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許多企業(yè)經(jīng)營者苦思冥想著如何將先進的技術(shù)（如大數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)、3D打印或虛擬現(xiàn)實等）為企業(yè)所用，以及如何以具有前瞻性的方式實現(xiàn)企業(yè)的運營目標(biāo)，并獲得深遠、長久的成功。他們很想知道在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中同類企業(yè)都做了什么，遇到過哪些挑戰(zhàn)又是如何解決的。

Ergon煉油公司是美國Ergon集團旗下的一家特種潤滑油生產(chǎn)廠。該公司采取明智的、以企業(yè)文化驅(qū)動的方式來實施新的自動化解決方案，從而在瞬息萬變的市場和日益激烈的行業(yè)競爭中取得了變革性的成果。

特種潤滑油生產(chǎn)質(zhì)量至上。Ergon的數(shù)字化旅程講述了其如何進行新技術(shù)投資決策的過程。早在十年前，Ergon集團就開始大力推進企業(yè)信息技術(shù)（IT）與運營技術(shù)（OT）的合作，這也為實現(xiàn)公司的增長與多元化愿景起到了積極作用。

Ergon集團擁有超3,000名員工和6家工廠，其中Ergon煉油公司已發(fā)展成為全球最大的環(huán)烷加工油生產(chǎn)商，原油日處理量高達26,500桶。其工藝尤為獨特：該工廠使用分布式控制系統(tǒng)（DCS）來生產(chǎn)特種石油產(chǎn)品，在產(chǎn)品裝載過程中，必須保持高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品一致性、可重復(fù)性、質(zhì)量與穩(wěn)定性，這對于Ergon的業(yè)務(wù)模式至關(guān)重要，從而催生了自動化的需求。

特種油生產(chǎn)完成后，會儲存在煉油廠附近，然后通過駁船、卡車或鐵路將其直接運送至最終用戶端或世界各地的接收站。工廠生產(chǎn)的環(huán)烷基油、加工油和絕緣油已被Ergon公司在全球的客戶用于各種應(yīng)用，包括但不限于變壓器油、化合物混合操作、橡膠制品、化學(xué)處理、金屬加工液、冷凍油、水力壓裂油、涂料和潤滑油。

擁抱數(shù)字化的企業(yè)文化。使Ergon不同于其它大多數(shù)煉油廠的不僅在于其業(yè)務(wù)的專業(yè)性，還在于其緊密結(jié)合的、家庭式的企業(yè)文化。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層實施數(shù)字化的計劃與理念帶領(lǐng)企業(yè)不斷變革。

Ergon認為自己不僅是新技術(shù)的早期采納者，而且是精明的使用者。Ergon煉油公司副總裁Jeremy Kyser說：“多年來，我們的戰(zhàn)略一直是采用新技術(shù)、新系統(tǒng)和新流程，從而使我們能夠從競爭對手中脫穎而出，并擴大我們的全球客戶群”。與許多煉油廠一樣，Ergon管理層密切關(guān)注過程控制、無線儀表和數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，以及自動化領(lǐng)域的前沿發(fā)展。但在整體數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方面，公司領(lǐng)導(dǎo)層一直警惕地提出兩個關(guān)鍵問題：為什么要改變，為什么要冒險投資未經(jīng)驗證的新技術(shù)？

“我們在數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面投入了很多資金，并通過各種方法實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的落地，”Ergon系統(tǒng)工程總監(jiān)Steve Elwart說。“其中一個簡單的方法就是遵循最佳實踐。另一個方法是講故事，我們能夠看到因技術(shù)力量不足對業(yè)務(wù)造成什么樣的影響，然后據(jù)此來有針對性地描繪如何提高績效的路線圖，以幫助管理層更清晰地看到投資自動化能夠帶來的價值。”

戰(zhàn)略規(guī)劃逐步擴展。Ergon公司選擇了一種較為平衡的戰(zhàn)略：他們希望成為嘗試自動化新技術(shù)的先遣部隊，但并不追求一步到位，而是在采用的方案在發(fā)揮其作用同時持續(xù)的可擴展性，對于未來采用其它潛在解決方案具有足夠的敏捷度，直至找到完全適合此特定應(yīng)用的解決方案。

