在聯合利華,我們致力於打造家庭護理領域“清潔未來”,而創新研發更永續、性能更優的產品正是我們願景的基石。將新技術從實驗室推廣到工廠生產,會帶來許多挑戰,也令人振奮。那麼,我們該如何進行創新,才能真正造福消費者和地球呢?
在製程開發領域,我們堅信,若能將實驗設計(DOE)和建模確立為每位製程工程師的核心技能,便能創造最大價值。因此,我們建構了一個全球活躍的實踐社群,採用70:20:10的數位化技能提升模式,透過DOE和建模在高價值專案中實現具有影響力的創新。秉持著“數位化思維”,工程師們能夠以個人身份創造影響力並創造價值,並透過結構化資料收集和統計建模,在新一代技術領域積累深厚的專業技術。這種方法使得永續生物界面活性劑和低二氧化碳配方能夠直接引入工廠,從而降低整個供應鏈的成本和複雜性。透過建模優化的全新高效製程路線,已為我們的居家護理產品組合節省了數千萬歐元,並顯著提升了產品性能。
大家好,我是Ewan,是聯合利華家居護理部門的製程開發工程師。今天,我將和大家分享我們如何建立一個活躍的全球社區,以數位化優先的方式推動創新和永續發展。無論您是否了解我們的品牌或公司本身,聯合利華都是全球最大的消費品公司之一,旗下擁有眾多領先的公益品牌,包括Persil、OMO和Comfort等家居護理品牌,以及Ben & Jerry's和Dove等您耳熟能詳的品牌。我們在未來成長型市場擁有無可比擬的優勢。作為一家企業,我們始終堅持以商業為導向,並致力於永續發展。
如今,我們作為一家永續發展型企業,透過遍佈190多個國家和地區的34億用戶,正切實地為地球帶來正面影響。我們作為一家永續發展型企業所取得的成就,使我們在2022年實現了超過600億歐元的營業額。
如今,我們作為一家企業的宗旨和抱負在我們的清潔未來策略中得到了充分體現。這意味著我們將提供性能卓越、物超所值的產品,涵蓋我們所有品牌的所有產品線,並且所有產品都具有永續性。正是這三點的完美結合,使我們交付給消費者的每一款產品都成為我們策略的核心,也正是這一點,成就了這項前瞻性策略。超過50個實例證明了這項策略所帶來的實際影響和商業力量。
在家庭護理領域,製程開發是實現我們清潔未來策略並最終實現工廠規模化生產的關鍵。它將配方科學家和行銷人員的雄心壯志,從實驗室概念逐步擴展到全球範圍內的優化工廠規模生產。通常,我們透過四個關鍵步驟來實現這一目標。第一步是深入了解配方和工藝之間的相互作用。例如,溫度變化會導致產品變稠、泵送困難,或影響產品的透明度(例如,產品看起來是清澈還是渾濁),我們需要事先了解這些交互作用,以便為後續所有步驟提供依據。第二步是工藝路線設計。
我們開始理解並建構處理流程的思路,包括中試規模(小規模)和大規模生產(全球各地的工廠)。透過這兩個步驟,我們可以開始製定放大生產規則。這屬於中試工廠的放大生產工作。無論我們生產的是50公斤、100公斤還是200公斤,甚至更多,我們都要在此基礎上製定適用於工廠規模生產的規則,屆時我們將以噸級批量生產。最終,我們將進行主要的工廠試驗,在全球各地的實際工廠中測試我們的產品。
在每個步驟中,我們都能產生大量數據,獲得豐富的理解,為下一步奠定基礎。我們希望盡可能地進行探索,真正推動創新進程,打造出概念新穎、消費者真正需要的產品。我們的目標是,能否將這些數據以及我們探索創新的願望,融入貫穿整個流程的數位化驅動創新體系中。
這就是我們嘗試的方法。我們想試行一個假設驅動的實驗設計方法,因為我們需要研發一個新的配方,以推出我們旗下一個頗受歡迎的居家護理品牌。我們需要在全球超過11家工廠推出這款產品,這些工廠共配備了超過25台不同類型、尺寸和規模的攪拌機。這無疑是一個巨大的挑戰,本質上是一次全球推廣。我們該如何優化才能打造出性能卓越、無可比擬的產品,為消費者提供超值體驗,同時確保產品的可持續性呢?
