有没有想过，为什么有些自动化项目会成功，而有些项目却失败了？正确使用机器人技术可以改变您的生产运营。本指南全面介绍了自动化项目中错综复杂的问题、可能遇到的常见陷阱以及如何避免这些问题。但最重要的是，它是您成功采用自动化的逐步路线图。千万不要错过这个在您的生产流程中利用自动化力量的机会。

（1）工业自动化崭露头角

自动化可为制造工厂等工业环境带来巨大好处。从提高产量和可重复性，到改善工人安全和降低运营成本，特定系统的自动运行可为企业和员工带来多重优势。

事实上，全球工业自动化市场正在迅速扩大，2022 年的市场价值为 2,070 亿美元，预计到 2025 年将达到 2,650 亿美元。这一增长带动了机器人手臂等技术在汽车、制药、电子和食品饮料等各种垂直行业的广泛应用。传感器、气动、机器视觉和先进机械等关键支持技术的进步推动了技术的应用，使自动化系统变得更快、更便宜、更精确。

与此同时，以工业物联网的出现为特征的制造环境数字化，见证了无线通信、云平台和大数据分析的无缝整合，为终端用户提供了基于历史趋势和模式的实时信息。

在这种环境下，工程师可以从迄今为止从未见过的对自动化系统性能的深入了解中获益。未来的工厂将部署基于人工智能的系统，以提供令人兴奋的概念，例如能够适应环境以保持性能和效率的自我修正机器。

总之，自动化正在改变制造环境的面貌，使其更加智能，更加适应未来的发展。

车间里的机器人和自动化

但是，在现实世界中，这种性能提升在车间里究竟是如何实现的呢？具体来说，对于机器人技术而言，子系统能力的提升提高了精度、有效载荷、灵活性和触及范围，从而使其在越来越多的最终用户应用中得到部署。机器人进一步深入到生产活动中，从拾取和放置到装配、焊接、喷涂、测试和其他危险任务。

例如，功能强大的机器人手臂现在通常用于汽车行业发动机缸体的去毛刺和抛光等要求苛刻的活动。这一过程需要力量、精度和速度的完美结合。与此同时，新一代协作机器人的设计目的是与人类直接互动，并与人类合作执行任务，它们为一系列更加复杂和精细的操作提供了支持。这些协作机器人经常执行重复性任务，例如安装门把手或挡风玻璃雨刷器或安装汽车座椅，而这些任务在历史上都是由人类完成的。

与此同时，在食品和饮料等其他行业，机器视觉等技术的进步意味着机器人现在可以用来发现供人类消费的农产品的细微瑕疵或形状偏差--然后再用拾取臂将其从加工线上取下。机器人还可用于包装和码垛，其配置具有举起重物的力量，同时对重物的处理足够精细，不会造成任何损坏。

机器人在工业领域无处不在。随着人工智能系统和机器学习等概念不断提高机器人的精确度，其技术能力和应用范围也将不断扩大。

（2）认识项目的复杂性

在确定采用自动化技术可为工业环境带来显著的运营价值后，我们必须认识到，只有在采用自动化技术的过程中实施得当，才有可能取得如此积极的成果。这一过程需要组织和安排多个决策和行动，涵盖整个项目准备、实施、运行和维护生命周期。如果操作得当，参与采用自动化技术的工程师可以帮助公司在效率、产量、准确性和灵活性方面获得巨大收益。但遗憾的是，情况并非总是如此。

老实说，自动化的采用是一件复杂而多面的事情。它往往涉及到企业内部不同学科的众多利益相关者，他们的技术知识和技能水平参差不齐。它需要合理的决策和良好的沟通，以实现一系列预期目标。如果操作不当，任何自动化项目都可能从一开始就失败。常见的错误往往包括产品选择不当、工程技术人员和 IT 人员之间缺乏联合思维、没有投入足够的时间进行部署、集成和测试不足以及监控和维护不力。事实上，自动化的潜在隐患范围广泛，结果代价高昂，对于负责项目的工程师来说，这些隐患可能会损害其职业生涯。

自动化的陷阱

那么，在制造业环境中，自动化在哪些方面未能实现其承诺，又造成了哪些后果呢？近年来，公司和工程师出现严重失误的例子屡见不鲜，而这种情况也可能发生在拥有大量资源和团队的蓝筹企业中。

几年前，商用飞机制造商波音公司在为一架新型商用客机的机身前部和后部钻孔和安装紧固件的自动化系统出现问题后，不得不重新考虑其生产战略[2]。据报道，该系统在移动机器人执行各种任务的同时，将大型曲面面板固定在一个支架上，存在安装时间长、精度差等问题。该系统最终被一个更简单的系统和传统的人工机械师所取代。[3]

与此同时，电动汽车制造商特斯拉在汽车行业的 Model 3 轿车生产中也遭遇了瓶颈，因为过于复杂的自动化系统降低了吞吐量，以至于该公司难以达到目标。[4] 首席执行官埃隆-马斯克承认，公司部署了太多的机器人，拥有一个 "疯狂、复杂的传送带网络--但却没有发挥作用"。

