无论是用于瓷砖、陶器、磨料、管道和卫生洁具等传统材料，还是电子、3D 打印和牙科产品等新应用，陶瓷的产量都在迅速增长。
预计到 2025 年，陶瓷制造业的全球产业规模将达到 4000 亿美元，该行业使用粘土作为原材料，这种细粒天然土壤必须经过开采和混合，才能满足精确的生产标准。
ESAN Eczacıbaşı Industrial Raw Materials Company (ESAN) 是土耳其最大的陶瓷制造粘土生产商之一。该公司还向其他国家或地区出口陶瓷级粘土。由于不断变化的制造规格、波动的市场条件、开采粘土物理成分的变化、能源成本以及其他变化因素，ESAN 规划人员必须不断开发新的粘土混合配方，以提供能够实现质量和成本目标的原料。
多年来，粘土混合配方的开发需要投入大量的时间和人力资源。“从矿坑中挖出的 20 种不同类型的粘土材料都有它们各自的物理特性，我们必须将这些物理特性与 15 个生产参数进行比较，”IBM 业务合作伙伴 Selco Consulting 的数据分析主管 Alper Şener 表示。“ESAN 规划人员以前利用电子表格研究不同的混合百分比和方案。不过，规划人员可能需要一周的时间才能提出四五个还算不错的混合方案。”
规划时间表涉及的另一个问题是，当新开发的粘土混合配方准备就绪之后，市场条件已经发生了变化。规划人员不得不回到电子表格里重新计算。当在试生产中测试配方以确认配方能够实现实际质量和成本目标时，还会出现其他延迟。
和很多寻求竞争优势的采矿和制造公司一样，ESAN 也为自己的 IT 部门增添了数据分析功能，以支持自身业务的数字化转型。当寻找具有高影响力的机会以展示数据分析如何解决重要业务问题时，ESAN 和 Selco 重点关注了 ESAN 的 Bozüyük 粘土浓缩工厂。
Bozüyük 工厂自 1979 年开始运营，为在生产环境中试用数据分析功能提供了多项优势。“Bozüyük 生产的产品比我们的另外几家工厂加工的材料更加复杂，但该工厂的流程和物流更为有利，”ESAN 工业工程师兼数据分析经理 Sinan Türkmen 说道。“选择了这家工厂之后，就需要选择适当的软件以帮助管理转型，而 Selco 已经在这一领域抢占了先机。”
当开始评估面向粘土混合应用的规范性分析软件时，ESAN 邀请了八家供应商提交概念验证建议书。“在第一次迭代之后，供应商数量减少到三家，Selco 名列其中，”Türkmen 说道。“很明显，他们是物流、供应链管理、数据科学和数学建模领域的专家。”
“早些时候，我们仔细研究了他们的流程，发现 ESAN 在构建他们的数学模型方面存在一些问题，“Şener 说道。”ESAN 很快意识到，我们能够对他们的问题正确建模并消除瓶颈。他们还见证了我们的 IBM ILOG CPLEX Optimization Studio 软件的性能有多么强大。“
ESAN 的 IT 部门亲自对 IBM® ILOG® CPLEX® Optimization Studio 平台进行了一番研究。”与其他优化软件相比，包括我们关注的开源软件，我们得出的结论是，IBM ILOG CPLEX 解决方案还可以更轻松地解决我们的非线性问题，”Türkmen 表示。
在部署之前，Selco 和 IBM 土耳其办事处共同制定了一项软件许可计划，该计划可以证明对 ESAN 有利。“为了提供最优惠的优化软件许可价格，IBM 付出了极大的努力，”Şener 说道。“这样，我们的客户就可以专注于该产品能够提供的工作质量，而不用再为产品的价格反复思量。”
在选择 Selco 提供的 IBM ILOG CPLEX 解决方案之后不久，ESAN 对 Selco 开发的数学模型进行了初步测试。“Selco 为我们提供了他们的第一个粘土混合配方，我们在实验室进行了试验，”Türkmen 说道。“我们的研发团队告诉我们，与其他配方相比，这种混合配方可以节省成本。不仅如此，它的生产周期也短得多。”
