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P80 菲尼克斯的“智造观”及其实践

P80 菲尼克斯的“智造观”及其实践

分类:
公司
作者:
喜崇彬
来源:
2019年7期
2019/08/28 17:16
浏览量
【摘要】:
当前,全球制造业正加快向数字化、智能化时代迈进,智能制造对制造业竞争力的影响越来越大。作为全球电气连接、电子接口和工业自动化领域的知名企业,菲尼克斯电气公司也是德国“工业4.0战略”的倡导者和践行者之一,如今菲尼克斯中国公司正努力成为中德制造业的桥梁,致力于德国工业4.0和《中国制造2025》的沟通、交流和合作,并为智能制造发展贡献着自己的力量。

 

行业变革的背景

目前,中国已经成为名副其实的制造业大国,制造业产业规模和综合实力大幅提升,是世界上唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。这成为我国制造业持续发展的优势和保障。

 

尽管中国制造业取得巨大成就,但是行业转型升级的关键节点,也面临着诸多困难与挑战,具体情况如下:

 

第一是产能过剩问题。该问题在我国由来已久,造成产能过剩的原因包括:投资过度、需求不足、外部冲击(如金融危机)等。目前国内学术界对我国的产能过剩主要成因已经形成基本共识——我国的产能过剩与地方政府过度的市场干预密切相关,而其根源在于转轨体制下的体制性扭曲。

 

第二是资源倒逼带来的困境。我国以重工业为主的工业结构导致能源需求强劲,一些地方政府和企业单纯依靠大规模要素投入获取经济增长速度和经济效益,造成能源利用率偏低。我国整体能源利用效率与主要制造业国家相比仍存在较大差距。此外,近几年我国的人口结构已经发生显著变化,人口红利正在消失,劳动力成本持续增长给企业带来较大压力。

 

第三,技术升级带来的挑战。近年来,虽然我国科技创新取得了显著成就,但关键核心技术受制于人的局面仍然没有得到根本改变,大量的关键零部件、系统软件和高端装备基本都依赖进口,这成为制约我国制造业升级发展的核心因素之一。

 

 

菲尼克斯的智能制造发展观

 

面对诸多挑战,制造企业如何告别传统的发展模式和发展惯性,走上智能制造的全新发展道路,并非一件容易的事情。菲尼克斯(中国)投资有限公司副总裁江世民认为,目前菲尼克斯正在进行的探索将给制造业的同行带来一些借鉴和启示。

 

据他介绍,菲尼克斯电气中国公司深谙中德两国的制造业现状,正在充分利用自身优势积极实践,全力推进工业4.0与智能制造从理念转为现实。并且,在探索中形成了具有独特视角的智能制造发展观,即:夯实工业文明,连接智能世界。菲尼克斯公司内部将这种发展观简单概括为:“品质”、“创新”、“精益”和“智能”四个方面。

 

菲尼克斯认为,过去中国制造企业经历的长达30多年的粗放、扩张型的高速发展已经一去不复返了,未来企业之间的竞争必然要围绕着产品品质进行。质量是工业文明的根本要求,也是发展智能制造的前提。制造企业要实现高品质,必须从产品的规划、设计、制造、检测、计量、运输、存储、销售、售后服务等全方面推进质量管理,形成有效的质量控制体系。

 

目前,制造业面临的智能制造升级不是单纯的、局部的技术升级,而是一场会给企业各个功能单元、各个层级带来革命性变革的巨大变化。因此,全新的生产技术、管理手段等必然被大规模应用。由于目前我国自主创新能力还较弱,关键核心技术与高端装备对外依存度还较高。为了扭转这样的局面,中国制造企业必须重视核心技术的创新发展。

 

江世民强调,菲尼克斯中国作为扎根中国的企业,致力于把全球领先的核心技术引入中国,将自主创新与本土创新相结合,将全球创新平台与中国产业需求相结合,形成能力强大的研发平台和研发能力。

 

“精益”是菲尼克斯极为推崇的制造业发展理念。菲尼克斯认为,企业的精益化发展需要经过四个阶段:精益现场、精益生产、精益管理和精益企业。在制造企业向智能制造发展的过程中,将精益制造的理念和智能制造的理念及先进技术相结合,能够更有效实现企业全面的精益化。

