博客

工业物联网时代的工具维护: 资产追踪和工具管理  让你摆脱大海捞针式的工作/ Avner Ben-Bassat
我最近注意到,工具使用及维护周期的管理与优化越来越受到关注。航空航天、汽车及其他行业对零部件的需求不断增长,降低成本、缩短生产时间和保证质量的压力持续存在,表明工具对工厂顺利运作益发重要。正是基于这些原因,厂商正进一步投资工具跟踪与管理,以提高其整体效益、可用性和利用率。 厂商不会因为某个模具未经及时检修而愿意降低所生产零部件的质量,如某个工具未经校准,就可能会降低所生产零部件的质量。为了防止这种情况发生,厂商往往会时常检修工具,导致可用性低,整体设备效率(OEE)差。 那么,如何从“按时检修”向更精确的“按工作周期检修”转变呢? 解决方案之一即是,根据生产计划提高工具利用率,更好地适当进行工具维护。这可能说起来容易做起来难,但先进的物联网软件可以做到这一切,甚至更多,而不会给本就繁忙的工厂员工增加负担。 我经常发现,即使是先进厂商也依靠文书、Excel或简单的工具管理系统来进行工具跟踪与管理。这类系统依赖手工输入,对员工来说费时,也做不到时时更新,而且它们也不与其他生产系统联网。通常,员工根本不了解工具、其当前位置和维护需求信息。这可能会导致延迟发生,不利于满足工厂计划或质量要求。 此外,工具维护并不一定要在现场完成。此种情况下,缺乏先进的维护计划会造成严重的混乱。所有这些均需要变革,而工业互联网正在发生变革。厂商必须使用快速运行的工具管理技术,否则会有丧失竞争力之虞。 工具跟踪与管理 工业物联网技术结合了软件与车间传感器及跟踪技术,如RFID、BLE(蓝牙低排放)及其他传感器,以实时监控工具。该软件“了解”生产计划和状态,以及工具的预防性维护需求,并考虑到所有的维护要求,尽量减少对生产的影响。一旦发现偏差,即工具偏离指定位置或工具超期未维护,会立即发出警报,并发送至工厂相关员工。此外,工具工作周期如高压釜养护受到严密监控,以确保工具及时维护,但无需提前进行维护。当工具进行维护时,软件更新ERP及其他企业系统,以阻止需要使用这些工具的物料和工作订单。 数字线——兼顾审核、问责和库存 制成零部件制造过程中涉及的物料、工具、机器和操作人员会自动登入到“数字线”中。数字线在另一关键方面——随时审核准备就绪,也发挥作用。OEM标准及法规较为严苛,尤其是在航空航天和汽车等行业。 工业物联网软件可显示工具的完整历史,包括工具检修方式和时间、存放方法、使用方法、当前位置(如库存检查中,工具属于客户或政府)。工业物联网软件采取所有可能的措施来消除生产误差,并可向客户和监管部门有力证明,已尽可能采取措施来消除生产误差。 作者:Avner Ben-Bassat,总裁兼首席执行官
工业物联网在制造业的应用:这不是“是否”的问题,而是“如何”及“何时”的问题/我从洛杉矶“SME智能制造大会”得到的见解——Plataine营销总监Amir Ben-Assa
最近我有幸在洛杉矶“SME智能制造大会”上发表讲话,并出席了大会的“数字化改革”研讨会。大会期间,我同许多领先制造企业的代表进行了会谈,会后我领悟了四个关键点: 谈到工业物联网,制造企业需要作出选择,“要么加入进来,要么走向倒闭” 工业物联网(IIoT)能够确保工厂内所有产品、工艺、机器与人员始终保持互联互通。根据我的经历,这不再是你“是否”需要采用工业物联网解决方案的问题,而是“如何”及“何时”采用的问题。 SME大会上几乎每一位同我会谈的生产主管都告诉我,他们正在评估互联技术或者已经在使用这一技术对生产效率与质量进行提升。无论是航空航天、汽车制造、石油与天然气、风能还是其他行业,只要提到工业物联网,那么选择很简单:要么加入,要么逐渐消亡。这似乎不管你处于哪个行业,情况都是如此。 首席数字官们:企业正把“数字化”带进公司管理层 工厂的数字化改变节奏令人震惊。而且这不仅仅是实现生产的自动化那么简单。大数据、智能传感器与人工智能正在促进各个层次的变革。现代工厂不仅要实现内部的互联互通——而且它们也要实现同外部世界的连接:同将要使用的原材料的连接以及同现场成品的连接。要想合理地采用这一技术,就需要对现有商业模式进行变革。 这就是首席数字官(CDO)的用武之地。在SME大会上,许多制造企业告诉我,他们已经任命了首席数字官,其直接汇报对象是首席执行官。管理层最新成员的到位,确保工厂把数字技术作为最优先考虑事项,使数字化变革同工厂的商业战略保持一致。 先进制造工艺的洞察力与最佳作业模式即将退出舞台 在谈到对先进制造工艺最佳作业模式的认识时,我们看到的是时代在变化。在SME大会上,许多企业提到,他们资深的经理们与操作员们,在最佳生产作业模式方面都积累了几十年的经验,而现在都年事已高,并且即将退休。 年轻的员工把数字化与技术知识带到了车间,但他们所处的是一个传统的生产制造环境。