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引入商業 4.0
TimkenSteel 如何採用工業 4.0——一個傳統的技術概念——並用它來徹底改變供應鍊和可靠性
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挑戰： COVID-19 大流行引發的歷史性全球供應鏈危機揭示了傳統採購做法的低效率。 TimkenSteel 的變革代理人將其視為撕掉眾所周知的創可貼並通過供應鍊和商品建模經理 Nicholas Galbincea 所說的“優化心態”“精益求精”的機會。
解決方案：此後，鐵姆肯鋼鐵公司實施了“商業 4.0”——一項由 Galbincea 牽頭的計劃，將工業 4.0 的原則應用於維護、可靠性和運營 (MRO)。 JMP® 統計發現軟件成為公司轉型的重要合作夥伴，因為它提供了一種精益解決方案，可將整個工作流程自動化並整合到一個端到端平台中。
結果： Galbincea 表示，在 JMP 中推出該計劃後僅 6 個月，公司就節省了超過 700,000 美元——他預計隨著他繼續改進模型，這個數字只會增加。 除了財務價值之外，MRO 流程也得到了顯著簡化，使 TimkenSteel 能夠在相同的時間內從每周處理 100 件物品轉變為超過 13,000 件。 “我建立了這個模型，看到它發揮了作用，並看到它為公司帶來了利潤，”Galbincea 反映道。 “對我來說，這太棒了。 這很重要。”
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“在任何 [如鋼鐵製造] 歷史悠久的行業中，很容易陷入年復一年以相同方式做事的困境。 但這種情況不會再發生了，”TimkenSteel 的供應鍊和商品建模經理 Nicholas Galbincea 說。 “在任何企業中，你可以說的最不健康的話之一是：'這就是我們一直在做的事情。'”
TimkenSteel 是高性能合金鋼棒材和管材領域的領導者，近年來製定了雄心勃勃的可持續發展目標，並利用精益實踐和持續改進來減少對環境的影響，並提高其每年約 120 萬噸熔體的效率。
得益於 Galbincea 的獨特眼光和支持他的具有創新意識的領導層，鐵姆肯鋼鐵公司正在藉鑑工程領域的戰略——工業 4.0，一種智能製造理念——來轉變業務的其他方面。 這種優化思維現在正在幫助該公司成為維護、可靠性和運營 (MRO) 領域大數據的早期採用者。
“分析是未來，而未來就是現在，”Galbincea 說。 “如果你不加入，你就會被遺棄在塵土中。 我知道這聽起來很陳詞濫調，但現在比以往任何時候都更加真實。”
將精益理念擴展到工程之外
Galbincea 曾接受過機械工程和材料科學方面的培訓，他將計算視角帶到了 TimkenSteel，在那裡他開始擔任研發職務。 2020 年初，他調入公司採購部，負責直接消耗品採購。 然而，Galbincea 並沒有錯過這一舉措的時機。
他說：“你瞧，這將是世界上可能曾經面臨過的最棘手的全球供應鏈問題之一的速成班。” 2020 年在全球迅速蔓延的全球 COVID-19 大流行引發了後工業世界歷史上最嚴重的供應鏈危機。 各大洲各個行業的製造商都受到了他們無法控制的驚人中斷的打擊，鐵姆肯鋼鐵公司也不例外。
在擔任商品管理新職務僅數週後，Galbincea 就面臨著歷史性挑戰，他看到了鐵姆肯鋼鐵公司與過去管理供應鏈的方式徹底決裂的機會，轉而採用分析轉型。 “這完全有道理。 根據需求和公司的需求來關聯我們應該購買的東西——我們的庫存——並不是火箭科學。”
Galbincea 的計劃是使用工業 4.0 中常見的統計方法來優化 MRO。 “它根據總體規劃預測對我們應該消費的東西採取分析方法，並將其與我們應該購買的東西直接相關聯，”他解釋道。 “我開始應用這些分析模型來詢問我們如何才能減少庫存。 2020年是這是時候減少庫存和精益生產了，因為業務不景氣。”
在研究生培訓期間學習了材料科學的計算方法後，Galbincea 對工業 4.0 的概念並不陌生——至少在技術應用方面是這樣。 然而，在採購中應用算法方法是一個相對未知的領域，不僅在鐵姆肯鋼鐵公司，而且在整個行業都是如此。
“我們開始針對當前的業務情況優化庫存，距離那個[拐點]還有兩年，公司表現非常好。 2021 年實際上是鐵姆肯鋼鐵公司自成立以來創紀錄的一年，”他說。
JMP 是用於自動化數據工作流的一體化解決方案
在任何給定時間，TimkenSteel 在受控倉庫環境中存放價值數百萬美元的庫存。 在製造系統發生破損或故障時，從泵到螺母和螺栓的一切都必須在手邊，以避免代價高昂的停機時間。 管理數以千計的庫存項目可能是一項艱鉅的任務，即使全球供應鏈在沒有中斷的情況下運行也是如此。
傳統上，庫存管理是手工工作的團隊的職權範圍，以索引供應和啟動採購。 然而，TimkenSteel 的精益方法意味著 Galbincea 需要通過統計數據創造新的效率。