与许多其他例子一样，这些备受瞩目的自动化失败案例中也存在多个相互关联的原因。无论是围绕任务或流程设计项目，而不是围绕项目将支持的人员设计项目，还是没有制定良好的计划或抱有不切实际的期望，自动化应用随时都可能出错。这就是为什么需要采取结构化、深思熟虑和系统化的方法，以提供最佳的成功机会。

使用本指南正确采用自动化

为了实现理想的最终目标，工程师需要一个计划。首先，要根据项目准备、实施、运行和维护这四个关键领域，为任何自动化应用项目列出、评估和实施一套核心流程和活动。一套结果会影响另一套结果。但是，通过将它们分解为四个可识别的部分，就可以更容易地根据一套明确而全面的行动，为自动化项目设定一个总体愿景。

但从何入手呢？这就是本指南的作用所在。本文件提供了正确使用机器人的最佳实践模板，包括项目准备、实施、运行和维护的基准行动清单。此外，本指南还就哪些事情不能做提出了建议，并在每节末尾列出了应避免的常见错误和陷阱。

每个企业都不尽相同，因此每次正确使用机器人的方法也会略有不同。但本指南旨在提供一个实用建议框架，可适用于各个公司的独特情况，使自动化工程师能够在效率、产量、准确性和灵活性方面带来强大的优势，无论应用于何种情况。

（3）项目准备

几乎所有成功的技术项目都离不开详细的项目准备工作。虽然全面的计划并不总能保证成功，但它能增加项目实现目标和不超出预算的机会。最初的准备阶段为项目奠定了必要的基础，而制定有的放矢的目标将确保项目在正确的道路上起步。如果不能确定明确的目标，就有可能错过预算和时间上的限制，或者无法带来切实的效益。

虽然规划的重要性对于任何企业来说都是真实的，但在自动化项目中，规划的重要性却成倍增加，因为机器人技术的相关成本以及平衡人力和机器资源的复杂性，使得将新系统与现有流程和谐整合的难度极大。精心制作的计划应具有明确的目标，同时涵盖时间/预算规模、采购程序以及设备的实施、运行和维护策略。

使用项目规划方法

在准备工业自动化和机器人项目时，有多种规划方法可供选择，如看板、关键路径法 (CPM)、关键链项目管理 (CCPM)、Scrum、新产品导入 (NPI) 和敏捷。这些方法各有优缺点，要为下一个自动化项目选择正确的技术，需要考虑多个因素。

对于许多项目来说，第一个因素是公司政策。大型技术组织通常都有专门的规划框架，包括首选方法或推荐软件来支持流程。对于没有固定程序的公司，选择计划取决于机器人类型、可用资源、项目复杂性、潜在风险、业务结构和最终目标。通过仔细研究这些要素，您可以更准确地选择相应的规划方法，但无论选择哪种技术，任何项目的成功都离不开几个重要方面。

设定可衡量的目标

自动化项目中最常见的错误之一就是忽略了主要目标。出现这种疏忽的原因有多种，例如试图在一个项目中实现太多目标，或设定一个主观性很强的目标。例如，一个典型项目的主要目标可能是 "提高装配线产量"，虽然这是一个潜在的目标，但需要加以衡量。相反，通过对当前流程的详细分析，我们可以确定关键基准，如总产量、运行成本、潜在损耗和维护时间。在此基础上，我们可以制定出一个可量化的目标，例如 "将产量提高 15%，同时将每年的维护成本至少降低 10%"。这个目标既可衡量，又能详细说明效益，提供了一个简单的声明，为整个项目设定了轮廓。

制定一个切实可行的目标可以为您提供一个一致的目标标准--这在内部对话和选择供应商时至关重要。提高自动化程度通常会带来干扰和争议；通过提出可量化的效益，这项工作更有可能获得同事们的必要支持。这一优势同样适用于采购。如果您正在探索使用 SCARA 机械手来替代重复性的手工流程，那么请向供应商提出挑战，要求他们对任何改进进行量化--这将如何提高产量？停机时间会减少多少？投资回报如何？领先的制造商都拥有相关数据和实际案例，可以为您的冒险提供帮助，因此请利用他们的专业知识，让您获益匪浅。

虽然不制定明确的目标很有诱惑力，因为这样可以建立问责制，但一个有效运行的项目始终应该量化预期成果。在开始一项大型技术工作时，首要任务是确定目标，为其余的规划和实施任务提供清晰的轮廓。

针对您的业务开展详细研究

一旦制定了详细的目标声明，下一步就是研究公司和行业内可能影响项目的相关因素。影响众多大型项目的一个代价高昂的错误是失去了当前业务的重点，无论是自身的生产流程还是在市场中的地位。一个著名的例子就是惠普公司试图用惠普 TouchPad 复制苹果 iPad 的成功。2011 年，惠普为该产品创造新生产工艺的成本以及随后的软件开发造成了 33 亿美元的巨额亏损。这一失败反过来又危及惠普未来几年成功的核心电脑和笔记本电脑制造业务的稳定性。关注市场发展固然重要，但也要确保所提供的解决方案能够在公司内部实施。特定的机器人安装或自动化流程在其他公司取得成功，并不意味着对您也适用。

在实施新的自动化流程时，必须确定它能在哪些方面为您的具体运营带来和谐的增值和效率的提高。虽然新的机器人技术可能会提高产量和工作效率，但如果在您的业务范围内实施该设置的成本过高，则应停止该项目。

