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在智能生產環境中，對流程的了解會大有幫助
在 ADM，多變量統計功能是生成流程優化和改進的關鍵，可擴展到世界各地的生產基地
挑戰：隨著全球 ADM 站點採用全自動生產系統，負責推動主動改進和分析支持的技術工程師面臨著大規模複製成功的挑戰。
解決方案：ADM 圍繞 JMP® Pro 標準化，這是一種統計發現軟件，可提供用於驗證、流程優化、多變量分析和定制的廣泛工具。 “JMP Pro 確實讓人們能夠更快地完成工作，”高級分析工程師 Isaac Himanga 說道，並補充說，據他估計，過去需要 15 分鐘的工作現在只需要 1 分鐘。 “將其乘以 100 個用戶以及他們一年內所做的所有分析，就會產生巨大的影響。”
結果：除了減少數據訪問和準備所花費的時間外，JMP Pro 還幫助 ADM 的工程師加強了過程控制並解決了代價高昂的過程變化和驗證問題。 此外，該團隊還找到了利用從一個優化項目中獲得的過程知識的方法，以通過腳本化的 JMP 插件和儀表板改進其他站點的 SPC。 希曼加說：“我們把它放到網上——這是多次復制[影響]的好方法。”
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Archer-Daniels-Midland Company (ADM) 是全球食品行業的主要參與者，擁有從早餐麥片到牲畜複合維生素的各種成分和口味的廣泛組合。 通過利用其在整個供應鏈中的能力，ADM 徹底改變了天然原材料轉化為全球數億消費者主食的方式。 此外，該公司現在正利用其影響力推動農業技術和食品加工方面的可持續解決方案。
近年來，ADM 的大部分創新能力可以直接追溯到其分析轉型。 該公司廣泛採用最先進的 IT 和數據系統，促進了生產流程每個階段優化流程效率和有效性的方式發生了翻天覆地的變化。
“我們已經看到整個 ADM 分析計劃的勢頭不斷升級，”高級分析工程師 Isaac Himanga 說。 他解釋說，支持分析支持的風起雲湧，部分原因是 ADM 圍繞卓越中心進行了重組——每個中心用於改進和分析——這為技術工程師建立了更多的跨學科角色，就像他們的流程工程同行一樣，他們是每個卓越中心的主題專家個別過程。 他補充說，另一個動機只是通過一些備受矚目的案例研究來展示價值：“讓人們加快速度需要一些時間，但你必須讓他們克服最初的困難。 抓住機會，讓我們充分了解流程，在最短的時間內完成大量工作，以展示改進，這是有幫助的，”他說。
隨著 ADM 的分析能力通過培訓和數據基礎設施更新逐漸提升，Himanga 解釋說，團隊開始認為 Excel 不再適用。 “我們試圖利用這些分析工具並使用我們的數據做出更好的決策，”他說。
對更先進的過程控制系統和自動化的需求促使他們選擇了 JMP® Pro，這是一種統計發現軟件，不僅在文化轉型方面，而且在許多分析團隊的早期概念驗證方面，它都是 ADM 的重要合作夥伴。
遠離被動解決問題
與在食品加工和商品市場之間運營的任何跨國公司一樣，ADM 擁有數百萬的時間序列數據和同樣多的標籤。 此外，ADM 經常收購新設施——其中許多在收購時依賴過時的模擬系統，並且必須使用數字傳感技術進行改造。 Himanga 解釋說，考慮到過時系統的缺點，提供了一個從 ADM 最先進的旗艦站點擴展改進和處理知識的機會。
他說，在 ADM 的許多全球生產設施中，工業 4.0 已經證明現有儀器存在差距，並顯示了解決數據系統挑戰的商業價值。 “我們在一個設施中學到了一些東西，我們意識到我們可以在其他設施中復制，”他解釋道。 “[這種可擴展性]現在使我們能夠更快地行動並專注於特定的改進。”
如今，Himanga 的職權範圍在於一次性故障排除項目——例如減少蒸汽、增加產量或解決質量問題——以及他和他的同事尋找機會增加收入和降低成本的項目。 “我們在主動分析方面投入了大量精力，”他說。 “以異常檢測為例。 我們可以找出工作異常的變量或流程的一部分，然後使用我們的平台幫助發現問題，以免它們真正表現出影響質量或產量。”
憑藉其簡單的分析工作流程和支持多變量建模等高級方法的平台，JMP Pro 在改進方面開闢了廣闊的可能性領域。 Himanga 不僅發現了正在收集但未使用數據的領域，他還發現了無數機會，可以從傳統的被動方法轉變為更主動的模式。
“在很多情況下，我們會做一個大型分析項目，結果證明即使設定點也足以開始並指出正確的方向！”他說。 “我們必須平衡不要在任何一個優化機會上花費太多時間，因為那裡有很多機會。 我們將開始優化一些東西，提出建議，當設施後來得到更好的儀器時，我們可以回去做第二個版本。”
