迈向更好的整体装备效能(OEE)

随着工业物联网(IIoT)、工业4.0和数据驱动的制造，整体设备效率(OEE)是当今最热门的概念之一。

虽然制造业一直有一些有效的指标，但从管理层走到红黄绿堆灯，今天的OEE是关于数字地收集数据。而制造业不是领导联盟。“尽管产生了最多的数据，但制造业在IIT平台提供商营销，Machinemetrics主任总监Graham Immerman确认，确认Graham Immerman。“与所有其他全球产业相比，制造业仍然处于反应性状态。缺乏路线图，结果犹豫不决。“

只要有强大的意志，必有一条路为你开
oee成功并不恰好自己发生。“转型需要从前台和商店地板买入，但它也需要内部领导，”Immerman说。“制造商识别重要角色组织属性在长期项目成功中发挥的重要作用至关重要，并开始讨论通过评估组织差距来提高项目成功的几率。”

罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation)串行化和连接企业解决方案主管乔·怀特(Joe Whyte)表示:“在OEE承诺之后，制造商应该采取的数字化改造其业务的步骤变得清晰起来。”

步骤# 1:连接
如上所述，数字变换不希望存在，也不会发生一夜之间。旅程始于评估每个工厂的当前网络架构，并将以太网作为核心基础设施标准，Whyte表示。一旦当前状态被理解，应该开发一个计划以随着时间的推移来连接每个可以生成数据的智能设备。

第二步:安全
随着连通性的出现，同时需要一种深入的安全策略来保护公司的数据，并确保只有授权的人才能访问它。

步骤3:收集数据
收集，上下文化和分析，数据在每个级别向利益相关者提供价值。但是，对于数字化转换成本效益，管理和实施团队必须开发可扩展的数据收集和存储策略。数据收集，分析和存储应尽可能靠近数据源进行，以导出即时和最大值。

第四步:分析
在收集完数据之后，下一步就是部署可扩展的分析策略，也就是为每个级别的每个利益相关者提供价值。从存储角度来看，收集所有工厂数据并将其发送到企业云环境进行存储和分析的成本太高，而从数据科学家的角度来看，这可能是资源密集型的。收集数据并应用独特的运营专业知识和机器学习不仅提供了生产层面的见解，这种分析为制造运营的每个层面的每一个利益相关者提供了真正的价值。

未来的工厂
明天的工厂的愿景包括多任务设备，先进的制造单元和机器人自动化系统，以及完全数字集成的自由流量数据共享。在这种环境中，机器和设备的连接允许增强的过程控制，操作监控和分析支持能力 - 全部在植物广播或多植物网络中的连接网络中。例如，机床制造商Mazak Corporation的联合努力，制造通信平台提供商Memex，Inc。和IT领导者思科在佛罗伦萨，肯塔基州美国佛罗伦萨的成功数字集成，取得了重大进展。Mazak访问并使用实时制造数据来提高整体生产力，灵活性和对客户和市场变化的响应性。

通过这个平台，Mazak寻求实现以下项目目标：

• 创建一个数字集成平台，以进一步提高制造效率，特别是在机器利用和相关的停机方面
• 使用整体设备的效果准确跟踪机器利用率
• （OEE）作为标准测量
• 生产机器，机器操作员和工厂生产力分析和KPI报告，管理和生产团队可以采取行动
• 建立一个安全、可扩展的全厂网络，连接机器(新设备和旧设备)和其他设备，以跟踪OEE
• 提供延长使用传感器技术来监测机器的切割特性的手段，从而实现预测性维护
• 马扎克的项目采用了几种先进技术，其中之一是通信协议MTConnect®。在软件和硬件方面，meex的MERLIN制造通信平台与硬件元素协同工作。

MTConnect
开放的MTConnect制造通信协议促进了制造设备和软件之间更强的互操作性。MTConnect标准提供了从整个生产层(机器、单元、设备和进程)监视并获取数据的连接性和能力。该标准使这成为可能，因为它基于XML和HTTP Internet技术来实现实时数据共享。

梅林
MERLIN制造通信平台监视并提供有关制造工厂中的机器、测试台和其他设备的操作、分析的操作指标和KPI报告。该软件使用本机MTConnect协议或允许它们通过MTConnect通信的老机器的硬件适配器连接到任何机器，无论新旧。

该软件生成众多运营指标和报告，并自动将它们发送到各种部门，单元格和管理器。报告可以通过电子邮件警报引擎每天，每周或每月生成，包括日常生产，质量，约束，吞吐量，运营商和利用率指标。通常，Merlin指标和报告专注于特定机器，并显示基于性能的仪表和读数。其他报告将所有连接的机器与各种关键指标进行比较，例如正常运行时间和停止。

思科交换机以安全，可扩展的方式为机器连接解决方​​案提供给OEE平台的机器。它支持MTConnect标准。交换机还提供安全性和计算能力。交换机的技术解决了通常与访问，管理和可扩展性相关的问题，从而使IT和制造操作能够共同努力，以推动机器效率和可见性。

