工业互联网平台综合应用 课件 项目一任务1.1 工业设备能效指标体系搭建

《工业数据处理与分析》/工业互联网系列课程

项目一工业设备能效指标计算任务一工业设备能效指标体系搭建>>目录任务说明01《工业数据处理与分析》/工业互联网系列课程知识准备02任务实施03思考与讨论04在开始数字化转型之前，企业应先明确业务发展方向，然后通过分析与业务目标相关的指标来建立相应的指标体系。在实施工程师成功完成机器人接入平台后，R公司安排数据分析工程师调研设备能采集到的数据，进而规划企业所有设备的能效指标体系。数据分析工程师需要完成以下任务：1.与项目经理沟通，了解企业能够采集到的设备原始数据，确定数据类型和特点。2.与企业各级员工沟通，了解企业业务目标，根据业务需求搭建设备运营指标体系。任务说明思维导图目录任务说明01《工业数据处理与分析》/工业互联网系列课程知识准备02任务实施03思考与讨论04实际工作中，很难把事情说得很清楚。而数据分析师在回答业务部门问题的时候，一定要用准确的数据和指标来描述清楚。上面通过一个指标“设备在线率”说清楚了设备在线的情况。但是实际工作中，往往一个指标没办法解决复杂的业务问题，这就需要使用多个指标从不同维度来评估业务，也就是使用指标体系。指标体系的含义例如：“公司共有设备200台，其中190台正在正常运行，10台已报废”“6月6日有100台设备在运行中，100台设备停机，设备的在线率为50%”2指标体系是把各个独立的、具有相互联系的指标系统地组织起来，从一个角度观察全局，从整体上解决单个问题，其内容包括两个方面：一是指标，二是体系。指标体系的含义01指标是对业务单元进行分解和量化的度量值。它使得业务目标具有可描述性、可度量性、可拆解性，是业务和数据的有机结合，是统计的基础，也是量化效果的重要依据。指标体系是由不同的维度组成。维度是指用户观察、思考与表述某事物的“思维角度”，维度是指标体系的核心，没有维度，单纯说指标是没有任何意义的。02体系当我们在讨论一个人身体状况时，常常会提到诸如体温、血压、体脂率等，当把这些指标综合起来考量，大概就能了解一个人的健康状况。类似地，对于一家公司的经营状况是否正常（健康），可以通过指标体系对业务进行监控。指标体系的价值一旦业务出现异常，一个好的数据指标体系能够帮助企业迅速发现并分析问题，采取措施以尽可能减少损失。因此，建立一个有效的数据指标体系对于企业实现数据转型和快速响应业务挑战至关重要。指标体系支撑企业决策，建立企业运营指标体系的主要目的是为了掌握企业经营状况，并为未来的决策提供依据。一个全面的指标体系可以让决策者从数据角度客观地了解公司的经营状况，这样在制定商业决策时则能保持相对理智。同时，新的业务评估也可以与现有评价指标结合，丰富整个指标体系，为未来的发展提供参考。指标体系的价值主要体现在以下几个方面：指导业务日常运营，指标体系会分解出许多细分指标，这些细分指标为运营人员反映了最新的运营状况，运营人员可以通过解析这些细分指标来确定当前的业务问题发现新的业务增长点，在构建指标体系过程中，可以深入理解设备运行模式。在分析和研究设备运行过程中，可能会发现新的业务增长点。统一数据统计口径，避免数据冗余，技术角度来看，指标体系的一个显著优势在于可以对所有指标进行统一管理，实现统一的统计口径，避免各种数据混乱，影响决策质量。此外，拥有一个完备的指标体系可以避免指标重复，从而避免数据冗余和重复分析的情况。指标体系的价值评估指标也就是模型中的M，Measure。在制定评估指标时，用户需要深入考察产品链路或用户行为路径中的每一个核心KPI，并进行详细的下钻分解。我们需确保每一个细分指标都是完全独立且相互穷尽的。业务目标也就是模型中的O，Object。