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| 本文作者： 代潤澤 | 2020-08-13 10:13 |
對于許多電子行業(yè)的企業(yè)來說，產(chǎn)品生產(chǎn)的過程往往牽一發(fā)而動全身，不同工序、不同職能之間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，需要通過快速的傳遞，才能最極致的提高生產(chǎn)效率。
面臨如今日益高速發(fā)展的經(jīng)濟，原有的生產(chǎn)模式顯然不足以支撐當(dāng)下的發(fā)展剛需，如何提高生產(chǎn)效率的同時為企業(yè)降低成本并提升生產(chǎn)質(zhì)量就變得尤為重要。
提到數(shù)字工廠，就是產(chǎn)品從研發(fā)、生產(chǎn)到上市等全流程的生產(chǎn)過程中都在數(shù)字化環(huán)境下實現(xiàn)，對于企業(yè)的管理者來說，將不再受到時間、空間的限制，在辦公室里，在出差途中，甚至任何時間和地點，都可以通過IT系統(tǒng)，直觀的了解產(chǎn)品生產(chǎn)細(xì)節(jié)，快速做出決策。
在廣東惠州的TCL電子工廠里，一個個設(shè)備、一排排機器正忙碌著。廣為熟知的TCL電子是全球電視機行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)，已有近40年研發(fā)、生產(chǎn)及銷售消費電子產(chǎn)品的經(jīng)驗。對于TCL電子來說，建設(shè)數(shù)字化工廠，是促進TCL電子的智能制造發(fā)展，能夠讓TCL電子系統(tǒng)化、全面的規(guī)劃數(shù)字化工廠，建設(shè)數(shù)字化工廠、深化智能制造應(yīng)用是其保持產(chǎn)品領(lǐng)先的必要保障。
TCL電子TV廠OC機作業(yè)現(xiàn)場
而原有的IT系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足新一代數(shù)字化工廠管理的需要，對于傳統(tǒng)制造業(yè)來說，想要進行數(shù)字化改革，其中就包括搭建設(shè)備互聯(lián)平臺（IoT平臺），向下實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集，向上為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，并且，全面推行全員生產(chǎn)維護（TPM應(yīng)用）；通過對積累的設(shè)備數(shù)據(jù)進行分析，完成關(guān)鍵設(shè)備和TOP故障的建模和預(yù)測，實現(xiàn)設(shè)備管理的智能化。
電子行業(yè)離散型制造模式導(dǎo)致大多數(shù)企業(yè)面臨信息孤島的困擾。
一方面，生產(chǎn)現(xiàn)場的制程數(shù)據(jù)是各自獨立的，信息透明化程度不足，依賴人工去收集處理再上報，另一方面，“工廠的設(shè)備運維保養(yǎng)工作，一般是線下進行的、不可量化的。”
一直以來，TCL電子IT項目經(jīng)理葉波和業(yè)務(wù)經(jīng)理李業(yè)生緊跟公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，負(fù)責(zé)TCL電子數(shù)字工廠規(guī)劃的落地和執(zhí)行。
“家電制造行業(yè)的工廠中，很多設(shè)備屬于非標(biāo)設(shè)備。當(dāng)工廠導(dǎo)入新設(shè)備時，一開始設(shè)備的故障率往往非常高，如果沒有一個好的維保方案來快速解決問題，降低故障率，將非常影響產(chǎn)能。這是一個非常關(guān)鍵的痛點?！?br/>
李業(yè)生在日常管理中發(fā)現(xiàn)，沒有設(shè)備維保數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，導(dǎo)致企業(yè)很難計算出設(shè)備導(dǎo)致的產(chǎn)能損失。不僅如此，設(shè)備的維修高度依賴維修工程師的個人經(jīng)驗，故障處理的方法和經(jīng)驗都沒有系統(tǒng)地管理起來，當(dāng)遇到下次的故障問題還需要人工去研討處理方法，這也將造成大量產(chǎn)能的浪費。
基于此，TCL電子選擇在廣東惠州的注塑廠、TV廠和機芯廠試點開展數(shù)字化工廠建設(shè)，并將成功經(jīng)驗推廣到全球其他工廠進行應(yīng)用。
“惠州的液晶產(chǎn)業(yè)園是主要的生產(chǎn)基地，擁有注塑廠、機芯廠、TV廠三個工廠，有非常好的代表性和示范意義?！比~波表示，截止目前，工廠已有600臺設(shè)備接入了系統(tǒng)，這三個工廠基本實現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備管理的數(shù)字化，以及TPM的全面推廣。