肯塔基马扎克工厂有65台生产机器、油漆测试台和其他连接设备在测试中。工厂的这个测试部分代表了设备的横截面，并帮助建立了性能基准和相关的培训协议，这将很容易扩展到整个机床制造工厂。

一系列60英寸的显示器显示工厂测试区的实时利用率数据，并通过一系列可在短时间内查看的KPI报告进行循环。思科交换机支持网络隔离，这为增强机器监控和分析创造了更高级别的网络安全。

几乎就在马扎克对其工厂进行报告时，该公司的利用率就增加了6%。在不采取任何其他行动的情况下，这些直接的收益仅仅是由于操作员意识到他们的时间管理对机器利用率的影响。到目前为止，根据工厂车间报告数据，减少停机时间的努力已经在监控机器的机器利用率方面取得了超过两位数的百分比提高。因此，Mazak公司每月将运营商的加班时间减少了100小时，并将之前外包的工作带回了公司。

工厂今天
制造设备持续很长时间。大量的植物有20世纪40年代，50岁和60岁的设备，这些机器仍在运行强劲。许多这些机器没有电子产品，或者如果他们这样做，它们非常简单。直接连接到PLC以收集数据无法正常工作。

虽然你不需要新的机器来获取更好的数据，但在传统设备上增加传感器可能会带来很多挑战。数据平台提供商SensrTrx和创始人布莱恩·萨波特报告称，很多制造企业通常出于安全考虑，不希望Wi-Fi或以太网出现在计划中。

“这是我们一直在看的经典问题，我已经亲自评估了数百种不同的解决方案来帮助解决这一非常具体的挑战，”他说。“所以问题是：我如何跟踪这个旧设备的可用性，效率和性能？到目前为止我们发现的最佳解决方案是横幅工程的无线传感器和网关。“这就是为什么：

• 许多传感器都可以电池供电
• 传感器通过RF与网关通信
• 电线替换和计数器无线电可以与几乎任何传感器或I / O点连接

“在最近的实施中，我们与一家制造电线的公司合作。它们在工厂中没有Wi-Fi或以太网，他们不想安装它。他们的机器是年长的，15年以上，我们无法绑在PLC中，“萨波特说。

客户希望测量导线轴的旋转次数，然后展开并被送入机器。对于此应用，我们使用了横幅网关，无线部分计数节点和连接到零件数量节点的编码器。

安装快速简便。“我们不必担心与蓝牙一样的范围或通过墙壁，因为节点的范围以数英里不是脚。线轴在没有电源的机器的一部分中，因此电池供电无线电使安装更容易。配置不到10分钟才能配置。我们的工程师将零件数节点与网关配对，客户的维护团队在机器上安装它们。“

节点计算机器的循环次数，将它们发送到网关，网关又将零件计数发送到我们的平台。从每台机器的一个数据点，我们能够检测停机时间，跟踪周期时间和机器的性能。

没有新机器，有明显更好的数据
在不到一天的时间里，该客户就能够对7台不同的遗留机器进行增压，并开始获取生产数据，以管理和改进其流程。

这些部分计数无线电不是唯一的选择。连接遗留制造设备的另一种选择是无线塔灯。他们取代了现有的塔灯。新灯配置为将它们的颜色和状态码传输到网关，该网关可用于计数周期和跟踪停机时间。

简而言之，只是因为设备很简单 - 或旧 - 并不意味着你不能让它聪明

紧固件，一家紧固件，工具和基于Winona，Minn的工业用品的制造商开始在2016年调查OEE。“目标是更好地了解他们的停机时间，机器利用，质量问题，并拥抱IIOT技术的生产效率和过程“营销总监”，Machininemetrics，Graham Immerman说，改进。

紧固件使用的MachinineMetrics监控11瑞士机和三个车削。他们在他们的商店地板上安装了监视器，以便运营商和经理都能理解正在发生的事情。自实施自实施以来的三个月内，该公司比前三个月快305小时。“以此速度，我们已经能够在每个月内提升生产超过100小时。它与每月两周增加两周相同。“

有知识来了问责制
增加的能见度会威胁到车间人员吗?Fastenal的制造工程师Matthew Nelson说:“我为这个安装做了很多培训。操作人员的本能反应是:“哦，太好了，现在你在我身后盯得更紧了。”但事实是，如果发生了什么事，经理很可能就会去找他们。这给了他们参与这个过程的机会。如果我们不知道是什么导致了这个问题，就不可能制定一个计划来解决它。他们被允许以不同的方式使用他们的大脑。操作人员和管理人员可以查看历史数据，并将其应用到未来。现在,当我们
在工作中遇到问题时，我们可以把从这个错误中学到的教训应用到下一次。我们不再需要被动应对。”

此外，添加了Nelson，“操作员现在尽一切努力保持监视器绿色。他们变得不那么担心我们看着他们的肩膀，更专注于自己的成功。他们变得更加成功。“