任何研究的第一步都是分析您的现状，无论是老化的装配车间、先进的实验室，还是规模庞大的包装设施。在评估过程中，您需要确定机器人技术在哪些方面可以提高产量或降低企业的总体运行成本。一个典型的升级例子是确定整体运营中的重复性任务--现代机器人技术的最大优势在于能够以惊人的效率完成许多重复性任务。这种速度提升为实施机器人项目提供了一个合理的领域。

第二种方法是针对瓶颈。通过详细分析，或通常通过与流程内的操作人员沟通，可以在一个更广泛的流程中找出效率低下的单项任务。只要物理操作适合机器人技术，这些任务就是部署额外或新自动化产品的理想选择。提高任务的效率，使其与进行中的操作更加匹配，就能缓解瓶颈问题，提高系统的总产出。

一旦确定了可能的升级及其理由，就需要确定预算影响和效率提升。通过详细的财务和流程分析，您可以利用这些因素来确定自动化升级的成本是否合理。任何需要花费太长时间才能获得足够投资回报的业务都应在规划阶段就停止。

制定划和应急措施

有了明确的目标和详细的可行性研究支持，下一阶段就是制定详细的计划。这一过程包括为每个步骤设定可实现的时间表，并确定预算和所需资源。制定计划时的一个常见错误是缺乏细节。制定一项以小时而不是以天为单位的计划，将每项成本细化到最小的螺栓，并明确规定所需的所有人员，这将使成功之路更加清晰。时间和资金的累积性也意味着，计划中持续的微小误差会在项目结束时产生巨大的综合影响。一个全面的计划必须准确地涵盖整个规划、实施、培训、运行和维护阶段。

计划制定后，各利益相关方应评估潜在风险并制定应急策略。风险和对策的例子包括劳动力的不确定性，如关键人员休假。我们可以通过使用两个人来完成任务或改变计划的时间表来降低这种风险。风险可能包括法规变化、资金变动、关键部件无法交付、最后期限被忽视或第三方未达到目标等因素。在每种情况下，都要针对项目的具体情况编制一份潜在情景清单，并制定有助于减少影响的可行策略。制定的应急计划越多，成功的机会就越大。

让所有关键利益相关者参与进来

虽然 "炊事员太多会坏了一锅汤 "这句话经常适用，但在采用自动化过程中，一个常见的错误就是需要让更多相关人员参与进来。哈佛商业评论》在 "人们抵制变革的十个原因 "一文[5]中强调，失去控制和令人惊讶的个人是关键因素。IT 团队、操作员、维护人员和设施经理等利益相关者的持续参与有助于个人保持投入。而定期的团队简报则可以防止出现任何可能削弱士气甚至完全停止冒险的意外情况。

加强合作，让关键人物更多地参与进来，可以促进信息的流通，减少时间表冲突或遗漏重要信息的可能性。

五个常见的规划错误

a、没有规划方法--确保您的项目采用经过验证（且合适）的规划方法，如 Kanban、CPM、CCPM、Scrum、NPI 或 Agile。稳健且匹配度高的规划方法能让项目任务顺利进行，并易于遵循。

b、主观目标--高质量的目标必须是可量化的，并能以现有数字为基准。这种方法有助于企业获得支持并保持正常运行。

c、业务整合不佳--虽然特定的机器人技术升级可能对某个企业很有效，但这并不能保证对您的企业也有效。确保自动化技术专门适用于您的业务，以最大限度地发挥影响。

d、没有应急措施 - 务必为每种结果制定计划。利用您的研究来确定项目的潜在风险，并利用关键人物来制定可行的应急计划，帮助降低任何潜在风险的影响。

e、遗漏利益相关者 - 确保所有关键利益相关者都参与到项目中来，从而提高整体效率。应征求个人意见并及时更新，帮助人们更加积极地对待即将到来的自动化变革。

“在准备机器人项目时，有多种规划方法可供选择，如看板、关键路径法、关键链项目管理、Scrum、新产品导入和敏捷等。”

四、项目实施

在制定了全面计划之后，实施阶段是任何自动化项目的下一步。作为最重要的项目环节，它是出现错误的最大机会。项目能否取得最终成功，很大程度上取决于项目能否在预算范围内按时产生积极的变化，并保持各部门人员的和谐工作。

选择正确的供应商

从航空航天部件制造到包装工厂，自动化无处不在。单个机器人设备的用途可能非常广泛，而该行业的覆盖范围几乎无穷无尽。在为您的项目选择供应商时，选择同样是无限的。选择不正确的供应商可能会产生巨大的影响，那么如何缩小选择范围呢？

正如在规划阶段所观察到的那样，机器人技术在替代重复性人工任务方面表现出色，但实施自动化还可以出于其他各种原因。机器人技术可以提高安全性、精确度、有效载荷以及快速执行多种复杂操作的能力。在为项目选择合适的供应商时，有许多因素需要考虑，但最重要的是确定您的具体应用和核心业务领域。将这些信息结合起来，突出具有互补价值的供应商，有助于缩小搜索范围。如果供应商已经为您所在行业的应用提供过支持，那么利用他们的经验将使您能够在其以往成功的基础上更上一层楼。

