Seagate擁抱IT現代化加速轉型,靠資料湖平臺克服PB級數據挑戰

資料來源: ithome

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Seagate執行副總暨資訊長 Ravi NaikSeagate執行副總暨資訊長Ravi Naik

走進希捷(Seagate)新加坡的智慧工廠,光是一層樓就有數十條生產線,從入口處門窗往內看,一片片玻璃碟片(recordingmedia)串成的碟盤,正準備裝入盒中,送進裡面進行加工,製程一站接一站,一個製程少說5~6道加工步驟,每個步驟都不能容忍半點誤差,直到封裝完成準備出貨。品管人員只需掃描碟盒包裝上的條碼,生產過程的所有記錄,就能立刻秀在電腦螢幕上,在哪一臺機臺生產、經過哪些測試,甚至每一種IoT感測器蒐集的數據,都一目了然。

過去5年來,Seagate在這間工廠內運用大量IoT、AI技術,整合更精準智能控制、智慧化量測來優化生產品質與提升作業效率。這一片片記錄碟片是生產硬碟很重要的關鍵元件。這些生產流程、關鍵製程,正一步步改變,讓工廠轉向不只自動化,更要智慧化。不只這座工廠,Seagate目前全球工廠中都已導入智慧製造應用。一手主導這家40年硬碟製造大廠轉型的關鍵人物,就是Seagate資訊長RaviNaik。

這家跨國老牌硬碟大廠,全球擁有7座生產工廠,每年要生產上億顆硬碟,但不像工廠製程技術不斷翻新,走向先進製程,這家公司過去採用的IT技術並未完全跟上,甚至用的還是十多年前的老舊ERP系統,直到5年前,因為數位轉型開始出現轉變,不只擁抱現代化IT,更為工廠轉型而大舉上雲,還要借重DataOps與MLOps維運做法,加速邁向工業4.0智慧工廠。

老牌硬碟廠五年前開始轉型,從IT現代化改造做起

但是,硬碟製造不像是一般的製造業,Seagate的生產模式高度集中,不論是硬碟中的資料儲存碟片、讀寫磁頭、馬達、主控晶片等,都是自己一手包辦,由旗下全球7座工廠生產。由於不同元件生產所需製造技術與流程差異極大,甚至單一元件生產,至少需要數百到上千道製程與檢測程序,來確保生產品質,使得硬碟生產更加複雜。

尤其,Seagate生產的產品相當廣泛,橫跨不同尺寸的儲存產品,從消費性產品、企業級產品,到儲存系統等都有,儲存容量更從早期數GB、上百GB,發展到現在數十TB,對於生產製造的挑戰也越大。

正因為如此,Seagate在2017年決定展開數位轉型,找來了前SanDisk資訊長RaviNaik領軍,這位曾幫助SanDisk成功轉型的IT大將,也被賦予重任,要帶領IT團隊幫助這家40年硬碟廠展開轉型。

RaviNaik上任的第一件事,就是將現有資料中心、技術架構、軟體堆疊整併,以便將IT現代化,支援新的製造需求;同時,對於IT組織、人員及其技能進行重整。他表示,透過這樣的方式,因此省下上億美元支出。

因應業務快速成長,決定汰換沿用多年的老舊ERP系統

他和資訊團隊前後花了1年半來整併IT與簡化團隊,接著展開了關鍵系統的汰換,將ERP系統全面翻新,導入SAPS/4HANA ERP來取代舊有OracleERP,這也是Seagate歷年來最重要的一次ERP系統全面大改造。

由於Seagate近幾年積極拓展應用市場,不只產品種類更加多元,營運模式也從傳統硬碟產品銷售,轉而推出雲端硬碟儲存與分析服務,甚至未來還要轉型成為智慧製造服務供應商,開始提供跨產業解決方案,但Seagate這套用了超過25年的老舊ERP系統,早已面臨系統瓶頸,無法支撐公司未來營運成長,甚至阻礙Seagate朝向智慧製造轉型。

所以,RaviNaik兩年前開始評估汰換舊版ERP,改導入新一代ERP,大幅簡化業務流程,也要幫助這家公司加速推動新業務。經過2年多開發與建置,RaviNaik表示,新系統預計明年中上線。

