制造工厂和全自动配送中心都非常重视正常运行时间。它们都有维护团队。它们都会感受到机器意外停机的影响。但是,它们对停机的容忍度——以及停机后几分钟甚至几小时内发生的事情——却截然不同。

在制造工厂里,停机是一个问题。在全天候运转的自动化配送中心,停机则是一个系统事件。自主移动机器人(AMR)会排队等待,传送带会堵塞,仓库执行系统(WES)会发出警报。除非有人或某种机制迅速介入,否则整个流程都会停滞——而不仅仅是包装站。在这种情况下,可靠性并非产品特性,而是系统中每个节点(包括生产线末端的节点)的设计要求。

内容

  1. 两种环境,两种可靠性定义
  2. 即使是最好的内部维护团队,其能力也存在局限性
  3. 零部件供应:规格书中无人提及的限制因素
  4. 实时监控为何会改变可靠性模型
  5. 在为全天候数据中心指定方案时,“经过验证”的真正含义是什么?

两种环境,两种可靠性定义

区别首先在于每个环境的建设和人员配备方式。

制造工厂采用人工操作与自动化流程相结合的方式,操作员积极参与生产监督。叉车由经过培训的员工操作。维护支持团队尽职尽责、响应迅速——设备出现故障时,团队会立即着手解决问题,使生产线恢复运转。停机时间固然令人遗憾,但工厂配备了能够应对故障的人员。

全自动化配送中心采用截然不同的模式。自动化存储和检索系统负责拣货、处理和包装。自主移动机器人 (AMR) 和自动导引车 (AGV) 在整个设施内搬运产品。仓库执行系统 ​​(WES) 管理和控制所有集成系统的运行。这种环境下的维护支持非常先进——它利用预测分析技术主动解决设备问题,防患于未然,而不是事后响应。该设施通常持续运转,即使在非高峰时段也只需极少的人员值守。

对行尾的影响 包装设备 道理很简单:一台有人在附近时能可靠运行的机器,与一台无人时也能可靠运行的机器截然不同。在设计永不停机的系统中,一个运行在制造层面上尚可接受的封装层,可能成为最薄弱的环节。

在全天候自动化配送中心,维护策略从设计之初就秉持着主动性。那些无法支持这种主动性的设备——只能在故障发生后被动地进行维护——与它所安装的环境格格不入。

即使是最好的内部维护团队,其能力也存在局限性

一支资源充足、经验丰富的维护团队是重要的运营资产。但每个维护团队的能力都是有限的——超出其专业范围的问题、需要供应商介入的问题,或者需要原始设备制造商进行远程或现场干预的问题。

在制造业环境中,达到产能上限会造成不便。生产线会停工。有人会打电话。供应商会在合理的时间范围内做出回应。班组人员会承受这段延误。

在一个全天候运转、所有系统相互依存的自动化配送中心,生产线末端的停机时间不会仅限于包装站,而是会向上游蔓延。为包装机供料的自动移动机器人(AMR)无处存放货物,导致系统积压。对客户的服务级别协议(SLA)承诺将面临严峻考验。

实际上,这意味着设备制造商的服务机构——包括其响应时间、远程故障排除能力以及在周日晚上11点无需花费5,000美元上门服务即可解决故障的能力——都属于可靠性规范的一部分,而非售后考虑因素。一家仅在工作时间运营的服务机构与一家全天候运营的服务机构并不相同。

在评估全天候运营配送中心的末端包装设备时,正确的问题不仅仅是“这台机器有多可靠?”,而是“当它出现故障时会发生什么——以及问题能多快得到解决?”

零部件供应:规格书中无人提及的限制因素

即使服务响应速度很快,如果技术人员到达时没有携带合适的零件,问题也无法解决。零件供应往往是服务等式中容易被忽视的一半——在全天候运营的情况下,它与机器本身的机械质量同样重要。

对于解决方案设计工程师来说,相关的问题并不复杂,但这些问题往往在项目上线后才被提出:制造商是否为其所有已安装的设备(包括旧机器)备有零部件?有多少比例的零部件订单可以当天发货?零部件能否按时送达位于德国、智利或格鲁吉亚的工厂,以确保全天候运营不间断?

