10 個獲獎的製造業 IT 專案
製造商正在透過提供預測性維護、改進的客戶體驗、資料驅動的決策和更智慧的供應鏈營運的數位轉型來彌合 IT/OT 鴻溝。
文/Mary Pratt‧譯/Frances
製造業已全面進入數位時代,最先進的數位製造商將其資訊技術和營運技術環境整合在一起,以在市場上佔據優勢。
產業分析師表示,他們還在推動自動化和分析的使用,以簡化後台功能、物流和生產,並最佳化資源、降低成本並發現新機會。
ABI Research 在其 2022 年數位工廠更新中預測,智慧製造支出將以 12% 的複合年增長率成長,從 2021 年的 3,450 億美元增長到 2030 年的 9,500 億美元以上 ─ 所有這些都是為了支持數位轉型計劃。
該研究公司進一步預測,隨著越來越多的工廠採用工業 4.0 解決方案,包括自主行動機器人、資產追蹤、模擬和數位分身,製造商將在未來幾年繼續增加在分析、協作工業軟體和無線連網方面的支出。
ABI Research 的研究主管 Michael Larner 表示,技術創新仍將有助於製造商取得成功,因為他們面臨著能源成本不斷上升、供應鏈中斷、人員短缺,和最佳化資源需求等無數的挑戰。
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「我們看到了從基礎自動化向整合 IT 和 OT 團隊的轉變,使用分析進行最佳化以確保事情盡可能高效,並進行預測性維護和主動監控等工作,」Larner 說。
「因此,製造商現在優先考慮創造並延伸其『數位線程』(digital thread)的 IT 投資,其中 IT 架構中的應用程式相互通訊,由來自一個系統的資料通知並告訴其他系統如何動作」,Larner 說。
「製造商意識到他們不能只對事件做出反應,還需要積極主動,」他補充道。 「一個成功的 CIO 需要在工廠廠區了解問題並影響變革,就像在董事會中進行策略性談話並獲得專案預算一樣。」
CIO.com 最近將以下 10 家製造商評為 IT 創新和領導力 CIO 100 獎項(CIO 100 Awards)的一部分。 以下是他們如何發揮 IT 價值的方式。
艾利丹尼森零售標識系統為其供應鏈帶來智慧
● 組織名稱:Avery Dennison 艾利丹尼森零售標識系統
● 專案名稱:用於營運生產計劃和詳細排程的先進計劃系統(APS)
● IT 領導人:Nicholas Colisto,副總裁兼資訊長
與許多製造商一樣,Avery Dennison 看到了戰略性地使用技術為其日益龐大和複雜的供應鏈增加更多敏捷性、效率和速度的必要性。
作為回應,Avery Dennison 的 IT 與該公司的全球供應鏈營運部門合作建置了用於營運生產計劃和詳細調度的先進計劃系統(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即時的決定。
APS 近乎即時地收集、擷取和組合供應鏈事件的所有相關輸入和輸出,形成供應鏈的數位分身。 該系統易於使用的介面使中央團隊能夠監控事件並立即採取行動。
Avery Dennison 的 IT 與供應鏈權責部門一起定義和調整組織的優先事項和需求,建立了一個數學模型,用於建立短期、中期和長期營運計劃。 IT 還將一系列的任務自動化,使用「智慧最佳化演算法」(intelligent optimization algorithms)來識別異常,解釋對下游供應鏈參與者的影響,並將該資訊傳達給利益相關者 ─ 從而使供應鏈團隊能夠快速回應並修復問題。
「該系統使我們的供應鏈權責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即時決策的所有工具,」副總裁兼資訊長 Nicholas Colisto 說。 「我們新的強大數據湖泊、預測分析和數位分身功能共同幫助 Avery Dennison 最佳化我們的資產利用率,避免停機,並為整個供應鏈提供更好的可視性和分析,使組織能夠快速回應中斷和偏差。」
工業陶瓷製造商 CoorsTek 簡化生產操作
● 組織名稱:CoorsTek
