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本文作者: 代潤澤 | 2020-08-13 10:13 |
對(duì)于許多電子行業(yè)的企業(yè)來說,產(chǎn)品生產(chǎn)的過程往往牽一發(fā)而動(dòng)全身,不同工序、不同職能之間的生產(chǎn)數(shù)據(jù),需要通過快速的傳遞,才能最極致的提高生產(chǎn)效率。
面臨如今日益高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì),原有的生產(chǎn)模式顯然不足以支撐當(dāng)下的發(fā)展剛需,如何提高生產(chǎn)效率的同時(shí)為企業(yè)降低成本并提升生產(chǎn)質(zhì)量就變得尤為重要。
提到數(shù)字工廠,就是產(chǎn)品從研發(fā)、生產(chǎn)到上市等全流程的生產(chǎn)過程中都在數(shù)字化環(huán)境下實(shí)現(xiàn),對(duì)于企業(yè)的管理者來說,將不再受到時(shí)間、空間的限制,在辦公室里,在出差途中,甚至任何時(shí)間和地點(diǎn),都可以通過IT系統(tǒng),直觀的了解產(chǎn)品生產(chǎn)細(xì)節(jié),快速做出決策。
在廣東惠州的TCL電子工廠里,一個(gè)個(gè)設(shè)備、一排排機(jī)器正忙碌著。廣為熟知的TCL電子是全球電視機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè),已有近40年研發(fā)、生產(chǎn)及銷售消費(fèi)電子產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于TCL電子來說,建設(shè)數(shù)字化工廠,是促進(jìn)TCL電子的智能制造發(fā)展,能夠讓TCL電子系統(tǒng)化、全面的規(guī)劃數(shù)字化工廠,建設(shè)數(shù)字化工廠、深化智能制造應(yīng)用是其保持產(chǎn)品領(lǐng)先的必要保障。
TCL電子TV廠OC機(jī)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)
而原有的IT系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足新一代數(shù)字化工廠管理的需要,對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)來說,想要進(jìn)行數(shù)字化改革,其中就包括搭建設(shè)備互聯(lián)平臺(tái)(IoT平臺(tái)),向下實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集,向上為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持,并且,全面推行全員生產(chǎn)維護(hù)(TPM應(yīng)用);通過對(duì)積累的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,完成關(guān)鍵設(shè)備和TOP故障的建模和預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的智能化。
電子行業(yè)離散型制造模式導(dǎo)致大多數(shù)企業(yè)面臨信息孤島的困擾。
一方面,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的制程數(shù)據(jù)是各自獨(dú)立的,信息透明化程度不足,依賴人工去收集處理再上報(bào),另一方面,“工廠的設(shè)備運(yùn)維保養(yǎng)工作,一般是線下進(jìn)行的、不可量化的?!?br/>
一直以來,TCL電子IT項(xiàng)目經(jīng)理葉波和業(yè)務(wù)經(jīng)理李業(yè)生緊跟公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,負(fù)責(zé)TCL電子數(shù)字工廠規(guī)劃的落地和執(zhí)行。
“家電制造行業(yè)的工廠中,很多設(shè)備屬于非標(biāo)設(shè)備。當(dāng)工廠導(dǎo)入新設(shè)備時(shí),一開始設(shè)備的故障率往往非常高,如果沒有一個(gè)好的維保方案來快速解決問題,降低故障率,將非常影響產(chǎn)能。這是一個(gè)非常關(guān)鍵的痛點(diǎn)?!?br/>
李業(yè)生在日常管理中發(fā)現(xiàn),沒有設(shè)備維保數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),導(dǎo)致企業(yè)很難計(jì)算出設(shè)備導(dǎo)致的產(chǎn)能損失。不僅如此,設(shè)備的維修高度依賴維修工程師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn),故障處理的方法和經(jīng)驗(yàn)都沒有系統(tǒng)地管理起來,當(dāng)遇到下次的故障問題還需要人工去研討處理方法,這也將造成大量產(chǎn)能的浪費(fèi)。