一旦您有了一份供应商候选名单，五个进一步的考虑因素将缩小您的选择范围：

●质量和可靠性 - 供应商是否有良好的业绩记录，还是相对陌生？是否有固定的合作关系？对于大型机器人项目而言，选择一家能够提供优质可靠服务的供应商，不仅有助于最初的实施，还有助于今后的维护。

●沟通--自动化项目本身就很复杂，但如果有一个反应迅速、知识渊博的供应商，就能帮助您避免代价高昂的错误。在下订单之前，请评估供应商的沟通情况，以确定他们针对您的应用提供的支持水平。

●物有所值 - 在选择供应商时，他们必须代表公平的价值，这不仅体现在所交付的组件或装配方面，还体现在他们的支持和售后服务方面。与所有采购一样，要警惕那些过度承诺或价格低廉的供应商。

●地点/地理范围 - 所有自动化项目都需要较长的实施、运行和维护时间。如果供应商的地理位置较近，则可提高其快速提供现场技术支持的能力。拥有广泛业务网络的供应商还能更迅速、更高效地向您所在的地点提供部件。

●速度 - 复杂机器人技术的交付周期可能相当长（全球各种技术短缺加剧了这一因素）。您应经常检查前置时间，如果供应商不能满足您的期限要求，您一定不能选择他们。为帮助提高项目成功率，应为关键系统寻找替代供应商，并在可能的情况下，检查其关键备件的库存水平，以确保您的系统保持正常运行。

确定与现有系统的兼容性

自动化产品种类繁多，选择一款能与现有系统集成的设备至关重要，但却经常被忽视。首先要考虑的因素是实施何种级别的机器人技术。是固定自动化（如自动装配线）、可编程自动化（如数控机床和逻辑控制器），还是灵活的解决方案（如机械臂和人力辅助机器人）。

自动化的规模将在很大程度上影响其与企业的整合方式。较大型的固定自动化设备可配置成一条完整的装配线，因此您可能需要更换整个设备。在另一端，较小的柔性实施（如机械臂）可能必须与其他独立的机器人无缝通信，以构成组合系统的一部分。这两个例子在集成及其对操作流程的影响方面的考虑因素大不相同。

在选择新设备时，忽视现有系统往往是一个常见错误。在选择解决方案时，首先要对当前设置进行评估，以确定是否有任何设备（如其他机器人、传感器、逻辑控制器和数据记录器）需要集成。在此基础上，确定现有系统使用的通信协议，并针对任何新设备进行评估，以确保兼容性。如果无法实现本地通信，则可能需要使用中间设备来 "翻译 "设备之间的协议，从而增加实施成本。

其他基本考虑因素包括设备的尺寸、功耗要求、运行速度和有效载荷。有必要进行更深入的分析，以评估新的机器人技术如何适应现有系统的日常运行。这将包括验证维护周期是否与现有时间相匹配，以及设备操作是否与现有设备类似（因为这有助于员工培训）等因素。

执行全面的测试和验证

对于制药厂等监管严格的行业，机器人设备的全面测试和验证是一项必要条件，并有一套详细说明如何实施新机器的程序。但许多行业并非如此，缺乏框架可能会导致错误，降低对新设备的信心。

作为一个起点，我们建议您检查您所在的行业或组织是否有可遵循的框架。如果没有，下面的简短指南会有所帮助。

●离线测试 - 在安装设备之前，应在最终实施之外进行大量测试。制定详细的测试计划，以确定效率、通信稳定性和其他关键性能指标 (KPI)，确保将人的任务与测试隔离开来。这一阶段的目的是在不中断现有流程的情况下，彻底检查设备与原有设备相比的性能。测试将显示新设备的改进性能，同时让工程师熟悉其操作。

文档要求！此时，您应制作初步培训文档，以指导操作和故障排除。

●最终合作 - 在完成初步测试并了解设备后，让相关利益方参与最终测试和安装前评估。过早分享新设备会使人们对其操作产生怀疑，而过晚展示新设备则会降低项目的前瞻性，并有可能造成部门之间的摩擦。让更多利益相关者参与进来的最佳时机是在测试阶段之后，在测试过程中解决了最初的问题之后，就可以演示设备了。在此基础上，作为一个团队，你应该针对安装过程中可能出现的任何潜在干扰制定应急措施，并向所有相关人员提供安装时间表。

文件要求！利用制造商提供的信息、测试阶段的信息以及与关键员工的合作，制定详细的安装、操作和维护程序。

●安装和验证 - 遵守商定的时间表，在所有关键人员的共同努力下安装新设备。安装完成后，通过进一步测试，验证设备是否符合操作和安全准则以及任何相关的行业标准。您应执行最后的基准测试，以验证设备是否提供了所需的改进。

文件要求！利用实际安装的特定信息制作最终培训文档。此外，还应制定维护和校准程序/时间表。您应整理所有文件并分发给相关各方。

●培训 - 利用之前制定的培训计划，对相关人员进行设备操作、故障排除和维护方面的教育。至于是对高级人员进行培训，让他们通过小组研讨会还是一对一的方式传授知识，这取决于自动化类型和贵组织的情况。在此阶段，您必须为所有相关人员提供安全有效地开展工作所需的信息。