通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)在可靠性、質(zhì)量控制、安全性與合規(guī)性等方面的績效都得到了提高。“所生產(chǎn)的每種產(chǎn)品均具有不同的規(guī)格與參數(shù)，”Ergon公司煉油與營銷業(yè)務(wù)執(zhí)行副總裁Lance Puckett說。“在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，擁有實時數(shù)據(jù)有助于維持當(dāng)今市場需求的一致性。”對質(zhì)量控制的專注鞏固公司作為特種潤滑油領(lǐng)先生產(chǎn)商之一的聲譽，并增加了其全球市場份額。Ergon目前的產(chǎn)品出口至全球90多個國家，并且這一數(shù)量還在繼續(xù)增長。

根據(jù)可衡量的結(jié)果確定項目的優(yōu)先級。對于Ergon來說，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一直在于如何確定數(shù)字化項目的優(yōu)先級，從而在運營和財務(wù)方面實現(xiàn)最佳成效。

在做選擇時，公司會側(cè)重于三個標(biāo)準(zhǔn)：可擴展性、員工賦能和IT/OT的融合。管理層發(fā)現(xiàn)了一些運營方面的挑戰(zhàn)（有些是顯而易見的，另外一些挑戰(zhàn)則隨著時間的推移逐漸顯現(xiàn)出來），并著手尋找符合標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，有計劃地實施這一過程。公司各業(yè)務(wù)部門之間的靈活性、溝通與協(xié)作變得至關(guān)重要。

多年以來，隨著自動化行業(yè)的不斷創(chuàng)新，在決定是否采用新的硬件或軟件技術(shù)時，Ergon所遵從的第一個準(zhǔn)則是看這些硬件和軟件是否真正適用，而且便于在更為廣泛的運營中輕松擴展。這不僅僅是確保可以得到企業(yè)層面的認可，還意味著公司能夠以更低的運營與財務(wù)風(fēng)險開展項目試點，然后根據(jù)初步結(jié)果做出進一步?jīng)Q策。

其次，采用每一項新的數(shù)字技術(shù)（無論是對控制系統(tǒng)的圖形界面升級，還是對預(yù)測性資產(chǎn)管理軟件的升級）都要求能提高工人的工作效率，其原因不僅在于退休人員可能造成的經(jīng)驗缺口，還在于公司堅信通過培訓(xùn)可使員工能夠勝任基本操作并不斷提升知識與技能。

協(xié)同是持續(xù)改進的關(guān)鍵。在IT/OT集成方面，公司執(zhí)行副總裁兼首席信息官Jana Branham采取了積極主動、合作共贏的工作方式。Ergon的IT團隊會定期詢問OT部門員工怎樣才能讓他們的工作更便捷，然后兩個團隊共同定制合適的解決方案，并利用新技術(shù)來滿足運營團隊的需求。

Branham女士說：“IT在支持運營團隊方面的作用是更多地了解其目標(biāo)與挑戰(zhàn)，共同協(xié)作，幫助運營團隊打造能夠滿足需求的解決方案。”盡管這確實需要時間與通力合作，但這種合作方式是數(shù)字化轉(zhuǎn)型獲得成功的關(guān)鍵組成部分。

Ergon認為數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一種持續(xù)的演化過程。持續(xù)改進的承諾使公司在競爭中保持領(lǐng)先地位，也就是說，值得仔細研究一下公司歷年來是如何實施新技術(shù)與改造項目的，以及在幾乎每天都有新突破的情況下，企業(yè)未來的愿景是什么。

開啟轉(zhuǎn)型之路。Ergon在數(shù)字化領(lǐng)域的第一項重大投資是無線網(wǎng)絡(luò)以及使用遠程傳感器為操作人員提供基本數(shù)據(jù)。在WirelessHART成為當(dāng)今國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之前，他們就開始采用一種漸進式的方法進行嘗試了，即先在不太關(guān)鍵的應(yīng)用中使用這一技術(shù)。“我們先在一臺泄壓閥上安裝無線傳感器，以檢測其爆破片的潛在問題，這相當(dāng)于一個額外的安全保護，”系統(tǒng)工程總監(jiān)Elwart先生說：“一旦結(jié)果達到要求，我們就在另外33個爆破片上也安裝無線傳感器，這可以為我們節(jié)省數(shù)千美元的接線成本。”

