Belden 的互联解决方案：为制造业的预测性维护奠定基础

百通位于里士满的工厂已有 95 年历史，经受住了时间的考验。每天，新设备和已有 70 年历史的机器都会生产出电线电缆，以满足美国市场日益增长的需求。

然而，该工厂面临着一些挑战，使其成功面临风险，包括：

• 由于计划外维护和难以找到更换零件而导致代价高昂的停机时间
• 知识渊博的员工队伍即将退休，技术工人短缺，无法取代他们的位置
• 缺乏机器连接性和可见性
• 大量较旧和过时的机器在运行

底线是什么？里士满工厂需要找到一种方法来消除计划外停机时间，减少对熟练劳动力的依赖，并可靠地生产更多的电线和电缆。

里士满的前瞻性愿景

尽管里士满团队定期安排时间评估和维修设备，但偶尔仍会发生意外故障，导致生产长期延误。由于一些机器已经老化，难以找到替换零件可能会延误维修。为了迈出数字化转型的下一步，团队认识到需要过渡到预测性维护。

预测模型优化了维护过程。它利用数据洞察的趋势来识别潜在的设备问题。这种方法可以提前警告需要订购和准备替换零件。

该团队已经开始更新该工厂。他们更换了一些旧机器，并使用第三方软件和“自制”解决方案来跟踪设备性能——但这些解决方案只能提供对整体操作的有限视图，并且无法扩展。为了减少停机时间并提高效率，他们需要连接更多机器并收集数据。工厂领导向 Belden 客户创新中心 (CIC) 的数据工程顾问寻求帮助。

Belden：迈向自动化运营的指导合作伙伴

与许多棕地工厂一样，里士满工厂车间拥有大量不同年份和品牌的机器和设备。连接设备并提取、汇聚和情境化数据并不容易。但拆除并更换所有旧设备并不是一个选择。

CIC 团队拥有深厚的专业知识，并明确关注所需的业务成果，设计了一个定制的网络基础设施，可以高效、安全地连接和捕获每台机器的 OT 数据。他们始终如一地充当真正的合作伙伴，为里士满团队提供持续的指导和支持。

“这实际上是为了评估已经存在的东西。利用这些旧系统并使用我们的内部解决方案，为这些遗留系统提供一种更适合工业 4.0 领域的方法。”——Belden CIC 解决方案顾问

早期步骤和学习

来自 CIC 和里士满工厂领导的数字自动化顾问确定了运营目标。顾问采访了运营领导和工厂控制员，以收集有关提高可视性和维护的潜在影响的数据，并帮助计算试点的目标投资回报率。  该信息被用来建立内部业务案例，以供高层批准。

设计这个价值证明是一个关键且集中的过程。它确保试点与关键业务目标紧密结合。

根据 CIC 团队的评估，里士满团队决定在积压订单较多、产量高、利润高的生产线上进行试点。任何产能的增加都会带来额外的收入。这些生产线还包括各种旧设备。“我们的想法是，如果我们能够在这里成功实施，我们就能相当轻松地将流程和设置复制并粘贴到工厂的其他区域，”里士满质量总监说。

总体范围是：

• 构建强大、安全的网络基础设施并将其连接到设备
• 在电机和机械设备上安装传感器，开始收集数据以进行预测性维护
• 分析数据以识别超出公差的趋势和漂移指标，这些趋势和指标表明未决故障，并采取避免措施

这次试点非常成功。最初的 OEE 目标是 56.5%。到目前为止，该部署已帮助将 OEE 提高到 62%，并且这一数字还在上升。

在八个月的时间里，里士满团队从 150 个传感器收集了大约 300GB 的数据。他们检测到了危险部件，例如由于皮带对齐问题导致的异常振动读数。并且部分数据可用于其他用例。作为第二阶段的一部分，该团队正在与亚马逊网络服务 (AWS) 合作，以增强系统并将传感器读数情境化，以获得更多见解。

飞行员成功的一个关键因素是什么？合作。在整个设计、建造和实施阶段，CIC 与公司各部门人员合作：主管、操作员和工厂领导，以及 IT 和 OT 团队。反馈是积极的，采用率很高。

未来展望和百通的作用

工厂领导正在确定在工厂和其他设施范围内扩大试点之前需要哪些数据。他们计划：

• 扩大 OEE 计划，并通过 mi 收集更多数据，以便在其余设施中进行预测性维护d-2024
• 为预测性维护开发下一级分析
• 对性能和质量数据使用单一存储库，以便做出更明智的决策
• 构建自动化生产调度的系统，利用收集的性能和维护数据来优化产品路由和调度

下一步是什么？正如里士满工厂的一位领导所说：“我们有一个经过验证的模型，用于收集基本性能和维护相关数据。我们才刚刚开始看到下一步的潜力以及它最终将带我们走向何方。”

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