”在惠州的注塑廠、TV廠和機芯廠已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)備運維人員的統(tǒng)一管理，運維人員的工作量和績效同時也能做到在線管理。”葉波表示，格創(chuàng)東智（創(chuàng)新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司，擁有制造業(yè)多種業(yè)態(tài)實踐經(jīng)驗）設(shè)備互聯(lián)平臺的導(dǎo)入降低了設(shè)備異常導(dǎo)致的無作業(yè)工時和產(chǎn)能損失，節(jié)省了大量成本。
通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，可以進行預(yù)防性的維護和保養(yǎng)、減少設(shè)備突發(fā)性故障，這也是項目的總體布局。如果用一個平臺去統(tǒng)一管理設(shè)備的維保記錄，就像做一個記錄筆記，將在線運維經(jīng)驗進行沉淀。而設(shè)備互聯(lián)項目將建設(shè)一個設(shè)備管理及自動采集的平臺，覆蓋所有的生產(chǎn)設(shè)備，使設(shè)備管理統(tǒng)一化，生產(chǎn)透明化，實現(xiàn)異常預(yù)警。
“我們團隊和格創(chuàng)東智的技術(shù)開發(fā)團隊一起到各個工廠和關(guān)鍵業(yè)務(wù)部門的人員溝通調(diào)研，看看這個方案如何進行，一起制定項目方案并進行藍(lán)圖規(guī)劃和系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)工作。”李業(yè)生表示，“?系統(tǒng)的開發(fā)、測試、驗證以及上線的過程都需要雙方團隊共同的協(xié)作和磨合。”
“TCL電子提供業(yè)務(wù)經(jīng)驗，以場景為驅(qū)動，而格創(chuàng)東智提供相應(yīng)的技術(shù)方案，雙方緊密溝通是非常重要的”，李業(yè)生一直強調(diào)這點。?”內(nèi)部關(guān)鍵用戶和格創(chuàng)東智團隊共同組成項目組，隨時分享他們的想法和經(jīng)驗，這為項目組從場景的捕獲，到最后落地過程的實施有了重要的保障?！?br/>
在TCL電子設(shè)備互聯(lián)平臺項目二期建設(shè)里，TCL電子和格創(chuàng)東智通過大量的調(diào)研和論證，最終確定項目的目標(biāo)：在PC端，通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用格創(chuàng)東智IoT 2.0實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集；通過自研的組態(tài)工具，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的組態(tài)顯示；開發(fā)的流程工具和東智TPM應(yīng)用，實現(xiàn)了在線維保的功能；大數(shù)據(jù)多因子分析建模工具東智MFA，實現(xiàn)了設(shè)備預(yù)測性維護。
與此同時，在移動端上線IoT應(yīng)用，可支持設(shè)備、告警、應(yīng)用、事件、維保、績效查看，并可實現(xiàn)任務(wù)與消息處理功能。移動端應(yīng)用數(shù)據(jù)與PC端一致，并支持雙端聯(lián)動，采用更適用于移動端的交互操作，并添加相關(guān)掃碼接單等移動專屬功能。
盡管前期溝通協(xié)調(diào)做的非常到位，但項目交付和實施過程中，兩個團隊的想法也會不同。
“就維保人員績效而言，原本項目組在方案設(shè)計時候，采用的績效方案為所有廠共用，但是功能開發(fā)完成后，注塑廠提出其績效評價的方案跟其他兩個廠要有所不同，”?李業(yè)生表示。
“搭建平臺的時候并沒有進行這方面的設(shè)計，這里就存在變更的問題，因為工廠對員工工作量的評估和績效考評的標(biāo)準(zhǔn)的確存在差異?！?br/>
“每個廠的情況差異其實還是很大的。”李業(yè)生在與注塑廠一線工人溝通時發(fā)現(xiàn)，注塑廠的設(shè)備就和其他兩個工廠不一樣，而每個工廠的設(shè)備維護人員數(shù)量也不同，所以對不同設(shè)備、不同故障的恢復(fù)時間就要有不同的指標(biāo)和權(quán)重。
“這就需要將方案進行優(yōu)化，整理出一套可靈活配置的設(shè)計方案，由各個廠根據(jù)自己的實際情況自己配置一套績效標(biāo)準(zhǔn)。”格創(chuàng)東智產(chǎn)品經(jīng)理嚴(yán)旭東表示。
為了更好地溝通協(xié)調(diào)，整個項目的進行過程中，兩個團隊在每周的例會中，先回顧整周的工作情況，并聚焦各個業(yè)務(wù)模塊遇到的一些問題。
“我?guī)е鳬T團隊和格創(chuàng)東智的團隊以項目組的方式溝通，會針對一些具體問題進行溝通。”葉波表示。“平時遇到具體的問題，兩個團隊將組織專題會議進行討論，快速提出完整的解決方案?！?br/>
項目在實現(xiàn)了設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備運維管理的協(xié)同之后，更重要的是利用積累的數(shù)據(jù)，進行全面深入的數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值。因此，格創(chuàng)東智和TCL電子在設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)分析工具實現(xiàn)設(shè)備上拋數(shù)據(jù)的分析和建模，為工廠提供設(shè)備預(yù)測性維護。
