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【中国数据生产力大赛】持续进阶| 工厂设备互联的新设计思维

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        持续进阶| 工厂设备互联的新设计思维

 

 

 

一、企业简介

    美国史丹利百得集团于2002年12月在苏州工业园区高端制造贸易区综合保税区成立百得(苏州)科技有限公司(以下简称“百得科技”),注册资本1200万美元, 占地面积6万平方米,于2004年投产。公司生产制造和销售得伟(DEWALT)品牌的各类专业电动工具及手动工具,产品主要出口欧美市场,主要产品包括电钻、电锤、角磨机、圆锯及激光水平仪。经过近二十年的努力,百得(苏州)科技有限公司已成为史丹利百得集团最大规模的制造基地与研发中心。

 

 

 

二、业务背景

生产设备多:

  公司属于典型的传统制造行业,为更好地解决人力成本不断上涨带来的压力,保持更强的竞争力。公司稳步推行实施“机器换人”的计划,截至目前公司使用的非标自动化设备达到3,361台,整体自动化程度达到56%,有些车间的自动化程度超过92%。且车间及设备的分布范围广,存在“跨厂区、跨建筑、跨楼层”的现象。导致对应设备的资产台帐及盘点管理、维修保养及设备状态管理、操作维保人员及技能管理复杂度和难度不断增加。另外公司自动化设备的多样性,应用的不同数据协议,设备数据非标,设备维保多代数据也存在无序蔓延等问题。

备件管理难:

  目前“多品种,小批量”的行业客户需求日趋明显,对应公司的产品类型不断增加,生产的不同型号规格产品累计达6,539种。在考虑既要满足多品种的生产,又要兼顾非标设备的标准化,使原有5,237种备品备件的管理基础上,再增加2,145套工装夹具的管理。备品备件及工装夹具采取“三大库房,五个集散点”的存储管理方式,涉及存储总面积480平方米,两班6名仓管员管理,全年领取发放达到5,3742次。使用PC端领取系统,审批流程时间长,领取行走距离远。预领或超领后出现“个人珍藏、私立小金库”严重现象,不能反映真实备品备件的用量以及用在哪里。

厂商管理难:

  无论是非标设备的供应商还是MRO(Maintenance维护、Repair维修、Operations运作)工业品服务商,从需求的沟通、规格讨论、报价下单、发货收货及付款,都是通过电话或微信、会议或邮件、纸质单据等方式沟通完成,出现实际交货与规格要求差异,交货不及时,整体流程无追踪,信息透明度不高,对账耗人耗时。

绩效管理空白:

  设备资产全流程涉及到8个部门(制造工程、采购、仓库、生产、计划、质量、财务、人事),约2,175名人员(设备项目的设计者、采购者、使用者和维保技术员),15家厂商(设备制造商、工装夹具供应商和MRO工业品服务商),涵盖范围广,周期长,导致流程效率低下,行为数据留痕难,且数据统计口径格式及管理维度不同,无法拉通有效数据,导致KPI绩效管理存在“真空现象”。

 

 

 

三、 解决方案

  通过持续观察、思考并结合其他行业的解决方案进行多轮回合的讨论,公司制定“整体规划、分步实施”的数字化转型方针,明确“以流程为载体,以人员为中心,以绩效为目标”的垂直一体化原则,遵循“赋能组织共营,激活员工共创,驱动实时共享”的设计思维,为逐步实现数字智能工厂的目标,公司拉开“数字智能三部曲之设备篇”的序幕。

第一部:

  流程梳理 基于简道云开发业务表单,梳理规范流程,实现标准统一;

第二部:

  设备互联 通过标准化设备PLC和IPC数据类型格式规范,使设备的数据即连即用。借鉴市场智能硬件解决方案,设计制作专属智能硬件,构建软硬件间实时互联互通;

第三部:

  数据赋能 利用API打通现有系统、智能硬件与简道云间的连接,行为数据留痕,拉通数据的垂直一体化,实现数据实时触发流转及报表呈现,为闭环管理提供决策支持。

                                                             数字智能设备篇简道云系统架构图

 

 

 

四、数字化转型的建设成果

4.1成果总结

(1)建设成果

  • 应用总数:36
  • 表单总数及仪表盘总数:表单1500+,仪表盘:500+
  • API对接: 应用10+ ,表单68+
  • 设备互联数:90+ 智能硬件数:65+
  • 简道云用户活跃数:9077