基于此,TCL電子選擇在廣東惠州的注塑廠、TV廠和機(jī)芯廠試點(diǎn)開展數(shù)字化工廠建設(shè),并將成功經(jīng)驗(yàn)推廣到全球其他工廠進(jìn)行應(yīng)用。
“惠州的液晶產(chǎn)業(yè)園是主要的生產(chǎn)基地,擁有注塑廠、機(jī)芯廠、TV廠三個(gè)工廠,有非常好的代表性和示范意義?!比~波表示,截止目前,工廠已有600臺(tái)設(shè)備接入了系統(tǒng),這三個(gè)工廠基本實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備管理的數(shù)字化,以及TPM的全面推廣。
”在惠州的注塑廠、TV廠和機(jī)芯廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)維人員的統(tǒng)一管理,運(yùn)維人員的工作量和績(jī)效同時(shí)也能做到在線管理?!比~波表示,格創(chuàng)東智(創(chuàng)新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司,擁有制造業(yè)多種業(yè)態(tài)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn))設(shè)備互聯(lián)平臺(tái)的導(dǎo)入降低了設(shè)備異常導(dǎo)致的無作業(yè)工時(shí)和產(chǎn)能損失,節(jié)省了大量成本。
通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng),可以進(jìn)行預(yù)防性的維護(hù)和保養(yǎng)、減少設(shè)備突發(fā)性故障,這也是項(xiàng)目的總體布局。如果用一個(gè)平臺(tái)去統(tǒng)一管理設(shè)備的維保記錄,就像做一個(gè)記錄筆記,將在線運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行沉淀。而設(shè)備互聯(lián)項(xiàng)目將建設(shè)一個(gè)設(shè)備管理及自動(dòng)采集的平臺(tái),覆蓋所有的生產(chǎn)設(shè)備,使設(shè)備管理統(tǒng)一化,生產(chǎn)透明化,實(shí)現(xiàn)異常預(yù)警。
“我們團(tuán)隊(duì)和格創(chuàng)東智的技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)一起到各個(gè)工廠和關(guān)鍵業(yè)務(wù)部門的人員溝通調(diào)研,看看這個(gè)方案如何進(jìn)行,一起制定項(xiàng)目方案并進(jìn)行藍(lán)圖規(guī)劃和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)工作。”李業(yè)生表示,“?系統(tǒng)的開發(fā)、測(cè)試、驗(yàn)證以及上線的過程都需要雙方團(tuán)隊(duì)共同的協(xié)作和磨合?!?br/>
“TCL電子提供業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn),以場(chǎng)景為驅(qū)動(dòng),而格創(chuàng)東智提供相應(yīng)的技術(shù)方案,雙方緊密溝通是非常重要的”,李業(yè)生一直強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)。?”內(nèi)部關(guān)鍵用戶和格創(chuàng)東智團(tuán)隊(duì)共同組成項(xiàng)目組,隨時(shí)分享他們的想法和經(jīng)驗(yàn),這為項(xiàng)目組從場(chǎng)景的捕獲,到最后落地過程的實(shí)施有了重要的保障?!?br/>
在TCL電子設(shè)備互聯(lián)平臺(tái)項(xiàng)目二期建設(shè)里,TCL電子和格創(chuàng)東智通過大量的調(diào)研和論證,最終確定項(xiàng)目的目標(biāo):在PC端,通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng),應(yīng)用格創(chuàng)東智IoT 2.0實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集;通過自研的組態(tài)工具,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的組態(tài)顯示;開發(fā)的流程工具和東智TPM應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了在線維保的功能;大數(shù)據(jù)多因子分析建模工具東智MFA,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)。
與此同時(shí),在移動(dòng)端上線IoT應(yīng)用,可支持設(shè)備、告警、應(yīng)用、事件、維保、績(jī)效查看,并可實(shí)現(xiàn)任務(wù)與消息處理功能。移動(dòng)端應(yīng)用數(shù)據(jù)與PC端一致,并支持雙端聯(lián)動(dòng),采用更適用于移動(dòng)端的交互操作,并添加相關(guān)掃碼接單等移動(dòng)專屬功能。
