生产数据采集 (PDA)：定义、特点、目标

PDA 系统的定义和目标

随着我们继续向工业 4.0 迈进，收集和利用高质量数据显然是在新生产时代取得成功的关键。收集高质量数据不仅能帮助制造商深入了解情况，提高生产率和盈利能力，而且也是迈向高科技、数据驱动型制造业的重要第一步。

虽然现在已经有很多系统可以让公司收集、分析和快速处理来自车间的数据，但有迹象表明，这些系统只能捕捉到生产流程的一小部分。据估计，只有不到 5%的机器和车间进行了数字化监控，主要集中在末端阶段或高价值流程。

但是，如果车间的数据有助于实现创新的、极具竞争力的生产流程。在这种情况下，就必须付出更多努力来获取代表整个生产流程的数据池。这就是生产数据采集及其相关工具的重要性所在。

什么是生产数据采集？

生产数据采集 (PDA)，或 PDC，是有关公司流程的数据采集。它是对生产或运营数据进行有意识的监控、跟踪和收集，使其对实现企业的宏观生产或生产力目标有用且相关。

PDA 的目的是收集有助于使生产流程更精益、更灵活和可持续地提高盈利能力的数据。尽管在过去的半个世纪中，逐步的创新使制造商减少了浪费和变异性，同时大幅提高了质量和产量，但仍有许多工作要做。在采矿、制药和化工等多个行业，生产过程中的变异性仍然是不争的事实。

麦肯锡指出，在这些行业中，”影响产量的生产活动的数量和复杂性 “要求 “采用更精细的方法来诊断和纠正工艺缺陷”。即使在从所有输入阶段到最终产品都已实现最佳实践标准化的行业中，PDA 仍能提供显著的优势。

我们如何理解和应用最佳实践，是基于对相关行业和当时科学状况不断发展的了解。但是，随着我们越来越多地应用新技术和改变游戏规则的技术来挑战极限，我们必须保持对生产流程的深入了解，以及在哪些方面可以实现最显著的改进。

麦肯锡认为，收集和利用有关整个生产流程或至少是增量环节的高价值数据，可以帮助企业评估和改进其生产实践。目前多个行业的数据收集措施已经能够提供大量的车间实时数据。当这些数据与能够以最有意义的方式在整个生产过程中收集和汇总这些数据的 PDA 系统相结合时，企业就能开始享受数据的真正价值。

通过实施 PDA 系统，企业可以提高生产过程的透明度。他们可以更多地了解数量、质量、时间或生产流程的运行情况。有了更高的透明度和对流程的精细控制，企业就能分离出最重要的生产流程要素，并不断改进这些要素。他们还可以更好地控制生产成本，确保企业可持续发展。

什么是生产过程中的操作数据？

PDA 就是收集有关生产过程的数据。但通过 PDA 系统收集的究竟是哪类数据呢？在这种情况下，我们指的是运行数据。

企业中的运行数据是指在生产过程中产生或产生的全部组织和技术数据。这些数据有多种形式，包括订单数据、人员数据、机器数据和流程数据。在逐一研究这些数据组的要素之前，关键是要理解为什么要强调运行数据。

如上文所述，企业正在越来越多地获取大量数据。每天，车间都会以电子、自动和手动等多种形式产生大量数据流。然而，并非所有这些数据都有助于改进生产流程。收集到的某些数据可能与一些事件有关，而这些事件对于汇集重要信息或获得有价值的见解并无用处。因此，有必要确保跟踪和收集的数据是正确的。

PDA 流程中与订单相关的数据包括制造数据，如质量、数量、重量、计数和时间。它还提供订单状态、工作进度、单个操作的工作确认。该数据组代表了与订单的产生和产品生命周期的开始有关的元素。

人员数据包括与车间劳动力相关的数据，如工作时间、访问控制和装配线责任。它还包括工作时间、出勤率和生产线上的实际工作。

机器数据包括与生产线核心活动有关的所有数据。它包括机器的开关频率、中断情况、持续时间和生产数量。此外，还包括故障、信息、服务人员干预、维护数据、材料消耗、温度和其他具有统计意义的数据点。

