Shopfloor，遇见顶层

通过在企业资源规划网络和工厂车间之间传输数据，精明的制造商使自己从精益生产原则中受益。

有一段时间制造商在他们的线上运行了一系列的天数，甚至几周，将库存存储在仓库中并等待，直到再次运行产品之前dwindled。零件编号的选择越大，仓库越大，并且制造之间的任何一个产品之间的经过时间更大的时间。公司发现自己在库存中捆绑了大量的资本，即使是客户面临的逆向，因为这条线无法轻易开关产品之间。这些问题导致精益制造的出现，重点是小批量和反应性。今天的制造商通过将其购物场所与其顶层网络联系起来，厂商正在简化其生产过程，提高效率和最小化错误。

在生产环境中，工厂的网络已经变得至关重要。机器制造商和系统集成商利用基于以太网的链路来加速机器间和机器内的通信。该方法提高了安全性，并允许从一个访问端口访问整个机器，甚至生产线。所谓的“从车间到顶层”通信允许智能部件向工厂管理和工程部门提供详细的性能信息和故障信息，从而简化维护并减少停机时间。

最近，由于精益制造实践越来越越来越多地寻求在其机器网络和企业资源规划（ERP）软件如企业资源规划（ERP）软件之类的公司之间的公司之间，商店乘坐新的含义已经开始迎接新的含义。该想法是ERP系统向工厂地网络提供订单输入信息，通知运营商和机器网络需要生产某些部件。机器网络为ERP系统提供了从零件生产到机器停机的所有内容的实时更新。

这种信息交流在食品，营养，生命科学和制药制造等高度监管的行业中特别有价值。“We're receiving released orders from the ERP system, then we’re transmitting values for machine setups and acceptable quality limits,” says Steve Malyszko, President of Malisko Engineering Inc. “We’re reporting back up to the ERP system all the usages, all the downtimes and the results of the quality tests. We’re doing that at several different pharmaceutical companies."

数据可以非常细粒度，使生产过程高度透明。考虑一个例子，在这个例子中，ERP系统发送了一个80000件的订单。处理后，楼网返回一个报告实际结果的文件。也许生产线完成了8万件的订单，但在生产过程中出现了500件未发货的废品。不合格品的数量将按工作单元进行分解:例如，在填充/压盖机处有100个，在检验秤处有150个，在纸箱处有100个，在条形码检验站有150个。这种类型的数据不仅提供了库存信息，而且还提供了企业用于过程控制和生产率分析的数据。

做链接
当佛蒙特州的一家小批量瓦片公司想要改善生产机器和ERP系统之间的信息流动时，他们求助于佛蒙特制造推广中心(VMEC)，该中心是美国国家标准和技术研究所霍林斯制造推广伙伴关系(MEP)的成员。

瓷砖由铸造树脂组成，以称为框架的夹具制造。每个帧保持的件数因瓦片几何形状和尺寸而异。制造商已经自动化了大部分过程，但机器的集合基本上以隔离运行。它们手动跟踪过程，使用稍后将其数字输入到计算机的日志表。当公司正在使用长期生产经营的传统方法时，这种方法很好。当他们决定追求小批量的瘦肉制造方法时，手动记录数据只是错误地呈现出错误的可能性太多。“他们意识到他们所需要的一件事以生产小批次更常用的是实时或接近他们所做的好件的实时跟踪，”VMEC IT专家票房Kuhns说。

在研究了机器的可编程逻辑控制器(PLC)后，实现团队意识到他们可以命令它生成一个文本文件，记录正在生产的零件号和帧数。他们在电脑上写了一个定期的脚本，用来处理文本文件，在ERP系统中创建交易，这样在生产一个零件的几分钟内，在制品的数量就会更新。

这听起来很简单，但不是。“当机器控制器非常复杂时，由于机器控制器GO，这不是一般的计算机，”Kuhns说。“我们在我们可以捕获和写入该文本文件的信息中有限，因此我们必须做出一个相当多的工作，试图弄清楚如何将本机向数据库报告的信息，然后可以翻译成数据库进入零件号并翻译成每帧的数量。“

这提出了其中一个经常忽视这些类型的集成挑战。接口两个不同的系统由不同利益相关者运行可能是困难的，但在某些方面，摘要如何操纵商店系统系统的答案并不像确定要问的问题那么困难。“部分挑战是弄清楚人们用来制定这些决定的信息，”Kuhns说。“你如何收集它，你如何以有用的方式展示它？”

