1 這是一個(gè)高度競爭的市場(chǎng)

因?yàn)橄M(fèi)品包裝有無數(shù)的生產(chǎn)與經(jīng)銷者存在于市場(chǎng)，如圖1所示列舉了CPG市場(chǎng)的競爭趨勢(shì)。消費(fèi)品領(lǐng)域龐大，因此玩家眾多，而競爭導(dǎo)致利潤的低下。就全球范圍而言，過去百年時(shí)間里，該領(lǐng)域已經(jīng)經(jīng)過了許多輪的并購，這些企業(yè)并購行為都是為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)的規(guī)模效應(yīng)，來降低成本，例如大規(guī)模的材料采購進(jìn)而降低成本、削減多余的資產(chǎn)、人員支出等等。

生產(chǎn)企業(yè)的盈利能力在一輪又一輪的競爭中被不斷削減，因此，必須拿出足夠高的良品率才能贏得競爭。對(duì)于巨大的消費(fèi)品出貨量而言，0.1%的良品率差異都會(huì)成為競爭的勝負(fù)手，也成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)。

市場(chǎng)渠道正在發(fā)生變化，電商、直播帶貨已經(jīng)顛覆了人們印象中的先生產(chǎn)、再銷售模式；而是變?yōu)橄蠕N售、再生產(chǎn)的方式，還要快速交付，人們對(duì)于隔天到貨甚至都缺乏耐心，最好就像在樓下超市一樣的便捷。

個(gè)性化的產(chǎn)品、更多的產(chǎn)品品種和種類——這些都使得消費(fèi)品包裝市場(chǎng)變得極具挑戰(zhàn)，因?yàn)?，開機(jī)浪費(fèi)/批量會(huì)帶來不良品率的大幅上升，成本與交付能力也會(huì)受到損害。

而這種高強(qiáng)度的競爭，被人們口中一個(gè)“卷”所代替——如何在“內(nèi)卷”時(shí)代的競爭中勝出，對(duì)于每個(gè)企業(yè)來說都是一個(gè)難題。

回到問題的本源，對(duì)于消費(fèi)品的生產(chǎn)企業(yè)而言，OEE（設(shè)備綜合效率）、TCO（總持有成本）、TPM（全面生產(chǎn)管理）是三個(gè)核心的量化指標(biāo)，一切生產(chǎn)運(yùn)營必須圍繞這些工廠運(yùn)行指標(biāo)來展開。

2 OEE——關(guān)鍵的設(shè)備衡量指標(biāo)

OEE設(shè)備綜合效率是消費(fèi)品生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)鍵指標(biāo)，并且它是一個(gè)與消費(fèi)品包裝設(shè)備制造商的產(chǎn)品緊密相關(guān)的指標(biāo)。由圖2可以看到，在精益生產(chǎn)中，OEE被拆分為設(shè)備的六大浪費(fèi)。

OEE的計(jì)算，由設(shè)備的可用性（A）、性能（P）和質(zhì)量（Q）三個(gè)指標(biāo)構(gòu)成。而這三個(gè)又對(duì)應(yīng)了精益生產(chǎn)視角的設(shè)備六大浪費(fèi)，即，設(shè)備故障、設(shè)置與調(diào)整影響了可用性(A)；怠速和臨時(shí)停機(jī)、減速影響了設(shè)備的性能(P)；而過程中良品損失以及開機(jī)浪費(fèi)影響了質(zhì)量（Q）。

而今天我們所談及的自動(dòng)化、信息化、智能化就是要圍繞設(shè)備的六大浪費(fèi)而展開工作，以提高OEE。

3 改善OEE的幾個(gè)方向

貝加萊在CPG設(shè)備領(lǐng)域具有悠久的歷史和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，有眾多的產(chǎn)品、技術(shù)和方案為CPG領(lǐng)域而設(shè)計(jì)。其中，有幾個(gè)大的視角可以看到貝加萊的設(shè)計(jì)精妙之處。

（1）PackML &mappOEE計(jì)算

“能觀能控”，要改善OEE就需要首先能夠監(jiān)測(cè)OEE。 對(duì)于包裝類設(shè)備而言，PackML提供了一個(gè)非常好的設(shè)計(jì)架構(gòu)。它提供了機(jī)器的狀態(tài)模型、統(tǒng)一HMI界面、統(tǒng)一的信息交互的標(biāo)簽。圖3是PackML設(shè)計(jì)的統(tǒng)一界面，在這個(gè)界面上，機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)的切換，對(duì)應(yīng)的是時(shí)間的計(jì)算。PackML的信息交互標(biāo)簽，包括上行數(shù)據(jù)里的品質(zhì)、機(jī)器的狀態(tài)，這些有決定了品質(zhì)Q和性能P相關(guān)的參數(shù)。因此，PackML的信息交互規(guī)約，讓機(jī)器可以為生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供計(jì)算OEE相關(guān)的數(shù)據(jù)，如圖3所示。