為了推動IT現代化,Seagate這些年不只展開了關鍵系統的汰換、瘦身,甚至是架構轉型,新一代IT基礎架構開始擁抱容器、混合多雲架構,來打造更靈活、彈性的基礎架構,AP應用也導入微服務,讓應用程式跟著現代化。

結合IoT、AI應用打造智慧製造產線,提高生產效率和品質

這些年,RaviNaik一邊推動IT現代化的改造,來加速內部IT轉型,另一方面,也從工廠改造著手,結合IoT、AI應用來打造智慧製造產線,希望能夠整合更精準智能控制、智慧化量測來優化生產品質,以及提升作業效率。

2020年時,Seagate展開工廠轉型,在全球工廠中導入IoT系統、IoT設備與感測器,單是一間工廠裡就部署了超過4千個IoT感測器,來取得生產過程中所有關鍵數據,更配置上萬臺聯網機器人分布在全球7間工廠中,能即時上傳生產參數。為了分析這些數據,Seagate建置Hadoop大數據分析平臺,開始透過數據分析找出提高生產效率更好的做法。不僅如此,這些數據後來也成為工廠發展AI應用、優化ML模型的關鍵。

2019年在工廠中開始導入AI,從預防性機臺設備維護、故障分析,到各製程的瑕疵檢測等,都開始結合AI電腦視覺、機器學習做應用,像是提高不良品的檢出率,也透過AI優化品管作業。

Seagate執行副總暨資訊長 Ravi Naik

為了加速工廠轉型,生產機臺改用VM全面實現工廠虛擬化

不只導入IoT、AI技術打造智慧化產線,就連工廠內的生產機臺現在改成虛擬化的方式運作,全面實現虛擬化工廠。他們使用伺服器虛擬化技術,將每一臺機臺設備虛擬化後,全部改以VM方式來執行原有的生產任務,甚至一些應用轉為容器化微服務應用。如今這家公司全球工廠皆達到99%虛擬化。

RaviNaik表示,這麼做的目的,就是要確保工廠能夠全天運作,以維持產線不中斷。例如其中一臺機臺設備上VM故障,系統就能自動將原本正在執行的任務,轉移到其他不受影響的VM上來接續執行。他強調:「為了發展智慧工廠,不只進行IT現代化改造,OT工廠導入虛擬化和微服務應用,更是加速工廠轉型的關鍵。」

打造超大15 PB級資料湖分析平臺

但是發展智慧製造短短不到幾年,Seagate的全球工廠資料數量呈現爆炸式成長,平均一天就要新增50TB的資料,用於數據分析及發展各種AI、深度學習應用,這也成為了SeagateIT所要面對一大挑戰。

Seagate從2017年啟動數位轉型計畫後,馬上就遇到資料爆量的考驗。單座工廠一年就累積1.8PB的資料,到今年數量更翻倍成長,這些資料有機臺感測器數據、訓練資料、推論資料、圖片與影像,以及生產過程數據等。

為了克服資料爆量的難題,資訊團隊2020年開始打造以Hadoop為基礎的15PB資料湖分析平臺,用於儲存與處理硬碟工廠每天製造相關資料,這個資料湖打造的分析平臺,也成了Seagate所有分析資料的主要來源。

但是,要存取工廠中的數十TB數據,若是全部透過網路傳送到這個資料湖中,沒辦法很快傳完,所以,他們依據工廠對資料需求的迫切性,來決定哪些資料優先放進資料湖中,例如有立即性分析需求的數據,就會透過高速網路將資料傳送到資料湖平臺中,以便能夠快速拿來分析運用,至於沒有立即需求的數據,就不一定要採用這個方式,而是先存放在本地行動儲存設備中,隔一段時間後,再將資料搬進資料湖中。

RaviNaik表示,目前這套資料湖平臺採用多雲混合雲架構來部署,能根據在平臺上執行不同工作負載,來跑在不同大型公雲上,但是對於需要大量資料的工作負載,例如儲存量超過1PB的,就會放在自家原生雲端環境LyveCloud來執行,並結合K8s容器管理。Seagate後來更把這套PB級資料湖分析平臺,轉為變成對外部企業提供的解決方案。

