工程师为中心的供应链

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一目了然 对能力的可见性 外部的催化剂 软件和流程 潜在的职业影响 栏: 实时:澄清的一点 有什么障碍?数据所有权的政治

等一下。上世纪90年代末，当许多大大小小的制造商在不花费数百万美元和忍受数年整合工作的情况下无法找到实现这一目标的方法时，这种从车间到顶楼的说法难道不是被搁置了吗?大多数公司从未从他们的企业系统中得到预期的回报，许多公司甚至没有打开他们购买的系统中的大多数模块，这不是真的吗?
是的，从工厂到前台一体化的残酷现实确实给企业范围内的连接炒作泼了冷水。但整合的冲动从未真正消失，原因如下:随着经济泡沫破裂，制造商为应对近年来最严重的行业衰退之一而削减业务，许多公司发现，供应链的最终有效性取决于工厂的实时信息(参见“实时”澄清边栏)。

尽管认识到这一点，问题仍然存在，供应链系统是基于交易的—每周、每天或可能每小时处理操作和生产信息。为了应对大量库存的消失以及随之而来的相关客户需求的增加，制造商必须使其供应链操作与实时车间现实同步。否则，他们可以指望将业务拱手让给更灵活、更敏捷的竞争对手。尽管人际关系对于维持一个健康的商业运作仍有很长的路要走，但随着随需应变世界的到来，企业中的忠诚度在很大程度上消失了。为了在今天取得成功，你的公司必须在客户想要的时候，以他们想要的方式提供他们想要的东西。如果你不知道自己能够提供什么，这是不可能做到的;这就是为什么现在的焦点完全集中在车间和运行它的工程师身上。

驱动因素

AMR research负责研究的副总裁斯旺顿(Bill Swanton)说，需求驱动型供应网络的整体理念是，你和你的供应链合作伙伴拥有一个努力利用市场机遇以获得最高利润的网络。如果你要在一个全球化的世界里做这件事，你必须了解你的制造业务的能力是什么。您需要了解可用的容量，或者以不同方式使用这些容量的权衡是什么。您需要了解您可以期望的收益以及您可以做什么。所有这一切都归结为在多个工厂都有可见性。不仅是他们的表现，还有他们正在做和可能做的事情。”

在这个更快的、随需应变的环境中，公司的注意力和项目跨度越来越短，从而将注意力直接转移到立即影响结果的流程上。英维思Wonderware战略整合集团总经理杜福特(Yves Dufort)说，制造商希望准确了解在制品(WIP)和产能利用率等方面的情况。例如，制造商希望将他们的制造订单与ERP系统联系起来，并了解它在任何时候都处于什么状态，以及在任何给定时间都在使用哪些产能区域。这一切都与市场反应有关，可以判断一款产品是否在市场上获得了吸引力。

罗克韦尔自动化公司Interwave业务开发和营销总监马特·鲍尔(Matt Bauer)说得越来越多《财富》杂志500家公司正在研究如何从战略上应对按需信息环境。(Interwave是罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)的制造执行系统(MES)软件。)他说，这是一个巨大的变化。“现在它变得更具战略意义，而不是针对特定产能或质量问题的战术解决方案，因为它不仅是按需推动更多的人了解车间正在发生的事情，也是‘精益计划’和‘六西格玛’。”' '

虽然大多数人都知道戴尔电脑公司设定的供应链基准，但许多人并没有意识到精益供应链运营的驱动已经变得多么普遍。OSIsoft战略营销总监史密斯(Dave Smith)说，就连伊士曼化学(Eastman Chemical)这样的公司也在这么做。他们生产的很多化学品都是为了订购而不是库存——尤其是特种化学品，因为这些化学品非常昂贵，生产这些化学品的原材料也非常昂贵。长期库存已经不能接受了。”

法规也在产生影响——不仅仅是在消费品市场，美国食品和药物管理局的21 CFR第11部分(关于电子记录和签名)正在对生产过程产生深远的影响。美国国家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration)的TREAD(运输召回强化、责任和文件)法案要求，其产品对消费者安全有任何影响的汽车供应商跟踪并报告任何与安全相关的问题，如保修请求和消费者投诉的数量。一旦这些数据被报告给NHTSA，如果监管机构决定进一步调查，他们会要求查看导致安全问题发生的产品谱系。

I/Gear(一家收集、整合和利用工厂数据的硬件和软件提供商)副总裁马克•多伊尔(Mark Doyle)说:“许多客户拥有手工生产线，因此没有记录产品谱系信息。”他说，例如，如果你在生产一个汽车座椅，你是否会记录下与该座椅组件配套的安全带产品的批次，以便在确实需要召回时，你可以根据你确定导致问题的产品或部件对这些座椅进行最小数量的隔离?他问道。他说，正是这种情况促使制造商开始评估他们收集传输和访问数据的方式。

制造业的整合正在创造对工厂数据的额外需求。通用电气发那科(GE Fanuc)全球解决方案副总裁凯文•罗奇(Kevin Roach)说:“为了在劳动力减少的情况下管理一个整合的环境，你需要更少的人做更多的事，所以你必须有一个好的自动化战略和生产信息的可见性，以便就采取什么行动做出正确的决定。”此外还有资产利用的问题。许多组织通过整合，意识到他们的产能过剩。那么，你如何认识到在哪些方面可以最有效地改善现有资产，并有可能减少或移除表现不佳的资产呢?”