对于那些签订了包含违约金条款的服务水平协议 (SLA) 的机构来说,无法承受长达两周的胶片运输组件等待时间。拥有全球分销网络的零部件物流方案并非服务增值项目,而是保障正常运行的关键机制。

这也是为什么对于为多年自动化数据中心部署选择设备的集成商而言,制造商的长期运营和零部件的持续供应至关重要。一家能够为其生产过的每一台机器提供支持的供应商,与一家逐步停止对旧款产品支持的供应商相比,其风险状况截然不同。

实时监控为何会改变可靠性模型

预测性维护依赖于数据。一个围绕主动维护计划构建的全天候运营配送中心,其有效性取决于为其提供的信息——而如果生产线末端的包装设备在设施的数据生态系统中处于盲区,则会破坏整个模式。

实际问题不在于事后发现错误,而在于事发当时就发现错误。

许多设备故障都是间歇性的——它们发生得难以预测,消失得也很快,等到维修人员到达时,已经没有任何可见的痕迹。驻守在机器旁的技师可能要等上几个小时,却始终找不到故障点。第二天早上查看故障日志,虽然显示故障确实发生过,但却无法确定故障发生的具体原因。由于缺乏实时可见性,故障排除只能靠猜测,故障也容易再次发生。

专为工业设备设计的物联网监控平台通过持续传输机器性能数据来解决这个问题——从而可以设置警报,在特定故障发生时发出警报,即使机器仍处于故障状态,技术人员也可以实时做出响应。

在一个有记录的案例中,一条生产线反复出现变频器过载故障,每天发生一到六次。操作员们只是简单地重置机器,而不是向上级汇报。故障发生时,维护人员从未在场。尝试安排技术人员驻守机器也以失败告终。团队需要的不是更多数据,而是故障发生时立即收到通知。在故障发生的瞬间触发的单一、精准的实时警报,使得技术人员能够在机器仍处于故障状态时做出响应。最终,根本原因被确定,问题得到解决,故障也未再复发。 

这种结果——通过一个配置完善的警报,就能解决一个持续存在、代价高昂且看似棘手的停机问题——正是全天候运营中实时监控的实际应用。Lantech 的 LINC®平台 它提供了以下功能:基于事件的通知、实时 OEE 和可用性跟踪、包装配置文件监控,以及在需要远程故障排除时为 Lantech 技术支持团队提供的远程访问。

对于在拥有成熟预测性维护程序的工厂中指定包装设备的解决方案工程师来说,问题不在于远程监控是否有价值,而在于规格书中列出的机器是否具备此功能。

在为全天候数据中心指定方案时,“经过验证”的真正含义是什么?

每家设备制造商都声称其设备可靠。但对于一位为价值 50 万至 150 亿美元的自动化配送中心项目选择设备的解决方案工程师来说,相关的问题则更为具体:这些设备在多大规模、何种环境下经过验证,以及有哪些文档支持?

经过全天候自动化配送中心验证,意味着该机器已在吞吐量需求、集成复杂性和正常运行时间预期相当的设施中运行,并且结果有据可查。这意味着机器在计划维护周期内运行,而不是在计划外故障期间运行。这意味着制造商的服务机构已在实际条件下接受过测试并交付合格。

声称的 98% 正常运行时间值得进行量化分析。在一个每年运行 8,760 小时的工厂中,95% 和 98% 正常运行时间之间的差距为 262 小时——按每小时 15 个托盘计算,这意味着每年将损失近 4,000 个托盘。对于客户受服务级别协议约束的解决方案工程师而言,这种差距并非抽象概念,而是项目风险登记册中的一项重要内容。

投标截止日期前值得询问的规格说明问题:

  • 该机器在类似的自动化环境中是否有可记录的正常运行时间?
  • 是否提供全天候技术支持,包括电话支持、远程故障排除和现场服务?
  • 该设备是否包含具有实时事件报警功能的远程监控平台?
  • 制造商能否快速地向国内和国际市场运送其所有在役机器的零部件?
  • 订单确认时是否提供集成文档(通信包、I/O 规范、AMR 协议兼容性等)?

