工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)綜合應(yīng)用 課件 項(xiàng)目一任務(wù)1.1 工業(yè)設(shè)備能效指標(biāo)體系搭建

《工業(yè)數(shù)據(jù)處理與分析》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程

項(xiàng)目一工業(yè)設(shè)備能效指標(biāo)計(jì)算任務(wù)一工業(yè)設(shè)備能效指標(biāo)體系搭建>>目錄任務(wù)說(shuō)明01《工業(yè)數(shù)據(jù)處理與分析》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程知識(shí)準(zhǔn)備02任務(wù)實(shí)施03思考與討論04在開始數(shù)字化轉(zhuǎn)型之前，企業(yè)應(yīng)先明確業(yè)務(wù)發(fā)展方向，然后通過(guò)分析與業(yè)務(wù)目標(biāo)相關(guān)的指標(biāo)來(lái)建立相應(yīng)的指標(biāo)體系。在實(shí)施工程師成功完成機(jī)器人接入平臺(tái)后，R公司安排數(shù)據(jù)分析工程師調(diào)研設(shè)備能采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)而規(guī)劃企業(yè)所有設(shè)備的能效指標(biāo)體系。數(shù)據(jù)分析工程師需要完成以下任務(wù)：1.與項(xiàng)目經(jīng)理溝通，了解企業(yè)能夠采集到的設(shè)備原始數(shù)據(jù)，確定數(shù)據(jù)類型和特點(diǎn)。2.與企業(yè)各級(jí)員工溝通，了解企業(yè)業(yè)務(wù)目標(biāo)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求搭建設(shè)備運(yùn)營(yíng)指標(biāo)體系。任務(wù)說(shuō)明思維導(dǎo)圖目錄任務(wù)說(shuō)明01《工業(yè)數(shù)據(jù)處理與分析》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程知識(shí)準(zhǔn)備02任務(wù)實(shí)施03思考與討論04實(shí)際工作中，很難把事情說(shuō)得很清楚。而數(shù)據(jù)分析師在回答業(yè)務(wù)部門問(wèn)題的時(shí)候，一定要用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和指標(biāo)來(lái)描述清楚。上面通過(guò)一個(gè)指標(biāo)“設(shè)備在線率”說(shuō)清楚了設(shè)備在線的情況。但是實(shí)際工作中，往往一個(gè)指標(biāo)沒(méi)辦法解決復(fù)雜的業(yè)務(wù)問(wèn)題，這就需要使用多個(gè)指標(biāo)從不同維度來(lái)評(píng)估業(yè)務(wù)，也就是使用指標(biāo)體系。指標(biāo)體系的含義例如：“公司共有設(shè)備200臺(tái)，其中190臺(tái)正在正常運(yùn)行，10臺(tái)已報(bào)廢”“6月6日有100臺(tái)設(shè)備在運(yùn)行中，100臺(tái)設(shè)備停機(jī)，設(shè)備的在線率為50%”2指標(biāo)體系是把各個(gè)獨(dú)立的、具有相互聯(lián)系的指標(biāo)系統(tǒng)地組織起來(lái)，從一個(gè)角度觀察全局，從整體上解決單個(gè)問(wèn)題，其內(nèi)容包括兩個(gè)方面：一是指標(biāo)，二是體系。指標(biāo)體系的含義01指標(biāo)是對(duì)業(yè)務(wù)單元進(jìn)行分解和量化的度量值。它使得業(yè)務(wù)目標(biāo)具有可描述性、可度量性、可拆解性，是業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，是統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)，也是量化效果的重要依據(jù)。指標(biāo)體系是由不同的維度組成。維度是指用戶觀察、思考與表述某事物的“思維角度”，維度是指標(biāo)體系的核心，沒(méi)有維度，單純說(shuō)指標(biāo)是沒(méi)有任何意義的。02體系當(dāng)我們?cè)谟懻撘粋€(gè)人身體狀況時(shí)，常常會(huì)提到諸如體溫、血壓、體脂率等，當(dāng)把這些指標(biāo)綜合起來(lái)考量，大概就能了解一個(gè)人的健康狀況。