它是如何做到的

整个企业范围内的链接的“如何”部分真正开始于工程师工作以适应来自IT和企业部门的请求。

随着越来越多的供应商提供设计用于在工厂和企业系统之间移动数据的软件包，分析小组已经提供了名称来对这些类型的软件应用程序进行分类。ARC咨询集团称之为实时性能管理(RPM)。RPM是通过实时会计系统和供应链及相关工厂活动提供的运营数据，为公司高管提供顶级绩效衡量的过程。

AMR Research将其称为企业制造智能(EMI)，它将软件在该领域的作用定义为提供五个基本功能:1)汇总工厂数据;2)情境化这些数据;3)分析数据;4)传播数据;以及5)允许通过深入到需要的地方进行可视化。(参见“基本EMI能力”图表)。

最后，这类软件都是关于处理工厂数据，以便做出更好的业务决策，将制造业的工程和业务方面联系起来。

斯旺顿说:“EMI供应商更注重可见性、数据连接以及从多个来源获取数据。”他说，与MES不同，EMI的好处在于它不会改变你在工厂处理订单的方式，因此你不会承担干扰生产的风险。这对工程师和管理层都很有吸引力。斯旺顿说，风险仅限于安装成本，而效益通常在不到六个月的时间内就能收回成本。(见“百代投资回报率”图表。)

为了理解EMI如何使工程师受益，考虑它的主要功能之一是整体设备效率。EMI可以为分析所有工厂资产的性能提供统计依据。如果您的工厂正在使用企业资产管理(EAM)系统，该系统具有根据使用触发维护活动的能力，那么EMI提供了一种自动化数据收集的方法。

EMI投资回报

投资回报潜力(每年)	EMI项目范围	描述
来源:控制工程数据来自AMR Research
10倍	管理工厂或资产	EMI应用程序为全球分布的组织提供了跨不同现有信息系统和体系结构的标准接口和标准化的性能视图。在可变成本、市场状况、利润率波动和资产表现的背景下获取业绩信息。为不同的组织利益相关者提供适当的情报和决策支持。
5倍	管理整个工厂的绩效	EMI应用程序使业务系统与生产操作中的实时事件保持一致，为采购、运输和库存管理提供决策支持工具。提高组织响应和服务客户的能力。
1 x	战术OEE	EMI应用侧重于生产线和机器性能细节的可见性，强调整体设备的有效性。确定简化操作、提高效率和提高吞吐量的机会。

对工程师的影响

焦点完全集中在工厂的数据上，既是好消息，也可能是坏消息。事实上，制造工程师掌握着企业下一阶段成功的关键，这无疑改变了玩家和决策者的格局。

罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)美洲信息解决方案部门Interwave主管乔纳森•科尔(Jonathan Kall)说，CIO从未接触过工厂信息处理的粒度。他们渴望更多地了解MES和EMI系统，因为ERP系统并没有给股东带来他们承诺的价值。

因此，工厂里的人——一直到控制工程师——对过程的影响比过去大得多。

然而，在聚光灯下，制造工程师必须有一个不那么传统的心态。现在需要更广泛的运营视野，而不是更专注于管理和控制工厂的运营和数据。

罗奇说:“他们必须思考什么是供应链，什么是供应链整合，什么是敏捷性。”他建议将EMI软件的这个新领域视为继plc取代继电器和HMI/SCADA取代哑终端之后的下一个合乎逻辑的发展。

“控制工程师明白这一点，很多人也经历过。现在他们必须把这个故事转换成一组不同的对象，这些对象是多个工厂、供应商和客户仓库、客户的生产线、原材料供应商和运输系统，”罗奇说。

罗奇说，工程师们不应该因为这种从顶层到车间的联系而感到威胁。他们应该感到兴奋，因为他们有实时的经验，这是一个很好的机会，工程师扩展远远超出他们的传统影响力领域。这是IT玩家的新领域。随着企业努力变得更加实时，工程师是实时意味着什么的历史、陷阱和成功故事的守门人。

