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許多企業(yè)經(jīng)營(yíng)者苦思冥想著如何將先進(jìn)的技術(shù)（如大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)、3D打印或虛擬現(xiàn)實(shí)等）為企業(yè)所用，以及如何以具有前瞻性的方式實(shí)現(xiàn)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)，并獲得深遠(yuǎn)、長(zhǎng)久的成功。他們很想知道在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中同類企業(yè)都做了什么，遇到過(guò)哪些挑戰(zhàn)又是如何解決的。

Ergon 煉油公司是美國(guó)Ergon集團(tuán)旗下的一家特種潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠。該公司采取明智的、以企業(yè)文化驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)實(shí)施新的自動(dòng)化解決方案，從而在瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)和日益激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中取得了變革性的成果。

特種潤(rùn)滑油生產(chǎn)質(zhì)量至上。Ergon的數(shù)字化旅程講述了其如何進(jìn)行新技術(shù)投資決策的過(guò)程。早在十年前，Ergon集團(tuán)就開(kāi)始大力推進(jìn)企業(yè)信息技術(shù)（IT）與運(yùn)營(yíng)技術(shù)（OT）的合作，這也為實(shí)現(xiàn)公司的增長(zhǎng)與多元化愿景起到了積極作用。

Ergon 集團(tuán)擁有超3,000名員工和6家工廠，其中Ergon煉油公司已發(fā)展成為全球最大的環(huán)烷加工油生產(chǎn)商，原油日處理量高達(dá)26,500桶。其工藝尤為獨(dú)特：該工廠使用分布式控制系統(tǒng)（DCS）來(lái)生產(chǎn)特種石油產(chǎn)品，在產(chǎn)品裝載過(guò)程中，必須保持高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品一致性、可重復(fù)性、質(zhì)量與穩(wěn)定性，這對(duì)于Ergon的業(yè)務(wù)模式至關(guān)重要，從而催生了自動(dòng)化的需求。

特種油生產(chǎn)完成后，會(huì)儲(chǔ)存在煉油廠附近，然后通過(guò)駁船、卡車(chē)或鐵路將其直接運(yùn)送至最終用戶端或世界各地的接收站。工廠生產(chǎn)的環(huán)烷基油、加工油和絕緣油已被Ergon公司在全球的客戶用于各種應(yīng)用，包括但不限于變壓器油、化合物混合操作、橡膠制品、化學(xué)處理、金屬加工液、冷凍油、水力壓裂油、涂料和潤(rùn)滑油。

擁抱數(shù)字化的企業(yè)文化。使Ergon不同于其它大多數(shù)煉油廠的不僅在于其業(yè)務(wù)的專業(yè)性，還在于其緊密結(jié)合的、家庭式的企業(yè)文化。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層實(shí)施數(shù)字化的計(jì)劃與理念帶領(lǐng)企業(yè)不斷變革。

Ergon認(rèn)為自己不僅是新技術(shù)的早期采納者，而且是精明的使用者。Ergon煉油公司副總裁Jeremy Kyser說(shuō)：“多年來(lái)，我們的戰(zhàn)略一直是采用新技術(shù)、新系統(tǒng)和新流程，從而使我們能夠從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中脫穎而出，并擴(kuò)大我們的全球客戶群”。與許多煉油廠一樣，Ergon管理層密切關(guān)注過(guò)程控制、無(wú)線儀表和數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，以及自動(dòng)化領(lǐng)域的前沿發(fā)展。但在整體數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方面，公司領(lǐng)導(dǎo)層一直警惕地提出兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：為什么要改變，為什么要冒險(xiǎn)投資未經(jīng)驗(yàn)證的新技術(shù)？

“我們?cè)跀?shù)字化轉(zhuǎn)型方面投入了很多資金，并通過(guò)各種方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的落地，”Ergon系統(tǒng)工程總監(jiān)Steve Elwart說(shuō)。“其中一個(gè)簡(jiǎn)單的方法就是遵循最佳實(shí)踐。另一個(gè)方法是講故事，我們能夠看到因技術(shù)力量不足對(duì)業(yè)務(wù)造成什么樣的影響，然后據(jù)此來(lái)有針對(duì)性地描繪如何提高績(jī)效的路線圖，以幫助管理層更清晰地看到投資自動(dòng)化能夠帶來(lái)的價(jià)值。”

戰(zhàn)略規(guī)劃逐步擴(kuò)展。 Ergon公司選擇了一種較為平衡的戰(zhàn)略：他們希望成為嘗試自動(dòng)化新技術(shù)的先遣部隊(duì)，但并不追求一步到位，而是在采用的方案在發(fā)揮其作用同時(shí)持續(xù)的可擴(kuò)展性，對(duì)于未來(lái)采用其它潛在解決方案具有足夠的敏捷度，直至找到完全適合此特定應(yīng)用的解決方案。