類似地，對(duì)于一家公司的經(jīng)營(yíng)狀況是否正常（健康），可以通過(guò)指標(biāo)體系對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)控。指標(biāo)體系的價(jià)值一旦業(yè)務(wù)出現(xiàn)異常，一個(gè)好的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系能夠幫助企業(yè)迅速發(fā)現(xiàn)并分析問(wèn)題，采取措施以盡可能減少損失。因此，建立一個(gè)有效的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系對(duì)于企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型和快速響應(yīng)業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)至關(guān)重要。指標(biāo)體系支撐企業(yè)決策，建立企業(yè)運(yùn)營(yíng)指標(biāo)體系的主要目的是為了掌握企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況，并為未來(lái)的決策提供依據(jù)。一個(gè)全面的指標(biāo)體系可以讓決策者從數(shù)據(jù)角度客觀地了解公司的經(jīng)營(yíng)狀況，這樣在制定商業(yè)決策時(shí)則能保持相對(duì)理智。同時(shí)，新的業(yè)務(wù)評(píng)估也可以與現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)合，豐富整個(gè)指標(biāo)體系，為未來(lái)的發(fā)展提供參考。指標(biāo)體系的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：指導(dǎo)業(yè)務(wù)日常運(yùn)營(yíng)，指標(biāo)體系會(huì)分解出許多細(xì)分指標(biāo)，這些細(xì)分指標(biāo)為運(yùn)營(yíng)人員反映了最新的運(yùn)營(yíng)狀況，運(yùn)營(yíng)人員可以通過(guò)解析這些細(xì)分指標(biāo)來(lái)確定當(dāng)前的業(yè)務(wù)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，在構(gòu)建指標(biāo)體系過(guò)程中，可以深入理解設(shè)備運(yùn)行模式。在分析和研究設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。統(tǒng)一數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑，避免數(shù)據(jù)冗余，技術(shù)角度來(lái)看，指標(biāo)體系的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)口徑，避免各種數(shù)據(jù)混亂，影響決策質(zhì)量。此外，擁有一個(gè)完備的指標(biāo)體系可以避免指標(biāo)重復(fù)，從而避免數(shù)據(jù)冗余和重復(fù)分析的情況。指標(biāo)體系的價(jià)值評(píng)估指標(biāo)也就是模型中的M，Measure。在制定評(píng)估指標(biāo)時(shí)，用戶需要深入考察產(chǎn)品鏈路或用戶行為路徑中的每一個(gè)核心KPI，并進(jìn)行詳細(xì)的下鉆分解。我們需確保每一個(gè)細(xì)分指標(biāo)都是完全獨(dú)立且相互窮盡的。業(yè)務(wù)目標(biāo)也就是模型中的O，Object。換句話說(shuō)，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)或業(yè)務(wù)的核心KPI。了解這些核心KPI可以幫助用戶快速地確定指標(biāo)體系的方向。行動(dòng)策略也就是模型中的S，Strategy。用戶可以根據(jù)產(chǎn)品生命周期或用戶行為路徑來(lái)制定行動(dòng)策略。指標(biāo)體系的方法論OObjectMMeasureSStrategy在進(jìn)行指標(biāo)體系分級(jí)的時(shí)候，首先要考慮的是：一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)是否反映設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)營(yíng)情況；三級(jí)、四級(jí)指標(biāo)能否幫助一線人員定位問(wèn)題，指導(dǎo)運(yùn)營(yíng)工作。