盡管前期溝通協(xié)調(diào)做的非常到位,但項(xiàng)目交付和實(shí)施過程中,兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的想法也會(huì)不同。
“就維保人員績(jī)效而言,原本項(xiàng)目組在方案設(shè)計(jì)時(shí)候,采用的績(jī)效方案為所有廠共用,但是功能開發(fā)完成后,注塑廠提出其績(jī)效評(píng)價(jià)的方案跟其他兩個(gè)廠要有所不同,”?李業(yè)生表示。
“搭建平臺(tái)的時(shí)候并沒有進(jìn)行這方面的設(shè)計(jì),這里就存在變更的問題,因?yàn)楣S對(duì)員工工作量的評(píng)估和績(jī)效考評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)的確存在差異?!?br/>
“每個(gè)廠的情況差異其實(shí)還是很大的?!崩顦I(yè)生在與注塑廠一線工人溝通時(shí)發(fā)現(xiàn),注塑廠的設(shè)備就和其他兩個(gè)工廠不一樣,而每個(gè)工廠的設(shè)備維護(hù)人員數(shù)量也不同,所以對(duì)不同設(shè)備、不同故障的恢復(fù)時(shí)間就要有不同的指標(biāo)和權(quán)重。
“這就需要將方案進(jìn)行優(yōu)化,整理出一套可靈活配置的設(shè)計(jì)方案,由各個(gè)廠根據(jù)自己的實(shí)際情況自己配置一套績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)。”格創(chuàng)東智產(chǎn)品經(jīng)理嚴(yán)旭東表示。
為了更好地溝通協(xié)調(diào),整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)行過程中,兩個(gè)團(tuán)隊(duì)在每周的例會(huì)中,先回顧整周的工作情況,并聚焦各個(gè)業(yè)務(wù)模塊遇到的一些問題。
“我?guī)е鳬T團(tuán)隊(duì)和格創(chuàng)東智的團(tuán)隊(duì)以項(xiàng)目組的方式溝通,會(huì)針對(duì)一些具體問題進(jìn)行溝通?!比~波表示?!捌綍r(shí)遇到具體的問題,兩個(gè)團(tuán)隊(duì)將組織專題會(huì)議進(jìn)行討論,快速提出完整的解決方案?!?br/>
項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備運(yùn)維管理的協(xié)同之后,更重要的是利用積累的數(shù)據(jù),進(jìn)行全面深入的數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值。因此,格創(chuàng)東智和TCL電子在設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用數(shù)據(jù)分析工具實(shí)現(xiàn)設(shè)備上拋數(shù)據(jù)的分析和建模,為工廠提供設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)。
但這個(gè)過程不是一蹴而就的。
TCL電子TV廠OC機(jī)設(shè)備預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)
電子行業(yè)的一個(gè)顯著特征是多型號(hào)、小批量,而這種生產(chǎn)方式的非常普遍,例如幾百臺(tái)的批量就意味著要重新轉(zhuǎn)產(chǎn),一旦發(fā)生轉(zhuǎn)產(chǎn)后,人、機(jī)、料、法、環(huán)也要跟著變,作業(yè)方法要變,設(shè)備的參數(shù)也隨之變化。
“比方說,目前一個(gè)生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品A需要幾個(gè)人即可,但是生產(chǎn)B產(chǎn)品需要十幾個(gè)人,那么這時(shí)候,物料肯定是要變的,配送上限變了之后如何迅速配套生產(chǎn)呢?這個(gè)問題對(duì)于生產(chǎn)線來說影響很大,需要通過數(shù)字化把這些要素實(shí)現(xiàn)提速,降低損失,最終實(shí)現(xiàn)柔性和智能化的生產(chǎn)方式?!崩顦I(yè)生表示。因此,對(duì)于大部分電子行業(yè)來說,多型號(hào)、小批量對(duì)供應(yīng)鏈和現(xiàn)場(chǎng)精益管理的要求會(huì)更高。
?基于此,數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目在之前的基礎(chǔ)上額外增加了一些全新設(shè)備的接入,例如OC機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)的設(shè)備數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),并連動(dòng)MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)計(jì)劃的匹配與轉(zhuǎn)產(chǎn)工單的自動(dòng)創(chuàng)建。