 

“智能”是制造企业升级发展的目标和方向。菲尼克斯认为:制造企业智能制造的实现需要三大IT的融合,即工业技术(Industry Technology)、信息技术(Information Technology)和智能技术(Intelligent Technology)的融合发展。企业在走向智能制造时,也需要在两个方向努力:一是自身智能工厂、智能企业的建设;二是发展相关业务服务于智能制造应用需求。

 

菲尼克斯智造观的技术架构

据江世民介绍,菲尼克斯认为智能制造应该是原有生产制度模型的继承和变革,是对原有技术模式积累、沉积的再造和升级突破。根据企业的发展目标,菲尼克斯管理团队设计了实现智能制造的技术框架路线,即“流程精益化”、“适应自动化”、“系统数字化”和“信息云端化”。

 

菲尼克斯认为,精益化是智能制造的前提,精益体系的发展阶段需要经历几个阶段。第一阶段是精益现场。第二阶段是精益生产。企业级改善以员工日绩效葡萄图、生产员共岗位培训体系、工艺研习团三大项目为主进行运作。部门级改善通过全员生产性维护、价值流分析图广泛运用、设备工装夹具的快速切换、单件流方法等科学精益工具及技术运用等工作推进。第三阶段是精益管理和精益企业。精益生产由点到面全面铺开,导入并形成可持续发展的体系。精益制造体系融合了智能制造和工业4.0的概念,自动化、信息化和智能化是精益生产项目实施推进的重点。菲尼克斯推进精益的过程,其实就是梳理整个工作流程,使其精益的过程,这就是流程的精益化。

 

适应自动化:根据智能制造的基本思想并结合生产制造工业的实际情况,菲尼克斯电气提出了多层次自动化的生产制造系统,这种新型的生产制造模式能适应产品生命周期新的变化:能够快速找到应对产品的更新换代、产品种类多而批量少、价格竞争和成本压力,以及投资回报时间缩短、资源优化和提高能源使用效率的解决方法。

 

系统数字化:建立人工、半自动和全自动三位一体的生产制造模式。据江世民介绍,过去的年代,整个产品生命周期比较长,一般可以达到8~19年,所以一般研发期、试用期的资本投入可以忽略不计。进入互联网经济时代,互联网技术对社会、人文伦理都产生极大影响,其表现之一就是商品更新换代加速,产品生命周期缩短。现在反映这种趋势的是民用消费品,如手机。可以预判,这种影响必然也将传导至工业产品,使其生命周期不断缩短。

 

目前,企业一个重要任务就是:根据市场不同需求,定义并制定新的生产制造的设计规范,即按照市场对产品需求的不同时间段要求采用不同的生产制造方式,从而实现灵活、多样的生产制造模式。因此,智能制造是一种全新的生产模式,是智能生产技术和智能管理的统一结合,是一种高度灵活的个性化和数字化的产品和服务的生产模式。工业4.0的生产制造模式强调的是生产制造执行系统、自动化控制系统和企业资源管理系统的集成。

 

信息云端化:如今的现代化工厂,其内部拥有众多独立的信息系统和大量的智能装备。这些装备在运行的时候会不断产生大量装备数据、运行数据、管理数据和环境数据。如何高效处理和分析这些数据,让所有需要的数据都能及时发往正好需要这些数据的功能单元,这就需要分布式云计算来实现基于工业互联网技术的物理信息融合系统。

 

当前,智能制造改变了生产制造的架构及管理模式。在智能制造的总体架构中,云计算数据中心肯定是企业信息化建设的主流模式。云数据技术的发展不仅解决单个数据中心内部的问题,而且解决了跨地域建设云计算中心的需求问题。跨区域、各层级的数据中心应运而生。由智能制造主导的分布式云数据方案将解决企业整体的数据架构问题。

 

