自動(dòng)化采用出了問題

2016 年，梅賽德斯-奔馳集團(tuán)因從辛德爾芬根工廠拆除裝配線機(jī)器人而成為頭條新聞，同時(shí)努力跟上不斷增長(zhǎng)的車輛定制選項(xiàng)。原來(lái)的全自動(dòng)機(jī)器人被配備了一系列更小、更輕的小型機(jī)器人的熟練工人所取代。當(dāng)時(shí)，梅賽德斯的生產(chǎn)主管馬庫(kù)斯·謝弗 (Markus Schaefer) 發(fā)表講話[6]表示：“我們不再試圖最大限度地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而是讓人們?cè)俅卧诠I(yè)流程中發(fā)揮更大的作用。我們需要保持靈活性。對(duì)于機(jī)器來(lái)說，承擔(dān)的任務(wù)太多了。它們無(wú)法處理所有不同的選項(xiàng)并跟上變化的步伐?！?/p>

在類似的發(fā)展中，豐田已逐步將機(jī)器人技術(shù)淘汰出關(guān)鍵生產(chǎn)領(lǐng)域。其理念是，通過雇用經(jīng)過培訓(xùn)的人員來(lái)完成復(fù)雜的任務(wù)（例如鍛造曲軸），豐田可以更準(zhǔn)確地找出需要改進(jìn)的領(lǐng)域。在與彭博社[7]討論該計(jì)劃時(shí)，Mitsuru Kawai（現(xiàn)任豐田執(zhí)行研究員）評(píng)論道：“我們不能簡(jiǎn)單地依賴于一遍又一遍地重復(fù)相同任務(wù)的機(jī)器。要成為機(jī)器的主人，你必須擁有教授機(jī)器的知識(shí)和技能。”

這兩個(gè)案例都強(qiáng)調(diào)了我們必須如何深思熟慮地實(shí)施機(jī)器人技術(shù)。選擇全自動(dòng)固定自動(dòng)化非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，但與小型人類和機(jī)器人混合操作相比，它確實(shí)缺乏靈活性。同樣，由于需要更多的流程洞察力，使用自動(dòng)化來(lái)減少員工的技能可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的問題。無(wú)論您的自動(dòng)化項(xiàng)目如何，最終實(shí)施的和諧并帶來(lái)切實(shí)的效益都是至關(guān)重要的。

”選擇解決方案時(shí)，首先評(píng)估當(dāng)前設(shè)置，以確定是否有任何設(shè)備（例如其他機(jī)器人、傳感器、邏輯控制器和數(shù)據(jù)記錄器）需要集成?！?/p>

（5）項(xiàng)目運(yùn)作

隨著新設(shè)備的安裝和初步培訓(xùn)的完成，很容易認(rèn)為該項(xiàng)目已接近尾聲，但對(duì)于任何綜合自動(dòng)化企業(yè)來(lái)說，接下來(lái)的兩個(gè)階段對(duì)于保證持久成功至關(guān)重要。通過持續(xù)分析和改進(jìn)操作，您的項(xiàng)目可以確保最佳效率和設(shè)備壽命。

管理操作流程

工作程序和協(xié)議可以采取多種形式，從深入的用戶手冊(cè)到設(shè)備旁邊顯示的視覺指南。無(wú)論采用哪種媒介，確保協(xié)議是最新的并反映當(dāng)前現(xiàn)實(shí)世界的操作至關(guān)重要。雖然程序是在項(xiàng)目實(shí)施階段建立的，但一個(gè)常見的錯(cuò)誤是假設(shè)它們是靜態(tài)的并且不需要進(jìn)一步的輸入。在某些極少數(shù)情況下，這種假設(shè)可能是有效的，但在大多數(shù)情況下，一旦設(shè)備就位，就需要進(jìn)一步打磨。

對(duì)于工作程序，最佳起點(diǎn)是首先觀察自動(dòng)化當(dāng)前的運(yùn)行情況，并將其與您的初始協(xié)議進(jìn)行比較。以下是需要評(píng)估的一些關(guān)鍵要素：