通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，企業(yè)在可靠性、質(zhì)量控制、安全性與合規(guī)性等方面的績(jī)效都得到了提高。“所生產(chǎn)的每種產(chǎn)品均具有不同的規(guī)格與參數(shù)，”Ergon 公司煉油與營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)執(zhí)行副總裁Lance Puckett說(shuō)。“在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，擁有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有助于維持當(dāng)今市場(chǎng)需求的一致性。”對(duì)質(zhì)量控制的專注鞏固公司作為特種潤(rùn)滑油領(lǐng)先生產(chǎn)商之一的聲譽(yù)，并增加了其全球市場(chǎng)份額。Ergon目前的產(chǎn)品出口至全球90多個(gè)國(guó)家，并且這一數(shù)量還在繼續(xù)增長(zhǎng)。

根據(jù)可衡量的結(jié)果確定項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)。對(duì)于Ergon來(lái)說(shuō)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一直在于如何確定數(shù)字化項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)，從而在運(yùn)營(yíng)和財(cái)務(wù)方面實(shí)現(xiàn)最佳成效。

在做選擇時(shí)，公司會(huì)側(cè)重于三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：可擴(kuò)展性、員工賦能和IT/OT的融合。管理層發(fā)現(xiàn)了一些運(yùn)營(yíng)方面的挑戰(zhàn)（有些是顯而易見(jiàn)的，另外一些挑戰(zhàn)則隨著時(shí)間的推移逐漸顯現(xiàn)出來(lái)），并著手尋找符合標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，有計(jì)劃地實(shí)施這一過(guò)程。公司各業(yè)務(wù)部門(mén)之間的靈活性、溝通與協(xié)作變得至關(guān)重要。

多年以來(lái)，隨著自動(dòng)化行業(yè)的不斷創(chuàng)新，在決定是否采用新的硬件或軟件技術(shù)時(shí)，Ergon所遵從的第一個(gè)準(zhǔn)則是看這些硬件和軟件是否真正適用，而且便于在更為廣泛的運(yùn)營(yíng)中輕松擴(kuò)展。這不僅僅是確保可以得到企業(yè)層面的認(rèn)可，還意味著公司能夠以更低的運(yùn)營(yíng)與財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)展項(xiàng)目試點(diǎn)，然后根據(jù)初步結(jié)果做出進(jìn)一步?jīng)Q策。

其次，采用每一項(xiàng)新的數(shù)字技術(shù)（無(wú)論是對(duì)控制系統(tǒng)的圖形界面升級(jí)，還是對(duì)預(yù)測(cè)性資產(chǎn)管理軟件的升級(jí)）都要求能提高工人的工作效率，其原因不僅在于退休人員可能造成的經(jīng)驗(yàn)缺口，還在于公司堅(jiān)信通過(guò)培訓(xùn)可使員工能夠勝任基本操作并不斷提升知識(shí)與技能。

協(xié)同是持續(xù)改進(jìn)的關(guān)鍵。在IT/OT集成方面，公司執(zhí)行副總裁兼首席信息官Jana Branham采取了積極主動(dòng)、合作共贏的工作方式。Ergon的IT團(tuán)隊(duì)會(huì)定期詢問(wèn)OT部門(mén)員工怎樣才能讓他們的工作更便捷，然后兩個(gè)團(tuán)隊(duì)共同定制合適的解決方案，并利用新技術(shù)來(lái)滿足運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)的需求。

Branham女士說(shuō)：“IT在支持運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)方面的作用是更多地了解其目標(biāo)與挑戰(zhàn)，共同協(xié)作，幫助運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)打造能夠滿足需求的解決方案。”盡管這確實(shí)需要時(shí)間與通力合作，但這種合作方式是數(shù)字化轉(zhuǎn)型獲得成功的關(guān)鍵組成部分。

Ergon認(rèn)為數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一種持續(xù)的演化過(guò)程。持續(xù)改進(jìn)的承諾使公司在競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先地位，也就是說(shuō)，值得仔細(xì)研究一下公司歷年來(lái)是如何實(shí)施新技術(shù)與改造項(xiàng)目的，以及在幾乎每天都有新突破的情況下，企業(yè)未來(lái)的愿景是什么。

開(kāi)啟轉(zhuǎn)型之路。Ergon在數(shù)字化領(lǐng)域的第一項(xiàng)重大投資是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及使用遠(yuǎn)程傳感器為操作人員提供基本數(shù)據(jù)。在WirelessHART成為當(dāng)今國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之前，他們就開(kāi)始采用一種漸進(jìn)式的方法進(jìn)行嘗試了，即先在不太關(guān)鍵的應(yīng)用中使用這一技術(shù)。“我們先在一臺(tái)泄壓閥上安裝無(wú)線傳感器，以檢測(cè)其爆破片的潛在問(wèn)題，這相當(dāng)于一個(gè)額外的安全保護(hù)，”系統(tǒng)工程總監(jiān) Elwart先生說(shuō):“一旦結(jié)果達(dá)到要求，我們就在另外33個(gè)爆破片上也安裝無(wú)線傳感器，這可以為我們節(jié)省數(shù)千美元的接線成本。”