当看到有着多年丰富经验的员工在退休,制造企业需要考虑能够留住这些专门技能的方法。在保留公司传统知识的同时,他们越来越把目光转向了软件解决方案上,以期留住最佳作业模式。 生产车间的跟踪能力正在成为确保质量的关键所在。 工业物联网正在赋予工厂大规模提升质量的能力,并且在SME大会上,许多主管告诉我,他们特别看重物料与部件的跟踪能力以及数字线技术。正如他们所看到的那样,对确切物料批量与批次的即时跟踪能力以及生产过程中所使用的数字化文件工具与设备,在审核功能方面起着至关重要的作用。 比如,当企业的材料供应商报告了一个特定的缺陷批次时,就需要锁定所有受影响组件与零部件并且应在缺陷部件加工或发运前使问题得以控制,这就要求问题解决的越快越好。
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“通过优化生产流程、部署基于物联网的解决方案来降低成本、发现生产车间的问题,并采取必要措施来预防问题的发生,是我们做这个的目标。通过与Plataine软件公司合作,我们现在有信心获得最好的生产流程,让我们能够全面了解追踪原材料、在制品、工具和成品的情况,有助于提高我们的制造产出,减少返工,提高我们的整体效率。“ –哈飞空客的采购和供应链负责人Thierry Ducro先生
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“我们的目标是探索工业4.0与IIoT(工业物联网)领域的创新技术并推荐它们能够广泛用于生产的方法,从而为包括空客及其供应商在内的航空航天界带来利益与效率。” – 空中客车公司施塔德复合材料技术中心(CTC Stade)艾克索•赫尔曼教授博士(Prof. Dr. Axel Herrmann)
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Ginger Gardiner [CompositesWorld] Joint venture composite manufacturing center implements Plataine solution for tracking parts, materials and tools. Harbin Hafei Airbus Composite Manufacturing Centre (HHACMC, Harbin, China) is a joint venture between Airbus (Toulouse, France) and its Chinese partners, responsible for manufacturing and assembly of the carbon fiber rudders, elevators and belly fairings for the A350 XWB and also the rudder for the A320 using the latest composite manufacturing technologies based on Airbus’s standards and processes. The Challenge HHACMC used to extensively rely on paperwork, and cutting-machine original software to create their cut plans, and to track and manage material, parts and assets as they move on the factory floor from one station to another. Prepreg rolls, kits, assemblies, tools and other production floor assets were managed and tracked using a paper-based ‘travel document’, where ETL (Exposure Time Left) was manually calculated and recorded at each station. The inevitable outcome was inefficient utilization of material, manual errors causing re-work and scrap, lack of real-time visibility, and no record of its impact on quality. Plataine’s Solution: Intelligent Manufacturing Automation Harbin Hafei Airbus partnered with Plataine (Waltham, MA, US) to develop best practices aimed at reducing the factory’s reliance on manual processes and improving
