工业自动化的大多数用户都有共同的目标,即使用自动化来简化他们的流程,降低成本,并增加吞吐量,从而增加他们自己的盈利能力。这似乎是一个相当简单的目标。但事实是,在当今世界,自动化供应商比以往任何时候都多,提供了更多的流程自动化方法。

这就给自动化用户留下了一系列看似无穷无尽的选项,他们可能不会去探索。毕竟,他们更容易维持现状,按照他们一贯的方式做事,接受这句格言:“如果它没有坏,就不要修复它。”

但还有一句谚语应该考虑一下:“一分钱一分货。”不幸的是,如果您一直等到自动化组件发生故障,您将“为所得到的付出更多”,系统停机的代价将非常高昂。此外,如果你不仔细考虑如何在更大范围内购买自动化设备,“你甚至可能不知道你在为什么买单。”

在本文中,我们将尝试指导您通过最佳实践方法来购买自动化,考虑组件可靠性、性能、系统集成、支持和成本。

自动化采购策略

在我们深入研究开发购买自动化的最佳方法之前,让我们首先确定自动化用户通常会遇到的两种非常基本的策略。我们称之为统一自动化和指定自动化。

许多工业自动化用户选择统一采购(自动化捆绑)方法,因为与一个供应商打交道似乎更容易。他们可能熟悉一个品牌的产品,并将这种信心转移到另一个品牌的产品,如PLC和驱动器。它是舒适的。综合自动化买家试图通过从一个主要供应商为他们的机器或解决方案指定大多数组件来利用他们的成本。当然,为了以这种方式购买自动化,您需要选择一个提供更广泛产品的供应商,这就限制了您的供应商数量,可能意味着从长远来看要牺牲很多。

专门的自动化说明符需要时间来评估其系统的每个组件。它们根据产品性能和可靠性来指定,但也考虑了产品从多个供应商集成的便利。一般来说,专业的自动化买家愿意支付一点前面,以避免在路上的昂贵维护。

为了理解这两个阵营是如何发展的,我们必须回顾过去,了解自动化系统在过去几年里是如何发展的。

现代自动化系统的发展

今天的许多自动化供应商都是从一个简单的方法开始的:确定一个特定的挑战,并提供一个特定的解决方案来应对这个挑战。随着自动化变得越来越普遍,自动化供应商开始扩展他们的产品。每个自动化供应商开始开发他们自己的专有网络,在这个网络上他们的组件可以互相通信。这使得制造商可以将更多的操作自动化,但将它们锁定在一个单一的供应商。

随着时间的推移,专有网络演变为开放网络,这意味着供应商可以开发与每个网络兼容的组件。

考虑所示的简化的自动化系统图。控制器充当系统的“大脑”,为执行工作的驱动部件提供对开放网络的控制。

控制器制造商利用了这一点,并开始提供其他组件作为一个包。这催生了统一的自动化运动。它保证了系统组件之间的兼容性,并且由于捆绑的包,用户可以从组件的降低成本中获益。

日本安川电气图

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自动化捆绑隐藏的缺点

很容易理解这样一种统一的自动化理念是如何在自动化用户的意识中根深蒂固的。控制器的选择基本上决定了所有其他组件。他们有一个非常简单的选择过程,与一个供应商进行所有自动化操作。此外,他们的员工熟悉自动化系统的组件,并了解哪些组件最有可能出现故障。

但这一理念也有一个隐藏的缺点:用户一开始就愿意接受组件故障。在很多情况下,他们的捆绑购买协议包括与供应商签订的昂贵的月度或年度服务或软件合同。这一成本并不会提前看到,但它会向供应商倾斜购买协议的规模,为他们提供一个单独的收入流,以抵消减少的前期成本。

用户没有真正考虑到的另一件事是,他们购买的一些组件实际上并不是由他们购买的供应商制造的。它们可能是第三方的私人标签组件,在海外制造,可能不容易被替换。

在许多捆绑式自动化协议中,用户将变频驱动器(VFD)和伺服系统等部件等同于汽车消声器。他们“不想为他们的围巾付太多的钱。”

但这些自动化组件肯定不是消音器。在他们的自动化系统中,它们是高度设计的关键工作部件。如果变频器或伺服器出现故障,你又不能在合理的时间内更换,那该怎么办?有一件事是肯定的,没有工作完成,你留下了昂贵的停机时间。

单次停机的平均成本估计为每小时17,000美元左右。如果你在一个月甚至一年里遇到了几次这样的情况,那么累积起来会很快。因此,当你签订自动化捆绑协议时,了解你到底在为什么付费是很重要的。

不断变化的景观

在过去的20年里,我们看到了新的自动化组件以及它们的设计和应用方式的转变。考虑一个可变频率驱动器,根据应用程序的需要以不同的速度操作电机,而不是不断地运行全部。今天,vfd已经专门用于特定行业,并打包了更多的功能,使它们更容易集成和操作特定的应用程序。开放的网络通信和行业标准使自动化制造商能够设计他们的产品,使其与竞争对手的产品更易于互操作。

同样的情况也适用于工业机器人和伺服驱动机构,它们在今天的系统中已经很常见了。这些应用程序中的大多数都有非常具体的要求。然而,机器人和伺服系统也变得更加专业化,现在为互操作性而设计,允许用户更容易集成。

