通过数字化实现车间连接和可见性
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客户
Belden 与医疗保健、工业制造等不同市场的客户合作,帮助他们实现关键任务基础设施的现代化。在帮助客户解决最大挑战的同时,百通还肩负着实现自身工厂和运营数字化转型的使命。
Belden’ 的全球生产设施包括位于德国内卡尔滕茨林根的一座百年老厂,该厂生产用于坚固、可靠的工业网络的连接器和交换机。
挑战
内卡尔滕茨林根工厂 在关键生产区域缺乏可视性和自动化。其许多机器(包括装配站、冲压和折叠设备)都需要人工干预,这会影响生产力并增加成本和劳动力需求。
缺乏可见性使得难以监控和提高质量、性能和可用性,需要在故障排除上花费太多时间。
在日常车间会议上,操作员和专家讨论了生产问题的潜在根本原因,但这个过程是主观的,基于视觉观察。他们无法以系统的方式解决问题;他们只能手动检查机器问题。相反,该团队希望获取来自机器和传感器的实时数据,以便他们可以持续监控性能并验证对策是否有效。
员工对生产绩效也缺乏强有力的把握。因此,他们无法’轻松地定义改进目标。他们’不确定自己是否收集了正确的数据来准确计算整体设备效率 (OEE),而且数据质量不足会导致错误的假设,从而造成反复出现的问题和更长的停机时间。“例如,如果没有为某台机器制定订单,那么它的停止运行就不会对 OEE 产生负面影响,” 工厂经理 Tobias Braunwarth 指出。“我们需要高质量的数据来支持我们如何持续提高运营绩效的决策。”
当设备出现问题时,他们无法’迅速做出反应。结果,停机时间比团队希望的要频繁,浪费了宝贵的时间和金钱。
“当一台机器出现故障时,我们必须手动运行数字并调查过去的情况,” Braunwarth 解释道。“我们查看了一些纸张,上面记录了我们每小时手动跟踪的机器性能。我们很少能够采取主动行动;我们只能被动应对。当生产问题出现时,我们总是落后。”
深入了解
内卡尔滕茨林根的生产团队一直在寻找持续改进运营的方法。他们了解 Belden 其他工厂(例如美国和加拿大的工厂)正在进行的数字化转型 ,他们想做类似的事情。
该团队利用自己的内部资源和能力,利用了 Belden’秒 客户创新中心(CIC)。这些中心是共同创新的地方,Belden 与客户密切合作,开发、测试和验证数字转型解决方案。然而,CIC 团队这次不是与外部客户合作,而是在公司内部解决问题。
CIC 团队以 Gemba 步行开始工作,与生产团队成员一起探索工厂车间,以便:
- 确定痛点
- 了解当前的运营和流程
- 记录现有资产和设备
- 精确定位生产挑战
还有很大的改进空间。虽然工厂假设其设备以 75% 的 OEE 运行,但 CIC 确定 60% 是一个更准确的数字。
接下来是数字成熟度评估,以评估当前的自动化策略和改进机会。
现场巡视和评估的结果被记录在一份报告中,同时还分析了改善数字化转型的潜在解决方案。该报告概述了整个工厂发生的手动工作和文档,以及阻碍跟踪关键 KPI(如准时交货和劳动生产率)的盲点。它还指出了连接性的不存在,包括缺乏以太网接口和停滞的自动化的传统机器。
此外,该报告还充当了路线图,准确解释了从何处以及如何开始进行改进,概述了数字化转型过程中的每一步。
“我们发现他们没有’完全无法依赖数据,” CIC 数字自动化顾问经理 Julien Auger 说道。“他们不得不依靠思考或感觉。”
在 CIC 内’验证实验室和概念验证实验室进行了模拟,以验证设计并确认解决方案在进入实际工厂车间之前能够按计划在工厂中发挥作用。
解决方案
为了提高可见性和数据分析,CIC 为内卡滕林根工厂设计并实施了弹性网络架构,包括强大的OT主干网和中央数据中心,用于由第三方供应商提供支持的管理和可视化。
为了与每台机器建立网络连接,CIC 结合了 Belden 的不同功能’的解决方案格局,将坚固耐用的硬件与定制的软件相结合,以创建全面的网络连接。
下一步是通过连接每台机器的数据(无论采用何种协议)来提高互操作性。这涉及将串行通信转换为以太网通信,并将数据传输到作为单一事实来源的集中位置。由于每台机器都有自己的架构,CIC 团队对每台设备都采取了独特的方法。
最后,CIC团队在网络中构建了安全性和冗余性,以支持数据采集、传输、编排和管理,即使网络的一部分出现故障也是如此。
“各个工业市场的许多客户都面临着 Belden 所面临的相同问题’内卡尔滕茨林根工厂确实” CIC 解决方案顾问 Harun Ilhan 说道。“我们在这里所做的是我们可以为任何客户做的事情,以帮助他们实现完全可视性并获得对其工厂车间的完整视图。”
结果
由于这种转变,制作团队预测 到年底,OEE 实现两位数提升。他们还预计其他 KPI 也会有所改善,包括准时交货、质量、客户满意度以及劳动生产率和满意度。
生产经理埃米尔·巴伊杜尔 (Emir Baydur) 注意到他的团队对数字化的兴趣日益浓厚。通过在整个工厂安装显示器,工人可以实时查看正常运行时间和性能,并经常询问有关改进的问题。
当运营团队开会检查每日机器数据时,他们确切地知道设备的运行情况以及生产水平受到的影响。通过使痛点可见,可以做出纠正决策来提高机器性能。 员工了解运营问题的原因以及如何应对,从而提高了正常运行时间和维护。内部沟通也得到了改善,因为团队现在可以使用每个人都理解和信任的数据来讨论生产。
“” Baydur 说道,许多行政工作也已被免除。“我们把事情写下来并做了很多笔记,这一改变每天为操作员节省了 15 到 20 分钟的时间,或者说是八小时轮班时间的 3% 到 4%,仅用于准备日常会议。”
在看到可见性对运营的影响后,该团队正准备捕获更多类型的数据,以推动对更多 KPI 的洞察和改进。
“这’就像一个永无止境的故事,” 奥格尔说道。“团队可以不断进步,他们的网络也可以不断进步。随着他们的需求和客户需求的变化,他们可以添加新功能、添加新设备并添加更多数据。现在他们可以 提升一切。”