商业技术促进工程

最近自动化行业最热门的话题就是将工厂车间与前台业务系统连接起来——在本系列文章中，我们将这种连接称为自动化到企业。对于许多人来说，这可能听起来像是20世纪90年代末制造业的回声，当时企业资源计划(ERP)和供应链计划系统将……

通过大卫·格林菲尔德二六年二月一日

一目了然

依从性的因素
工程的机会
IT与工程融合
调查结果

栏:
系列中的第一个

最近自动化行业最热门的话题就是将工厂车间与前台业务系统连接起来——在本系列文章中，我们将这种连接称为自动化到企业。对于许多人来说，这可能听起来像是20世纪90年代末制造业的回声，当时企业资源计划(ERP)和供应链计划系统将连接业务的各个方面。

但这并没有像一些人预测的那样发生。

事后来看，我们很容易理解为什么90年代末的企业整合从未实现。首先，商业利益并不明确。

在这段时间里，最常用的短语之一是“操作优化”或其衍生品。这基本上就是吉姆·柯林斯(《从优秀到卓越》的作者)所说的bhag——一个巨大的、惊险的、大胆的目标。bhag可能是好的，也可能是坏的，在90年代末提到的许多操作优化的想法背后并不总是有大量的业务实质。

当时在制造业中被忽视的最重要的要素是车间。

在90年代后期，制造系统集成领域主要集中在订单管理、财务会计、客户管理以及运输和接收。对于前台来说，制造基本上是一个黑盒子。当然，企业系统处理的一些计划和调度是建立在制造数据之上的。然而，大部分数据是每周或每月收集的，然后输入到业务系统中——这太不频繁了，无法实现企业系统供应商所承诺的敏捷性和灵活性。

在自动化的基础上将生产数据输入这些系统是另一个问题。车间系统在动态、实时或接近实时的基础上运行——而不是在企业系统的基于事务的平面文件结构中运行。这就引出了第二个原因，为什么大多数自动化到企业的集成在近十年前没有像预期的那样取得进展——在许多情况下，技术还没有准备好。

今天，厂商和分析师们在很大程度上一致认为，参与集成领域的软件和硬件行业已经从过去几年失败的集成中吸取了惨痛的教训。据说，目前提供的新解决方案是建立在对工厂车间的内部知识的基础上的，这表明，现在的集成不是以自上而下的方式进行集成，而是由工程师和操作员“拥有”和管理的数据和流程自下而上地驱动的。

根源，结果

这种方向转变的原因有很多，其中两个最突出:监管和竞争。

从萨班斯-奥克斯利法案到21 CFR第11部分，再到TREAD法案，制造业务的持续存在直接取决于其验证其生产业务是否符合政府法规的能力。证明合规的数据通常必须转移出工厂环境，并在直接与监管机构打交道的企业人员可以访问和理解的系统中进行记录。

在竞争中，各地的制造商都在为生存而战。许多产品的利润非常微薄，大多数较大的业务已经从精益和六西格玛计划中获得了大部分利益。剩下的是通过数据提取创新实现更大的生产力提高。换句话说，如果没有以最有用的方式选择和展示适当的制造数据，制造商必须改进以前无法进一步改进的东西。

归根结底，这意味着工程师和操作员比以往任何时候都更受关注，因为他们理解和管理对制造业未来成功和生存能力至关重要的数据。

这个聚光灯对工厂车间的工作人员来说是一分为二的。对于工程师来说，这是狄更斯笔下的发展:最好的时代和最坏的时代。

对于工程师来说，这是最好的时代，他们已经准备好抓住这场监管和竞争的完美风暴给行业带来的机遇。

对于那些乐于埋头苦干的人来说，这是最糟糕的，因为他们在自己的专业领域基本上不被当权者发现。自动化到企业集成时代的工程师将一如既往地因其技术专长而受到重视，但保留和提升的基础是他们通过合作和对信息技术的理解成功导航业务和生产实体的需求的能力。

调查显示……

随着工程行业发生如此巨大的变化，控制工程希望从订阅者那里了解他们如何看待当前自动化到企业集成的推动。制造工程类工作是如何变化的?有多少制造商将自动化和企业系统联系起来?还什么:

技术是最常用来影响这种联系的?
工程师在这些集成中扮演什么角色?
将自动化与企业联系起来最困难的挑战是什么?
工程师需要的IT技能水平?而且
工程与IT的整合?

