自動化采用出了問題

2016 年，梅賽德斯-奔馳集團因從辛德爾芬根工廠拆除裝配線機器人而成為頭條新聞，同時努力跟上不斷增長的車輛定制選項。原來的全自動機器人被配備了一系列更小、更輕的小型機器人的熟練工人所取代。當時，梅賽德斯的生產(chǎn)主管馬庫斯·謝弗 (Markus Schaefer) 發(fā)表講話[6]表示：“我們不再試圖最大限度地實現(xiàn)自動化，而是讓人們再次在工業(yè)流程中發(fā)揮更大的作用。我們需要保持靈活性。對于機器來說，承擔的任務太多了。它們無法處理所有不同的選項并跟上變化的步伐?！?/p>

在類似的發(fā)展中，豐田已逐步將機器人技術淘汰出關鍵生產(chǎn)領域。其理念是，通過雇用經(jīng)過培訓的人員來完成復雜的任務（例如鍛造曲軸），豐田可以更準確地找出需要改進的領域。在與彭博社[7]討論該計劃時，Mitsuru Kawai（現(xiàn)任豐田執(zhí)行研究員）評論道：“我們不能簡單地依賴于一遍又一遍地重復相同任務的機器。要成為機器的主人，你必須擁有教授機器的知識和技能?！?/p>

這兩個案例都強調(diào)了我們必須如何深思熟慮地實施機器人技術。選擇全自動固定自動化非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，但與小型人類和機器人混合操作相比，它確實缺乏靈活性。同樣，由于需要更多的流程洞察力，使用自動化來減少員工的技能可能會產(chǎn)生嚴重的問題。無論您的自動化項目如何，最終實施的和諧并帶來切實的效益都是至關重要的。

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

（5）項目運作

隨著新設備的安裝和初步培訓的完成，很容易認為該項目已接近尾聲，但對于任何綜合自動化企業(yè)來說，接下來的兩個階段對于保證持久成功至關重要。通過持續(xù)分析和改進操作，您的項目可以確保最佳效率和設備壽命。

管理操作流程

工作程序和協(xié)議可以采取多種形式，從深入的用戶手冊到設備旁邊顯示的視覺指南。無論采用哪種媒介，確保協(xié)議是最新的并反映當前現(xiàn)實世界的操作至關重要。雖然程序是在項目實施階段建立的，但一個常見的錯誤是假設它們是靜態(tài)的并且不需要進一步的輸入。在某些極少數(shù)情況下，這種假設可能是有效的，但在大多數(shù)情況下，一旦設備就位，就需要進一步打磨。

對于工作程序，最佳起點是首先觀察自動化當前的運行情況，并將其與您的初始協(xié)議進行比較。以下是需要評估的一些關鍵要素：

操作階段 ——整個流程的各個階段是否相同？對于全自動系統(tǒng)來說這可能是正確的，但是對于與人類一起運行的小型自動化系統(tǒng)來說，運行順序可能會發(fā)生微妙的變化。這可能與新材料的加載時間或多功能數(shù)控機床對加工順序的更改有關。

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

系統(tǒng)集成 – 評估新機器人如何集成到您現(xiàn)有的基礎設施中。檢查通信和數(shù)據(jù)處理是否與初始程序相符，并驗證新機器和現(xiàn)有設備（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)設施中的先前工作站中刪除單個任務，并將其轉(zhuǎn)移到新的自動化系統(tǒng)中，因為新的自動化系統(tǒng)處理速度更快。同樣，如果機器人技術緩解了生產(chǎn)瓶頸，產(chǎn)品現(xiàn)在可能會備份在設施的另一個區(qū)域，從而產(chǎn)生額外的存儲需求。

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？觀察流程應能夠識別人員需要進一步培訓的領域或工作程序缺乏明確性的領域。

對于任何已確定的變更，請與變更中心的人員進行溝通，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有助于識別效率差異，而健康和安全代表的評估應確保不會發(fā)生不可接受的風險。通過詳細的評估，確定變化是積極的還是消極的。積極的修改應納入更新的程序中，并將信息重新分發(fā)給工作人員。對于負面變化，例如員工規(guī)避安全協(xié)議以加快流程，高級主管應重新傳達原始協(xié)議及其重要性。

