制造业通过数字化转型来弥合IT/OT鸿沟的十大应用案例

制造业已全面进入数字化时代，最先进的数字化制造商将其信息技术和运营技术环境整合在一起，以在市场上获取优势。

行业分析师表示，他们还在推进自动化和分析的使用，以简化后台功能、物流和生产，并优化资源、降低成本以及发现新机遇。

ABI Research在其《2022年数字工厂更新》中预测，智能制造支出将以12%的复合年增长率增长，从2021年的3450亿美元增长到2030年的9500亿美元以上——所有这些都是为了支持数字化转型计划。

该研究公司进一步预测，随着工厂越来越多地采用工业4.0解决方案——包括自主移动机器人、资产跟踪、模拟和数字孪生——制造商将在未来几年继续增加在分析、协作工业软件和无线连接方面的支出。

ABI Research的研究主管迈克尔·拉纳 (Michael Larner) 表示，技术创新将有助于制造商在面临无数挑战时取得成功，例如不断上涨的能源成本、供应链中断、人员短缺以及优化资源的需求。

Larner补充道，“我们看到制造业正从基本自动化转向集成IT和OT团队，使用分析进行优化以确保工作尽可能高效，并执行预测性维护和主动监控等工作。因此，制造商现在正优先考虑创建和扩展其‘数字线程’的IT投资，其中IT架构中的应用程序相互通信，来自一个系统的数据通知并指导其他系统的行动。此外，制造商也意识到，他们不能只对事件做出反应，还需要积极主动。成功的CIO需要在工厂车间了解问题并影响变革，就像在董事会中进行战略性谈话和获得项目资金一样。”

国外媒体最近将以下10家制造商评为“IT创新和领导力CIO 100奖”的一部分。以下是他们利用IT创造价值的方式：

企业：Avery Dennison

项目：用于运营生产计划和详细调度的高级计划系统 (APS)

IT主管：Nicholas Colisto，副总裁兼首席信息官

与许多制造商一样，Avery Dennison看到了战略性使用技术的必要性，它可以为其日益庞大和复杂的供应链增加更多敏捷性、效率和速度。

作为回应，Avery Dennison的IT部门与该公司的全球供应链运营部门合作，创建了用于运营生产计划和详细调度的高级计划系统 (APS)，该系统可提供对供应问题和限制的详细洞察，为供应链团队提供工具以做出有效和及时的决策。

APS近乎实时地收集、捕获和组合供应链事件的所有相关输入和输出，形成供应链的数字孪生。该系统易于使用的界面使集中式团队能够监控事件并立即采取行动。

Avery Dennison的IT部门与供应链职能部门合作定义和调整企业的优先事项和需求，着手创建一个数学模型，以建立短期、中期和长期运营计划。IT还自动化了一系列任务，使用智能优化算法来识别异常，解释对下游供应链参与者的影响，并将该信息传达给利益相关者，从而使供应链团队能够快速响应和修复问题。

副总裁兼首席信息官Nicholas Colisto表示，“该系统使我们的供应链职能部门能够深入了解供应链不同资产中的限制和问题，为我们提供在一个地方做出有效和及时决策的所有工具。我们新的强大数据湖、预测分析和数字孪生功能共同帮助Avery Dennison优化资产利用率，避免停机，并为整个供应链提供更好的可见性和分析，使企业能够快速响应中断和偏差。”

企业：CoorsTek

项目：实施Model Plant系统

IT负责人：Matt Mehlbrech，IT副总裁

CoorsTek的生产操作员存在效率问题。从报告生产、监控机器性能到记录质量读数以及搜索和检索文档，他们不得不使用多个计算机系统和基于纸张的流程，由于缺乏集成和数据验证，导致他们的工作效率低下并且容易出错。

为了解决这个问题，并为未来的转型奠定基础，CoorsTek的IT部门开发了Model Plant，这是一个集成系统战略，专注于提高生产操作员的效率，为制造管理提供关键指标，并为CoorsTek未来的ERP实施做好准备。

其核心是制造运营管理(MOM)系统，它将制造执行和维护管理结合在一个集成平台中。正如设想的那样，Model Plant将把这个MOM系统与公司的ERP、质量管理和机器连接系统集成到一个控制台中，供CoorsTek生产操作员使用，帮助他们专注于生产高质量的陶瓷零件。

IT部门在不到18个月的时间内，在CoorsTek六家工厂设计、开发和实施了Model Plant，显著提高了生产操作员的效率。目前，实施仍在进行中，IT将其视为顺利过渡到新ERP的基础。