主要调查结果包括:

60%的人表示，他们的工作职能在过去5年发生了以下变化:
-在专业知识以外的工程领域承担更多责任:58%
-更专注于我专业领域的具体职责:21%
-更多地参与全厂软件和IT技术:14%
自动化到企业的集成仍处于早期阶段——47%的受访者参与过这样的项目。
这些整合项目的管理好坏差不多各占一半;48%的受访者表示，他们的公司要么没有组织整合工作的中心小组，要么根本没有记录在案的整合战略，而52%的受访者表示，整合工作是公司商业计划或目标的一部分，或者至少由一个中心小组管理。
自动化到企业集成的最大部分(52%)是通过与更高级别系统相连的plc实现的;18.4%的报告使用制造执行系统;20.4%的报告使用门户(用于制造数据可视性)。剩下的9%报告使用“混合包”系统来实现这种级别的集成。
53%的受访者表示，当涉及到这些集成项目时，管理层将负责自动化的人员视为战略上值得信赖的顾问。其余的人感觉他们只是“维持设备运转的技术人员”，或者在管理层看来根本不存在。
78%的人表示，为了正确执行他们的集成项目，IT和工程都需要获得新的技能;7%的人认为IT需要新的技能培训，14%的人认为工程师需要这样的培训。
70%的人认为制造工程将成为一个更加关注it的职业;30%的人报告说，工程人员已经转到IT岗位，而15%的人声称IT人员已经转到工程岗位。
超过60%的受访者表示，他们目前的集成项目还没有带来积极的ROI。在那些报告了积极ROI的人当中，好处包括:
-增加工程师对操作的可见性:22%
生产的实时改进:25%
-提高生产管理的可视性:19%
-更快的上市时间:14%
-更灵活的供应链/定制能力:15%

巨大影响悬而未决

调查结果明确表明，自动化到企业的集成项目将对工程师产生重大影响。

来自各种规模的制造企业的100多名受访者完成了调查控制工程调查。受访者在各个公司规模的范围内都有很好的代表性——51%的受访者来自收入在1亿美元或以下的公司;19%来自收入在1亿至10亿美元之间的公司;30%来自收入超过10亿美元的公司。

中小企业获得了整合项目的份额。根据调查反馈，51%声称参与过此类整合项目的人就职于收入在5亿美元或以下的公司。

自动化到企业集成项目也广泛地跨行业执行。有趣的是，仪器仪表、测量和控制系统设备以及公用事业的制造商似乎处于集成活动的前沿。约61%的仪器/测量制造商报告了此类集成活动，而100%的公用事业受访者表示相同。

很明显，这些项目的工程参与存在脱节。尽管近70%的受访者声称工程或工程/IT部门联合在这些项目决策的整体管理中发挥了作用，但60%的工程师表示很少或根本不参与具体的技术选择和实施决策。

这是一个工程师真正需要加强的领域，以确保部署正确的应用程序，因为这些应用程序将直接与工厂的设备和系统连接。这不仅是为了确保公司级别在需要的时候和如何获得所需的信息，而且还为了确保所选择的应用程序不会对生产操作产生不利影响。如果让企业和it决策者自行决定，他们并不总是能做出正确的决定。作为工程师，您最了解车间系统。这就是为什么你们必须参与这些决定的原因。如果你所在的公司不将工程技术视为“值得信赖的顾问”，那么确保工程技术投入达到这种水平可能需要你向管理层吐露心声。

调查结果显示，自动化到企业集成成功的最大挑战之一是不同控制系统的接口，进一步强调了在这一过程中需要更多的工程参与。

另一个实际上促使工程师更多地参与这些集成项目的因素是，尽管在这一领域进行了多年的产品定位，但生产和企业之间的中间层仍然非常模糊。根据调查，在受访者的公司中，没有一项技术的回复率超过22%，这是定义中间层的技术(参见“定义集成/MES层的应用程序”图表)。换句话说，对于最适合这个领域的技术，还没有太多的想法，从而突出了工程师加强并帮助指导这些项目的机会。

最令人不安的调查结果可能与投资回报率有关。开发这些集成技术仅仅是为了提高业务洞察力、灵活性、能力和回报。当使用这些技术的人中只有不到一半的人能够报告成功时，一个明确的问题就出现了。

一个答案可能在于实施后的培训。当比较没有报告积极ROI的受访者与通过内部或“其他”方式(而不是直接从供应商或行业组织)接受培训的受访者的百分比时，可以推断出一个有趣的相关性(参见“如何获得技能/培训”图表)。“其他”回答指出，个人学习和试错是训练的方式。

调查结果中最有趣的是，受访者普遍认为，工程越来越多地成为一个以it为重点的职业。基于软件的自动化解决方案的供应商一直持有这种观点，许多行业分析师也是如此。但直到最近，大多数工程师都认为IT和工程是两种截然不同的职业。当然，软件和计算知识一直是制造工程的关键组成部分，但很少有工程师可能会相信，他们的专业很快就会与IT专业人士有更多的共同点，而不是他们的制造工程前辈。

随着如此多的核心工程功能现在通过软件实现自动化，工程师的下一步在于更好地掌握信息技术，这将明确制造过程的战略性质。

由于制造过程的“黑盒”(只有工程师才能理解)被自动化到企业的集成所照亮，它并不标志着制造工程专业的结束——至少对于那些足够聪明的工程师来说，他们认识到正在发生的变化。相反，它表明了一种根本性的转变，从工程专业在很大程度上被视为“保持设备运行的技术人员”，转变为更普遍地被视为值得信任的业务战略顾问。