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    【案例】數字化交付,打開企業數據暗洞

    后衛做前鋒,創新精神不稀釋

     

    業務大反轉。一個最初定位為鋼鐵后勤的保障性工廠,如何成為創新制造的旗幟?

     

    寶武集團是中國工業從空白到引進消化,再到自主創新的一面時代性大旗。作為全球最大的鋼鐵廠,它早已跨越了初期上海寶鋼的版圖,也超越了鋼鐵的含義。在這座大山的背面,一片又一片的森林地帶正在快速崛起,它旗下的寶武碳業,已經成為煤化工領域不可忽視的力量,聚焦于以石墨電極、鋰電池負極材料、碳纖維及復合材料等戰略產品為核心的產品線,走在戰略新興產業的前沿方陣中。

     

     

    然而,這樣的身家,卻是起步于寶山的一個小小的化工廠。彼時,作為上海寶鋼的附屬工廠,它必須處理煉鋼的副產品屬于危險品的煤焦油。然而,在從事傳統煤化工30多年之后,這個已經開始涉足煤基碳材料領域的企業在2018年轉型升級成了寶武炭材,而今年6月則再次更名為寶武碳業。好的企業名稱,就是時代對產業寵兒的昵稱,它是時代對快速跟上的新興產業的一種獎賞。

     

    簡單的保障性角色變成了巨大的創新業務。如果說它的前身還只是一個鋼鐵廠的附屬企業,而現在集團管理層對產業的技術判斷,以及對企業的戰略方向,已經超越了鋼鐵,發生了根本性變化。

     

    如果不能躺在鋼鐵本業上,而是走向全新的產品創新線,那么將如何進行管理?第一道難題就是管理干部的稀缺。例如負極材料、碳纖維等產品線,并不是鋼鐵行業本身所熟悉的,企業因此幾乎沒有技術積累,而且又涉及到對多個公司的整合,為了保證寶武文化的落實,原有集團的干部人才不得不一波一波地被分派出去。業務面孔很新,人才缺口巨大,導致人才資源被一次稀釋、兩次稀釋、三次稀釋,就像一鍋老湯,小鍋倒大鍋,大鍋倒缸里。當寶武碳業的攤子越鋪越大的時候,如何保持寶武精神能不被稀釋?

     

    從產品布局而言,寶武碳業有著一個完整的煤化工供應鏈條,上下游關系明確。無論是石墨電極還是負極材料,都是在業務鏈上進行。而碳纖維,也是瀝青加工的下道工序,需要對一條長鏈條的業務價值進行挖掘,而這些鏈條的節點工廠則分布在全國十五個基地,地理空間分散。既然業務連續,那么多基地的數據中斷,往往也就成為了最無法忍受的事情。

     

    當運動員在新賽道一力狂奔的時候,如何能夠最大限度地爭取勝利?答案是,一雙新跑鞋。寶武碳業,找到了數字化轉型的新跑鞋。而達美盛提供的數字化交付技術,也讓這段漫長的價值鏈旅程有了新的發現。

     

    墨西哥卷餅,數據黑洞

     

    煤化工行業的運營是一套漫長的生命周期線。首先是設計院,使用3D工廠流程軟件工具,先建立流程儀表圖,然后在上面搭建3D模型。奇怪的是,它交給施工方的往往并不是數字化模型,而是一套一套的圖紙。這些圖紙,成為施工方的信息源頭。

     

    施工方會重新開始扒圖扒料。先是扒圖,從這些圖紙中找到各種施工信息,包括管道方位、材料、焊接工藝等大量信息。然后扒料,把所有信息恢復成Excel表格,拿著Excel表領取材料。做預算時,通常每一張圖,1個人大約要花費4個小時左右。一個工程下來,僅圖紙可能就有十幾萬張,還不算經常發生的版本更改。

     

    這是人類制造歷史上對于信息傳遞的最觸目驚心的一幕。很多數據被人為地舍棄,然后又在另外一批人、另外一個空間,以極其原始的方式被重新復原。

     

    施工方,最后交給業主的有關工廠的信息,包括非常關鍵的設備信息、焊口信息等,則以幾卡車的紙質資料交付給了業主。這些卡車圖紙形成的信息,就像被嵌在石墻的貝殼,難以動彈。數據被吞噬了。這就是企業中的“暗數據”,圖紙之于數據,就像是冰川之于它所冰封的甲烷氣體,它封堵了流動的可能性。

     

