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如何為物聯網產業打造一間智慧的“透明工廠”

放大字體  縮小字體 發布日期:2018-10-31  瀏覽次數:532
核心提示:作為全球能效管理和自動化領域數字化轉型的領導者,施耐德電氣為漢威科技提供的基于面向工業的EcoStruxure架構的透明智造解決方案,在無需進行大規模自動化改造的前提下,幫助漢威科技順利完成了從"黑匣工廠"到"透明工廠"轉變的關鍵一步。

越是精細化的產品,就越是要求精細化的生產管理體系。對于憑借傳感器和儀表產品搶占物聯網產業制高點的漢威科技集團股份有限公司而言,施耐德電氣為其帶來的不僅僅是一間互聯互通的"透明工廠",更是持續改善生產運營的自主優化能力。上線不到半年,生產效率提升12%,產能提升22%,人均產值提升14%,市場反饋故障率降低25%……這些可喜的數據背后,正是施耐德電氣基于面向工業的EcoStruxure架構的透明智造解決方案帶來的無窮潛力。

物聯網產業亟需迎接高柔性、高精益生產模式

今天,物聯網的時代已經到來。這也標志著,龐大的數據信息已經像能源一樣,成為了一種新的全球性資源。這是因為,物聯網頂層各種豐富多彩、神通廣大的高級應用,都需要以龐大的底層數據作為運算和分析基礎,否則便成了毫無意義的無源之水、無本之木。

作為物聯網感知層的重要組成部分,正是無處不在的傳感器和儀表類產品將各類物理量采集轉化為可供處理的大數據,為各行各業的物聯網應用編織出一張張綿密、精確、清晰的數據節點網絡。

作為一家有志于搏擊物聯網產業藍海的高新技術企業,漢威科技集團股份有限公司(以下簡稱漢威科技)正是這一領域的一名實力玩家。自建立以來,漢威科技已經逐步建立了在氣體傳感器和儀表領域的優勢地位,其中氣體傳感器的市場份額甚至已經達到了70%。

結合這樣的先發優勢,今天的漢威科技已經開始圍繞物聯網產業建立完整產業鏈,構建起智慧城市、智慧環保、智慧安全等多個成熟的物聯應用場景。然千里之行始于足下,在這塊高精尖的產業拼圖背后,如何實現高柔性、高精益的生產模式,卻一度成為了漢威科技亟待解決的關鍵挑戰。

如何為物聯網產業打造一間智慧的“透明工廠”

粗放管理遭遇精細需求,"大象走鋼絲"如何敏捷轉身?

漢威科技集團總裁助理兼生產制造中心總經理張偉偉談到,為了不斷提升自身的競爭力,漢威科技經常會對比全球同類儀器儀表企業的翹楚,尋找自身在交貨周期、庫存周轉率、人工效率等方面的差距。

通過比較,漢威科技在生產運營上反應不暢、管理滯后的短板就不可避免地浮出了水面。以往,漢威科技只能對貨物交付、生產成本、產品質量等指標進行粗放式的分析總結,其周期動輒要以月為單位。而且,各級管理者只能利用既成結果做事后分析和總結,對問題進行亡羊補牢式的改善,卻很難對市場需求和生產狀況的變化動態進行及時捕捉和應對,整個過程有如一頭反應遲緩的大象。

而且,傳感器和儀表行業"多品種、小批量"的行業特殊性需求,也在不斷考驗著這頭"大象"遲緩的神經。氣體傳感器和儀表檢測的氣體類型千差萬別,即便是測量同一類氣體的設備,由于客戶應用的環境不同,對產品量程的要求也不同,這就使每個訂單在生產物料、生產規程上都會發生變化。而在這種高度定制化的產品面前,客戶按需下達的單個訂單,要求的產品數量可能并不大,甚至只有一兩臺。原本遲緩的生產管理模式,卻要滿足如此精細化、柔性化的生產供應需求,無異于讓漢威科技面臨"大象走鋼絲"一樣的困境。

在這種挑戰面前,漢威科技開始向業內的領先生產企業造訪取經,希望一舉突破"大象走鋼絲"的生產運營瓶頸,真正為占領物聯產業制高點做好準備。

"黑匣困境"掣肘生產運營,"先醫后藥"揭示突破方向

在向多方造訪取經的過程中,具有類似生產特點的施耐德電氣上海工廠進入了漢威科技的視線。這家工廠雖然同樣面臨多品種、小批次的需求,但是其周轉效率和柔性化生產水平卻非常高,庫存幾乎為零,這樣的表現讓人不禁眼前一亮。