换句话说，企业的经营目标或业务的核心KPI。了解这些核心KPI可以帮助用户快速地确定指标体系的方向。行动策略也就是模型中的S，Strategy。用户可以根据产品生命周期或用户行为路径来制定行动策略。指标体系的方法论OObjectMMeasureSStrategy在进行指标体系分级的时候，首先要考虑的是：一级、二级指标是否反映设备当前的运营情况；三级、四级指标能否帮助一线人员定位问题，指导运营工作。指标的分级方法T1指标：公司战略层面用于衡量公司整体目标达成的情况。这类指标与业务紧密结合，并所有员工都有核心的指导意义。如：工厂设备常见的一级指标：开机率、作业率、维修率、产量、能源等。T2指标：业务策略层面通常与实现一级指标的策略有关。简单来说，这些指标可以看作是一级指标的实现路径，用于更快地定位一级指标的问题。如：某工厂一级指标是产量，那么二级指标可以设定为不同产品的产量。这样当一级指标出现问题的时候，企业可以快速查询到问题的所在点。.T3指标：业务执行层面用于解析二级指标的路径并定位其问题。这些指标通常能指导一线人员开展工作。如：如果一家工厂的二级指标是不同产品的产量，那么其三级指标可能是生产节拍、各工序的工作时长和完成率等。通过观察这些数据，一线人员可以进行针对性的调节，如增加某个工序的人力以降低其工作时长。T1T2T3指标体系拆解的原则Mece法则，是麦肯锡公司在《金字塔原理》中提出的一个重要的原则。Mece（发音：mesee，MutuallyExclusiveCollectivelyExhaustive）依据中文翻译，也就是“相互独立，完全穷尽”。《金字塔原理》是一本2002年由民主与建设出版社出版的图书，作者是芭芭拉·明托，王德忠、张珣译。该书是一本讲解写作逻辑与思维逻辑的读物。Mece法则按照MECE法则将某个整体划分为不同部分时，必须保证划分后的各个部分符合以下要求：①各个部分之间相互独立，在同一维度上有明确区别且不可重复；②所有部分完全穷尽，也就是全面、完整、没有遗漏或缺失。指标体系拆解的原则把学生分为男生和女生，做到“相互独立，完全穷尽”符合MECE法则，其他两个分类就不符合MECE法则，有遗漏和重叠。流程法：按照事情发展的时间、流程、程序，对过程进行逐一的拆解。例如汽车成型的流程，如图下所示。MECE法则的常用四种方法二分法：将事物分为A部分和非A部分，例如“白天、黑夜”，“男人、女人”，“内部、外部”。要素法：要素法主要用于事件由哪些要素（部分）组成，把一个整体划分成不同的构成部分，但是在拆解要素时保持维度的一致性，否则会出现重叠和遗漏的问题。公式法：公式法是按照公式设计的要素进行分类，公式成立，则要素的分类符合MECE原则，例如电费=能源×

电费系数。指标体系拆解的原则确定范围与边界：在开始使用MECE法则之前，首要任务是明确问题的范围和边界。这一步骤要求我们准确理解待解决的问题及其目标，为“完全穷尽”所有可能的情况奠定基础。在MECE法则中，“完全穷尽”意味着在确定的边界内尽可能覆盖所有情形。找到合适的切入点：选择一个合适的角度或维度来对问题进行分析至关重要。切入点应基于某些共有属性，例如根据地点、功能或结构序列进行分类。选择不同的切入点会导致不同的分类结果，因此，在选择切入点时必须考虑其对达成目标的影响。分析与细分元素：在确定了切入点后，接下来的任务是根据MECE法则继续细化和拆解各个要素。这一步骤的目的是为了更好地理解问题和寻找解决方案，而不仅仅是为了细分本身。检验分类结果：通过逻辑树或结构图来检验拆解和分类的结果，确保没有遗漏或重复的部分。如果发现无法归类的重要元素，虽然可以设置一个“其他”类别，但这通常指示需要进一步的思考和分析，因为“其他”分类可能意味着分析不够深入。