总之,分布式云数据中心架构可以将世界上不同地域、不同规模的数据中心的所有资源通过逻辑集中,统一管理、统一呈现、统一运营,从而为跨国企业的全球不同地域子公司或众多外包企业实现设计、生产、物流、市场和销售等所有环节在内的高度复杂的全生命周期的全自动化控制和管理,最终达到智慧制造的云制造理念。依据这种理念,菲尼克斯电气研发了PROFI COULD技术,有机地将生产管理信息、生产控制信息、企业管理信息转换为以太网的通讯协议,同时在协议上加上保密密码及保密锁等技术,使得分布式云数据中心能在一个安全可靠的运营服务平台传输和运行,也可以使所有工业4.0的组件和系统实现网络化。

 

智能制造体系下的智能物流体系

根据菲尼克斯的技术架构,新一代的智能物流体系是完美融入到智能制造体系中的,其特征是自动化、数字化、模型化、决策科学化、可视化和集成化的。目前菲尼克斯公司的信息化平台包括SAP、业务流程系统BMP、仓库管理系统WMS、制造执行系统MES、产品全生命周期管理系统PLM、协同云平台iPortal、商务智能BI等,覆盖了市场、销售、生产、财务、物流、研发、行政等部分。通过生产制造执行系统MES、企业资源管理系统ERP、产品生命周期管理系统PLM等的有机整合,实现了管理、生产、和控制信息在机器间交流,打通了设备层与系统层之间的信息通道,实现了生产流程管理的数字化。

 

在菲尼克斯设计的智慧物流体系中,包括智慧化的内部生产物流管理系统和成品物流管理系统中。

 

生产物流包括收货、货物清点、货物上架、发货等几个环节。由于菲尼克斯实施了完善的信息化系统,使得整个生产物流操作能够得到信息系统的全程支持并且和供应商无缝对接。

 

收货环节,供应商接收采购方从ERP中下达的采购订单,同步采购订单信息从ERP系统中直接自动推送进入仓库管理系统WMS中,WMS定时自动推送至供应商关系管理系统中。当供应商安排发货后,发货明细信息自动传输到WMS中,WMS自动生成一个货包装,库房从WMS中直接获取供应商即将到货的日期及明细。货物清点环节,根据预先在WMS中设置的检验规则,系统自动识别货物是否需要检查,货物的清点通过称重完成。

 

货物上架环节,通过使用手持终端,系统自动推荐合适库位。。发货环节,系统自动生产发货单,发货单根据预先设置的波次模板,自动形成波次分组,库房人员使用手持终端通过扫描库位号、箱号,确认拣选数量来完成拣货。

 

在菲尼克斯的生产环节,以生产发料看板对发货物料进行管理:在正确的时间,以正确的方式,按照正确的路线,把正确的物料,送到正确的地点。库房通过定时巡线扫码的方式,系统自动创建发货任务,自动遵循先进先出的原则进行库存分配。库房人员使用手持终端,随意扫描一个库位号,WMS自动推送一个距离该位置最近的看板拣货任务,按照先进先出的原则进行拣货配送,生产接到计划生产订单后,立刻安排生产,无需等待库房备料。

 

菲尼克斯在成品物流管理体系建设方面,成品仓库物流系统主要功能部件采用模块化、标准化设计,并应用条码、变频调速、高速数据采集、人机界面、工业现场总线、以太网及PLC等先进控制技术,在WMS的管理调度下,完成物品的包装输出及出库业务。通过核心ERP系统下达业务指令,实现业务信息流的自动传递,减少仓库对人员的需求和依赖。新的智能物流体系注重软硬件设备的集成化,运用现代化的物流技术和解决方案,实现了手持终端、仓库管理系统、传输线控制系统、运输管理系统和传输线系统信息和操作的高度集成,只需要对人员进行简答的硬件操作培训后即可上岗操作。全新的物流体系更加强调对数据的智能分析能力。运用仓库管理系统、商业智能等工具分析数据,可实现对收发货业务、库存业务的自动分析和建议,为调整物料策略、管理建议提供决策依据。

 

德国是世界闻名的制造业强国,菲尼克斯是典型的德国式优秀企业。该公司作为德国工业4.0的主要发起者之一,从企业视角提炼总结出智能制造发展观,将工业技术、信息技术和智能技术融入到智能制造当中,并利用精益技术分析实现柔性多品种数字化生产制造链,正在推进一场独特的精益与智能制造结合的发展道路,这给中国企业向智能制造发展带来示范和启示。

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