制造商如何從他們的制造數(shù)據(jù)中獲得最大的價值?答案是通過制造智能(MI)把制造數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行信息，改善運行效益，提高商業(yè)收益。
自動化、現(xiàn)場儀表和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幾十年的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的、可用于分析的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。一個大型的制造系統(tǒng)可能包含了上百萬個數(shù)據(jù)采集點。如何進行數(shù)據(jù)分析，如何使用分析結(jié)果，這都是巨大的挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)的內(nèi)容包括：
? 數(shù)據(jù)過濾：在海量的數(shù)據(jù)中，如何在你遇到問題時，能找到相關(guān)的內(nèi)容?這是令人頭痛的工作，解決不好會降低決策的效率。
? 數(shù)據(jù)延時：查看昨天的數(shù)據(jù)不總能幫助你改善今天的生產(chǎn)。
? 數(shù)據(jù)沒有針對具體用戶：制造企業(yè)包含了不同類型的用戶，比如有生產(chǎn)、工程、工廠管理、質(zhì)量控制、采購、企業(yè)管理等人員，他們希望從海量數(shù)據(jù)中提取對自己有價值的信息。每個用戶需要的數(shù)據(jù)是不一樣的，因此需要基于角色的數(shù)據(jù)分析。
? 缺少背景：查看現(xiàn)場的性能指標是非常重要的，諸如：關(guān)鍵性能指標(KPI)，而其他影響KPI的變量也很重要，但它們通常不是KPI計算中的一部分。
? 數(shù)據(jù)不準：報告不正確的數(shù)據(jù)通常會使用戶對數(shù)據(jù)缺乏信心。壞數(shù)據(jù)比沒數(shù)據(jù)更糟糕。由于存在各種潛在問題，比如：人工采集數(shù)據(jù)，配置錯誤，數(shù)據(jù)點貼錯標簽，沒有理解每個數(shù)據(jù)點的構(gòu)成等，因此會造成數(shù)據(jù)不正確。
制造智能面對的挑戰(zhàn)
面對上述的挑戰(zhàn)，要想達到滿意的結(jié)果，必須有一個設(shè)計周全的計劃。這個計劃應(yīng)該著重：怎樣把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成有用的信息。但誰來決定什么信息是有用的?這個答案應(yīng)該交給用戶，由制造企業(yè)決定需要什么信息，這樣有利于幫助用戶更好的制定決策。因此，這個計劃應(yīng)該在用戶的需求上下功夫，而不是針對海量數(shù)據(jù)。最佳實踐應(yīng)該由一系列步驟組成：
1. 為每個用戶角色確定需求和對象。
2. 確定每個用戶如何使用分析結(jié)果改進運行。
3. 確定需要的KPI和用于比較的標準格式。
4. 確定數(shù)據(jù)源：可編程控制器(PLC)、人機界面(HMI)、歷史數(shù)據(jù)、企業(yè)資源計劃(ERP)、客戶關(guān)系管理(CRM)、倉儲管理系統(tǒng)(WMS)等。
5. 確定數(shù)據(jù)表示界面，諸如儀表板、網(wǎng)頁、HMI和適用于用戶智能手機的客戶端。
6. 選擇軟件解決方案，收集、集成和顯示信息。
7. 確定基礎(chǔ)設(shè)施與各種技術(shù)之間的接口，最終達到企業(yè)目標。
8. 計劃和實施示范項目，對各個目標行業(yè)進行驗證，為用戶提供指導(dǎo)和幫助。
9. 在所有相關(guān)的制造企業(yè)逐步推廣。
工業(yè)現(xiàn)場的狀況度量
制造企業(yè)有各種信息系統(tǒng)幫助員工完成各自的任務(wù)。通常，在線工人監(jiān)視機器運行的生產(chǎn)能力和周期時間，以保證機器的連續(xù)運行。而運行人員把生產(chǎn)線的整體設(shè)備效能(OEE)或關(guān)鍵性能指標(KPI)作為關(guān)注對象。維護人員則更加關(guān)心機器的各項指標，并進行預(yù)測和防止停機。工廠經(jīng)理也時刻保持著注意力，但他們的焦點是在工廠的收益率和資產(chǎn)的利用率上。
