向互联工厂转型的实用指南。了解开始向工业 4.0 转型的 4 个具体步骤，以及经过 400 多家工厂试用和测试的解决方案。
导言：了解未来工厂的发展方向
工厂 4.0 很可怕。太多的技术、太多的术语、太多的投资……至少许多工业经理是这么认为的。但实际情况却截然不同：向互联工厂的转型可以很简单地开始，不需要一夜之间彻底改变一切。
成功转型的制造商不会试图一次性改变一切。他们分阶段进行，从影响最直接的方面开始：实时了解运营情况。
在本指南中，我们将介绍启动和运行工厂 4.0 的 4 个实用步骤，这些步骤已经过 Hutchinson、Nutriset、Petit Bateau 和 Safran 等制造商的测试和验证。这些公司在数周而非数年内就取得了可衡量的成果。
从第一次革命到第四次工业革命
历史上生产方式的演变
要了解未来的工业，我们首先需要追溯现代制造业的根源。工业的历史可分为四个主要阶段，每个阶段都改变了我们的生产方式。
第一次工业革命（18 世纪末）引入了蒸汽机和机械化。第一批工厂由此诞生，取代了手工作坊。第一次工业革命奠定了现代工业的基石。
第二次工业革命（19 世纪末）带来了电力和流水线。由于福特主义等创新，这是一个大规模生产的时代。第二次革命使大量生产标准化数据成为可能，从而降低了成本，并使新产品的获取更加民主化。
第三次工业革命（20 世纪 70 年代）引入了电子和自动化技术。在第三次革命中，出现了可编程逻辑控制器和首批工业机器人，为提高生产流程的精确度铺平了道路。
第四次工业革命–或称工业 4.0–代表了一场以连接、数据和人工智能为基础的新革命。这个词是在 2011 年德国汉诺威工业博览会上流行起来的。在法国，它也被称为未来工业，尤其得到鼓励生产基地现代化的 “法国关系计划”（Plan France Relance）的支持。
为工业服务的新技术
第四次革命的基础是一系列作为网络运行的技术构件：
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工业物联网：实时反馈数据的联网传感器
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云：存储和处理大量数据
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人工智能：预测分析和自动决策
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数字孪生：设计和优化设备的虚拟复制
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网络安全：数据和联网系统的安全
这些新技术的应用使我们能够从标准化大规模生产转变为大规模定制生产，每件产品都能在不降低效率的情况下满足客户的要求。
第 1 阶段–建立实时可见性
面对管理生产数据的挑战
在大多数工厂中，性能监控仍以 Excel、纸质表格或操作员的记忆为基础。结果如何？在班次结束时输入的数据不完整，往往是近似值。无法对实际问题采取实时行动。几乎所有行业都是如此：农业食品、汽车、航空、卫生等。
OEE（设备综合效率）是衡量设备效率的基准指标。但您仍然需要能够可靠、持续地计算它。没有它，就不可能实现最佳性能。
借助互联技术向自动监测过渡
实现工厂 4.0 的第一步是让不可见变得可见。这意味着要安装能够自动检测机器周期、停机和生产偏差的联网传感器。这看似简单，却能改变一切。
TeepTrak 的机器性能监控解决方案PerfTrak 正是您所需要的：
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即插即用安装，不到一小时即可完成，无需修改机器或组织结构
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通过三种连接模式：PLC 信号 (0-24V)、外部传感器或 OPC UA 协议，可与 100% 的机器（包括最老的机器）兼容
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操作员从工作站直接在平板电脑上对发生的停机进行鉴定
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可从任何设备访问实时仪表板，提供完整的可追溯性
哈钦森获得 15 个 SRT 积分
Hutchinson公司（汽车供应商，道达尔集团）在其生产线上部署了 PerfTrak。其结果是：OEE 提高了 10 到 15 个百分点，操作员也腾出了宝贵的时间，不再需要填写手工文档。这一创新改变了他们的工作方式。
第 2 阶段 – 将工厂联网，实现智能生产
各自为政的组织问题
一旦测量了机器的性能，新的挑战就来了：如何整合这些数据？如何比较不同生产线、团队和生产基地之间的性能？如何快速识别瓶颈？
许多工厂收集数据……但它们仍然各自为政。每台机器、每个车间都各自为政。生产经理花费数小时编制 Excel 电子表格，以了解总体情况。面对全球化和日益激烈的竞争，这种方法已不再可行。
通过统一平台实现数字化转型
工厂 4.0 的基础是数据的智能集中。您的所有机器、所有车间、所有现场都必须将其信息反馈到一个单一的平台，并可实时访问。这就是网络化工厂的原则。
TEEPTRAK 平台以高度的灵活性实现了这一统一的愿景：
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通过单个智能生产界面进行多线和多站点监控
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出现生产偏差或漂移时自动报警
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对停工进行帕累托分析，立即找出造成损失的主要原因，提高竞争力
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根据您的标准自动通过电子邮件发送报告，以便于决策
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界面有 20 种语言，在 30 个国家的 400 多家工厂部署
适用于异构环境的标准工具
正如一家工业集团所解释的那样：“得益于 TeepTrak，我们从一个标准的多站点工具中受益匪浅，它使我们能够在异构环境中以相同的方式监控和分析性能，并显著降低成本。协调统一是实现卓越运营的关键。