在貝加萊，mappOEE模塊遵循PackML的狀態(tài)切換邏輯及計(jì)時(shí)、品質(zhì)參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)（速度、加速度等），可以用于計(jì)算設(shè)備的OEE，并提供給生產(chǎn)管理系統(tǒng)作為顯示。

PackML不僅僅包裝類設(shè)備的通信規(guī)約，并且它還提供了設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)的參考架構(gòu)、提供了統(tǒng)一的HMI交互界面設(shè)計(jì)、狀態(tài)邏輯切換以協(xié)作機(jī)器之間的運(yùn)行。貝加萊是PackML規(guī)約的機(jī)器推動(dòng)者。

（2）功能安全與OEE的關(guān)系

在機(jī)器設(shè)計(jì)中，功能安全是關(guān)乎人身生命的關(guān)鍵保障技術(shù)，安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想在于“如何在安全與效率間尋求平衡”——人們往往將這兩者對(duì)立。但是，基于安全設(shè)計(jì)如SafeMOTION里的SLS、STO等，讓人們?cè)诎踩c效率(OEE)之間尋得平衡。例如：

? SLS——安全速度限制

由于人進(jìn)入工作區(qū)域而產(chǎn)生的停機(jī)，會(huì)造成OEE的下降，以及制品的損耗。但是，人員安全的確是一個(gè)必須被考慮的問題。SLS提供了一個(gè)解決方案，因?yàn)檩^高的速度是安全的主要原因，例如：10m/S的速度，如果降低到0.5m/S，那么它將不會(huì)對(duì)人造成物理上的傷害。如圖5所 示，當(dāng)然貝加萊的SafeMOTION不僅于SLS，還包括SS1、 SS2、SOS、SMS、SDI、SLP等安全功能；

? STO——安全扭矩切出

對(duì)于進(jìn)入有裁切刀的動(dòng)作區(qū)域，必須確保扭矩切出，機(jī)器處于停機(jī)狀態(tài)，但卻不會(huì)丟失當(dāng)前工作位置。當(dāng)人離開這個(gè)區(qū)域的時(shí)候，機(jī)器可以恢復(fù)繼續(xù)生產(chǎn)，不會(huì)因?yàn)橥C(jī)(Turn off)而帶來制品的損失。

貝加萊提供了完整的功能安全功能，甚至擴(kuò)展到SLS@TCP，即機(jī)器人的末端工作點(diǎn)的安全，這意味著安全速度限制還會(huì)與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)庫間建立協(xié)作，確保機(jī)器人不會(huì)對(duì)人的安全造成傷害。

（3）預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)與OEE的改善

在六大浪費(fèi)里，設(shè)備的非故障宕機(jī)需要被改善，而這些可以通過預(yù)測(cè)性維護(hù)來解決。預(yù)測(cè)性維護(hù)可以降低設(shè)備的非計(jì)劃宕機(jī)，可以確保設(shè)備的高OEE運(yùn)行。

如圖6所示，M.Doctor是基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法在進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)的判斷工作，借助于振動(dòng)、溫度等感測(cè)技術(shù)，以及信號(hào)處理分析模塊，再到管理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與學(xué)習(xí)，從而獲得持續(xù)的預(yù)測(cè)能力。它可以提供手機(jī)端的報(bào)警服務(wù)，這些都被集成在M.Doctor內(nèi)部，基于mappData等功能，它提供數(shù)據(jù)報(bào)警、查詢、報(bào)表、推送等能力，以提供維護(hù)人員在工作中的各種便利，讓機(jī)器的OEE得到有效的保障。

（4）自適應(yīng)制造

CPG生產(chǎn)的前道往往是由具有標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的成型設(shè)備來完成，例如飲料都是由灌裝機(jī)統(tǒng)一灌裝，制藥中的制劑

（采用壓片機(jī)的片劑、膠囊制劑、液體制劑、丸劑、氣霧劑）、食品包裝的VFFS/HFFS都是形成包裝容器的成型及定量給料。而后道的二次、三次包裝設(shè)備間會(huì)有很多機(jī)械輸送、人工搬運(yùn)、或者專用的理片、排隊(duì)、分揀機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的重組，以達(dá)到整體的連續(xù)性生產(chǎn)——在精益中，被稱為連續(xù)流、單件流。

但是，這些機(jī)械輸送線有諸多的問題，包括以下幾個(gè)方面：

（1）負(fù)載均衡問題：考慮到各個(gè)加工站間的節(jié)拍差異，而機(jī)械輸送的剛性決定它只能讓系統(tǒng)按照最慢的工站節(jié)拍來生產(chǎn)。

（2）工裝夾具的切換：例如輸送瓶子的螺桿會(huì)隨著瓶子變化進(jìn)行更換，那么就會(huì)產(chǎn)生停機(jī)等待，以及啟動(dòng)時(shí)的開機(jī)浪費(fèi)。

（3）機(jī)械磨損：由于機(jī)械磨損會(huì)帶來精度的損耗，而這種磨損具有不確定性，需要經(jīng)常性的停機(jī)維護(hù)或預(yù)防性維護(hù)參與。

