一家大型汽车制造商如何部署可靠的产品缺陷检测，消除停工期并以更高的质量组装更多车辆

通过Belden的数字化解决方案，一家大型汽车制造商现在可以从可靠的产品缺陷检测中获益，并获得投资回报率。其网络解决方案消除了延迟，以支持产品缺陷检测要求，同时实施面向未来的工业4.0，提高了运营效率。

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客户

这家汽车制造商每年组装超过420,000辆世界上最受欢迎和技术最先进的汽车，因而必须使用同样先进的制造工艺和系统。

因此，该制造商致力于投资改进，以更快、更智能地组装更好的车辆，包括尽可能实现工作流程的数字化。

例如，随着公司继续进行数字化转型，7,200多名工厂员工中的许多人使用智能工具在450万平方英尺的工厂中完成冲压、工具和模具维护、车身焊接、喷漆、塑料生产和车辆组装。

挑战

该工厂遵循的制造理念旨在完全消除浪费，以达到最佳效率，同时防止生产缺陷产品；然而，下线的车辆的首件合格率只有70%。太多的返工和高额的废品支出增加了每辆车的制造成本，并造成了重大的效率滞后。

为了解决这一挑战，该工厂与一家工程服务公司合作，实施了一套在线视觉检测系统，以防止劣质产品流向生产线末端，并通过检测产品缺陷来提高首件合格率。该系统捕获视频馈送，操作人员可以用它来评估质量并纠正潜在的缺陷。

一旦将产品缺陷检测系统部署到现有网络上，由于流量增加了几倍，就会产生延迟和带宽问题。因此，这种延迟导致网络故障和计划外停机，每分钟的成本约为22,000美元。

尽管该工厂投资于产品缺陷检测技术以提高首件合格率，但其表现不佳的网络使其无法实现预期的投资回报率。

协作与发现

该客户已在使用Belden的Hirschmann品牌设备，并联系了Belden，以了解如何推进网络改进，从而使其技术投资获得投资回报率。

通常情况下，Belden会进行Gemba走访，以充分了解工厂内的关键运营挑战；然而，由于该项目在COVID-19疫情期间推出，而且工厂不允许第三方访问，因此Belden没能进行传统的Gemba走访。为了寻找其他合作方式，Belden提出了虚拟Gemba走访的想法。尽管无法进行现场参观，但这仍能让Belden有机会更好地了解工厂环境和工作方式。

工厂的团队解释了现有的挑战、方案、系统和生产线，他们分享了平面图和图纸，以揭示更多关于总装区的环境。他们还分享了内部整体设备效率（OEE）评估和停机审计的结果。

为了确保工厂能够实施其产品缺陷检测系统，Belden不仅与工厂合作，还与产品缺陷检测系统的提供商合作，从各个方面了解技术需求。

通过这些讨论、评估和估算，明显发现，从产品缺陷检测系统向现有的OT网络引入新的视频信号会产生延迟问题。

由于工厂现有的OT网络多年来一直在随意发展，并且经历了动态的重新配置，因此其设计不支持这种视觉摄像头系统。该工厂已在努力支持团队的智能工具系统，这些系统会生成大量通过网络传输的数据。

Belden探讨了各种想法，并根据其目标、预算和时间表制定了网络设计方案。为了支持其智能工具和产品缺陷检测系统，该网络需要更多的带宽和冗余层，以及网络可见性和精简管理。除了目前的技术投资外，Belden还与他们合作，了解他们更广泛的工业4.0计划，即自动化在线视觉检查、远程监控和转向预测性维护模型，以减少故障和停机的可能性，并为高级用例提供了面向未来的网络选择。

Belden与工厂的OT团队合作，起草了其网络设计建议，编制了一份包含相关成本和潜在投资回报率的材料清单，并将这些信息提交给工厂管理团队。IT团队提出的竞争方法与Belden的解决方案齐头并进，将它们与一套关于性能、交货时间和技术能力的严格要求进行了对比。

经过全面评估，Belden通过提供功能最完善的解决方案超越了竞争对手。凭借Belden的OT专业知识，客户愿意与Belden合作，因为他们将能够实现其更广泛的工业4.0计划的投资回报率目标。除了价值和专业技术外，缩短客户在项目时间内实施端到端解决方案的准备时间也极为重要，Belden帮助他们缩短了准备时间，以实现
其项目目标。

解决方案

新的OT网络设计采用新的硬件和软件，增加了带宽，使产品缺陷检测系统的视频信号与其他关键的操作控制和数据一起在网络中自由流动。

为了使网络投入使用，Belden根据该工厂的具体性能要求、预算需求和产品在疫情期间的供应情况创建了一个解决方案。这使该工厂能够推进其计划，而不必在项目的每个阶段都要等待数周或数月。持续不断的团队工作和协作使项目步入正轨，并确保材料和交付的延迟不会延缓进度。

有了新的网络基础设施，工厂现在可以使用其新的产品缺陷检测系统，并实现预期的投资回报率。该网络还提高了冗余、正常运行时间、易用性和速度，可以处理更快的通信和更多的数据传输，以支持预测性维护和智能工具准备。解决了停机问题，网络延迟不再导致生产线中断，产品缺陷检测系统功能齐全，提高了首件合格率。

影响和结果

Belden为这家汽车制造商实施的面向未来的解决方案使其能够实现产品缺陷检测技术的全部投资回报率，并确信新技术的部署在未来将是流畅而经济高效的过程。

看到对装配线速度、首件合格率、正常运行时间和性能的直接积极影响后，该工厂决定在其油漆车间使用相同的网络架构，以支持预测性维护设备，如输送机和风扇电机上的温度传感器，这是实现其工业4.0计划的又一步。

凭借Belden的网络解决方案，该工厂正在实现其预测性维护和在线视觉检测的许多性能和数字转型目标。通过创建允许其成功部署产品缺陷检测技术的网络，该工厂能够将其首件合格率显著提高到70%以上，减少返工/报废成本并实现全面的投资回报。

这家汽车制造商报告说，其工厂现在可以在更短时间内组装更多汽车，质量水平更高，而且无需担心网络停机。

随着工作流程的不断数字化，该制造商将以这个网络改进项目为范本，为未来更多的工厂（包括美国的另外三个地点）实现网络架构的标准化。

Belden致力于帮助客户全面记录以前的网络状态和新实施的解决方案，以帮助其他地方的工厂更好地了解这一历程，并改善各自的生产流程和关键绩效指标，如首件合格率和减少停机时间。