老旧工厂现代化:数字化转型如何提升棕地制造业

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  • 过去十年间,各行业企业运用数字技术推动转型,提升效率和生产力。

  • 然而,数字技术在棕地制造业中的普及程度仍然有限。

  • 对这些老旧厂区进行数字化改造,有望对业务各领域以及社会和环境产生巨大影响。

研究发现,全球超过80%的企业已启动数字化转型计划。其他行业正在经历快速的数字化转型,而制造业实施数字化举措的势头则较弱。事实上,麦肯锡公司 报告称,只有30%的制造企业通过在所有工厂推行工业4.0实践,有效地大规模实现了价值。

棕地制造业的采用率更低——这类工厂依赖现有设施或遗留基础设施。亚太地区的情况尤为如此。

棕地制造业的数字化普及率较低,原因有以下几个:

  • 数字化举措成本高昂。数字化所需的大量投资常使企业陷入“试点困境”,大多数项目无法推进到试点阶段之后。

  • 在棕地制造业中,老旧设备和基础设施构成了数字化解决方案的重大障碍。

  • 制造工厂经常存在数据孤岛。随着时间推移,这些工厂的数据分散积累在各自独立的系统中,妨碍了对运营情况形成全面了解。

棕地制造业的数字化转型能够为企业、环境和社会带来积极影响

棕地制造企业能够从数字化举措中获益良多,并可 提升效率,进一步促进环境可持续性,并确保产生积极的社会影响。

Image: Jubilant Ingrevia
  • 效率:数字化有助于提高产能和收率。例如,Jubilant Ingrevia位于印度古吉拉特邦巴鲁奇的醋酸酐工厂采用预测模型和高级分析技术,提高了收率。这帮助该企业获得了超过20%的全球市场份额。

  • 环境效益:通过优化流程和改善资源配置,数字技术能够大幅减少碳排放。在Jubilant Ingrevia,下游流程占能源消耗的70%,占总成本的近8%。通过采用物联网(IoT)解决方案,包括部署120个传感器和4项技术,蒸汽消耗降低了20%。同样,范围1排放减少了20%,液体废弃物减少了100%。

  • 社会影响:数字技术能够实时监测工作条件、预测潜在危险并规划预防措施,从而确保更安全的工作环境。这些技术也让制造业对技术熟练的员工更具吸引力。在Jubilant Ingrevia,员工通过数字平台主动报告潜在危险和未遂事件,提前防范事故。

Jubilant Ingrevia醋酸酐工厂案例研究

醋酸酐是一种受到严格管制的化学品,因其可能被用于制造麻醉品而受到严密管控。它在制药、农业、个人护理和消费品以及国防等行业有广泛用途。Jubilant Ingrevia运营着亚洲最大的醋酸酐生产设施,其面向市场的产能也居全球之首。该工厂以不到40名全职员工的规模管理复杂的大型化学流程。

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迈向数字化转型

尽管数字化转型一直是Jubilant Ingrevia整体战略的重要组成部分,但推动醋酸酐工厂实现数字化发展的动力,来自该产品在印度占据主导市场份额,以及企业希望扩大其全球市场份额。为通过成本和质量领先优势提升Jubilant Ingrevia的全球市场份额,工厂团队与数字化团队确定了价值链上的关键数字化举措。

采购举措:鉴于产品定价对市场份额影响重大,各项工作着重于降低成本。由于原料醋酸占产品总成本的80%以上,优化至关重要。团队开发了一种高级分析模型,运用VAR、XG Boost和混合整数线性规划等技术,以超过95%的准确率预测未来八周的价格。这些数据驱动的预测如今为定价和采购量决策提供指引,大幅降低了原材料成本。

提高收率:工厂团队采用机器学习模型设定“黄金批次”操作范围,以实现收率最大化。团队部署了10个用于质量参数的实时软测量仪,减少对实验室的依赖并提升整体生产力。数字化绩效管理仪表板针对失控参数发出偏差警报,加上反复调整模型,显著提高了收率,并使流程变异性降低了60%以上。此外,团队在反应器区域安装了12个智能传感器,并利用基于云的数字孪生平台开发分析模型。通过采取预防措施,反应器运行时间得以延长,盘管泄漏导致的非计划停机时间也有所减少。

能源消耗:优化蒸汽消耗降低了成本和范围1排放,并杜绝了不必要的液体废弃物产生。基于物联网的实时可视化和趋势逆转分析利用了120多个关键参数,对实现这些效益至关重要。针对关键设备,团队实施了预测性维护,依据包括径向和轴向振动、温度、声学分析、泄漏识别及设备健康分析。模型发出的预警和准确的根因识别有助于保持设备可用性。

产生了哪些影响?

这些举措共同推动全球市场份额显著增长,尤其提升了Jubilant Ingrevia在欧洲市场的表现。此外,制造效率大幅提高,生产损失减少了30%以上,员工生产力提升了20%以上。

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结语

数字化转型需要若干系统性支撑条件。其中包括管理层自上而下提出愿景并提供支持,以推动变革;这可以通过清晰沟通和合理配置资源来实现。

管理层必须设定清晰的目标,明确具体指标,制定成功路线图,并确定适当的应用场景。这包括组建由具备多学科技能的优秀跨职能团队,并特别鼓励一线员工参与。数字化目标可以包括收入增长指标和成本削减目标。企业可以招聘数字化人才,包括数据科学家、用户体验(UX)设计师和DevOps工程师。识别技能缺口并使新员工的能力与整体数字化目标相匹配也十分重要。

在推进这一转型的过程中,企业应采用敏捷流程和治理机制,以确保适应性。这可以包括采用看板或Scrum开发模式。

最后,企业必须培育数字文化,并推动员工转变观念。定期举办全员大会和意识提升活动或许会有所帮助。持续沟通、对数字化应用予以奖励和认可,以及在员工中培养变革带头人,也能进一步推动这一进程。

棕地资产的数字化转型对于实现经济、社会和环境繁荣至关重要。尽管面临诸多重大挑战——从成本较高、基础设施陈旧到数据隐私问题——但转型仍然可行。

我们位于古吉拉特邦巴鲁奇的工厂证明了这一点:尽管产品历史悠久且属于大宗商品,工厂仍取得了成功。

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