对于 Reckitt IT 和制造团队而言,“工业 4.0” 不再是新颖的概念: 为了推动企业做出变革,超越竞争对手,让运营实现数字化和自动化已成当务之急。

这家致力于“健康、营养和防护”的快速消费品公司借助几乎无处不在、日益普及的物联网 (IoT) 传感器和网络、云技术以及 AI,顺利成为“工业 4.0”企业。

Reckitt 制造部门的 IT 总监 Ben Ellins 介绍了整个行业范围的巨大变化:“我们肯定会在供应链和制造领域经历第四次工业革命。 现在,有足够的理由要求过去 30 年在制造领域所使用的所有计算机技术实现互联互通,更经济、更高效的使用数据以推动生产改进。”

这也是许多企业面临的难题 — 如何将工厂中使用的各种异构技术与 IoT 技术连接起来,收集并理解机器产生的海量数据,然后根据这些数据(通常通过自动化方法)采取行动,以提高安全性、生产力和效率。

预计减少

10%
的维护成本和活动

采用循环式维护,预计减少

3%
的能耗

工业 4.0 转型的障碍

Reckitt 公司拥有卫生、健康和营养品领域世界上一些最知名、最值得信赖的品牌,包括 Air Wick、Calgon、Dettol、Durex、Lysol、Mucinex、Nurifen 等。 Reckitt 是一家真正的全球制造企业,每天在超过 200 个市场销售 2000 万件产品。 该公司从 1819 年英国的一家工厂起步,通过不断的并购逐渐发展壮大增长,不难想象,这种发展模式会导致公司制造领域的 IT 技术和成熟度呈现出巨大的差异。

尽管 Ellins 相信,用于连接 Reckitt 各个工厂并使之实现数字化的技术既不难获得,而且经济上也可以承受,但要为“工业 4.0”做好准备,这些工厂还有大量工作要做。 他表示:“30 年以来,以工厂为主导的本地解决方案大行其道,但这些解决方案的维护方式与个人或企业计算的维护、更新或保护方式并不相同。” 这导致了大量孤岛式的数据、不同的操作系统以及工厂之间缺乏互联互通。

传送产品的 Reckitt 工厂传送带

这在推动统一的数据管理和可用性方面,给 Reckitt 带来了切实的挑战。 Ellins 认为:“在我们开始利用这些数据之前,必须针对各个工厂的数据和连接制定标准,这非常重要。”

各个工厂的技术成熟度也千差万别。 Reckitt 的数字化转型负责人 Barney Carter 对此有切身体会:“我们的许多生产力计算仍由人工完成,依赖于操作人员的输入。 这对工厂和公司的生产力造成了直接的负面影响。”

为此,Reckitt 正着手实施相关技术,不再依靠操作人员读取和报告机器数据,而是自动获取这些数据并发送给需要它们的人员。 通过在适当的时候将适当的数据交到适当人员的手中,有助于改进公司的整体设备效率 (OEE)、能效和工厂维护活动。

“我们认识到,如果能直接从机器中提取信息,则有助于提高信息的准确性。”Carter 继续说道,“我们将改进所获取的信息量,减轻操作人员的负担。”

“我认为,第四次工业革命带来的陷阱之一就是我们所说的‘试点炼狱’”Ellins 说道,“我们面临的挑战在于,过去我们一直在实施点解决方案,有时是出于技术目的,我们一直都是为了证明概念而非价值。”

没有“试点炼狱”的技术转型

为了快速克服这些障碍,并对众多工厂进行广泛而大规模的数字化转型,Reckitt 开始打造“未来工厂”,实施可扩展的解决方案,以推动卓越制造,让现代数字技术结出硕果。 Reckitt 希望投资于能够为将来创造价值的技术,而不是实施另一个为了证明技术概念的试点项目。

任何技术投资都必须能够重新部署到其他地点,并适用于广泛的用例。 作为内部工业革命的一部分,Reckitt 需要由数据驱动的当代解决方案,在整个公司层面从 AI 和机器学习获得更大收益。 捕获、使用、分析和共享数据对于任何实现数字化的工厂而言都至关重要。