● 專案名稱:示範工廠實施
● IT 領導人:Matt Mehlbrech,IT 副總裁
CoorsTek 的生產操作員/作業員存在效率問題。 為了報告生產、監控機器性能、記錄品質讀數以及搜索和檢索文檔,他們不得不使用多個電腦系統和以紙張文件為主的流程,由於缺乏整合和資料驗證,導致他們的工作效率低下並且容易出錯。
為了解決這個問題並為未來的轉型奠定基礎,CoorsTek 的 IT 開發了 Model Plant,這是一個整合系統戰略,專注於提高生產作業員的效率,為製造管理提供關鍵指標,並為 CoorsTek 未來的 ERP 實施做好準備。
其核心是製造營運管理(MOM)系統,它將製造執行和維護管理結合在一個整合平台中。 正如設想的那樣,Model Plant 將把這個 MOM 系統與公司的 ERP、品質管理和機器連接系統整合到一個供 CoorsTek 生產操作員使用的控制台中,幫助他們專注於生產高品質的陶瓷零件。
IT 部門在不到 18 個月的時間內在 CoorsTek 的六家工廠設計、開發並實做了示範工廠,環境已經提高了生產作業員的效率。相關措施正在進行中,IT 將其視為順利過渡到新 ERP 的基礎。
「我們的示範工廠系統能夠即時查看整個車間,並建立一個全面性的資料集,我們可以分析和學習以釋放確切的生產力和品質收益,」該公司 IT 副總裁 Matt Mehlbrech 說。
陶氏化學將其製造設施數位化
● 組織名稱:Dow
● 專案名稱:Dow DMA 數位製造加速計畫
● IT 領導人:Melanie Kalmar,公司副總裁暨資訊長和數位長
陶氏於 2020 年秋季啟動了「數位製造加速」(Digital Manufacturing Acceleration,DMA)計劃,目標是加速數位技術在其全球製造和維護領域的部署。
截至目前已經可以交付的方案是完全位於企業網路內的私有、安全、高速蜂巢式網路。 該網路提供對資料和協作工具的即時存取,從而使員工能夠將他們的工作從傳統辦公室擴展到製造工廠環境。
DMA 還包括一個安全雲,用於透過專門構建的應用程式為員工託管、整合和情境化資料,以及一個行動優先平台,員工可以在其中存取他們的資料和具備行動性的洞見。
透過這些可交付成果,DMA 數位製造加速計劃關聯且整合了製造資料和分析,員工可以利用這些資料和分析更快地做出更好的決策。透過該計劃提供的功能還有助於提高資產可靠性、安全性、品質績效和營運效率,同時降低營運成本和不在計劃內的意外事件。
陶氏 DMA 解決方案透過整合來自工程、營運、維護、物流、ERP 和相關生態系統資料源的製造資料並對其進行情境化,並透過提供來自多個系統透過一個以使用者為主的界面。
「如果沒有我們的資訊系統和製造團隊之間的出色合作,陶氏 DMA 數位製造加速計劃不可能成功。透過深入了解我們製造團隊為滿足客戶需求所需要的安全可靠條件,以及資訊系統可以在製造方面提供什麼的支援,我們成功地開發出了這些高效能的 DMA 解決方案,」公司副總裁 Melanie Kalmar 說,Kalmar 同時也兼任資訊長和數位長 。
陶氏的 DMA 數位製造加速解決方案已在公司最大的工廠中使用,它們已經透過提高製造資產使用率、減少意外事件和生產中斷、增加產量以及其他可量化的關鍵績效指標來創造價值。同樣 DMA 解決方案的實做,正在其他其他陶氏工廠持續中。
分析證明是伊士曼材料創新的關鍵
● 組織名稱:Eastman Chemicals
● 專案名稱:流體壽命預測數位產品
● IT 領導人:Aldo Noseda,副總裁兼資訊長
伊士曼化工(Eastman Chemicals)於 2021 年推出了 Fluid Genius,這是一個正在申請專利的數位平台,使工廠工人能夠監控可能影響營運、安全、產量和維護預算的問題。
Fluid Genius 可以監測、分析和延長伊士曼客戶導熱流體的使用壽命。 該技術可以預測流體的壽命,並提供延長壽命的最佳建議,同時避免意外停機。