第 3 阶段–优化产品和工艺质量
当现实暴露出隐藏的损失时
在许多工厂，质量问题都是在生产线的末端，甚至在交货后才被发现。废品不断累积，非质量成本飙升，团队把时间花在救火上，而不是预防问题。生产时间延长，产品质量下降。
未来的工厂不仅要监控机器，还要在偏差变成缺陷之前对其进行预测。这就是将数据科学应用于制造业。
利用工业 4.0 技术实现控制数字化
TEEPTRAK 为这一阶段提供几种互补解决方案，以不同的形式满足您的需求：
QualTrak– 实时质量监测 ：
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所有质量控制数字化（手动或自动）
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统计和分析不合格品，并查明原因（缺陷来源）
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出现漂移或不合规情况时发出即时警报
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用于趋势分析和预防性维护操作的历史结果记录
ProcessTrak– 整合工业参数 ：
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通过 PLC、LORA 或 OPC UA 自动检索数据
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工艺参数与质量缺陷之间的相关性
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早期检测漂移，以便在故障发生前采取高精确度的措施
PaceTrak：人工任务的创新
工厂 4.0 不仅仅涉及机器。PaceTrak通过识别与标准时间的偏差来跟踪人工任务的执行情况。操作员在自己的工作站上验证其范围内的每个阶段，系统会自动检测延迟并找出原因。这种以人为本的理念至关重要：对团队进行培训并让他们参与其中，效果会截然不同。
第 4 步 – 自动洞察，加速决策
没有分析的数据毫无用处
收集数据固然很好。但是，如果没有人对其进行分析，如果不能触发具体的行动，这些数据就毫无用处。太多公司积累了数 TB 的工业数据……却从未从中提取任何价值。工业灵活性取决于将这些数据转化为决策的能力。
人工智能是工业转型的核心
向 “工厂 4.0 “转型的最后一步是自动进行数据分析，找出问题的根本原因并启动纠正措施。这是向真正智能工厂的自然演进。
TEEPTRAK 集成了一个机器学习平台，该平台能够实现 ：
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处理大量生产数据（大量数据）
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自动识别故障模式
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在故障发生前进行预测，优化维护操作
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根据历史数据提出纠正措施建议
Nutriset 消除隐形微咬伤
Nutriset（婴幼儿营养品专家，医疗保健行业）借助 Teeprak 实现了非常快速的投资回报：“我们能够尽可能多地消除所谓的’刺激物’，即每班次有时会出现 50 或 100 次的 3 至 4 秒微小停顿。这些肉眼看不见的微小停顿对生产率造成了相当大的损失。消除它们对生产时间有直接影响。
为什么向工业 4.0 转型会奏效？
这种循序渐进的方法之所以行之有效，是因为它尊重三项基本原则：
1.从地形入手
成功的 4.0 工厂始于操作员，而非办公室。他们能发现问题，了解机器，并能立即采取行动。TeepTrak 的解决方案在设计时就考虑到了他们的需求：基于平板电脑的简单界面，只需点击几下就能发现差异，并能立即了解其性能。变革管理需要现场团队的支持。
2.快速获得结果
只需不到一个小时的安装时间，几周内就能实现可衡量的投资回报率，让团队立即看到这种方法的价值。这是获得认同和加速部署的最佳途径。创新必须易于获取。
3.逐步进行
没有必要彻底改变一切。从试点开始，衡量收益，然后逐步推广。这种方法可以降低风险，使您能够根据具体情况调整方法。这是成功转型的关键。
向未来工厂转型的具体成果
120 多个工业集团依靠 TeepTrak 实现了向工厂 4.0 的转型：
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分布在 30 个国家的+400 个联网工厂（各种生产基地）
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对大多数客户而言，几周内就能实现投资回报
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生产率最高可提高 30%– 卓越的性能水平
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+某些机器的产量增加 29%（即每年增加收入 1.9 万欧元）
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安装时间不到 1 小时，与 100% 的设备兼容
泰雷兹（Thales）、赛峰集团（Safran）、和记黄埔（Hutchinson）、小帆船（Petit Bateau）、伊梅里斯（Imerys）和 Nutriset等公司都证明了这种渐进方法的有效性。这些公司通过优化生产流程，迎接了全球化的挑战，增强了自身的竞争力。
结论：未来工厂从今天开始
工厂 4.0 并不是一个耗时数年、耗资数百万欧元的项目。它是一项循序渐进的转型，由现场数据驱动，并得到运营团队的支持。
我们提出的 4 个步骤–测量、连接、跟踪质量、自动洞察–构成了一个路线图，经过了数百家制造商的尝试和检验。
第一步往往是最重要的：让不可见的东西变得可见。一旦你的团队实时看到自己的绩效，一切都会改变。问题变成机会。数据变成决策。持续改进成为每天的现实。
“TRS并不能提高性能–当操作员看到实时真相时，他们才能提高性能”。
准备好启动您的 4.0 工厂了吗？
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