利用现代化 MES 应用实现规模化运营

模块化 MES 工具逐步引领实现智能制造

模块化 MES 工具逐步引领实现智能制造

智能制造是全球范围的一个热议话题。原始设备制造商每天都能听到诸如互联、人工智能 (AI)、物联网 (IoT) 以及它们对于生活的改变之类的理念。进入制造的新纪元,机遇与挑战并存,制造商都渴望着能找到正确的起步方式。

随着更多的制造商从分散的网络和“自动化孤岛”升级为单一且统一的自动化基础架构,一套现代制造执行系统 (MES) 就变得至为重要,并将作为整个组织数据采集、汇总和输入的主要引擎。它还将成为通往互联企业、数据型运营以及提高生产率和盈利能力的途径。

MES 现代化改造

以面向消费者的情况为例,成功的方案往往都是以小起步。例如,有供应商会提供通过智能手机远程控制的照明系统。作为另外一套产品,他们可能会提供与照明系统集成的烟雾探测器,以闪烁灯光方式进行视觉报警。

因为单独提供,这些兼容的组件每一件只需几百美元。待用户开始见到初始投资的成效,并有更多的可用资金时,通常就会自然而然地向家庭数字平台中集成这些产品。

现在,MES 也适用同样的基本原则。借助罗克韦尔自动化开发的定制软件应用程序,制造商可将他们的工厂车间或运营技术 (OT) 与其 IT 和企业系统连接,所需成本还不到整个 MES 的一个零头。

FactoryTalk® ProductionCentre® 中可扩展的、基于价值的应用程序支持多种行业,有助于制造商实现高效运营,提高供应链效能,符合监管合规规范并实现可持续发展目标。

定制性模块

制造商需要让资源尽可能发挥出更大成效,同时尽量减少废料和低效,实现高成本效益运营。工具的模块化可让原始设备制造商根据当下的关键业务需求投资于特定功能,同时也保留了扩展能力,以备日后发展需要。还为那些不具备大型 MES 基础设施但在质量、产生和成本等方面却又亟需提升的企业填补空白。

这些模块的核心价值不同,用于具体解决不同的运营与制造问题:

FactoryTalk Performance – 制造厂往往缺乏对于实时生产绩效与生产率数据状况的了解,也缺乏对于生产订单进度情况的真正统筹。他们需要知道真正的生产损失来自哪里、生产中断的原因,以及都会对生产率造成哪些影响。短时间的生产中断往往不予追踪,但累加起来却会对公司生产率造成重大损失。

Performance 是一款协助制造企业提升工厂效率、改进生产流程的应用程序。通过运营绩效、故障及其原因的可视化,制造商对生产中断和减速状况会有直接的了解并能更快应对。他们能结合生产订单和正在加工的原材料,查看工厂、各区域及生产线的情况。公司中的每个人都能获得专为其角色定制的概览,了解在目前生产线的速度和状况下订单将于何时完成。如此一来,生产过程的可预测性增强,支持实现精益制造以及设备利用率的持续提升。企业可与维护过程更紧密地协调,更精确地安排维护,同时避免额外的停机时间。

FactoryTalk Quality – 许多工厂仍在使用分散式系统以及用纸的人工过程。这些企业发现执行工作流、收集和分析数据并实时查看既难实行又费工。于是他们就面临着可能无法确保一致生产质量的风险 – 所以说,重要的是从一开始就完成信息的数字化。

此 Quality 应用程序允许制造商以通用配方或任务的形式,为生产过程定义企业内统一的质量措施。然后,可重复使用并将其扩展到不同的领域或地点。例如,食品生产过程中会频繁要求企业执行并记录某客户订单的特定质量标准。因为主要用纸,此记录过程往往非常耗时。有了此工具,用户可将质量要求作为生产订单配置的一部分设置,系统就会自行实施并记录。之后再根据使用的物料或机器或者根据生产订单要求,量身定制各种通用岗位、任务和配方。通过这种方式手动或自动输入必要措施,相关信息也会在创建时即完成数字化。此 Quality 应用程序有助于生产厂按时交付优质产品,按要求记录过程并就质量问题做出快速应对。

FactoryTalk Production – 制造商面临着优化生产流程、降低结构化成本、提升生产率以及使系统接近零库存等种种挑战。此 Production 工具可处理制造过程中与过程执行相关的任务。它可与 ERP 相集成,并可用于追踪生产所需的订单及配方参数。

以食品生产为例,工厂可追踪从原料交付直到订单自动生产的各种数据,包括物料实际使用量以及已生产产品的数量。这些结果会自动反馈回 ERP 系统,直接与原本计划的数量进行对比,让工厂避免产生废料。上述所有步骤都需要完成数字化,确保之后可追踪,并实现持续追踪。Production 应用程序以这种方式支持在工厂内实施端对端的生产管理,为持续改进提供了一个重要平台。

实施支持扩展的计划

虽然这是一整套质量管理解决方案,但仍需要重点关注未来目标,因为真正的效益在于集成。在开始以一次部署一个应用程序的方式构建 MES 系统之前,必须制定集成计划,确保将各种设备未来相连。各种定制系统之间可以相互通信并能够跨系统利用数据后,所带来的益处将呈指数增长。如果没有计划,未来的 MES 集成就会出现困难。

构建标准化计划的第一步,是选择符合 ISA-95 要求的产品和供应商。借此,原始设备制造商可以挑选不同供应商提供的功能,确保各产品能够配合工作。

下一步要考虑系统设计。例如,若制造商将某生产管理应用程序添加到已具有质量管理功能的系统中,则可以从多个系统提取数据以改善操作流程,而无需额外的数据采集成本。因此,应从共享类似背景信息的应用程序开始入手,以此获取真知灼见。

长远计划,扎实起步

抓紧物联网趋势的核心,制造商可通过模块化方案来逐步进行企业的互联。他们可以在机器或作业区域层级实施 MES 应用,先从小型试点开始,待获得投资回报后,再逐步扩展到集成式 MES。

罗克韦尔自动化可帮助智能制造商利用软件即服务 (SaaS) 和工业数据中心等服务。云、可扩展分析和 IIOT 等新兴技术可大大简化起步过程。

虽然将系统相连这一任务似乎令人怯步,但目前,可以采用简单的切入点,部署基于应用程序的方案。在开始之前,先制定计划。着眼于未来,就能够避免未来可能出现的棘手局面。

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