 

(2)总体价值

  设备管理系统Saas功能应用是低代码产品在市场应用最早,目前也是服务最多的产品类,扫码报修的简单逻辑使其陷于一片红海,如何冲破传统的固有思维延展产品功能,除了利用简道云满足业务基础需求的流程表单,智能助手和数据工厂,还需要充分借助API接口拉通设备间和智能硬件与简道云的数据,让一切成为可能开创属于自己的一片蓝海。

 

通过借助简道云产品,使设备管理功能更加丰富、更智能,延展性更强:

1. 设备故障的自动触发报修,无需扫码报修;

2. 维修进度实时更新,精准管控;

3. 延展到供应商关系管理(SRM)和智能仓储管理,通过智能柜领用及库存的数据实时共享,供应商自主补货,可实现先使用再月结下单付款。

4. 运营数据更加便捷、精准,自动跟进相关的行为及数据的管理闭环,实时绩效管理。

  利用简道云搭建的应用实现了设备、智能硬件的互联互通,多系统多设备体系的集成,并通过对前期的需求、供应商、采购、交货对账付款的数据收集和流程监控,加强设备使用过程中自动采集设备运行、维保、人员、产出和质量等多维度的完整数据,利用分析、清洗、整合、聚类等大数据分析手段,实现设备报修的及时率和准确率100%,维修响应速度提升20%以上,降低设备采购及维护成本30%,设备故障率降低18%,流程和产出效率提升26%,供应商及人员的KPI绩效管理有效落地。通过SRM和智能柜软硬件互联互通,优化MRO备件管理流程,且分散就近存储充分利用生产车间空间,节省集中储存空间480平,自助刷脸及“1分钟快速存取”实现了MRO备件的无人化管理,节约相关人员6名。

 

 

4.2 典型应用场景

场景一:设备互联 通过数据治理规范标准,实现设备互联数据互通智能预警

  之前设备的报修是市场上的小程序或电话微信通知方式,后来利用简道云搭建设备管理应用模块,即扫码报修方式。 因制造业人员流动大,培训跟进难,出现扫码报修不及时,故障现象描述不规范,数据多次处理且不准确,,维修数据分析利用价值低,备品备件管理系统陈旧,不利于整体设备的高效管理。与设备的交互性差,无法正常读取设备数据,不能对设备的诊断和预测分析,设备之间的连接与集成也缺乏扩展性。设备出现故障后无法及时报修,设备维护工作展开效率低下,进而生产停滞与延误,没有及时跟踪闭环管理。

 

  现在设备管理模块升级迭代至更智能的3.0版本。通过前期设备管理沉淀数据结合新管理维度需求,梳理规范设备PLC和IPC的数据类型及格式规则,自行编写程序调用工业协议兼容简道云进行设备连接,用来收集、存储和处理工业数据;对设备运行及故障、产量和检测良率的数据进行实时提取、设定阀值自动触发流程,产生报警提醒,及时补救;根据对设备采集数据的实时监控,可预估设备的运行情况,为消除隐患提供依据;垂直一体化的数据设计新思维,让行为由数据留痕,密切关注部门流程效率,提升人员的技能和绩效。

  1. 设备报修的及时率和准确率100%,缩短故障响应时间。设备自动根据设定两种报修规则:a.设备故障停机报警信号后设定时间自动触发报修;b.相同故障发生设定频次后自动触发报修。

  2. 生产和质量发生异常时,各级人员的快速响应时间缩短60%,提升产量达成率。 通过实时采集的设备良品产出数据,对每小时的产量和质量进行监控,当低于不同阀值时,自动触发流程推送信息给相关责任者及管理者,且收到推送信息人员需要在规定时间达到现场协调解决问题。

  3.借鉴打车软件应用的管理模式,绩效考核100%用数据衡量。 维修工单采取抢单模式,抢单后维修人员根据报修内容描述,以及参考故障描述自动关联匹配以往维修内容,准备工具等前往维修;若无人抢单情况下,系统将记录并标注无维修工作的人员,并推送上级管理者进行派单,超时未派单将自动逐级上报;在修工单超时后自动触发推送上级管理者,便于协调资源进行支援协作。

 