最后，流程数据可跟踪流程参数、设计修改、质量分析、测试和类似的数据点。

什么是 PDA 系统？

PDA 系统有助于收集、存储和传输与整个生产过程有关的数据。可以说，PDA 系统的目的是自动收集在处理生产订单和相关操作过程中产生的生产数据。

这些数据既可以通过机器控制系统直接记录，也可以手动记录。工人通过生产终端向 PDA 系统发送状态或数量信息。当然，采用自动数据采集和存储系统更为理想。手动数据采集只会增加出错的可能性，降低工人的工作效率。

使用 PDA 系统后，记录的数据可传输到 PPS（生产计划系统）或 ERP 系统（企业资源计划）。双向数据传输是实时进行的，因此可为所有其他生产控制系统提供有效、一致的数据基础。

PDA 的准确数据使目标时间更切合实际，对计划订单和资源产生了巨大的积极影响。此外，PDA 的自动化还能最大限度地降低出错的风险。

最后，PDA系统还能减少员工的工作量，因为无需再手工填写和递送纸条。员工可以更加专注于自己的核心任务。因此，正确的 PDA 系统是计算关键数据（如整体设备效率（OEE））和大量评估的基础，可用于优化生产流程。

PDA系统的特点

现代 PDA 系统应具有特定的特点，以确保达到最佳效率。

• 易用性：PDA 系统的易用性或用户友好性对用户的接受度起着决定性作用。如果 BDE 系统使用直观，就能以最佳方式支持用户的工作。这样可以确保数据的正确性，并形成有效的依据。
• 技术： 另一个基本特征是技术的时效性。当技术过时时，每次扩展都会带来风险。不幸的是，正如每个智能手机用户都知道的那样，技术很快就会过时。因此，即使是几年前还很先进的 BDE 系统，如今也已经非常过时了。如今的系统必须基于网络，可通过任何终端设备进行控制。同时，它们还必须提供高性能，以处理任何数据量。
• 实施： PDA 系统必须保证快速、流畅的运行，以避免延误和增加成本。
• 灵活性： 完善的系统首先必须能够收集大量数据。因此，无差错的数据采集是最关键的特点。系统可能需要收集有关材料使用、质量控制、投诉和许多其他因素的数据。因此，必须确保它能满足当前和未来的要求。PDA 系统必须保证快速顺利地实施，以避免延误和增加成本。
• 互操作性： 数据收集必须与现有业务系统兼容。这是因为，如果与企业资源规划系统或其他应可访问数据的 IT 系统缺乏互操作性，就会对未来的安全构成重大风险。

实施有效的 PDA 系统

要充分利用企业现有的大量数据，首先要实施有效的 PDA 系统。考虑到上述特点，制造商应首先考虑他们已经掌握的数据。这些数据是否有助于改善生产结果和整体流程？

如果不是，那么重点就应该转移到如何从源头上确保数据收集的策略上。常见的策略包括使用 RFID 标签、传感器和其他数据收集和传输技术。不过，从头开始收集数据的任务可能会耗费大量资源。这些公司的领导者可以从长远角度出发，对正确的做法和系统进行投资，包括探索渐进式方法的优点。

对于已经拥有大量可用数据的制造商来说，任务将是投资于系统和技能，以便适当利用这些数据来优化现有流程。

在这两种情况下，都应特别强调对代表整个生产流程的最相关数据点进行监控。有了这些数据提供的鸟瞰图，企业的领导者就能更好地发现、分析和快速应对数据带来的启示。

PDA 应该以标准化、一致和可靠的方式进行。这意味着要依靠同样可靠的解决方案供应商提供的自动化 PDA 系统。在 FORCAM，我们提供云托管的交钥匙解决方案，可满足制造商大大小小的 PDA 要求。联系我们，了解我们如何帮助制造企业收集生产过程中的大数据，并将其转化为可操作的洞察力。