因為我們在這步驟中所做的每項優化都能惠及全球34億消費者,乃至整個地球。我們首先提出了一個假設,即哪些製程參數可能會影響我們的產品,無論是產品品質參數本身或製程。我們在試點規模上嘗試了實驗設計方法。在擴大生產規模之前進行小規模試驗,可以幫助我們最大限度地降低成本和原材料消耗,並加快生產速度。基於這些數據,我們開始對一些品質參數進行建模。以下是一個實際範例。
這使我們能夠識別出實際的關鍵控制點,不僅包括製程本身,還包括一些配方參數。這裡展示的是我們產品的預測結果。黏度取決於溫度。另一個質量參數是參數 2,它與材料 A 和 B 有關。
現在,參數 2 和材料 A 對黏度的影響並不大,真正有趣的是溫度和材料 B。如果我們進一步降低溫度,黏度仍然在規格允許的範圍內。如果減少材料 B 的用量,結果也一樣。降低溫度有可能提高能源效率,而減少材料 B 則有可能降低成本。這兩項措施實際上都有助於減少溫室氣體排放。
這就是我們透過這種方法實現的商業效益:節省了數千萬歐元的材料成本,並在全球範圍內降低了能源消耗,從而促進永續發展,最終打造一個清潔的未來。當然,這只需要一位工程師或一個小團隊就能完成。既然我們能夠取得這樣的成就,為什麼不讓每位工程師都掌握這些關鍵技能呢?這正是我們努力的目標。
我們希望為全球所有從事家庭護理流程開發的工程師提供實驗設計和建模的關鍵技能。這些工程師的母語各不相同,居住在不同的國家,處於不同的時區,並且處於不同的職業發展階段。我們的目標是確保每個人都能從同一個專案中受益。不同的團隊負責不同的產品,因此他們會發展出各自的專長,也可能希望使用 Jump 的某些特定功能。我們創建了一個全球實踐社區,工程師們可以聚集、分享經驗,並共同提陞技能。
我們採用的方法是所謂的「70:20:10」模式。 10%的時間用於結構化培訓,由JMP專家(即團隊中JMP使用量較高的工程師)負責,他們與其他工程團隊合作,提陞技能。 20%的時間用於經驗分享。我們定期舉辦實踐社群會議,工程師及其導師參與其中,分享學習心得、遇到的困難和挑戰,以及我們在Jump方面的進步,旨在提升所有人的技能。剩下的70%是該計劃中最關鍵的部分,即透過在高價值項目中運用關鍵技術進行實踐操作來產生實際影響。
這些項目是我們想要推出的重大商業舉措。運用實驗設計(DOE)可以加快專案進度,優化產品,並幫助我們以前所未有的深度了解產品行為。如果我們把實驗設計(DOE)和建模都設為可選項,那就什麼都做不了。我們正在努力改變工作方式,因此必須將這種方法融入我們高價值的專案中。
我們首先著手建立良好、結構化的資料收集體系,為我們未來的所有建模工作奠定基礎。我們希望再次強調以實驗設計(DOE)為先導的探索方法。為此,我們通常在JMP中使用自訂響應面模型。該模型既足夠複雜,能夠準確地表示配方和工藝流程,又不會過於複雜,以至於耗時過長或令我們世界各地的工程師難以理解。
在此基礎上,我們希望培養工程師的數據分析和建模技能,以便他們能夠深入了解配方和流程。這同樣簡單直接:使用標準最小平方法進行線性迴歸。我們希望確保模型中不存在多重共線性。如果我們觀察到有效溫度,我們希望百分之百確定它確實是溫度,而不是其他交互作用造成的假象。我們此舉的真正目標是培養能夠創造出增值技術洞見的專家型工程師。
從客製化設計和基礎迴歸分析轉向其他功能,例如模擬。例如,我們可以模擬產品規格,利用期望函數來最佳化產品的批次週期時間或成本,並轉向更複雜的建模方法。不再侷限於黏度數值建模,開始考慮泡沫等其他因素。
這就是我們所取得的成就。接下來,我將透過幾個案例,向大家展示我們如何成功開發出卓越的產品,如何提供高性價比的產品並為消費者節省開支,以及如何同時將這三點融入到我們的產品中,最終實現可持續發展。第一個案例是我們迄今為止開發過的最複雜的產品之一。
