制造業已全面進入數字化時代,最先進的數字化制造商將其信息技術和運營技術環境整合在一起,以在市場上獲取優勢。
行業分析師表示,他們還在推進自動化和分析的使用,以簡化后臺功能、物流和生產,并優化資源、降低成本以及發現新機遇。
ABI Research在其《2022年數字工廠更新》中預測,智能制造支出將以12%的復合年增長率增長,從2021年的3450億美元增長到2030年的9500億美元以上——所有這些都是為了支持數字化轉型計劃。
該研究公司進一步預測,隨著工廠越來越多地采用工業4.0解決方案——包括自主移動機器人、資產跟蹤、模擬和數字孿生——制造商將在未來幾年繼續增加在分析、協作工業軟件和無線連接方面的支出。
ABI Research的研究主管邁克爾·拉納 (Michael Larner) 表示,技術創新將有助于制造商在面臨無數挑戰時取得成功,例如不斷上漲的能源成本、供應鏈中斷、人員短缺以及優化資源的需求。
Larner補充道,“我們看到制造業正從基本自動化轉向集成IT和OT團隊,使用分析進行優化以確保工作盡可能高效,并執行預測性維護和主動監控等工作。因此,制造商現在正優先考慮創建和擴展其‘數字線程’的IT投資,其中IT架構中的應用程序相互通信,來自一個系統的數據通知并指導其他系統的行動。此外,制造商也意識到,他們不能只對事件做出反應,還需要積極主動。成功的CIO需要在工廠車間了解問題并影響變革,就像在董事會中進行戰略性談話和獲得項目資金一樣。”
國外媒體最近將以下10家制造商評為“IT創新和領導力CIO 100獎”的一部分。以下是他們利用IT創造價值的方式:
1. Avery Dennison為其供應鏈納入智能
企業:Avery Dennison
項目:用于運營生產計劃和詳細調度的高級計劃系統 (APS)
IT主管:Nicholas Colisto,副總裁兼首席信息官
與許多制造商一樣,Avery Dennison看到了戰略性使用技術的必要性,它可以為其日益龐大和復雜的供應鏈增加更多敏捷性、效率和速度。
作為回應,Avery Dennison的IT部門與該公司的全球供應鏈運營部門合作,創建了用于運營生產計劃和詳細調度的高級計劃系統 (APS),該系統可提供對供應問題和限制的詳細洞察,為供應鏈團隊提供工具以做出有效和及時的決策。
APS近乎實時地收集、捕獲和組合供應鏈事件的所有相關輸入和輸出,形成供應鏈的數字孿生。該系統易于使用的界面使集中式團隊能夠監控事件并立即采取行動。
Avery Dennison的IT部門與供應鏈職能部門合作定義和調整企業的優先事項和需求,著手創建一個數學模型,以建立短期、中期和長期運營計劃。IT還自動化了一系列任務,使用智能優化算法來識別異常,解釋對下游供應鏈參與者的影響,并將該信息傳達給利益相關者,從而使供應鏈團隊能夠快速響應和修復問題。
副總裁兼首席信息官Nicholas Colisto表示,“該系統使我們的供應鏈職能部門能夠深入了解供應鏈不同資產中的限制和問題,為我們提供在一個地方做出有效和及時決策的所有工具。我們新的強大數據湖、預測分析和數字孿生功能共同幫助Avery Dennison優化資產利用率,避免停機,并為整個供應鏈提供更好的可見性和分析,使企業能夠快速響應中斷和偏差。”
2. CoorsTek簡化生產操作
企業:CoorsTek
項目:實施Model Plant系統
IT負責人:Matt Mehlbrech,IT副總裁
CoorsTek的生產操作員存在效率問題。從報告生產、監控機器性能到記錄質量讀數以及搜索和檢索文檔,他們不得不使用多個計算機系統和基于紙張的流程,由于缺乏集成和數據驗證,導致他們的工作效率低下并且容易出錯。
