公司機密。 可以在 JMP 和勞斯萊斯內部共享。
工廠中的勞斯萊斯
一家長期以來一直是質量代名詞的公司通過內置的質量和可靠性分析將信息物理系統集成提升到一個新的水平
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挑戰:通過採用國際改進標準,降低 Rolls-Royce 全球製造工廠的成本並提高產量。 從供應鏈中消除單點故障並產生知識產權。
解決方案:在得知 Rolls-Royce 的發動機健康監測小組使用 JMP® 進行改進,每年為公司節省 100 萬英鎊後,製造工程系統主管 Dan Middleton 決定在製造中許可該軟件。 可用工具的直接比較(以內部黑客馬拉鬆的形式)是概念證明:JMP 可以在 8 小時內完成工程師使用 Python 3 天和工程師使用 Minitab 6 天才能完成的工作。
結果: Rolls-Royce 借助 JMP 更快地做出更多數據驅動型決策的能力帶來了廣泛的增值服務和成本效益。 在短短 9 個月內,一名工程師使用 JMP 為不同地區的各種 Rolls-Royce 工廠的 15 項獨特製造挑戰開發了解決方案。 該公司現在正在積極努力擴大這些改進。
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工業 4.0 為製造業的未來提供了一個變革性的願景:信息物理系統集成將產生連續、自由流動的數據流。 雲計算將提供訪問和分析數據的新方法。 機器學習將使數據更有創意、更準確和更有效地使用。 毫無疑問,這是一個非常有吸引力的提議。 但是,儘管大多數公司都將智能製造視為一種令人興奮的可能性,但很少有人成功地將理論付諸實踐。
很少,也就是說,除了勞斯萊斯。
2018 年,勞斯萊斯僅在一個製造工廠就投資超過 6000 萬英鎊;其中 700 萬英鎊明確指定用於 IT 集成。 這是一項重大投資,該公司的製造工程系統主管 Dan Middleton 稱其為“無需思考”,因為他說,“商業案例是 [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 更快地做出更多數據驅動型決策的能力帶來了廣泛的增值服務和成本效益。
這個估計相差不遠。 Middleton 說,Rolls-Royce 已經看到了投資回報。 事實上,翻新後的場地現在的產量增加了 35% 到 45%。 當然,部分收益可以歸因於升級的機器,但毫無疑問,分析集成正在產生巨大的影響。 米德爾頓說,擁有合適的軟件是投資回報率如此之快的部分原因。
向另一個部門每年 100 萬英鎊的成功學習
就在升級後的設施於 2018 年上線時,米德爾頓開始對公司的模具環境進行審計。 他試圖評估 Rolls-Royce 已經廣泛的軟件組合,以確定可以幫助工程團隊利用新數據流的一站式工具。 最後,該解決方案就在勞斯萊斯發動機健康監測 (EHM) 部門的園區內。
2018 年初,當 EHM 宣布舉辦非正式分析研討會時,Middleton 和來自英國德比 Rolls-Royce 高級葉片鑄造廠 (ABCF) 的製造系統工程師 Russell Bayes 決定參加。 他們看到的令人興奮: EHM 團隊使用名為 JMP® 的統計軟件開發了一種新的監控方法,該方法可能每年為公司節省超過 100 萬英鎊。
Middleton 解釋說,這是 Rolls-Royce 製造部門中第一個對 JMP 給予高度重視的人。 “實際上,我們對它感到震驚——該工具的功能。 我們認為好吧,讓我們嘗試一下 JMP,看看它到底能做什麼,”他說。 “起初我們有點懷疑。 不過,在大約 4 個月內,我們確定了這個工具的一些東西。 我們還不確定它是什麼,但它讓我們可以做一些非常聰明的數學運算。”
Middleton 聘請了一位新工程師 Aman Datta,專注於學習 JMP 並確定它在 Rolls-Royce 的製造業務中可以扮演什麼角色。“這就是我們在 [JMP] 中看到的重要性,”Middleton 說,“我們有效地解放了一名工程師,讓他們可以花一年的時間來研究一款軟件。”有了新工具,Datta、Middleton 和 Bayes 共同努力解決了困擾 ABCF 多年的許多問題。 這是 JMP 的測試用例,他們沒有失望。
行政領導注意到:“我們怎樣才能做得更多?”