应用MECE法则进行分类的四个步骤指标体系拆解的原则目录任务说明01《工业数据处理与分析》/工业互联网系列课程知识准备02任务实施03思考与讨论04传统制造企业提升过于依赖人工采集、层层整合，效率较低、效果一般、效益较差。在本次任务中，首先要确定问题，再进行分析，得到问题结论，确定解决思路。明确业务目标是将设备数据透明化，通过对现场全量数据的分析，挖掘出改善点。了解公司业务需求和流程处理步骤业务需求：7月份订单激增，机器人业务目标300件。分析业务目标业务分析第二步，得出问题结论：某月某车间机器人完成率低。机器人完成率=实际折弯数量÷计划折弯数量。机器人完成率反映工厂操作方法是否准确的重要指标。业务分析第一步，明确问题（时间、地点、事件）。①时间：时间段或者时间点。②地点：哪个车间哪个设备。③事件：无法完成任务的是某台机器人还是所有机器人。业务分析第三步，分析机器人完成率低原因，确定分析思路。思维导图分析业务目标确定设备运营指标明细表设备维度关键指标单台设备今日开机率今日作业率今日待机率今日故障率今日开机时长今日作业时长今日待机时长今日故障时长所有设备所有设备今日开机率所有设备今日作业率所有设备今日待机率所有设备今日故障率设备开机总数设备待机总数设备故障总数设备停机总数设备工作总数分析业务目标设备数据透明化系统，以实时数据为基础，对设备的价值指标建模和统计分析，建立一个科学成熟的设备指标体系，为管理层人员提供了设备数据驾驶舱。采用指标建设的方法：OSM策略，以及和企业各个层级的领导员工进行沟通。1.了解业务的核心目标2.确定行动策略3.确定评估指标4.单台设备的今日作业率拆解5.统计所有设备的“状态总数6.所有设备的关键指标拆解设备能效指标第一点首先了解业务的核心目标（Object）也就是KPI，根据项目背景，明确企业领导想对设备进行实时监控，并得到一些基础分析，确定核心指标有：开机率、作业率、停机率、故障率拆解设备能效指标且这些指标需要支持从各种类型的维度确定企业组织架构下设备包含：机器人A（1台）、机器人B（1台）。工艺维度事业部维度工作中心时间维度第二点确定行动策略（Strategy）从设备驾驶舱各组织维度来拆解开机率等指标确定开机率等指标的计算原则确定开机时长等指标的相关三级指标为设备状态拆解设备能效指标第一步：从设备驾驶舱各组织维度来拆解开机率等指标第二步：确定开机率等指标的计算原则为：第三步：确定开机时长等指标的相关三级指标为设备状态。所有设备今日开机率=所有设备今日开机时长之和÷（自然时间*N）第三点确定评估指标当开机信号启动时，作业信号未启动，设备处于待机状态；当开机信号启动，作业信号也启动时，设备处于作业状态；当温度大于60或电流大于5A时，设备处于故障状态拆解设备能效指标设备开机时，有作业、待机、故障3种状态，且3种状态完全独立且相互穷尽的。第四点单台设备的今日作业率拆解拆解设备能效指标第五点统计所有设备的“状态（包含：开机、待机、作业、故障、停机）”总数需要单台设备呈现各种“状态”的数值（1表示启动，0表示未启动）。拆解设备能效指标第六点所有设备关键指标“所有设备今日作业率”拆解拆解设备能效指标首先，确定数据采集。数据采集项来源说明开机信号设备开机信号作业信号设备作业信号温度传感器温度采集值互感器电流采集值当前设备电流温度传感器当前设备温度互感器搭建单个设备指标体系搭建设备驾驶舱指标体系数据采集表其次，根据设备运营指标拆解和数据采集值，得出三级指标体系。搭建设备驾驶舱指标体系三级指标体系图再其次，根据设备运营指标拆解，得出二级指标体系。搭建设备驾驶舱指标体系二级指标体系图最后，根据设备运营KPI指标，得出一级指标体系。搭建设备驾驶舱指标体系一级指标体系图根据单个设备指标体系，得出多