為了解決這個問題,并為未來的轉型奠定基礎,CoorsTek的IT部門開發了Model Plant,這是一個集成系統戰略,專注于提高生產操作員的效率,為制造管理提供關鍵指標,并為CoorsTek未來的ERP實施做好準備。
其核心是制造運營管理(MOM)系統,它將制造執行和維護管理結合在一個集成平臺中。正如設想的那樣,Model Plant將把這個MOM系統與公司的ERP、質量管理和機器連接系統集成到一個控制臺中,供CoorsTek生產操作員使用,幫助他們專注于生產高質量的陶瓷零件。
IT部門在不到18個月的時間內,在CoorsTek六家工廠設計、開發和實施了Model Plant,顯著提高了生產操作員的效率。目前,實施仍在進行中,IT將其視為順利過渡到新ERP的基礎。
公司IT副總裁Matt Mehlbrech表示,“我們的Model Plant系統能夠實時了解整個車間,并創建一個全面的數據集,我們可以對其進行分析和學習,以釋放切實的生產力和質量收益。”
3. Dow將其制造設施數字化
企業:Dow
項目:Dow數字制造加速 (DMA) 計劃
IT負責人:Melanie Kalmar,公司副總裁、CIO和CDO
Dow于2020年秋季啟動了數字制造加速(DMA)計劃,目標是加速數字技術在其全球制造和維護領域的部署。
迄今為止,可交付的一個程序是完全位于企業網絡內的私有、安全、高速蜂窩網絡。該網絡提供對數據和協作工具的實時訪問,從而使員工能夠將他們的工作從傳統辦公室擴展到制造工廠環境。
DMA還包括一個安全云,用于通過專門構建的應用程序為員工托管、集成和情境化數據,以及一個移動優先平臺,員工可以在其中訪問他們的數據和可操作的見解。
通過這些可交付成果,DMA關聯和集成制造數據和分析,員工可以利用這些數據和分析做出更好、更快的決策。通過該計劃提供的功能還有助于提高資產可靠性、安全性、質量績效和運營效率,同時降低運營成本和計劃外事件。
DMA解決方案通過整合和情景化來自工程、運營、維護、物流、ERP和相關生態系統數據源的制造數據,并通過單一的、以用戶為中心的界面提供來自多個系統的數據和見解,以共同改善員工體驗、數字化勞動力和彈性制造組織。
Dow的DMA解決方案正在公司最大的工廠中使用,它們已經通過提高制造資產利用率、減少計劃外事件和生產中斷、增加產量以及其他可量化的關鍵績效指標來創造價值。目前,其他Dow工廠也正在實施DMA解決方案。
4. 分析能力成為Eastman材料創新的關鍵
企業:Eastman Chemicals
項目:Fluid Genius數字化產品
IT負責人:Aldo Noseda,副總裁兼首席信息官
Eastman Chemicals于2021年推出了Fluid Genius,這是一個正在申請專利的數字平臺,使制造廠工人能夠監控可能影響運營、安全、產量和維護預算等問題。
Fluid Genius可以監控、分析和延長Eastman客戶傳熱流體的使用壽命。該技術還可以預測流體的預期壽命,并建議如何最好地延長它,同時避免計劃外的制造停工。
Fluid Genius還提供前瞻性見解,使工廠維護工程師和運營經理能夠規劃最佳維護時間,從而最大限度地降低風險和成本。Fluid Genius的推薦引擎還可以幫助工廠工程師更好地了解影響其傳熱流體質量的因素,從而幫助他們安全地運營工廠并為未來的維護需求提供預算。