工厂生产线上的 Mucinex 药盒

“作为一家企业,我们拥有极其丰富的数据;但由于缺乏有效的信息访问方式,只有一小部分数据得到运用。”Carter 说道,“我们不希望再看到有人一头扎进电子表格去寻找信息。 我们希望减少在数据收集方面花费的时间,将更多时间用于根据数据采取行动。”

Reckitt 必须迅速采取行动,因为整个制造业已进入工业 4.0 轨道。“我们进行了几次审核,发现相对于要实现的目标,我们已经落后了。” Carter 这样表示,“当我们认识到落后的时候,我们要做的不只是追赶上来。 我们希望超越竞争对手。”

Reckitt 英格兰诺丁汉工厂的维护团队负责人 Jamie Barnes 回忆起以前的维护监控系统的搜索功能。“一些系统自身具有仪表板,用于向工程师提供反馈。”他说道,“但它们仍需要工程师使用两个系统。 一个用于监控数据,另一个用于创建工单、订购部件等。 我们希望通过一个解决方案满足所有这些需求,并与 SAP 维护系统进行通信。”

Reckitt 还需要解决网络安全问题,这是制造行业中通常被忽视的一个要素。“直到最近,网络安全才引起这个行业的重视,因为我们以前一直依赖于独立的本地系统。 然而,我们连接的对象越来越多,我们资产所面临的风险也越来越高。 仅仅去年,就有 50% 的英国中小型制造商受到过某种网络攻击的打击。”Ellins 表示,“网络安全必须融入我们的所有工作之中,以确保人员、产品和消费者的安全。”

借助云和 IoT 将愿景变为现实

为了启动“未来工厂”计划,Reckitt 与 IBM® Consulting 合作,将其视为值得信赖的咨询机构,帮助设计、构建和实施可扩展的云基础和数据主干,并将解决方案从诺丁汉工厂推广和复制到世界各地的其他工厂。

Reckitt 之所以选择 IBM,是看中其行业专业知识、协作方法和灵活性。Carter 表示:“IBM 实施项目的方法给予我们最大的自由度,使我们能够在推进计划的过程中形成未来愿景。” 这种愿景考虑了更广泛的制造业需求以及 Reckitt 的具体内部驱动因素和机遇。“IBM 将它们融合起来,然后提出计划。”

穿戴着个人防护装置并使用大型触摸屏的 Reckitt 员工

IBM 和 Reckitt 一起选择了制胜战略 — 基于 Reckitt 所选择的 Microsoft 技术和 Azure 云基础架构的 IoT 和云技术的组合。 然后,IBM 使用经过验证的 IBM Garage™ 设计思维方法,让工厂中所有层级的人员都参与到解决方案的设计工作之中。

Carter 回忆道:“我们确实希望从工厂基层起的所有层级都参与进来,而不是 IT 所要求的计划变更。”来自所有层级的约 25 人参加了多场研讨会,包括由操作人员和高层管理者参加的联习会议。 由于新冠疫情,该项目在启动之前就受到影响 — 这些会议在混合环境中举行,既有面对面形式,也有网络会议形式。

Reckitt 最初在 2019 年 11 月与 IBM 接洽,并计划于 2020 年 3 月启动项目,而那时新冠疫情已迫使工厂关闭,旅行陷入停滞。 直到 2020 年 8 月,IBM Consulting 团队才得以亲自到访诺丁汉工厂。 即使这样,项目团队仍不得不以混合方式开展工作,因为其他国家或地区的旅行和工厂产能仍受到限制。

IBM Consulting 英国和爱尔兰地区的合伙人兼供应链和采购实践负责人 Tom Woodham 回忆道:“主要以远程方式工作的团队使用在线协作工具,共同开发操作人员所需的解决方案,这让人印象深刻。 大家很快就适应了新的工作方式,采用它实现项目目标。”

制胜秘诀: 构建、扩展、重复

在举行几次设计研讨会之后,IBM 团队为诺丁汉工厂制定了转型路线图。 该路线图后来演变为适合其他工厂的可扩展模板。

IBM 部署了基于 Microsoft Azure IoT Hub and Edge 技术的企业数据和架构平台,作为诺丁汉“未来工厂”实施计划的数据主干。 这种基于平台的方法将数据和连接视为所有转型和创新的基线,因此,Reckitt 现在能够更轻松地在各个工厂中复制数字能力。

