회사 기밀. JMP와 롤스로이스 내에서 공유할 수 있습니다.
공장의 롤스로이스
오랫동안 품질의 대명사였던 회사는 내장된 품질 및 신뢰성 분석을 통해 사이버-물리적 시스템 통합을 한 단계 끌어올렸습니다.
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도전: 개선을 위한 국제 표준을 채택하여 전 세계 롤스로이스 제조 시설의 비용을 줄이고 수율을 높입니다. 공급망에서 단일 지점 오류를 제거하고 지적 재산을 생성하십시오.
해결책: Rolls-Royce의 엔진 상태 모니터링 그룹이 JMP®를 사용하여 회사가 연간 100만 파운드를 절약할 수 있는 개선 사항을 개발했다는 사실을 알게 된 후 제조 엔지니어링 시스템 책임자인 Dan Middleton은 제조 부문에서 소프트웨어 라이선스를 받기로 결정했습니다. 내부 해커톤 형식으로 사용 가능한 도구를 직접 비교한 것이 개념 증명이었습니다. JMP는 엔지니어가 Python을 사용하여 3일, Minitab을 사용하여 6일을 사용하여 완료하는 데 걸린 작업을 8시간 만에 완료할 수 있었습니다.
결과: Rolls-Royce는 JMP를 통해 더 많은 데이터 기반 의사결정을 더 빠르게 내릴 수 있어 광범위한 부가 가치 서비스와 비용 효율성을 가져왔습니다. 단 9개월 만에 한 명의 엔지니어가 JMP를 사용하여 다양한 지역에 있는 다양한 Rolls-Royce 공장에서 15가지 고유한 제조 문제에 대한 솔루션을 개발했습니다. 회사는 현재 이러한 개선 사항을 확장하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다.
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인더스트리 4.0은 제조의 미래에 대한 혁신적인 비전을 제공합니다. 사이버-물리적 시스템 통합은 지속적이고 자유로운 데이터 스트림을 생성합니다. 클라우드 컴퓨팅은 해당 데이터에 액세스하고 분석하는 새로운 방법을 제공합니다. 그리고 기계 학습은 데이터를 보다 창의적이고 정확하며 효율적으로 사용할 것입니다. 의심의 여지 없이 매우 매력적인 제안입니다. 그러나 대부분의 회사는 스마트 제조를 흥미로운 가능성으로 보고 있지만 이론을 성공적으로 실행한 회사는 거의 없습니다.
즉, Rolls-Royce를 제외하고는 거의 없습니다.
2018년 롤스로이스는 한 제조 시설에만 6천만 파운드 이상을 투자했습니다. 그 중 700만 파운드는 IT 통합에 명시적으로 할당되었습니다. 회사의 제조 엔지니어링 시스템 책임자인 Dan Middleton은 "비즈니스 사례는 [통합]이 비용을 지불하는 것"이기 때문에 '간단한 생각'이라고 표현한 대규모 투자였습니다.
Rolls-Royce’s capacity for making more data-driven decisions faster with JMP has resulted in widespread value-added services and cost efficiencies.Rolls-Royce’s capacity for making more data-driven decisions faster with JMP has resulted in widespread value-added services and cost efficiencies. Rolls-Royce는 JMP를 통해 더 많은 데이터 기반 의사결정을 더 빠르게 내릴 수 있어 광범위한 부가 가치 서비스와 비용 효율성을 가져왔습니다.
그 추정은 그리 멀지 않습니다. Rolls-Royce는 이미 투자 수익을 보고 있다고 Middleton은 말합니다. 실제로 개조된 현장은 현재 35~45% 더 많은 생산량을 달성하고 있습니다. 물론 이러한 이점의 일부는 업그레이드된 기계 덕분일 수 있지만 분석 통합이 엄청난 영향을 미치고 있다는 데는 의심의 여지가 없습니다. 미들턴은 올바른 소프트웨어를 보유하고 있기 때문에 ROI가 빠르게 달성될 수 있다고 말합니다.
다른 부서의 연간 100만 파운드 성공 사례에서 배우기
업그레이드된 시설이 2018년에 가동되기 시작했을 때 Middleton은 회사의 툴링 환경에 대한 감사를 시작했습니다. 그는 엔지니어링 팀이 새로운 데이터 스트림을 활용하는 데 도움이 될 수 있는 원스톱 상점 도구를 식별하기 위해 Rolls-Royce의 이미 광범위한 소프트웨어 포트폴리오를 평가하려고 했습니다. 결국 솔루션은 Rolls-Royce의 EHM(Engine Health Monitoring) 부서 캠퍼스 바로 건너편에 있었습니다.