Fluid Genius 還提供前瞻性見解,使工廠維護工程師和營運經理能夠規劃最佳維護時機,從而最大幅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完全了解影響其傳熱流體品質的因素,從而幫助他們安全地營運工廠並為未來的維護需求提供預算建議。
為開發此應用程式,伊士曼利用其近 50 年的操作系統樣本分析資料,深入了解流體化學行為隨時間經過的變化。 該公司將這些資料與最終用戶輸入的維護和事件日誌,以及先進的人工智慧/機器學習技術相結合,以建置該平台的專業流體分析。
「Fluid Genius 等數位產品和服務對於伊士曼成為領先的材料創新公司至關重要,因為它們為我們的客戶提供了價值,以及它們如何使我們與競爭對手區分開來,」伊士曼副總裁兼資訊長 Aldo Noseda 說。
伊士曼已經看到該平台的使用率很高,公司官員指出,該平台有利於其獲取客戶和留下客戶的重要工作。
GM 通用汽車轉向 IT 解決半導體短缺問題
● 組織名稱:General Motors
● 專案名稱:因應半導體短缺保護通用汽車收入
● IT 領導人:Fred Killeen,資訊長兼 IT 全球副總裁
與所有現代汽車製造商一樣,通用汽車也依賴半導體進行產品生產。 事實上,一輛典型的汽車依靠其電子控制單元(ECU 微控制器)中的 3,000 多個晶片來運轉基本的汽車功能。
因此,通用汽車面臨著在 2021 年出現全球半導體短缺時停產的可能性。但多虧了一項創新技術,通用汽車能夠在沒有關鍵電子元件的情況下製造汽車,並將它們停放在很多地方,以便稍後在有半導體可用時完成,北美的工廠可以繼續運轉。
IT 開發的解決方案 ─ 業界首創 ─ 基本上將安全工廠網路擴展到車輛存放位置,其中一些位置距離美國和墨西哥的製造基地數百英里。
這使得配備了通用汽車標準測試工具、配置了行動印表機和行動式熱點的維修團隊能夠連接到通用汽車網路和公司系統,以驗證零件、完成維修、將發動機控制軟體下載到 ECU 並測試車輛。 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後階段的品質測試。
IT 團隊還構建了工具來收集有關車用晶片和供應商的資料,並按需求提供這些資料,從而使通用汽車能夠將晶片發送給為其最受歡迎的汽車生產 ECU 的供應商。
此外,商業智慧和分析團隊開發了工具和報告功能來管理 ECU 維修過程,並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視圖,從而在一個地方顯示所有資料。
「與整個組織的團隊合作,他們提供了業界首創的技術解決方案,使我們能夠在沒有一些電子元件的情況下製造車輛,並在半導體可用時遠端完成它們 ─ 這是一個今天繼續證明有價值的過程,」資訊長兼 IT 全球副總裁 Fred Killeen 說。
Oshkosh 走向數位以最佳化其供應鏈
● 組織名稱:Oshkosh
● 專案名稱:提升供應鏈效率
● IT 領導人:Anupam Khare,資深副總裁兼資訊長
Oshkosh 為一家美國工業公司,設計和製造特種卡車、軍用車輛、卡車車身、機場消防設備和通道設備等。成立於 1917 年,由四輪驅動系統的創新開始,至今期下已經有多種品牌,目前在自主和主動安全、電動汽車、智慧產品等領域進行創新。
Oshkosh 在其供應鏈功能中確定了三個問題,其任務是在正確的時間獲得正確的零件之供應,以支援需要複雜零組件的客製優質產品製造。
首先,Oshkosh 的供應網路缺乏零件可視性,這導致了意外零件短缺的發生,使得公司面臨生產延誤和停工的風險。 這種可視性問題,到頭來又導致物流和庫存平衡流程效率低下,從而堆高了成本。 然後是公司的供應鏈技術本身,它由不同的、未連接的系統組成。
為了解決這些問相互題,Oshkosh 的數位技術團隊與其供應鏈部門合作開發了一個先進的數位平台,該平台具有系統到系統的整合、凝聚的資料環境、資料增強和機器學習功能。 他們的團隊還共同開發了一系列先進的分析解決方案,以建立更加連通和最佳化的供應鏈。
該平台匯集了多個系統和功能領域的關鍵資料源,並作為敏捷交付其他數位產品的基礎。例如,數位科技團隊在平台建置後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進階分析解決方案,以最佳化庫存量、物流和運輸成本。
