制造IT、MES

制造业IT:制造业通常是在工厂或设施中生产商品;IT代表信息技术,是指在组织中比工厂生产操作更高级别使用的设备、网络、软件、电子和系统;制造IT在操作级别使用这些更高级别的技术。制造执行系统由跟踪和记录从原材料到成品的转变的软件应用程序组成。

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使用RAVE方法证明制造业IT投资的合理性

工程和IT洞察力:通过解释四个主要好处来证明投资和应用新技术的合理性:R代表革命性的好处,A代表避免,V代表远见,E代表增强(RAVE)。列出所有预期的好处将有助于确定更改是否值得付出成本。

证明变更是困难的,特别是对于在制造业中使用信息技术的项目。将IT解决方案应用于制造操作的许多好处是间接的,并且难以准确估计或衡量。一种证明应用新技术的方法是使用RAVE方法。改变有四个主要原因:R代表革命性利益,a代表规避利益,V代表前瞻性利益,E代表增强利益。下面的解释按共性的顺序出现。

1.避免利益

在制造业中实现IT的最常见原因之一是避免成本或缺陷。当你正在做一些你不想做的事情,而新技术可以让你避免这些事情的时候,逃避就会发生。避免利益的例子可以是由于电子指令系统而减少文书工作和签字,以及通过安装自动视觉检查系统而消除人工检查。其他避免的好处还包括,当设备发生变化时,通过安装高级控制器,可以省去多个独立系统的重新配置和验证,并且可以省去使用不同工具在不同系统中配置基本控制和高级控制。具有改进的传感能力和控制算法的新系统也可以减少缺陷,避免返工成本和降低报废成本。

避免的好处通常是最容易估计的,最容易快速衡量的,也是最容易证明的。然而,当使用规避作为项目的理由时,重要的是要实际衡量实施前后的成本。许多IT项目已经证明使用规避是合理的,但是当实现的真实成本和潜在增加的支持被添加进来时,规避的好处就消失了。许多高管抱怨说,如果所有的成本避免项目都得以实施,那么生产将是免费的,所以你必须有真实的数字来证明基于成本避免效益的改变是合理的。

2.增强的好处

当一个改变的系统交付了您当前正在做的事情的能力时,增强的好处就来了,您希望继续做这些事情,并且更有效率或更有效地做这些事情。增强带来的好处包括更好的人机界面(HMI)显示(增强了对流程的可见性)、使用更新的控制系统提高吞吐量的能力,以及通过新服务器和更快的磁盘改进了历史报告访问。提高安全性或减少意外停机的增强项目可以提供可衡量的好处,但其他增强项目可能很难证明,因为获得的价值可能难以衡量。增强对流程的可视性以防止停机或事故的价值是什么?这是一个难以证明或度量的价值,因此增强项目经常被降级到项目列表的底部。

3.有远见的好处

有远见的好处来自于那些让你有能力去做你目前没有做的事情,知道你可以做的事情,以及你想做的事情的改变。有远见的好处的例子是现代现场总线网络的设备故障预测,使用批量或MES系统的自动化过程控制,使用新的打印和雕刻系统的所有产品的自动标签,以及允许操作人员即时访问所有生产信息的手持式显示器,无论位置如何。当你看到你所在行业和其他行业的其他公司,看到他们用IT做了一些你今天没有做的事情时,远见卓识的改变就会发生。他们有使用IT的愿景,并且已经证明实现可以带来好处。通过使用基准和与其他公司的比较,通常可以估计有远见的变革带来的好处。远见的好处通常比改进更容易证明,因为您可以参考竞争对手使用新技术的优势。

4.革命性的变化

做出改变的最后一个原因可能是革命性的改变所带来的巨大好处。当有一些活动你目前没有做,但你想做,而且你甚至没有意识到新技术可以实现时,就会发生革命性的变化。

例如,革命性的变化可能是学习如何应对故障和故障的自我学习系统,使用机器人监控危险区域的虚拟现实系统,安全护目镜中的平视显示器,覆盖维护信息,操作员指令和设备状态,操作员正在查看任何设备,或3D打印集成到您的生产线个性化的产品。

