如何為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)打造一間智慧的“透明工廠”?

時(shí)間:2018-10-29

來(lái)源:施耐德電氣(中國(guó))有限公司

導(dǎo)語(yǔ):越是精細(xì)化的產(chǎn)品,就越是要求精細(xì)化的生產(chǎn)管理體系。對(duì)于憑借傳感器和儀表產(chǎn)品搶占物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的漢威科技集團(tuán)股份有限公司而言,施耐德電氣為其帶來(lái)的不僅僅是一間互聯(lián)互通的“透明工廠”,更是持續(xù)改善生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的自主優(yōu)化能力。

【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 企業(yè)動(dòng)態(tài)】 越是精細(xì)化的產(chǎn)品,就越是要求精細(xì)化的生產(chǎn)管理體系。對(duì)于憑借傳感器和儀表產(chǎn)品搶占物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的漢威科技集團(tuán)股份有限公司而言,施耐德電氣為其帶來(lái)的不僅僅是一間互聯(lián)互通的“透明工廠”,更是持續(xù)改善生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的自主優(yōu)化能力。上線不到半年,生產(chǎn)效率提升12%,產(chǎn)能提升22%,人均產(chǎn)值提升14%,市場(chǎng)反饋故障率降低25%……這些可喜的數(shù)據(jù)背后,正是施耐德電氣基于面向工業(yè)的EcoStruxure架構(gòu)的透明智造解決方案帶來(lái)的無(wú)窮潛力。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)亟需迎接高柔性、高精益生產(chǎn)模式

今天,物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。這也標(biāo)志著,龐大的數(shù)據(jù)信息已經(jīng)像能源一樣,成為了一種新的全球性資源。這是因?yàn)?,物?lián)網(wǎng)頂層各種豐富多彩、神通廣大的高級(jí)應(yīng)用,都需要以龐大的底層數(shù)據(jù)作為運(yùn)算和分析基礎(chǔ),否則便成了毫無(wú)意義的無(wú)源之水、無(wú)本之木。

作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分,正是無(wú)處不在的傳感器和儀表類產(chǎn)品將各類物理量采集轉(zhuǎn)化為可供處理的大數(shù)據(jù),為各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用編織出一張張綿密、精確、清晰的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

作為一家有志于搏擊物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)藍(lán)海的高新技術(shù)企業(yè),漢威科技集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱漢威科技)正是這一領(lǐng)域的一名實(shí)力玩家。自建立以來(lái),漢威科技已經(jīng)逐步建立了在氣體傳感器和儀表領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位,其中氣體傳感器的市場(chǎng)份額甚至已經(jīng)達(dá)到了70%。

結(jié)合這樣的先發(fā)優(yōu)勢(shì),今天的漢威科技已經(jīng)開始圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建立完整產(chǎn)業(yè)鏈,構(gòu)建起智慧城市、智慧環(huán)保、智慧安全等多個(gè)成熟的物聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)景。然千里之行始于足下,在這塊高精尖的產(chǎn)業(yè)拼圖背后,如何實(shí)現(xiàn)高柔性、高精益的生產(chǎn)模式,卻一度成為了漢威科技亟待解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

粗放管理遭遇精細(xì)需求,“大象走鋼絲”如何敏捷轉(zhuǎn)身?

漢威科技集團(tuán)總裁助理兼生產(chǎn)制造中心總經(jīng)理張偉偉談到,為了不斷提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力,漢威科技經(jīng)常會(huì)對(duì)比全球同類儀器儀表企業(yè)的翹楚,尋找自身在交貨周期、庫(kù)存周轉(zhuǎn)率、人工效率等方面的差距。

通過比較,漢威科技在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)上反應(yīng)不暢、管理滯后的短板就不可避免地浮出了水面。以往,漢威科技只能對(duì)貨物交付、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行粗放式的分析總結(jié),其周期動(dòng)輒要以月為單位。而且,各級(jí)管理者只能利用既成結(jié)果做事后分析和總結(jié),對(duì)問題進(jìn)行亡羊補(bǔ)牢式的改善,卻很難對(duì)市場(chǎng)需求和生產(chǎn)狀況的變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行及時(shí)捕捉和應(yīng)對(duì),整個(gè)過程有如一頭反應(yīng)遲緩的大象。

而且,傳感器和儀表行業(yè)“多品種、小批量”的行業(yè)特殊性需求,也在不斷考驗(yàn)著這頭“大象”遲緩的神經(jīng)。氣體傳感器和儀表檢測(cè)的氣體類型千差萬(wàn)別,即便是測(cè)量同一類氣體的設(shè)備,由于客戶應(yīng)用的環(huán)境不同,對(duì)產(chǎn)品量程的要求也不同,這就使每個(gè)訂單在生產(chǎn)物料、生產(chǎn)規(guī)程上都會(huì)發(fā)生變化。而在這種高度定制化的產(chǎn)品面前,客戶按需下達(dá)的單個(gè)訂單,要求的產(chǎn)品數(shù)量可能并不大,甚至只有一兩臺(tái)。原本遲緩的生產(chǎn)管理模式,卻要滿足如此精細(xì)化、柔性化的生產(chǎn)供應(yīng)需求,無(wú)異于讓漢威科技面臨“大象走鋼絲”一樣的困境。

