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1 這是一個高度競爭的市場

因為消費品包裝有無數(shù)的生產(chǎn)與經(jīng)銷者存在于市場，如圖1所示列舉了CPG市場的競爭趨勢。消費品領(lǐng)域龐大，因此玩家眾多，而競爭導致利潤的低下。就全球范圍而言，過去百年時間里，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現(xiàn)企業(yè)的規(guī)模效應，來降低成本，例如大規(guī)模的材料采購進而降低成本、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。對于巨大的消費品出貨量而言，0.1%的良品率差異都會成為競爭的勝負手，也成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵指標。

市場渠道正在發(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。

個性化的產(chǎn)品、更多的產(chǎn)品品種和種類——這些都使得消費品包裝市場變得極具挑戰(zhàn)，因為，開機浪費/批量會帶來不良品率的大幅上升，成本與交付能力也會受到損害。

而這種高強度的競爭，被人們口中一個“卷”所代替——如何在“內(nèi)卷”時代的競爭中勝出，對于每個企業(yè)來說都是一個難題。

回到問題的本源，對于消費品的生產(chǎn)企業(yè)而言，OEE（設備綜合效率）、TCO（總持有成本）、TPM（全面生產(chǎn)管理）是三個核心的量化指標，一切生產(chǎn)運營必須圍繞這些工廠運行指標來展開。

2 OEE——關(guān)鍵的設備衡量指標

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

OEE的計算，由設備的可用性（A）、性能（P）和質(zhì)量（Q）三個指標構(gòu)成。而這三個又對應了精益生產(chǎn)視角的設備六大浪費，即，設備故障、設置與調(diào)整影響了可用性(A)；怠速和臨時停機、減速影響了設備的性能(P)；而過程中良品損失以及開機浪費影響了質(zhì)量（Q）。

而今天我們所談及的自動化、信息化、智能化就是要圍繞設備的六大浪費而展開工作，以提高OEE。

3 改善OEE的幾個方向

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

（1）PackML &mappOEE計算

“能觀能控”，要改善OEE就需要首先能夠監(jiān)測OEE。對于包裝類設備而言，PackML提供了一個非常好的設計架構(gòu)。它提供了機器的狀態(tài)模型、統(tǒng)一HMI界面、統(tǒng)一的信息交互的標簽。圖3是PackML設計的統(tǒng)一界面，在這個界面上，機器運行狀態(tài)的切換，對應的是時間的計算。PackML的信息交互標簽，包括上行數(shù)據(jù)里的品質(zhì)、機器的狀態(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，讓機器可以為生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供計算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)切換邏輯及計時、品質(zhì)參數(shù)、運行狀態(tài)（速度、加速度等），可以用于計算設備的OEE，并提供給生產(chǎn)管理系統(tǒng)作為顯示。

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

（2）功能安全與OEE的關(guān)系

在機器設計中，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)的設計思想在于“如何在安全與效率間尋求平衡”——人們往往將這兩者對立。但是，基于安全設計如SafeMOTION里的SLS、STO等，讓人們在安全與效率(OEE)之間尋得平衡。例如：

? SLS——安全速度限制

由于人進入工作區(qū)域而產(chǎn)生的停機，會造成OEE的下降，以及制品的損耗。但是，人員安全的確是一個必須被考慮的問題。SLS提供了一個解決方案，因為較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，那么它將不會對人造成物理上的傷害。如圖5所示，當然貝加萊的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

對于進入有裁切刀的動作區(qū)域，必須確保扭矩切出，機器處于停機狀態(tài)，但卻不會丟失當前工作位置。當人離開這個區(qū)域的時候，機器可以恢復繼續(xù)生產(chǎn)，不會因為停機(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，甚至擴展到SLS@TCP，即機器人的末端工作點的安全，這意味著安全速度限制還會與機器人運動學庫間建立協(xié)作，確保機器人不會對人的安全造成傷害。

（3）預測性維護技術(shù)與OEE的改善

在六大浪費里，設備的非故障宕機需要被改善，而這些可以通過預測性維護來解決。預測性維護可以降低設備的非計劃宕機，可以確保設備的高OEE運行。

如圖6所示，M.Doctor是基于機器學習的方法在進行預測性維護的判斷工作，借助于振動、溫度等感測技術(shù)，以及信號處理分析模塊，再到管理系統(tǒng)的監(jiān)測與學習，從而獲得持續(xù)的預測能力。它可以提供手機端的報警服務，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)報警、查詢、報表、推送等能力，以提供維護人員在工作中的各種便利，讓機器的OEE得到有效的保障。

（4）自適應制造

CPG生產(chǎn)的前道往往是由具有標準化生產(chǎn)的成型設備來完成，例如飲料都是由灌裝機統(tǒng)一灌裝，制藥中的制劑

（采用壓片機的片劑、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、三次包裝設備間會有很多機械輸送、人工搬運、或者專用的理片、排隊、分揀機構(gòu)來實現(xiàn)設備間的重組，以達到整體的連續(xù)性生產(chǎn)——在精益中，被稱為連續(xù)流、單件流。

但是，這些機械輸送線有諸多的問題，包括以下幾個方面：

（1）負載均衡問題：考慮到各個加工站間的節(jié)拍差異，而機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隨著瓶子變化進行更換，那么就會產(chǎn)生停機等待，以及啟動時的開機浪費。

（3）機械磨損：由于機械磨損會帶來精度的損耗，而這種磨損具有不確定性，需要經(jīng)常性的停機維護或預防性維護參與。

（4）容錯設計：考慮到產(chǎn)品的缺陷檢測，如何讓不良品離開產(chǎn)線，這需要專門的設計，而這會導致不必要的停機或人工干預，如果是在具有潔凈環(huán)境需求的食品或制藥包裝場景中，這也會造成不必要的停機……。

以上這些問題，都會造成產(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)合機器視覺、機器中心的機器人（MCR）和在CPG包裝設備領(lǐng)域的開發(fā)優(yōu)勢，打造出了“自適應制造”體系。

自適應制造是為了應對“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，通過以下幾個方式來改善產(chǎn)線的OEE：

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

（2）降低工裝夾具更換的損耗：預裝的夾具可以直接進入生產(chǎn)單元，加入新的生產(chǎn)任務之中。而另一個場景就是產(chǎn)品被兩個動子夾住——動子的間距可以根據(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，這就會使得OEE可維持在高水準。

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

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

事實上，自適應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、機器視覺、機器人等，構(gòu)建出一個快速應對變化、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)動器體積小型化，L8驅(qū)動器對比世界品牌安裝空間減少30%以上；L8驅(qū)動器對比市場上國內(nèi)同行節(jié)省20%空間；L8驅(qū)動器采用先進的熱設計和最新一代三菱模塊，可實現(xiàn)驅(qū)動器之間緊貼安裝；

?電機更小尺寸，電機長度相對以往型號縮短了23%，實現(xiàn)更高的功率密度，適合對安裝空間要求較高的場合，助力設備輕量化及小型化。

（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參數(shù)配置，擺脫繁瑣的電機適配過程，提升操作效率；

?全新的示波器模塊，新增數(shù)字通道、游標、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，包括慣量識別、機械分析、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、高慣量電機齊全

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

? 靈活多樣的電機出線類型

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