公司机密。 可以在 JMP 和劳斯莱斯内部共享。
工厂中的劳斯莱斯
一家长期以来一直是质量代名词的公司通过内置的质量和可靠性分析将信息物理系统集成提升到一个新的水平
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挑战:通过采用国际改进标准,降低 Rolls-Royce 全球制造工厂的成本并提高产量。 从供应链中消除单点故障并产生知识产权。
解决方案:在得知 Rolls-Royce 的发动机健康监测小组使用 JMP® 进行改进,每年为公司节省 100 万英镑后,制造工程系统主管 Dan Middleton 决定在制造中许可该软件。 可用工具的直接比较(以内部黑客马拉松的形式)是概念证明:JMP 可以在 8 小时内完成工程师使用 Python 3 天和工程师使用 Minitab 6 天才能完成的工作。
结果: Rolls-Royce 借助 JMP 更快地做出更多数据驱动型决策的能力带来了广泛的增值服务和成本效益。 在短短 9 个月内,一名工程师使用 JMP 为不同地区的各种 Rolls-Royce 工厂的 15 项独特制造挑战开发了解决方案。 该公司现在正在积极努力扩大这些改进。
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工业 4.0 为制造业的未来提供了一个变革性的愿景:信息物理系统集成将产生连续、自由流动的数据流。 云计算将提供访问和分析数据的新方法。 机器学习将使数据更有创意、更准确和更有效地使用。 毫无疑问,这是一个非常有吸引力的提议。 但是,尽管大多数公司都将智能制造视为一种令人兴奋的可能性,但很少有人成功地将理论付诸实践。
很少,也就是说,除了劳斯莱斯。
2018 年,劳斯莱斯仅在一个制造工厂就投资超过 6000 万英镑;其中 700 万英镑明确指定用于 IT 集成。 这是一项重大投资,该公司的制造工程系统主管 Dan Middleton 称其为“无需思考”,因为他说,“商业案例是 [集成] 收回成本。”
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-Royce 借助 JMP 更快地做出更多数据驱动型决策的能力带来了广泛的增值服务和成本效益。
这个估计相差不远。 Middleton 说,Rolls-Royce 已经看到了投资回报。 事实上,翻新后的场地现在的产量增加了 35% 到 45%。 当然,部分收益可以归因于升级的机器,但毫无疑问,分析集成正在产生巨大的影响。 米德尔顿说,拥有合适的软件是投资回报率如此之快的部分原因。
向另一个部门每年 100 万英镑的成功学习
就在升级后的设施于 2018 年上线时,米德尔顿开始对公司的模具环境进行审计。 他试图评估 Rolls-Royce 已经广泛的软件组合,以确定可以帮助工程团队利用新数据流的一站式工具。 最后,该解决方案就在劳斯莱斯发动机健康监测 (EHM) 部门的园区内。
2018 年初,当 EHM 宣布举办非正式分析研讨会时,Middleton 和来自英国德比 Rolls-Royce 高级叶片铸造厂 (ABCF) 的制造系统工程师 Russell Bayes 决定参加。 他们看到的令人兴奋: EHM 团队使用名为 JMP® 的统计软件开发了一种新的监控方法,该方法可能每年为公司节省超过 100 万英镑。
Middleton 解释说,这是 Rolls-Royce 制造部门中第一个对 JMP 给予高度重视的人。 “实际上,我们对它感到震惊——该工具的功能。 我们认为好吧,让我们尝试一下 JMP,看看它到底能做什么,”他说。 “起初我们有点怀疑。 不过,在大约 4 个月内,我们确定了这个工具的一些东西。 我们还不确定它是什么,但它让我们可以做一些非常聪明的数学运算。”
Middleton 聘请了一位新工程师 Aman Datta,专注于学习 JMP 并确定它在 Rolls-Royce 的制造业务中可以扮演什么角色。“这就是我们在 [JMP] 中看到的重要性,”Middleton 说,“我们有效地解放了一名工程师,让他们可以花一年的时间来研究一款软件。”有了新工具,Datta、Middleton 和 Bayes 共同努力解决了困扰 ABCF 多年的许多问题。 这是 JMP 的测试用例,他们没有失望。
行政领导注意到:“我们怎样才能做得更多?”
