP供应商,而不是自动化供应商,以获得广泛的企业软件指导。报告指出:“在接受调查的美国公司中,只有一小部分认为自动化和控制供应商影响了他们的制造业务支出决策,就像他们的企业供应商一样。”作者强调,自动化供应商需要做更多的工作来集成他们拥有的平台。

Polk说:“技术已经有了,但供应商需要关注数据流,并提供更紧密的集成——创建更像erp的平台,具有真正的运营管理功能。”

罗克韦尔软件公司营销副总裁Don Hart:“我们正在与工厂车间的几个区域的仪表和仪器合作,以帮助将能源成本输入ERP,使其作为物料清单的组成部分。”

趋同的早期迹象

这并不是说没有取得进展。“令人惊讶的是,在食品饮料和汽车行业,我们正在与供应链副总裁交谈。他们正大力倡导让我们参与进来,并让我们与所有感兴趣的各方会面,”洛克威尔软件公司的哈特表示。

人们普遍认为,影响需求驱动型供应链和企业利润表现的一个机会领域是能源成本管理。哈特说:“我们正在工厂的几个区域使用仪表和仪器,以帮助将能源成本输入ERP,使其成为物料清单的一个组成部分。”它被净化为每磅生产材料的能源成本。“它可以帮助回答这样的问题,‘我能等到晚上再发货吗?那时能源成本更低?’”’”

对于一家大型德国聚合物制造商,罗克韦尔利用其收购的三种技术为仪表盘提供动力,以选择哪种工艺反应器在满足客户需求时提供最佳利润。这包括Incuity的可视化技术、Pavilion的优化算法和Datasweep的MES。客户还使用复合应用程序来优化与关键原料供应商之间的信用/处罚协议。

同样,Wonderware也参与了与中西部一家食品制造商的开创性多工厂交易,该交易是由企业供应链倡议推动的。Wonderware MES解决方案总监汤姆•特洛伊(Tom Troy)表示:“他们将其直接引入制造业,将制造业和供应链联系在一起。”这是合理的前提是,“他们的供应链只有在其最薄弱的环节才有实力——如果他们不把它推向制造业,制造业将是一个缺失的环节。”

Wonderware MES解决方案总监汤姆•特洛伊(Tom Troy)表示:“供应链的强度取决于其最薄弱的环节。如果不与制造业联系起来,制造业就会成为缺失的一环。”

在实施过程中,该公司使用Wonderware System Platform 3来连接过程/批处理和包装领域的各种罗克韦尔自动化技术。平台3从自动化系统收集的数据随后被输入Wonderware Operations MES模块,该模块更新公司的SAP企业和Red Prairie供应链系统。制造商使用这种多样化的系统链接为企业供应链和仓库应用程序提供关键的可见性。

“他们的业务利润率非常低。他们需要减少库存,改善完美的订单表现,并提高利润率。”该公司目前参与了一个试点项目,但最终将在三到四年内将其推广到40家工厂。

尽管上面描述了几个系统集成的例子,但是说自动化-供应链融合是一个普遍的趋势是夸大其词的。特洛伊说:“在过去两年我接触过的50多家财富500强企业中,微软是唯一一家拥有这种愿景的公司。”但他断言,他们百分之百地致力于它的成功。如果他们的制造能力真正成为其延伸供应链的“成功节点”,这可能会迫使竞争对手重新思考供应链需要深入到他们的工厂,以及自动化在支持成功的、需求驱动的延伸供应链中所起的关键作用。

作者信息
Frank O Smith是《控制工程》的特约撰稿人。