    由于從設計、到建設,到運維,時、空、人、業務這四者的跨度都很大。數據就像墨西哥卷餅上面的芝麻,時間卷一層,空間卷一層,邏輯線在同一個平面維度完全丟失。而當業主接手之后,人們就迷失在支離破碎的時空斷層之中。

     

    業務在繼續,設備在運行,針狀焦炭在不斷走下生產線,傳感器在不斷收集數據。這些動態的數據,繼續向信息化系統灌注數據。而原來經由圖紙資料存檔的數據,在交付之后很難維護。由于裝置不斷在變,靜態數據與動態數據很難融合。暗數據會形成數據黑洞,使得來路清晰的數據也變得混淆不明。

     

    而這些數據漏洞,也是許多工廠失血嚴重而無人知曉的地方。美國國家標準與技術研究院(NIST)發現,由于缺乏數據協同,總項目成本會有5%~10%損失。這意味著100億元的煉化項目可能會導致5億元的損失,損失的2/3會被業主承擔,1/3由工程項目施工方承擔。

     

    經過一兩年之后,無論IT系統,還是圖紙資料所記錄的裝置數據,準確率會衰減得厲害,一半為真,一半為偽,令人半信半疑。這樣的信息衰減度,很難支撐寶武碳業的高速發展。而只有洞察到暗數據得以流動的邏輯,才能真正將寶武碳業的“一總部多基地”的管理模式落實到位。

     

    照亮數據黑洞

     

    對于達美盛而言,首先需要考慮的是如何為暗數據流找到一條明渠通道。它采用了構建數字流道的方式,從最開始的源頭開始規范數據的形態。而它提供的軟件,則需要具有強大的兼容性,識別不同來源的數據,無論是工藝、電氣、儀表,還是管理與采購,都需要在同一個平臺上進行切換。

     

    企業的數據,主要來自三類,一類是管理系統的數據,包括ERP、銷售、財務和檢修信息系統;一類是運行數據中心,包括泵閥、壓力、揚程、流量等。這兩類數據,往往都來路清晰,屬于業主的信息系統的數據明流。

     

    還有一類數據,則是說不清道不明,那就是工程數據中心。這里涉及到了設計、采購、施工,它的電子化形態,往往留在了設計院和施工方手里,基本沒到業主手中。而幾經精簡后送過來的數據,也往往就是數噸的紙質資料,拉過來之后很容易成為檔案死火山。

     

    暗數據的盛行意味著流程行業迫切需要一場精益革命。而這場精益革命的對象就是文檔。文檔一直是所有場合的主交付對象,無論生產、設計和竣工,最后都以文檔交付,進行最小尺度的管理。即使通過主數據關聯,但由于沒有統一的平臺,前后可能會出現很大差錯。盡管設備說明書、竣工報告都有變更版本管理,但很難及時、統一地歸結到一起。

     

    文檔主義,是在化工領域的一種信息霸權,它主宰了各方的信息交付、數據傳遞和事件記錄?,F在,傳統的文檔管理正在成為數字化轉型的約束瓶頸。

     

    流程要正本,數據要清源。要從混亂不堪的數據亂象中移交高質量數據,必須從源頭出發,建立規范,約束相關的企業。數字化交付就是從全流程開始,第一步就需要打通設計院、施工方、幾百家供應商等來源眾多的數據,規范各種習慣和規則。這種約束一開始并不受人歡迎,它打破了項目驗收過程中,對于信息交付“點到為止”的慣例。而從另一個角度講,即使設計院交付了設計數據,業主也沒有能力承載,因為只有檔案庫可以儲存文檔,卻并無數字化平臺來承接數據。

     

    而數字化交付平臺正是這樣一個數據容器。它跟設計院以對等的數字化工具能力,接收3D模型和設計意圖;跟施工方,則與項目管理軟件無縫銜接,保存了施工現場的細枝末節——很多更改操作對后來的運營至關重要。

     

    工程公司(一般包含設計院),需要提供合乎標準、有一定深度的3D模型;而參建方在建設過程中,需要按照規范提供準確的材料;至于設備方則提供設備參數、運行工況等,即使是試運行的試驗數據也會提交到平臺上。一個生產針狀焦炭的工廠,突然找到了自己的數字化前半生,機理清晰,數據充分,它的運行效率也將得到真正的保障。

     

    車出一轍,輪出一軌,這種全新的數字化文化,由達美盛這樣的公司和業主一起,合力形成了無損的數據流。

     

