菲尼克斯的“智造觀”及其實踐

文/本刊記者 喜崇彬

當前，全球制造業正加快向數字化、智能化時代邁進，智能制造對制造業競爭力的影響越來越大。作為全球電氣連接、電子接口和工業自動化領域的知名企業，菲尼克斯電氣公司也是德國“工業4.0戰略”的倡導者和踐行者之一，如今菲尼克斯中國公司正努力成為中德制造業的橋梁，致力于德國工業4.0和《中國制造2025》的溝通、交流和合作，并為智能制造發展貢獻著自己的力量。

行業變革的背景

目前，中國已經成為名副其實的制造業大國，制造業產業規模和綜合實力大幅提升，是世界上唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家。這成為我國制造業持續發展的優勢和保障。

盡管中國制造業取得巨大成就，但是行業轉型升級的關鍵節點，也面臨著諸多困難與挑戰，具體情況如下：

第一是產能過剩問題。該問題在我國由來已久，造成產能過剩的原因包括：投資過度、需求不足、外部沖擊（如金融危機）等。目前國內學術界對我國的產能過剩主要成因已經形成基本共識—我國的產能過剩與地方政府過度的市場干預密切相關，而其根源在于轉軌體制下的體制性扭曲。

第二是資源倒逼帶來的困境。我國以重工業為主的工業結構導致能源需求強勁，一些地方政府和企業單純依靠大規模要素投入獲取經濟增長速度和經濟效益，造成能源利用率偏低。我國整體能源利用效率與主要制造業國家相比仍存在較大差距。此外，近幾年我國的人口結構已經發生顯著變化，人口紅利正在消失，勞動力成本持續增長給企業帶來較大壓力。

第三，技術升級帶來的挑戰。近年來，雖然我國科技創新取得了顯著成就，但關鍵核心技術受制于人的局面仍然沒有得到根本改變，大量的關鍵零部件、系統軟件和高端裝備基本都依賴進口，這成為制約我國制造業升級發展的核心因素之一。

菲尼克斯電氣中國公司總部

菲尼克斯電氣中國公司智能制造車間外景

菲尼克斯的智能制造發展觀

面對諸多挑戰，制造企業如何告別傳統的發展模式和發展慣性，走上智能制造的全新發展道路，并非一件容易的事情。菲尼克斯（中國）投資有限公司副總裁江世民認為，目前菲尼克斯正在進行的探索將給制造業的同行帶來一些借鑒和啟示。

據他介紹，菲尼克斯電氣中國公司深諳中德兩國的制造業現狀，正在充分利用自身優勢積極實踐，全力推進工業4.0與智能制造從理念轉為現實。并且，在探索中形成了具有獨特視角的智能制造發展觀，即：夯實工業文明，連接智能世界。菲尼克斯公司內部將這種發展觀簡單概括為：“品質”、“創新”、“精益”和“智能”四個方面。

菲尼克斯認為，過去中國制造企業經歷的長達30多年的粗放、擴張型的高速發展已經一去不復返了，未來企業之間的競爭必然要圍繞著產品品質進行。質量是工業文明的根本要求，也是發展智能制造的前提。制造企業要實現高品質，必須從產品的規劃、設計、制造、檢測、計量、運輸、存儲、銷售、售后服務等全方面推進質量管理，形成有效的質量控制體系。

目前，制造業面臨的智能制造升級不是單純的、局部的技術升級，而是一場會給企業各個功能單元、各個層級帶來革命性變革的巨大變化。因此，全新的生產技術、管理手段等必然被大規模應用。由于目前我國自主創新能力還較弱，關鍵核心技術與高端裝備對外依存度還較高。為了扭轉這樣的局面，中國制造企業必須重視核心技術的創新發展。

江世民強調，菲尼克斯中國作為扎根中國的企業，致力于把全球領先的核心技術引入中國，將自主創新與本土創新相結合，將全球創新平臺與中國產業需求相結合，形成能力強大的研發平臺和研發能力。

“精益”是菲尼克斯極為推崇的制造業發展理念。菲尼克斯認為，企業的精益化發展需要經過四個階段：精益現場、精益生產、精益管理和精益企業。在制造企業向智能制造發展的過程中，將精益制造的理念和智能制造的理念及先進技術相結合，能夠更有效實現企業全面的精益化。