另一个支持这一领域为工程师提供的上升潜力的人是Kall，他个人看到工程师通过整体参与这一过程来推进他们的职业生涯。kall说，有一个客户——一篇转化为制造商的论文——工厂工程师花时间教育高层管理人员，如何使用公司的SCADA和HMI系统自动收集工厂数据，并将数据向上传递给MRP(物料需求计划)系统，使MRP调度更能响应工厂的实时现实。这位工程师的想法在10家工厂得到了实施，他最终获得了几次晋升。科尔说，他现在在公司的全球供应链运营部门工作。对工程师来说，这可能是一条巨大的增长道路。

实时:澄清的一点

当术语“实时”用于企业范围内的连接时，一些控制工程师所处理的以毫秒为单位的实时世界并不是真正的含义。但是，它确实指的是每隔几分钟就可以深入或轮询工厂底层数据的能力，或者根据用户的需要随时进行。虽然这在工程领域可能不是实时的，但对于在历史上访问这些数据的前台操作来说是实时的，通常是每天或每周。

有什么障碍?数据所有权的政治

业务上的任何变化在某种程度上都是痛苦的。推动全厂能见度的努力也不例外。

据AMR研究副总裁比尔·斯旺顿(Bill Swanton)称，有两个问题给可视性支持者带来了麻烦。首先，您必须就通用的绩效指标达成一致——如何衡量它们以及需要哪些信息。一旦完成了这些，你就可以看到世界各地类似的组织是如何运作的。其次是变更管理问题。斯旺顿说:“如果你想让它(曝光计划)取得成功，你就不能让芝加哥的运营副总裁在看到线路下降时打电话给欧洲的某个人。”他说，每次警报响起时都要关注他们是不对的。

另一个问题是:谁拥有这些数据?是it还是工程?

这些问题的答案千差万别，原因很简单，公司之间的差异太大了。英维思/Wonderware的杜福特(Yves Dufort)说，如果这是一个非常以erp为中心的组织，工程师可能会觉得他能接触到的唯一有价值的数据就是历史记录中的流程信息。如果是相反的情况，it人员可能会在一定程度上感到威胁，而不太愿意合作。我们现在在一家制药公司做一个项目，工程和IT部门正在争论灾难恢复备份。我们尽量不把它变成一场战争。如果你们在衡量标准上达成一致——你们可以各自拥有自己的数据，这不是问题。

这一切的根源都是一个简单的事实:今天有太多的信息可供大多数人管理。“那么你如何理解它，如何处理数据一致性(在上下文中理解信息)?”ABB专注于协同生产管理的首席顾问迈克尔·勒鲁(Michael Leroux)说，“两年前，我和一个客户合作过一个项目，我们从七个制造设施中获取信息，整合它们，并在整个公司范围内提供可见性。我们最先接触到的东西之一是该公司所谓的“生产”。事实证明，不同工厂对“生产”的定义是不同的。因此，理解上下文，而不是仅仅把它作为一个人人都能理解的定义来接受，就会产生一个问题——这就是使用ISA S88和S95(分别用于批处理和配方管理以及企业控制系统集成)等标准可以提供共同理解的地方。

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能见度初创公司瞄准中端市场

如果您需要进一步的证据来证明整个企业范围内的可视性计划正在获得动力，请考虑一个最近不太使用的词——启动——在可视性市场中再次被听到。与这一领域的许多新公司不同的是，他们的市场重点是中小型公司。大多数瞄准可见度市场的大公司仍然专注于大公司。

Slipstream就是这样一家瞄准中端市场的公司，由加里·霍普金斯(Gary Hopkins)创立，他是Citect和罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)的资深员工(他曾帮助推出DeviceNet)。

霍普金斯说:“如果你看看今天的中型制造商，他们面临着一个真正的问题。”“他们必须改进他们的流程，他们已经在很多领域做了尽可能多的工作，现在他们需要开始将部分地板自动化。但要开始更广泛的数据集成，他们通常需要10万美元以上的实现费用。我认为这就是MES经历如此艰难时期的原因。《财富》500强企业都能做到，但它从未在中端市场流行起来。”

霍普金斯说，分析师们只看到这个领域变得越来越复杂，因此大部分市场人士都无法进入。但中端市场客户表示，他们需要做实时报告并研究kpi(关键绩效指标)，但他们没有足够的资金开始这样做。

“Slipstream允许在第一年花7000美元设置一个座位，并提供实时报告和实时分析，使公司能够涉足这一领域，当它获得这些知识并准备扩展到根本原因分析或跟踪时，它只是增加了[功能]，”霍普金斯说。

强调这种级别的数据共享对小型公司的重要性的另一个因素是消除了旧的工程团队。霍普金斯说:“掌握能真正提高生产线生产效率的专业知识的人越来越少。”“如果高级管理层理解这一点，就会更多地关注工程方面，以确定最佳的实施方案。企业太多，而工厂层面的关注不够。归根结底，最重要的是通过分析来进行合理的成本计算，工程师拥有并理解这些分析所需的输入，而不是it人员。”

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