公司IT副总裁Matt Mehlbrech表示，“我们的Model Plant系统能够实时了解整个车间，并创建一个全面的数据集，我们可以对其进行分析和学习，以释放切实的生产力和质量收益。”

企业：Dow

项目：Dow数字制造加速 (DMA) 计划

IT负责人：Melanie Kalmar，公司副总裁、CIO和CDO

Dow于2020年秋季启动了数字制造加速(DMA)计划，目标是加速数字技术在其全球制造和维护领域的部署。

迄今为止，可交付的一个程序是完全位于企业网络内的私有、安全、高速蜂窝网络。该网络提供对数据和协作工具的实时访问，从而使员工能够将他们的工作从传统办公室扩展到制造工厂环境。

DMA还包括一个安全云，用于通过专门构建的应用程序为员工托管、集成和情境化数据，以及一个移动优先平台，员工可以在其中访问他们的数据和可操作的见解。

通过这些可交付成果，DMA关联和集成制造数据和分析，员工可以利用这些数据和分析做出更好、更快的决策。通过该计划提供的功能还有助于提高资产可靠性、安全性、质量绩效和运营效率，同时降低运营成本和计划外事件。

DMA解决方案通过整合和情景化来自工程、运营、维护、物流、ERP和相关生态系统数据源的制造数据，并通过单一的、以用户为中心的界面提供来自多个系统的数据和见解，以共同改善员工体验、数字化劳动力和弹性制造组织。

Dow的DMA解决方案正在公司最大的工厂中使用，它们已经通过提高制造资产利用率、减少计划外事件和生产中断、增加产量以及其他可量化的关键绩效指标来创造价值。目前，其他Dow工厂也正在实施DMA解决方案。

企业：Eastman Chemicals

项目：Fluid Genius数字化产品

IT负责人：Aldo Noseda，副总裁兼首席信息官

Eastman Chemicals于2021年推出了Fluid Genius，这是一个正在申请专利的数字平台，使制造厂工人能够监控可能影响运营、安全、产量和维护预算等问题。

Fluid Genius可以监控、分析和延长Eastman客户传热流体的使用寿命。该技术还可以预测流体的预期寿命，并建议如何最好地延长它，同时避免计划外的制造停工。

Fluid Genius还提供前瞻性见解，使工厂维护工程师和运营经理能够规划最佳维护时间，从而最大限度地降低风险和成本。Fluid Genius的推荐引擎还可以帮助工厂工程师更好地了解影响其传热流体质量的因素，从而帮助他们安全地运营工厂并为未来的维护需求提供预算。

为了创建该应用程序，Eastman利用了其近50年的操作系统样本分析数据，深入了解流体化学行为随时间的变化。该公司将这些数据与最终用户输入的维护和事件日志以及先进的人工智能/机器学习技术相结合，以创建该平台的专有流体分析。

Eastman副总裁兼首席信息官Aldo Noseda表示，“Fluid Genius 等数字产品和服务对于Eastman成为领先的材料创新公司至关重要，因为它们不仅为我们的客户提供了价值，还有效地将我们与竞争对手区分开来。”

Eastman已经看到了对该平台的使用热情，公司官员指出，该平台有利于其客户获取和保留工作。

企业：通用汽车

项目：半导体短缺：保障通用汽车收入

IT主管：Fred Killeen，首席信息官兼全球IT副总裁

与所有现代汽车制造商一样，通用汽车依靠半导体制造产品。事实上，一辆典型的汽车依靠其电子控制单元 (ECU)中的3000多个芯片来运行基本的汽车功能。

因此，当2021年出现全球半导体短缺时，通用汽车也面临停产的可能性。但得益于一项创新技术，通用汽车能够在缺乏关键电子元件的情况下制造车辆，并将它们停放在很多地方，以便在半导体可用时，北美的工厂可以继续运行。

IT开发的解决方案堪称“业界首创”，实质上将安全工厂网络扩展到车辆存储位置，其中一些位置距离美国和墨西哥的制造基地数百英里。

这使得配备了通用汽车标准测试工具、移动打印机和便携式热点的维修团队能够连接到通用汽车网络和公司系统，以验证零件、完成维修、将发动机控制软件下载到ECU并测试车辆。完成的车辆在运往经销商和客户之前，由运输车驾驶或返回工厂进行最后阶段的质量测试。