变革之风
为什么风力涡轮机制造商需要接受工业物联网 Plataine 总裁兼首席执行官Avner Ben-Bassat   我最近对能源产业尤其在垂直风力发电领域做了大量的研究。我确信我们站在了一场风能革命的风口浪尖。 风能成本正一路下滑,而所谓的“市电同价”——随着风能成本接近常规电能——正在许多国家得以实现。美国媒体公司彭博社三月份报告显示,欧洲近海风电场的建造成本自2012年以来下跌了46%。同时,在四月份的某一天,英国全天不用煤发电:该国19世纪80年代以来的第一个无煤日!做到这一点的一个关键原因就是风能发电能力的迅速增长。风能是一巨大产业并且增长迅速。全球装机容量超过487GW,并且一半以上的装机容量是在最近五年安装。 很显然,变革之风正在能源行业刮起。那么,这对涡轮机制造商来说意味着什么呢?   风力叶片制造商面临的挑战 我认为,风能的快速增长对风力涡轮机原始制造商与他们的供应商来说是一件令人异常激动的事情。但同时也带来了诸多挑战。在过去的30年里,风力叶片在体积上增加了14倍。未来,叶片制造商必须为生产更大的叶片做好准备。 由于叶片生产会用到许多复合材料,叶片制造商也会因此遇到诸多问题。实际上,风能行业是复合材料最大的消费者之一。随着尺寸的增加,叶片重量也会增加,因此,会不断需要更轻、更耐用的复合材料。该行业的研究工程师与科学家正在通过不断创新来满足这一需求,他们的前沿成果意味着叶片所需的新型复合材料一直在不断涌现。这些先进的复合材料价格昂贵,在制造过程中不允许有任何低效与浪费出现。   叶片制造 我曾参观过的一些现代叶片生产工厂采用了极其智能的技术。但是,甚至在一些最新型的工厂,叶片基本上还是靠手工制造。许多情况下,叶片通过铺设玻璃纤维层进行加固,而这些玻璃纤维层则是靠手工进行铺设、调平。 有充足的理由去解释为什么叶片制造需要这么多的人工,但这意味着会出现人为失误与低效。为降低成本,叶片制造商需要对其所有的制造工序进行监督,通观全局,把工厂车间与整个公司规划之间的数据进行关联以最大程度地优化生产并实现真正高效的作业。 但如何做到这一点?   连接工厂节点 为使叶片工厂发挥出潜能,制造商需要特别关注工厂车间更加精细的连接数据。这就是优化软件的用武之地。先进的软件能够利用物联网(IoT)的潜力与人工智能算法,为风能行业带来巨大利益。制造商往往认为增加产能能够带来规模效益。增加产能的工厂通常会发现由于缺乏工序控制,他们会同时变得更加低效。 当生产量增加时,涡轮机制造商应确保最好工序的到位,以高效完成生产任务。物联网云基软件通过现有生产基础设施对工序进行改进。换言之,该软件的应用不需要对现有生产线增添新设备或进行整改。 其目的是使工厂变得更加透明,并为管理层提供综合的生产质量报告信息。质量控制会通过保持从原材料到终端产品的可追溯性而得以改善。透明度会因资产能够利用射频识别与其他传感进行实时追踪而得以增强。同时,通过人工智能算法完成的削减计划优化能够降低返工与浪费情况的发生。这些算法能够找出物料节省与作业速度之间的最佳平衡点。利用组合嵌套技术能够从本质上实现材料节省,同时又能把对备料作业与其他作业环节的影响降到最低。 一些涡轮机制造商甚至开始利用智能软件来打造“数字双胞胎”——一种利用实时数据对所生产与现场安装的每一台涡轮机进行资产数字展示的手段。可以实现维护预测与生产强化。当涡轮机增加生产量时,可利用物联网技术降低成本、节省时间、减少浪费并最终实现每年数百万美元的费用节省。 数字双胞胎仅是工业物联网的一个组成部分,但其潜质则是革命性的。设想一下这样的场景:如果所有的风电场最终采用了数字双胞胎概念(并且这是很可能发生的事情,因为其利益很明显),世界上的每一台涡轮机都会在云中存有一份数字副本——显示其整个的运行历史记录。你可以试想一下,如果在50年前某位企业家掌握了这一概念……   工厂的未来 风力涡轮机产业的未来很明朗:终端用户的需求是越来越低的价格与越来越大的产量。这一点必须在不影响质量的情况下来实现,因此需要采取创新技术与制造优化软件。无论是小型还是大型涡轮机制造商将依赖于从工厂车间搜集的数据,它们实际上可以利用这些数据来产生有意义的成果。 物联网技术的普遍采用,长期来看,这会成为风力涡轮机公司生存的一条必由之路。物联网的潜在利益对风力涡轮机制造商来说是巨大的。 早期采用这一技术的公司现在就将收获这些利益。  
我们为什么要抵制数字助手?