与 Rolls-Royce 的其他智能工厂站点一样,ABCF 可以为通过设施价值流的每个发动机组件的生命周期创建详细的数据图。 有了足够强大的软件,工程师就可以使用这些数据签名来构建动态统计模型,帮助识别哪些组件最有可能发生故障或不合格。 这些信息反过来又使他们能够做出战略决策,决定哪些部分应该进入下一步,哪些应该报废或取消优先级。
在生产周期的早期淘汰不合规格的零件,使像 Middleton 和他的同事这样的制造工程师能够减少他们在需要返工的不合格零件上投入的时间和资源。 累积起来,这些节省可以对底线成本产生巨大影响。
Middleton 解释说,在他们使用 JMP 进行的初步试验中,该团队解决了四个关键问题,并产生了显着的收益。 “我们 [取得的] 成就如此之大,以至于我们的执行副总裁问道,'我们如何才能做得更多?'因此,我们又购买了 41 个 JMP 许可——我们在 9 个月内从一个 [JMP 副本] 增加到 41 个。”该集团现在还有 30 名制造工程师使用 JMP Pro。
自从意识到这些改进的可扩展性后,劳斯莱斯重新定位了 Middleton 和 Datta,以便在其全球工厂中利用他们的专业知识。 Datta 花时间在工厂车间了解他的同事面临的任何现场特定问题,然后使用 JMP 寻找解决方案。 米德尔顿解释说,这个提议是这样的:“我有这个邪恶的软件、一台超级计算机和一个我可以连接到的云网络。 让我为你解决[你的问题]。”
在短短 9 个月的时间里,Datta 为全球不同地点的 Rolls-Royce 工厂的 15 项独特制造挑战开发了解决方案。 而且,米德尔顿说,每一个新挑战都是劳斯莱斯运营大局中的一个数据点。
他补充说,他们看到的问题往往相似而不是不同。 “这是文化转变的一部分:将一个设施的好处推广到另一个设施。”随着越来越多的 Rolls-Royce 工厂使用数字集成分析系统上线,制造工程将变得更加主动和更具预测性; “你必须改变心态并说,我们不要浪费我们的时间或资源。”
拥抱快速失败的理念,通过云计算进行扩展
文化转变的一种表现方式是拥抱快速失败的哲学。 像劳斯莱斯这样享有盛誉的组织认为失败是可以接受的——甚至是鼓励的,这似乎很奇怪。 但该公司了解到,当项目缺乏希望时,最好尽早放弃。 (米德尔顿举例说,随着团队继续调查更有希望的趋势,任何 R 值小于 0.5 的探索性分析都可能被搁置)。
为帮助确定优先顺序,Rolls-Royce 每周举办一次治理会议。 在项目中看不到希望的工程师会将它们从议程中删除并继续前进。 “这是一种非常成熟的做事方式,”米德尔顿说。 以前,工程师可能会非常保护项目,但快速失败的精神使他们能够放弃不太可能产生结果的改进想法。 这意味着增加容量和更多改进项目。
“[智能工厂系统] 的问题在于我们现在发现问题的速度太快了,”米德尔顿说。 “这就是我们现在使用云技术的地方。 人类只能工作这么久。 但是机器——我们可以将它们设置为创建模型的任务。
“JMP 加快了所有这一切。 实际上,我们已经从一周内分析数据缩短到两天内完成。”将大量数据上传到云端并同时运行大量模型。 看到一些有趣的东西,并在短时间内调整或重新运行任何分析。
“在某种程度上,我们不再需要自己做,”米德尔顿解释道。 “我们自己创建模型,但建模变得非常容易。 你可以让它在周末运行并在周一回来,它会吸收所有这些数据并给你一个答案或一个新的方向。 这个方向可能是去做不同的调查或做 DOE(实验设计)。”
基于云的技术与 JMP 中的建模相结合,促进了问题的解决和支持;米德尔顿说,工程师可以通过这种方式访问数据,“使 Rolls-Royce 作为一个组织无缝流动。”