2018년 초 EHM이 비공식 분석 세미나를 발표했을 때 Middleton과 영국 Derby에 있는 Rolls-Royce의 ABCF(Advanced Blade Casting Facility) 제조 시스템 엔지니어인 동료 Russell Bayes는 참석하기로 결정했습니다. 그들이 본 것은 흥미로웠습니다. EHM 팀은 JMP®라는 통계 소프트웨어를 사용하여 연간 100만 파운드 이상을 절약할 수 있는 새로운 모니터링 방법을 개발했습니다.
Rolls-Royce의 제조업 분야에서 JMP에 대해 많은 생각을 한 것은 이번이 처음이라고 Middleton은 설명합니다. “우리는 도구의 기능에 정말 놀랐습니다. 우리는 괜찮다고 생각했습니다. JMP를 가지고 놀면서 실제로 무엇을 할 수 있는지 봅시다.”라고 그는 말합니다. “처음에는 약간 회의적이었습니다. 하지만 약 4개월 이내에 이 도구에 대한 무언가가 있음을 확인했습니다. 우리는 그것이 무엇인지 아직 확신하지 못했지만 매우 영리한 수학을 할 수 있게 해주었습니다.”
Middleton은 JMP를 배우고 Rolls-Royce의 제조 운영에서 JMP가 어떤 역할을 할 수 있는지 결정하는 데 전적으로 집중할 새로운 엔지니어인 Aman Datta를 영입했습니다.Middleton은 "[JMP]에서 우리가 보는 중요성은 엔지니어가 1년 동안 소프트웨어 일부를 사용할 수 있도록 사실상 자유롭게 해주었다는 것입니다."라고 말합니다. 손에 들고 있는 새로운 도구인 Datta, Middleton 및 Bayes는 수년 동안 ABCF를 괴롭혔던 여러 문제를 분류하기 위해 협력했습니다. 그것은 JMP의 테스트 사례였으며 그들은 실망하지 않았습니다.
경영진은 "어떻게 더 많은 일을 할 수 있을까요?"에 주목합니다.
Rolls-Royce의 다른 스마트 공장 사이트와 마찬가지로 ABCF는 시설의 가치 흐름을 통과하는 모든 단일 엔진 구성 요소의 수명 주기에 대한 자세한 데이터 맵을 생성할 수 있습니다. 충분히 강력한 소프트웨어를 사용하면 엔지니어는 이러한 데이터 서명을 사용하여 어떤 구성 요소가 실패하거나 부적합할 가능성이 가장 높은지 식별하는 데 도움이 되는 동적 통계 모델을 구성할 수 있습니다. 이 정보는 어떤 부품을 다음 단계로 진행해야 하고 어떤 부품을 폐기하거나 우선 순위를 낮춰야 하는지에 대한 전략적 결정을 내릴 수 있도록 해줍니다.
생산 주기 초기에 사양을 벗어난 부품을 제거하면 Middleton 및 그의 동료와 같은 제조 엔지니어가 재작업이 필요한 비품질 부품에 투자하는 시간과 리소스를 줄일 수 있습니다. 누적적으로 이러한 절감은 최종 비용에 막대한 영향을 미칠 수 있습니다.
Middleton은 JMP를 사용한 초기 시험에서 팀이 상당한 이점을 가져온 네 가지 주요 문제를 해결했다고 설명합니다. “우리는 [성취한] 것이 너무 많아서 수석 부사장이 '어떻게 더 많은 일을 할 수 있습니까?'라고 물었습니다. 그래서 우리는 JMP 라이선스를 41개 더 구입했습니다. 9개월 만에 [JMP 사본] 하나에서 41개로 늘었습니다.” 또한 이 그룹에는 현재 JMP Pro를 사용하는 30명의 제조 엔지니어가 있습니다.
이러한 개선 사항의 확장성을 깨달은 후 Rolls-Royce는 Middleton과 Datta의 전문성을 전 세계 시설에서 활용할 수 있도록 재배치했습니다. Datta는 공장 현장에서 시간을 보내며 동료들이 직면하는 현장별 문제를 파악한 다음 JMP를 사용하여 해결책을 찾습니다. Middleton은 제안이 다음과 같다고 설명합니다. 내가 당신을 위해 [당신의 문제]를 보도록하겠습니다.”
단 9개월 만에 Datta는 전 세계 여러 위치에 있는 롤스로이스 공장에서 15가지 고유한 제조 문제에 대한 솔루션을 개발했습니다. 그리고 Middleton은 모든 새로운 과제가 Rolls-Royce 운영의 더 큰 그림에서 데이터 포인트라고 말합니다.