    很多時候,暗數據是由格式轉換造成的。每個項目都是有20~30個專業同時進行,涉及不同企業的軟件系統,因此只能通過PDF傳遞,然后到業主數據,再補充數據。通過PDF、Excel表格等不斷轉換格式,數據反復失真,也意味著數據反復浪費。數據包經過轉換甩給下家,如同隔墻扔包袱,交接手續是完成了,包袱里的貨則支離破碎。而數據協同平臺,通過重構格式環境與原生工具相連,防止數據變形,從而真正打通數據壁壘。

     

    數字孿生工廠就是從這里開始。數字化交付就像是物理工廠建筑的“數字化預制板”,各個供應商提供的3D模型、數據和文檔,都要根據已經制定的數字化標準來交付相關內容。而交付上來的各種3D模型、數據、文檔,統一與“工廠對象”關聯在一起,合規、連續、真實,輕松為后續運營所使用。

     

    借助于這種方法,幾十萬份文檔、幾百萬種屬性、各種2D/3D的模型,一時間都明亮起來。作為一個煤化工的制造企業,寶武碳業的管理對象核心是裝備。而借助于數字化交付平臺,2D圖紙的裝置變成三維對象,可以看清楚邏輯和來龍去脈。一臺設備涉及到工藝儀表圖紙、設計參數、設備拆解圖、說明書、采購信息、安裝信息等,都以數字化的方式,隨時等待調用。在使用過程中,如檢修一個泵,就可以隨時查到設計參數、維保時間、零部件信息也可隨時調用,而不需要像以前那樣再去翻找圖紙。

     

     

    寶武碳業正是通過數字化交付,照亮了這些暗數據,讓它們以透明的方式開始流動起來。正如高德導航地圖,讓一個城市在手機中變得生龍活虎。數字化交付,則重新激活了工程運營的方式。有了即時的數據,現場變得透明起來,即使遠在天邊的管理者也可以輕松地看清現場情況,決策變得高效和及時。

     

    數字化交付,終于讓化工這樣的流程行業擺脫了文檔的束縛。這意味著圖紙不再是企業的核心,業務數據才是真正的指路明燈。從文檔驅動,轉向數據驅動,數字化交付正是這樣一個重要環節。

     

    數字化交付,超越數據傳遞

     

    數字化交付,改變了企業的很多形態。

     

    一個鋼鐵廠的設備管理部門,一年維護費有可能達到幾億元人民幣。備件、檢修、維護等都需要大量數據支撐,但很多數據散落在紙質手冊之中,無法關聯。例如一臺連鑄設備上的輥子的生命周期,有的能支撐6000爐或7500爐,而有的可以支撐8000爐,這些壽命與操作工人的經驗有很大關系。但由于涉及設備太多,很難找全相關手冊和機理算法,而有的廠家則根本不提供設備壽命的數據。這意味著后期運行維護只能通過表單記錄和經驗,大約來估算壽命。而數字化交付,重新確立了數據鏈條的完整性。圍繞輥子,以概念、實體關系等重新建立數據模型,從各個維度重構物資鏈、備品備件,將廠家提供壽命預測數據也注入進來,從而建立大數據分析。這意味著前期數字化交付標準的確立至關重要,它能夠確立數據的有效性和復用性。

     

    而在更常見的數字工廠應用中,可以將運維實現三維可視化。將人員定位、現場傳感器數據、控制系統等,都快速接入系統中,并連入到中控室內。

     

    以前人員定位都是2D,無法顯示立體空間,高低看不出來,如邊角有危險設施也不容易看出來。而現在,通過將危險區域做成電子圍欄,就可以用三維展示。中控室,既可以實時看到現場人員的巡檢路線,也可以做歷史回訪。通過UWB超寬帶的無線芯片,獲取人員定位。如果進入圍欄危險區域,就會提醒UWB,或者通過中控室調度。

     

    這些現場的數據被激活,信息流就變得透明起來。從縱向信息流來看,以前的信息是層層匯報,由于決策者不在現場,信息不透明,管理層級特別長,很容易滯后。而現在,由于數據的穿透性,已經打破距離的界限,縱向匯報鏈大大縮短。

     

    而在橫向的流程銜接上,以前出了問題,設計、工藝、設備等各自科室很容易相互扯皮,而數據真相則都藏在背后,到處都是羅生門。而隨著數據的共享,業務流程的整個數據都曬在太陽下,各家的責任一目了然,橫向部門的協同工作基本就不需要了。寶武碳業,甚至在考慮改大部制,把工藝部、設備部、能環部、安保部、運輸部等五部合一,而數據的流動則腐蝕了部門之間的邊界。如果設備部的安全能夠做好,而且能有強有力的預警機制,那么它跟安保部的合署辦公就非常正常。

     

    如果向外看,企業的外部邊界有多大?