然后，公司又啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目涉及在存放有易燃化學(xué)品的遠(yuǎn)程化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)大樓中安裝無(wú)線變送器。與控制室相距數(shù)百碼的倉(cāng)庫(kù)大樓通常沒(méi)有工作人員，并且現(xiàn)有的電氣與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接使得無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候的大樓安全與安防監(jiān)控。

如果使用有線解決方案，管理人員擔(dān)心基礎(chǔ)設(shè)施成本、部署時(shí)間、施工物流與安全性。最后決定采用太陽(yáng)能供電的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)。工作人員在倉(cāng)庫(kù)大樓中安裝了無(wú)線煙霧傳感器，從而將信號(hào)傳輸至可通過(guò)煉油廠控制系統(tǒng)直接查看的太陽(yáng)能板供電的無(wú)線中繼器。無(wú)線解決方案免去了在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行光纖電纜挖溝的時(shí)間與成本，從而節(jié)省超過(guò)23萬(wàn)美元。

盡管爆破片與倉(cāng)庫(kù)大樓的應(yīng)用是小型項(xiàng)目，但它們意味著一個(gè)好的開(kāi)端，第一使Ergon建立了對(duì)新興數(shù)字技術(shù)及其易用性的信心，第二驗(yàn)證了新的解決方案如何實(shí)現(xiàn)從小規(guī)模試點(diǎn)到之后在工廠更大范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展的過(guò)程。

初試告捷擴(kuò)大規(guī)模。之后Ergon開(kāi)始在工廠內(nèi)進(jìn)行設(shè)備完整性傳感器的部署，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)及風(fēng)扇等機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，無(wú)線傳感器可將設(shè)備的振動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送至設(shè)備資產(chǎn)管理軟件（AMS），使操作員能夠更深入地了解機(jī)械設(shè)備的健康狀況，并幫助工作人員診斷問(wèn)題，從而防患于未然（圖1）。AMS可以在控制室操作人員發(fā)現(xiàn)異常情況前就通知維護(hù)人員有關(guān)傳感器與變送器的潛在問(wèn)題。

圖1. Ergon使用數(shù)字技術(shù)來(lái)幫助更深入地了解機(jī)械設(shè)備的健康狀況。

這類資產(chǎn)管理應(yīng)用可綁定到更廣泛的全廠數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)中，Ergon使用該應(yīng)用的目的包括便于從供應(yīng)商處獲得用于一站式故障排除的現(xiàn)成數(shù)字解決方案。在決定長(zhǎng)期數(shù)字化戰(zhàn)略時(shí)，公司將不同供應(yīng)商產(chǎn)品之間的兼容性視為一個(gè)至關(guān)重要的方面。

Ergon通過(guò)在不同過(guò)程區(qū)域添加更多傳感器與儀表來(lái)構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)功能之后，開(kāi)始投資于分析工具，如用于報(bào)警管理的專用軟件（圖2），軟件針對(duì)各過(guò)程區(qū)域生成每周報(bào)告，從而使操作人員能夠確認(rèn)報(bào)警系統(tǒng)工作正常。最終，報(bào)警率與報(bào)警緊急性均得到下降，并且無(wú)效警報(bào)的數(shù)量也降為零。

圖2. 資產(chǎn)管理軟件嵌入了預(yù)測(cè)、保護(hù)和過(guò)程專業(yè)知識(shí)，可識(shí)別潛在的設(shè)備故障，并確保在需要的時(shí)間和地點(diǎn)將關(guān)鍵資產(chǎn)健康數(shù)據(jù)送到操作員手中。

通過(guò)現(xiàn)代化改造提高生產(chǎn)質(zhì)量。幾年前Ergon對(duì)工廠調(diào)和裝置的磅房控制系統(tǒng)進(jìn)行了一項(xiàng)現(xiàn)代化改造（圖3），項(xiàng)目采用了多種新技術(shù)，以期提高工廠運(yùn)行效率。

調(diào)和系統(tǒng)是Ergon工廠運(yùn)營(yíng)的基本組成部分。用于混合特種潤(rùn)滑油組分并將其直接送至列車(chē)、卡車(chē)和船舶的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)已過(guò)時(shí)。系統(tǒng)停機(jī)可能導(dǎo)致產(chǎn)生逾期罰款或訂單取消，并很快造成數(shù)百萬(wàn)美元的損失。