于是,秉持著"先醫后藥,先軟后硬"的理念,施耐德電氣上海工廠的精益生產專家應邀來到了漢威科技進行細致入微的實地調研,試圖梳理出掣肘其生產運營管理的處處頑疾。在這里,精益生產專家和漢威科技的團隊一起,對生產線上的逐個工位、人員的逐個動作進行觀察、測算和分析,并對整個生產管理的流程進行了詳盡的了解。

通過詳細的梳理和診斷,漢威科技的關鍵癥結正是生產管理流程、數據的不透明。對管理人員而言,整個生產運營的流程就像一個"黑匣子":每條產線的實時生產狀態、每個訂單的完成進度、各類大小故障的解決情況……這些對生產運營至關重要的情況和改善依據,管理人員和生產人員都"兩眼一抹黑",有針對性的改善措施就更無從談起了。這種數據和流程的不透明導致的管理滯后,正是庫存高、效率低、價值流動性差等很多問題的根源。除此之外,傳統單工位等一些過時的產線設計,也在一定程度上降低了生產效率。

探明了漢威科技的這些"頑疾",施耐德電氣迅速開出了"對癥下藥"的藥方:利用基于面向工業的EcoStruxure架構的透明智造解決方案,為漢威科技打造出一間互聯互通的"透明工廠"。

如何為物聯網產業打造一間智慧的“透明工廠”

透明智造解決方案,讓"透明工廠"盤活生產潛能

作為全球能效管理和自動化領域數字化轉型的領導者,施耐德電氣為漢威科技提供的基于面向工業的EcoStruxure架構的透明智造解決方案,在無需進行大規模自動化改造的前提下,幫助漢威科技順利完成了從"黑匣工廠"到"透明工廠"轉變的關鍵一步。

這一數字化改造解決方案集成了訂單管理,作業指導管理,執行與追溯管理,即時化績效、任務、響應管理等多個模塊,打通了漢威科技生產運營的各個環節。在進行改造后,漢威科技的整個生產運營過程中產生的各類數據都清晰可見,為各級人員的生產運營工作提供了質的飛躍。

首先,訂單管理系統讓工廠對生產訂單的實時化管理變得易如反掌。在傳統模式下,由ERP系統將銷售訂單轉化為生產訂單下達給車間后,這一信息流就戛然而止。由于ERP難以顧及生產線的資源條件情況,所以也無法掌握生產工單的執行和調度情況。再加上多品種、小批量的生產模式,使得一條線上每天最多可以有七八十個工單同時在執行,跟蹤每個工單的執行狀態幾乎是不可能的。

現在,從最前端的訂單管理開始,數據的"透明化"旅程就已經在車間內伸展開來。系統在每一道工序處,都會對每個工單里的每個產品進行掃描,并時地記錄下各種相關信息。這使得管理人員能夠對每一件產品的工序狀態,訂單的完成進度、異常情況和交付預期了如指掌,并掌握整個產線的產能資源分配情況,不會再出現"首尾難顧"的情況。

多品種、小批量的生產模式,不僅會對生產訂單管理提出高要求,往往還會給一線人員的生產操作帶來不小的挑戰。這種生產模式意味著,每個工人組裝的產品并非一成不變,其操作規程和方法都會隨著生產任務的切換而千變萬化。按照傳統模式,當工人面對不斷切換的生產任務時,往往需要頻繁地查閱不同的作業指導書,這種方式既浪費時間又容易出錯,十分影響效率。

而依托防呆防錯的作業指導管理模塊,工人只要掃描工件的條碼,系統就會自動地把工位的作業指導書推送到員工面前的看板上,可以非常直接快速地指導員工作業,以避免出現一些人為的差錯。據張偉偉介紹,這個系統自上線以來,該生產線上的人為差錯率下降了35%,可以說收到了非常明顯的變化。

在生產過程中,還不可避免地發生各種異常。異常本身并不可怕,可怕的是異常無法迅速被相關責任人得知并迅速解決,直至對整個生產造成越來越嚴重的影響。今天,即時化績效、任務、響應管理模塊可以通過對責任和KPI的精準管理,實現徹底避免這種情況。

目前,漢威科技將所有的異常情況分為了物料異常、工藝異常、品質異常和設備異常四大類情況。一旦產線上發生了這些異常情況,工人可以立刻通過安燈系統進行報警,并由系統自動通知相關的維修人員進行處理,直至故障解除。在這個模塊的幫助下,現在平均每一次生產異常都能夠在3分鐘內解決。而且在整個過程中,無論是故障的種類、發生的時間、解決故障所用的時間,還是涉及到的人員等信息,都能夠被系統自動記錄,并作為事后統計和分析的數據基礎,也能夠作為對相關人員考核的依據。

