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KYZEN:用数据提升清洁技术

三月 08, 2019 | Barry Matties, I-Connect007
KYZEN:用数据提升清洁技术

KYZEN Analyst 系统能够监测溶液的温度和浓度,并且能够按照需要自动对其进行调节,所以该系统成功地引起了电子产品组装行业的注意。最近,我在德国采访了KYZEN公司执行副总裁 Tom Forsythe,他为我介绍了这款工具的最新情况,讲述了KYZEN Analyst 是如何凭借提升性能表现和延长化学品使用寿命等优点逐渐发展成为一种互联网4.0解决方案。

Barry Matties:上一次采访你的时候,我们讨论了KYZEN Analyst和你们的数据服务,当时你们才刚刚发布这款产品。8个月过去了,请给我们讲讲它的最新情况吧。

Tom Forsythe:我们发展得很不错。我先介绍一下背景情况,我们公司多年来一直出售不同自动化程度的控制系统。这些系统非常实用。它们一直默默无闻地躲在角落里,履行它们的责任。回顾我们的技术发展蓝图,我们在实际操作工艺控制方面做得非常好,但系统中存在大量数据实际上是没有被充分利用的。所以我们开始关注数据使用和数据可视化。我们要如何“处理并发送”这些数据给客户甚至是将这些数据可视化?我们要如何才能提供给客户信息而不是一堆原始数据?比如警报、趋势、行程、电子邮件提醒、文本信息等等。

我们这款基于云的KYZEN Analyst 数据服务就是和上述内容有关的服务。Analysts数据服务的核心就在于提供实时信息。除此之外,人们还可以轻松地实时获取历史信息,他们有时候会感叹:“天啊,终端用户要审查我的产品,他们要对去年10月22日下午生产的组件进行抽查。他们希望我们能证明那批产品的清洁数据是符合要求的。”在过去,这就意味着要查阅各种图表和文件,需要几个小时或者几天才能追踪到所需信息。而现在只需要轻轻点击几下鼠标就能获取这些信息。短短几分钟之内就能反馈给审查员他们想要的信息,而工程师可以继续坐在办公桌前完成给终端用户的报告。

整个概念就是基于信息提供。KYZEN是清洁领域的主题专家。我们在清洁领域有很深的造诣,虽然我们对装配技术的其他领域也非常了解,但却比不上我们在清洁领域的专业程度。在KYZEN Analyst 数据服务的仪表盘上就能看出来我们对这个领域有非常深入的了解。虽然有一些刻板印象是不准确的,但有一点却是不可否认的——我们工程师确实热爱数据和表格。KYZEN想要通过提供各种各样随时间绘制的变量将数据使用推升到更高层次,而且这些变量能够用于即刻对比。当你将这种功能和“智能”

警报系统结合在一起的时候,相关负责人员就会收到数字警报并且采取适当的纠正措施,我们已经远远超过了使用红灯警报或是喇叭警报的技术。下一代系统非常强大。

我们在这一过程中发掘了自己都不知道的潜力。我们的KYZEN PCS控制系统在90年代刚推出的时候就是当时的工业4.0。这是如何做到的呢?它们在PLC梯形逻辑中采用大量的读数,然后根据这些数据采取相应措施。这些都是提前编程好的,不属于机器学习的情况,但它属于一种“观察、对比、反应”系统,这正是当今4.0的核心内容。未来,当5.0或是其他工业技术革命出现的时候,机器学习将会变得非常普遍了。还有一个很好的例子是放射技术。如果我拍摄了一百万张X光照片,而且我知道哪些是好的、那些是不好的或者是不确定的,并且把这些信息提供给别人。这样他们就有了一个庞大的信息宝库,他们就可以有把握地说,“我们现在有权获取大量数据组参考信息,所以我知道这张是好的、那张是不好的、这张我们无法确定好坏。”

后续就会发展到这样一种水平。这时候我们就会做同样的事情,也就是告诉他们,“你的KYZEN水洗清洁器需要有10%(的水)或者是12%,而且温度要控制在140 °F。”这些信息会在工艺设计和验证过程中得到证实。我们一直在追踪这些变量,当变量接近极限值的时候,我们就会调节相应的控制工具,一直让条件保持在参数范围内,如果我们无法控制工具,我们就会给相关单位发送警报。这种方式在很多情况下都可以减少工程师和操作员的工作量。KYZEN PCS能够自动添加些许清洁剂,从而节省人力操作的时间,同时也能够通过控制工艺流程来防止系统在以后出现不稳定情况。这种能够避免不稳