그들이 보고 있는 문제는 다른 것보다 유사한 경우가 더 많다고 그는 덧붙입니다. "이것은 문화적 변화의 일부입니다. 한 시설에서 다른 시설로 혜택을 롤아웃하는 것입니다." 그리고 더 많은 Rolls-Royce 시설이 디지털 통합 분석 시스템과 함께 온라인 상태가 됨에 따라 제조 엔지니어링에 대해 보다 능동적이고 예측하기가 쉬워질 것입니다. "시간이나 자원을 낭비하지 말자고 마음가짐을 바꿔야 합니다."
Fail-Fast 철학 수용, 클라우드 컴퓨팅으로 확장
문화 변화가 나타난 방식 중 하나는 실패하지 않는 철학을 받아들이는 것입니다. 롤스로이스와 같이 높은 평가를 받는 조직이 실패를 받아들일 수 있는 것으로, 심지어 권장하는 것으로 보는 것이 이상하게 보일 수 있습니다. 그러나 회사는 약속이 없을 때 프로젝트를 조기에 포기하는 것이 더 낫다는 것을 배웠습니다. (예를 들어 미들턴은 R 값이 0.5 미만인 탐색적 분석은 팀이 더 유망한 추세를 조사하기 위해 이동함에 따라 보류될 수 있다고 말합니다.)
롤스로이스는 우선순위를 정하기 위해 매주 거버넌스 세션을 운영합니다. 프로젝트에서 가능성을 보지 못한 엔지니어는 프로젝트를 의제에서 제외하고 계속 진행할 것입니다. “매우 성숙한 방식입니다.”라고 Middleton은 말합니다. 이전에는 엔지니어가 프로젝트에 대해 매우 방어적이었을 수 있지만, 빠른 실패 기풍은 결과를 가져올 가능성이 없는 개선 아이디어를 폐기할 수 있는 권한을 부여합니다. 이는 용량 증가와 더 많은 개선 프로젝트를 의미합니다.
"[스마트 팩토리 시스템의] 문제는 우리가 지금 너무 빨리 무언가를 찾고 있다는 것입니다."라고 Middleton은 말합니다. “그리고 이것이 우리가 현재 클라우드 기술을 사용하는 곳입니다. 인간은 너무 오래 일할 수 있습니다. 그러나 기계 – 모델을 생성하는 작업을 수행하도록 설정할 수 있습니다.
“JMP는 이 모든 것을 가속화합니다. 사실상 일주일 동안 데이터를 분석하던 작업이 이틀 만에 완료되었습니다.” 대량의 데이터를 클라우드에 업로드하고 여러 모델을 동시에 실행합니다. 흥미로운 것을 보고 짧은 시간 안에 분석을 조정하거나 다시 실행하십시오.
“어느 정도는 더 이상 스스로 할 필요가 없습니다.”라고 Middleton은 설명합니다. “우리가 직접 모델을 만들지만 모델링이 훨씬 쉬워졌습니다. 주말 동안 실행 상태로 두었다가 월요일에 다시 돌아오면 이 모든 데이터가 수집되어 답이나 새로운 방향을 제시합니다. 그 방향은 가서 다른 조사를 하거나 DOE(실험 설계)를 하는 것일 수 있습니다.”
JMP의 모델링과 결합된 클라우드 기반 기술은 문제 해결 및 지원을 촉진합니다. 엔지니어는 "롤스로이스를 하나의 조직으로 원활하게 흐르게 하는" 방식으로 데이터에 액세스할 수 있다고 Middleton은 말합니다.
“우리의 전체 문화는 하룻밤 사이에 바뀌었습니다.”
Industry 4.0 변환은 일반적으로 그렇게 빨리 진행되지 않습니다. 그러나 Rolls-Royce에서는 점점 더 많은 증거가 조직의 모든 계층에 걸쳐 통계적 사고의 엄청난 변화에 동기를 부여했다고 Middleton은 설명합니다. 가장 직접적인 사례 중 하나는 2018년 롤스로이스의 여러 부서 팀이 이전에는 해결할 수 없었던 제조 문제를 해결하기 위해 경쟁한 회사 해커톤에서 나왔습니다. 그렇게 함으로써 사용 가능한 소프트웨어 옵션을 직접 비교하게 되었습니다.
이 사건은 매우 복잡했고 일련의 프로세스와 상호작용이 수반되었습니다. 한 팀은 Minitab을, 한 팀은 Python을, 다른 한 팀은 R을 사용했습니다. Middleton의 팀은 JMP를 사용했습니다. "우리는 출력 관점에서 민감하기 때문에 이 문제를 다른 방식으로 해결하기로 결정했습니다. 그래서 우리 팀은 JMP를 사용했습니다."라고 그는 말합니다. "그리고 8시간 이내에 우리는 문제를 해결했습니다."