然后，公司又啟動了一個項目，該項目涉及在存放有易燃化學(xué)品的遠程化學(xué)品倉庫大樓中安裝無線變送器。與控制室相距數(shù)百碼的倉庫大樓通常沒有工作人員，并且現(xiàn)有的電氣與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接使得無法實現(xiàn)全天候的大樓安全與安防監(jiān)控。

如果使用有線解決方案，管理人員擔(dān)心基礎(chǔ)設(shè)施成本、部署時間、施工物流與安全性。最后決定采用太陽能供電的無線現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。工作人員在倉庫大樓中安裝了無線煙霧傳感器，從而將信號傳輸至可通過煉油廠控制系統(tǒng)直接查看的太陽能板供電的無線中繼器。無線解決方案免去了在現(xiàn)場進行光纖電纜挖溝的時間與成本，從而節(jié)省超過23萬美元。

盡管爆破片與倉庫大樓的應(yīng)用是小型項目，但它們意味著一個好的開端，第一使Ergon建立了對新興數(shù)字技術(shù)及其易用性的信心，第二驗證了新的解決方案如何實現(xiàn)從小規(guī)模試點到之后在工廠更大范圍內(nèi)進行擴展的過程。

初試告捷擴大規(guī)模。之后Ergon開始在工廠內(nèi)進行設(shè)備完整性傳感器的部署，以實現(xiàn)對鼓風(fēng)機及風(fēng)扇等機械設(shè)備的自動監(jiān)測，無線傳感器可將設(shè)備的振動數(shù)據(jù)發(fā)送至設(shè)備資產(chǎn)管理軟件（AMS），使操作員能夠更深入地了解機械設(shè)備的健康狀況，并幫助工作人員診斷問題，從而防患于未然（圖1）。AMS可以在控制室操作人員發(fā)現(xiàn)異常情況前就通知維護人員有關(guān)傳感器與變送器的潛在問題。

圖1. Ergon使用數(shù)字技術(shù)來幫助更深入地了解機械設(shè)備的健康狀況。

這類資產(chǎn)管理應(yīng)用可綁定到更廣泛的全廠數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)中，Ergon使用該應(yīng)用的目的包括便于從供應(yīng)商處獲得用于一站式故障排除的現(xiàn)成數(shù)字解決方案。在決定長期數(shù)字化戰(zhàn)略時，公司將不同供應(yīng)商產(chǎn)品之間的兼容性視為一個至關(guān)重要的方面。

Ergon通過在不同過程區(qū)域添加更多傳感器與儀表來構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)功能之后，開始投資于分析工具，如用于報警管理的專用軟件（圖2），軟件針對各過程區(qū)域生成每周報告，從而使操作人員能夠確認報警系統(tǒng)工作正常。最終，報警率與報警緊急性均得到下降，并且無效警報的數(shù)量也降為零。

圖2. 資產(chǎn)管理軟件嵌入了預(yù)測、保護和過程專業(yè)知識，可識別潛在的設(shè)備故障，并確保在需要的時間和地點將關(guān)鍵資產(chǎn)健康數(shù)據(jù)送到操作員手中。

通過現(xiàn)代化改造提高生產(chǎn)質(zhì)量。幾年前Ergon對工廠調(diào)和裝置的磅房控制系統(tǒng)進行了一項現(xiàn)代化改造（圖3），項目采用了多種新技術(shù)，以期提高工廠運行效率。

調(diào)和系統(tǒng)是Ergon工廠運營的基本組成部分。用于混合特種潤滑油組分并將其直接送至列車、卡車和船舶的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)已過時。系統(tǒng)停機可能導(dǎo)致產(chǎn)生逾期罰款或訂單取消，并很快造成數(shù)百萬美元的損失。

