Сбор производственных данных и управление ими преобразуют Swiss Shop

Управление цифровыми данными все больше определяет производственную стратегию, операции и распределение активов в современных производственных компаниях, однако унифицированный сбор и сравнение данных об обработке может стать проблемой для цехов, в которых сочетаются новые технологии и устаревшее оборудование. Дэн Вильмер — владелец и президент компании C&M Machine Products. Основанный его дедом и отцом 40 лет назад как мастерская по производству винтовых станков Brown &Sharpe в Гудзоне, штат Нью-Гэмпшир, предприятие выросло до 100 станков, включая более 73 токарных станков с ЧПУ швейцарского типа и 19 более крупных токарных станков с ЧПУ. C&M обслуживает различные отрасли промышленности, от аэрокосмической и оборонной до расходных материалов для меди, работы с жидкостями, медицины, робототехники и оптики, с производственными циклами изделий с точной механической обработкой до 1 000 000 штук и более.

Г-н Вильмер считал, что детальное управление производственными данными и их анализ помогут облегчить выход на новые рынки за счет более эффективного планирования и использования производственных ресурсов. «Одна из вещей, к которой мы постоянно стремимся, — это принимать решения на основе данных», — говорит он. Но поскольку машины в цеху сильно различаются по возрасту и эксплуатации, было сложно собрать точные, непротиворечивые и сопоставимые данные. «Мы хотели лучше понимать, что делают наши машины. Мы знали, что некоторые из наших машин могут общаться с нами и предоставлять нам информацию в формате информационной панели, но не унифицированным способом».

C&M отправляет программы ЧПУ на свои станки через систему распределенного числового программного управления (DNC), но цех традиционно документировал выход станка с помощью табелей учета рабочего времени, заполняемых вручную. Операторы вручную записывали отработанные часы и произведенные детали, а затем отправляли карточки для ввода в ERP-систему цеха. Этот процесс не работал должным образом из-за множества возможностей для ошибки.

C&M приобрела свою систему DNC у WireFreeCNC, подразделения Macdac Engineering. Macdac занимается производством программного и аппаратного обеспечения, включая Mastercam, Catia и различное сетевое оборудование. Поставщик программного обеспечения предложил установить Excellerant MDC (сбор производственных данных) в C&M. Excellerant — это универсальный декодер, который соединяет станки и фиксирует данные ЧПУ по мере их создания. Продукт позволяет производителю подключать все свои станки с ЧПУ и контроллеры (независимо от марки), отслеживать и управлять данными каждого станка в режиме реального времени и передавать эти данные в ERP-систему компании.

Преимущества DNC

Excellerant MDC основан на MTConnect, FANUC Focas, OPC-UA, Q-кодах Haas MNET и других протоколах подключения управления станком, а также взаимодействует с устаревшими станками с ЧПУ. Пакет состоит из лицензии на программное обеспечение и аппаратного обеспечения, которое включает планшет с графическим дисплеем, расположенный на каждом контроллере машины. Система считает детали по мере их создания. В конце каждой смены оператор квалифицирует количество выполненных качественных деталей, и общее количество автоматически вводится в систему ERP.

Имея точные данные, магазин может лучше понять свою истинную доходность. «Раньше у нас не было хороших цифр, чтобы смотреть на эти вещи, — говорит г-н Вильмер. «Эта система позволяет нам это делать. Это очень полезно. Мы не полагаемся на рукописные табели учета рабочего времени и не полагаемся на то, что наши операторы будут управлять расчетами производительности и пропускной способности C&M».

Шон Бержерон, руководитель отдела непрерывного совершенствования C&M, говорит:«Точность информации, поступающей в нашу ERP-систему, экспоненциально выше, чем раньше. С точки зрения планирования, это улучшает многое».

Г-н Бержерон подчеркивает, что распространенные в прошлом неправильные показатели производительности не были результатом обмана операторов станков. «Они просто не знали», — говорит он. «У нас были случаи, когда части просто пропадали. Например, мы прогнали 1000 деталей, но у оператора было 700 на руках, поэтому он думал, что сделал 700. На самом деле недостающие 300 деталей не были должным образом захвачены станком, и они упали в бункер для стружки».

Такие случаи повлияли на рентабельность. «На нашу производительность влияет потеря деталей в машине. Мы потратили время на цикл, мы потратили материалы и труд, чтобы сделать что-то, что мы не можем развернуть и продать покупателю. Это лом независимо от того, находится он в машине или нет, и его необходимо учитывать таким образом. Теперь, благодаря надежному сбору данных и анализу первопричин, мы знаем, какие проблемы нам нужно исправить», — говорит г-н Бержерон.