操作階段 ——整個(gè)流程的各個(gè)階段是否相同？對(duì)于全自動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說這可能是正確的，但是對(duì)于與人類一起運(yùn)行的小型自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說，運(yùn)行順序可能會(huì)發(fā)生微妙的變化。這可能與新材料的加載時(shí)間或多功能數(shù)控機(jī)床對(duì)加工順序的更改有關(guān)。

維護(hù)間隔 - 可能需要更定期地進(jìn)行小型維護(hù)操作（例如清潔），或者制造工程師可能會(huì)覺得初始程序的間隔太頻繁。主要維護(hù)通常由原始設(shè)備制造商 (OEM) 確定，因此不應(yīng)進(jìn)行修改。

系統(tǒng)集成 – 評(píng)估新機(jī)器人如何集成到您現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施中。檢查通信和數(shù)據(jù)處理是否與初始程序相符，并驗(yàn)證新機(jī)器和現(xiàn)有設(shè)備（以及人員）之間的物理操作是否相同。例如，操作員可以從多流程生產(chǎn)設(shè)施中的先前工作站中刪除單個(gè)任務(wù)，并將其轉(zhuǎn)移到新的自動(dòng)化系統(tǒng)中，因?yàn)樾碌淖詣?dòng)化系統(tǒng)處理速度更快。同樣，如果機(jī)器人技術(shù)緩解了生產(chǎn)瓶頸，產(chǎn)品現(xiàn)在可能會(huì)備份在設(shè)施的另一個(gè)區(qū)域，從而產(chǎn)生額外的存儲(chǔ)需求。

員工理解 ——所有員工是否都按照協(xié)議操作并表現(xiàn)出清晰的理解？觀察流程應(yīng)能夠識(shí)別人員需要進(jìn)一步培訓(xùn)的領(lǐng)域或工作程序缺乏明確性的領(lǐng)域。

對(duì)于任何已確定的變更，請(qǐng)與變更中心的人員進(jìn)行溝通，以充分了解該操作背后的原因。新流程與原始流程的定量比較應(yīng)有助于識(shí)別效率差異，而健康和安全代表的評(píng)估應(yīng)確保不會(huì)發(fā)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。通過詳細(xì)的評(píng)估，確定變化是積極的還是消極的。積極的修改應(yīng)納入更新的程序中，并將信息重新分發(fā)給工作人員。對(duì)于負(fù)面變化，例如員工規(guī)避安全協(xié)議以加快流程，高級(jí)主管應(yīng)重新傳達(dá)原始協(xié)議及其重要性。

無(wú)論調(diào)整影響如何，您都必須采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)，確保所有員工高效、安全地工作。否則將危及項(xiàng)目成果并使人員面臨風(fēng)險(xiǎn)。

監(jiān)控績(jī)效并跟蹤 KPI

利用真實(shí)世界的數(shù)據(jù)是展示項(xiàng)目成功并為未來(lái)改進(jìn)提供平臺(tái)的有效方式。對(duì)于復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)，確定要分析的元素可能很困難。但通過利用關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo) (KPI)，您可以快速準(zhǔn)確地跟蹤進(jìn)度并確定改進(jìn)領(lǐng)域。

關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)是衡量流程成功的指標(biāo)。KPI 始終與您的項(xiàng)目目標(biāo)緊密結(jié)合，因此請(qǐng)選擇能夠驗(yàn)證總體目標(biāo)陳述的指標(biāo)。如果我們看一下前面設(shè)置的示例：

”將裝配線產(chǎn)量提高 15%，同時(shí)每年降低至少 10% 的維護(hù)成本”

我們需要確認(rèn)我們已完成此聲明的指標(biāo)與輸出和維護(hù)成本有關(guān)。典型的方法是對(duì)照之前的系統(tǒng)監(jiān)控裝配線的總產(chǎn)量，以確定是否增加了 15%。