“我们为诺丁汉工厂建立的这种统一的数据主干非常重要。” Ellins 说道,“我现在可以将它应用于另一个工厂,说‘这就是解决方案背后的数据架构,用于连接到 Reckitt 云,这和我们在其他所有地方使用的架构是一样的。’”

在平板电脑上使用 Reckitt 数据平台的男性

​​​​Reckitt 和 IBM 针对以下所有三个用例应用并定制解决方案:OEE、工厂维护以及能效和可持续发展。

为了提高运营和制造效率,Reckitt 部署了“Connecte-OEE”解决方案,用于自动收集生产力数据,并提供针对工厂机器的资产监控功能。 现在,用户只需轻触屏幕即可获得信息,而不再需要人工读取数据; 他们可以集中精力持续提高效率,消除导致生产力损失的主要因素。

在解决制造维护问题时,Reckitt 需要从基于日程的维护计划转变为基于状况和循环的模式。Barnes 表示:“以前我们采用基于时间的策略,不管机器状况如何,每个星期或每个月都会进行维护。

新的互联维护平台将数据从车间传感器抽取到云端,并将数据发送到公司的 SAP 系统。 然后根据机器的实际状况自动触发维护活动 — 例如,根据机器运行的循环数。

Reckitt 还希望通过将其能源计量表连接到云平台来提高能效。 现在,现场经理可使用仪表板,跟踪能源使用情况,发现趋势或异常情况,并跟踪 Reckitt 雄心勃勃的可持续发展目标的进展情况。

这些解决方案旨在确保从工厂车间到董事会的所有层级都能轻松了解和使用数据。 它们的目标是能够在其他工厂进行复制,而不需要进一步的重大基础架构投资。“我认为,我们的与众不同之处在于实现了规模化扩展。 我们对能否扩展充满信心,因为我们在同一个平台上构建解决方案,公司作为统一团体使用这个平台。”Ellins 这样表示。

新准则: 连接是关键

诺丁汉工厂于 2021 年 5 月成为 Reckitt 第一个投入正式运营的“未来工厂”。 截至 6 月,该公司的工厂维护成本预计降低了 10%,耗电量预计减少了 3%。 设备数据的可视性也显著提高,已经可以提供根本原因分析所需的洞察,有望推动生产力大幅提高。

“随着互联互通水平不断提高,获取数据的速度越来越快,我们能够切实理解和分析为了提高生产力做些什么以及如何去做。”Ellins 说道,“如果我们将 AI 算法应用于数据,Reckitt 将能够更准确地预测和规划未来。”

Reckitt 数据软件的示例

目前的计划是首先改进 OEE。 部门经理和操作人员现在可以即时访问机器数据,操作人员不再需要将数据输入到电子表格,然后必须搜索这些数据才能获得相关信息。 现在,这些数据自动从机器上传,因此更加准确、更加可靠。 随着数据的可信程度显著提高,经理可以将更多时间用于分析运营,而不是搜索信息并验证其有效性。 这有助于提高决策和问题解决的速度,并最终改进生产力。

从基于日程的维护转变为基于状况和基于循环的维护,也有望帮助 Reckitt 提高生产力和效率。 自动化系统仅在满足设定的条件时才会触发维护事件,例如,当机器状况超过容许的范围或资产运行了设定的小时数之后。 Barnes 表示:“这有助于提高工程师的工作效率,因为他们只需关注需要处理的资产,而不是每个月都要完成所有机器的工单。”

IBM 的 Woodham 认为:“单一数据主干还使 Reckitt 能够轻松使用机器学习和 AI 推动运营和维护工作。” 例如,数据可以揭示机器何时可能发生故障或何时需要立即维护。“机器学习算法可以帮助 Reckitt 理解数据,并预测事情的走向。” Woodham 说道,“预测可以转变成系统指示的指令,而不是某个人对问题的看法和决定,他们可以用数据来决定要做什么,最后形成闭环。”

