MTConnect监控系统已被证明是一块走向采用数据驱动制造理念的关键踏脚石。它使厂里可以把其决策建立在可靠的数据以及向生产管理层所揭示的基本信息上。目前，有一家制造公司成功实施了一套机器监控系统。

图1：厂里的十台像大隈LT2000 EX这样的车床，是第一批被连接到监控系统的机器。由于符合MTConnect互操作性标准，此连接很简便

把整体设备效率OEE牢记在心

车间的首要目标：提高“整体设备效率”(OEE)。OEE是衡量制造过程优劣的标准。计算OEE的最常用的方法是倍增机器的可用性、绩效和质量，这三个因素的每一个代表一个总的理想或最佳水平的百分比。目前，该公司只能计算可用性。但这是一个很好的开始，因为不久前，它的管理层觉得该厂的利用率低于应有水平。

自2014年9月来自Memex Automation的MTConnect机器监控系统到位以来，厂内的利用率就达到了65%以上，而刚安装该系统时这个数是53%。计划已制定，要把利用率提高到70%。最终的目标是达到85%的利用率，那是公认的世界级制造企业的水平。

当然，厂里还要衡量和改进其绩效和质量等级。然而，一年前，提高利用率最优先，并且，在当时，管理层还没有可靠的方法做这种计算。而这正是MTConnect进入故事的时候。

在2014年初，公司拥有超过60台数控机床。虽然公司一直奉行积极稳定的新产品开发政策，并保持充足的产能，但是推出新产品并始终准时供货并不是管理层为确保该公司走在正确轨道上而寻求的唯一安慰。公司所缺少的，是工厂的能见度和充足的生产力标准。

衡量(和改进)机床利用率成为管理层关注的焦点。这一个度量将有助于确保公司只在需要时添置机器，而且添置的是正确的机器。公司的第一个反应是要创建一个制造工程的新职位，主要负责提高利用率。这一职位在2014年初得到填补。

厂里需要有监视其车间的能力，这事很快就明确了。最初，收集加工活动的数据用的是老掉牙的办法，用剪贴板和秒表。充其量，这一步只能得到一个快照：哪台机器忙着，哪台机器闲着，当然这有助于确定一个真正的使用率差距(图2)。但是，这种努力是不可持续的，也没有时间来消化数据，找到改进的方法。

有趣的是，厂里主管注意到，居然在车间里有人带着剪贴板时，在整个机器的正常运行时间就生产了一个凸缘。以前对加工领域并没有给予这种关注。操作工对于他们的工作受到重视的信息，响应是积极的。监视正常运行时间并自动显示结果的方法，这势头看起来应该保持下去。

然而，寻找和实施一个系统面临大难度：在厂里那么多种类型和品牌的机床，几乎没有共享其可报告数据的可以被收集的公共格式。然而，厂里正在寻找一种可能的解决办法。

找到路

在几周之内，那位新来的制造工程师偶然在贸易杂志的文章中读到MTConnect，是有关在肯塔基州佛罗伦萨的马扎克公司安装的一种机器监控系统。他立刻发现了该机器制造商和他厂里情况很相似，于是他立即联系文章里提到的马扎克公司的MTConnect专家Neil Desrosiers。巧的是Desrosiers先生在收到他信息当天就在工程师所在厂附近的技术中心。他立刻安排见面。

Desrosiers先生向工程师介绍了MTConnect，并指出它为什么是实现一个车间监控系统的一个切入口。他还建议去参加几周后就要召开的MTConnect会议。

出席2014年4月的会议是一个关键的事件。它给了该厂对MTConnect一个基本理解，即它是一个旨在促进设备和应用软件之间的互操作性一种开源的、免版税的标准。MTConnect通过建立器件、设备和系统之间“即插即播式”互联通信的一个开放的、可扩展的渠道，允许各个来源交流和了解彼此的数据。

公司在会议上收到的最好的建议，是从小型开始，但做好增长的准备。当厂里选择一种机器监控系统时，它选择了10台机器，它们不难连接到系统，因为已符合MTConnect标准。

但即使是从小开始也有成有败。厂里做的第一件事就是安装一个大型的、平面屏幕的显示面板，显示被监控设备当前活动的仪表盘。这一步立刻就产生一个机器利用率的上扬，就像剪贴板的效果，但这次是令人惊讶的、实质性的跳跃——20%以上。这个水平后来退下来一些，但很明显，只要把信息以非常容易看到的方式展示出来，就会在利用率方面产生积极的影响。

但也不必高兴得太早。例如，该系统运行后没多久，一些被监控的机器被莫名其妙地踢出网络。而其原因竟然是由于IT部门安装在公司网络上的Web过滤器升级。此次升级改变某些机器的网络地址，使监控软件无法识别它们。这教训告诉我们，要让IT部门始终掌握有关信息，比如某些技术问题和要求。正确的地址，很快就恢复了。