雖然這種方法可行，但您需要知道在評(píng)估復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)數(shù)據(jù)可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。例如，在生產(chǎn)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，最終產(chǎn)品結(jié)合了數(shù)千個(gè)部件和單獨(dú)的制造工藝。假設(shè)我們部署了新的機(jī)器人來(lái)更快地組裝發(fā)動(dòng)機(jī)短艙，并且由于全球缺乏半導(dǎo)體而導(dǎo)致燃料控制電路短缺。在這種情況下，與我們最初的基準(zhǔn)相比，設(shè)施總產(chǎn)出將會(huì)減少，從而影響項(xiàng)目成功的外觀。在這些情況下，跟蹤僅對(duì)新自動(dòng)化進(jìn)行直接測(cè)量的指標(biāo)也很重要。對(duì)于此示例，我們可以重點(diǎn)介紹在發(fā)動(dòng)機(jī)核心周圍組裝機(jī)艙所需的時(shí)間。該信息將表明該設(shè)施目前的產(chǎn)量下降已發(fā)生在其他地方。一旦燃料控制電路的供應(yīng)水平恢復(fù)，該項(xiàng)目的成功將明顯影響總產(chǎn)量。

KPI 示例：

為了幫助指導(dǎo)您的下一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目，這里列出了適用于許多自動(dòng)化場(chǎng)景的有用 KPI：

生產(chǎn)計(jì)劃達(dá)到情況– 此計(jì)算得出的數(shù)字顯示系統(tǒng)距離實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)產(chǎn)量有多接近。

公式：（實(shí)際產(chǎn)出/預(yù)計(jì)產(chǎn)出）x 100

廢品價(jià)值 ——可以定義為數(shù)量、時(shí)間、成本或百分比（總廢品/總產(chǎn)量），并表明浪費(fèi)程度。進(jìn)行比較時(shí)，單位的選擇必須保持一致。

總周期時(shí)間——這就是一個(gè)過程需要多長(zhǎng)時(shí)間。

公式：（ 循環(huán)結(jié)束時(shí)間-循環(huán)開始時(shí)間）

系統(tǒng)切換時(shí)間– 該 KPI 表示較大流程中的任務(wù)之間切換所損失的時(shí)間。如果可用時(shí)間保持一致，則還可以顯示生產(chǎn)時(shí)間的減少。

公式：（ 凈可用時(shí)間-實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間

吞吐量（輸出） ——機(jī)器人技術(shù)的核心 KPI，它顯示了自動(dòng)化流程的輸出能力。

公式：（ 生產(chǎn)的單位數(shù)/單位時(shí)間（日、周或月）

系統(tǒng)可用性 ——該數(shù)字可以在考慮任何停機(jī)時(shí)間的同時(shí)輕松比較系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間。

公式： 正常運(yùn)行時(shí)間/（正常運(yùn)行時(shí)間/停機(jī)時(shí)間）

計(jì)劃維護(hù)百分比 – 該比率評(píng)估計(jì)劃維護(hù)與緊急維護(hù)的情況。它是一個(gè)有用的可靠性指標(biāo)，并突出顯示了預(yù)防性維護(hù)的理想?yún)^(qū)域。

公式：（ 計(jì)劃維護(hù)工時(shí)數(shù)×100）/總維護(hù)工時(shí)數(shù)）

每單位的制造或維護(hù)成本 – 兩個(gè)核心 KPI，顯示每單位生產(chǎn)或完成的周期的設(shè)備成本（運(yùn)行或維護(hù)）。

公式：（ 總制造成本/臺(tái)數(shù)/周期）或（總維護(hù)成本/臺(tái)數(shù)/周期）

創(chuàng)建可行的反饋循環(huán)

四階段反饋循環(huán)在客戶體驗(yàn)行業(yè)中得到廣泛使用，他們不斷完善所提供的產(chǎn)品。在您的機(jī)器人項(xiàng)目中使用類似的方法可以確保任何最初的成功都能夠通過反饋、分析、測(cè)試和審查的持續(xù)循環(huán)得以持續(xù)。以下是應(yīng)用于新自動(dòng)化裝置的四階段反饋循環(huán)的典型框架。遵循它將加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，鼓勵(lì)利益相關(guān)者繼續(xù)參與并幫助快速實(shí)施變革。

第 1 步 – 收集反饋

作為持續(xù)設(shè)備操作的一部分，您應(yīng)該不斷收到利益相關(guān)者的主觀意見以及可量化指標(biāo)和 KPI 的反饋。真實(shí)世界的績(jī)效數(shù)據(jù)是通過 KPI 跟蹤和監(jiān)控指標(biāo)獲得的。該行動(dòng)應(yīng)涵蓋效率、運(yùn)行成本、通信性能、維護(hù)指標(biāo)和任何浪費(fèi)/停機(jī)時(shí)間。

