决定,决定,你每天都要在工作中做出决定。制造公司的其他员工也是如此,无论他们是车间操作员、中层管理人员还是高层管理人员。
有些决定,比如午餐是否吃放了一天的金枪鱼三明治,可能会对你的健康产生直接影响。但在这篇文章中,我们谈论的是你和你的同事每天做出的影响公司健康和业绩的决定。就像如果你知道金枪鱼已经放了几个小时没有冷藏,你可能会决定不吃一样,如果你掌握了公司制造和商业运作的某些关键信息,你的工作相关决定也可能会改变。
例如,如果您知道某台机器在特定条件下生产的大部分零件从现场返回时存在缺陷,您可能会决定立即采取行动。或者,如果你的工作包括批准资本支出,你可能会决定拒绝一项支出请求,如果你有运营信息表明某种新设备对解决问题或缓解瓶颈没有任何作用,尽管要求这笔钱的经理说得很好。
做对
传统上,阻碍更快、更明智决策的一个因素是,所需的所有支持数据通常存储在多个不同的工厂和企业系统中。因此,很难在正确的时间将正确的数据提供给正确的人员,从而为更明智、更主动的决策提供支持。
但援助即将到来。根据行业分析师的说法,有一种新兴的新型制造软件,旨在为各级制造员工提供关键信息的可见性,以便他们做出更快、更明智的工作决策。这项技术有各种各样的名称,供应商的产品在方法上也各不相同。但它们都有一些共同的特点。
位于马萨诸塞州戴德姆的ARC咨询集团的协同制造研究主管Greg Gorbach说:“这些产品的一个主要共同点是,它们都有一套广泛的数据连接器,可以连接到工厂中的传统应用程序,例如HMI(人机界面)系统、数据历史学家、企业资产管理系统、MES(制造执行系统)、实验室系统或工厂中的任何设备。”
然后,通常将从这些不同来源收集的数据放入数据管理层或功能,该层或功能为数据提供上下文。然后,这些信息以服务的形式呈现出来——或者通过门户、Web浏览器、手机或其他人们可以使用的系统——或者以一种稍微不同的格式供其他应用程序使用,Gorbach解释说。“一旦你通过这种技术获得了信息,那么把决策支持、质量或分析等应用放在首位就只是一小步。”
Gorbach说,这个产品领域被他描述为“信息和集成”,是ARC归类为生产管理系统的三大类之一。其他的是“计划和调度”,以及“操作和执行”。Gorbach指出,在生产管理系统领域,信息和集成类别最近“已经真正起飞,并获得了自己的生命”。
戈尔巴赫说,这一领域的先锋供应商包括安大略省伦敦的ActivPlant Corp.。、加拿大;最近被西门子收购的加州Aliso Viejo的IndX软件公司;以及位于宾夕法尼亚州埃克斯顿的Lighthammer软件开发公司。但戈尔巴赫补充说,也有其他供应商紧随其后。“在最近的一次ARC论坛上,我记不清有多少人来找我,说他们正在这个领域开发或推出一款新产品。”
这很热
波士顿AMR研究公司的副总裁比尔•斯旺顿也认为,被他的公司称为企业制造智能(EMI)的那部分市场正在升温。Swanton说:“就面向生产的应用而言,这是目前增长最快的领域之一。”“其中一个原因是,它能快速产生价值,而且不会扰乱你的制造业务,”他补充说,“而对于许多其他东西,你必须在制造过程中做出改变才能使用它们。”
EMI的核心功能包括聚合来自多个不同来源的数据的能力,包括实时生产数据和面向业务的交易数据。然后,电磁干扰解决方案可以提供背景和分析,并在需要的时间和地点提供信息。有时,这意味着将相关数据提供给由德国的SAP AG或其他ERP供应商提供的企业资源规划(ERP)系统。或者它可能意味着将数据发送到可视化系统,该系统可以提供易于理解的图形表示,根据查看信息的个人的需求和角色,显示各种数据集之间的相互关系。
“有了今天的互联网,我可以构建许多企业范围的应用程序,这些应用程序可以完全并行地、几乎无缝地在人们的桌面上使用,以提供决策支持,”Swanton解释说。“因此,我可以向一个人展示来自SAP的交易屏幕,来自业务仓库的面向销售的屏幕,以及来自制造智能系统的制造能力和产量屏幕,该系统结合了来自SAP的一些数据和来自生产系统的一些数据。”其他用户将根据他们在组织中的角色和职责看到完全不同的屏幕和信息集。
像ARC的Gorbach一样,Swanton也看到了大量的供应商竞相填补更好的工厂智能和决策支持工具的空间。数据历史记录供应商,如加利福尼亚州圣莱安德罗的OSIsoft公司和马萨诸塞州剑桥的阿斯彭技术公司。Swanton说,他们已经建立了他们的实时分析和可视化能力,包括更高层次的分析,扩展的可见性和与ERP系统的连接。