“智能”是制造企業升級發展的目標和方向。菲尼克斯認為：制造企業智能制造的實現需要三大IT的融合，即工業技術（Industry Technology）、信息技術（Information Technology）和智能技術（Intelligent Technology）的融合發展。企業在走向智能制造時，也需要在兩個方向努力：一是自身智能工廠、智能企業的建設；二是發展相關業務服務于智能制造應用需求。

菲尼克斯智造觀的技術架構

據江世民介紹，菲尼克斯認為智能制造應該是原有生產制度模型的繼承和變革，是對原有技術模式積累、沉積的再造和升級突破。根據企業的發展目標，菲尼克斯管理團隊設計了實現智能制造的技術框架路線，即“流程精益化”、“適應自動化”、“系統數字化”和“信息云端化”。

菲尼克斯認為，精益化是智能制造的前提，精益體系的發展階段需要經歷幾個階段。第一階段是精益現場。第二階段是精益生產。企業級改善以員工日績效葡萄圖、生產員共崗位培訓體系、工藝研習團三大項目為主進行運作。部門級改善通過全員生產性維護、價值流分析圖廣泛運用、設備工裝夾具的快速切換、單件流方法等科學精益工具及技術運用等工作推進。第三階段是精益管理和精益企業。精益生產由點到面全面鋪開，導入并形成可持續發展的體系。精益制造體系融合了智能制造和工業4.0的概念，自動化、信息化和智能化是精益生產項目實施推進的重點。菲尼克斯推進精益的過程，其實就是梳理整個工作流程，使其精益的過程，這就是流程的精益化。

適應自動化：根據智能制造的基本思想并結合生產制造工業的實際情況，菲尼克斯電氣提出了多層次自動化的生產制造系統，這種新型的生產制造模式能適應產品生命周期新的變化：能夠快速找到應對產品的更新換代、產品種類多而批量少、價格競爭和成本壓力，以及投資回報時間縮短、資源優化和提高能源使用效率的解決方法。

系統數字化：建立人工、半自動和全自動三位一體的生產制造模式。據江世民介紹，過去的年代，整個產品生命周期比較長，一般可以達到8～19年，所以一般研發期、試用期的資本投入可以忽略不計。進入互聯網經濟時代，互聯網技術對社會、人文倫理都產生極大影響，其表現之一就是商品更新換代加速，產品生命周期縮短。現在反映這種趨勢的是民用消費品，如手機。可以預判，這種影響必然也將傳導至工業產品，使其生命周期不斷縮短。

目前，企業一個重要任務就是：根據市場不同需求，定義并制定新的生產制造的設計規范，即按照市場對產品需求的不同時間段要求采用不同的生產制造方式，從而實現靈活、多樣的生產制造模式。因此，智能制造是一種全新的生產模式，是智能生產技術和智能管理的統一結合，是一種高度靈活的個性化和數字化的產品和服務的生產模式。工業4.0的生產制造模式強調的是生產制造執行系統、自動化控制系統和企業資源管理系統的集成。

信息云端化：如今的現代化工廠，其內部擁有眾多獨立的信息系統和大量的智能裝備。這些裝備在運行的時候會不斷產生大量裝備數據、運行數據、管理數據和環境數據。如何高效處理和分析這些數據，讓所有需要的數據都能及時發往正好需要這些數據的功能單元，這就需要分布式云計算來實現基于工業互聯網技術的物理信息融合系統。

當前，智能制造改變了生產制造的架構及管理模式。在智能制造的總體架構中，云計算數據中心肯定是企業信息化建設的主流模式。云數據技術的發展不僅解決單個數據中心內部的問題，而且解決了跨地域建設云計算中心的需求問題。跨區域、各層級的數據中心應運而生。由智能制造主導的分布式云數據方案將解決企業整體的數據架構問題。

智能自動化裝配生產線

總之，分布式云數據中心架構可以將世界上不同地域、不同規模的數據中心的所有資源通過邏輯集中，統一管理、統一呈現、統一運營，從而為跨國企業的全球不同地域子公司或眾多外包企業實現設計、生產、物流、市場和銷售等所有環節在內的高度復雜的全生命周期的全自動化控制和管理，最終達到智慧制造的云制造理念。依據這種理念，菲尼克斯電氣研發了PROFI COULD技術，有機地將生產管理信息、生產控制信息、企業管理信息轉換為以太網的通訊協議，同時在協議上加上保密密碼及保密鎖等技術，使得分布式云數據中心能在一個安全可靠的運營服務平臺傳輸和運行，也可以使所有工業4.0的組件和系統實現網絡化。

