在過去的幾年中，拜耳作物科學(xué)公司一直致力于將決策科學(xué)融入從物流到基因測序其業(yè)務(wù)的各個方面。該策略由機器學(xué)習(xí)和人工智能驅(qū)動，采用數(shù)字孿生或“虛擬工廠”技術(shù)為拜耳公司在北美地區(qū)運營的九個玉米種子生產(chǎn)基地中的每個工廠建立模型。
拜耳作物科學(xué)公司數(shù)據(jù)科學(xué)卓越中心(COE)負(fù)責(zé)人Naveen Singla表示：“這些玉米生產(chǎn)基地從農(nóng)田收獲大量玉米種子，并在處理之后裝袋，然后將這些種子銷售給農(nóng)民。”
拜耳公司的項目通過虛擬工廠塑造業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和未來運營，為其9個生產(chǎn)基地創(chuàng)建了設(shè)備、過程和產(chǎn)品流特征，物料清單和操作規(guī)則的動態(tài)數(shù)字演示。這些虛擬工廠使拜耳公司能夠?qū)γ總€站點執(zhí)行“假設(shè)分析”。
當(dāng)該公司業(yè)務(wù)團隊介紹新的種子處理產(chǎn)品或新的定價策略時，用戶可以使用虛擬工廠來評估生產(chǎn)基地準(zhǔn)備就緒以適應(yīng)其業(yè)務(wù)提供這些新策略的意愿。Singla說，虛擬工廠還可以用于制定資本購買決策，制定長期業(yè)務(wù)計劃，識別新發(fā)明，并改善流程。
該項目為拜耳公司獲得了FutureEdge 50新興技術(shù)應(yīng)用獎，這是拜耳公司北美制造公司、種子生產(chǎn)創(chuàng)新部門和數(shù)據(jù)科學(xué)卓越中心(COE)共同努力的結(jié)果。這三個部門的成員組成了一個虛擬工廠業(yè)務(wù)團隊，與業(yè)務(wù)主管、流程工程師和數(shù)據(jù)科學(xué)家密切合作，根據(jù)種子在設(shè)施中的移動方式，捕獲并建模了300多個操作和戰(zhàn)略規(guī)則。他們還進(jìn)一步制定了更精簡的業(yè)務(wù)政策。
拜耳的虛擬工廠
拜耳的虛擬工廠計劃結(jié)合了模擬建模、優(yōu)化和機器學(xué)習(xí)，并托管在拜耳的內(nèi)部云平臺上，使其具有可擴展性。為了創(chuàng)建模型，團隊必須識別不同的數(shù)據(jù)源，并訪問每個站點以獲得特定于站點的規(guī)則、設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及操作指標(biāo)。
Singla說，“現(xiàn)在，我們可以重新構(gòu)想業(yè)務(wù)流程。我們可以通過采用這些機器學(xué)習(xí)算法或模擬來重新構(gòu)想我們的決策。”
最初并不是每個高管都參與該項目。拜耳作物科學(xué)公司互聯(lián)虛擬系統(tǒng)負(fù)責(zé)人Singla和Shrikant Jarugumilli表示，從單一概念證明(POC)開始，相信該項目的利益相關(guān)者核心是成功的關(guān)鍵。
Singla表示：“毫無疑問，并不是所有人從一開始就說服了，需要找到一些愿意與我們共同承擔(dān)風(fēng)險的關(guān)鍵合作伙伴?，F(xiàn)在，它變得越來越流行，越來越多的人希望使用它。”
Singla還指出，Jarugamilli和他的團隊在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查和研究，以真正了解他們的操作對于獲得支持為什么至關(guān)重要的原因。
Singla說：“讓我們的數(shù)據(jù)科學(xué)家了解業(yè)務(wù)領(lǐng)域非常重要，這就是Shrikant的用武之地。”他和他的團隊在這些種子生產(chǎn)基地花費了數(shù)周的時間，試圖了解操作，了解細(xì)微差別，以便他們在與領(lǐng)導(dǎo)層交談時傳達(dá)的信息是領(lǐng)導(dǎo)層本身的語言，而不是機器學(xué)習(xí)的語言。
該團隊于2018年啟動了單一概念證明(POC)，并于2019年將其擴展到其他站點。Singla說，拜耳公司現(xiàn)在可以將9個制造站點的10個月運營工作壓縮為兩分鐘，從而使該組織可以在不到24小時的時間內(nèi)運行超過10萬個模擬運營。其團隊現(xiàn)在可以使用數(shù)據(jù)科學(xué)回答有關(guān)SKU組合、設(shè)備功能、流程訂單設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的復(fù)雜業(yè)務(wù)問題。
數(shù)字孿生的復(fù)合效益
還有其他復(fù)合效益。該項目的一個意外好處是，團隊使用了新的見解來識別各種申請和要求并確定其優(yōu)先級。此外，Singla說，各個團隊之間的緊密協(xié)作提高了組織的整體數(shù)字流利程度。團隊現(xiàn)在可以跨組織邊界參與業(yè)務(wù)和技術(shù)討論。
Jarugamilli補充說，虛擬工廠還為吸引新的數(shù)據(jù)科學(xué)人才而付出了很多努力，以加快他們在拜耳公司快速發(fā)展所需的領(lǐng)域知識。
Jarugamilli說：“它并不能取代實地操作，但可以使人們更快地熟悉工作，當(dāng)我們進(jìn)行單一概念證明(POC)時聘請一些數(shù)據(jù)科學(xué)家，他們花了大約四個月的時間才了解種子處理過程。現(xiàn)在，當(dāng)我們聘請新的數(shù)據(jù)科學(xué)家時，可以在半天之內(nèi)參與工作，因為他們可以實際查看這9個站點及其運作方式。”
該項目的成功導(dǎo)致了拜耳對虛擬工廠功能的需求。
Singla說：“這種情況現(xiàn)在正在擴展，很多用戶都表示希望復(fù)制虛擬工廠，以在種子生產(chǎn)地區(qū)以及化學(xué)制造領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)。但是實際上我們已經(jīng)意識到，從業(yè)務(wù)角度來說，更大的價值在于能夠根據(jù)我們已經(jīng)能夠進(jìn)行的模擬來制定投資決策，這推遲了許多投資決策。因此，它在減少投資方面產(chǎn)生了重大影響。”
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