指標(biāo)的分級(jí)方法T1指標(biāo)：公司戰(zhàn)略層面用于衡量公司整體目標(biāo)達(dá)成的情況。這類指標(biāo)與業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，并所有員工都有核心的指導(dǎo)意義。如：工廠設(shè)備常見的一級(jí)指標(biāo)：開機(jī)率、作業(yè)率、維修率、產(chǎn)量、能源等。T2指標(biāo)：業(yè)務(wù)策略層面通常與實(shí)現(xiàn)一級(jí)指標(biāo)的策略有關(guān)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這些指標(biāo)可以看作是一級(jí)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑，用于更快地定位一級(jí)指標(biāo)的問(wèn)題。如：某工廠一級(jí)指標(biāo)是產(chǎn)量，那么二級(jí)指標(biāo)可以設(shè)定為不同產(chǎn)品的產(chǎn)量。這樣當(dāng)一級(jí)指標(biāo)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，企業(yè)可以快速查詢到問(wèn)題的所在點(diǎn)。.T3指標(biāo)：業(yè)務(wù)執(zhí)行層面用于解析二級(jí)指標(biāo)的路徑并定位其問(wèn)題。這些指標(biāo)通常能指導(dǎo)一線人員開展工作。如：如果一家工廠的二級(jí)指標(biāo)是不同產(chǎn)品的產(chǎn)量，那么其三級(jí)指標(biāo)可能是生產(chǎn)節(jié)拍、各工序的工作時(shí)長(zhǎng)和完成率等。通過(guò)觀察這些數(shù)據(jù)，一線人員可以進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)，如增加某個(gè)工序的人力以降低其工作時(shí)長(zhǎng)。T1T2T3指標(biāo)體系拆解的原則Mece法則，是麥肯錫公司在《金字塔原理》中提出的一個(gè)重要的原則。Mece（發(fā)音：mesee，MutuallyExclusiveCollectivelyExhaustive）依據(jù)中文翻譯，也就是“相互獨(dú)立，完全窮盡”?！督鹱炙怼肥且槐?002年由民主與建設(shè)出版社出版的圖書，作者是芭芭拉·明托，王德忠、張珣譯。該書是一本講解寫作邏輯與思維邏輯的讀物。Mece法則按照MECE法則將某個(gè)整體劃分為不同部分時(shí)，必須保證劃分后的各個(gè)部分符合以下要求：①各個(gè)部分之間相互獨(dú)立，在同一維度上有明確區(qū)別且不可重復(fù)；②所有部分完全窮盡，也就是全面、完整、沒(méi)有遺漏或缺失。指標(biāo)體系拆解的原則把學(xué)生分為男生和女生，做到“相互獨(dú)立，完全窮盡”符合MECE法則，其他兩個(gè)分類就不符合MECE法則，有遺漏和重疊。流程法：按照事情發(fā)展的時(shí)間、流程、程序，對(duì)過(guò)程進(jìn)行逐一的拆解。例如汽車成型的流程，如圖下所示。MECE法則的常用四種方法二分法：將事物分為A部分和非A部分，例如“白天、黑夜”，“男人、女人”，“內(nèi)部、外部”。要素法：要素法主要用于事件由哪些要素（部分）組成，把一個(gè)整體劃分成不同的構(gòu)成部分，但是在拆解要素時(shí)保持維度的一致性，否則會(huì)出現(xiàn)重疊和遺漏的問(wèn)題。公式法：公式法是按照公式設(shè)計(jì)的要素進(jìn)行分類，公式成立，則要素的分類符合MECE原則，例如電費(fèi)=能源×

電費(fèi)系數(shù)。指標(biāo)體系拆解的原則確定范圍與邊界：在開始使用MECE法則之前，首要任務(wù)是明確問(wèn)題的范圍和邊界。這一步驟要求我們準(zhǔn)確理解待解決的問(wèn)題及其目標(biāo)，為“完全窮盡”所有可能的情況奠定基礎(chǔ)。在MECE法則中，“完全窮盡”意味著在確定的邊界內(nèi)盡可能覆蓋所有情形。找到合適的切入點(diǎn)：選擇一個(gè)合適的角度或維度來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析至關(guān)重要。切入點(diǎn)應(yīng)基于某些共有屬性，例如根據(jù)地點(diǎn)、功能或結(jié)構(gòu)序列進(jìn)行分類。