Наиболее заметным преимуществом внедрения пакета Excellerant было устранение карт учета рабочего времени. C&M также в экспериментальном порядке удаляет дополнительную документацию — учетные листы, в которых отслеживается ежедневное количество деталей в течение нескольких смен. Система делает это автоматически, давая операторам представление о том, где они находятся по отношению к объему производства для задания, предотвращая перерасход. Эта информация также может подтвердить, что количество имеющегося материала достаточно для выполнения необходимого объема детали. «Автоматическое документирование экономит операторам 15–20 минут, которые они могут перенаправить на очистку машин и подготовку к следующей смене», — говорит г-н Вильмер.

Цель состоит в том, чтобы максимально автоматизировать сбор данных. Затем руководство может приступить к анализу данных и найти способы решения проблем с доходностью. "Использование системы также повышает ценность с точки зрения удовлетворенности клиентов, поскольку мы можем повысить точность наших затрат и увеличить нашу ценность для наших клиентов", – говорит г-н Бержерон.

Изменение культуры

Массовое внедрение автоматизированного сбора данных представляет собой значительный культурный сдвиг для 40-летнего бизнеса. Г-н Вильмер уводит C&M от старых способов ведения дел, окружая себя свежими ресурсами и идеями. Г-н Бержерон объясняет:«Недавно мы наняли операционного менеджера и менеджера по качеству с набором навыков, отличным от того, что у нас было раньше. Мы также наняли финансового менеджера. Дэн пытается окружить себя основной командой, чтобы привести эту организацию туда, где она должна развиваться, основываясь на фактах и ​​данных, а не на эмоциях и отношении «мы сделали это так 30 лет назад». Если мы будем продолжать в том же духе, через 30 лет нам будет некуда идти». Компания планирует нанять 55 человек в течение следующих трех-четырех лет.

Более высокий бай-ин

Сотрудники и, в частности, операторы поддержали внедрение системы Excellerant более открыто, чем ожидал г-н Бержерон. «Операторы заметили, что мы лучше отслеживаем информацию, — говорит он. «Они видят ценность. Это не инструмент для порицания людей. Это самое последнее, что мы хотим сделать. Мы бы предпочли использовать его как инструмент для анализа первопричин и корректирующих и предупреждающих действий в будущем. Будущие преимущества огромны».

Безбумажная среда

Одной из целей внедрения автоматизированного управления данными является переход к безбумажной среде, особенно в цехах. Ключевым элементом этих усилий является планшет с графическим дисплеем, установленный на каждом станке. На планшете, который отображает простой пользовательский интерфейс, предназначенный для понятной и логичной работы, станки представлены графическими значками.

Когда оператор входит в систему, машина обычно простаивает. После того, как оператор вводит номер сотрудника, значок машины становится красным, указывая на то, что она находится в режиме настройки. Когда установка завершена, значок меняет цвет с красного на оранжевый. После того, как оператор завершает настройку, включая ввод номинальных размеров для первой детали, система устанавливает количество деталей. Когда подтверждается, что первая деталь является качественной, оператор квалифицирует эту деталь в производство и запускает производственный цикл. Во время работы оператор может войти в систему и проверить производительность машины по сравнению с производственным графиком и необходимым количеством деталей. В конце цикла оператор сообщает системе, сколько хороших деталей было изготовлено. Дисплей графического планшета также доступен на настольных компьютерах в офисе магазина и на мобильных устройствах.

Сокращение бумажной работы также способствует соблюдению нормативных требований. Например, г-н Бержерон говорит, что использование системы Excellerant облегчает соответствие стандартам NIST (Национальный институт стандартов и технологий), в частности стандарту кибербезопасности SP800-171. В случае утечки данных возможны крупные штрафы. «Это требует от нас быть очень осторожными с интеллектуальной собственностью наших клиентов, такой как спецификации и чертежи», — говорит он. «Во многих случаях частью наших договорных обязательств перед клиентами является контроль их информации и гарантия того, что она не попадет в чужие руки». Хранение информации на планшете на машине ограничивает количество отпечатков клиентов и спецификаций, присутствующих в цехе. «В некоторых случаях стандарт кибербезопасности является своего рода барьером для входа на рынок для других магазинов», — продолжает г-н Бержерон. «Многие наши клиенты, особенно в оборонной сфере, спрашивают нас, будем ли мы соответствовать требованиям, и если да, то когда».