Ergon采用專利批量控制器替代傳統(tǒng)系統(tǒng)，從而使管理混合配方以及對新產(chǎn)品實施新配方變得更為輕松，并使Ergon能夠處理更大的生產(chǎn)量。產(chǎn)品出貨量增加30%。該項目還首次使用了虛擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許工作站和控制系統(tǒng)節(jié)點在公共主機計算機上運行，從而顯著減少停機并減少磅房中的硬件空間占用。虛擬系統(tǒng)還可以將整個控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份到一個文件中，從而在系統(tǒng)需要重啟時縮短重啟時間。

圖3. 從繪制磅房接線圖和優(yōu)化控制軟件，到大幅降低硬件占用空間，再到系統(tǒng)的無縫切換，Ergon與業(yè)務(wù)伙伴密切合作，以實現(xiàn)調(diào)和裝置的現(xiàn)代化。

轉(zhuǎn)型覆蓋整個企業(yè)。近期Ergon公司的數(shù)字化也覆蓋到了訂單輸入系統(tǒng)的自動化，并將該系統(tǒng)與公司的業(yè)務(wù)管理軟件相集成。過去的做法是，當(dāng)有新訂單時，磅房工作人員將訂單信息輸入到調(diào)和系統(tǒng)中，再通過調(diào)和人員將訂單信息輸入到電子表格中，以生成當(dāng)天的報告，此過程可能產(chǎn)生手動輸入錯誤。

采用自動化系統(tǒng)后，訂單直接輸入企業(yè)客戶服務(wù)中心的SAP系統(tǒng)，油品調(diào)和操作人員只需在客戶卡車抵達時選出正確的訂單號，其余過程均自動執(zhí)行。然后，SAP系統(tǒng)自動生成發(fā)票，這有助于前臺更快地追蹤訂單和結(jié)賬。這不僅能夠縮短發(fā)票周轉(zhuǎn)時間，還可以減少潛在人為失誤與重新調(diào)和的需要，否則，單個鍵入錯誤就可能導(dǎo)致數(shù)千美元的損失。

轉(zhuǎn)型之旅還在繼續(xù)。未來Ergon還將去往何方？數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個旅程，而不是終點，Ergon將繼續(xù)尋找機會，以更好地改善未來的運營。Elwart先生說，“我們旨在為需求者提供盡可能多的信息，無論是在控制室還是董事會會議室中。”

公司計劃去做的第一件事是利用DCS的高度定制化操作界面功能，該功能允許用戶設(shè)計操作員屏幕，從而使工廠工作人員都能通過平板電腦、手機、筆記本電腦或控制室工作站查看與其工作相關(guān)的所需內(nèi)容。使用標(biāo)準(zhǔn)化人機界面圖形對過程數(shù)據(jù)與資產(chǎn)健康信息進行遠程訪問有助于加快回路檢查、檢修和維護，通常也能夠簡化整個工廠的工作流（圖4）。

圖4. 通過讓技術(shù)人員能夠使用移動平板電腦和智能手機來安全遠程訪問控制室數(shù)據(jù)，員工能夠從工廠內(nèi)的任何位置監(jiān)控過程，從而提高生產(chǎn)力。

盡管增強現(xiàn)實（AR）仍可能需要幾年才能成熟起來，但公司正在認真考慮將其作為另一項創(chuàng)新應(yīng)用。“操作人員很快便能夠查看整個煉油廠范圍內(nèi)的某臺設(shè)備，并獲得可視化的實時資產(chǎn)健康數(shù)據(jù)。”Elwart先生說。

對于Ergon來說，他們在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗，實踐促使他們會一如既往地將這類高科技應(yīng)用或尚未發(fā)明出來的技術(shù)用于使其能夠蓬勃發(fā)展的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中。“創(chuàng)造一個完整的數(shù)字化戰(zhàn)略并堅持下去，”Elwart先生建議：“從小處著手，循序漸進，并利用可擴展技術(shù)將風(fēng)險保持在最低水平。其中非常重要的是要讓企業(yè)文化推動技術(shù)的變革。”

關(guān)于艾默生 

艾默生（美國紐約證券交易所代碼：EMR）是一家全球性的技術(shù)與工程公司，為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場客戶提供創(chuàng)新性解決方案。自動化解決方案業(yè)務(wù)幫助過程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化其能效和運營成本，促進生產(chǎn)，確保人員安全和保護環(huán)境。商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康，保障食品質(zhì)量和安全，提升能效，打造可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。