選擇不同的切入點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致不同的分類結(jié)果，因此，在選擇切入點(diǎn)時(shí)必須考慮其對(duì)達(dá)成目標(biāo)的影響。分析與細(xì)分元素：在確定了切入點(diǎn)后，接下來(lái)的任務(wù)是根據(jù)MECE法則繼續(xù)細(xì)化和拆解各個(gè)要素。這一步驟的目的是為了更好地理解問(wèn)題和尋找解決方案，而不僅僅是為了細(xì)分本身。檢驗(yàn)分類結(jié)果：通過(guò)邏輯樹或結(jié)構(gòu)圖來(lái)檢驗(yàn)拆解和分類的結(jié)果，確保沒(méi)有遺漏或重復(fù)的部分。如果發(fā)現(xiàn)無(wú)法歸類的重要元素，雖然可以設(shè)置一個(gè)“其他”類別，但這通常指示需要進(jìn)一步的思考和分析，因?yàn)椤捌渌狈诸惪赡芤馕吨治霾粔蛏钊?。?yīng)用MECE法則進(jìn)行分類的四個(gè)步驟指標(biāo)體系拆解的原則目錄任務(wù)說(shuō)明01《工業(yè)數(shù)據(jù)處理與分析》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程知識(shí)準(zhǔn)備02任務(wù)實(shí)施03思考與討論04傳統(tǒng)制造企業(yè)提升過(guò)于依賴人工采集、層層整合，效率較低、效果一般、效益較差。在本次任務(wù)中，首先要確定問(wèn)題，再進(jìn)行分析，得到問(wèn)題結(jié)論，確定解決思路。明確業(yè)務(wù)目標(biāo)是將設(shè)備數(shù)據(jù)透明化，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)全量數(shù)據(jù)的分析，挖掘出改善點(diǎn)。了解公司業(yè)務(wù)需求和流程處理步驟業(yè)務(wù)需求：7月份訂單激增，機(jī)器人業(yè)務(wù)目標(biāo)300件。分析業(yè)務(wù)目標(biāo)業(yè)務(wù)分析第二步，得出問(wèn)題結(jié)論：某月某車間機(jī)器人完成率低。機(jī)器人完成率=實(shí)際折彎數(shù)量÷計(jì)劃折彎數(shù)量。機(jī)器人完成率反映工廠操作方法是否準(zhǔn)確的重要指標(biāo)。業(yè)務(wù)分析第一步，明確問(wèn)題（時(shí)間、地點(diǎn)、事件）。①時(shí)間：時(shí)間段或者時(shí)間點(diǎn)。②地點(diǎn)：哪個(gè)車間哪個(gè)設(shè)備。③事件：無(wú)法完成任務(wù)的是某臺(tái)機(jī)器人還是所有機(jī)器人。業(yè)務(wù)分析第三步，分析機(jī)器人完成率低原因，確定分析思路。思維導(dǎo)圖分析業(yè)務(wù)目標(biāo)確定設(shè)備運(yùn)營(yíng)指標(biāo)明細(xì)表設(shè)備維度關(guān)鍵指標(biāo)單臺(tái)設(shè)備今日開機(jī)率今日作業(yè)率今日待機(jī)率今日故障率今日開機(jī)時(shí)長(zhǎng)今日作業(yè)時(shí)長(zhǎng)今日待機(jī)時(shí)長(zhǎng)今日故障時(shí)長(zhǎng)所有設(shè)備所有設(shè)備今日開機(jī)率所有設(shè)備今日作業(yè)率所有設(shè)備今日待機(jī)率所有設(shè)備今日故障率設(shè)備開機(jī)總數(shù)設(shè)備待機(jī)總數(shù)設(shè)備故障總數(shù)設(shè)備停機(jī)總數(shù)設(shè)備工作總數(shù)分析業(yè)務(wù)目標(biāo)設(shè)備數(shù)據(jù)透明化系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)設(shè)備的價(jià)值指標(biāo)建模和統(tǒng)計(jì)分析，建立一個(gè)科學(xué)成熟的設(shè)備指標(biāo)體系，為管理層人員提供了設(shè)備數(shù)據(jù)駕駛艙。采用指標(biāo)建設(shè)的方法：OSM策略，以及和企業(yè)各個(gè)層級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)員工進(jìn)行溝通。1.了解業(yè)務(wù)的核心目標(biāo)2.確定行動(dòng)策略3.確定評(píng)估指標(biāo)4.單臺(tái)設(shè)備的今日作業(yè)率拆解5.統(tǒng)計(jì)所有設(shè)備的“狀態(tài)總數(shù)6.