工廠數(shù)據(jù)像經(jīng)過一個巨大的漏斗，傳統(tǒng)上基于角色的信息是不能了解整個工廠運行情況的。但如何能夠做到重要角色可以訪問關(guān)鍵性生產(chǎn)數(shù)據(jù)? 甚至讓數(shù)據(jù)被工廠的不同部門所共享?如果按照老辦法，就是依靠人工傳送手工輸入的生產(chǎn)報表。這種方法效率很低下，而且容易引入人為錯誤。
不斷增長的生產(chǎn)量正在凸顯現(xiàn)場數(shù)據(jù)的價值 ，反饋的關(guān)鍵性能指標(KPI)，會影響企業(yè)高層的重大決策。與不同的控制器、人機界面和其他現(xiàn)場系統(tǒng)的通信能夠提供至關(guān)重要信息，比如：整體設(shè)備效能(OEE)、能源使用情況和其他重要信息。
制造智能是一種策略，可以把自動化與控制系統(tǒng)級別的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有分析見解的信息，為企業(yè)每個級別的人員提供視覺和洞察。有效的制造智能軟件應(yīng)該無縫集成多種相關(guān)數(shù)據(jù)，從運行、維護、質(zhì)量到工廠管理，提供一致的、和諧的商業(yè)智能環(huán)境。
系統(tǒng)外的功能
今天的制造商能夠使用新軟件保證解決方案的先進性，而且容易在系統(tǒng)外進行安裝和配置。 這些工具能夠訪問、集成和關(guān)聯(lián)信息，并且可以在儀表板、報告和圖表中顯示，可以用標準的瀏覽器，如通過微軟的IE或其他商用軟件，如Excel就可以觀看。
由于工業(yè)標準和統(tǒng)一生產(chǎn)模型(UPM)技術(shù)的推動，羅克韋爾自動化的FactoryTalk VantagePoint 制造智能軟件能夠顯示一種緊密結(jié)合不同制造數(shù)據(jù)的畫面，提供了設(shè)備、產(chǎn)品、材料和人員之間的背景關(guān)系。
UPM把各種制造行業(yè)和企業(yè)的常用詞匯作為公共參考術(shù)語，像“設(shè)備”、“批處理”或“制造批”等。UPM能夠?qū)鈼l件、目標丟失和計劃偏離等情況對用戶自動發(fā)出報警。
UPM的特色是它的分散和集中能力，這意味著原始數(shù)據(jù)總是保存在它的源中，直接放在控制器和現(xiàn)場儀表中。報告、KPI和儀表板等的顯示總是對數(shù)據(jù)集中的最新更新。在保證了數(shù)據(jù)的完整性同時，也維護了一個體系結(jié)構(gòu)。
基于角色的報告
制造智能軟件應(yīng)收集信息以適應(yīng)業(yè)務(wù)的需要，并且給用戶提供基于角色的報告、儀表板和KPI，監(jiān)督管理人員可以使用網(wǎng)頁瀏覽器觀看。比如：
? 對機器設(shè)備的操作員能夠了解正確的周期時間和廢棄速率。
? 工程和維護經(jīng)理能夠觀看運行效率數(shù)據(jù)、事件原因分析和設(shè)備的可用性。
? 質(zhì)量經(jīng)理能夠?qū)x擇工位進行檢查，可進一步了解事件的詳情，查看質(zhì)量等級，如投產(chǎn)時第一次通過的產(chǎn)量和第一次通過的質(zhì)量，在線進行質(zhì)量跟蹤。
? 工廠經(jīng)理和運行副總裁能夠觀看工廠中各個區(qū)域的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，諸如產(chǎn)量。
? 高級經(jīng)理能夠連續(xù)監(jiān)視KPI，評估實時生產(chǎn)信息，并把他們與財務(wù)系統(tǒng)相聯(lián)系。
因為連接了太多的數(shù)據(jù)源，嚴格的安保特性對整個系統(tǒng)是必須的，允許用戶保護UPM中的任何項，并且授權(quán)誰可以讀、寫、訪問或更改數(shù)據(jù)。
其他的注意事項
