系统集成商

解锁智能制造ROI

一个系统集成商用一个苹果馅饼烘烤的例子解释了未来工厂的六个工业数据需求。

通过角色谢蒂 2021年9月8日
提供:L&T技术服务

智能制造提供了一个引人注目的投资回报(ROI)路线图,适当关注工业数据的创建、流程和使用。

例子:克洛伊梦想拥有自己的事业,她有一个完美的产品——她的玛姬姑妈的苹果派。按照传统食谱烘焙的馅饼是家人的最爱,克洛伊喜欢大规模地扩大这种吸引力。她很担心,因为她的朋友蒂姆最近申请了破产法第11章的破产保护,因为他的巧克力工厂的生产成本螺旋上升。虽然克洛伊已经完成了她的基础工作,并确定了她的馅饼的可行市场,但她很谨慎。她该怎么做呢?

答案可能已经在全球范围内关于智能制造方法和新或现有制造商的投资回报率(ROI)的讨论中找到了。

智能制造,自动化效率机遇

大约十年前,过程工业开创了智能制造。它逐渐发展成为一种由技术驱动的方法,利用工厂里联网的传感器来实时监控生产过程。其目标是识别自动化操作和使用数据分析来提高制造性能的新机会。

这种从生产机械产生的丰富的实时数据流中提取见解的能力,提供了最大限度地减少潜在的工厂停机时间、最大限度地提高制造效率,并推动产品质量的改善,以实现显著的保修成本节约的前景。鉴于这些令人信服的好处,智能制造正在被广泛的商业采用。

然而,在实施的匆忙中,企业可能无法将雄心勃勃的意图转化为有意义的ROI。听起来很讽刺,最常见的陷阱之一是企业未能首先确定ROI代表什么。仅靠数据捕获还不足以实现回报(ROI)。

另一个常见的问题是普遍的误解,智能制造只在台式机上聚合数据。

数据开发的六个领域用于制造自动化ROI

制造商需要意识到原始数据本身没有多大价值。为了获得有意义的回报,企业必须采取一种更细致、多层次的方法,掌握六个领域的能力:

  1. 数据收集:智能制造的基础是围绕着从工厂机械收集实时数据的前提从头开始设计的。因此,需要充分实施智能传感器,从连接设备的不同生态系统中捕捉这些数据。
  2. 数据准备:传感器捕捉到的原始数据需要转换成可操作和可用的格式。数据集的一致性对于确保相关机器学习算法能够高效运行至关重要。
  3. 数据处理:通过创建辅助措施来简化数据处理方法是解锁智能制造实践回报的另一个重要步骤。将多个数据流组合在一起,可以解决之前未识别的低效和与性能和输出相关的挑战,同时确保强大的整体设备效率(OEE)结果。
  4. 数据监控:数据监控经常被忽视,但它是一个有效的智能制造设置的主要元素。有了实时性能监控,潜在的问题可以通过预测性维护来解决,避免它们变成更大的挑战。
  5. 利用分析:通过将结果与异常联系起来,机器学习可以帮助确保对关键绩效指标(kpi)的充分关注,这些指标对整体效率和生产质量有重大影响。
  6. 见解映射:除了数据技巧1到5,寻求从智能制造操作中优化回报的现代企业需要根据预先定义的kpi绘制结果和见解。这将有助于确保数字化制造之旅步入正轨,并在必要时进行必要的航向修正。

深入的领域专业知识需要驱动整个过程的实现。满足ROI目标的智能制造计划几乎总是由工厂底层指导,而不是远程信息技术(IT)专家,即使制造IT技术可能是项目的一部分。将工程专业知识与数字转换能力相结合是确保算法从生成的原始数据中获得正确见解的关键。适当的实时数据分析只有在理解了过程的物理性质之后才可行。

图中显示了智能制造领域的6个不同领域,企业需要掌握这些领域的能力,以获得最佳回报。提供:L&T技术服务。

图中显示了智能制造领域的6个不同领域,企业需要掌握这些领域的能力,以获得最佳回报。提供:L&T技术服务。

编织数字线,解锁智能制造ROI

数字线程是基于模型的系统工程中的关键功能。在智能制造设置中,这被可视化为一个通信网络,促进了跨连接生态系统的统一数据流。数字线程还通过各种功能透视图提供了资产生命周期数据的集成概述。

智能制造商可以利用数字线程提供的一致性,从他们的活动中解锁ROI。启动这一进程可以重新注重确保提高OEE。提高OEE包括利用来自工厂的智能传感器的数据来识别现有和潜在的生产瓶颈。历史数据的自动分析将进一步帮助确定关键的改进领域。实时诊断将最小化停机时间。

采用一个有效的资产状态监控(ACM)框架也会对这个方向有益。通过实现实时分析以确保生产资产的运行状况和持续吞吐量,ACM可以帮助减少停机时间,最小化被动维护计划,并提高总体产量。这些都有助于提高未来智能工厂的投资回报率。

在智能工厂中提高批量生产率将进一步提高智能制造的投资回报率。利用可复制和可扩展的数据工程和批处理配置方法,工厂团队可以简化生产操作,同时提高决策的可见性水平,减少时间滞后。与理想(或“黄金”)批次的有效识别和比较也将有助于提高生产质量和产量水平,同时使操作标准的定义最大化ROI。

这种“性能-质量-成本”的黄金批处理方法,涉及到性能与所达到的质量和所涉及的成本的有效映射,将有助于优化原材料消耗,提高质量一致性,并降低能源需求。

如何实施有ROI的智能制造

采用智能制造的主要吸引力在于,它有助于使消防问题成为过去。工厂工程师和生产团队现在被授权以一种系统的方式预测和预防问题,而不是做出反应。

在新冠疫情后的时代,企业需要寻找方法,在保持甚至超越以前的生产标准的同时,尽量减少车间的人员互动。智能制造,利用其连接传感器生态系统,已成为这一方向的主要推动者。制造商不仅可以继续实时监测其设备的有效性,还可以进一步确保所有人为干预措施都保持在最低限度。当它们真的发生时,这是一种有计划的方式,允许社会间隔规范得到满足。通过拥抱智能制造,工厂经营者可以更好地满足新常态世界秩序的严格标准。

这并不意味着智能制造是许多现代生产方法挑战的一个固定解决方案。持续的回报仍然需要通过智能传感器进一步简化从所有关键点收集的原始数据,更快地将收集的数据转化为可实施的见解,并以更好的方式利用它们,以在整个生产过程中释放效率。

考虑到这些因素,克洛伊承诺从她的新工厂送出第一个苹果派给玛姬姑妈,这将带来美味的生产投资回报率。

角色谢蒂是全球数码制造服务主管,L&T技术服务CFE Media的内容合作伙伴。由内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程CFE媒体与技术mhoske@cfemedia.com

关键词:智能制造,自动化投资回报率

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角色谢蒂
作者简介:Prabhakar Shetty是L&T技术服务公司(数字制造服务)全球主管。