所有設(shè)備的關(guān)鍵指標(biāo)拆解設(shè)備能效指標(biāo)第一點(diǎn)首先了解業(yè)務(wù)的核心目標(biāo)（Object）也就是KPI，根據(jù)項(xiàng)目背景，明確企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)想對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并得到一些基礎(chǔ)分析，確定核心指標(biāo)有：開機(jī)率、作業(yè)率、停機(jī)率、故障率拆解設(shè)備能效指標(biāo)且這些指標(biāo)需要支持從各種類型的維度確定企業(yè)組織架構(gòu)下設(shè)備包含：機(jī)器人A（1臺(tái)）、機(jī)器人B（1臺(tái)）。工藝維度事業(yè)部維度工作中心時(shí)間維度第二點(diǎn)確定行動(dòng)策略（Strategy）從設(shè)備駕駛艙各組織維度來(lái)拆解開機(jī)率等指標(biāo)確定開機(jī)率等指標(biāo)的計(jì)算原則確定開機(jī)時(shí)長(zhǎng)等指標(biāo)的相關(guān)三級(jí)指標(biāo)為設(shè)備狀態(tài)拆解設(shè)備能效指標(biāo)第一步：從設(shè)備駕駛艙各組織維度來(lái)拆解開機(jī)率等指標(biāo)第二步：確定開機(jī)率等指標(biāo)的計(jì)算原則為：第三步：確定開機(jī)時(shí)長(zhǎng)等指標(biāo)的相關(guān)三級(jí)指標(biāo)為設(shè)備狀態(tài)。所有設(shè)備今日開機(jī)率=所有設(shè)備今日開機(jī)時(shí)長(zhǎng)之和÷（自然時(shí)間*N）第三點(diǎn)確定評(píng)估指標(biāo)當(dāng)開機(jī)信號(hào)啟動(dòng)時(shí)，作業(yè)信號(hào)未啟動(dòng)，設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)；當(dāng)開機(jī)信號(hào)啟動(dòng)，作業(yè)信號(hào)也啟動(dòng)時(shí)，設(shè)備處于作業(yè)狀態(tài)；當(dāng)溫度大于60或電流大于5A時(shí)，設(shè)備處于故障狀態(tài)拆解設(shè)備能效指標(biāo)設(shè)備開機(jī)時(shí)，有作業(yè)、待機(jī)、故障3種狀態(tài)，且3種狀態(tài)完全獨(dú)立且相互窮盡的。第四點(diǎn)單臺(tái)設(shè)備的今日作業(yè)率拆解拆解設(shè)備能效指標(biāo)第五點(diǎn)統(tǒng)計(jì)所有設(shè)備的“狀態(tài)（包含：開機(jī)、待機(jī)、作業(yè)、故障、停機(jī)）”總數(shù)需要單臺(tái)設(shè)備呈現(xiàn)各種“狀態(tài)”的數(shù)值（1表示啟動(dòng)，0表示未啟動(dòng)）。拆解設(shè)備能效指標(biāo)第六點(diǎn)所有設(shè)備關(guān)鍵指標(biāo)“所有設(shè)備今日作業(yè)率”拆解拆解設(shè)備能效指標(biāo)首先，確定數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集項(xiàng)來(lái)源說(shuō)明開機(jī)信號(hào)設(shè)備開機(jī)信號(hào)作業(yè)信號(hào)設(shè)備作業(yè)信號(hào)溫度傳感器溫度采集值互感器電流采集值當(dāng)前設(shè)備電流溫度傳感器當(dāng)前設(shè)備溫度互感器搭建單個(gè)設(shè)備指標(biāo)體系搭建設(shè)備駕駛艙指標(biāo)體系數(shù)據(jù)采集表其次，根據(jù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)指標(biāo)拆解和數(shù)據(jù)采集值，得出三級(jí)指標(biāo)體系。搭建設(shè)備駕駛艙指標(biāo)體系三級(jí)指標(biāo)體系圖再其次，根據(jù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)指標(biāo)拆解，得出二級(jí)指標(biāo)體系。搭建設(shè)備駕駛艙指標(biāo)體系二級(jí)指標(biāo)體系圖最后，根據(jù)設(shè)備運(yùn)營(yíng)KPI指標(biāo)，得出一級(jí)指標(biāo)體系。搭建設(shè)備駕駛艙指標(biāo)體系一級(jí)指標(biāo)體系圖根據(jù)單個(gè)設(shè)備指標(biāo)體系，得出多