文件要求！可根据培训反馈对文件进行最后调整。为员工提供资源，以加强培训课程。

遵守计划

在实施阶段，您必须遵守项目计划。如果发生变动，应说明理由并告知所有相关人员。在许多机器人项目中，一个常见的错误就是一开始就制定了周密的计划，然后逐渐偏离计划，缺乏可追溯性。虽然坚持和更新一个全面的计划需要时间，但它有助于创建一个专业的、可量化的项目，增加成功的可能性。假设发生了重大变化或错过了目标。在这种情况下，详细的计划可以帮助你理解发生了什么，让你从错误中受益，并对未来的努力产生积极影响。

自动化采用出了问题

2016 年，梅赛德斯-奔驰集团因从辛德尔芬根工厂拆除装配线机器人而成为头条新闻，同时努力跟上不断增长的车辆定制选项。原来的全自动机器人被配备了一系列更小、更轻的小型机器人的熟练工人所取代。当时，梅赛德斯的生产主管马库斯·谢弗 (Markus Schaefer) 发表讲话[6]表示：“我们不再试图最大限度地实现自动化，而是让人们再次在工业流程中发挥更大的作用。我们需要保持灵活性。对于机器来说，承担的任务太多了。它们无法处理所有不同的选项并跟上变化的步伐。”

在类似的发展中，丰田已逐步将机器人技术淘汰出关键生产领域。其理念是，通过雇用经过培训的人员来完成复杂的任务（例如锻造曲轴），丰田可以更准确地找出需要改进的领域。在与彭博社[7]讨论该计划时，Mitsuru Kawai（现任丰田执行研究员）评论道：“我们不能简单地依赖于一遍又一遍地重复相同任务的机器。要成为机器的主人，你必须拥有教授机器的知识和技能。”

这两个案例都强调了我们必须如何深思熟虑地实施机器人技术。选择全自动固定自动化非常适合大规模生产，但与小型人类和机器人混合操作相比，它确实缺乏灵活性。同样，由于需要更多的流程洞察力，使用自动化来减少员工的技能可能会产生严重的问题。无论您的自动化项目如何，最终实施的和谐并带来切实的效益都是至关重要的。

”选择解决方案时，首先评估当前设置，以确定是否有任何设备（例如其他机器人、传感器、逻辑控制器和数据记录器）需要集成。”

（5）项目运作

随着新设备的安装和初步培训的完成，很容易认为该项目已接近尾声，但对于任何综合自动化企业来说，接下来的两个阶段对于保证持久成功至关重要。通过持续分析和改进操作，您的项目可以确保最佳效率和设备寿命。

管理操作流程

工作程序和协议可以采取多种形式，从深入的用户手册到设备旁边显示的视觉指南。无论采用哪种媒介，确保协议是最新的并反映当前现实世界的操作至关重要。虽然程序是在项目实施阶段建立的，但一个常见的错误是假设它们是静态的并且不需要进一步的输入。在某些极少数情况下，这种假设可能是有效的，但在大多数情况下，一旦设备就位，就需要进一步打磨。

对于工作程序，最佳起点是首先观察自动化当前的运行情况，并将其与您的初始协议进行比较。以下是需要评估的一些关键要素：

操作阶段 ——整个流程的各个阶段是否相同？对于全自动系统来说这可能是正确的，但是对于与人类一起运行的小型自动化系统来说，运行顺序可能会发生微妙的变化。这可能与新材料的加载时间或多功能数控机床对加工顺序的更改有关。

维护间隔 - 可能需要更定期地进行小型维护操作（例如清洁），或者制造工程师可能会觉得初始程序的间隔太频繁。主要维护通常由原始设备制造商 (OEM) 确定，因此不应进行修改。

系统集成 – 评估新机器人如何集成到您现有的基础设施中。检查通信和数据处理是否与初始程序相符，并验证新机器和现有设备（以及人员）之间的物理操作是否相同。例如，操作员可以从多流程生产设施中的先前工作站中删除单个任务，并将其转移到新的自动化系统中，因为新的自动化系统处理速度更快。同样，如果机器人技术缓解了生产瓶颈，产品现在可能会备份在设施的另一个区域，从而产生额外的存储需求。

员工理解 ——所有员工是否都按照协议操作并表现出清晰的理解？观察流程应能够识别人员需要进一步培训的领域或工作程序缺乏明确性的领域。

对于任何已确定的变更，请与变更中心的人员进行沟通，以充分了解该操作背后的原因。新流程与原始流程的定量比较应有助于识别效率差异，而健康和安全代表的评估应确保不会发生不可接受的风险。通过详细的评估，确定变化是积极的还是消极的。积极的修改应纳入更新的程序中，并将信息重新分发给工作人员。对于负面变化，例如员工规避安全协议以加快流程，高级主管应重新传达原始协议及其重要性。

无论调整影响如何，您都必须采取适当的行动，确保所有员工高效、安全地工作。否则将危及项目成果并使人员面临风险。

监控绩效并跟踪 KPI

利用真实世界的数据是展示项目成功并为未来改进提供平台的有效方式。对于复杂的机器人系统，确定要分析的元素可能很困难。但通过利用关键绩效指标 (KPI)，您可以快速准确地跟踪进度并确定改进领域。