图2：Memex Automation 公司出品的MERLIN系统收集和分析由数控机床生成的数据，并将结果转化成报告，帮助管理者做出车间活动的决策。持续改进部的经理使用此事件图表，把它当作在每台机器上所发生事情的“一分钟一次”的快照

启动成功

下面是公司让此机器监控系统首战告捷所采取的步骤，以及每一步所学到的主要经验教训。

先干容易干的。2014年初，在到位的所有机器中，确定32台为优先监控对象。其中，10台大隈车床有安装MTConnect兼容数据报表的选项(图1)。该厂与大隈公司的美国总部设在北卡罗来纳州夏洛特的当地经销商合作，准备对这些机器进行监控。这涉及到购买和给每台机器安装适当的“MTConnect媒介”(一种软件实用程序，能格式化数据，以便可以在基于Web的网络上共享)。由于机器已经通过以太网电缆挂在厂里的网络上进行DNC文件传输，没有必要建新的线路。这个步骤是在2014年4月底5月初完成的。

要亮。厂里评估了几个机器监控系统，看中了两套有“光”的版本，侧重于厂有车间能见度的基本监控。从本质上讲，这两个版本都有简单的仪表盘，分别显示每台被连接设备的状态和可用性以及所有被监控的机器合为一组的整体状态和可用性。两套系统都能提供详细的分析报告。

首先试用TechSolve的ShopViz中免费使用的版本MiniViz。用这种机器监控软件工作，有助于制造工程师和车间主管熟悉数据库的建设和报告需求的评估。然而，TechSolve公司的这种监控系统的授权版本，仅作为一个基于云的应用程序，这一步该厂当时还不具备条件。

这家厂还一直在探索是否用Memex公司的MERLIN Lite来做这一阶段的实施。这个应用程序是该供应商的“制造执行实时精益信息网络”的一个子集，是一套完整的制造执行系统和通信平台。这个Lite(精简)版的功能主要包括从机床收集、存储和整理数据，并制备出可视化的显示内容和详细的报告。就像汽车仪表盘上的仪表，其显示的机器实时利用率一目了然。这种软件的定价结构开出的启动成本对工厂管理层也很有吸引力。2014年7月开始改用此软件。

IT部门创建了一个本地服务器来托管软件，可以被远程下载。需要的就是打几个电话和开GO-TO-Meeting网络会，建立数据库并加载一些初始报告功能。采取这一步骤是在2014年8月。

分享好处。随着监控系统到位，软件运行，厂里也就显示什么信息作了选择。不同的利益相关者对这一信息作出反应的最好方式，也必须在这一点上确定。目前，在平板屏幕上可以显示实时利用率仪表板，作为OEE的一个组件，或者是分割画面，包括带有所有机器报告其实时状态的车间布局。

寻找模式。这家厂对MERLIN网络进行编程后，每日会把报告电邮给生产经理，由他汇总所有被监测机器的机加工时间。审查这些报告时明显发现了一种模式，是出现大量的可选程序制动器。这些可选制动器给了操作工机会在周期之间清除切屑、检查尺寸、检查刀片等。然而，这量显得太大。新的思路是，减少可选制动器次数，只更有效地使用那些不能避免的制动器，将显著提高机器的可用性。

图3：代表着机器绩效记录的数据库可以对不应发生的停机原因进行分析。管理者能确定哪些地方可以减少或消除停机时间。

规划增长

在最初10台车床被列入监控系统后，该制造工程师给管理层做了一个案例，开始于2014年11月并至少一直到2015年底，每个月再添加一个或两台机器。这是可能的，因为厂老板已同意每月拨款资助扩大机器监控网络。

第一批被追加连接的机器是与原来那10台一组在同一个单元格里的一对车床。下一批准备列入的两台机器没有MTConnect兼容控制器，因此需要安装适配器，把由CNC生成的本机格式的数据转换成MTConnect格式。

该公司目前正在筹划其下一步工作，计算OEE。这将需要更多的操作工互动，以补足机器监控软件自动收集的数据。此数据是为了完成OEE方程的、必须由操作者输入的包括有关绩效和质量的信息。绩效和质量所归入的生产数据类别不一定是来自机床的(图3)。

厂里正在考虑的一种选择，是在每个工作站安装触摸屏平板电脑，以方便数据录入。此选项由MERLIN Operator Portal(操作工门户)支持，它提供菜单驱动式的输入屏幕，就信息问题提示操作工。该门户网站也将使操作工能输入数据，以配合公司的企业资源规划系统。

更好的决策

公司成功的精华之一，是在6个月内利用率提高了22%，其主要原因就是把利用率的数据可视化，让车间和管理层对此一目了然。对于已经实施了机器监控系统的许多厂来说，这些结果其实就是“唾手可得的桃子”，只要监控系统到位，这只是举手之劳。而要再进入一个新的水平，则需要更多的有针对性的努力，使车间不断提高，诚然，这些努力将更加艰苦。