对话

Shoplogix, 揭开车间生产绩效提升的魔盒

2011-01-21黄培

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    2010年10月底,我在上海专访了加拿大Shoplogix公司CEO Martin Ambrose先生。Martin介绍了制造业面临的挑战,如设备利用率低、过多的停机、数据采集准确率低、数据及时性低等问题,以及如何提高OEE(Overall Equipment Effectiveness,全局设备效率)。Martin着重介绍了Shoplogix的Plantnode可视化工厂解决方案,及其对制造企业的价值。Shoplogix公司亚太区负责人陈志雄先生和Shoplogix在中国的合作伙伴上海科箭公司总经理刘斌先生参加了访谈。

Shoplogix公司CEO Martin Ambrose先生

Shoplogix公司CEO Martin Ambrose先生

一、企业为什么需要专业的OEE采集与分析系统?

    OEE是一种简单实用的生产管理工具,在欧美的制造业里已得到广泛的应用(OEE=可用率×性能×质量指数)。OEE分析可以帮助制造企业更加充分地利用制造资源。同时,OEE系统提供的数据让工厂可以对自身存在的问题一目了然。例如,导致短时间的效率降低、次品率提高、故障率增加的原因都可以在OEE系统中找到答案。OEE公式中的数值都很容易理解,即使是普通的设备操作人员都能看懂,所以,如果将OEE数据显示在公共屏幕上,还可以提升操作人员的能力并起到激励作用。当员工看到他们所做的工作是如何影响到整体设备的使用、生产率和产品质量时,他们会更努力获得更好的表现。图1显示了影响OEE的若干因素。

    OEE的计算虽然简单,但是,在实际的应用中,当与班次、员工、设备、产品等生产要素联系在一起时,便变得十分复杂,利用人工采集实时数据计算OEE显得麻烦费事甚至不可行,为了更有效的利用OEE这个工具,OEE数据采集信息化越来越成为人们关心的话题。Shoplogix的Plantnode系统包括自动化数据采集模块,可以轻松地获取有关设备的生产信息,为OEE提供最有价值的数据。同时,该系统也可以生成实时的生产信息报告,包括故障停工、在制品信息和OEE等。通过这些有价值的数据,可以实现生产现场的可视化,并在此基础上进行优化。

影响OEE的因素

图1. 影响OEE的因素
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二、Plantnode在制造业的应用

    总部设立在加拿大安大略省的Shoplogix公司成立于2002年。该公司致力于通过实时采集企业关键设备或生产线的生产状态信息,帮助企业提高设备的利用率,从而提升制造企业的盈利能力。Shoplogix的专利产品Plantnode?解决方案是市场上唯一融合了嵌入式技术和软件分析能力的集成解决方案。

    Plantnode是一个集成了硬件与软件一体的产品,内置数据库和生成设备绩效报表的软件系统,可以直接与各类装备上的PLC连接,采集设备的工作状态。如果出现停机,则操作工人可以用条码扫描代表停机原因的条码,这样就可以准确、实时地采集关键设备的运行状态信息。Plantnode根据采集到的信息,可以计算出设备的OEE,并通过安装在设备旁边的LED显示器显示出来,从而提醒操作工人提高设备的使用效率。图2显示了Plantnode的组成。

    每个Plantnode产品都可以设定一个IP地址,直接通过企业的工业以太网络将设备的信息上传,以便车间和企业的管理者实时了解各个关键设备和生产线的运行状态。

Plantnode的组成要素

图2. Plantnode的组成要素

    Plantnode可以在设定的时间与标准进行比较,形成实时图表,包括:运行速度, 以及停产细目。这样,就可以及时监控设备的运行状态。如图3所示。

 Plantnode生成的设备运行状态报表

图3. Plantnode生成的设备运行状态报表

    对于在全球设有多工厂的企业,还可以在一个界面上浏览各个生产工厂、各个班次、各台关键设备或生产线的运行状态,以便对各个工厂、生产线和设备的绩效进行比较,找出改进的方案。应用Plantnode解决方案可以真正实现生产制造过程的可视化。如图4所示。

