流程工业企业的数字化转型


作者:Christian Mannigel 日期:2019/08/30 来源:PROCESS《流程工业》

2018年Bitkom Research咨询公司的一项调查报告指出,到目前为止,几乎每2家500人以上的企业中至少有1家企业设立了跨部门的工业4.0数字化战略部门,且在被调查的企业中,有42%的企业将数字化建设视为企业中的头等大事。其中,企业的IT部门是启动数字化项目的主管部门。 

流程工业企业的数字化转型

“今天的数字化技术已经不再仅仅是技术上如何落实的问题了,还涉及到领导层如何改变自己思维方式的问题。”Maexpartners公司的领导人Clemens Eckert博士说道。这就意味着工作方法和要求将发生深刻的变革。这是一个大范围的变革过程,其中包括传统的分级领导和企业负责人通过工作规范和检查监控以及依靠更多的专业技术知识和管理经验来管理,但这种管理模式在数字化技术时代将会彻底改变。在数字化技术时代里,企业的每一个职工都将获得自己必要的信息和更多的个人责任。
最重要的是企业领导人首先要知道数字化带来了哪些变化,然后是明确实现数字化需要的前提条件。另外,企业的组织机构也要做出相应的调整,需要优化流程并逐步实现数字化。此外,所有涉及数字化转型的人员都要积极参与到转型的工作中去。

一开始不要把目标定得太高,首先要定一个能够很快产生积极效果的试点项目。” Eckert先生解释说道。为了成功地贯彻落实数字化技术,重要的是企业领导人要清楚数字化转型的具体目的。只有清楚认识到这一点的人才能有目的地行动起来,得到积极的效果。“如果数字化试点项目取得了回报,那么这种成功的体验很容易移植到其他试点领域中去。”

巨大的节约潜力

在流程设备制造领域中引进数字化可以明显地提高流程设备的制造效率。Maexpartners公司参与的一个数字化技术项目就成功地将流程设备制造周期缩短了30%,制造成本降低了10%。在流程设备规划设计和装配工作中,数字化技术甚至帮助企业降低了15%的成本费用。在流程设备的运行过程中,设备维护保养和维修管理工作的时间耗费也减少了10%。“除了数字化转型带来的好处之外,Maexpartners公司开发的缩短工时的RLTR方法也可以明显地提高效率。” Thorsten Helmich先生说道。在数字化技术和RLTR倒推法(Radical Lead Time Reduction)的帮助下,数字化可以缩短大型流程设备建设项目的工期,在某些条件下甚至可以将整个工期缩短一半。这是争取上市的最短时间和获得最快投资回报的决定性优势。这就是为什么一家大型化工跨国公司选择了数字化。该公司在世界100多个国家和地区拥有600多家子公司,拥有最复杂的全球供应网络。流程设备建造的关键核心设备既可以由承包商也可以由分包商设计制造。另外,常常还可以由其他的二级分包商参与项目合作。这些合作伙伴之间的工作协调以及接口技术的复杂性,有时会导致复杂组件装备的工作不稳定,甚至返工和工期推迟。

“通常情况下企业不要把第一个数字化转型项目的目标定得太高。如果数字化试点项目取得了回报,那么这种成功的体验很容易移植到其他试点领域中去。” ——Clemens Eckert博士,Maexpartners公司
“通常情况下企业不要把第一个数字化转型项目的目标定得太高。如果数字化试点项目取得了回报,那么这种成功的体验很容易移植到其他试点领域中去。”——Clemens Eckert博士,Maexpartners公司

“我们已经成功地将复杂项目的工期缩短了几乎一半。” ——Thorsten Helmich先生, Maexpartners公司
“我们已经成功地将复杂项目的工期缩短了几乎一半。”——Thorsten Helmich先生, Maexpartners公司

进行规划设计的新技术

像许多竞争对手一样,这家化工巨头在迄今为止的工程设计和完成的项目中一直采用滚动式向前发展的规划设计方式。而RLTR倒推法则是一种完全不同的规划设计技术方法,是一种在各个层面上对过程进行整体优化的技术方法。这一方法的各个阶段都与传统方法的顺序完全相反,项目的规划设计从已经完工的设备开始,至实现最佳生产效果的最后一台设备处倒推至整个生产过程所需的设备,其中包括物流、制造和采购直至整个工程项目。这样就需要对施工现场进行建模,将其分解为许多小的结构部件(所谓的成套安装设备)。这就能够准确确定何时哪种设备应该到什么地方,以及确定需要的资源和安装技术文件。
按照倒推法确定一个个模块就代表确定了工程项目的进度节拍,每一个建造步骤都以前一步骤的顺利完工为前提,同时后一步的工作以前一步的工作成果为基础。这种拉动式系统与传统的规划设计方式有着根本的不同。“我们在流程设备的规划设计时,就确定了何时需要完成哪些安装工作、设备和零部件必须完成的生产制造以及完成这些设备的设计。” Helmich先生说。而模块化也对整个项目中各个步骤之间的同步性、同时性提出了严格的要求。因此,许多工程步骤之间的相互关系不是一前一后依次进行的先后关系,而是在时间上重叠进行的项目工作。因此,准确地确定各个结构部件(成套安装设备)就显得尤为重要。这些都要汇总到工程项目的总计划中去,并作为计划序列中的一员与工程设计、物资采购和物流等构成一个整体网络,并在这一网络的基础上确定各个环节之间的准确节点。 “这样才能创造出一个有着最高效率的流程工业项目。” Helmich先生解释说道。

工业4.0和数字化不仅仅与IT技术有关,它还与企业领导人的思维方式的转变有关,数字化转型成功的关键是让所有员工都参与其中
工业4.0和数字化不仅仅与IT技术有关,它还与企业领导人的思维方式的转变有关,数字化转型成功的关键是让所有员工都参与其中

大型项目的收效

在Maexparthers公司的流程设备制造中,也采用了这一全新的规划设计技术方法。两周之后,流程设备的整个规划设计任务完成了,这使得规划设计的时间缩短了34%。由于采用的是模块化的流程设备结构设计,因此项目实施的可靠性也大大提高,而这也降低了不合规产品导致的成本费用,包括由于设计失误带来的研发、计划、采购和制造中前后出现的成本费用(在本案例中成功减少了32%的这类费用)。使用RTLR倒推法通常可以大大地缩短项目工期。越是复杂的项目,RTLR倒推法的受益就越大。Helmich先生指出:“在生产能力基本相同的条件下,我们已经成功地将复杂项目的工期缩短了几乎一半,从而有效地提高了用户企业的市场竞争力。”一切都要归功于数字化和数字化转型。

化工企业数字化转型的步骤?

准确的未来远景应是什么样子的?要达到什么目的?要克服哪些不足?企业对数字化转型的成熟度如何?为实现企业的数字化转型要采取什么措施?这些都是企业应优先考虑的问题。

首先优化企业的工作流程和数据结构,然后开始数字化转型的进程。只有实现了本地的数字化工作流程才能真正地改进企业的现状,以模拟技术为核心的数字化支持不会带来新的效果,也没有太多的帮助。

开始合适的数字化转型试点项目。成效显著的实际应用是顺利落实数字化转型方案、获得企业职工认可的最有效的保障。

不要低估数字化转型中带来的工作量。让数字化转型涉及到的企业员工积极地参与到工作之中,接受数字化转型往往是比数字化转型技术更难的工作。