定情况出现的方式帮助工程师节省了时间,但它的优点远不止于此。实际情况是,KYZEN PCS和Analyst数据服务在工作的时候可以监控工艺流程,让操作员和工程师不需要再担心工艺问题,从而把他们的精力和智慧应用到其他生产任务上。

特别是对于控制系统而言,当我们努力从独立方法过渡到基于云的集成方法时,我们意识到现有的PLC代码是几十个小数据点。

比如,除非是洗涤泵,否则我们不会添加清洁剂。这是为什么呢?因为洗涤泵就是用来混合清洁剂的位置。新清洁剂的混合非常重要。它比较依赖于最佳实践操作,而不是什么尖端科学。之前的方法会先检查独立工具是否始终处于开启状态。因为泵的开关状态是不被记录的。只是检查一下它的开启状态,然后打开泵放进去一些产品。但现在我们会记录泵的开关状态,所以我们知道它在何时处于关闭状态,或者是在何时又恢复启动状态。这只是KYZEN PCS在90年代使用的综合方法之一。这种工具当时会完成大量的决策和分析工作,但一切工作都是默默在角落里完成的。

作为工程师,我们和客户一直在思考这些问题。我们在KYZEN Analyst数据服务工具上所做的工作就是将数据可视化并且提供获取这些数据的方式,之后通过提高实时分析数据的能力,我们为这个系统的操作员提供大量的信息和经验。因为你掌握的信息越多,就越容易完成故障排查。就像夏洛克·福尔摩斯——他能同时观察事情的五个方面,这五个方面必然会在某一处交汇。

Matties:自从我上次采访你以后,你们给很多客户安装了这个系统是吗?

Forsythe:没错,安装了很多。大家对这个系统的反响很不错。它们安装起来非常容易。在用户端的硬盘占用空间非常小,而且支持远程故障排查。所以当客户接到问题警报的时候,只要获得了用户同意,我们就能接到同样的警报。在客户准许的情况下,我们可以查看他们的数据,告诉他们问题出现在了哪里。

Matties:你们成为了他们分析流程的延伸阶段。

Forsythe:这种延伸甚至跨越了大洋的阻隔。这是另一层服务与支持,与KYZEN想要提供给客户的价值等式非常一致。

Matties:我之前在德国这边和你们Factronix的代表交谈过。他说他们其中一家客户也在这里参展,而且他们延长了工艺化学品的寿命,因为他们的维护操作有所改善。

Forsythe:是的。和其他事情是一个道理,就像我们的家长会告诉我们,“如果你好好照料一个物品,它的使用寿命就会延长。”对于沙发、汽车、鞋等等都是如此。

Matties:还有你的工艺化学品。

Forsythe:还有你的清洁系统!如果你让系统在适当的参数范围内运行,再加上些许人为调整,那么系统就永远不会偏离理想水平,它只会运行得越来越顺利。这对于我们从事制造业的人而言是符合逻辑

的,因为我们知道所有制造工艺都是有变量存在的;一点点偏移。但理论上来看,这些变量会相互抵消,而我们处于一种中间的状态。当每种变量都朝着一个方向偏移的时候,我们就失衡了,对吧?所以这是我们最不希望出现的事情。KYZEN PCS和Analyst数据服务所做的就是减少变量,也就是减少清洁工艺过程中产生的参数偏移。现在,人们再也不需要每天进行一两次检查并且进行大幅度调整,这些系统可以持续检查变量的状态。尽可能地保持运行稳定。

Matties: 再也不需要人为干预了。

Forsythe:没错。系统会在必要时一次性添加几mil或几盎司的材料。我们不仅没有增加整个工艺的变量,还减少了这些变量,在理想世界中人们希望所有事情的变量都是零,但我们也知道这种情况是不存在的。但我们要怎样朝着这个方向努力呢?我们的解决方案就是减少清洁变量。这种方式可以让系统每分每秒都能表现出更好的性能,也正因为如此,所以材料的寿命更长、价值更高。值得记住的是,导致产品寿命过短的最常见原因就是忘记补充材料导致运行环境没能达到参数底限。

Matties: 这种方式最终也会影响到终端产品。

Forsythe:是的。终端用户所使用的产品具有更高的质量。

Matties: 所以当你开始查看数据使用的时候,它不仅仅是数据,更是自动化的数据。

Forsythe:我们来回顾一下我们是如何走到今天这一步的。最开始,电子领域用CFC清洁。但是科学界发出警告的时候,CFC就被禁止使用了。第一个可供选择的技术叫做半水洗技术;基本上是指用溶剂