这些答案比任何规格表都能更精确地定义全天候配送中心的可靠性。

结语

在不同的环境中,可靠性的含义也不同。在制造工厂中,它意味着机器运行良好,维护人员能够及时处理出现的问题。而在全天候自动化配送中心,它意味着机器无需人工干预即可运行,问题在导致停机前就能被发现,制造商能够迅速解决问题,并且零部件能够快速送达。如果为一个需要满足后一种标准的设施选择符合前一种标准的设备,就会造成项目最终会感受到的差距。

  • 生产制造维护是被动的;而全天候数据中心维护则是预测性的——设备需要支持其所安装的型号。
  • 当内部团队的处理能力达到极限时,设备制造商的响应时间就成了实际的停机时间限制因素。
  • 零部件供应——当日发货、国际物流、全面覆盖所有已安装设备——是一种保障正常运行的机制,而不是一项服务附加条件。
  • 基于事件的警报实时监控使维护团队能够在故障发生时立即发现并解决故障,而不是在重启后才进行处理。
  • 对于难以通过常规方法排除的间歇性故障,如果监控平台能够在机器仍处于故障状态时发出警报,则可以更快地解决问题。
  • “已验证”指的是在类似环境下有据可查的性能——正常运行时间声明的价值取决于其背后数据的可靠性。

Lantech 的 SL400AMR 专为满足全自动配送中心的可靠性要求而设计,配备 LINC® 远程监控、7x24x365 全天候技术支持,90% 的订单可当日发货。 请访问 lantech.com/support-service/ 了解 Lantech 的服务和支持能力。

常见问题解答

1. 对于 24/7 全天候运营的配送中心而言,缠绕包装设备的可靠性意味着什么?

在全天候自动化配送中心,可靠性意味着设备无需操作员干预即可持续运行,通过实时性能监控参与设施的预测性维护计划,并由能够远程或现场解决问题而不会长时间延误的制造商提供支持。 一台缠绕包装机以 95% 的正常运行时间运行听起来似乎不错,但在一个每年运行 8,760 小时、每年停机时间约为 438 小时的工厂里,情况就不同了。 — 在根据服务水平协议 (SLA) 承诺运行的自动化数据中心中,这种差距会造成可衡量的成本。

2. 全天候运营的配送中心与制造工厂的维护有何不同?

制造工厂通常采用被动维护模式——问题发生后才进行处理,由熟练的操作人员和专职技术人员在运营班​​次期间待命。而全自动化的配送中心则依靠预测分析来识别和解决设备问题,避免停机,并且通常在夜班时仅需少量人员值守。这种在故障导致生产线停工后才进行被动维护的设备问题,与全天候运营的配送中心所依赖的主动维护模式并不匹配。

3. 为什么零部件的可用性对自动化配送中心环境中的拉伸包装机的可靠性至关重要?

在 24/7 全天候运营且受服务水平协议 (SLA) 约束的情况下,如果技术人员到达时没有携带正确的零件,则无法解决问题。 零部件供应——当日发货、国际物流覆盖,并支持制造商所有已安装产品。 在这种环境下,这是一种保障正常运行的机制,而非锦上添花的服务。与大型零售商或第三方物流公司签订了包含违约赔偿条款合同的设施,无法承受更换部件长达数天的等待。

4. 实时监控如何帮助防止缠绕包装机停机?

实时监控平台持续传输机器性能数据,使维护团队能够配置基于事件的警报,在特定故障发生时触发警报——此时机器仍处于故障状态,技术人员可以做出响应。 在一个有记录的案例中,每天发生 1-6 次的间歇性 VFD 故障,在一次有针对性的实时通知后,技术人员得以在故障发生时诊断出根本原因,从而得到解决。 如果没有实时触发机制,尽管进行了常规的故障排除尝试,故障仍然持续了数周。

5. 系统集成商在为 24/7 全天候数据中心指定拉伸包装机可靠性时,应该考虑哪些因素?

关键评估标准:在可比自动化环境中记录的正常运行时间性能;全天候 (24/7/365) 技术支持,包括远程故障排除;具备国际物流能力的当日零件发货;可与设施预测性维护程序集成的、具有实时事件驱动型警报功能的远程监控平台;以及在订单确认时提供的预置集成文档。这些问题的答案比任何规格表上的正常运行时间声明更能精确定义全天候 (24/7) 配送中心的可靠性。