但這個過程不是一蹴而就的。
TCL電子TV廠OC機設(shè)備預(yù)測數(shù)據(jù)
電子行業(yè)的一個顯著特征是多型號、小批量，而這種生產(chǎn)方式的非常普遍，例如幾百臺的批量就意味著要重新轉(zhuǎn)產(chǎn)，一旦發(fā)生轉(zhuǎn)產(chǎn)后，人、機、料、法、環(huán)也要跟著變，作業(yè)方法要變，設(shè)備的參數(shù)也隨之變化。
“比方說，目前一個生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品A需要幾個人即可，但是生產(chǎn)B產(chǎn)品需要十幾個人，那么這時候，物料肯定是要變的，配送上限變了之后如何迅速配套生產(chǎn)呢？這個問題對于生產(chǎn)線來說影響很大，需要通過數(shù)字化把這些要素實現(xiàn)提速，降低損失，最終實現(xiàn)柔性和智能化的生產(chǎn)方式?！崩顦I(yè)生表示。因此，對于大部分電子行業(yè)來說，多型號、小批量對供應(yīng)鏈和現(xiàn)場精益管理的要求會更高。
?基于此，數(shù)據(jù)分析項目在之前的基礎(chǔ)上額外增加了一些全新設(shè)備的接入，例如OC機、點膠機的設(shè)備數(shù)據(jù)預(yù)測，并連動MES系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)計劃的匹配與轉(zhuǎn)產(chǎn)工單的自動創(chuàng)建。
1、數(shù)據(jù)分析的落地是不斷磨合修正的過程
在項目實現(xiàn)的過程中，兩個團隊在利用東智MFA進行數(shù)據(jù)建模過程中需要面臨從設(shè)備改造、數(shù)據(jù)上報、數(shù)據(jù)標(biāo)識、建模分析的諸多挑戰(zhàn)。
（格創(chuàng)東智MFA，是一款大數(shù)據(jù)多因子分析建模工具，通過數(shù)據(jù)預(yù)測，能夠通過設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，預(yù)測出其可能的異常，對設(shè)備故障實現(xiàn)預(yù)警。）
“選定分析建模場景后，工廠生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)人員和設(shè)備維修人員需要給我們提供機器的工作原理，我們需要知道要使用哪些數(shù)據(jù)然后才能進行建模分析，最后轉(zhuǎn)化成模型輸出?！崩顦I(yè)生認(rèn)為，這也是項目的難點。他舉了一個例子，某個部位的壓力在生產(chǎn)過程會發(fā)生規(guī)律性的變化，為了采集到這個參數(shù)就需要進行設(shè)備硬件的改造。
“我們需要設(shè)備人員在現(xiàn)場為我們講解生產(chǎn)過程，然后產(chǎn)品經(jīng)理需要將生產(chǎn)邏輯和建模邏輯給到我們開發(fā)團隊， IT人員進行數(shù)據(jù)分析，尋找對應(yīng)算法，進行建模。模型建立完成之后，設(shè)備人員在實際生產(chǎn)過程中進行反復(fù)地驗證。”
“要知道，不是所有數(shù)據(jù)都是有效的，需要區(qū)分哪些是有效數(shù)據(jù)，這個環(huán)節(jié)需要雙方共同努力才能搭建起來?！备駝?chuàng)東智高級項目經(jīng)理邱傳熙帶領(lǐng)團隊在項目一開始和電子團隊反復(fù)磨合和溝通，才梳理和建立了一套建模的工作流程和方法。
2、工作方式的轉(zhuǎn)變
由于設(shè)備信息和運維人員的管理也加入到了平臺中，這就意味著管理人員對工廠運維人員的一部分工作，如計劃排配、工作排配會轉(zhuǎn)移到平臺里面，“這樣他們可以進行一些計劃性的安排，例如維保預(yù)案的編輯和任務(wù)的下發(fā)?！崩顦I(yè)生展示了管理界面。
東智IoT平臺計劃排配界面
在這個界面里，運維人員可以進行接單操作、搶單操作，進行維修記錄等操作。此外，上級會對員工進行評價，可以顯示出對應(yīng)的績效考核結(jié)果，而管理者?可以通過平臺的 PC端或者移動端，根據(jù)報表監(jiān)控生產(chǎn)線設(shè)備運行狀態(tài)和不良情況，分析出故障機器給公司帶來多少損失。
”例如注塑廠，當(dāng)員工發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障，就可以確認(rèn)后將這轉(zhuǎn)化為一個維修單，那么運維人員就會立即去現(xiàn)場確認(rèn)進行故障分析和維修?！眹?yán)旭東表示，而對于工廠來說，可以通過這種模式快速掌握故障的維修方法。
格創(chuàng)東智開發(fā)的IoT應(yīng)用界面
格創(chuàng)東智采用的容器化部署和微服務(wù)可以讓平臺可以快速實現(xiàn)拓展，?并且根據(jù)客戶的需求靈活的調(diào)整模塊，未來可以通過全程計劃部署，直接添加相應(yīng)的服務(wù)器資源，可以通過這種分行設(shè)備的接入。而這種快速伸縮性是非常良好的。而對于沒有IT經(jīng)驗的人員來說，可以非常容易地進入平臺進行操作。?