為了創建該應用程序,Eastman利用了其近50年的操作系統樣本分析數據,深入了解流體化學行為隨時間的變化。該公司將這些數據與最終用戶輸入的維護和事件日志以及先進的人工智能/機器學習技術相結合,以創建該平臺的專有流體分析。
Eastman副總裁兼首席信息官Aldo Noseda表示,“Fluid Genius 等數字產品和服務對于Eastman成為領先的材料創新公司至關重要,因為它們不僅為我們的客戶提供了價值,還有效地將我們與競爭對手區分開來。”
Eastman已經看到了對該平臺的使用熱情,公司官員指出,該平臺有利于其客戶獲取和保留工作。
5. 通用汽車通過IT解決半導體短缺問題
企業:通用汽車
項目:半導體短缺:保障通用汽車收入
IT主管:Fred Killeen,首席信息官兼全球IT副總裁
與所有現代汽車制造商一樣,通用汽車依靠半導體制造產品。事實上,一輛典型的汽車依靠其電子控制單元 (ECU)中的3000多個芯片來運行基本的汽車功能。
因此,當2021年出現全球半導體短缺時,通用汽車也面臨停產的可能性。但得益于一項創新技術,通用汽車能夠在缺乏關鍵電子元件的情況下制造車輛,并將它們停放在很多地方,以便在半導體可用時,北美的工廠可以繼續運行。
IT開發的解決方案堪稱“業界首創”,實質上將安全工廠網絡擴展到車輛存儲位置,其中一些位置距離美國和墨西哥的制造基地數百英里。
這使得配備了通用汽車標準測試工具、移動打印機和便攜式熱點的維修團隊能夠連接到通用汽車網絡和公司系統,以驗證零件、完成維修、將發動機控制軟件下載到ECU并測試車輛。完成的車輛在運往經銷商和客戶之前,由運輸車駕駛或返回工廠進行最后階段的質量測試。
IT團隊還構建了工具來收集有關芯片和供應商的數據,并按需提供這些數據,從而使通用汽車能夠將芯片發送給為其最受歡迎的汽車生產ECU的供應商。
此外,商業智能(BI)和分析團隊開發了工具和報告功能來管理ECU維修過程,并根據車輛的大量使用時間及其對通用汽車收入的影響確定修復的優先級。這些團隊還開發了一個統一的視圖,從而在一個平臺顯示所有數據。
首席信息官兼全球IT副總裁Fred Killeen表示,“通過整個企業內的團隊合作,他們提供了業界首創的技術解決方案,使我們能夠在缺乏一些電子元件的情況下制造車輛,并在半導體可用時遠程完成它們——這個過程在今天繼續被證明是有價值的。”
6. Oshkosh走向數字化以優化其供應鏈
企業:Oshkosh
項目:提高供應鏈效率
IT主管:Anupam Khare,高級副總裁兼首席信息官
Oshkosh在其供應鏈職能中確定了三個問題,其任務是在正確的時間獲取正確的零件,以支持需要復雜組件的定制優質產品的制造。
首先,Oshkosh的供應網絡缺乏零件可見性,這導致了意外的零件短缺,使公司面臨生產延遲和停工的風險。這種可見性問題反過來又導致物流和庫存平衡流程效率低下,從而增加了成本。然后是公司的供應鏈技術本身,它由不同的、未連接的系統組成。
為了解決這些問題,Oshkosh的數字技術團隊與其供應鏈部門合作開發了一個先進的數字平臺,該平臺具有系統到系統集成、內聚數據環境、數據增強和機器學習功能。他們的團隊還共同創建了一系列先進的分析解決方案,以建立更加互聯和優化的供應鏈。
該平臺匯集了多個系統和功能領域的關鍵數據源,并作為靈活交付其他數字產品的基礎。例如,數字技術團隊在平臺創建后不久就快速部署了零件短缺預測模型。該團隊還部署了多種高級分析解決方案,以優化庫存水平、物流和運輸成本。
該平臺于2021年1月啟動,現已實現全面部署,顯著提高了供應鏈的可見性、零件短缺預測的準確性和運營效率,并幫助Oshkosh避免了缺貨和代價高昂的生產延誤和停工。