“我们的整个文化一夜之间改变了”
工业 4.0 转型通常不会那么快。 但在 Rolls-Royce,越来越多的证据促使组织所有层级的统计思想发生了翻天覆地的变化,Middleton 解释说。 最直接的例子之一来自 2018 年的公司黑客马拉松,来自劳斯莱斯不同部门的团队竞相解决以前无法解决的制造挑战。 在这样做的过程中,他们最终直接比较了可用的软件选项。
该案相当复杂,涉及一系列流程和互动。 一个团队使用 Minitab,一个使用 Python,另一个使用 R。 Middleton 的团队使用了 JMP。 “我们决定以不同的方式解决这个问题,因为从输出的角度来看它很敏感,所以我们的团队使用了 JMP,”他说。 “我们在 8 小时内解决了问题。”
当 Middleton 的团队找到解决方案时,他说,“使用 Python 的人才刚刚开始创建模型。 使用 Minitab 的人甚至还没有构建数据。”
最终,使用开源软件的团队在 3 天内达成了解决方案。 使用 Minitab 的团队耗时 6 天。 而使用 JMP 的团队只需要 8 个小时。 Middleton 说,这是一个有说服力的结果,Rolls-Royce 的领导层也注意到了这一点; “我们的整个文化一夜之间发生了变化。”
Rolls-Royce 现在正在扩大 hack-a-thon 模型,以便世界各地的主题专家和数据科学家团队可以共同努力解决公司最具挑战性的一些问题,并提出伟大的想法。 “[黑客马拉松模型] 使我们能够更好地理解我们的工程挑战,并进一步推动物理学的发展,”米德尔顿说,并补充说全球方法将帮助劳斯莱斯采用国际标准并消除单一 -供应链的点故障。
创造知识产权
除了标准化运营之外,该公司还得出了一个重要的认识:通过如此有效地使用分析,Rolls-Royce 实际上是创造知识产权 (IP)。 Middleton 认为,在传统的持续改进之上,可以利用该 IP 产生新的资金流。 “我们甚至从未想过这一点。 当我们开始时,我们只是想用分析来解决当今的问题,让我们的产品和流程变得更好,并为我们的客户提供性能更好的引擎。”
以 hack-a-thon 中出现的案例为例。 “通过这个问题,我们有效地生成了两个 IP。 一个 [受到高度保护] 并将指导劳斯莱斯如何建立其工厂。 另一个我们将与我们的供应商和客户分享。 还有供应链,”米德尔顿解释道。
“JMP 让我们能够提出不同的问题并挑战我们的主题专家的思维...... 例如,大约 20 年来,我们一直在尝试解决 [a] 高角度边界上的缺陷。 我们 [通过 JMP] 展示的是设备设计存在根本性错误。 主题专家以前从未想过这个问题。 这只是因为您可以为他们带来如此多的数据,对其进行建模并随身携带建模工具。
“这让我们现在可以回到设备供应商那里,告诉他们他们的设计存在根本性的错误。 当然,我们并没有告诉他们我们到底发现了什么。 因为我们有效地开发了 IP。”
Middleton 报告说,在公司新整合的设施上线一年后,所有相关人员现在都在做出更明智的决策,并从经验中学到更多。 他补充说,这些决定带来了增值服务和成本效益。 “如果我们可以让发动机运行得更热,那么我们将获得更高效的发动机。 如果我们可以更快地制造组件,那么我们就可以供应我们的市场。 如果我们让发动机更便宜,那么我们将更具竞争力。”
最终,这些改进不仅有利于 Rolls-Royce 及其供应链,也有利于其客户。 米德尔顿解释说,这是最终目标; “劳斯莱斯的客户是我们所做一切的核心。 这就是我们利用技术的原因:为我们的客户提供更好的产品。”