Middleton의 팀이 솔루션에 도달했을 때 “Python을 사용하는 사람들은 이제 막 모델을 만들기 시작했습니다. Minitab을 사용하는 사람들은 아직 데이터를 구조화하지도 않았습니다.”
결국 오픈 소스 소프트웨어를 사용하는 팀은 3일 만에 솔루션에 도달했습니다. Minitab을 사용하는 팀은 6일이 걸렸습니다. 그리고 JMP를 사용하는 팀은 8시간 밖에 걸리지 않았습니다. 이는 놀라운 결과였으며 Rolls-Royce의 경영진은 주목했다고 Middleton은 말합니다. "우리의 전체 문화는 하룻밤 사이에 바뀌었습니다."
롤스로이스는 현재 해커톤 모델을 확장하여 전 세계의 주제 전문가 및 데이터 과학자 팀이 협력하여 회사의 가장 어려운 문제를 해결하고 큰 아이디어를 내놓을 수 있도록 하고 있습니다. "[해킹톤 모델]을 통해 우리는 엔지니어링 문제를 더 잘 이해하고 물리학의 범위를 훨씬 더 넓힐 수 있습니다."라고 Middleton은 말하며 글로벌 접근 방식은 롤스로이스가 국제 표준을 채택하고 단일 공급망의 포인트 실패.
지적 재산 창출
운영 표준화를 넘어 회사는 중요한 깨달음에 도달했습니다. 분석을 효과적으로 사용함으로써 Rolls-Royce는 실제로 생성 지적 재산(IP). 그런 다음 해당 IP를 활용하여 기존의 지속적인 개선 위에 새로운 자금 흐름을 생성할 수 있다고 Middleton은 주장합니다. “저희는 상상조차 하지 못했습니다. 시작했을 때 우리는 분석을 사용하여 오늘날의 문제를 해결하고 제품과 프로세스를 개선하며 고객에게 더 나은 성능의 엔진을 제공하는 것에 대해 생각했습니다.”
예를 들어 해커톤에서 발표된 사례를 살펴보겠습니다. “그 한 가지 문제를 통해 두 가지 IP를 효과적으로 생성했습니다. 하나는 [엄격하게 보호되며] 롤스로이스가 공장을 세우는 방법을 안내할 것입니다. 다른 하나는 공급업체 및 고객과 공유할 것입니다. 공급망도 마찬가지입니다.”라고 Middleton은 설명합니다.
“JMP 덕분에 우리는 다양한 질문을 하고 주제 전문가의 생각에 도전할 수 있었습니다… 예를 들어, 우리는 지금까지 약 20년 동안 [a] 높은 각도 경계의 결함을 해결하기 위해 노력해 왔습니다. 그리고 [JMP로] 우리가 보여준 것은 장비 설계에 근본적인 문제가 있다는 것입니다. 주제 전문가들은 이전에 그것에 대해 생각해 본 적이 없었습니다. 너무 많은 데이터를 가져오고, 모델링하고, 모델링 도구를 가져올 수 있기 때문입니다.
“이제 우리는 장비 제공업체로 돌아가 그들의 설계에 근본적인 문제가 있다고 말할 수 있습니다. 물론 우리는 그들에게 우리가 찾은 것이 무엇인지 정확히 말하지 않았습니다. IP를 효과적으로 개발했기 때문입니다.”
회사의 새로 통합된 시설이 가동된 지 1년 만에 Middleton은 관련된 모든 사람들이 이제 더 현명한 결정을 내리고 경험을 통해 더 많은 것을 배우고 있다고 보고합니다. 이러한 결정으로 부가 가치 서비스와 비용 효율성이 모두 향상되었다고 그는 덧붙였습니다. “엔진을 더 뜨겁게 가동할 수 있다면 더 효율적인 엔진을 얻게 될 것입니다. 부품을 더 빨리 만들 수 있다면 시장에 공급할 수 있습니다. 엔진을 더 저렴하게 만들면 경쟁력이 더 높아질 것입니다.”
궁극적으로 이러한 개선 사항은 Rolls-Royce와 공급망뿐만 아니라 고객에게도 도움이 됩니다. 이것이 궁극적인 목표라고 Middleton은 설명합니다. “Rolls-Royce의 고객은 우리가 하는 모든 일의 중심에 있습니다. 이것이 우리가 고객에게 더 나은 제품을 제공하기 위해 기술을 활용한 이유입니다.”