传统的自动化供应商也加入了竞争。Swanton指出:“GE发那科(Charlottesville, Va.)整合了Mountain Systems和Intellution(两家公司都是最近收购的)的产品,形成了一套相当不错的产品,具有许多相同的特性。”总部位于密尔沃基的罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)和总部位于加州莱克福里斯特(Lake Forest)的传统人机界面供应商Wonderware等其他公司也在涉足这一领域。Wonderware现在已被英维思(Invensys)收购。
快速数据访问
George Troy是爱尔兰氧化铝精炼厂Aughinish Alumina Ltd.控制系统组的首席工程师,他是最新的基于网络的分析和决策支持工具的价值的一个用户。该公司每年生产150万吨氧化铝,依靠OSIsoft提供的PI系统数据历史记录系统来记录工厂的霍尼韦尔TDC 3000分布式控制系统(DCS)的数据。除了连接到过程控制网络之外,PI还连接到工厂的业务管理网络。
2002年,Aughinish开发了一个基于web的工厂信息系统,称为业务流程改进(BPI)。该系统旨在为工厂的470名员工提供即时访问存储在PI中的实时和历史过程信息,以及其他工厂数据。特洛伊说,BPI是由上而下推动的。“基本上,我们的总经理不希望任何人必须深入挖掘有关资产性能或工程数据的关键信息。他希望人们能在30秒内拿到它。”
BPI系统利用分析工具和OSIsoft实时性能管理(RtPM)平台的其他组件,以及其他第三方分析系统,通过互联网提供决策支持。基于Web的主页是根据员工的位置和工作职责定制的,可以使用标准的Web浏览器软件访问。这些页面提供了工厂范围内和用户本地的实时生产信息,以及个人任务、每日日志、关键绩效指标(kpi)和漏洞。
在工厂层面,操作人员使用BPI系统在日常工作中做出更明智的决策。特洛伊说:“在我们的工厂里,稀释或进水可能是一个严重的问题,其中一个主要原因是泵上的腺体有问题。”流量计监测工厂的压盖用水情况,记录在PI中,并与管理层制定的目标用水水平进行比较。
Troy解释说:“通过查看BPI页面,操作人员可以很快地从呈现的数字和彩色条形图中看到该部分是否符合目标。”“操作员还可以看到随着时间的推移进入的趋势,是否退化是迅速的,或者是否已经发生了一些变化。”根据所看到的情况,操作者可能会决定尝试收紧腺体,或者如果退化是逐渐的,可能会决定在下次定期会议上提出这个问题,特洛伊说。
英国工程师和管理人员也以各种方式使用BPI系统。特洛伊报告说,工艺工程师每天早上上班时,通常会查看一些PI数据标签,以快速了解工厂各部分的运行情况,并查看是否有需要注意的问题。
关键工厂控制回路的数据也在工厂的霍尼韦尔DCS系统上自动收集,并以电子方式发送给回路侦察员——一种由总部位于凤凰城的霍尼韦尔自动化与控制解决方案公司运营的远程控制回路管理服务——该服务分析数据并发回每日和每周报告。特洛伊说,这些报告可以帮助工程师和操作员快速发现需要注意的回路。
特洛伊指出,工厂工程师发现的另一个对决策支持特别有用的工具是Curvaceous Visual Explorer (CVE),它由英国伯明翰的Curvaceous Software公司提供。当与通过OSIsoft的DataLink加载到Microsoft Excel中的PI数据一起使用时,CVE允许Aughinish人员在单个屏幕图上说明多个变量及其随时间的相互关系。电流、密度、流量、温度或压力等参数可以作为发现趋势和工艺漂移的一种方式进行比较。
英国的经理们也使用PI数据来帮助做出更好的资本支出决策。“当你有一个资本项目时,每个人都在游说一大笔钱,有些人会比其他人喊得更大声,有一定数量的政治活动在进行,”特洛伊观察到。“每一种植物都会发生这种情况。”因此,当提出资金要求时,管理层通常会要求从PI中提取支持性数据。
例如,一位工程师报告说,一根管道尺寸太小,造成了问题,需要一根新的、更大的管道。Troy说,在批准支出之前,资本委员会可能会要求提供一份直方图,显示该管道的阀门开度一年内的流量数据,这是基于未来运营所需的预计流量。他指出:“如果你在大多数情况下看到的是105%,那么你可能会把这个人的话当成事实。”但如果数字显示的情况有所减少,那么工程师可能会被要求检查其他数据。“有时,人们解决的是症状而不是问题,问题可能是泵而不是管道,”特洛伊观察到。“因此,如果你看到泵随着时间的推移越来越少,那么它可能有叶轮问题。”
聪明的支出
特洛伊说,大约两年来,Aughinish一直在使用PI System数据来支持其资本项目。“它改变了我们做出资本支出决定的方式,”他指出,“它也让寻找资本的人变得更加善于分析。”
总的来说,特洛伊说,pi的使用——1989年首次在工厂安装——以及最新的分析和可视化工具,已经在整个公司灌输了一种新的文化。“我们真的不想再看纸质数据了,”他说。“每个人都要求看到电子数据,屏幕上的数字和东西能让我们对正在发生的事情进行准确的分析。”