在這種挑戰(zhàn)面前,漢威科技開始向業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先生產(chǎn)企業(yè)造訪取經(jīng),希望一舉突破“大象走鋼絲”的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)瓶頸,真正為占領(lǐng)物聯(lián)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)做好準(zhǔn)備。

“黑匣困境”掣肘生產(chǎn)運(yùn)營(yíng),“先醫(yī)后藥”揭示突破方向

在向多方造訪取經(jīng)的過程中,具有類似生產(chǎn)特點(diǎn)的施耐德電氣上海工廠進(jìn)入了漢威科技的視線。這家工廠雖然同樣面臨多品種、小批次的需求,但是其周轉(zhuǎn)效率和柔性化生產(chǎn)水平卻非常高,庫(kù)存幾乎為零,這樣的表現(xiàn)讓人不禁眼前一亮。

于是,秉持著“先醫(yī)后藥,先軟后硬”的理念,施耐德電氣上海工廠的精益生產(chǎn)專家應(yīng)邀來(lái)到了漢威科技進(jìn)行細(xì)致入微的實(shí)地調(diào)研,試圖梳理出掣肘其生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的處處頑疾。在這里,精益生產(chǎn)專家和漢威科技的團(tuán)隊(duì)一起,對(duì)生產(chǎn)線上的逐個(gè)工位、人員的逐個(gè)動(dòng)作進(jìn)行觀察、測(cè)算和分析,并對(duì)整個(gè)生產(chǎn)管理的流程進(jìn)行了詳盡的了解。

通過詳細(xì)的梳理和診斷,漢威科技的關(guān)鍵癥結(jié)正是生產(chǎn)管理流程、數(shù)據(jù)的不透明。對(duì)管理人員而言,整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的流程就像一個(gè)“黑匣子”:每條產(chǎn)線的實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀態(tài)、每個(gè)訂單的完成進(jìn)度、各類大小故障的解決情況……這些對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要的情況和改善依據(jù),管理人員和生產(chǎn)人員都“兩眼一抹黑”,有針對(duì)性的改善措施就更無(wú)從談起了。這種數(shù)據(jù)和流程的不透明導(dǎo)致的管理滯后,正是庫(kù)存高、效率低、價(jià)值流動(dòng)性差等很多問題的根源。除此之外,傳統(tǒng)單工位等一些過時(shí)的產(chǎn)線設(shè)計(jì),也在一定程度上降低了生產(chǎn)效率。

探明了漢威科技的這些“頑疾”,施耐德電氣迅速開出了“對(duì)癥下藥”的藥方:利用基于面向工業(yè)的EcoStruxure架構(gòu)的透明智造解決方案,為漢威科技打造出一間互聯(lián)互通的“透明工廠”。

透明智造解決方案,讓“透明工廠”盤活生產(chǎn)潛能

作為全球能效管理和自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領(lǐng)導(dǎo)者,施耐德電氣為漢威科技提供的基于面向工業(yè)的EcoStruxure架構(gòu)的透明智造解決方案,在無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模自動(dòng)化改造的前提下,幫助漢威科技順利完成了從“黑匣工廠”到“透明工廠”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵一步。

這一數(shù)字化改造解決方案集成了訂單管理,作業(yè)指導(dǎo)管理,執(zhí)行與追溯管理,即時(shí)化績(jī)效、任務(wù)、響應(yīng)管理等多個(gè)模塊,打通了漢威科技生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在進(jìn)行改造后,漢威科技的整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)都清晰可見,為各級(jí)人員的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)工作提供了質(zhì)的飛躍。

首先,訂單管理系統(tǒng)讓工廠對(duì)生產(chǎn)訂單的實(shí)時(shí)化管理變得易如反掌。在傳統(tǒng)模式下,由ERP系統(tǒng)將銷售訂單轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)訂單下達(dá)給車間后,這一信息流就戛然而止。由于ERP難以顧及生產(chǎn)線的資源條件情況,所以也無(wú)法掌握生產(chǎn)工單的執(zhí)行和調(diào)度情況。再加上多品種、小批量的生產(chǎn)模式,使得一條線上每天最多可以有七八十個(gè)工單同時(shí)在執(zhí)行,跟蹤每個(gè)工單的執(zhí)行狀態(tài)幾乎是不可能的。