关键绩效指标是衡量流程成功的指标。KPI 始终与您的项目目标紧密结合，因此请选择能够验证总体目标陈述的指标。如果我们看一下前面设置的示例：

”将装配线产量提高 15%，同时每年降低至少 10% 的维护成本”

我们需要确认我们已完成此声明的指标与输出和维护成本有关。典型的方法是对照之前的系统监控装配线的总产量，以确定是否增加了 15%。

虽然这种方法可行，但您需要知道在评估复杂的自动化系统时数据可能会产生误导。例如，在生产燃气涡轮发动机时，最终产品结合了数千个部件和单独的制造工艺。假设我们部署了新的机器人来更快地组装发动机短舱，并且由于全球缺乏半导体而导致燃料控制电路短缺。在这种情况下，与我们最初的基准相比，设施总产出将会减少，从而影响项目成功的外观。在这些情况下，跟踪仅对新自动化进行直接测量的指标也很重要。对于此示例，我们可以重点介绍在发动机核心周围组装机舱所需的时间。该信息将表明该设施目前的产量下降已发生在其他地方。一旦燃料控制电路的供应水平恢复，该项目的成功将明显影响总产量。

KPI 示例：

为了帮助指导您的下一个机器人项目，这里列出了适用于许多自动化场景的有用 KPI：

生产计划达到情况– 此计算得出的数字显示系统距离实现预计产量有多接近。

公式：（实际产出/预计产出）x 100

废品价值 ——可以定义为数量、时间、成本或百分比（总废品/总产量），并表明浪费程度。进行比较时，单位的选择必须保持一致。

总周期时间——这就是一个过程需要多长时间。

公式：（ 循环结束时间-循环开始时间）

系统切换时间– 该 KPI 表示较大流程中的任务之间切换所损失的时间。如果可用时间保持一致，则还可以显示生产时间的减少。

公式：（ 净可用时间-实际生产时间

吞吐量（输出） ——机器人技术的核心 KPI，它显示了自动化流程的输出能力。

公式：（ 生产的单位数/单位时间（日、周或月）

系统可用性 ——该数字可以在考虑任何停机时间的同时轻松比较系统正常运行时间。

公式： 正常运行时间/（正常运行时间/停机时间）

计划维护百分比 – 该比率评估计划维护与紧急维护的情况。它是一个有用的可靠性指标，并突出显示了预防性维护的理想区域。

公式：（ 计划维护工时数×100）/总维护工时数）

每单位的制造或维护成本 – 两个核心 KPI，显示每单位生产或完成的周期的设备成本（运行或维护）。

公式：（ 总制造成本/台数/周期）或（总维护成本/台数/周期）

创建可行的反馈循环

四阶段反馈循环在客户体验行业中得到广泛使用，他们不断完善所提供的产品。在您的机器人项目中使用类似的方法可以确保任何最初的成功都能够通过反馈、分析、测试和审查的持续循环得以持续。以下是应用于新自动化装置的四阶段反馈循环的典型框架。遵循它将加强团队协作，鼓励利益相关者继续参与并帮助快速实施变革。

第 1 步 – 收集反馈

作为持续设备操作的一部分，您应该不断收到利益相关者的主观意见以及可量化指标和 KPI 的反馈。真实世界的绩效数据是通过 KPI 跟踪和监控指标获得的。该行动应涵盖效率、运行成本、通信性能、维护指标和任何浪费/停机时间。

关键人员的意见通过保留、正式会议、管理软件和回复表格来收集。定义一个指定的反馈方法来帮助管理适合您的媒体中的回复可能会有所帮助。回应应涵盖需要改进的领域、重复出现的问题、积极因素、集成考虑因素以及进一步实施/自动化开发的想法。

第 2 步 – 分析数据

经过一段合适的时间并收集到足够的信息后，分析数据以确保其全部相关且可靠。仅传递高质量的事实，与主要利益相关者进行审查，寻找重复评论或显示增长空间的指标等模式。这些问题应用于创建可行的解决方案，例如改变自动化流程、增加员工培训或更新文档。

第 3 步 – 应用反馈

所有相关利益相关者应和谐地应用步骤 2 中创建的行动。对于许多新的优化，您可能必须针对之前的流程执行背对背测试 - 捕获数据以在最终批准之前验证更改。广泛的程序修改可能需要几个月的时间才能完全验证，而较小的机器人优化可以在更短的时间内得到验证。

第 4 步 – 跟进反馈

实施任何行动后，最后一步是跟进进一步的反馈。对于个人提出的行动，这涉及与他们确认所实施的变革符合预期并涵盖了增长领域。对于通过数据分析创建的任何活动，需要进行额外的指标评估，以确认修改成功并且不会在其他地方产生新问题。

正确做事：五个运营管理技巧

推销您的成功——不断让员工参与任何新机器人的持续运营。如果项目达到或超出预期，请邀请关键人员查看系统并向他们提供任何有用的资源。这将为您的项目提供支持，同时帮助同事开展未来的机器人事业。

捕获足够的信息 ——排除不相关的信息比解释不存在的数据要容易得多。始终捕获尽可能多的信息，无论是通过数据记录器还是反馈表。在跟踪大型自动化系统中的 KPI 时尤其如此。