IT团队还构建了工具来收集有关芯片和供应商的数据，并按需提供这些数据，从而使通用汽车能够将芯片发送给为其最受欢迎的汽车生产ECU的供应商。

此外，商业智能(BI)和分析团队开发了工具和报告功能来管理ECU维修过程，并根据车辆的大量使用时间及其对通用汽车收入的影响确定修复的优先级。这些团队还开发了一个统一的视图，从而在一个平台显示所有数据。

首席信息官兼全球IT副总裁Fred Killeen表示，“通过整个企业内的团队合作，他们提供了业界首创的技术解决方案，使我们能够在缺乏一些电子元件的情况下制造车辆，并在半导体可用时远程完成它们——这个过程在今天继续被证明是有价值的。”

企业：Oshkosh

项目：提高供应链效率

IT主管：Anupam Khare，高级副总裁兼首席信息官

Oshkosh在其供应链职能中确定了三个问题，其任务是在正确的时间获取正确的零件，以支持需要复杂组件的定制优质产品的制造。

首先，Oshkosh的供应网络缺乏零件可见性，这导致了意外的零件短缺，使公司面临生产延迟和停工的风险。这种可见性问题反过来又导致物流和库存平衡流程效率低下，从而增加了成本。然后是公司的供应链技术本身，它由不同的、未连接的系统组成。

为了解决这些问题，Oshkosh的数字技术团队与其供应链部门合作开发了一个先进的数字平台，该平台具有系统到系统集成、内聚数据环境、数据增强和机器学习功能。他们的团队还共同创建了一系列先进的分析解决方案，以建立更加互联和优化的供应链。

该平台汇集了多个系统和功能领域的关键数据源，并作为灵活交付其他数字产品的基础。例如，数字技术团队在平台创建后不久就快速部署了零件短缺预测模型。该团队还部署了多种高级分析解决方案，以优化库存水平、物流和运输成本。

该平台于2021年1月启动，现已实现全面部署，显著提高了供应链的可见性、零件短缺预测的准确性和运营效率，并帮助Oshkosh避免了缺货和代价高昂的生产延误和停工。

高级副总裁兼首席信息官Anupam Khare表示，“该项目显示了IT与业务合作伙伴保持良好联系，以及早预测机遇/挑战并通过数字解决方案共同创造价值的重要性。”

企业：奥的斯电梯

项目：奥的斯一号(Otis ONE)

IT主管：Renee Zaugg，副总裁兼首席信息官(Zaugg现已离开Otis)

为了给客户带来更加透明、主动和预测性的服务，奥的斯于2020年年中开始着手开展一项名为“Otis ONE”的全球数字化转型计划。

Otis ONE利用物联网、大数据、人工智能、移动和云等技术，提供电梯运行状况的实时可见性、预测性维护洞察力以及远程协助和故障排除。

Otis ONE专为从校园所有者到现场工程师再到维护人员的各种角色在日常运营中提供实时数据洞察力，从而使各种利益相关者能够做出更明智的决策，并提供更具预测性和更有效的维护。

Otis ONE架构由三层组成——边缘、平台和企业。其中，边缘层依靠各种网关/传感器包来收集一系列电梯数据并将其通过蜂窝网络发送到云端，然后通过其物联网中心或事件中心与平台层集成;平台层具有由规则引擎推动的实时业务处理，该引擎分析数据并立即确定电梯状态的各种条件，在发生异常情况时主动通知奥的斯员工和外部客户。企业层汇集了多个应用程序，利用来自边缘层和平台层的信息，将其与电梯主数据和服务数据集成，以提供全球电梯的360度实时视图。

执行董事兼首席技术官Ezhil Nanjappan表示，“该互联电梯通过更长的设备正常运行时间为我们的客户创造价值。Otis ONE不仅为客户提供了更高的透明度，也为我们自己的团队在预测和主动性方面创造了生产力。毫不夸张地说，Otis ONE生态系统是任何智慧城市和智能建筑的基础。”

企业：Owens Corning

项目：对工厂安全和合规产生重大影响的低代码数字平台

IT主管：Steve Zerby，高级副总裁兼首席信息官

出于安全和合规性的考虑，Owens Corning必须监控和管理来自沥青罐的蒸汽。但它发现这样做的过程无效且缓慢。数据是在离线数据库中收集的，并且是特定于工厂的，难以在整个公司内共享。此外，发现潜在危险所需的分析通常需要耗费数天。

因此，2021年8月，Owens Corning的沥青业务部门和IT部门联手创建了一个数字平台，该平台可以通过改进数据收集和可操作的分析来转变和提高该流程的有效性。