（4）容錯(cuò)設(shè)計(jì)：考慮到產(chǎn)品的缺陷檢測(cè)，如何讓不良品離開產(chǎn)線，這需要專門的設(shè)計(jì)，而這會(huì)導(dǎo)致不必要的停機(jī)或人工干預(yù)，如果是在具有潔凈環(huán)境需求的食品或制藥包裝場(chǎng)景中，這也會(huì)造成不必要的停機(jī)……。

以上這些問題，都會(huì)造成產(chǎn)線的OEE受到影響，而貝加萊在2018年推出了SuperTrak、ACOPOStrak、ACOPOS6D等磁懸浮輸送系統(tǒng)，并結(jié)合機(jī)器視覺、機(jī)器中心的機(jī)器人（MCR）和在CPG包裝設(shè)備領(lǐng)域的開發(fā)優(yōu)勢(shì)，打造出了“自適應(yīng)制造”體系。

自適應(yīng)制造是為了應(yīng)對(duì)“變化”的CPG產(chǎn)業(yè)需求，它借助于柔性輸送技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)線效率，通過以下幾個(gè)方式來改善產(chǎn)線的OEE：

（1）節(jié)拍生成器，均衡產(chǎn)線負(fù)載：在生產(chǎn)中，通過動(dòng)子的速度、加速度、間距的變化，在各個(gè)工站間形成等間距、位置匹配工站加工中心的隊(duì)列。這個(gè)隊(duì)列可以根據(jù)前后道速度、產(chǎn)品規(guī)格等的變化，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的均衡，不產(chǎn)生堆積、等待，形成連續(xù)、高效的制品流動(dòng)。

（2）降低工裝夾具更換的損耗：預(yù)裝的夾具可以直接進(jìn)入生產(chǎn)單元，加入新的生產(chǎn)任務(wù)之中。而另一個(gè)場(chǎng)景就是產(chǎn)品被兩個(gè)動(dòng)子夾住——?jiǎng)幼拥拈g距可以根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格而變化，無需額外的螺桿更換或夾具修改即可，這就會(huì)使得OEE可維持在高水準(zhǔn)。

（3）由于磁懸浮簡化了機(jī)械系統(tǒng)：避免了機(jī)械磨損和所需維修所帶來的停機(jī)損耗，同樣帶來OEE的穩(wěn)定。

（4）開放的軌道提升容錯(cuò)：不良品可以離開產(chǎn)線，并且包裝隊(duì)列由于這個(gè)離開造成的缺失可以被動(dòng)子自己的“智能重組”而代替，降低人工干預(yù)，提升OEE。

事實(shí)上，自適應(yīng)制造不僅能提供這些生產(chǎn)中的OEE保障，結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)、OPCUA通信規(guī)約、機(jī)器視覺、機(jī)  器人等，構(gòu)建出一個(gè)快速應(yīng)對(duì)變化、并且具有“持續(xù)改善”功能的生產(chǎn)系統(tǒng)，以提升生產(chǎn)的持續(xù)OEE改善能力。

?驅(qū)動(dòng)器體積小型化，L8驅(qū)動(dòng)器對(duì)比世界品牌安裝空間減少30%以上；L8驅(qū)動(dòng)器對(duì)比市場(chǎng)上國內(nèi)同行節(jié)省20%空間；L8驅(qū)動(dòng)器采用先進(jìn)的熱設(shè)計(jì)和最新一代三菱模塊，可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器之間緊貼安裝；

?電機(jī)更小尺寸，電機(jī)長度相對(duì)以往型號(hào)縮短了23%，實(shí)現(xiàn)更高的功率密度，適合對(duì)安裝空間要求較高的場(chǎng)合，助力設(shè)備輕量化及小型化。

（7）安裝調(diào)試更易用

? 靈活易用的伺服調(diào)試軟件Motion Studio

向?qū)诫姍C(jī)參數(shù)配置，擺脫繁瑣的電機(jī)適配過程，提升操作效率；

?全新的示波器模塊，新增數(shù)字通道、游標(biāo)、波形重疊等功能，數(shù)據(jù)獲取更加直觀；

?豐富的輔助調(diào)試工具，包括慣量識(shí)別、機(jī)械分析、一鍵自整定、PR功能等，簡化調(diào)試過程。

（8）三檔慣量更匹配

? 低、中、高慣量電機(jī)齊全

ACM3系列具備低、中、高慣量電機(jī)，客戶選型方便，可廣泛適用于電子半導(dǎo)體、機(jī)器人、精密機(jī)床、激光、光伏、鋰電等行業(yè)；

? 靈活多樣的電機(jī)出線類型

電機(jī)提供兩種配線類型：前向出線(Q型)及后向出線(R型)配線，根據(jù)具體應(yīng)用工況，配線組合可實(shí)現(xiàn)前向出線、后向出線及交叉型出線三種走線方式。同時(shí)，可提供0.3米“AMP-直插”導(dǎo)線可選配件方案，為客戶的應(yīng)用及兼容性互換提供解決方案。

L8系列高端型交流伺服系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、3C電子、精密機(jī)床、激光、光伏、鋰電等行業(yè)。

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