n8n自动计算产线OEE并推送停机根因分析

原文要点

这是n8n.io上的免费模板（作者Rahul Joshi）：班次产量与停机数据经n8n表单或带头部鉴权的IoT/PLC网关webhook（路径oee-iot-feed）进入，规范化后写入Google Sheets的Shift Log标签页；每班结束15分钟后定时任务读取Machine Master与Shift Log，计算全厂和单机可用率、性能、良品率与OEE，把停机归入TPM六大损失并对照7天滚动基线标记异常。无数据时向厂长发WhatsApp缺失清单；有数据时交OpenAI代理查OEE History和Maintenance Tickets生成结构化根因报告，附QuickChart帕累托图发WhatsApp，并为关键机台创建或更新维修工单。设置要求替换REPLACE_WITH_GOOGLE_SHEET_ID并配置OpenAI、WhatsApp Business Cloud凭据。

这次做成什么

照着本指南把这条免费OEE流水线搭起来：先建表、导入模板、配凭据，再用本站提供的合成班次数据手动触发一次，核对OEE计算结果与WhatsApp推送内容，确认无误后再激活定时。

准备什么

• 一个可登录的n8n实例（云版或自托管均可）
• Google账号，能新建Google Sheets并授予n8n凭据
• OpenAI API key（供模板内AI代理节点使用）
• WhatsApp Business Cloud账号、phoneNumberId和两个测试接收号码
• 可选：能发自定义HTTP头部的IoT/PLC网关或Postman类工具

具体怎么做

1. 建Google Sheets工作簿

   新建一个工作簿，建四个标签页：Machine Master、Shift Log、OEE History、Maintenance Tickets。Machine Master至少填machine_id列，可选line、ideal_cycle_time_sec、active；Shift Log按下方材料里的列建好表头；OEE History和Maintenance Tickets先只建表头（如ticket_id、machine_id、status、description、created_at）。复制浏览器地址栏里/spreadsheets/d/后面那串ID备用。

2. 导入模板并替换ID、配凭据

   在n8n工作流页面导入该模板（n8n.io/workflows/20607，从模板库一键导入）。全局搜索REPLACE_WITH_GOOGLE_SHEET_ID，把所有出现处替换成上一步的表格ID。在n8n凭据里新建Google Sheets OAuth2、OpenAI、WhatsApp Business Cloud三条凭据，分别在对应节点下拉选中；WhatsApp节点填入你的phoneNumberId，并在shift configuration步骤填厂长和维修组接收号码。

3. 选择数据入口：表单或webhook

   练习阶段用模板自带的n8n Form入口，按其字段手工录入一条班次数据提交，确认能写入Shift Log。若走IoT路线：在webhook节点开启Header Auth，设一个头部名和令牌值（如X-OEE-Token），把webhook的生产URL路径oee-iot-feed和该头部配置到网关；练习时可用curl带同样头部POST一条JSON验证鉴权拦截与放行。

4. 调整班次与阈值配置

   打开shift identification（班次识别）步骤，按工厂实际修改班次起止时间与cron表达式（模板逻辑是每班结束15分钟后跑）、OEE目标值、关键机台阈值、异常z值门槛和故障报警分钟数。这些参数界面位置以你导入的模板为准，本指南未逐项实测。

5. 用合成数据手动执行核对

   把下方材料里的合成CSV两行录入Shift Log（M-01正常、M-02有大段计划外停机），手动执行工作流。核对：OEE History新增两行，其中M-02的OEE与example手算值0.600一致；WhatsApp收到含帕累托图链接的班次报告；因M-02低于关键阈值，Maintenance Tickets应新增一条工单，再次触发同机台异常时应更新而非重复建单。

6. 激活并观察一个完整班次

   确认测试通过后点Activate。下一个班次结束约15分钟后检查：执行记录无红色失败、WhatsApp按分支送达（有数据发报告、无数据发缺失清单）、OEE History持续追加行。

可直接复制的材料

machine_id,shift_date,shift,planned_min,planned_down_min,unplanned_down_min,ideal_cycle_sec,total_units,good_units,breakdown_min,changeover_min,minor_stop_min,speed_loss_min,defect_units,startup_reject_units
M-01,2026-10-08,A,480,30,20,12,1800,1746,0,20,10,5,40,14
M-02,2026-10-08,A,480,30,150,15,1200,1080,150,30,20,10,90,30

{"trigger":"Schedule Trigger, cron: 每班结束+15分钟，如三班倒则 15 7,15,23 * * *","webhook":{"path":"oee-iot-feed","auth":"Header Auth，头部名与令牌自定义"},"fieldMapping":{"machine_id":"Shift Log.machine_id","planned_min":"计划运行分钟","unplanned_down_min":"计划外停机分钟","availability":"(planned_min-planned_down_min-unplanned_down_min)/(planned_min-planned_down_min)","performance":"ideal_cycle_sec*total_units/实际运行秒","quality":"good_units/total_units","oee":"availability*performance*quality"},"outputs":{"whatsapp_no_data":"厂长号码，列缺失机台","whatsapp_report":"报告文本+QuickChart帕累托图URL","tickets":"关键机台查重后创建或更新Maintenance Tickets"}}

你是工厂TPM分析助手。输入是某班次每台设备的OEE四要素、按TPM六大损失（设备故障、换型调整、小停机空转、速度损失、过程不良、开机不良）拆分的停机分钟数、近7天OEE基线，以及该机台未关闭维修工单。请输出严格JSON：{"shift_summary":"...","top_losses":[{"machine_id":"...","loss_category":"...","minutes":0,"suspected_cause":"...","action":"...","assignee_role":"...","due_days":0}],"anomalies":[{"machine_id":"...","metric":"...","baseline":0,"current":0}]}，只输出JSON，不要解释。

输入与输出示例

本站虚构演示数据与手算结果，非模板实际运行输出；模板内性能口径若以实际运行时间计则与此一致，请以模板公式节点为准。

输入

M-02班次A：计划480分钟，计划停机30分钟，计划外停机150分钟（其中故障150），理想节拍15秒，产出1200件，合格1080件；近7天该机台OEE基线0.71。

对应输出

手算核对：负荷时间=480-30=450分钟；实际运行=450-150=300分钟；可用率=300/450=0.667；性能=15*1200/(300*60)=1.000；良品率=1080/1200=0.900；OEE=0.667*1.000*0.900=0.600。因0.600低于基线0.71且故障150分钟触发报警，预期分支：生成含M-02故障为帕累托首位的报告，并在Maintenance Tickets为M-02新建一条工单。

做完检查这些

• Shift Log提交一条数据后工作簿对应标签页立即新增一行，无字段错位
• 手动执行后OEE History新增行的OEE值与手算结果误差小于0.01
• M-02异常时Maintenance Tickets出现新工单；同机台再次异常时原工单被更新而非重复创建
• 清空Shift Log后手动执行，厂长号码收到列明缺失机台的WhatsApp提醒
• WhatsApp报告消息中包含可打开的QuickChart帕累托图URL

容易卡住的地方

• 忘记替换任一REPLACE_WITH_GOOGLE_SHEET_ID会导致对应Google Sheets节点直接报错
• WhatsApp Business Cloud的接收号码若未在Meta后台登记为测试号码，消息会静默失败
• cron时区默认是n8n实例时区，班次跨零点时务必先在模板里核对时区设置
• webhook的Header Auth头部名与网关配置不一致会返回401，且n8n执行记录里不易察觉
• AI代理与OpenAI、WhatsApp发送均产生第三方费用，免费仅指模板本身