高級副總裁兼首席信息官Anupam Khare表示,“該項目顯示了IT與業務合作伙伴保持良好聯系,以及早預測機遇/挑戰并通過數字解決方案共同創造價值的重要性。”
7. 奧的斯(Otis)將智能電梯推向新高度
企業:奧的斯電梯
項目:奧的斯一號(Otis ONE)
IT主管:Renee Zaugg,副總裁兼首席信息官(Zaugg現已離開Otis)
為了給客戶帶來更加透明、主動和預測性的服務,奧的斯于2020年年中開始著手開展一項名為“Otis ONE”的全球數字化轉型計劃。
Otis ONE利用物聯網、大數據、人工智能、移動和云等技術,提供電梯運行狀況的實時可見性、預測性維護洞察力以及遠程協助和故障排除。
Otis ONE專為從校園所有者到現場工程師再到維護人員的各種角色在日常運營中提供實時數據洞察力,從而使各種利益相關者能夠做出更明智的決策,并提供更具預測性和更有效的維護。
Otis ONE架構由三層組成——邊緣、平臺和企業。其中,邊緣層依靠各種網關/傳感器包來收集一系列電梯數據并將其通過蜂窩網絡發送到云端,然后通過其物聯網中心或事件中心與平臺層集成;平臺層具有由規則引擎推動的實時業務處理,該引擎分析數據并立即確定電梯狀態的各種條件,在發生異常情況時主動通知奧的斯員工和外部客戶。企業層匯集了多個應用程序,利用來自邊緣層和平臺層的信息,將其與電梯主數據和服務數據集成,以提供全球電梯的360度實時視圖。
執行董事兼首席技術官Ezhil Nanjappan表示,“該互聯電梯通過更長的設備正常運行時間為我們的客戶創造價值。Otis ONE不僅為客戶提供了更高的透明度,也為我們自己的團隊在預測和主動性方面創造了生產力。毫不夸張地說,Otis ONE生態系統是任何智慧城市和智能建筑的基礎。”
8. Owens Corning利用低代碼提高工廠安全性
企業:Owens Corning
項目:對工廠安全和合規產生重大影響的低代碼數字平臺
IT主管:Steve Zerby,高級副總裁兼首席信息官
出于安全和合規性的考慮,Owens Corning必須監控和管理來自瀝青罐的蒸汽。但它發現這樣做的過程無效且緩慢。數據是在離線數據庫中收集的,并且是特定于工廠的,難以在整個公司內共享。此外,發現潛在危險所需的分析通常需要耗費數天。
因此,2021年8月,Owens Corning的瀝青業務部門和IT部門聯手創建了一個數字平臺,該平臺可以通過改進數據收集和可操作的分析來轉變和提高該流程的有效性。
低代碼應用程序開發技術使兩個團隊能夠快速創建概念驗證、收集反饋并微調平臺。在三周內,一個試點交付到一家工廠,平臺本身在短短三個月內就在20多家工廠實施。
該平臺為丟失防護數據提供了單一的真實來源,具有主動監控和分析功能,可通過實時洞察提醒工廠領導者,以確保預防危害。
該公司還進一步改進了其計劃,以實時識別和解決丟失防護危害,從而確保更有效的人員安全和法規遵從性報告。這種可見性還可以對設備進行更主動的預防性維護,從而最大限度地減少計劃外的生產中斷。而且,由于該平臺的分析能力,洞察力可以在幾分鐘而不是幾天內產生,使公司能夠快速做出明智的決策。
高級副總裁兼首席信息官Steve Zerby表示,“將從罐中獲取的傳感器測量數據數字化,整合其他數據點,并提供易于使用的可視化和分析,從而為工廠操作員提供支持。他們可以實時快速評估潛在危害和風險,并主動采取預防措施。在此過程中,成功的一個關鍵因素是擁有一位指導其他人一起使用這些工具的敬業且熱心的業務產品負責人。”
9. Rockwell Automation啟動以客戶為中心的轉型