圍繞 JMP Pro 進行標準化有助於在 ADM 的全球設施中取得成功
除了在北美的大量業務外，ADM 現在還在歐洲、巴西和亞太地區擁有重要的製造業務。 通過採用全球方法來實現卓越分析，Himanga 和他的同事抓住了獨特的機會來擴大通過工程改進創造的業務價值。
“我們不是讓某人只關注他們自己的地理區域，而是有意混合和匹配，以便每個 [團隊成員帶來全新的視角] 到世界其他地區的植物，”他說。 創造性的、數據驅動的解決問題的方法超越國界，通用工具幫助個人克服可能阻礙合作的文化和語言障礙。
“我們的願景是讓每一位工程師，甚至可能是每一位經理，都接受一套標準的培訓，這樣我們就可以在數據分析方面使用相同的語言，”Himanga 說。 “但要做到這一點，我們需要對工具進行標準化。” JMP Pro 提供了一種擴展時間和增值活動的機制，特別是因為該工具的腳本功能允許分析專家快速推出定制。
“JMP 模型引擎”將數據訪問時間縮短 15 倍
Himanga 和他的團隊創建的一個這樣的插件直接從 ADM 的數據歷史庫中將數據提取到 JMP Pro 中。 該插件（Himanga 稱之為“JMP 模型引擎”）可以將信息從源系統提取到台式 PC。 他解釋說，然後針對新數據運行腳本並將結果發送回曆史學家，大部分數據訪問過程都是完全自動化的。用戶可以相對較快地從離線分析轉到在線評分模型。
“訪問數據曾經是一項繁重的工作，尤其是對於小型項目……而且您可能會花費大量時間來完成這項工作，”他解釋道。 “但我們的自定義插件現在負責所有這些工作。 您可以在 JMP 中輸入標籤，它會獲取數據並為您提供腳本。 如果明天您想使用更新的數據查看相同的圖表，您所要做的就是複制並粘貼圖表，將腳本放在一起並單擊“運行”。”
Himanga 估計，在 JMP Pro 中自動化數據訪問流程已將過去需要 15 分鐘的時間縮短到只需 1 分鐘。 “如果你把它乘以 100 個用戶和他們一年內所做的所有分析，它真的加起來了！ JMP 確實使人們能夠更快地完成工作，”他說。 “現在人們在談論我們已經有了足夠多的積極用例。 曾經持懷疑態度的人開始說，‘好吧，其他工廠已經做到了。 我也想要那個好處。'”
自動化儀表板推進更嚴格的過程控制
拋開熱情不談，Himanga 很清楚，即使使用正確的工具，分析轉型也不會一蹴而就。相反，這是一個長期的項目和一個旅程。 改進過程可能需要 6 個月，但他們產生的過程知識值得投資。
為了說明這一點，Himanga 分享了兩個流程相關計劃的示例，其中 JMP Pro 中的多元統計解決了一個原本無法解決的問題。 在一個案例中，生產問題一直困擾著 ADM 的一家玉米濕磨機，在那裡生產玉米蛋白飼料顆粒。 有時，液體玉米溶液無法以所需的速度通過磨機，但操作員無法確定變化的來源。
“原因真的很難確定，因為單個軋機可能有數百萬個您可以查看的點，以及一堆質量參數和更多的輸入，而不是您在 Excel 中可能繪製的圖表，”他解釋道。 “多年來，我們有很多人致力於解決這個問題。 但兩年前情況確實惡化到整個工廠都在減速的地步。”
“因此，我們使用 JMP 來查看成千上萬個具有不同延遲時間的標籤。 這是一個非常大的數據集，我們最終在 JMP 中使用了所有不同的平台。 最後，我們對數據集進行了引導，以確定最有可能的候選人。 然後我們可以使用 JMP 中的多變量工具來確定真正的好處，並且在六個月內，我們找到了答案。 我們發現我們必須以某種方式運行該過程。 幾個月後，我們看到了進步。”
在另一個案例研究中，Himanga 和他的同事確定了一種模式，即操作員如何以及何時冷卻用於製造豆粕產品的設備，這些設備通常作為一種根據定制規格精製而成的添加劑出售給客戶。 在查看 JMP Pro 中的數據之前，該團隊一直無法理解為什麼設備維護和冷卻會產生如此多變的影響。 然而，通過使用分析來加深對過程的理解，Himanga 能夠定義一套指導方針，以幫助工廠操作員準確了解何時冷卻生產線。 然後他們更進一步。
“我們意識到我們根本不需要為他們提供指導——我們可以讓計算機為我們做這件事，”他解釋道。 現在，操作員只需查看自動更新的儀表板，即可了解何時關閉生產線的蒸汽閥。
“[此儀表板] 為所有操作員、所有不同班次提供一致的響應，並實現更嚴格的控制。 JMP 不僅幫助我們在該設施中做到了這一點，而且在其他設施中也是如此，”Himanga 說。 “有時會有不同的情況導致水分差異。 但是使用 JMP，我們能夠快速識別關鍵因素、構建模型並生成可以緩解這些波動的建議。 然後我們把它放到網上。 這是多次復制[影響]的好方法。”