Plantnode可以支持对多工厂的生产状态进行浏览

图4. Plantnode可以支持对多工厂的生产状态进行浏览

Plantnode在企业中的实际应用

图5. Plantnode在企业中的实际应用

    Martin指出,Plantnode解决方案属于EMI(Enterprise Manufacturing Intelligence,企业制造智能)领域,该解决方案集成了工厂的数据采集与绩效分析。例如,Plantnode可以通过对设备停机或自动采集信息与人工输入信号结合的方式,对产生废料的各类故障进行合并汇总和分析。目前,一些主流的工控厂商也纷纷进入了该领域,这充分体现了制造企业对该技术的迫切需求。
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三、Plantnode的产品线与应用价值

    Plantnode有多个层次的产品。其中,Plantnode Core重点解决生产现场的可视化,包括了Plantnode Box(硬件),并可以生成设备运行的实时报告;Plantnode Foundation则包括了条码扫描枪和LED显示屏,同时,还可以提供设备OEE和各个班次OEE报表,从而帮助企业提高生产效率;Plantnode Perform则进一步增加了提高工作绩效的分析功能;而Plantnode Outperform 则增加了帮助企业分析各个设备和班次盈利能力的分析功能;最后,Plantnode Global Outperform增加了对分布在全球各地的企业的制造智能分析功能,并可以实现与ERP系统的信息集成。此外,Plantnode还提供了劳动力分析模块,用户可以进行选配。

    目前,Plantnode已经提供了包括中文在内的40多个语言的版本。Plantnode能够从各个品牌的PLC采集数据,还实现了与多个ERP和MES系统的集成。

    Martin强调,Plantnode的应用是一个投资,而不是为企业增加成本。Plantnode的投资回报率高,投资回收期也很短,只需要3-6个月。最关键的就是,Plantnode能够帮助企业提高设备和车间的OEE。目前,很多制造企业目前处于生产能力严重不足的状态,因此,对于这些企业而言,Plantnode的应用可以起到立竿见影的作用。而即使对于那些订单不足的企业,也可以通过进行OEE分析,选择更加精益的方式,例如合理地减少班次,来降低制造成本。

    Plantnode解决方案已经在制药、包装、汽车、钢铁、食品饮料等行业得到广泛应用。对于纯粹的流程行业企业,例如化工和钢铁行业的连续流程制造环节,由于已经应用了DCS、现场总线来进行生产现场信息的采集和传输,所以,并不需要Plantnode这类产品来完成数据采集的工作,但对于离散制造行业和流程行业的包装等环节,Plantnode可以大显身手,提升OEE20%以上。

    对于中国制造企业而言,OEE还是一个新兴的理念。因此,Plantnode的应用还需要培育市场,同时,在实践当中,树立样板客户。目前,Shoplogix的Plantnode解决方案已经进入中国,已经有一些外资企业在中国的制造工厂进行了应用。

    Shoplogix公司选择了上海科箭软件作为中国区的合作伙伴。上海科箭是一家专注于制造业和物流行业ERP与供应链管理解决方案的专业服务商,具有很强的专业服务能力和丰富的实施经验。相信在上海科箭和Shoplogix的共同努力下,Plantnode解决方案将会在更多的中国本土制造企业开花结果,为这些企业提升生产效率和OEE发挥重要作用。

与Martin和上海科箭软件总经理刘斌的合影

Martin和上海科箭软件总经理刘斌的合影

    附录:

    一个关于OEE计算的简单例子:

    某设备每天工作时间为8h, 班前计划停机15min, 故障停机30min,设备调整25min, 产品的理论加工周期为0.6 分钟/件, 一天共加工产品450件, 有20件废品。那么:

    计划运行时间=8×60-15=465分钟

    实际运行时间=465-30-25=410 分钟

    设备可用率=410/465=88.1%

    理论可加工的产量=1/0.6×410=683件

    设备性能=450/683=65.8%

    质量指数=(450—20)/450=95.5%

    OEE=可用率×性能×质量指数=55.4%。

 
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