關(guān)鍵人員的意見通過保留、正式會(huì)議、管理軟件和回復(fù)表格來(lái)收集。定義一個(gè)指定的反饋方法來(lái)幫助管理適合您的媒體中的回復(fù)可能會(huì)有所幫助?；貞?yīng)應(yīng)涵蓋需要改進(jìn)的領(lǐng)域、重復(fù)出現(xiàn)的問題、積極因素、集成考慮因素以及進(jìn)一步實(shí)施/自動(dòng)化開發(fā)的想法。

第 2 步 – 分析數(shù)據(jù)

經(jīng)過一段合適的時(shí)間并收集到足夠的信息后，分析數(shù)據(jù)以確保其全部相關(guān)且可靠。僅傳遞高質(zhì)量的事實(shí)，與主要利益相關(guān)者進(jìn)行審查，尋找重復(fù)評(píng)論或顯示增長(zhǎng)空間的指標(biāo)等模式。這些問題應(yīng)用于創(chuàng)建可行的解決方案，例如改變自動(dòng)化流程、增加員工培訓(xùn)或更新文檔。

第 3 步 – 應(yīng)用反饋

所有相關(guān)利益相關(guān)者應(yīng)和諧地應(yīng)用步驟 2 中創(chuàng)建的行動(dòng)。對(duì)于許多新的優(yōu)化，您可能必須針對(duì)之前的流程執(zhí)行背對(duì)背測(cè)試 - 捕獲數(shù)據(jù)以在最終批準(zhǔn)之前驗(yàn)證更改。廣泛的程序修改可能需要幾個(gè)月的時(shí)間才能完全驗(yàn)證，而較小的機(jī)器人優(yōu)化可以在更短的時(shí)間內(nèi)得到驗(yàn)證。

第 4 步 – 跟進(jìn)反饋

實(shí)施任何行動(dòng)后，最后一步是跟進(jìn)進(jìn)一步的反饋。對(duì)于個(gè)人提出的行動(dòng)，這涉及與他們確認(rèn)所實(shí)施的變革符合預(yù)期并涵蓋了增長(zhǎng)領(lǐng)域。對(duì)于通過數(shù)據(jù)分析創(chuàng)建的任何活動(dòng)，需要進(jìn)行額外的指標(biāo)評(píng)估，以確認(rèn)修改成功并且不會(huì)在其他地方產(chǎn)生新問題。

正確做事：五個(gè)運(yùn)營(yíng)管理技巧

推銷您的成功——不斷讓員工參與任何新機(jī)器人的持續(xù)運(yùn)營(yíng)。如果項(xiàng)目達(dá)到或超出預(yù)期，請(qǐng)邀請(qǐng)關(guān)鍵人員查看系統(tǒng)并向他們提供任何有用的資源。這將為您的項(xiàng)目提供支持，同時(shí)幫助同事開展未來(lái)的機(jī)器人事業(yè)。

捕獲足夠的信息 ——排除不相關(guān)的信息比解釋不存在的數(shù)據(jù)要容易得多。始終捕獲盡可能多的信息，無(wú)論是通過數(shù)據(jù)記錄器還是反饋表。在跟蹤大型自動(dòng)化系統(tǒng)中的 KPI 時(shí)尤其如此。

接受反饋 ——接收反饋并不總是令人愉快的，但通過在項(xiàng)目中安裝反饋循環(huán)，您可以提供一條按照您的條件進(jìn)行改進(jìn)的有效途徑。如果您更喜歡書面形式的反饋，請(qǐng)創(chuàng)建模板并使其易于使用。

維持程序 ——雖然工作實(shí)踐應(yīng)在需要時(shí)改變，但任何人或團(tuán)隊(duì)都不應(yīng)持續(xù)在程序之外工作。確保程序更新，并且員工遵循這些程序，確?？煽窟\(yùn)行、維護(hù)安全并提高效率。

加強(qiáng)培訓(xùn)——應(yīng)利用適當(dāng)?shù)奈募唾Y源加強(qiáng)培訓(xùn)。最好的自動(dòng)化項(xiàng)目重視持續(xù)改進(jìn)，在廣泛的同事支持下進(jìn)行定期培訓(xùn)有助于鞏固知識(shí)并傳達(dá)新信息，例如設(shè)備或流程更新。