Разнообразие станков

C&M использует более 73 токарных станков с ЧПУ швейцарского типа, включая станки Star, Citizen и Tsugami. К более крупным токарным центрам с ЧПУ относятся станки Miyano, Eurotech и Hardinge. Органы управления машины от FANUC и Mitsubishi. Г-н Бержерон говорит, что количество и разнообразие станков в цехе C&M создавало трудности при сборе и стандартизации данных. «Каждый из них немного отличается от другого, и у нас много старых машин. На более новых машинах внедрить Excellerant довольно быстро и легко; это своего рода подключи и играй. Было намного больше взаимодействия со старыми машинами, чтобы настроить систему. Но теперь он есть практически на каждом имеющемся у нас станке, и у нас есть шесть новых токарных станков Citizen CNC Swiss, к которым мы добавляем его».

Цех производит детали диаметром от 0,03125 дюйма до 1,5 дюйма на швейцарских автоматических токарных станках и диаметром до 4 дюймов на токарных станках большего размера. «Итак, существует довольно большая разница в объеме работы, которую мы можем выполнять, а также в различных возможностях машин. Мы можем посмотреть, на что способны наши различные машины, и составить соответствующий график», — говорит г-н Бержерон. Компания проделала большую работу, чтобы определить наилучшую платформу машины для каждой задачи, и система Excellerant помогает им лучше понять эти варианты.

Г-н Бержерон говорит, что вклад в использование системы в основном поступает из цеха. «Это не исходит от меня или кого-либо из руководства; это исходит от сотрудников, использующих систему каждый день. И именно в этом будет заключаться успех — в том, что сотрудники примут его и увидят преимущества системы», — объясняет он. Некоторые из них могут покопаться и провести анализ основных причин проблем с количеством деталей. Для других, как только он запущен и работает, он просто работает, пока люди следуют указаниям. «Очень важно, чтобы сотрудники доверяли системе. Все, что требуется, это тонкая настройка и внимание к деталям. Наши механики чрезвычайно внимательны к деталям и производят очень маленькие детали с чрезвычайно малыми допусками. Я знаю, что они могут это сделать».

Важные особенности

Г-н Бержерон отмечает, что важная функция системы называется «Орлиный взгляд», которая предоставляет полную информацию о работе, такую ​​как информация о клиенте, номер детали, номер печати, редакции, статус работы, когда были заказаны детали, сроки выполнения и обновленный заказ. количество.

Operation Notes — еще одна ценная функция, обеспечивающая двустороннюю связь между офисом и этажом. Либо оператор, либо офисный персонал могут ввести сообщение, которое появится на планшете у машины, а также на приборных панелях за кулисами. «Это может быть что-то простое, например, насколько хорошо работа выполнялась накануне вечером, и если возникнут какие-либо проблемы, обмен информацией с предстоящей сменой», — говорит г-н Бержерон. Магазин работает в первую смену и модифицированную вторую смену; может быть трех- или четырехчасовой перерыв между передачей смены с ночи на утро. «В Macdac мы разрабатываем возможность сохранять примечания к операции с номером детали, чтобы в следующий раз, когда задание будет запланировано, операторы или другие сотрудники могли запросить примечания и узнать, как задание выполнялось ранее».

Ценность доступных данных

Надежные и доступные данные выявляют проблемы и выдвигают их на передний план. «Если это не перед вами, и вы не обращаете на это внимания и не пытаетесь что-то с этим сделать, вам никогда не станет лучше», — говорит г-н Бержерон. «Теперь, когда у нас есть хорошие данные, мы можем запросить данные об урожайности и проанализировать их на наличие тенденций или закономерностей или узнать, есть ли определенная машина, которая всегда вызывает проблемы. Имея точные данные, мы можем понять и использовать множество различных факторов, чтобы лучше управлять нашим предприятием. Сейчас предстоит большой переход к тому, чтобы команда менеджеров среднего звена начала использовать систему для принятия решений».

Эти данные позволяют планировать задания на правильных платформах. В прошлом у C&M были инциденты, когда задание было запланировано на машине, которая была недоступна. Система Excellerant показывает, куда движется каждое задание, и дает представление о том, что происходит в данный момент. Его можно использовать для направления трафика и принятия решений.