接受反馈 ——接收反馈并不总是令人愉快的，但通过在项目中安装反馈循环，您可以提供一条按照您的条件进行改进的有效途径。如果您更喜欢书面形式的反馈，请创建模板并使其易于使用。

维持程序 ——虽然工作实践应在需要时改变，但任何人或团队都不应持续在程序之外工作。确保程序更新，并且员工遵循这些程序，确保可靠运行、维护安全并提高效率。

加强培训——应利用适当的文件和资源加强培训。最好的自动化项目重视持续改进，在广泛的同事支持下进行定期培训有助于巩固知识并传达新信息，例如设备或流程更新。

”对于复杂的机器人系统，确定要分析的元素可能很困难。但通过利用关键绩效指标 (KPI)，您可以快速准确地跟踪进度并确定改进领域。”

（6）项目维护

当正确操作时，精心设计的维护计划应该成为持续的背景力量，以最小的干扰与生产一起工作，以最大限度地提高生产率。虽然全面的计划应涵盖所有可预见的维护，但也可能会发生意外故障。在这些情况下，拥有强大的供应商支持和应急措施可能是快速恢复或延长停机时间的关键。

制定维护计划

维护计划的核心是结合文档和时间表，定义保持关键设备运行所需的工作。它管理所有服务流程、调度、备件和资产，以确保最佳性能。通过提供全面的维修和保养框架，您可以减少重大故障，并将各个系统的维护结合起来，以减少总体停机时间。

在制定维护计划时，您应该涵盖以下关键要素：

维护计划概述 ——概述应描述正在维护的设备，同时概述大致的时间安排。您应该记录所有可预见的检查、服务和校准任务，同时列出操作所需的任何资产（关键员工、承包商、备件和设备）。

详细的工作说明 ——维护计划的一个重要组成部分是文档，包括说明、过程指南和程序。这些文件可能直接来自设备制造商或内部制作。无论来源如何，说明应为有能力的工作人员提供有效和安全地进行所有操作的知识。如果适用，它们必须符合相关行业或设备标准。对于需要可追溯性的校准操作尤其如此。

全面的时间表 ——详细的时间表是任何维护计划的核心。它应该为所有检查、维修和校准任务设置准确的时间，同时指定任务应该花费多长时间以及停机时间对更广泛系统的影响。应定期更新时间表，以考虑公司停工、公共假期和资产可用性等因素。当您为一台设备创建计划时，您还必须考虑其他系统。例如，如果设备离线会导致其他自动化停止，请调整两台设备的维护计划 - 一起执行服务任务以减少总停机时间。

识别备件 – 对于维护计划涵盖的每个自动化，列出所有重要备件。在许多情况下，此信息由设备 OEM 提供，但可能需要为具有广泛集成的系统识别其他组件。对于常规维修组件，保持适当的库存水平并根据需要进行补充至关重要。作为您规划的一部分，请确定一家可靠的自动化零件供应商，该供应商拥有良好的业绩记录，可以快速支持您的运营。

资产管理——在整个维护计划中，您应该列出执行所有检查、服务和校准任务所需的关键人员、设备、供应商和承包商。所有各方都应了解自己的责任，并获得有效开展业务所需的信息。

培训– 在维护计划中制定专门的培训计划非常重要。这应该支持员工了解新的自动化，确保他们具备承担服务任务所需的相关技能。确保预留适当的时间和财务资源——允许进行全面培训并提供额外支持以确认知识得到保留。许多计划错误地认为仅仅初始训练就足以保存重要信息。提供进一步的课程和支持资源（例如文档和视频）可以增加知识保留并减轻维护人员的压力。

涵盖这些要素后，您将拥有一个全面的框架来管理资产和调度，从而促进服务运营。但为了进一步保障自动化项目的维护，除了制定计划之外，还需要考虑其他因素 - 您还需要可靠的备件供应商、合适的数据监控和系统，以确保从错误中吸取教训。

寻找值得信赖的零部件供应商

任何维护计划的强度都取决于拥有保持机器人系统准确、安全和最佳效率运行所需的关键组件的可靠来源。如果重要部件不可用，则无法执行计划维护并对紧急维修做出反应，从而造成严重停机、财务损失和对自动化信心下降的机会。

在寻找供应商时，您需要找到行业信任的供应商。使用与选择初始自动化供应商时所采用的策略类似的策略，通过您的特定应用来挑战潜在的组件供应商。首先要考虑的方面是备件的可用性 - 通过创建关键组件列表，您可以检查供应商的当前库存水平并评估他们的预计库存水平。所有合适的供应商都应该能够提供有关关键组件的历史和未来库存水平的背景信息。

下一个重要因素是供应商提供组件的速度。拥有广泛的洲际分销网络的供应商可以增强在全球范围内快速供应设施的能力。拥有更广泛网络的供应商也将拥有更高的库存水平（由于存储量的增加），而更全面的地理覆盖范围可以帮助他们采购难以找到的组件。随着全球基础材料和电子元件短缺的变化，备件短缺变得越来越普遍。找到一个能够在全球各个角落寻找满足您要求的供应商对于防止长时间的意外停机至关重要。