該技術於 2021 年 1 月啟動,現已全面部署,已經提高了供應鏈的可見性、零件短缺預測的準確性和營運效率,並幫助 Oshkosh 避免了缺貨以及可能導致代價高昂的生產延誤和停工。
「該項目表明 IT 與業務合作夥伴保持良好聯繫,以及早預測機會/挑戰並透過數位解決方案共同創造價值的重要性,」資深副總裁兼資訊長 Anupam Khare 說。
奧的斯電梯公司將智慧電梯推向新高度
● 組織名稱:Otis Elevator
● 專案名稱:Otis ONE
● IT 領導人:Renee Zaugg,前副總裁兼資訊長(Zaugg 已離開奧的斯)
為了給客戶帶來更加透明、主動和預測性的服務,奧的斯於 2020 年年中開始著手開展一項名為 Otis ONE 的全球數位轉型計劃。
Otis ONE 利用物聯網、大數據、人工智慧、行動和雲端運算等技術,提供電梯運行狀況的即時可視性、預測性維護洞察力以及遠端協助和故障排除。
Otis ONE 專為各種角色(從校園所有者到現場工程師,再到維護人員)在日常營運中提供即時資料洞察力,從而使各利益相關者能夠做出更明智的決策和 更有效地提供更多預測性維護。
Otis ONE 架構由三層組成 ─ 邊緣、平台和企業。Edge 依靠各種閘道/感測器套件來收集一系列電梯資料並將其透過蜂巢式網路發送到雲端,然後透過其物聯網中心或事件中心與平台層整合。 平台層具有由規則引擎推動的即時業務處理,該引擎分析資料並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。
Otis ONE 企業層匯集了多個應用程式,利用來自邊緣層和平台層的資訊,將其與電梯主資料和服務資料整合,以提供全球電梯的 360 度即時視圖。
連網電梯透過更長的設備正常運行時間,為我們的客戶創造價值。 執行董事兼技術長 Ezhil Nanjappan 說,Otis ONE 提高了我們對客戶的透明度,也提高了我們自己團隊在預測和主動性方面的生產力,他並補充,Otis ONE 生態系統是「任何智慧城市和智慧建築的基礎」。
歐文斯科寧借力低程式碼提升工廠安全
● 組織名稱:Owens Corning
● 專案名稱:對工廠安全和合規產生重大影響的低程式碼數位開發平台
● IT 領導人:Steve Zerby,資深副總裁暨資訊長
出於安全和法規遵從性的原因,歐文斯科寧公司必須監控和管理來自瀝青罐的蒸氣,但它發現這樣做的過程效率低下且緩慢。 資料是在離線資料庫中收集的,並且是特定於工廠的,難以在整個公司內共享。此外,發現潛在危險所需的分析需要數天時間。
因此,在 2021 年 8 月,歐文斯科寧的瀝青業務部門和 IT 部門聯手共同建置了一個數位平台,該平台可以透過改進資料收集和可足以做為行動指標的分析來轉變和提高該流程的有效性。
其中,低程式碼應用程式開發技術使兩個團隊能夠快速建置概念驗證、收集意見反應並微調平台。在三週內,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。
該平台為防損資料提供了單一的真實來源,具有主動監控和分析功能,可透過即時洞察提醒工廠領導者,以確保預防危害。
該公司已經看到其計劃的改進。 現在可以即時識別和解決損失預防危害,從而確保更有效的人員安全和法規遵從性報告。 這種可視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,由於該平台的分析功能,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。
「對從儲存槽獲取的感測器測量資料進行數位化,並整合其他資料點,並提供易於使用的視覺和分析,從而為工廠操作員提供協助。他們可以即時快速評估潛在危害和風險,並主動採取預防措施,」資深副總裁兼資訊長 Steve Zerby 說,他並指出,關於如何讓其他人一起使用這些工具,成功的關鍵要素即是需要擁有「一個充滿激情的專職業務產品負責人」。