現(xiàn)在,從最前端的訂單管理開始,數(shù)據(jù)的“透明化”旅程就已經(jīng)在車間內(nèi)伸展開來(lái)。系統(tǒng)在每一道工序處,都會(huì)對(duì)每個(gè)工單里的每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行掃描,并時(shí)地記錄下各種相關(guān)信息。這使得管理人員能夠?qū)γ恳患a(chǎn)品的工序狀態(tài),訂單的完成進(jìn)度、異常情況和交付預(yù)期了如指掌,并掌握整個(gè)產(chǎn)線的產(chǎn)能資源分配情況,不會(huì)再出現(xiàn)“首尾難顧”的情況。

多品種、小批量的生產(chǎn)模式,不僅會(huì)對(duì)生產(chǎn)訂單管理提出高要求,往往還會(huì)給一線人員的生產(chǎn)操作帶來(lái)不小的挑戰(zhàn)。這種生產(chǎn)模式意味著,每個(gè)工人組裝的產(chǎn)品并非一成不變,其操作規(guī)程和方法都會(huì)隨著生產(chǎn)任務(wù)的切換而千變?nèi)f化。按照傳統(tǒng)模式,當(dāng)工人面對(duì)不斷切換的生產(chǎn)任務(wù)時(shí),往往需要頻繁地查閱不同的作業(yè)指導(dǎo)書,這種方式既浪費(fèi)時(shí)間又容易出錯(cuò),十分影響效率。

而依托防呆防錯(cuò)的作業(yè)指導(dǎo)管理模塊,工人只要掃描工件的條碼,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)地把工位的作業(yè)指導(dǎo)書推送到員工面前的看板上,可以非常直接快速地指導(dǎo)員工作業(yè),以避免出現(xiàn)一些人為的差錯(cuò)。據(jù)張偉偉介紹,這個(gè)系統(tǒng)自上線以來(lái),該生產(chǎn)線上的人為差錯(cuò)率下降了35%,可以說收到了非常明顯的變化。

在生產(chǎn)過程中,還不可避免地發(fā)生各種異常。異常本身并不可怕,可怕的是異常無(wú)法迅速被相關(guān)責(zé)任人得知并迅速解決,直至對(duì)整個(gè)生產(chǎn)造成越來(lái)越嚴(yán)重的影響。今天,即時(shí)化績(jī)效、任務(wù)、響應(yīng)管理模塊可以通過對(duì)責(zé)任和KPI的精準(zhǔn)管理,實(shí)現(xiàn)徹底避免這種情況。

目前,漢威科技將所有的異常情況分為了物料異常、工藝異常、品質(zhì)異常和設(shè)備異常四大類情況。一旦產(chǎn)線上發(fā)生了這些異常情況,工人可以立刻通過安燈系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警,并由系統(tǒng)自動(dòng)通知相關(guān)的維修人員進(jìn)行處理,直至故障解除。在這個(gè)模塊的幫助下,現(xiàn)在平均每一次生產(chǎn)異常都能夠在3分鐘內(nèi)解決。而且在整個(gè)過程中,無(wú)論是故障的種類、發(fā)生的時(shí)間、解決故障所用的時(shí)間,還是涉及到的人員等信息,都能夠被系統(tǒng)自動(dòng)記錄,并作為事后統(tǒng)計(jì)和分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),也能夠作為對(duì)相關(guān)人員考核的依據(jù)。

最后,市場(chǎng)和用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高,也讓制造商越來(lái)越注重對(duì)產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息追溯,傳感器和儀表行業(yè)也不例外。張偉偉談到,公司在改造之前雖然也有追溯管理,但由于沒有透明化流程的支持,只能做到單向的追溯而非閉環(huán)的追溯。舉例而言,一個(gè)訂單產(chǎn)品所用的物料,只能根據(jù)領(lǐng)料單上的信息定位到批次一級(jí)的范圍,卻無(wú)法進(jìn)一步定位到單個(gè)的元器件,這就為質(zhì)量管理工作帶來(lái)了一定的局限性。

而在改造后,依托執(zhí)行與追溯管理模塊,則可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的精確追溯。當(dāng)待加工的產(chǎn)品到達(dá)工位之后,工人會(huì)逐個(gè)掃描產(chǎn)品上和相應(yīng)物料上的編碼,實(shí)現(xiàn)了單個(gè)產(chǎn)品在物料、產(chǎn)品、員工、工位等信息上的精確綁定,并由系統(tǒng)記錄在案。一旦未來(lái)獲知某一批次產(chǎn)品或某個(gè)單件產(chǎn)品出現(xiàn)問題,可以快速得知對(duì)應(yīng)的原材料、人員信息,從而迅速分析出問題的原因。反之,如果某一批原材料出現(xiàn)問題,利用這個(gè)系統(tǒng)也可以反過來(lái)迅速定位受到影響的產(chǎn)品批次和客戶范圍,為控制不必要的損失提供了可行之道。