目前，項目二期的建設(shè)給三個工廠帶來最直觀的改變就是設(shè)備聯(lián)網(wǎng)以后變成了設(shè)備在線的實時監(jiān)控，運維人員可以對設(shè)備的健康狀態(tài)有非常明確感受，降低了故障的處理時長，減少了設(shè)備故障導(dǎo)致的無作業(yè)工時。
?并且，在人效方面，實現(xiàn)了績效在線、工作量在線，管理者可以看到運維人員的工作量情況，而工作人員可以實時看到自己的績效排名，“這對員工來說有非常大的積極作用，可以說側(cè)面地提高了工作效率，可降低30%無作業(yè)工時。”葉波表示。
而比較亮眼的功能部分就是利用東智MFA大數(shù)據(jù)多因子分析建模工具，對工廠的關(guān)鍵設(shè)備完成了將近10個模型的建立，對設(shè)備進行預(yù)測性維護，這能給工廠效率帶來非常直觀的積極作用。
在項目一期，設(shè)備互聯(lián)就為TCL電子這三座工廠節(jié)約了幾百萬的成本，而在二期選擇將OC點膠機和螺絲機這些故障率很高的設(shè)備進行互聯(lián)和改造，減少設(shè)備問題造成的屏幕損壞，也可以節(jié)約幾百萬的成本。
“目前試點的三座工廠已經(jīng)做了非常扎實的準(zhǔn)備，后續(xù)將逐步向全國甚至全球其他工廠推廣?！崩顦I(yè)生表示，循序漸進地達(dá)成柔性生產(chǎn)和智能化生產(chǎn)。
“設(shè)備管理的精度是需要一個不斷迭代的過程，需要逐步積累?！崩顦I(yè)生深知，設(shè)備的損耗問題，在實際保養(yǎng)過程中很難發(fā)現(xiàn)，只能定點去添加潤滑油等操作，而磨損積累到一定程度機器就會突然壞掉，這大大地影響產(chǎn)能。
另外，產(chǎn)品適配性問題，例如使用不同模具生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件，會有一些公差存在，但是通過設(shè)備去自動安裝的時候，僅僅按照一種規(guī)格去設(shè)計安裝夾具時，會造成不同模具生產(chǎn)出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是安裝的時候會出現(xiàn)偏差，這時候故障就會顯現(xiàn)出來。
?如今，通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)管理數(shù)字化升級改造，可以通過數(shù)據(jù)采集方式有效地識別出來，這樣再去修正就可以提前預(yù)防處理。??
對于電子行業(yè)來說，提出互聯(lián)概念的時間并不長，?對于許多企業(yè)來說，如今沒有一個明確的路徑，各個企業(yè)需要自己去探索。
例如TCL電子，在惠州的三家工廠的生產(chǎn)模式就不同，不同產(chǎn)業(yè)不同的生產(chǎn)類型會有很多差異化的需求，工作模式?將有一些區(qū)分，對于勞動密集型企業(yè)，就要加強遠(yuǎn)程監(jiān)控，也會更側(cè)重于人員對生產(chǎn)運維的改善，而這也是未來的數(shù)字工廠發(fā)展的趨勢之一。
李業(yè)生表示，“對于傳統(tǒng)電子企業(yè)來說，通過制造技術(shù)的智能化升級，借助物聯(lián)網(wǎng)進行工廠自動化改造，智能化精工制造和信息化品質(zhì)管理，才能為消費者帶來更高品質(zhì)的產(chǎn)品?！?/p>
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