还记得你第一次在车上使用GPS导航系统时的情景吗?第一次用的它时候,你肯定在想:“哇!真酷”。第二次用它的时候,你想:“等一下!我自己更清楚怎么走!”,然后你就被堵的痛不欲生。 仔细想想,我们花了大约十年的时间才开始相信导航系统,并逐渐克服了我们的老旧习惯和担忧情绪,难道不是这样么?我们再仔细琢磨一下:在生活中的其他领域,我们到底有多少相似的经历?害怕改变原先的习惯,害怕接触先进的现代科技?其实制造业也是这个样子,特别是随着云计算、工业物联网(IoT)和人工智能(AI)的快速发展,更是如此。 那么,为什么在制造业中,我们依然对数字助手有所抵制呢? 很明显,是害怕失控,不想从一个“系统”那里得到建议。举个例子,GPS导航系统告诉你“还有半英里有高速路口”,而你自己却很自信还有更远一段距离。系统“知道”一场你根本不知道的事故。导航系统收到一条信息(或“数据”),可以让你节省一个小时的堵车之苦。   那么,在制造业中,当操作员选择特定的原材料来完成特定的工序时,他肯定不知道所有的相关“数据”,因此无法做出 “最优决策”,难道不是这样吗?相反,跟工厂各种传感器(以及其他系统)相连的智能系统可以将大量的数据参数纳入考虑,比如材料类型、批次保质期、存储条件、材料残留等,这个数据量是人脑难以承受的。并且,在眨眼之间,系统就能很快给你提供正确的建议。 还有一个问题,就是人们担心数字助手会取代他们,抢走他们的工作。让我们再回到GPS导航系统,看看它如何影响出租车公司司机的饭碗。我们没有听说出租车公司大范围裁员,对吧?相反,这些出租车公司可以通过GPS导航系统提高他们的生产率和服务水平,也就意味着他们变得更具有竞争力,最终也就变得更加成功! 工业互联网的崛起 对制造业工人而言同样如此。工业物联网(工业4.0)的崛起和优化软件的使用并不意味着工厂工人会丢掉饭碗。相反,他们可以获得这些系统的帮助,得到智能化的提醒,比如帮助他们为每项工作选择正确的材料,在适当的时候对工具进行维修,智能化地发布短期生产工作职位,意味着工厂可以减少各种瓶颈。 原材料监督和发配仅仅是数字助手帮助提高生产效率的一个例子。随着时间的推移,人工智能智慧助手可以收集在存储、生产过程中和场外产生的越来越多的数据来进行分析,帮助工厂操作员找到工作模式,最终实现对整个生产过程的优化。 是的,我们的确有理由相信会产生“自动化”的失控。我们认为,如果那一天到来,那么就是我们人类,而不是技术的责任。很讽刺的是,事实可能恰恰相反,你可以在正确的数字助手的帮助下获得控制权,而不是失控。想象一下,如果现在联邦快递的司机在前往下一个地点之前还需要看纸质地图,你会怎么想?这样比较一下,你是否能够理解为什么我们说那些工厂工人现在正在提高他们工作绩效的道路上前进?   作者:首席市场官 Amir Ben Assa  
AeroDef感悟第2部分:低质量的真正成本/ Avner Ben-Bassat
Plataine 总裁兼首席执行官Avner Ben-Bassat   参加完“工业物联网与数字双胞胎”座谈会后,我对AeroDef提出的一些问题进行了探讨。 我在前一个帖子中讨论了以下要点: 1、一旦出现质量问题,如果不能在初期阶段解决这些问题,它们很快会发展成为更加严 重的大问题。 2、质量问题会带来间接的负面影响,因为它们会干扰生产进度,降低整体产能。   及早发现问题   如何让我们的现有员工在生产过程中及早发现问题? 在座谈会上,我们认为创新软件与“工业物联网”传感器能够实现这一目标。将软件与工厂车间的传感器连接,对WIP(在制品)与部件从一道工序流转到另一道工序的过程进行监控,能针对质量问题进行报警,从而防止它们发展成更加严重的问题。