这为许多较小的专业自动化供应商打开了大门,他们可以基于成本以外的因素来区分其产品,而不必担心与各种控制平台的互操作性。

更重要的是,它允许自动化用户通过选择性能更好、更可靠、易于集成到其控制平台中的组件,利用更专业的模型实现自动化。实际上,他们在创新和优化系统方面拥有更多的控制权。然而时至今日,他们中的许多人还没有认识到,利用这一点,他们的自动化可以提高多少效率。

确定满足您需求的最佳方法

自动化选项的增长给制造商提供了多种选择,但也为特定解决方案提供了更多选择。考虑一下你是如何把自己的钱花在消费产品上的。你可能会从同一家商店购买,但在大多数情况下,你不会简单地选择与你的电视、炉灶、洗衣机或吸尘器相同的牌子。互联网让你很容易研究这些产品,并指定最适合你的需求。在你决定购买之前,你可以很容易地在网上阅读评论。

就像消费者评估来自不同制造商的厨房电器或娱乐系统组件以满足他们的需求一样,制造商也可以对自动化组件做同样的事情。

那么,如何为自动化确定最有效的解决方案呢?答案通常是“视情况而定”。这并不是轻率的;相反,这是为了表明制造商评估不同选择并根据他们所掌握的所有信息(特别是以下标准)做出最佳决策的重要性。

  • 可靠性:产品可靠性是最重要的评价标准之一。对于今天的制造商来说,接受他们购买的自动化组件预计会失败是没有意义的。所有的自动化供应商都要维护他们生产的部件的平均故障间隔时间(MTBF)数据。如果他们不知道,很有可能他们的产品是不可靠的,或者他们实际上并不生产他们所销售的产品。一个简单的事实是,产品故障会导致不可预测且代价高昂的停机时间,这可能会使自动化用户的流程瘫痪。
  • 性能:供应商不断改进其产品,使其更快、更节能、更易于使用。用户需要跟上这些创新,以确定改进其流程的方法。如果他们不这样做,他们的竞争对手就会这样做。近年来,当您考虑供应商在系统集成和产品互操作方面的重视程度时,性能变得更加相关。自动化用户现在可以清楚地识别其操作需求,确定满足其需求的最佳解决方案,并准备根据新的创新来调整其需求。
  • 易于集成:在今天的环境中,对自动化用户来说,来自多个供应商的组件的集成不是那么重要了。不同的供应商会有不同的程度。有些组件比其他组件更容易与多个控制系统集成。与此同时,正在开发不同的控制系统,用户可以利用。因此,用户需要权衡这一点,以及可靠性和性能,以持续监控他们的最佳解决方案。
  • 支持:在指定自动化时,客户支持经常被忽略。支持包括很多不同的内容,包括技术支持、启动援助、培训和维修服务。如果有什么东西坏了,就需要迅速而正确地修理。合并后的自动化供应商定期将这些服务打包到月度或年度支持合同中,作为其采购协议的一部分。因此,用户理解服务契约的成本及其条款是很重要的。专业提供商的支持人员是每个组件的专家,而不是通才。用户需要了解每个自动化供应商的支持能力。他们提供产品培训吗?他们提供免费的技术支持吗?他们是否提供启动帮助? How quickly can they provide field service and repair services? Quality of support makes a big difference in reliability, total cost and overall performance, and manufacturers cannot overlook it as part of the decision-making process.
  • 可利用性:显然,如果用户不能轻易获得组件,他们就不太可能为自己的系统指定组件。如果一个部件存在可靠性问题,那么让他们知道他们可以快速获得替换部件,以减少停机时间是很重要的。所以对他们来说,了解从哪里得到这些组件是很重要的。如果他们正在整合他们的自动化,他们需要知道更多,而不仅仅是从供应商那里购买的。为了合理评估产品的可用性,他们可能需要更进一步,了解每个组件的来源,因为有些组件可能是私人标签,从海外采购的。
  • 成本:成本是制造商做任何事情最明显的评估标准,自动化解决方案也不例外。但是自动化买家需要了解如何准确计算他们的总拥有成本(TCO)。由于将产品和服务捆绑在一起,综合自动化提供商可能能够提供更低的初始成本。但是,每个组件的可靠性、由于故障和/或可用性而需要储备许多备件以及服务合同的成本都需要考虑在内。提供特定组件的供应商可能提供较低的TCO,这是因为解决方案的运行更有效、更高的可靠性和更高的性能,从而提高了系统吞吐量。前面提到的每一个标准都在某种程度上影响成本,重要的是要将它们综合起来进行权衡,以做出最佳选择。

结论:做好你的功课!

当今的工业自动化是一个竞争极其激烈的环境。自动化供应商每天都在创新新的产品和解决方案,以提高性能、可靠性和自动化系统集成。自动化用户可以利用所有这些优势来简化他们的流程,降低成本,并使他们的生活更轻松。

在指定自动化解决方案时,决定要走哪条路并不容易,而且无论用户选择的是整合的方法还是更专业的方法,在这条路上都有潜在的漏洞。

为了避免这些坑坑洼洼,制造商们现在需要比以往任何时候都更加努力地重新思考他们的购买哲学。

尽可能多地收集数据,在整个过程中涉及到所有涉众,并仔细确定存在哪些具体需求,必须满足哪些生产需求,以及解决方案如何集成到更大的自动化方案中。最重要的是,他们需要考虑产品可靠性、性能、系统集成和支持,以确定他们自动化的真实成本。