“[起初] 我正在為特定的直接商品建立庫存模型，因為如果沒有龐大的團隊，手動操作太麻煩了，”Galbincea 回憶道。 就在那時，他有了一個想法：將整個系統自動化。 “我說讓我們建立一個模型。 讓我們構建一個算法來處理整個事情！”為此，他需要一個工具，而這個工具就是 JMP®。
Galbincea 在之前的研發工作中使用過統計發現軟件，他說 JMP 是自然而然的選擇。 “JMP 本身就是一個非常用戶友好的工具。 從界面的角度來看，它很漂亮。 導航和開始繪製數據圖表、進行線性相關相對容易。 甚至機器學習——神經網絡模塊——也很簡單。 您可能不理解所有指標和參數的含義，但您可以在 JMP 中運行它。”
此外，他補充說，通過直觀的教學資源，在 JMP 中，與任何新工具相關的學習曲線都得到了顯著緩解。 “頂部的幫助選項卡有簡短的教程，搜索工具特別有助於找出哪些公式已經內置，”他解釋道。 “JMP 擁有一個龐大的 [現成] 公式數據庫，您可以使用這些公式，而不必自己編寫代碼或自行計算。”
“可視化也很棒。 我對 Graph Builder 的易用性贊不絕口。 用圖形表示顯示數據比僅僅顯示數字要強大得多，而且有了庫存，我可以直觀地顯示我們的管理——在一個單一的圖表中——模型說我們的最大值應該在哪裡。 它非常強大，因為它很有意義。”
6 個月內節省 700,000 美元
從主要商品開始——煉鋼過程中使用的材料，從耐火材料到軋機工具和管材——Galbincea 開始開發 MRO 優化模型。 “借助 JMP，我能夠從受控倉庫的數據庫中進行查詢，確保物理庫存和數字庫存保持一致，”他說。 “然後，我從查詢生成器中使用 JMP 處理這些數據表，並進行一系列鏈接以 [確定] 提前期，”他解釋道。 這個工作流程很容易通過幾個腳本實現自動化。
現在，只需點擊一個按鈕，系統就可以從 TimkenSteel 的數據庫中訪問和查詢數據，根據歷史消耗量和當前提前期計算對每個項目運行優化算法，並生成一組建議：何時應該重新訂購項目以及何時什麼數量。 當任何一個庫存物品的餘額低於某個閾值時，系統將觸發購買。 閾值的設置是為了考慮到全球供應鏈事件，包括比平均交貨時間更長的時間。
“在 JMP 工作，我能夠在幾個月到一年的時間裡構建 [MRO] 模型，[自動化] 數據查詢，解決錯誤，然後繼續使用它，”他說。 “現在它就像單擊一樣簡單，運行兩個腳本，[儀表板] 吐出新數字 [考慮到] 更新的交貨時間和每個項目的最近但仍然是歷史消費。”
Galbincea 說，該模型於 2022 年 3 月生效，僅在頭 6 個月內就節省了超過 700,000 美元。 “這是一隻真正的金鵝，因為隨著時間的推移，它將繼續為我們省錢，”他補充道。
活生生的模型年復一年地為公司帶來價值
在引入 Galbincea 模型之前，供應鏈管理的一個關鍵失敗點是任何實物庫存編目過程中不可避免的人為錯誤。 現在，隨著大部分流程自動化 - 消除了人為錯誤對數據質量產生不利影響的機會 - 物理和數字庫存可以更好地保持一致。 更好的數據質量支持更準確、優化的採購。 Galbincea 說，因此，交貨時間和可靠性也得到了改善。 該系統現在使用提前期計算來處理購買，隨著時間的推移，通過不斷改進算法來增加供應鏈知識。
“該模型是活生生的，它會隨著數據不斷更新，”Galbincea 說。 “今年的交貨時間發生了變化，需求如此之高，但由於勞動力、通貨膨脹、燃料成本、運輸和貨運等原因，供應仍然受到抑制…… 而且 [有了模型]，砰——所有這些數字都會立即更新。”
在第二階段，Galbincea 正在開發一種更先進的可靠性模型，該模型將能夠預測和優化預防性維護計劃和相關採購。 “這就是事情開始變得非常酷的地方，”他說。
下一階段可能會涉及更多的人工智能和機器學習，因為從數據的角度來看，故障並不總是線性的。 “當你可以將預防性維護與你的購買計劃聯繫起來時，你就可以真正優化風險和你手頭的東西。”
自動化使工程師能夠將時間投入到更多增值任務中
Galbincea 的創新不僅減少了採購預算，還意味著鐵姆肯鋼鐵公司還節省了以前用於重複性手動任務的工程工時。 以前查詢是一次性的，而 JMP 中的標準腳本現在使工程師能夠根據需要盡可能頻繁地查詢數據，而無需投入額外的時間。
“五年前，工程師會手動查詢和處理數據。 現在它都是自動化的，所以你可以看到[這個項目]是如何證明概念的，”他說，並補充說，即使對於一個工程師團隊來說，手動實現 TimkenSteel 當前的優化水平也會非常耗時有附加值。
“[我們從模型中看到價值] 不僅僅是美元數量，”Galbincea 解釋道。 “這也讓人們騰出時間來解決其他問題，並通過新項目創造價值。 當您騰出該員工的時間時，他們可以從事更多增值任務。”
“如果可以自動化，就沒有藉口手動完成”
在轉變供應鏈管理的過程中，Galbincea 和他在 TimkenSteel 的擁護者可能已經想到了下一個工業革命——一場涉及整個企業的革命。 “最終，如果您可以將其自動化，就沒有理由手動完成，”Galbincea 總結道。 “這就是商業 4.0：將整個企業數字化，您將能夠分析業務的幾乎任何方面，並發現潛在的優化機會。 你會看到你應該把注意力集中在哪裡[時間和投資]，你會得到最大的回報。”