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

監(jiān)控績效并跟蹤 KPI

利用真實世界的數(shù)據(jù)是展示項目成功并為未來改進提供平臺的有效方式。對于復雜的機器人系統(tǒng)，確定要分析的元素可能很困難。但通過利用關鍵績效指標 (KPI)，您可以快速準確地跟蹤進度并確定改進領域。

關鍵績效指標是衡量流程成功的指標。KPI 始終與您的項目目標緊密結(jié)合，因此請選擇能夠驗證總體目標陳述的指標。如果我們看一下前面設置的示例：

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

我們需要確認我們已完成此聲明的指標與輸出和維護成本有關。典型的方法是對照之前的系統(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，但您需要知道在評估復雜的自動化系統(tǒng)時數(shù)據(jù)可能會產(chǎn)生誤導。例如，在生產(chǎn)燃氣渦輪發(fā)動機時，最終產(chǎn)品結(jié)合了數(shù)千個部件和單獨的制造工藝。假設我們部署了新的機器人來更快地組裝發(fā)動機短艙，并且由于全球缺乏半導體而導致燃料控制電路短缺。在這種情況下，與我們最初的基準相比，設施總產(chǎn)出將會減少，從而影響項目成功的外觀。在這些情況下，跟蹤僅對新自動化進行直接測量的指標也很重要。對于此示例，我們可以重點介紹在發(fā)動機核心周圍組裝機艙所需的時間。該信息將表明該設施目前的產(chǎn)量下降已發(fā)生在其他地方。一旦燃料控制電路的供應水平恢復，該項目的成功將明顯影響總產(chǎn)量。

KPI 示例：

為了幫助指導您的下一個機器人項目，這里列出了適用于許多自動化場景的有用 KPI：

生產(chǎn)計劃達到情況– 此計算得出的數(shù)字顯示系統(tǒng)距離實現(xiàn)預計產(chǎn)量有多接近。

公式：（實際產(chǎn)出/預計產(chǎn)出）x 100

廢品價值 ——可以定義為數(shù)量、時間、成本或百分比（總廢品/總產(chǎn)量），并表明浪費程度。進行比較時，單位的選擇必須保持一致。

總周期時間——這就是一個過程需要多長時間。

公式：（ 循環(huán)結(jié)束時間-循環(huán)開始時間）

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

公式：（ 凈可用時間-實際生產(chǎn)時間

吞吐量（輸出） ——機器人技術的核心 KPI，它顯示了自動化流程的輸出能力。

公式：（ 生產(chǎn)的單位數(shù)/單位時間（日、周或月）

系統(tǒng)可用性 ——該數(shù)字可以在考慮任何停機時間的同時輕松比較系統(tǒng)正常運行時間。

公式： 正常運行時間/（正常運行時間/停機時間）

計劃維護百分比 – 該比率評估計劃維護與緊急維護的情況。它是一個有用的可靠性指標，并突出顯示了預防性維護的理想?yún)^(qū)域。

公式：（ 計劃維護工時數(shù)×100）/總維護工時數(shù)）

每單位的制造或維護成本 – 兩個核心 KPI，顯示每單位生產(chǎn)或完成的周期的設備成本（運行或維護）。

公式：（ 總制造成本/臺數(shù)/周期）或（總維護成本/臺數(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。在您的機器人項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、測試和審查的持續(xù)循環(huán)得以持續(xù)。以下是應用于新自動化裝置的四階段反饋循環(huán)的典型框架。遵循它將加強團隊協(xié)作，鼓勵利益相關者繼續(xù)參與并幫助快速實施變革。

第 1 步 – 收集反饋

作為持續(xù)設備操作的一部分，您應該不斷收到利益相關者的主觀意見以及可量化指標和 KPI 的反饋。真實世界的績效數(shù)據(jù)是通過 KPI 跟蹤和監(jiān)控指標獲得的。該行動應涵蓋效率、運行成本、通信性能、維護指標和任何浪費/停機時間。

關鍵人員的意見通過保留、正式會議、管理軟件和回復表格來收集。定義一個指定的反饋方法來幫助管理適合您的媒體中的回復可能會有所幫助?；貞獞w需要改進的領域、重復出現(xiàn)的問題、積極因素、集成考慮因素以及進一步實施/自動化開發(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)以確保其全部相關且可靠。僅傳遞高質(zhì)量的事實，與主要利益相關者進行審查，尋找重復評論或顯示增長空間的指標等模式。這些問題應用于創(chuàng)建可行的解決方案，例如改變自動化流程、增加員工培訓或更新文檔。