此外,除了實(shí)施透明智造解決方案的各個(gè)模塊,施耐德電氣的精益專家還對(duì)漢威科技的產(chǎn)線進(jìn)行了一些具體的精益化改善。例如,以前采用的單工位生產(chǎn)模式,每個(gè)工人以“單打獨(dú)斗”的方式將一臺(tái)設(shè)備從頭做到尾,由于不同工人的工作效率有快有慢,這種方式既容易出差錯(cuò),又不容易對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行控制。而在精益專家的建議下,將產(chǎn)線改為了L型和U型的單元式生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)了工位之間員工的交叉配合。通過這種變化,能夠讓員工通過分工配合實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)奏的協(xié)調(diào)性,無(wú)形中減少了由于員工個(gè)人差異而產(chǎn)生的效率短板。

生產(chǎn)轉(zhuǎn)型帶動(dòng)意識(shí)轉(zhuǎn)化,自主改善意在長(zhǎng)遠(yuǎn)

在透明的流程和數(shù)據(jù)的支撐下,“從管理中要效益”對(duì)于漢威科技而言不再是一句空話,而是轉(zhuǎn)化成了實(shí)實(shí)在在的行動(dòng)和改善。改造后,產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提升了12%,產(chǎn)能提升了22%,人均產(chǎn)值提升了14%,市場(chǎng)反饋的故障率降低了25%……這一系列的變化,不僅讓漢威科技看到了“透明工廠”帶來(lái)的產(chǎn)能潛力,更為漢威科技從上到下帶來(lái)了管理模式和思維意識(shí)上的轉(zhuǎn)變。

例如,“用數(shù)據(jù)說話”已經(jīng)成為了漢威科技上至領(lǐng)導(dǎo)、下至一線員工的習(xí)慣。作為生產(chǎn)部門的負(fù)責(zé)人,張偉偉明顯地感覺到,和以前依靠月度信息匯總和粗略分析的被動(dòng)方式相比,管理的顆粒度和可視化能力產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,對(duì)每周、每天甚至每小時(shí)生產(chǎn)狀況的隨時(shí)掌握,讓他能夠迅速應(yīng)對(duì)各類變化帶來(lái)的挑戰(zhàn),甚至提前做出應(yīng)對(duì)決策。像以前那種由于一臺(tái)設(shè)備、一批物料出現(xiàn)問題而導(dǎo)致生產(chǎn)卡殼、訂單延誤的情況,很難再次出現(xiàn)了。

此外,通過將生產(chǎn)的各項(xiàng)KPI信息和薪酬、職業(yè)發(fā)展掛鉤,員工的積極性也得到了質(zhì)的提升。張偉偉談到:“以前,我們的改善措施是從上往下一級(jí)一級(jí)推行的,不但響應(yīng)緩慢,又缺乏針對(duì)性。而現(xiàn)在,每一位員工都能隨時(shí)看到自己的各種KPI信息,人人對(duì)自己的工作效率、工作成效和改進(jìn)的方向都能心中有數(shù),不用領(lǐng)導(dǎo)再來(lái)替自己分析和指導(dǎo),還增添了工作的成就感。這樣一來(lái),就把自上而下的改善,逐步變成了員工自主自發(fā)的改善。”

授人以魚不如授人以漁,掌握了自我“造血”的能力,才談得上是掌握了“透明工廠”精益管理模式的精髓。為了培養(yǎng)漢威科技團(tuán)隊(duì)自主持續(xù)改善的能力,施耐德電氣的精益專家團(tuán)隊(duì)不惜把生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)變成了生動(dòng)的“課堂”。例如,精益專家會(huì)來(lái)到作為精益生產(chǎn)體系重要組成部分的SIM小組組會(huì)現(xiàn)場(chǎng),將生產(chǎn)小組長(zhǎng)和一線員工的交流和討論細(xì)節(jié)錄制下來(lái),然后和這些員工一起探討存在的優(yōu)點(diǎn)和不足,分享改善的心得。就這樣,漢威科技的一批班組長(zhǎng)和一線員工都掌握了自主改善的能力,成為了持續(xù)改善的“生力軍”,為漢威科技的持續(xù)騰飛打下了堅(jiān)固的基礎(chǔ)。

張偉偉談到:“今天,施耐德電氣已經(jīng)幫助漢威科技邁出了通向‘透明工廠’的重要一步。在我們看來(lái),這既是漢威科技自身轉(zhuǎn)型升級(jí)的開端,也是今后雙方合作的開端。未來(lái)的整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將形成一個(gè)‘你中有我,我中有你’的生態(tài)圈,在這個(gè)生態(tài)圈中,漢威科技希望發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),在更廣闊的范圍內(nèi)與施耐德電氣共同合作,為各行各業(yè)打造更加豐富的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景?!?/p>

 

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