这种预测性分析还可以应用于公司的能源管理系统,因为这些系统现在也连接到同样的数据主干。 由于 Reckitt 现在能够获得有关能耗的统一数据和工厂级别的视图,因此它可在所有工厂中取消人工读取计量表的工作。 这种可视性使每个工厂都能够有的放矢地减少能耗,满足公司的总体可持续发展目标。

“连接是关键”这个理念已成为 Ellins 个人乃至整个公司的新准则。 随着扩展到其他地方,Reckitt 可在相同的基础架构平台和数据主干上构建解决方案。“可以这样说:我们为工厂建立了能够顺利扩展的数据平台,这是我们成功的关键。 随着平台不断成熟,它会带来越来越多的价值。”

在实施“未来工厂”解决方案的过程中,Ellins 还发现,IT 与运营技术 (OT) 逐步融合成面向未来的混合 IT-OT 基础架构。“在向工业 4.0 转型的过程中,我们看到 IT 系统是如何连接到工程系统的,他们使用相同的‘语言’。”这种融合也使 Reckitt 能够实施牢固的网络安全环境,同时覆盖 IT 和运营系统。

为工业 4.0 做好准备

Reckitt 相信,自己所建立的基础能够将工厂顺利带到工业 4.0 的未来。 IBM 指导 Reckitt,基于他们先前选择的 Microsoft 技术、Azure 云和 IoT 平台,设计、开发和实施解决方案。

IBM Consulting 团队并不排斥其他公司的技术,对此 Carter 非常赞赏:“尽管我们基于 Microsoft Azure 实施来自 Ilabo 的 Logix,而没有采用 IBM 技术,但我们看到了 IBM 的专业能力。IBM 提供的人员拥有丰富的知识。 而且他们具有良好的心态。”

通过选择一系列核心的技术解决方案,Reckitt 将“未来工厂”计划扩展至其他地方,并继续在其主要的数字工厂中基于同一平台进行创新。“现在,我们完成了工业 4.0 转型,拥有了‘未来工厂’架构,因此能够花最少的力气迭代和扩展用例。 我们拥有可扩展而且可重复的标准设计。”Carter 表示。

这种可重复而且可扩展的架构已准备好向其他 Reckitt 工厂推广。“诺丁汉‘未来工厂’模式几乎成了其他工厂的灯塔。” Ellins 这样表示,“我们认为,‘这是我们希望所有工厂实现的目标。’我们将继续努力,让诺丁汉工厂引领变革方向。”

重要的是,尽管“未来工厂”基础架构可扩展,而且适用于诺丁汉工厂的三个用例,但每个工厂都可以对其进行调整,以适合自己的用例和需求。 Reckitt 预计每个工厂地点都将基于这个基础架构,根据自身的技术成熟度进行创新。 而这些工厂又可以成为全球其他经营地点的灯塔。

Ellins 认为 Reckitt 正借助可扩展的数据平台,顺利迈向数字成熟度的下个阶段,并在竞争中保持领先。 “未来工厂”使 Reckitt 有机会将数据和洞察带回生产过程之中。

“最终,我们将在一些领域实现完全自动化,并使用连接的数据自动调整流程,消除人为干预。”Ellins 说道,“但这并不意味着我们会裁减员工队伍。 我们会将人才投入更有意义的工作,去从事那些只有靠员工才能推动改进和寻找机遇的方面。”

Reckitt 徽标

关于 Reckitt Group PLC

Reckitt(链接位于 ibm.com 外部)的历史可追溯到 1819 年由 Reckitt 两兄弟建立的工厂。 现在,该公司总部位于英国斯洛,为全球市场生产健康、卫生和营养产品。 虽然公司名称可能并不是家喻户晓,但其许多品牌广为人知,包括 Lysol、Air Wick、Calgon、Airborne 和 Strepsils 含片。 Reckitt 在全球雇佣 43000 名员工,在 2020 年实现 139.9 亿英镑的收入。

解决方案组件
IBM® Consulting
IBM Garage™
Microsoft Azure 解决方案

© Copyright IBM Corporation 2021. IBM Corporation, IBM Consulting, New Orchard Road, Armonk, NY 10504

美国出品,2021 年 9 月。

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