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智能制造将成为数字化转型的分层方法

Sung 2023-03-28 原文

据美国塑料工业协会的统计，塑料注塑机的平均利用率只有40%左右。平均利用率是机器用于生产可使用或销售的产品总次数的百分比。其他时间只是开销或纯粹的浪费，例如设置和等待原材料等。同样的机器利用率或不足也可能出现在其他行业。如果一家企业要成为世界级制造商，机器利用率应该在85%左右，这通常被认为是黄金标准，这是一个巨大的差距，如果企业能够达到这一利用率，他们就可以在不投资任何额外资源或时间的情况下将生产率提高一倍。

智能制造有时也被称为“互联工厂”或工业4.0，旨在通过数字化改造运营来实现制造业的最佳效率。制造商实施数字化转型的主要目标之一是将车间转变为智能制车间造，帮助制造商以数字化方式管理其核心生产运营，通过最大限度地减少机器停机时间和质量损失来实现产量最大化。

智能制造包含不同的层次，首先是机器和传感器等硬件系统，然后是自动化工具和PLC系统，以及制造执行系统(MES)或制造运营管理(MOM)系统，以完成整个过程。制造执行系统(MES)或制造运营管理(MOM)系统帮助制造商从硬件和自动化工具收集实时数据，然后与他们的企业资源规划(ERP)系统集成。这种集成能够使ERP系统在企业级拥有完整的可视性，以管理库存、资源、采购、融资、工作订单计划等等。

人们经常听到整体设备效率(OEE)，它是衡量制造业生产率的黄金标准，但是整体设备效率(OEE)是什么?

  • OEE=可用性x性能x质量
  • 可用性=(计划总工时-损失时间)/计划总工时
例如，可用性可以告诉企业为什么一条生产线在轮班期间没有连续运行。

  • 性能(效率)=实际机器速度/设计机器速度
性能是通过计算“性能损失”来衡量的，它解释了导致制造过程以低于最大可能速度运行的任何因素。性能损失的例子包括机器磨损、不合标准的材料、误送和堵塞。

  • 质量率=产品合格率/产品总数
质量损失是指不符合要求标准的制成品，任何必须报废或返工的产品。

许多专家指出，成功的数字化转型和智能制造需要经历三个阶段：

  • 监控阶段：从机器获取数据。没有数据，就无法对车间进行实时管理。这一步骤不需要操人作员或技术人员的参与，只需在后台收集数据。
  • 数字阶段(改进阶段)：操作人员、技术人员和主管可以实时看到机器的性能。这一阶段能够使车间改进他们所看到的数据。例如，机器是否由于机械故障或过程故障而停止(或设置时间是否过长)?在等原料吗?这一步会导致持续的改进。
  • 连接或数字化制造阶段：产品和工单数据成为这些数据的一部分，并与制造商的ERP系统集成。
企业需要专注于建立主动制造的车间，而不是被动制造的车间。反应性制造在问题发生时就看到问题(例如机器停止和缺乏协调等)，并匆忙地对问题做出反应。相比之下，主动制造使制造商能够预测问题，并采取适当的措施来预防问题，这提高了车间的生产效率，这是智能制造的最终目标。

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