Внедрение технологии автоматизированного управления данными

Магазины, рассматривающие возможность использования автоматизированной технологии управления данными, сочтут полезным сделать свои процессы максимально согласованными по всем направлениям. Например, критерии количества деталей должны быть стандартизированы, если это возможно. Учитывая характер деталей и станков C&M, подсчет деталей в целом основан на операциях обрезки. Когда детали поворачиваются из

заготовка из прутка, отсечка означает, что деталь готова. В этом случае на самом деле это количество операций, а не фактическое количество деталей. «Это не обязательно четкое определение того, что даст вам количество деталей», — говорит г-н Бержерон. «Вам просто нужно убедиться, что в программах обработки есть определенные коды или переменные, и вам нужен кто-то в команде, кто понимает код — в данном случае программист. Максимально возможная стандартизация упрощает устранение неполадок».

При подготовке к переходу на автоматизированный сбор данных назначение руководителя или ответственного за проект имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы усилия не сбивались с пути и чтобы был четко определенный контактный человек для сообщений о любых задержках или других происшествиях. Необходимы хорошие отношения с поставщиком системы управления данными.

Г-н Бержерон подчеркивает необходимость собрать междисциплинарную команду еще до подписания контракта на управление данными. «Команда должна состоять из представителей операционных отделов, ИТ-специалистов и лидера цеха, но на самом деле в цехе работает много людей из самых разных областей», — говорит он. «Ключ в том, чтобы заранее понять, как будет работать система. Эти обсуждения могут начаться, и семена могут быть посеяны, поэтому, когда система будет внедрена, не все будет совершенно новым. Это требует, чтобы все в организации в определенной степени участвовали».

Будущее автоматизированного сбора данных

Г-н Бержерон говорит:«Excellerant можно использовать на каждой операции производственного процесса, но в настоящее время мы не используем систему на полную мощность. Мы используем его при настройке и производстве на станках, но еще не при окончательной проверке, отгрузке или других аспектах процесса. В будущем мы будем и дальше использовать эту технологию и максимально использовать ее преимущества. Весь смысл в том, чтобы собрать данные и передать их обратно в систему для использования нашими сотрудниками. Они лучше, чем кто-либо другой, знают, что происходит».

«Четыре C» C&M

Параллельно с внедрением технологии автоматического сбора данных и управления ими C&M искала способы прояснить сущность и цель организации. Дэн Вильмер говорит:«Большую часть последних двух с половиной лет мы потратили на определение ценностей C&M. Мы пришли к «Четырём принципам C&M», а именно к клиентоориентированности, постоянному совершенствованию, сотрудничеству и сообществу».

«Очевидно, что ориентация на клиента — наша главная цель; делать наших клиентов счастливыми и следить за тем, чтобы мы делали то, что им нужно», — говорит г-н Вильмер. «Сотрудничество и постоянное совершенствование идут рука об руку; работа в команде необходима для продвижения вперед. Термин «непрерывное совершенствование» используется слишком часто, но мы всегда стремимся к лучшему. Система Excellerant позволяет нам собирать данные, необходимые для измерения улучшений. Раньше мы не знали, лучше у нас дела или нет, потому что у нас не было данных, чтобы сказать об этом».

Что касается четвертого сообщества «С», то «оно двояко», — говорит г-н Вильмер. «Мы стремимся быть рядом друг с другом и помогать местному сообществу. Во внутреннем сообществе нашей компании у людей есть личные проблемы или события в жизни, когда им нужна поддержка, и мы относимся к этому очень серьезно. Мы считаем себя семьей. Мы здесь для наших людей; мы готовы поддержать их».

Что касается местного сообщества за пределами компании, г-н Вильмер добавляет:«Мы организуем гастрономические акции, принимаем семьи на Рождество, мы являемся спонсором Клуба мальчиков и девочек и многих других некоммерческих организаций. В 2019 году наша цель состоит в том, чтобы каждый из наших сотрудников отработал восемь часов — один оплачиваемый день — в общественных работах вне офиса. Мы все больше и больше включаем это отношение в то, как мы работаем здесь. Мы делаем много вещей, о которых люди не знают. Я стараюсь сделать отдачу частью нашей государственной политики в отношении наших сотрудников и наших клиентов. Мы возвращаем. Это важно для нас».

Продукция C&M Machine | 603-889-1330 | cm-machineproducts.com

Макдак Инжиниринг Инк. | 860-749-5544 | macdac.com