Ergon采用專利批量控制器替代傳統(tǒng)系統(tǒng)，從而使管理混合配方以及對(duì)新產(chǎn)品實(shí)施新配方變得更為輕松，并使Ergon能夠處理更大的生產(chǎn)量。產(chǎn)品出貨量增加30%。該項(xiàng)目還首次使用了虛擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許工作站和控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)在公共主機(jī)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，從而顯著減少停機(jī)并減少磅房中的硬件空間占用。虛擬系統(tǒng)還可以將整個(gè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份到一個(gè)文件中，從而在系統(tǒng)需要重啟時(shí)縮短重啟時(shí)間。

圖3. 從繪制磅房接線圖和優(yōu)化控制軟件，到大幅降低硬件占用空間，再到系統(tǒng)的無(wú)縫切換，Ergon與業(yè)務(wù)伙伴密切合作，以實(shí)現(xiàn)調(diào)和裝置的現(xiàn)代化。

轉(zhuǎn)型覆蓋整個(gè)企業(yè)。近期Ergon公司的數(shù)字化也覆蓋到了訂單輸入系統(tǒng)的自動(dòng)化，并將該系統(tǒng)與公司的業(yè)務(wù)管理軟件相集成。過(guò)去的做法是，當(dāng)有新訂單時(shí)，磅房工作人員將訂單信息輸入到調(diào)和系統(tǒng)中，再通過(guò)調(diào)和人員將訂單信息輸入到電子表格中，以生成當(dāng)天的報(bào)告，此過(guò)程可能產(chǎn)生手動(dòng)輸入錯(cuò)誤。

采用自動(dòng)化系統(tǒng)后，訂單直接輸入企業(yè)客戶服務(wù)中心的SAP系統(tǒng)，油品調(diào)和操作人員只需在客戶卡車(chē)抵達(dá)時(shí)選出正確的訂單號(hào)，其余過(guò)程均自動(dòng)執(zhí)行。然后，SAP系統(tǒng)自動(dòng)生成發(fā)票，這有助于前臺(tái)更快地追蹤訂單和結(jié)賬。這不僅能夠縮短發(fā)票周轉(zhuǎn)時(shí)間，還可以減少潛在人為失誤與重新調(diào)和的需要，否則，單個(gè)鍵入錯(cuò)誤就可能導(dǎo)致數(shù)千美元的損失。

轉(zhuǎn)型之旅還在繼續(xù)。未來(lái)Ergon還將去往何方？數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個(gè)旅程，而不是終點(diǎn)，Ergon將繼續(xù)尋找機(jī)會(huì)，以更好地改善未來(lái)的運(yùn)營(yíng)。Elwart先生說(shuō)，“我們旨在為需求者提供盡可能多的信息，無(wú)論是在控制室還是董事會(huì)會(huì)議室中。”

公司計(jì)劃去做的第一件事是利用DCS的高度定制化操作界面功能，該功能允許用戶設(shè)計(jì)操作員屏幕，從而使工廠工作人員都能通過(guò)平板電腦、手機(jī)、筆記本電腦或控制室工作站查看與其工作相關(guān)的所需內(nèi)容。使用標(biāo)準(zhǔn)化人機(jī)界面圖形對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)與資產(chǎn)健康信息進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)有助于加快回路檢查、檢修和維護(hù)，通常也能夠簡(jiǎn)化整個(gè)工廠的工作流（圖4）。

圖4. 通過(guò)讓技術(shù)人員能夠使用移動(dòng)平板電腦和智能手機(jī)來(lái)安全遠(yuǎn)程訪問(wèn)控制室數(shù)據(jù)，員工能夠從工廠內(nèi)的任何位置監(jiān)控過(guò)程，從而提高生產(chǎn)力。

盡管增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）仍可能需要幾年才能成熟起來(lái)，但公司正在認(rèn)真考慮將其作為另一項(xiàng)創(chuàng)新應(yīng)用。“操作人員很快便能夠查看整個(gè)煉油廠范圍內(nèi)的某臺(tái)設(shè)備，并獲得可視化的實(shí)時(shí)資產(chǎn)健康數(shù)據(jù)。”Elwart先生說(shuō)。

對(duì)于Ergon來(lái)說(shuō)，他們?cè)跀?shù)字化轉(zhuǎn)型中已經(jīng)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐促使他們會(huì)一如既往地將這類高科技應(yīng)用或尚未發(fā)明出來(lái)的技術(shù)用于使其能夠蓬勃發(fā)展的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中。“創(chuàng)造一個(gè)完整的數(shù)字化戰(zhàn)略并堅(jiān)持下去，”Elwart先生建議：“從小處著手，循序漸進(jìn)，并利用可擴(kuò)展技術(shù)將風(fēng)險(xiǎn)保持在最低水平。其中非常重要的是要讓企業(yè)文化推動(dòng)技術(shù)的變革。”