     

    以前企業下屬管理的工廠,都是線性疊加,規模增加,管理人員基本也要相應增加。因為決策信息不透明、不對稱,而距離是一個最大的障礙?,F在距離不再是問題,數據跑滿全場,這就產生了一個奇妙的現象。管理視野也被打開了,以前不在現場不了解情況,就不敢決策。而現在信息透明,可以遠程解決,一下子企業的邊界也更加模糊了。

     

    對于寶武碳業而言,它有效地解決了管理干部被稀釋的問題。業務不斷擴張的公司,靠什么來統一眾多生產基地的管理?答案是:“IT系統就是文化預制板”。每進入一個行業,每接管一家工廠,管理人員進去,IT系統也隨之部署,就像輸液管一樣,將寶鋼的文化源源不斷輸入。

     

    分散的基地、多元化的業務,需要數字化框架來統一。而達美盛公司提供的平臺支撐將全國15個生產基地的運營情況全部統一到總部?;どa基地,從前端設計院,到后面的施工,再到業主的接手運營,中間經歷了無數的信息斷層。數據黑洞是化工流程行業不能提及的痛。而現在數字化交付,保障了數據資產源遠流長,從頭到尾不會斷。

     

    突破線性疊加,打破管理的邊界,數字化企業可以變得更加有彈性。

     

    知識沉淀型的學習組織

     

    塑造數字肌肉是寶武碳業的必修課。雖然通過試點可以在局部取得一些勝利,但寶武碳業還是堅信,數字化的收益,只有通過更廣泛的組織措施才能持續下去。它最早也是先從作業區開始,實現智慧作業區。很多拓展到一個工廠,然后滲透15個基地。再往上面,加一層業務管理,而最上層就是大數據業務,形成智慧座艙,就是最高決策的重要依據。

     

    寶武碳業數字化轉型的步子邁得大,也許暫時還看不到直接的收入回報,但是數字化轉型的先行者需要去探索未來之路。它將寶武碳業管理者的視角,無論是湛江的20萬噸焦油、4萬噸炭黑,還是蘇州的20噸炭黑,都變成一目了然。而這背后,則是各部門不再各自為政,公司之間的協作變得更加自然。打開豎井的最好辦法就是打開視野,讓完整價值鏈的數據流動有更全面的看法。

     

    更重要的是,數字化交付讓企業變成一個知識沉淀的學習型組織,而不是一個簡單的成長型企業。

     

    對于寶武碳業公司來說,以前所有的資料,都在技術人員手中。技術人員在現場如何改動,企業可能根本不知道。如果是靠人管,也根本管不過來。而現在有數字化交付這樣的手段支撐,對于修改過的流程,技術人員做一個確認,就留下可追溯的信息。所有改動都有記錄,所有的想法就會留存下來,可以將知識沉淀形成記憶傳遞,讓后面的人員能夠真正站在知識結晶的板凳上。

     

    以前知識的成長往往是以員工為載體的成長,但這些知識,未必能夠成為企業的知識。而現在,這些知識沉淀在數字化平臺上,因此它既是員工的,也是企業的。一個數字化企業,就可以成為一個不斷形成知識結晶的公司。

     

    例如,企業的設備管理都是按照設備樹的方式,一層一層展開,從主干開始到分支,有不同位數的編碼。盡管邏輯性很強,但是識別性很差,就像是一棵標本,有筋脈無活力。而如果將設備樹“栽”在數字化交付的平臺上,所有的枝葉就會與工藝流程的實時參數結合起來,所有知識直接與業務層面相結合。在人對機器對象的操作管理過程中所形成的判斷和操作,會形成沉淀,從而使得相關知識都得到了凝固。

     

    整個設備樹,以前是冰冷的一個編碼,而現在是可以感知、充滿關聯邏輯的活躍植株。

     

    小記:綿延不絕

     

    長江從青藏高原唐古拉山脈出發,一路向東,奔向大海??梢杂蟹植?,可以有快有慢,但不曾中斷。

     

    這似乎是一個數字化企業的數據流的隱喻。就像是數據長江,從設計源頭,一直到最后業務期,都不曾中斷。而數字化交付正在成為這樣一個全程陪伴的河道,將數據前后連接,讓人們重新找到對抗數據黑洞的希望。

     

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    創建時間:2021-08-26 17:00
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