洛克威爾自動化以客戶為中心的數位轉型
● 組織名稱:Rockwell Automation 洛克威爾自動化公司
● 專案名稱:洛克威爾自動化公司透過其企業轉型辦公室推動創新、以客戶為中心,並轉向資料驅動的營運模式
● IT 領導人:Chris Nardecchia,資深副總裁兼資訊和數位長
隨著洛克威爾自動化公司致力於幫助客戶加速數位轉型,該公司也開始了自己的 DX(Digital transformation)之旅。 在旅程中,它正在創造新的客戶體驗、轉變商業模式,並增強工作團隊創新能力。
該計劃於 2020 年 8 月啟動,目的在建立一種敏捷、且以客戶為中心的資料驅動型營運模式,這樣它既可以應對需求的不斷變化,又可以建立長期的客戶聯繫,而不是一次性的產品銷售交易。
為此,企業轉型辦公室(Enterprise Transformation Office,ExO)制訂了目標狀態的端到端業務流程和客戶體驗需求,並優先考慮提供整體客戶體驗所需的投資。
該辦公室正在將洛克威爾自動化公司轉變為資料驅動的營運模式,在這種模式下,它將每年執行兩打以上的產品開發週期,並使用客戶資訊來塑造這些產品。 此外,ExO 正在努力轉變業務模式、流程、軟體和服務組合,以向客戶提供更多訂閱式的產品。
洛克威爾自動化公司目前正在使用遙測技術來收集資料和提升洞察力,並建置全面、客戶資料的統一視圖(unified view),以增強公司的客戶參與度。 它正在更新流程和系統以支援其未來狀態。 它還利用從其他計劃中收集的資料來創新產品、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。
「該計劃對於實現我們的願景是重要的關鍵,即重塑我們的產品以取得成果,重新構想我們的客戶體驗,並重新定義我們的營運模式以實現訂閱和年度經常性收入,」資深副總裁兼資訊和數位長 Chris Nardecchia 說 。
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施耐德電機防範 OT 網路攻擊的增加
● 組織名稱: Schneider Electric
● 專案名稱:網路安全連接服務中心
● IT 領導人:Elizabeth Hackenson,資深副總裁兼資訊長
為應對針對營運技術(OT)的網路攻擊的數量和複雜程度不斷增加,施耐德電氣在 2020 年建立了網路安全 OT 營運模式,目的在於最佳化其全球 220 家製造工廠和 35 個倉庫的網路安全能力。
該模型為所有施耐德 IT 和 OT 建立了一個安全營運中心(SOC)。 它還在每個工廠建立了一個威脅檢測平台,透過與安全資訊和事件管理(SIEM)系統的介面向 SOC 發出安全警報。
該營運模式還具有網路安全連接服務中心(CSH),這是一個 24/7 的全球團隊,可在各種類型的網路安全事件中為公司的工廠提供支援。 其主要職責是識別 OT 和 IT 設備的網路安全態勢並為其設置基線、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並逐步改善公司在 OT 設備和流程中的網路安全狀況。
CSH 團隊從 SOC 接收警報,分析這些警報並定義必須如何行動。 該團隊與網路安全站點負責人(cybersecurity site leaders,CSL)合作修復警報; CSL 是接受過網路安全培訓的 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 的網路安全。 他們可以修復網路事件並管理持續營運計畫。
CSH 還為所有 CSL 提供網路安全培訓。 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路安全 KPI,與 CSL 一起修復它發現的任何漏洞。
「網路安全連接服務中心的設立是我們在施耐德電機實現更大彈性和網路安全的旅程上不斷前進的一個里程碑,」資深副總裁兼資訊長 Elizabeth Hackenson 說。
(本文授權非營利轉載,請註明出處:CIO Taiwan)