革命性的变革需要你拓展思维,而不仅仅是渐进式的改进,还要认真审视整个生产链。生产链是为生产产品而进行的所有活动,包括所有主要和次要活动、测试活动、质量保证活动、包装活动、库存移动活动和维护活动。当你的生产链中的所有环节都被移除时,革命性的变化就会发生。这些变化是最难证明其合理性的,因为它们打破了传统,可能会迫使不愿意改变的群体做出改变。然而,革命性的变化也可能带来最大的好处。

当考虑一个新的制造IT项目时,寻找在多个领域出现的好处。考虑用现代的DCS系统替换过时的DCS系统。该项目可避免因硬件老化而停机,提高操作人员的能力,实现流程自动化和智能设备的前瞻性变化,以及运行高速在线全局优化流程的能力发生革命性变化。另一个例子是用一小组虚拟化服务器替换服务器群。该项目可以通过降低升级成本带来规避效益,通过更好的服务器管理带来增强效益,通过允许在线更新和升级带来前瞻性效益。

在计算收益时,请记住RAVE的首字母缩略词:革命性收益、规避收益、前瞻性收益和增强收益。列出所有预期的好处将有助于确定更改是否物有所值。

- Dennis Brandl,北卡罗莱纳州卡里BR&L咨询公司总裁,网址:www.brlconsulting.com。他的公司专注于制造IT。编辑:马克T.霍斯克,内容经理,CFE媒体,控制工程设备工程mhoske@cfemedia.com

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制造IT, MES常见问题

  • 信息技术如何应用于制造业?

    信息技术(IT)被用于制造业,以提高生产过程的连通性、效率、质量和安全性。这可以通过实施以下系统来实现:

    • 计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)简化设计和制造过程。
    • 企业资源计划(ERP)软件管理生产计划和控制。
    • 制造执行系统(MES)跟踪和控制生产过程。
    • 车间控制系统监控和优化机器性能。
    • 质量管理体系确保产品质量和可追溯性。
    • 物联网(IoT)设备和传感器用于收集实时数据并提供对生产过程的洞察。

    这些技术允许对生产过程进行更大的连接、可见性和控制,使制造商能够做出更好的决策并提高效率。

  • 当在制造环境中使用信息技术时,会出现什么挑战?

    • 与现有系统集成:确保新技术与现有系统和数据交换集成可能是一个挑战。
    • 网络安全:保护敏感信息和关键系统免受网络攻击日益受到关注。
    • 用户采用:确保用户经过培训并能够有效地使用新技术可能是一个挑战。
    • 数据质量:在制造环境中,维护准确和一致的数据可能是一个挑战。
    • 成本:实现和维护新技术可能是昂贵的。
    • 技术支持:拥有足够的技术支持和资源来解决问题可能是一个挑战。
    • 维护和升级:保持技术的最新和功能可能需要持续的维护和升级。
  • 信息技术如何推动工业4.0?

    信息技术(IT)通过提供连接、自动化和数据管理功能,使工业物联网(IIoT)成为可能,在推进工业4.0方面发挥着至关重要的作用。IT可以帮助集成和优化生产流程,改善利益相关者之间的协作和沟通,并通过数据驱动的见解支持实时决策。IT可以推动工业4.0的一些具体方式包括:

    • 通过传感器、网络和云计算将物理资产和流程连接到数字世界。
    • 分析和使用物联网设备产生的大量数据,以提高流程效率和质量。
    • 开发和实施先进的算法和机器学习模型,以实现流程自动化和改进决策。
    • 通过数字孪生、增强现实和移动技术等先进工具加强利益攸关方之间的协作和沟通。
  • 制造业的信息技术面临哪些挑战?

    • 与遗留系统集成:将新技术与旧的现有系统集成可能具有挑战性,并且需要大量投资。
    • 网络安全:保护敏感数据和系统免受网络威胁是制造业日益关注的问题。
    • 数据管理:收集、存储和分析工业4.0技术产生的大量数据可能具有挑战性,需要在数据管理基础设施上进行大量投资。
    • 技能差距:新技术的实施通常需要具有专业技能的劳动力,而熟练专业人员的短缺可能是一个重大挑战。
    • 成本:实现新技术和基础设施可能是昂贵的,许多组织可能会努力证明投资的合理性。
    • 抵制变革:一些员工可能会抵制采用新技术,特别是当他们不熟悉新技术或觉得新技术会对他们的工作安全产生负面影响时。
    • 法规遵从性:制造业可能面临有关数据隐私、知识产权和产品安全的严格法规,要求组织仔细管理和保护其技术系统。

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