低代码应用程序开发技术使两个团队能够快速创建概念验证、收集反馈并微调平台。在三周内，一个试点交付到一家工厂，平台本身在短短三个月内就在20多家工厂实施。

该平台为丢失防护数据提供了单一的真实来源，具有主动监控和分析功能，可通过实时洞察提醒工厂领导者，以确保预防危害。

该公司还进一步改进了其计划，以实时识别和解决丢失防护危害，从而确保更有效的人员安全和法规遵从性报告。这种可见性还可以对设备进行更主动的预防性维护，从而最大限度地减少计划外的生产中断。而且，由于该平台的分析能力，洞察力可以在几分钟而不是几天内产生，使公司能够快速做出明智的决策。

高级副总裁兼首席信息官Steve Zerby表示，“将从罐中获取的传感器测量数据数字化，整合其他数据点，并提供易于使用的可视化和分析，从而为工厂操作员提供支持。他们可以实时快速评估潜在危害和风险，并主动采取预防措施。在此过程中，成功的一个关键因素是拥有一位指导其他人一起使用这些工具的敬业且热心的业务产品负责人。”

企业：Rockwell Automation

项目：Rockwell Automation推动创新、以客户为中心并转向通过其企业转型办公室建立数据驱动的运营模式

IT主管：Chris Nardecchia，高级副总裁兼首席信息和数字官

随着Rockwell Automation致力于帮助客户加速数字化转型(DX)，该公司也开始了自己的DX之旅。在此过程中，它正在创造新的客户体验、转变商业模式并增强劳动力创新能力。

该项目于2020年8月启动，旨在帮助建立一种敏捷且以客户为中心的数据驱动型运营模式，这样它既可以响应不断变化的需求，又可以建立持久的客户联系，而不是一次性的交易产品销售。

为此，企业转型办公室 (ExO) 制定了目标状态的端到端业务流程和客户体验需求，并优先考虑提供整体客户体验所需的投资。

该办公室正在将Rockwell Automation转变为数据驱动的运营模式，在这种模式下，它将每年执行两打(two dozen，即24)以上的产品开发周期，并使用客户信息来塑造这些产品。此外，ExO正在努力转变业务模式、流程、软件和服务组合，以向客户提供更多基于订阅的产品。

Rockwell Automation正在使用遥测技术来收集数据和洞察力，并创建全面、统一的客户数据视图，以增强公司的客户参与度。它正在更新流程和系统以支持其未来状态。它还利用从其他计划中收集的数据来创新产品、发展市场和发展业务。它已经实施了一种结构化的方法来管理其转型路线图。

高级副总裁兼首席信息和数字官Chris Nardecchia表示，“该计划对于实现我们的愿景至关重要，即重塑我们的产品以取得成果，重新构想我们的客户体验，并重新定义我们的运营模式以实现订阅和年度经常性收入。”

企业：施耐德电气

项目：网络安全连接服务中心

IT主管：Elizabeth Hackenson，高级副总裁兼首席信息官

为应对针对运营技术 (OT) 的网络攻击数量和复杂程度不断增加，施耐德电气在2020年创建了网络安全OT运营模式，旨在优化其全球220家制造厂和35个配送中心的网络安全性能。

该模型为所有施耐德IT和OT建立了一个安全运营中心 (SOC)。它还在每个工厂建立了一个威胁检测平台，通过与安全信息和事件管理 (SIEM) 系统的接口向SOC发出安全警报。

该运营模式还具有网络安全连接服务中心 (CSH)，这是一个24/7的全球团队，可在各种类型的网络安全事件中为公司的工业站点提供支持。其主要职责是识别OT和IT设备的网络安全态势并为其设置基线;检测和修复安全警报;监控和修复漏洞。

CSH还负责推动持续改进并逐步改善公司在OT设备和流程中的网络安全状况。

CSH团队从SOC接收警报，分析这些警报并定义必须如何补救。该团队与网络安全站点负责人 (CSL) 合作修复警报;CSL是接受过网络安全培训的OT专家，他们在指定的工厂工作，每个工厂都有一个CSL，负责该工厂OT的网络安全。他们可以修复网络事件并管理业务连续性。

CSH还为所有CSL提供网络安全培训。它为每种类型的安全事件和漏洞建立和颁布标准操作程序(SOP)。它还监控所有工厂的网络安全KPI，与CSL一起修复它发现的任何漏洞。

高级副总裁兼首席信息官Elizabeth Hackenson表示，“网络安全互联服务中心的创建，是我们在施耐德电气实现更高弹性和网络安全的持续旅程中的一个里程碑。”

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（来源：企业网D1Net）

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