一切都始於透過實驗設計(DOE)進行表徵。對配方空間進行建模幫助我們真正深入了解配方。基於這種了解,我們能夠優化配方。這一點至關重要,因為秉持著清潔未來的理念,我們希望重塑配方,不僅針對液體,還包括粉末、凝膠、膠囊、乳膏和棒狀產品。我們必須學習如何生產最具永續性的配方,並確保其性能卓越、物超所值。這就是表徵如此重要的原因。
這款產品非常複雜,我們需要確保工廠能夠生產出符合要求的產品。為此,我們與工廠團隊合作,將工廠數據整合到我們的模型中,從而模擬出產品配方在工廠中的實際表現。這不僅增強了配方團隊和製程開發團隊的信心,也提升了工廠團隊和行銷團隊的信心。最終,我們的建模成果幫助我們節省了數百萬歐元的資本投資。
我們現在所處的局面是,我們可以在配方開發階段、規模化生產之前、工廠投產之前,降低配方風險,因為我們可以建立起信心,確保在合適的時機推出性能更優、性價比更高的產品。這款產品實現了100%的永續性。透過實驗設計(DOE)和建模,我們能夠生產出卓越、高性價比且可持續的產品。
第二個例子與第一個例子極為相似。這可能是你經常使用的產品,它非常有名。同樣,我們首先不僅分析了配方,還分析了生產流程。透過研究其中的相互作用,我們對配方和生產過程都有了全新的認識,這是我們之前所不了解的。
基於這種理解和模型,我們成功地將工廠規模下每批產品的生產時間縮短了26%,批次週期時間也縮短了26%。這不僅僅是節省時間,因為節省下來的時間可以用來生產其他產品,包括這款產品以及我們所有其他品牌的產品,從而更好地服務消費者。我們正在釋放工廠的生產能力,並在此基礎上進一步完善我們的模型。除了批次週期時間之外,我們還能將成本和其他品質參數納入考量,從而開始同時對多個參數進行建模和分析。
這使我們能夠保持高性能,降低成本,從而將節省下來的費用回饋給消費者,並透過減少21%的聚合物用量(這些聚合物通常不可生物降解)來提高產品的可持續性。再次強調,我們能夠維持產品性能,為消費者提供卓越價值,並提供永續的產品,不僅對消費者有益,對地球也有益。
想和大家分享我們一路走來的一些關鍵經驗。正是對高價值項目的專注,才幫助我們創造瞭如今所看到的實際業務影響。這使我們能夠讓利害關係人接受以數位化為先導的創新方法,並真正幫助我們開始拓展這種模式,不僅在配方研發方面,還在製程開發、供應鏈和其他團隊中推廣。我們已經完成了製程開發,現在正在進一步拓展這方面的工作。
第二點是頻繁的演示。分享經驗(占我們整個發展歷程的20%)有助於團隊持續發展,並維持為業務創造價值的步伐。撰寫並完成這些簡報後,將這些理解傳遞給其他團隊和利害關係人變得容易得多,也更容易獲得利害關係人的支持。
第三個經驗是,雖然初期一對一指導投入龐大,但對我們來說卻是最有價值的。早期投入確實幫助工程師們迅速提升了技能,而讓這些精通JMP的工程師與其他工程師合作,也幫助我們始終專注於配方、製程和整體層面上真正重要的事項。所有這些都體現了我們對過程的關注,而長期的投入是成功改變工作方式的關鍵。這並非一朝一夕之功,而是一段漫長的旅程,也需要付出一些犧牲。
學習新工具、嘗試新工作方式時,您的效率可能會略有下降,產出也會減少。但當效率開始提升時,真正的成果才會顯現,因為您從模型中提取的每一個技術洞見都會開闢新的探索領域,而這些探索又會帶來更多洞見。從這裡開始,您就可以建立一個循環創新流程。而這正是我們目前正在實踐的循環創新流程,它不僅適用於流程開發,也適用於居家照護的各個層面。
我是伊万,剛才我向大家介紹了我們如何在聯合利華建立一個活躍的全球社區,以推動數位化優先的創新和永續發展。非常感謝。