Rockwell自我解刨手术

2007 年,罗克韦尔自动化开始在墨西哥蒙特雷建造两座新工厂。借此契机,公司采用了一种新方法来设计新工厂的制造过程。该方法不仅能充分利用新 ERP 系统覆盖整个公司的优势,同时还将新工厂打造成其他新建工厂和现有工厂的标杆。


开始实施前,蒙特雷团队开展了业务需求分析,旨在找出工厂设备和 ERP 系统之间的所有交互层。这两座工厂制造的印刷电路板组件、电机、驱动器、电源和光幕等独特产品共计约 3,000 种。其中,各层之间的连接都关乎此次企业互联的能否成功。

新工厂还为蒙特雷团队同步实施 MES 和新 ERP 系统提供了有利契机。罗克韦尔自动化部署了一套能够整合工厂与企业之间通信的综合性 MES 系统,并由内部交付团队进行组态和扩展。

该应用程序在经过三个月的测试后,于 2008 年 8 月首次部署成功。“这款基于背景信息的系统使用英语或西班牙语显示工作指令和操作员信息,新员工可在 30 分钟内轻松完成相关培训”,罗克韦尔自动化墨西哥蒙特雷制造工程经理 Dionicio Hernandez 表示,“由于操作人员只需学习一个系统,因而能够轻松完成涉及工厂其他职能区域的交叉培训。”

新系统具有数据收集功能,可显著提高产品质量。例如,该系统能够收集、管理、跟踪并呈现各流程步骤的相关信息,从而帮助工厂操作员找出整个过程中导致效率低下、中断停机或质量下降的部分。FactoryTalk ProductionCentre 软件并不依靠生产线上的各个站来创建自己的文档,而是以更为系统化的可用方式收集并挑选出数百万个数据点。例如,如果某个特定的印刷电路板组件总是不能通过质量检查,那么工厂工程师现在可以利用这一数据改进流程或产品设计。

“FactoryTalk ProductionCentre 系统对于生产可见性的影响十分显著”,Hernandez 表示,“该软件平台能够有效地将数据传入 ERP 系统并能从该系统读取数据,从而持续减少问题数量并为高效运营提供有力支持。对于我们的客户,生产效率对产品生产的盈利性起着十分重要的作用,对我们而言同样如此。”

新系统创建了一系列应用程序,可用于所有主要的罗克韦尔自动化制造工厂。新系统提供的通用制造平台可扩展至不同地区和产品组,而在衡量 KPI 时又不失精确高效。

“该系统为我们提供了企业级基准,正满足了我们的迫切需求”,Rossoll 表示,“该系统能够提高工厂车间的工作效率和质量,从而促进运营生产力的全面改进。”

任何工作流均无法一成不变,因此对于全球性企业而言,进行企业互联时必须不断改进各项流程。例如,蒙特雷团队在 2010 年对流程进行了部分调整,以求加强该系统与全球员工管理解决方案 Kronos® 的兼容性。与 Kronos 集成后,蒙特雷团队能够根据已完成的工作对员工进行更密切地跟踪。新系统能够衡量人力成本、时间、出勤、调度和缺勤,从而显示出生产是否顺利以及实现增长的机遇。

拓展连接范围

在蒙特雷的两个工厂成功实施新 MES 之后,罗克韦尔自动化将新解决方案推广至俄亥俄州特温斯堡的现有工厂。该工厂每年生产约 2,500 种各不相同的复杂产品。因此,需要从工厂车间获取更优质的信息以确保操作人员做出更明智的决策,实现效率最大化。

在蒙特雷工厂成功经验和教训的基础上,罗克韦尔自动化最终决定以特温斯堡工厂作为试点,在现有工厂中实施新系统。公司的信息解决方案团队与特温斯堡工厂工程师紧密合作,共同帮助蒙特雷工厂实施现有系统的升级(而不是重建)。而对于特温斯堡工厂,其自主研发的 MES 系统已变得越来越难以管理和维护,最终被新系统完全取代。新系统具有用户友好、直观简洁和可自定义的特点,可支持团队添加和/或移除设备、修改布局,并确保解决方案符合工厂的需求。

在蒙特雷工厂实施新系统的过程中,特温斯堡团队看到了新系统对企业文化造成的影响,并将这一经验教训运用到自身实践中。

“在实施过程中,我们与操作员小组共同合作试用新系统”,罗克韦尔自动化工程与质量保障经理 Tom Blackburn 介绍,“通过这种方式,我们的团队能够在将系统推广到整个工厂之前观察并使用该系统,降低文化转变对企业造成的负面影响,使其更容易得到接受和认可。”

新系统可以实时显示预期输出的相关指标和绩效,是管理人员衡量是否成功的更为高效的方式。在质量方面,该系统可检测问题并即时提供反馈,使管理人员和操作员能够迅速解决问题并向上游提供反馈。

要改变特温斯堡工厂的布局以满足新系统需求,还需要调整该工厂的网络拓扑方案。EtherNet/IP 可容纳大量信息,数量远远超出工厂操作员的预期。因此不仅网络流量会增加,还需要完善网络分段。于是,特温斯堡团队开始利用参考架构框架来管理网络结构和分层结构。这样可以对网络性能进行实时维护,并在日后逐步增加网络的容量,同时最大限度地降低对网络基础设施造成的影响。

例如,操作员能够看到因数据冲突导致的周期性延迟。从表面上看,此类延迟与效率降低十分相似。尽管如此,他们却无法看到根本原因。而现在,借助新基础设施和系统,操作员就无需费力究其根本原因。

“过去,工人需要根据以往经验来估算效率”,Blackburn 表示,“而如今,我们已剔除了主观猜测因素。我们的工具不仅具备验证功能,还支持我们进行预测,而不是预防。”

使用新 MES 系统,操作员和工程师可以更深入地了解产品、实际产量、周期时间、生产过程和预期方面的差异。“该系统将引导员工熟悉整个过程,使其专注于设备、产品和流程以提高效率,而不必手动从每条生产线中搜集数据”,Rossoll 介绍。