與 Rolls-Royce 的其他智能工廠站點一樣,ABCF 可以為通過設施價值流的每個發動機組件的生命週期創建詳細的數據圖。 有了足夠強大的軟件,工程師就可以使用這些數據簽名來構建動態統計模型,幫助識別哪些組件最有可能發生故障或不合格。 這些信息反過來又使他們能夠做出戰略決策,決定哪些部分應該進入下一步,哪些應該報廢或取消優先級。
在生產週期的早期淘汰不合規格的零件,使像 Middleton 和他的同事這樣的製造工程師能夠減少他們在需要返工的不合格零件上投入的時間和資源。 累積起來,這些節省可以對底線成本產生巨大影響。
Middleton 解釋說,在他們使用 JMP 進行的初步試驗中,該團隊解決了四個關鍵問題,並產生了顯著的效益。 “我們 [取得的] 成就如此之大,以至於我們的執行副總裁問道,'我們如何才能做得更多?'因此,我們又購買了 41 個 JMP 許可——我們在 9 個月內從一個 [JMP 副本] 增加到 41 個。”該集團現在還有 30 名製造工程師使用 JMP Pro。
自從意識到這些改進的可擴展性後,勞斯萊斯重新定位了 Middleton 和 Datta,以便在其全球工廠中利用他們的專業知識。 Datta 花時間在工廠車間了解他的同事面臨的任何現場特定問題,然後使用 JMP 尋找解決方案。 米德爾頓解釋說,這個提議是這樣的:“我有這個邪惡的軟件、一台超級計算機和一個我可以連接到的云網絡。 讓我為你解決[你的問題]。”
在短短 9 個月的時間裡,Datta 為全球不同地點的 Rolls-Royce 工廠的 15 項獨特製造挑戰開發了解決方案。 而且,米德爾頓說,每一個新挑戰都是勞斯萊斯運營大局中的一個數據點。
他補充說,他們看到的問題往往相似而不是不同。 “這是文化轉變的一部分:將一個設施的好處推廣到另一個設施。”隨著越來越多的 Rolls-Royce 工廠使用數字集成分析系統上線,製造工程將變得更加主動和更具預測性; “你必須改變心態並說,我們不要浪費我們的時間或資源。”
擁抱快速失敗的理念,通過雲計算進行擴展
文化轉變的一種表現方式是擁抱快速失敗的哲學。 像勞斯萊斯這樣享有盛譽的組織認為失敗是可以接受的——甚至是鼓勵的,這似乎很奇怪。 但該公司了解到,當項目缺乏希望時,最好儘早放棄。 (米德爾頓舉例說,隨著團隊繼續調查更有希望的趨勢,任何 R 值小於 0.5 的探索性分析都可能被擱置)。
為幫助確定優先順序,Rolls-Royce 每週舉辦一次治理會議。 在項目中看不到希望的工程師會將它們從議程中刪除並繼續前進。 “這是一種非常成熟的做事方式,”米德爾頓說。 以前,工程師可能會非常保護項目,但快速失敗的精神使他們能夠放棄不太可能產生結果的改進想法。 這意味著增加容量和更多改進項目。
“[智能工廠系統] 的問題在於我們現在發現問題的速度太快了,”米德爾頓說。 “這就是我們現在使用雲技術的地方。 人類只能工作這麼久。 但是機器——我們可以將它們設置為創建模型的任務。
“JMP 加快了所有這一切。 實際上,我們已經從一周內分析數據縮短到兩天內完成。”將大量數據上傳到雲端並同時運行大量模型。 看到一些有趣的東西,並在短時間內調整或重新運行任何分析。
“在某種程度上,我們不再需要自己做,”米德爾頓解釋道。 “我們自己創建模型,但建模變得非常容易。 你可以讓它在周末運行並在周一回來,它會吸收所有這些數據並給你一個答案或一個新的方向。 這個方向可能是去做不同的調查或做 DOE(實驗設計)。”
基於雲的技術與 JMP 中的建模相結合,促進了問題的解決和支持;米德爾頓說,工程師可以通過這種方式訪問數據,“使 Rolls-Royce 作為一個組織無縫流動。”
