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制造业正处于一个关键的转折点，向数字化转型和迈向工业4.0已不再仅仅是一种选择，而是成为了一种必然需求。
图片来源：Cybertrol Engineering
作为一家热固性树脂、胶衣以及着色剂制造商，Interplastic公司一直专注于为基础设施、海洋、建筑和交通运输等行业提供先进材料。12年前，过程控制与自动化经理Robert LaMontagne加入其母公司时，该公司用于生产树脂的硬件和控制系统已沿用了20多年，而其任务便是对这些系统实施现代化改造。
由于树脂生产所依赖的硬件老化，且采用的是过时的手动过程，现有系统难以契合公司的发展节奏。公司意识到，自身运营必须具备足够灵活性，以适应不断变化的技术。于是，他们开启转型之旅的首要举措，便是部署一套新的制造执行系统（MES）用以替换旧系统。现代化的 IT 基础设施如今能更好地管理基本配方、质量控制和报告流程。
然而，在完成信息技术更新后，LaMontagne及其团队并未就觉得大功告成www.cechina.cn，他们清楚这仅仅是个开端。随即，他们将工作重点转向优化运营技术（OT）基础设施，并把MES更深层次地融入公司各项过程中。事实证明，这一决策对公司发展走向极为关键。
秉持持续改进的理念，团队的工作很快就不局限于满足当下需求，而是放眼公司未来。LaMontagne所领导的部门不仅着力审核公司当前运营状况，还积极谋划未来五年的工业4.0发展路线图。正是这种力求领先的坚定决心，最终为Interplastic公司与系统集成Cybertrol工程公司携手开展的全面自动化变革性工作筑牢了根基。
标准化：为自动化奠定基础
在全面推行自动化之前，公司必须先建立标准化系统。他们先在一家工厂试点该系统，之后计划向其它制造基地推广。初期各工厂都进行了一定程度的定制化运营，这种做法虽在短期内见效，但在对全公司进行更新时，却导致了过程不一致和效率低下的问题。
Interplastic公司希望借助其现有的罗克韦尔自动化设备基础，保证所有工厂的升级方案一致，这就需要系统集成商发挥作用了。该公司选择从自动化基础实际上最为完备、却仍在使用过时系统的工厂入手，因为解决该工厂的特殊难题最具挑战性。
那些旧设备虽说还能运转，可毕竟是过去时代的产物，必须在不影响工厂正常运营的前提下进行更换。系统集成商的做法是，对过渡的每一步都精心规划，其中包括大量幕后重新编程工作，目的是在尽可能缩短停机时间的同时替换过时系统，并且维持与旧硬件的通信。
分阶段的数字化转型策略
OT现代化的关键第一步，是对工厂虚拟基础设施进行升级。此前，该设施依靠一台个人电脑充当服务器。此次升级涵盖运用改进后的普渡模型构建一个专用的OT网络，以此强化安全性，并提升与IT网络的数据传输能力。
第二步聚焦于更新老化硬件，具体而言，是从过时的控制器向更先进的系列过渡。第三步是对人机界面（HMI）进行更新，并过渡到分布式控制系统（DCS），这为生产过程带来了更强大且集成化的控制。
第四步是运用 BatchWorks软件对配料引擎进行升级www.cechina.cn，以此增强过程自动化能力。BatchWorks是一款基于网络的中间件软件，它能将材料消耗及生产数据与客户的企业资源规划（ERP）系统无缝整合，对 FactoryTalk Batch 软件起到补充效果，可实时呈现生产成本、库存可用情况、批次循环时间以及批次质量等信息。
系统集成商通过整合Interplastic公司MES里的配方组与BatchWorks软件中的配方，再把这些数据输入到负责驱动化学反应过程的配料引擎FactoryTalk Batch中，开发并提供了一套全面的解决方案。
LaMontagne在谈及这款专有的配料软件时说道：“BatchWorks软件让我们得以精简覆盖全产品线所需的配方数量。我们使用这个工具的方法很简便，能轻松把一个配方复制到下一个，并且在实际启动生产过程前，能切实为我们提供有关过程状况的直观提示 。”
克服文化与人为因素