RaviNaik表示:「PB級資料湖平臺的推出,不只是Seagate發展智慧製造多年累積的重要成果,更是這家公司未來要從傳統儲存硬體製造商,轉型成為智慧製造服務供應商所跨出的關鍵一步。」

為提高資料運用效率,開始實踐自動化DataOps維運做法

不光是建造大型資料湖平臺,隨著工廠資料的數量、種類和速度迅速增長,Seagate的數據管理和維運方式也更加自動化,來提高資料運用效率,甚至還引進DataOps維運做法,來加以實踐。

為何DataOps對智慧製造發展如此重要?RaviNaik解釋,智慧製造雖是由多種技術來推動,當中最重要的環節就是數據,只有掌握數據以後,才有能力發展智慧製造。這些數據來自各種工廠設施,舉凡製造系統、監控攝影機到各種IoT感測器都包含在內,這些數據蒐集起來後,會全部放進一個大型資料湖中,然後從這些數據中建立關聯性,「但是,建立關聯過程非常複雜,所以,DataOps就很重要。」他說。

RaviNaik進一步說明,DataOps是把不同設備元件中的數據整合在一起的過程,然後將這些數據關聯組合起來,並制定出一套標準,讓各種分析工具都能從它身上取得必要數據進行分析,更進一步來說,DataOps其實就是一種數據蒐集、搬移和組織的數據維運能力。

像是發展智慧製造過程中,Seagate一開始的做法也是將蒐集到的生產數據拿來分析並從中持續學習,然後藉由數據累積,開始結合DataOps維運做法,讓這些數據能夠容易被使用,甚至能結合進階分析工具做運用,進而逐步實現工廠智慧化。

從技術實作角度來看,他表示,實踐DataOps之前,企業必須要具備生產各種關鍵製造數據的手段,才能夠將這些數據蒐集起來做運用,如此一來,才能夠開始做DataOps。

RaviNaik接下來還將透過建模來統一全球工廠流程及工具。由於不同硬碟元件生產需要不同應用與生產技能,以往各廠之間就像是一座高聳又封閉的穀倉(silo),彼此各自獨立,資訊也不互通。但他表示,以後就沒有這個問題,通過跨廠建立共同的流程與工具,以後從全球工廠取得的數據,就能提供各工廠來運用,甚至在供應鏈上,各廠之間也能彼此配合。

 CIO小檔案 

Seagate執行副總暨資訊長 Ravi Naik

學歷:印度孟買大學電機學士

經歷:歷練多家IT公司管理者和IT主管,從HP、3Com到MercuryInteractive等,2007年加入SanDisk,在他任職10年間,不只擔任IT主管一手推動IT轉型,也全面翻新ERP,2017年開始擔任Seagate資訊長,負責協助這家老牌硬碟廠推動IT現代化轉型,邁向智慧工廠。

 公司檔案 

Seagate執行副總暨資訊長 Ravi Naik

Seagate Technology

總部:美國加州佛利蒙市

網址:www.seagate.com

成立時間:1979年

主要業務:硬碟、資料儲存系統的生產製造等

員工數:超過40,000人 (2022年)

年營收:約106.8億美元(2021年)

執行長:Dave Mosley

 資訊部門檔案 

資訊部門主管職稱:Seagate資訊長

資訊部門主管姓名:Ravi Naik

 IT大事記 

2017年:啟動數位轉型計畫,開始整併現有資料中心、技術架構、軟體堆疊與簡化團隊等,來發展現代化IT

2018年:導入混合多雲架構,開始將本地端應用搬上公有雲

2019年:FIS工廠資訊系統推出上線,從舊有設備中將資料轉移至硬盤記錄碟生產廠中的FIS

2020年:規畫導入SAP S/4HANAERP取代舊系統,大幅簡化業務流程、打造Hadoop為基礎的15PB資料湖分析平臺,用於儲存與處理硬盤記錄碟生產廠製造的相關數據、用於硬盤記錄碟生產廠的MIS製造資訊系統推出上線、展開工廠轉型