第 3 步 – 應用反饋

所有相關利益相關者應和諧地應用步驟 2 中創(chuàng)建的行動。對于許多新的優(yōu)化，您可能必須針對之前的流程執(zhí)行背對背測試 - 捕獲數(shù)據(jù)以在最終批準之前驗證更改。廣泛的程序修改可能需要幾個月的時間才能完全驗證，而較小的機器人優(yōu)化可以在更短的時間內(nèi)得到驗證。

第 4 步 – 跟進反饋

實施任何行動后，最后一步是跟進進一步的反饋。對于個人提出的行動，這涉及與他們確認所實施的變革符合預期并涵蓋了增長領域。對于通過數(shù)據(jù)分析創(chuàng)建的任何活動，需要進行額外的指標評估，以確認修改成功并且不會在其他地方產(chǎn)生新問題。

正確做事：五個運營管理技巧

推銷您的成功——不斷讓員工參與任何新機器人的持續(xù)運營。如果項目達到或超出預期，請邀請關鍵人員查看系統(tǒng)并向他們提供任何有用的資源。這將為您的項目提供支持，同時幫助同事開展未來的機器人事業(yè)。

捕獲足夠的信息 ——排除不相關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，無論是通過數(shù)據(jù)記錄器還是反饋表。在跟蹤大型自動化系統(tǒng)中的 KPI 時尤其如此。

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

維持程序 ——雖然工作實踐應在需要時改變，但任何人或團隊都不應持續(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\行、維護安全并提高效率。

加強培訓——應利用適當?shù)奈募唾Y源加強培訓。最好的自動化項目重視持續(xù)改進，在廣泛的同事支持下進行定期培訓有助于鞏固知識并傳達新信息，例如設備或流程更新。

”對于復雜的機器人系統(tǒng)，確定要分析的元素可能很困難。但通過利用關鍵績效指標 (KPI)，您可以快速準確地跟蹤進度并確定改進領域。”

（6）項目維護

當正確操作時，精心設計的維護計劃應該成為持續(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。雖然全面的計劃應涵蓋所有可預見的維護，但也可能會發(fā)生意外故障。在這些情況下，擁有強大的供應商支持和應急措施可能是快速恢復或延長停機時間的關鍵。

制定維護計劃

維護計劃的核心是結(jié)合文檔和時間表，定義保持關鍵設備運行所需的工作。它管理所有服務流程、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，并將各個系統(tǒng)的維護結(jié)合起來，以減少總體停機時間。

在制定維護計劃時，您應該涵蓋以下關鍵要素：

維護計劃概述 ——概述應描述正在維護的設備，同時概述大致的時間安排。您應該記錄所有可預見的檢查、服務和校準任務，同時列出操作所需的任何資產(chǎn)（關鍵員工、承包商、備件和設備）。

詳細的工作說明 ——維護計劃的一個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自設備制造商或內(nèi)部制作。無論來源如何，說明應為有能力的工作人員提供有效和安全地進行所有操作的知識。如果適用，它們必須符合相關行業(yè)或設備標準。對于需要可追溯性的校準操作尤其如此。

全面的時間表 ——詳細的時間表是任何維護計劃的核心。它應該為所有檢查、維修和校準任務設置準確的時間，同時指定任務應該花費多長時間以及停機時間對更廣泛系統(tǒng)的影響。應定期更新時間表，以考慮公司停工、公共假期和資產(chǎn)可用性等因素。當您為一臺設備創(chuàng)建計劃時，您還必須考慮其他系統(tǒng)。例如，如果設備離線會導致其他自動化停止，請調(diào)整兩臺設備的維護計劃 - 一起執(zhí)行服務任務以減少總停機時間。

識別備件 – 對于維護計劃涵蓋的每個自動化，列出所有重要備件。在許多情況下，此信息由設備 OEM 提供，但可能需要為具有廣泛集成的系統(tǒng)識別其他組件。對于常規(guī)維修組件，保持適當?shù)膸齑嫠讲⒏鶕?jù)需要進行補充至關重要。作為您規(guī)劃的一部分，請確定一家可靠的自動化零件供應商，該供應商擁有良好的業(yè)績記錄，可以快速支持您的運營。