智能工厂生态系统:动荡时代为化工行业注入数字动力

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  • 在动荡的制造业环境中,化工制造商面临独特的运营、安全和可持续发展压力。

  • 领先企业正超越孤立的数字化应用案例,推动运营和供应链各环节一体化、端到端转型。

  • 智能工厂生态系统围绕六大关键构件构建,展示了这种方法如何改造传统厂址并塑造新厂。

化工制造商面临市场波动、需求不均和贸易格局变化。与许多行业不同,他们还运营着使用寿命长、资本密集型的工厂,涉及复杂的间歇式和连续式流程,并须满足严格的安全和环境要求。这些条件拖慢了数字化和人工智能的采用步伐,而全球产能过剩以及原料和能源压力,正使传统模式日益难以为继。

这种惯性正让位于紧迫感。92%的制造商认为智能制造对竞争力至关重要,领先制造商——包括世界经济论坛全球灯塔网络(GLN)的企业——正超越单个厂址或职能部门中的孤立应用案例。他们正打造以能力为导向的项目,连接运营、研发、供应链、可持续发展和人才,并日益实现端到端协同,从而创建能够持续学习并扩大价值的集成系统。

世界经济论坛通过全球灯塔网络召集先进制造商,共同定义并分享当下的卓越运营实践。灯塔运营系统(LOS)将这些知识编纂为实用模型。该模型由灯塔工厂和行业合作伙伴共同贡献开发,其中包括Jubilant Ingrevia,帮助企业构建必要条件,在各厂址和供应链中实现负责任的转型。

以坚实基础推动可持续数字化转型

在此背景下,Jubilant Ingrevia从夯实基础入手,开启了为期多年的分阶段数字化转型之旅。稳健的工厂连接、云基础设施和集中式数据湖,使公司能够通过其名为Surge的项目,扩大高级分析、人工智能/机器学习、物联网和自动化的应用规模。三年间,100多项举措涉及数百名员工,创造了约1,400万美元的价值,使研发提速超过20%,提升了可持续性、安全性和韧性,并培育出数字优先的文化,最终获得全球灯塔网络认可。在这一经验以及通过灯塔运营系统(LOS)总结的洞见和成熟实践基础上,Jubilant最新阶段推出智能工厂生态系统,以集成方式持续创造企业全域价值。

智能工厂生态系统:关键构件

智能工厂生态系统并非在各个工厂部署的一系列数字工具,而是公司的集成数字架构,在运营、研发、供应链、可持续发展和人才系统之间形成持续反馈回路。

尽管各组织在这一旅程中所处阶段各不相同,Jubilant的做法是有计划地逐块构建生态系统:

  • 1. 以数据驱动的系统,提升效率和生产率并改进流程。人工智能和自动化可最大限度提高产出率、提升能源效率并优化物料流转,从而提高生产率。

  • 2. 提升环境绩效和可持续性的控制系统。先进监测可减少废水排放和温室气体排放,使工厂与可持续发展目标保持一致。

  • 3. 生成式人工智能和数据驱动的研发,加快创新。生成式人工智能和仿真技术可加快产品开发,推动产品更快商业化并扩大规模。

  • 4. 让工厂更安全的数字工具。智能传感器、自动化摄像头和预测性监测营造更安全、更可靠的运营环境。

  • 5. 持续学习和包容性人才培养渠道。数字培训和多元化项目有助于打造韧性劳动力队伍,推动包容性卓越。

  • 6. 敏捷的端到端供应链与规划支撑体系。预测模型和实时规划可优化原材料成本,并维持适宜的库存水平。

化工行业的智能工厂生态系统。Image: Jubilant Ingrevia

在传统工厂和新建工厂中嵌入数字能力

Gajraula是该组织规模最大、历史最悠久的制造设施之一,也是一个综合性特种化学品和中间体生产基地,拥有25座以上工厂、7个多用途装置,以及高度复杂的间歇式和连续式流程,生产规模从千克级到千吨级不等。这种复杂性充分说明,数字化转型对于棕地和绿地环境都至关重要。

过去三年,这项转型覆盖10多种分子、30多个应用案例和50多名跨职能成员,创造了超过500万美元的年化价值,同时推动可扩展的应用和持续改进。除经济效益外,蒸汽和能源消耗大幅下降,加上传感器、联锁装置和数字监测提升了安全性,使该组织获得了全球可持续发展和安全方面的认可。

Gajraula生产一种关键分子,该组织是这种分子的全球最大生产商,也是全球唯一实现规模化的非中国参与者,并在35种以上衍生品领域处于领先地位。要维持这一市场地位,就必须持续推进大规模改进。因此,对传统制造工厂进行数字化和人工智能驱动的转型成为战略要务。由此采取的举措产生了显著的经济和环境影响,具体如下。

传统工厂的数字化赋能。Image: Jubilant Ingrevia

在Gajraula验证的应用案例已复制到其他工厂和厂址。即将投产的多用途工厂(MPP8)从设计之初就定位为智能工厂。MPP8将数据驱动的物料搬运、过程分析技术、智能批次执行和预测性维护,以及人工智能赋能的员工发展融入其设计、运营和文化,打造适应性强的新一代制造能力。

竞争优势的新行动蓝图

证据日益明确:集成式端到端转型项目正成为各行业竞争优势的来源,在化工行业尤为如此,因为其价值取决于复杂且相互依存的运营。采用这些能力的企业,产量提高了10-20%,劳动力生产率提升了7-20%,并在无需大量资本投资的情况下将产能额外提高了最多15%。Jubilant的智能工厂生态系统是这一前沿实践的一个体现;全球灯塔网络的众多案例也反映了各行业相同的端到端转型:

  • 施耐德电气将实时环境监测与循环经济实践和资源优化相结合,以提升可持续性和运营绩效。

  • Engro Polymer & Chemicals部署了先进过程控制和数字孪生技术,实现敏捷、数据驱动且富有韧性的运营。

  • 强生通过Project Agent Alpha运用生成式人工智能,将多级库存优化与流程挖掘相结合,打造协同一致的供应链。

成功的企业将不再把数字化视为独立举措或一系列彼此脱节的厂址项目,而是依托可信数据、互联基础设施、治理、领导力和持续学习,在企业规模上整合运营、可持续发展、创新、供应链和人才。

通过分享经过验证的方法,论坛社群能够加快实现增长、韧性、创新和人才方面可衡量的进步。随着波动成为常态,明日的领导者将凭借大规模整体转型脱颖而出。

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