1、數(shù)據(jù)分析的落地是不斷磨合修正的過程
在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的過程中,兩個(gè)團(tuán)隊(duì)在利用東智MFA進(jìn)行數(shù)據(jù)建模過程中需要面臨從設(shè)備改造、數(shù)據(jù)上報(bào)、數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、建模分析的諸多挑戰(zhàn)。
(格創(chuàng)東智MFA,是一款大數(shù)據(jù)多因子分析建模工具,通過數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),能夠通過設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)出其可能的異常,對(duì)設(shè)備故障實(shí)現(xiàn)預(yù)警。)
“選定分析建模場(chǎng)景后,工廠生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)人員和設(shè)備維修人員需要給我們提供機(jī)器的工作原理,我們需要知道要使用哪些數(shù)據(jù)然后才能進(jìn)行建模分析,最后轉(zhuǎn)化成模型輸出。”李業(yè)生認(rèn)為,這也是項(xiàng)目的難點(diǎn)。他舉了一個(gè)例子,某個(gè)部位的壓力在生產(chǎn)過程會(huì)發(fā)生規(guī)律性的變化,為了采集到這個(gè)參數(shù)就需要進(jìn)行設(shè)備硬件的改造。
“我們需要設(shè)備人員在現(xiàn)場(chǎng)為我們講解生產(chǎn)過程,然后產(chǎn)品經(jīng)理需要將生產(chǎn)邏輯和建模邏輯給到我們開發(fā)團(tuán)隊(duì), IT人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,尋找對(duì)應(yīng)算法,進(jìn)行建模。模型建立完成之后,設(shè)備人員在實(shí)際生產(chǎn)過程中進(jìn)行反復(fù)地驗(yàn)證?!?br/>
“要知道,不是所有數(shù)據(jù)都是有效的,需要區(qū)分哪些是有效數(shù)據(jù),這個(gè)環(huán)節(jié)需要雙方共同努力才能搭建起來?!备駝?chuàng)東智高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理邱傳熙帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目一開始和電子團(tuán)隊(duì)反復(fù)磨合和溝通,才梳理和建立了一套建模的工作流程和方法。
2、工作方式的轉(zhuǎn)變
由于設(shè)備信息和運(yùn)維人員的管理也加入到了平臺(tái)中,這就意味著管理人員對(duì)工廠運(yùn)維人員的一部分工作,如計(jì)劃排配、工作排配會(huì)轉(zhuǎn)移到平臺(tái)里面,“這樣他們可以進(jìn)行一些計(jì)劃性的安排,例如維保預(yù)案的編輯和任務(wù)的下發(fā)?!崩顦I(yè)生展示了管理界面。
東智IoT平臺(tái)計(jì)劃排配界面
在這個(gè)界面里,運(yùn)維人員可以進(jìn)行接單操作、搶單操作,進(jìn)行維修記錄等操作。此外,上級(jí)會(huì)對(duì)員工進(jìn)行評(píng)價(jià),可以顯示出對(duì)應(yīng)的績(jī)效考核結(jié)果,而管理者?可以通過平臺(tái)的 PC端或者移動(dòng)端,根據(jù)報(bào)表監(jiān)控生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和不良情況,分析出故障機(jī)器給公司帶來多少損失。
”例如注塑廠,當(dāng)員工發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障,就可以確認(rèn)后將這轉(zhuǎn)化為一個(gè)維修單,那么運(yùn)維人員就會(huì)立即去現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)進(jìn)行故障分析和維修。”嚴(yán)旭東表示,而對(duì)于工廠來說,可以通過這種模式快速掌握故障的維修方法。
格創(chuàng)東智開發(fā)的IoT應(yīng)用界面
格創(chuàng)東智采用的容器化部署和微服務(wù)可以讓平臺(tái)可以快速實(shí)現(xiàn)拓展,?并且根據(jù)客戶的需求靈活的調(diào)整模塊,未來可以通過全程計(jì)劃部署,直接添加相應(yīng)的服務(wù)器資源,可以通過這種分行設(shè)備的接入。而這種快速伸縮性是非常良好的。而對(duì)于沒有IT經(jīng)驗(yàn)的人員來說,可以非常容易地進(jìn)入平臺(tái)進(jìn)行操作。?