除了为 ESAN 部署 IBM ILOG CPLEX 解决方案以外，Selco 还开发了一个用户界面，规划人员可以使用此界面创建混合场景和管理数据。“我们设置了应用程序、数据库和 Web 服务器，它们组成了一个具有前端和后端的完整架构，”Şener 说道。“IBM ILOG CPLEX 软件为我们提供了集成该系统所需的 API 以及相应的支持，并为我们的客户创造了无缝体验。”
在启动优化项目之后的一个月内，ESAN 开始在混合配方的开发速度和生成的配方方案数量方面看到显著改进。“借助 IBM ILOG CPLEX，我们为 ESAN 开发了一个优化模型，该模型只需运行 60 秒或更短的时间，即可开发出最佳的粘土混合配方，并为不同的效率和生产时间场景提供 50 到 150 种替代配方建议，以便最大限度地提高工厂的生产能力，”Şener 表示。“我们为此感到非常自豪。”
除了将粘土混合过程周期从几天缩短到几秒钟以外，Selco 在 ESAN Bozüyük 工厂部署的 IBM ILOG CPLEX 解决方案还实现了重大的业务改进，包括：
• 利用预测性分析和优化，将工厂加工的原材料成本降低了 14%
• 通过优化流程以减少能耗，将能源成本降低了 10%
“使用这种优化软件还带来了一些无法量化的性能改进。”Türkmen 表示，“例如，该系统证明我们实际上可以生产研发团队曾表示不可能的材料，因为旧的配方没有包含这些物理或化学特性。未来，我们可以通过这些新产品获得收入。”
在 Bozüyük 工厂试用 IBM ILOG CPLEX 软件的长期目标是将该解决方案推广到 ESAN 在土耳其运营的另外九家工厂。“鉴于我们在粘土浓缩方面取得了成功，”Türkmen 表示，“我们计划在产能更大的另外几家工厂开始使用这款优化工具。”
ESAN 还计划与其母公司 Eczacıbaşı Holding 集团分享他们在 Bozüyük 工厂吸取的宝贵经验。“ESAN 希望在今年启动三个采用预测性分析和规范性分析的项目，我们认为数据分析能够为控股公司带来帮助，”Türkmen 说道。“该公司现在将分析视为一种决策支持工具，并且强烈鼓励采用这些分析。”
“当我们与客户讨论如何对分析进行投资时，我们告诉他们应当选择一家实力雄厚并拥有多种产品的公司，”Şener 说道。“IBM 的策略是将不同的分析组件连接到 IBM Cloud Pak for Data 和 Watson，因此支持我们向客户推荐的策略。IBM ILOG CPLEX 还是一款可扩展的产品，可以在必要时使用不同的组件，并能够通过更多的解决方案增加功能。”
“作为一名数据分析经理，我是公司上下唯一担任这一角色的人员，”Türkmen 说道。“现在我们正在扩大该部门的规模，并与数据科学家们共同建立一个卓越中心。IBM 及其 ILOG CPLEX 解决方案将为我们的项目保驾护航，我为此感到非常高兴。”
ESAN 成立于 1978 年，总部位于伊斯坦布尔（ibm.com 外部链接），致力于开采和加工用于陶瓷制造的粘土和其他原材料。ESAN 在土耳其拥有 10 家工厂和 2,500 多名员工，是土耳其采矿业的领先出口商之一。ESAN 是 Eczacıbaşı Holding 旗下的一家子公司，Eczacıbaşı Holding 是土耳其最大的工业集团之一，2020 年的合计净营业额高达 111 亿新土耳其里拉。
关于 Selco Consulting
IBM 业务合作伙伴 Selco Consulting（ibm.com 外部链接）总部位于土耳其的伊斯坦布尔，是一家拥有广泛供应链和物流管理能力的咨询公司。通过将信息技术与高级分析相结合，Selco 为供应链咨询、业务分析、软件咨询、物料搬运物流和仓储物流等领域提供了多学科专业知识。
法律
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2021 年 5 月在美国制作。
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