最后,市場和用戶對產品質量要求的提高,也讓制造商越來越注重對產品整個生產周期內各個環節的信息追溯,傳感器和儀表行業也不例外。張偉偉談到,公司在改造之前雖然也有追溯管理,但由于沒有透明化流程的支持,只能做到單向的追溯而非閉環的追溯。舉例而言,一個訂單產品所用的物料,只能根據領料單上的信息定位到批次一級的范圍,卻無法進一步定位到單個的元器件,這就為質量管理工作帶來了一定的局限性。

而在改造后,依托執行與追溯管理模塊,則可以實現閉環的精確追溯。當待加工的產品到達工位之后,工人會逐個掃描產品上和相應物料上的編碼,實現了單個產品在物料、產品、員工、工位等信息上的精確綁定,并由系統記錄在案。一旦未來獲知某一批次產品或某個單件產品出現問題,可以快速得知對應的原材料、人員信息,從而迅速分析出問題的原因。反之,如果某一批原材料出現問題,利用這個系統也可以反過來迅速定位受到影響的產品批次和客戶范圍,為控制不必要的損失提供了可行之道。

此外,除了實施透明智造解決方案的各個模塊,施耐德電氣的精益專家還對漢威科技的產線進行了一些具體的精益化改善。例如,以前采用的單工位生產模式,每個工人以"單打獨斗"的方式將一臺設備從頭做到尾,由于不同工人的工作效率有快有慢,這種方式既容易出差錯,又不容易對生產進度進行控制。而在精益專家的建議下,將產線改為了L型和U型的單元式生產線,實現了工位之間員工的交叉配合。通過這種變化,能夠讓員工通過分工配合實現生產節奏的協調性,無形中減少了由于員工個人差異而產生的效率短板。

如何為物聯網產業打造一間智慧的“透明工廠”

生產轉型帶動意識轉化,自主改善意在長遠

在透明的流程和數據的支撐下,"從管理中要效益"對于漢威科技而言不再是一句空話,而是轉化成了實實在在的行動和改善。改造后,產線的生產效率提升了12%,產能提升了22%,人均產值提升了14%,市場反饋的故障率降低了25%……這一系列的變化,不僅讓漢威科技看到了"透明工廠"帶來的產能潛力,更為漢威科技從上到下帶來了管理模式和思維意識上的轉變。

例如,"用數據說話"已經成為了漢威科技上至領導、下至一線員工的習慣。作為生產部門的負責人,張偉偉明顯地感覺到,和以前依靠月度信息匯總和粗略分析的被動方式相比,管理的顆粒度和可視化能力產生了質的飛躍,對每周、每天甚至每小時生產狀況的隨時掌握,讓他能夠迅速應對各類變化帶來的挑戰,甚至提前做出應對決策。像以前那種由于一臺設備、一批物料出現問題而導致生產卡殼、訂單延誤的情況,很難再次出現了。

此外,通過將生產的各項KPI信息和薪酬、職業發展掛鉤,員工的積極性也得到了質的提升。張偉偉談到:"以前,我們的改善措施是從上往下一級一級推行的,不但響應緩慢,又缺乏針對性。而現在,每一位員工都能隨時看到自己的各種KPI信息,人人對自己的工作效率、工作成效和改進的方向都能心中有數,不用領導再來替自己分析和指導,還增添了工作的成就感。這樣一來,就把自上而下的改善,逐步變成了員工自主自發的改善。"

授人以魚不如授人以漁,掌握了自我"造血"的能力,才談得上是掌握了"透明工廠"精益管理模式的精髓。為了培養漢威科技團隊自主持續改善的能力,施耐德電氣的精益專家團隊不惜把生產現場變成了生動的"課堂"。例如,精益專家會來到作為精益生產體系重要組成部分的SIM小組組會現場,將生產小組長和一線員工的交流和討論細節錄制下來,然后和這些員工一起探討存在的優點和不足,分享改善的心得。就這樣,漢威科技的一批班組長和一線員工都掌握了自主改善的能力,成為了持續改善的"生力軍",為漢威科技的持續騰飛打下了堅固的基礎。

張偉偉談到:"今天,施耐德電氣已經幫助漢威科技邁出了通向'透明工廠'的重要一步。在我們看來,這既是漢威科技自身轉型升級的開端,也是今后雙方合作的開端。未來的整個物聯網產業必將形成一個'你中有我,我中有你'的生態圈,在這個生態圈中,漢威科技希望發揮自身的優勢,在更廣闊的范圍內與施耐德電氣共同合作,為各行各業打造更加豐富的物聯網應用場景。"

 
關鍵詞: 施耐德 漢威科技 智能工廠 智能制造 智能化 智能傳感器 智能儀表

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