部分报表展示:

 

 

场景二:厂商管理 借助智能柜实现MRO备件的无人化快速存取管理

  之前供应商的资料建立更新都是通过邮件传递获取信息,然后输入系统导致数据缺乏完整性和及时性;MRO物品需求和寻源管理通过电话或邮件沟通,游走在合规合理的边界;物品的发货及收货缺乏完整的跟进与提醒,纸质单据需人工输入至系统;MRO备件库与使用车间来回有10~30分钟的步行距离,且领取审批周期长;发票对账及付款耗时耗人力。

 

  现在通过简道云搭建供应商管理SRM2.0应用实践,通过企业互联的数据流程协同,在提出物品需求后,自动匹配供应商的经营范围内物品,推送至相关供应商询价信息,后台自动比价开标,确认后自动下单,在完成接单备货阶段生成待发货清单,发货时选择待发货物品后,自动生成送货单及待开票清单,送货单及发票为指定格式,易于扫码录入系统;同时借鉴快递柜的设计理念,独立设计开发出备件存储的智能柜,在维修工单下直接点击领取备件确认后,在智能柜前通过刷脸分别自动打开需领取物品的柜门,每个柜内安装秤重传感器用于校验确认实际领取与申请数量的一致性。柜体采取分体可串联的设计,同时柜体尺寸相对较小,可以充分利用车间就近的狭小空间放置,大大缩短了领取备件的距离,实现“1分钟快速存取”。

  通过简道云搭建的供应商SRM2.0平台,与供应商的沟通效率提升了80%,资料完整性提升至100%,数据可查询跟踪性提升100%

 

  通过简道云搭建的供应商SRM2.0平台,所有物品申请走线上流程审批确认后进入采购需求池

 

 

  由需求池统一发起询价,按照物品分类及供应商评分,自动筛选三家供应商,通过企业互联让供应商参与流程

 

 

  智能柜结合简道云表单实现备品备件“1分钟快速存取”

 

 

 

场景三:绩效管理 利用垂直一体化新设计思维实现行为在线数据留痕

  之前公司内部各部门流程效率低,协同性弱,归根结底是对部门及人员的绩效管理无量化数据支持,在需要评价时凭感觉或印象成分居多,无法形成目标激励与绩效达成的推进力,对供应商的管理乏力,牵引能力不足。

  现在秉承数据垂直一体化的设计思路,促进行为在线数据留痕的技术不断完善,无论是公司内的人员还是外部供应商,通过简道云的表单填报或自动收集的信息,并通过分析、清洗、整合、聚类等大数据分析手段,实现相关有效数据的建模与组合,形成全方位绩效考核和激励措施落实。供应商周期性的绩效考核,我们可以根据考核结果筛选出优质的供应商,从而牵引非优质供应商向优质方向发展,最终提高供应物品的质量和供应商的服务水平。员工每月的绩效考核,能够形成良好的团队竞争氛围,增强团队成员的集体荣誉感,所有的考核奖励变得更加公平和公正,员工对公司及管理者的信任感满满。

 

 

 

五、总结与展望

  “千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”简道云经过七年的执着与挑战,不断努力突破日臻完善,成功帮助1,600万(70%以上不懂技术)用户搭建出能够满足自己需要的业务系统。我们有幸成为简道云的前期用户,与简道云一起走过1,958个日日夜夜,见证了简道云从低代码产品的探索者到领导者发展历程。

  我们通过运用简道云搭建公司运营管理的应用模块36个,满足不同业务场景的需求,数据存储量799.488万条,发挥简道云API接口的灵活性,API接口连接的应用数超过10个,表单突破60份,积极主动探索设备互联数据互通。在已使用简道云产品的业务场景,明显感觉到大幅降低运营管理的复杂性,提升了运营效率,促进公司降本增效,使管理变得更加轻松容易。同时借助简道云培养超过60名业务人员的IT能力,增强数字化意识,后续将继续培养业务部门的人员能够自主搭建应用模块,让全民开发成为新可能。下一步积极推动与1,030家供应商的企业互联功能应用,开展外部企业的数据与流程协作,大幅提升跨组织协同配合效率。

  “乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海”,未来我们希望能够将简道云的产品推广到集团公司的其他工厂(包括海外工厂),挖掘并发挥数据更大的价值。

 

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