目前,項(xiàng)目二期的建設(shè)給三個(gè)工廠帶來最直觀的改變就是設(shè)備聯(lián)網(wǎng)以后變成了設(shè)備在線的實(shí)時(shí)監(jiān)控,運(yùn)維人員可以對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)有非常明確感受,降低了故障的處理時(shí)長(zhǎng),減少了設(shè)備故障導(dǎo)致的無作業(yè)工時(shí)。
?并且,在人效方面,實(shí)現(xiàn)了績(jī)效在線、工作量在線,管理者可以看到運(yùn)維人員的工作量情況,而工作人員可以實(shí)時(shí)看到自己的績(jī)效排名,“這對(duì)員工來說有非常大的積極作用,可以說側(cè)面地提高了工作效率,可降低30%無作業(yè)工時(shí)?!比~波表示。
而比較亮眼的功能部分就是利用東智MFA大數(shù)據(jù)多因子分析建模工具,對(duì)工廠的關(guān)鍵設(shè)備完成了將近10個(gè)模型的建立,對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù),這能給工廠效率帶來非常直觀的積極作用。
在項(xiàng)目一期,設(shè)備互聯(lián)就為TCL電子這三座工廠節(jié)約了幾百萬的成本,而在二期選擇將OC點(diǎn)膠機(jī)和螺絲機(jī)這些故障率很高的設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)和改造,減少設(shè)備問題造成的屏幕損壞,也可以節(jié)約幾百萬的成本。
“目前試點(diǎn)的三座工廠已經(jīng)做了非常扎實(shí)的準(zhǔn)備,后續(xù)將逐步向全國甚至全球其他工廠推廣。”李業(yè)生表示,循序漸進(jìn)地達(dá)成柔性生產(chǎn)和智能化生產(chǎn)。
“設(shè)備管理的精度是需要一個(gè)不斷迭代的過程,需要逐步積累?!崩顦I(yè)生深知,設(shè)備的損耗問題,在實(shí)際保養(yǎng)過程中很難發(fā)現(xiàn),只能定點(diǎn)去添加潤滑油等操作,而磨損積累到一定程度機(jī)器就會(huì)突然壞掉,這大大地影響產(chǎn)能。
另外,產(chǎn)品適配性問題,例如使用不同模具生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件,會(huì)有一些公差存在,但是通過設(shè)備去自動(dòng)安裝的時(shí)候,僅僅按照一種規(guī)格去設(shè)計(jì)安裝夾具時(shí),會(huì)造成不同模具生產(chǎn)出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件符合標(biāo)準(zhǔn)要求,但是安裝的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)偏差,這時(shí)候故障就會(huì)顯現(xiàn)出來。
?如今,通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)管理數(shù)字化升級(jí)改造,可以通過數(shù)據(jù)采集方式有效地識(shí)別出來,這樣再去修正就可以提前預(yù)防處理。??
對(duì)于電子行業(yè)來說,提出互聯(lián)概念的時(shí)間并不長(zhǎng),?對(duì)于許多企業(yè)來說,如今沒有一個(gè)明確的路徑,各個(gè)企業(yè)需要自己去探索。
例如TCL電子,在惠州的三家工廠的生產(chǎn)模式就不同,不同產(chǎn)業(yè)不同的生產(chǎn)類型會(huì)有很多差異化的需求,工作模式?將有一些區(qū)分,對(duì)于勞動(dòng)密集型企業(yè),就要加強(qiáng)遠(yuǎn)程監(jiān)控,也會(huì)更側(cè)重于人員對(duì)生產(chǎn)運(yùn)維的改善,而這也是未來的數(shù)字工廠發(fā)展的趨勢(shì)之一。
李業(yè)生表示,“對(duì)于傳統(tǒng)電子企業(yè)來說,通過制造技術(shù)的智能化升級(jí),借助物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工廠自動(dòng)化改造,智能化精工制造和信息化品質(zhì)管理,才能為消費(fèi)者帶來更高品質(zhì)的產(chǎn)品?!?/p>
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