智能制造體系下的智能物流體系

根據菲尼克斯的技術架構，新一代的智能物流體系是完美融入到智能制造體系中的，其特征是自動化、數字化、模型化、決策科學化、可視化和集成化的。目前菲尼克斯公司的信息化平臺包括SAP、業務流程系統BMP、倉庫管理系統WMS、制造執行系統MES、產品全生命周期管理系統PLM、協同云平臺iPortal、商務智能BI等，覆蓋了市場、銷售、生產、財務、物流、研發、行政等部分。通過生產制造執行系統MES、企業資源管理系統ERP、產品生命周期管理系統PLM等的有機整合，實現了管理、生產、和控制信息在機器間交流，打通了設備層與系統層之間的信息通道，實現了生產流程管理的數字化。

在菲尼克斯設計的智慧物流體系中，包括智慧化的內部生產物流管理系統和成品物流管理系統中。

生產物流包括收貨、貨物清點、貨物上架、發貨等幾個環節。由于菲尼克斯實施了完善的信息化系統，使得整個生產物流操作能夠得到信息系統的全程支持并且和供應商無縫對接。

收貨環節，供應商接收采購方從ERP中下達的采購訂單，同步采購訂單信息從ERP系統中直接自動推送進入倉庫管理系統WMS中，WMS定時自動推送至供應商關系管理系統中。當供應商安排發貨后，發貨明細信息自動傳輸到WMS中，WMS自動生成一個貨包裝，庫房從WMS中直接獲取供應商即將到貨的日期及明細。貨物清點環節，根據預先在WMS中設置的檢驗規則，系統自動識別貨物是否需要檢查，貨物的清點通過稱重完成。

貨物上架環節，通過使用手持終端，系統自動推薦合適庫位。。發貨環節，系統自動生產發貨單，發貨單根據預先設置的波次模板，自動形成波次分組，庫房人員使用手持終端通過掃描庫位號、箱號，確認揀選數量來完成揀貨。

在菲尼克斯的生產環節，以生產發料看板對發貨物料進行管理：在正確的時間，以正確的方式，按照正確的路線，把正確的物料，送到正確的地點。庫房通過定時巡線掃碼的方式，系統自動創建發貨任務，自動遵循先進先出的原則進行庫存分配。庫房人員使用手持終端，隨意掃描一個庫位號，WMS自動推送一個距離該位置最近的看板揀貨任務，按照先進先出的原則進行揀貨配送，生產接到計劃生產訂單后，立刻安排生產，無需等待庫房備料。

菲尼克斯在成品物流管理體系建設方面，成品倉庫物流系統主要功能部件采用模塊化、標準化設計，并應用條碼、變頻調速、高速數據采集、人機界面、工業現場總線、以太網及PLC等先進控制技術，在WMS的管理調度下，完成物品的包裝輸出及出庫業務。通過核心ERP系統下達業務指令，實現業務信息流的自動傳遞，減少倉庫對人員的需求和依賴。新的智能物流體系注重軟硬件設備的集成化，運用現代化的物流技術和解決方案，實現了手持終端、倉庫管理系統、傳輸線控制系統、運輸管理系統和傳輸線系統信息和操作的高度集成，只需要對人員進行簡答的硬件操作培訓后即可上崗操作。全新的物流體系更加強調對數據的智能分析能力。運用倉庫管理系統、商業智能等工具分析數據，可實現對收發貨業務、庫存業務的自動分析和建議，為調整物料策略、管理建議提供決策依據。

德國是世界聞名的制造業強國，菲尼克斯是典型的德國式優秀企業。該公司作為德國工業4.0的主要發起者之一，從企業視角提煉總結出智能制造發展觀，將工業技術、信息技術和智能技術融入到智能制造當中，并利用精益技術分析實現柔性多品種數字化生產制造鏈，正在推進一場獨特的精益與智能制造結合的發展道路，這給中國企業向智能制造發展帶來示范和啟示。