数字化转型中，人员因素与技术因素同等重要。其中一项挑战是要克服那些长期任职、习惯旧有工作方式的员工最初的抵触心理。考虑到现有的系统已为公司出色服务了数十年，出现这种抵触情绪也就不难理解。
领导层在缩小这一差距上起到了关键作用。LaMontagne表示：“我们得向团队说明，新技术不只是用来替换旧系统，更是为了简化他们的工作，提升他们的职责价值 。”
最具影响力的策略之一是通过一次可视化演示控制工程网版权所有，把一份指令批次卡片从 27 页精简到仅有5页。这一极具说服力的直观展示，让生产运行人员深切意识到，他们原本繁琐的手动操作过程能得到极大简化。
实施方法在其中同样关键。因为他们采取的措施，不只是全面的技术升级，还将现有的专有软件融入到转型进程中，确保员工能够顺利、高效地过渡，最大程度降低对日常运营的干扰 。
最近的自动化改造预计在不到两年时间内就能实现投资回报。项目实施后，公司收获诸多益处，如产能提升、质量优化、批次间一致性增强、生产效率提高，以及能源消耗降低。
新的自动化系统还提升了运营人员的职责地位与作用。部分过程控制职责从操作人员工作中剥离出来，保证每次过程执行方式统一。从本质上来讲，公司把员工从生产运行人员升级为生产主管，毕竟如今控制系统承担了大部分过程监督工作。
为未来做好准备
Interplastic公司的数字化转型之旅仍在继续。目前，该公司致力于进一步推动运营的数字化，计划把近期所取得的变革成果推广至所有其它工厂。展望今后，工作重点将转移到推进当前混合过程的自动化上，以期进一步提升效率与生产能力。通过对混合过程进行简化和自动化操作，计划用便携式人机界面（HMI）解决方案替代实体批次卡片，从而使运营过程得到更进一步的精简。这些改进措施不仅会提高产品产量，还能进一步优化制造过程www.cechina.cn，有效避免出现错误，进而提升整体运营效率。
此外，该公司正积极探索测试过程的自动化，旨在未来降低对手工测试和调整的依赖，这无疑将成为其运营能力实现重大跃升的标志。除了上述近期目标www.cechina.cn，他们还在对OT与IT的深度集成进行评估。这一举措能够在整个企业范围内构建起统一的数据源，进而优化决策制定过程，提升报告质量，并改进工作过程管理。
避免“完美陷阱”
该公司的经历能为其他面临类似难题的制造商提供宝贵借鉴。其中一个关键要点在于，采用战略性、分阶段的方法来推进数字化转型极为重要。这能保证在初次涉足工业 4.0 时，不会让员工或利益相关者感到不适。事实证明，通过精心规划对技术和员工发展的投入，成功的转型需要兼顾文化与技术两个层面。
回顾这个项目时，LaMontagne还着重指出，在新技术初始部署阶段，避开 “完美陷阱”十分关键。他表示：“我们没有浪费时间，试图从一开始就把所有事情都做到尽善尽美。举例来说，当首次在生产车间部署免提无线设备时，我们决定先让一个基础版投入使用、运转起来。等它投入运行后，我们便能回过头来进行优化，甚至考虑更换不同的硬件。这种方式让我们能够持续推进工作，并在过程中逐步完善，而不是一开始就因陷入对完美的追求而停滞不前。”
预先投入额外资金选用最新技术也很重要，这能保障公司持续增长且具备灵活性。LaMontagne强调，“从宏观角度看，我们本可以用2020年的硬件替换掉上世纪90年代的硬件。然而，我们没有这么做，而是向高层管理团队建议多投入一些资金，这样不仅能获得硬件，还能拥有面向未来的技术。如此一来，我们打造出的成果可以持续发展，而非几年后就又得再次更换。”
制造商通过对系统标准化、运用自动化技术并始终着眼未来，不仅能突破旧有系统的局限，还能为自身持续增长与长远成功筑牢根基。对于那些刚刚踏上数字化转型征程的企业而言，这个案例提醒他们，尽管转型之路或许布满荆棘，但最终收获的回报将远超所付出的努力。
关键概念：
■ 在全面推行数字化之前，企业必须先建立标准化系统。
■ 了解在实施数字化转型过程中所面临的挑战。
思考一下：
采用战略性、分阶段的方法来推进数字化转型有哪些好处？
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