企業:Rockwell Automation
項目:Rockwell Automation推動創新、以客戶為中心并轉向通過其企業轉型辦公室建立數據驅動的運營模式
IT主管:Chris Nardecchia,高級副總裁兼首席信息和數字官
隨著Rockwell Automation致力于幫助客戶加速數字化轉型(DX),該公司也開始了自己的DX之旅。在此過程中,它正在創造新的客戶體驗、轉變商業模式并增強勞動力創新能力。
該項目于2020年8月啟動,旨在幫助建立一種敏捷且以客戶為中心的數據驅動型運營模式,這樣它既可以響應不斷變化的需求,又可以建立持久的客戶聯系,而不是一次性的交易產品銷售。
為此,企業轉型辦公室 (ExO) 制定了目標狀態的端到端業務流程和客戶體驗需求,并優先考慮提供整體客戶體驗所需的投資。
該辦公室正在將Rockwell Automation轉變為數據驅動的運營模式,在這種模式下,它將每年執行兩打(two dozen,即24)以上的產品開發周期,并使用客戶信息來塑造這些產品。此外,ExO正在努力轉變業務模式、流程、軟件和服務組合,以向客戶提供更多基于訂閱的產品。
Rockwell Automation正在使用遙測技術來收集數據和洞察力,并創建全面、統一的客戶數據視圖,以增強公司的客戶參與度。它正在更新流程和系統以支持其未來狀態。它還利用從其他計劃中收集的數據來創新產品、發展市場和發展業務。它已經實施了一種結構化的方法來管理其轉型路線圖。
高級副總裁兼首席信息和數字官Chris Nardecchia表示,“該計劃對于實現我們的愿景至關重要,即重塑我們的產品以取得成果,重新構想我們的客戶體驗,并重新定義我們的運營模式以實現訂閱和年度經常性收入。”
10. 施耐德電氣防范OT網絡攻擊增加
企業:施耐德電氣
項目:網絡安全連接服務中心
IT主管:Elizabeth Hackenson,高級副總裁兼首席信息官
為應對針對運營技術 (OT) 的網絡攻擊數量和復雜程度不斷增加,施耐德電氣在2020年創建了網絡安全OT運營模式,旨在優化其全球220家制造廠和35個配送中心的網絡安全性能。
該模型為所有施耐德IT和OT建立了一個安全運營中心 (SOC)。它還在每個工廠建立了一個威脅檢測平臺,通過與安全信息和事件管理 (SIEM) 系統的接口向SOC發出安全警報。
該運營模式還具有網絡安全連接服務中心 (CSH),這是一個24/7的全球團隊,可在各種類型的網絡安全事件中為公司的工業站點提供支持。其主要職責是識別OT和IT設備的網絡安全態勢并為其設置基線;檢測和修復安全警報;監控和修復漏洞。
CSH還負責推動持續改進并逐步改善公司在OT設備和流程中的網絡安全狀況。
CSH團隊從SOC接收警報,分析這些警報并定義必須如何補救。該團隊與網絡安全站點負責人 (CSL) 合作修復警報;CSL是接受過網絡安全培訓的OT專家,他們在指定的工廠工作,每個工廠都有一個CSL,負責該工廠OT的網絡安全。他們可以修復網絡事件并管理業務連續性。
CSH還為所有CSL提供網絡安全培訓。它為每種類型的安全事件和漏洞建立和頒布標準操作程序(SOP)。它還監控所有工廠的網絡安全KPI,與CSL一起修復它發現的任何漏洞。
高級副總裁兼首席信息官Elizabeth Hackenson表示,“網絡安全互聯服務中心的創建,是我們在施耐德電氣實現更高彈性和網絡安全的持續旅程中的一個里程碑。”
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