清洁再用水冲洗。这种工艺继续在部分市场上使用,但仅仅过了几年之后,工艺就变成了全部水洗,本地用户将浓缩产品与水混合,这种方式成了全世界的首选技术。

KYZEN在这些技术转换过程中扮演着领导者的角色,就在水性产品刚流行起来不久之后,我们的客户就要求将浓缩物转化成可用清洁材料的过程变成自动化流程。这就是KYZEN PCS在90年代发明出来的原因。我们已经讨论过它的内部工作原理,多年来这个系统不断得到提升并且一直保持着独立单元的状态,多数情况下应用于线内传送式清洁系统。在过去10年中,对清洁流程需求较少的装配厂逐渐接受系统监测自动化的概念。这类系统动态程度不高,对自动化控制的要求也不高。市场上很多像KYZEN PCS这样的监测系统都是独立隔离式单元。

当KYZEN决定做出革新、为客户提升数据体验的时候,我们首先从成批用户开始。这是一项新的技术发展,批次系统要求是一个很好的起点,KYZEN Analyst就是因此而诞生。这项技术的市场接受度广泛且反响热烈,我们立刻着手将同样的数据体验加入最新一代的KYZEN PCS中,于是KYZEN 数据服务应运而生。我刚才提到过,线内清洁工艺的参数和读数数量都是以几十为单位来计量,这就意味着技术必须要有巨大的进步。为了满足这一点,KYZEN现在组建了一个软件开发团队专门负责维护和开发这类产品。这对于一家清洁材料公司而言是非常强的业务能力。

所以长话短说,我们系统的自动化程度和我们用于监测成功操作的清洁系统的自动化程度一致。

Matties:生产线上的操作员甚至都不需要考虑这方面的内容。这是非常棒的一点。

Forsythe: 是的!这种方法可以减少操作员和工程师的工作量,我们一直重视这方面的发展,从而为客户提供更多价值。例如,我们的一个小创新项目就是在盛放清洁材料的桶上放置“水平指示灯塔”。当所剩材料较少的时候,桶上的红灯就会亮起。虽然这种技术在如今看来非常普通,但我们现在将提醒方式设置成了发送邮件或信息:“嘿,你的材料剩余量不多了。该换上一个新的材料桶了。” 避免材料突然用尽、杜绝关停生产线的潜在可能,虽然这只是解决方案的一小步,却也是很容易做到的一步。通过提供涵盖大大小小方案的综合解决方案,我们能够帮助实现生产线无间断生产,让操作员和工程师把精力放在其他并未实现高度自动化的生产线操作上。

我们通过减少工艺流程的变量来实现这一点,这种方式基本上对所有人都是有利的。我们还减少了客户需要追踪的信息数量,因为我们只会在出现异常的时候才会给他们发送警报。我们还实现了自动分配,所以大幅减少、甚至消除了操作员接触清洁材料和清洁机器内部的可能。

这些清洁系统,尤其是大型清洁系统,它们的水槽非常大、温度也非常高。打开小桶的桶盖当然容易,但是打开机器的背面可就非常困难了,甚至需要关停生产线才能完成这一工作。如果我们能够在不影响操作员或生产线操作的情况下实现自动添加清洁剂,这对所有人而言都是有利的。所以我们才会认为这类技术的采用情况非常好。

Matties:非常有价值含量。

Forsythe:的确如此。我们对如今的工厂环境有多少了解?现在和2、30年前可不一样了,工厂车间的工作人员同时处理多项任务的能力要不断增强,虽然任务量加大了,但工作人员数量却减少了。他们已经非常努力的在工作了,生产效率也更高了。KYZEN PCS和Analyst 数据服务都有助于生产力的提高。这些系统可以避免所有警报响起并且关停正常生产操作的情况,实现生产线自动化、让智慧型人才专心去完成其他增值工作。

Matties:祝贺你们!你们真的很了不起。

Forsythe:谢谢。这个团队为我们做出了很多贡献。

Matties:你还有其他内容想和我们分享吗?

Forsythe:我们现在很兴奋。我们还在不断发展,新的挑战不断涌现,产品的功能也更加丰富。这就是软件的魅力所在,当客户问我们“这个怎么样?”的时候,我们可以回答说“我们可以考虑看看。”你可以得到反馈,你也会一直在探寻新事物的可能。也许在未来几个月或者几年当中,这类新事物的涌现将成为一种持续趋势。我们把它看作是一种长期的过程。我们在员工和业务能力上投资,从而铺设眼前的道路。

Matties:真棒!再次向你们表示祝贺!

Forsythe:谢谢。

标签:
#制造工艺与管理  #清洗  #可靠性 


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