领先的供应商还将不仅仅提供组件，还会带来丰富的行业知识，这将有助于您的持续维护和未来的机器人项目。确保您与能够支持您所有自动化要求的供应商合作。

监控性能以预测问题

虽然某些自动化故障在没有警告的情况下发生，但在许多情况下，可以通过仔细的数据和性能监控来预防该问题。通过跟踪循环时间、电流消耗、振动读数、通信中断和废品水平等关键运行参数，您可以在重大故障发生之前识别它。监控的内容取决于机器人应用，但必须连续测量通道并具有适当的警报限制。

配置良好的警报应该会提醒您异常的反馈值（或通信中断），从而增加您及早发现问题的机会。例如，数控铣床内振动水平的逐渐增加可能意味着设备内的机械间隙。通过实施警报限制，您可以检测机器何时超过指定的安全阈值，并在发生进一步损坏之前停止该过程。虽然这些阈值只能是机器人 OEM 提供的警报，但添加辅助传感器可能会有所帮助，尤其是在众多集成设备协同工作的复杂系统中。

除了监控设备运行参数外，还需要更广泛的衡量方法。使用先前确定的 KPI，您应该主动跟踪设备的整体性能。通过持续的数据分析，您可以识别导致效率损失的重复出现的模式。例如，通过评估意外停机的时间（及其原因），可以检测服务操作是否缺少关键任务，或者维护是否频繁发生以防止故障。通过与相关人员一起分析这些数据，您可以快速创建有针对性的解决方案，以减少重复发生的停机时间。

审核绩效并确定需要改进的领域

在本指南中，我们一直强调不断审查绩效以确定优势和需要改进的领域的重要性。这种持续的方法有助于更快地启动变革，最大限度地减少项目错误，并使同事参与您的机器人操作，从而保持其成功。

与主要利益相关者进行定期维护审核可以让您确定可以采取措施来改进当前流程的领域。这可能包括修改库存备件、缩短特定设备的服务周期以防止问题再次发生，或提供进一步的员工培训以增加有能力维护设备的人员数量。

您的项目的持续分析还有助于让同事参与进来，保持他们对自动化的兴趣。这应该鼓励对项目未来各个方面的进一步支持，并改善整个企业的协作，这有利于更广泛的机器人技术工作。

此外，审计还提供了一个绝佳的机会来识别维护操作的积极方面，使您能够将项目变成现实世界的案例研究。详细说明维护计划的成功要素是如何创建和部署的，可以帮助您的同事在公司内的其他自动化项目中使用类似的工作方法。虽然经常强调分析项目以寻找改进领域的重要性，但有时却忽略了强调积极方面的价值。如果您的维护计划有效，请向其他人提供宝贵的见解，了解如何取得这一成功以及他们如何将其应用到他们的项目中。

潜在的维护错误

无效的备件供应商——几乎所有现代自动化系统都需要定期维护。由于大多数服务任务都需要新组件，因此备件供应商的实力将直接影响您设施的总体效率。选择组件供应商时，请使用具有知识和网络的公认专家来支持您的机器人应用。

浪费数据——可以利用通过现代自动化系统和附加传感器捕获的指标来实施警报阈值（用于防止设备故障）并确定改进领域。请务必利用您可用的所有数据。

缺乏覆盖范围——一个常见的错误是与关键维护任务相关的知识掌握在一小群人手中——这种错误往往因某些维护任务之间的较长时间间隔而加剧。创建独立于人员的信息存储至关重要。制定全面的维护说明并培训更多的员工可以创造更多的知识冗余。

糟糕的调度——创建调度时，要充分考虑到维护自动化所花费的时间和成本。如果可能，您应始终将服务任务与共存系统保持一致，以减少设施停机时间。

不重视操作员——在规划和讨论自动化维护时，经常会忽略最靠近设备的工作人员。请务必咨询经常使用设备的操作员和团队，因为他们可能会带来宝贵的远见。

”任何维护计划的强度都取决于拥有保持机器人系统准确、安全和最佳效率运行所需的关键组件的可靠来源。”

（7）结论：充分利用自动化的采用

机器人和自动化在制造业中的广泛采用证明了它可以带来的好处。许多组织已经认识到此类设备可以提供巨大的运营优势，使他们能够更加灵活、准确和高效地工作，并对利润产生积极影响。随着协作机器人、基于人工智能的系统和机器视觉等概念的不断进步，机器人和自动化的采用将继续增加。

但正如本指南所示，采用自动化需要采用系统的方法进行准备、实施、操作、监控和维护，以便为流程提供最佳结果。当以有条不紊、结构化的方式进行管理，并通过跨学科的有效沟通时，自动化的采用可以成为一种和谐且充满活力的体验。

伙伴关系的力量也应该得到最大程度的发挥。机器人原始设备制造商热衷于与最终用户建立合作关系，以确保他们的设备以最佳状态运行。EU Automation 等全球零部件供应商可以围绕监控和维护等领域提供专家指导和建议，帮助最终用户在可能导致停机的任何潜在问题发生之前缓解这些问题。这些组织还可以帮助最终用户确定零件要求，以保持机器人系统处于完美的工作状态。这项服务还延伸到追踪难以找到的组件，以保持生产线的运行。

简而言之，工业自动化和机器人技术为业务改进和盈利提供了绝佳的机会。通过与致力于最高水平客户服务的专业组织合作，您可以确保您的公司继续走上长期成功的道路。