VMEC还帮助一家注塑公司开发车间/顶层系统。在初始成型后，零件要经过一个复杂的、多步骤的涂层过程，这取决于零件的编号。从完成A部分到完成B部分，然后再回到A部分意味着浪费时间和材料的转换。该公司希望在每台成型机上运行一个最佳的部件组合，以便他们能够最有效地使用涂层线。库恩斯表示:“一个潜在的业务驱动因素是，更多地生产小批量产品会给你带来灵活性。”“他们正在努力获得一个真正自动化的系统，这样当客户下单和产品离开时，地面网络可以向上游发送一个信号，说，‘我们需要更多这种特定的部件编号。’”

握手
谈到集成时，接口可能会出现一个重要问题。“远离最大的挑战是从通信和数据格式的角度来获取与业务系统兼容的控制设备，”Malyszko说。市场不仅拥挤以太网协议，而且随着供应商在其产品中实施“标准”，专有代码 - 通常关闭用户 - 常常蠕动。随着Malyszko的说明，当你不时，很难使用界面知道程序或数据结构的详细信息。"It's like me saying, ‘I have a car. It's got four wheels, an engine and headlights. It conforms to the ‘standard’ for an automobile. What more do you need to know?’” he says. “That is truly the gist of where the difficulty lies.”

库恩斯认为，开发一致的界面对行业有很大的好处。“我们花了相当多的时间和金钱(在瓷砖项目上)，用泡泡糖和创可贴来完成，”他说。“问题是，每个界面的设置都有点不同。如果有一个真正的开源标准，我们可以在几个小时内完成它。我希望当客户开始理解这一点时，他们会开始要求它。你可以在这个盒子里做你想做的所有专有的事情，但是给我一个标准的接口，让我用标准的协议连接到一个标准的网络。”

除了软件挑战外，还有人们的挑战。一个维护公司ERP系统的IT商店往往是谨慎对待任何其他程序员的谨慎态度。与此同时，负责厂房楼网的工程师希望确保其机器是安全的，而不是通过外部任务减速或停止。“我们工作的大部分是在IIS集团和生产和工程之间发挥裁判，”Eis Group Inc.的制造信息顾问Alan Stanfill说：“只需花费大量的内部客户群体舒适地花费了很多时间one another and willing to actually open things up. It's fairly common for groups to say, ‘You know what, I can import and export a text file into my ERP system and I know you can do that into your database, as well, so let's make that a spot where we meet in the middle and we don't hurt each other's systems.’ It's fairly common – although not very efficient – to communicate between networks via a database or a text file. We prefer not to do it that way, versus directly integrating the two systems, but sometimes you have to.”

使它工作
顶层和商店地板之间的信息流程可能是非常有价值的，但该过程必须仔细考虑并正当执行，以便提供预期的益处。“公司必须愿意花时间和赚钱的前线量化他们想要实现的东西，”Malyszko说。“他们不能做到它的霰弹枪样式。为了获得顶层商店的全部好处，他们需要考虑他们想要的事情，然后坐在那些了解商店的人，谈谈如何完成. They also need to have the discipline to validate that the data they’re giving the ERP system is really what is going on on the shopfloor; in other words, avoid ‘garbage in, garbage out.’ With a good implementation team, we've seen companies that have realized ROI in a month or two.”

当然，公司需要对投资回报率的预期保持现实。一个食品和饮料制造商从97%的效率提高到98%显然要比一个只产生30%废料的瓶子制造商花费更长的时间。

这些好处不仅仅是提高了生产率，还包括一些无形的因素。以瓷砖制造商为例，按照旧的生产流程循环使用几百个零件号的清单需要将近一个月的时间。如果客户打电话来提出特殊订单，公司可以选择打乱他们的生产周期或让客户等待数周。库恩斯说:“如果每个零件都是每周循环生产，那么客户只需等几天。”“公司有能力做出反应。这必须在客户满意度方面有价值。”

致谢
对于有帮助的讨论，感谢Advanced Process Technology Inc.的John Phillips;Control Technology Corp.的Karl Chambers;以及法国Gerleman的Paul Eggers和Gary Fine。