”對(duì)于復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)，確定要分析的元素可能很困難。但通過利用關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo) (KPI)，您可以快速準(zhǔn)確地跟蹤進(jìn)度并確定改進(jìn)領(lǐng)域?！?/p>

（6）項(xiàng)目維護(hù)

當(dāng)正確操作時(shí)，精心設(shè)計(jì)的維護(hù)計(jì)劃應(yīng)該成為持續(xù)的背景力量，以最小的干擾與生產(chǎn)一起工作，以最大限度地提高生產(chǎn)率。雖然全面的計(jì)劃應(yīng)涵蓋所有可預(yù)見的維護(hù)，但也可能會(huì)發(fā)生意外故障。在這些情況下，擁有強(qiáng)大的供應(yīng)商支持和應(yīng)急措施可能是快速恢復(fù)或延長(zhǎng)停機(jī)時(shí)間的關(guān)鍵。

制定維護(hù)計(jì)劃

維護(hù)計(jì)劃的核心是結(jié)合文檔和時(shí)間表，定義保持關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行所需的工作。它管理所有服務(wù)流程、調(diào)度、備件和資產(chǎn)，以確保最佳性能。通過提供全面的維修和保養(yǎng)框架，您可以減少重大故障，并將各個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)結(jié)合起來(lái)，以減少總體停機(jī)時(shí)間。

在制定維護(hù)計(jì)劃時(shí)，您應(yīng)該涵蓋以下關(guān)鍵要素：

維護(hù)計(jì)劃概述 ——概述應(yīng)描述正在維護(hù)的設(shè)備，同時(shí)概述大致的時(shí)間安排。您應(yīng)該記錄所有可預(yù)見的檢查、服務(wù)和校準(zhǔn)任務(wù)，同時(shí)列出操作所需的任何資產(chǎn)（關(guān)鍵員工、承包商、備件和設(shè)備）。

詳細(xì)的工作說明 ——維護(hù)計(jì)劃的一個(gè)重要組成部分是文檔，包括說明、過程指南和程序。這些文件可能直接來(lái)自設(shè)備制造商或內(nèi)部制作。無(wú)論來(lái)源如何，說明應(yīng)為有能力的工作人員提供有效和安全地進(jìn)行所有操作的知識(shí)。如果適用，它們必須符合相關(guān)行業(yè)或設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于需要可追溯性的校準(zhǔn)操作尤其如此。

全面的時(shí)間表 ——詳細(xì)的時(shí)間表是任何維護(hù)計(jì)劃的核心。它應(yīng)該為所有檢查、維修和校準(zhǔn)任務(wù)設(shè)置準(zhǔn)確的時(shí)間，同時(shí)指定任務(wù)應(yīng)該花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間以及停機(jī)時(shí)間對(duì)更廣泛系統(tǒng)的影響。應(yīng)定期更新時(shí)間表，以考慮公司停工、公共假期和資產(chǎn)可用性等因素。當(dāng)您為一臺(tái)設(shè)備創(chuàng)建計(jì)劃時(shí)，您還必須考慮其他系統(tǒng)。例如，如果設(shè)備離線會(huì)導(dǎo)致其他自動(dòng)化停止，請(qǐng)調(diào)整兩臺(tái)設(shè)備的維護(hù)計(jì)劃 - 一起執(zhí)行服務(wù)任務(wù)以減少總停機(jī)時(shí)間。

識(shí)別備件 – 對(duì)于維護(hù)計(jì)劃涵蓋的每個(gè)自動(dòng)化，列出所有重要備件。在許多情況下，此信息由設(shè)備 OEM 提供，但可能需要為具有廣泛集成的系統(tǒng)識(shí)別其他組件。對(duì)于常規(guī)維修組件，保持適當(dāng)?shù)膸?kù)存水平并根據(jù)需要進(jìn)行補(bǔ)充至關(guān)重要。作為您規(guī)劃的一部分，請(qǐng)確定一家可靠的自動(dòng)化零件供應(yīng)商，該供應(yīng)商擁有良好的業(yè)績(jī)記錄，可以快速支持您的運(yùn)營(yíng)。