比如:系统能够在材料离开冷藏库后进行追踪,并根据其所在位置与条件计算其剩余适用期,并针对即将到期的材料及由这些材料生产的部件发出警报。   安装数字双胞胎   人们越来越关注“数字双胞胎与部件的可追溯性”,这一关注有着非常充分的理由。 “数字双胞胎”通常定义为实物资产的虚拟表述。随着制造过程前、制造过程中以及制造过程后实物资产的发展与变化,“数字双胞胎”能够进行相应的更新,建立一整套资产演变记录(数字线),可用以生产与质量控制。这里,需要指出的是“数字线”由大量的所属材料与子部件细线构成,并随着演变同其他数字线进行交织(但这要在另一篇博客中进行探讨……)   正确的“数字线”能够提供双向追溯:从物料到产品,以及从产品到物料。如此一来,当供应商报告某一缺陷材料批次时,系统能够立即生成精确的报告,列出由该批次材料生产的所有部件与组件。该报告同时也包括部件的确切位置——从而使部件召回工作变得更加容易。如果靠手工来完成这一工作,则会不可避免地造成宝贵时间与人力的浪费。   这些例子显示,一旦工厂安装了数字双胞胎,实现自动化后,可以通过实时警报与通知来确保生产中对质量问题的快速响应,从而防止小问题如滚雪球般快速发展成为更加严重的问题。有了“数字双胞胎”信息后,即使发生意外情况,你也能够对生产进行全面控制,快速做出反应,将意外事件对生产进度的干扰降到最低。    
我从AeroDef 2017获得的感悟:低质量的真正成本(第1部分)
    我花了很长时间来思考关于低质量的真正成本,以及生产过程中因未能及时发现制造缺陷所带来的影响。   今年在AeroDef,我有幸参加了关于“工业物联网与数字双胞胎(Digital Twin)”的座谈会,并同航空航天、防务以及其他行业的众多制造主管们展开了一系列的讨论。这一主题似乎牵动了许多主管们的心弦,以下是大家讨论得出的一些见解。     “出现质量问题”   一家领先飞行器部件制造公司的资深生产副总裁就向我提到:“一旦出现质量问题,如果不能在初期阶段解决这些问题,它们很快会发展成为更加严重的大问题。”通常,人们如果要检测零部件是否使用了过期或者有缺陷的材料,必须等这些零部件完成整个生产工序(或几乎整个生产工序)。     缺陷材料批次——需要“召回”的情况   会议上提出的另一种情况是,供应商报告了某一缺陷材料或缺陷零部件批次并且引起了混乱。如何迅速识别由这一批次材料或零部件生产的所有部件、组件与套件?你是否会停止生产并责令员工详查书面记录与工序卡直到所有部件得以召回?这对你的周生产量及向客户及时交付订单的能力会造成什么影响?     对生产进度产生干扰   我不断听到这样的事情,工厂众多工序与设备已经到位,打算一次性或按照周期生产多套组件或某一特定批次的零部件。当这批零部件进入下一道工序时,比如高压蒸汽养护阶段,工厂却突然发现存在缺陷部件,这会使你的生产进度偏离目标,进而导致生产进度受限并出现延期。     “及早发现问题才是解决问题之道”   在我们的讨论中,大家一致同意,为降低低质量成本,我们需要在早期发现问题。正如一位质量主管曾告诉我的那样,“及早发现问题才是解决问题之道”。     在本帖的第二部分,我会分享座谈会中所讨论的这些问题的解决方案以及围绕“物联网”技术与“数字双胞胎”所展开的全部讨论。 Author: Avner Ben-Bassat, CEO & President of Plataine
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