1. 用戶需求。應(yīng)該與每個用戶組(包括操作員、維護、質(zhì)量、安全、工廠管理、公司、信息技術(shù)部門等)中的代表進行討論，找出什么數(shù)據(jù)能夠幫助他們在日常的工作中做出更好的決定。
2. 怎樣使用數(shù)據(jù)。在定義用戶需求的 周期中，任務(wù)焦點應(yīng)該集中于每個需求的信息是如何轉(zhuǎn)變的，進而是如何改進生產(chǎn)的。這能確保每個人都有自己心中的目標。如果企業(yè)具有眼光，應(yīng)對每個角色功能建檔，提供持續(xù)改進機會，他們就建成了保證制造智能成功的基本框架。
3. KPI的標準化。KPI提供了對工廠重要性能指標的一個衡量標準，并且可以與相關(guān)數(shù)據(jù)進行有意義的比較。比如，制造系統(tǒng)對每個應(yīng)用實例會算出不同的成本指標，因此產(chǎn)生的問題就可以通過有效比較而分析出來。如果大家都說同樣的語言，彼此就能夠很好地溝通和理解，也為進一步提高性能提供了語言環(huán)境。
4. 數(shù)據(jù)源。基于背景的信息需要把不同源的數(shù)據(jù)集成到一起，供比較分析。比如，能源使用數(shù)據(jù)與生產(chǎn)產(chǎn)量信息進行比較是有意義的，可以畫出生產(chǎn)數(shù)量和能源消耗關(guān)系的趨勢圖。另外，每個實例的成本指標，需要來自企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)中的勞動成本，來自歷史數(shù)據(jù)庫的生產(chǎn)數(shù)量，來自資產(chǎn)管理的部件成本和來自外部資源的能源成本。
5. 數(shù)據(jù)表示。現(xiàn)在的技術(shù)可以把同樣的信息顯示在不同的界面上，包括網(wǎng)頁、智能手機和大屏幕液晶顯示器(LCD)。制造商應(yīng)該根據(jù)對每種數(shù)據(jù)的不同需求和用戶對不同信息的消費選擇可用的技術(shù)。
6. 軟件解決方案。羅克韋爾自動化的FactoryTalkTM VantagePoint提供了制造智能的各種功能，制造商可以把來自不同地點的實時數(shù)據(jù)集成在一起，并且以有意義的方式顯示出來。該軟件提供了一種公共界面，便于不同的角色觀看和分析，不需要再使用其他軟件就能獲取KPI，諸如每種應(yīng)用實例的成本，需要從多個數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)。
另外，F(xiàn)actoryTalk VantagePoint可以集成到微軟的SharePoint中，甚至能夠?qū)Ω蟮纳虡I(yè)智能數(shù)據(jù)進行訪問，而且可以利用SharePoint的協(xié)同、信息共享、內(nèi)容管理、搜索、博客、維基、安保等核心能力。
7. 缺口分析。一旦將來的狀態(tài)能夠預(yù)測，那么就可以評估當前的狀態(tài)。針對需要訪問的數(shù)據(jù)，尋找基礎(chǔ)設(shè)施和使用技術(shù)中的問題缺口，然后采取措施改進制定的計劃。
8. 概念論證。在大范圍推廣之前，要關(guān)注在不同領(lǐng)域中，實施智能制造項目的使用效果。為了達到這個目的，示范項目通常是在小范圍內(nèi)實施。這樣，示范項目就為制造商提供了系統(tǒng)運行的參考用例，在推廣到整個系統(tǒng)之前獲得很好的經(jīng)驗。
9. 推廣。一旦示范項目成功實施，而且獲得很好的反饋，就可以制定一個推廣的計劃，對所有愿意使用的用戶提供項目規(guī)范。一個不斷改進的計劃應(yīng)是推廣的一部分，以確保系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的需求變化而不斷優(yōu)化。理想的做法是，制造商指派一個優(yōu)秀人員引領(lǐng)這項工作。
制造智能是一個非常有價值的工具，能夠推動制造運行的不斷完善。理解和實施最佳實踐，避免滿足現(xiàn)狀的陷阱，在早期就要獲得利益相關(guān)者的認可。然后在項目的設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行、維護、培訓(xùn)各個階段，需要幫助用戶完成所需的功能，兌現(xiàn)制造智能的承諾。