当今的系统能够将来自多个来源的数据进行组装和上下文化,并以有意义的方式呈现这些数据,这让许多制造商大开眼界。
ActivPlant公司的首席执行官Dennis Cocco说:“很多公司都不知道他们不知道什么。”该公司的ActivPlant企业制造智能平台主要用于离散制造公司。
Cocco认为,虽然用于过程工业的数据历史学家早已存在,但为离散制造业设计的类似历史学家类型的产品直到最近才出现。他说,作为ActivPlant平台的一部分,ActivPlant的通用工厂数据模型填补了这一角色,作为从工厂车间机器、控制器、机器人、仪表、传感器等收集的数据的存储库。Cocco说,当这些实时工厂数据与来自不同企业系统的适当数据相结合,并通过Web浏览器和其他方式以有意义的方式传递时,用户就可以以一种新的、通常具有启发意义的方式查看他们的数据和操作。
例如,Cocco说,一家生产50或60种不同产品的工厂的管理层可能会有汇总数据,显示该工厂总体上是否赚钱。但他们可能不一定有能力看到该工厂的特定产品是否有利可图。Cocco表示,当来自企业系统的作业成本信息与使用EMI系统的生产数据集成时,这些信息就可以可视化,并且通常为可操作的决策提供有力的基础。
“我们从客户那里听到的一件事是,他们觉得我们让他们的ERP投资变得更有价值,因为现在他们的ERP系统有了更好的决策,”Cocco说。
另一个改进可见性的例子经常出现在批处理环境中,在批处理环境中,生产线需要在每次产品运行后重新配置工具。科科说:“如果接到了紧急订单,而你又不知道自己的时间表在哪里,那么你就有可能在生产线即将结束时要求重新装配或更换生产线,因为你对这一点一无所知。”如果转换是为了适应紧急订单,那么为了完成之前的生产而再次更换设备的成本可能会对利润产生负面影响。Cocco说,当生产调度系统可以与实时工厂数据集成时,制造商可以避免这种错误的决策。
成立五年的IndX软件系统公司(现在是西门子工业服务和解决方案的一部分)的营销副总裁George Bauer同样认为,最新的操作智能解决方案(如他的公司的XHQ系统)提供的改进的决策支持将为制造业带来福音。
“今天,你必须有一个ERP系统,你必须有一定程度的自动化,否则你就不会有竞争力。这是做生意的成本,”鲍尔说。鲍尔说:“但是,未来真正的优势——除了做生意的成本之外的额外优势——将体现在智能上,它能让你比竞争对手更深入地了解你的市场和你自己的生产。”
甜点
IndX的XHQ产品依赖于基于组件的数据模型,以面向对象的方式表示数据和数据之间的关系。XHQ旨在以一致的方式将来自多个来源的运营和业务数据聚合、关联并呈现给用户,用于实时性能管理和决策支持,适用于各种行业。但Bauer表示,迄今为止,该产品在石油和天然气市场找到了自己的最佳位置,该市场约占IndX客户的80%。其中包括雪佛龙德士古(ChevronTexaco)等大型跨国公司。
鲍尔说:“我认为石油和天然气率先涉足这一领域并非巧合。”“他们的产品价格很高,但已经商品化,只要在生产上稍加改进,就能极大地影响利润。”Bauer补充说,最新的趋势之一是将该技术扩展到单个工厂层面,从多个炼油厂收集数据,并将其交付给区域和企业层面的管理人员。
供应商表示,他们的系统可以迅速获得回报,并且通常可以通过多种方式获得回报。
GE发那科自动化全球解决方案副总裁Kevin Roach谈到公司的EMI解决方案集时说:“我们已经看到客户在短短一个月内就获得了投资回报。”该解决方案集包括ihistory工厂数据历史记录,以及一系列分析和生产管理工具、产品谱系和质量跟踪系统,以及整体设备效率工具。
罗奇说,当一家饮料制造商能够通过提高生产线的可视性,然后优化生产路线,从而大幅减少包装材料浪费时,一个月的回报就来了。但他表示,总体而言,客户获得投资回报的平均时间通常在9至18个月之间。罗奇说,总的来说,增加的可见性使用户能够看到从他们的资产中获得更多收益的方法。“通过了解瓶颈在哪里,他们可以决定采取什么措施来解决问题,以及什么措施能带来最大的效益。”
在ActivPlant, Cocco说他公司客户的投资回报平均在6个月左右。来源可以从最小化加班(通过更好地利用资源)到节省质量和保修成本,以及减少消耗品的使用。Cocco补充道:“我们甚至有客户关闭了整条生产线,因为当他们有了更好的能见度时,他们发现他们根本不需要这些生产线。”
消息人士称,最终,由新型工厂智能应用程序提供的决策支持可能会在制造业务中从上到下带来好处。ARC的Gorbach说:“根据这些系统的本质,你可以向各种各样的受众提供运营信息,这些受众有不同的角色和责任,参与不同的业务流程。”“所以在我看来,决定一切的不是一个大决定,而是很多人每天做出的成千上万个小决定。”