“我們的整個文化一夜之間改變了”
工業 4.0 轉型通常不會那麼快。 但在 Rolls-Royce,越來越多的證據促使組織所有層級的統計思想發生了翻天覆地的變化,Middleton 解釋說。 最直接的例子之一來自 2018 年的公司黑客馬拉松,來自勞斯萊斯不同部門的團隊競相解決以前無法解決的製造挑戰。 在這樣做的過程中,他們最終直接比較了可用的軟件選項。
該案相當複雜,涉及一系列流程和互動。 一個團隊使用 Minitab,一個使用 Python,另一個使用 R。 Middleton 的團隊使用了 JMP。 “我們決定以不同的方式解決這個問題,因為從輸出的角度來看它很敏感,所以我們的團隊使用了 JMP,”他說。 “我們在 8 小時內解決了問題。”
當 Middleton 的團隊找到解決方案時,他說,“使用 Python 的人才剛剛開始創建模型。 使用 Minitab 的人甚至還沒有構建數據。”
最終,使用開源軟件的團隊在 3 天內達成了解決方案。 使用 Minitab 的團隊耗時 6 天。 而使用 JMP 的團隊只需要 8 個小時。 Middleton 說,這是一個有說服力的結果,Rolls-Royce 的領導層也注意到了這一點; “我們的整個文化一夜之間發生了變化。”
Rolls-Royce 現在正在擴大 hack-a-thon 模型,以便世界各地的主題專家和數據科學家團隊可以共同努力解決公司最具挑戰性的一些問題,並提出偉大的想法。 “[黑客馬拉松模型] 使我們能夠更好地理解我們的工程挑戰,並進一步推動物理學的發展,”米德爾頓說,並補充說全球方法將幫助勞斯萊斯採用國際標準並消除單一 -供應鏈的點故障。
創造知識產權
除了標準化運營之外,該公司還得出了一個重要的認識:通過如此有效地使用分析,Rolls-Royce 實際上是創造知識產權 (IP)。 Middleton 認為,在傳統的持續改進之上,可以利用該 IP 產生新的資金流。 “我們甚至從未想過這一點。 當我們開始時,我們只是想用分析來解決當今的問題,讓我們的產品和流程變得更好,並為我們的客戶提供性能更好的引擎。”
以 hack-a-thon 中出現的案例為例。 “通過這個問題,我們有效地生成了兩個 IP。 一個 [受到高度保護] 並將指導勞斯萊斯如何建立其工廠。 另一個我們將與我們的供應商和客戶分享。 還有供應鏈,”米德爾頓解釋道。
“JMP 讓我們能夠提出不同的問題並挑戰我們的主題專家的思維...... 例如,大約 20 年來,我們一直在嘗試解決 [a] 高角度邊界上的缺陷。 我們 [通過 JMP] 展示的是設備設計存在根本性錯誤。 主題專家以前從未想過這個問題。 這只是因為您可以為他們帶來如此多的數據,對其進行建模並隨身攜帶建模工具。
“這讓我們現在可以回到設備供應商那裡,告訴他們他們的設計存在根本性的錯誤。 當然,我們並沒有告訴他們我們到底發現了什麼。 因為我們有效地開發了 IP。”
Middleton 報告說,在公司新整合的設施上線一年後,所有相關人員現在都在做出更明智的決策,並從經驗中學到更多。 他補充說,這些決定帶來了增值服務和成本效益。 “如果我們可以讓發動機運行得更熱,那麼我們將獲得更高效的發動機。 如果我們可以更快地製造組件,那麼我們就可以供應我們的市場。 如果我們讓發動機更便宜,那麼我們將更具競爭力。”
最終,這些改進不僅有利於 Rolls-Royce 及其供應鏈,也有利於其客戶。 米德爾頓解釋說,這是最終目標; “勞斯萊斯的客戶是我們所做一切的核心。 這就是我們利用技術的原因:為我們的客戶提供更好的產品。”