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菲尼克斯数字化转型之路

陈 雷
菲尼克斯电气中国公司副总裁兼制造与研发中心总经理

菲尼克斯电气集团成立于1923年,总部位于德国汉诺威附近的Blomberg,在近100年的发展时间里,菲尼克斯电气始终以技术创新作为核心竞争力,逐渐发展成为了全球电气连接、电子接口与工业自动化领域的市场领袖。目前共拥有超过60 000种系列产品,而且每年都推出近3 000种新产品,是工业领域当之无愧的隐形冠军企业。

过去几年间,自动化、信息化与数字化给行业和企业都带来了巨大改变。对于市场发展变化拥有敏锐嗅觉的菲尼克斯,在2017年就面向下一个100年发展制定了计划,即抓住数字化转型的历史机遇,致力于发展成为一个数字化的工业公司。

数字化转型的必要性及实现途径

要实现数字化转型,首先要了解数字化转型的核心目的以及要解决的本质问题。对于外部来说,企业正面对宏观环境的不确定性,市场竞争日趋激烈,用户的需求变得越来越复杂;对于内部来说,企业的资源配置效率需要提升,才能增强市场核心竞争力。因此,数字化转型的最大价值在于内部效率提升以及外部商业模式的创新,简单来说,就是让客户更满意,运营更高效。具体到执行层面,就是要以OT、IT与DT融合为核心,用数据自由流动来化解复杂系统的不确定性。

很多人会误以为应用一个简单的数字化工具或者实施一点IT手段就是数字化转型了,其实不然。经过几年的摸索,菲尼克斯认为,数字化转型首先是思维模式的转变,然后要在能力提升、组织架构转变、业务模式和工作方法转变等方面提出适应的方法,并且要有数字化技术的重塑。

数字化转型给企业带来的影响是非常巨大的,比如以数据为核心的业务模式、数字化的产品组合、客户互动的数字化、生产的数字化、支持过程的数字化等。为此,菲尼克斯总结出了自己的一套方法论,即企业数字化转型的整体解决方案。菲尼克斯认为,企业的数字化转型需要清晰坚定的愿景和有针对性的战略。菲尼克斯的企业愿景是在所进入的领域中,保持技术和市场的全球领先地位,数字化愿景是以先进技术的独特运用,在行业内构建通往互联互通世界的发展之路。而在策略方面,菲尼克斯则制定了数字化转型程序模型。从分析到愿景再到战略,系统性地规划数字化转型的落地实施。

这意味着,菲尼克斯要考虑诸多的因素。首先,数字化转型需要企业家精神为引领,需要坚定不移地去实施,克服过程中会出现的不确定因素,甚至是阻碍,要坚定数字化服务于菲尼克斯的长期目标;其次,数字化转型要基于菲尼克斯的价值观和文化,不能为此摒弃原来的价值观和文化,不能出现原则的背离;另外,数字化转型要视客户为关注的焦点,要明晰企业所做的一切都是为了创造客户价值,要快速响应市场需求;最后,数字化转型需要构建新的架构,组织要发生巨大变化,以适应数字化时代。

从愿景到项目,菲尼克斯确立了四个数字化战略的目标领域:数据为中心的业务模式、数字化产品组合、客户交互的数字化、智能化和网络化的过程。并且设置了战略项目地图和灯塔项目,用来持续判断每一个行动是否在正确的方向上。在菲尼克斯的数字化蓝图里,有清晰的各项要素图表,包括业务模式、产品组合、客户界面及过程,又具体到市场、流程、员工和创新这些载体上。在考虑到各要素之间的交集时,就会诞生很多新的基于市场需求和业务模式的产品和解决方案,比如菲尼克斯开发的全新一代开放式控制平台PLCnext以及工业云平台Proficloud,再比如新的产品组合如数字化双胞胎Digital Twin、新一代连接器Connector 2023等等。

数字化转型成果——智能示范工厂

工业4.0由德国提出,作为德国典型的中型企业,菲尼克斯集团也是较早一批系统性研究数字化转型并付诸实现的企业代表。而菲尼克斯中国公司的数字化转型实践就整个集团来说也是领先的。早在5年前,菲尼克斯就发布了智能战略,并成立了DIS(Digital Industry Solution)公司,目的就是先在自身尝试数字化转型,然后给行业提供成熟的可落地的解决方案。围绕数字化转型,菲尼克斯集团设立了15个研究项目,菲尼克斯中国位于南京江宁的第二基地就是其中之一。

菲尼克斯电气打造的智能工厂2.0具备生产、物流、仓储、餐饮、住宿等功能,是一个集精益布局、智能物流、准时化配送、高度自动化、精益产线和数字化车间于一体的中国智能制造示范项目,还将全面引入PLCnext技术,贯穿数字化概念和新兴技术。

在智能决策与管理数字化方面,菲尼克斯运用APS系统、MES系统、WMS系统、监控系统、BI系统、保修系统构成中控支撑平台。综合运用数据采集、数字化工厂、远程监控、电子看板、Dashboard等技术,构建生产控制中心,实现对生产过程的实时跟踪、过程采集、协同处理、应急指挥、集中管控和决策与管理数字化。

管理数字化就是要清晰地知道生产运营情况,通过MES系统可以把制造系统和管理数字化链接起来,同时有很多智能的机械装备系统和也要与MES系统进行互联互通。同时还有质量检验、各种设备装、物流系统、楼宇控制系统以及HR系统等,作为整体数字化具有重要意义,但是实施起来却不是那么简单,因为版本不同,各系统之间兼容性问题等等。

在数字化研发平台方面,菲尼克斯着力解决信息化到数字化转型的矛盾,解决信息化中信息孤岛问题,解决各平台间无法互联互通等问题。用数字化理念在各平台间建立起互联互通的关系,成为系统解决方案,如产品生命周期管理平台Team Center、项目管理平台EPO、研发数据管理平台OSM以及审批系统、各种工具软件平台等等。从新品论证到项目启动、3D结构图设计、平面设计和数据维护等业务,菲尼克斯已经研发实现了多系统互通。未来菲尼克斯电气德国总部将集中精力推行TC来替代OSM平台,后续与MES等软件的交互更多的定义在TC中。

在生产数字化方面,菲尼克斯从生产运营的目标实现角度考虑问题。更高的质量、更高的柔性、更高的生产效率、更短的交货周期、更低的边际成本、更短的产品研发周期以及满足客户更加个性化的需求,是每个生产企业追求的目标,生产数字化应当从技术和系统的堆砌,转变成可以映射到价值流的痛点上工具集,从而解决生产实际问题。因此,菲尼克斯总结出,对于生产运营而言,生产数字化只是工具手段,不是目的。

精益工厂应该是数字化工厂的前提,如果各个环节不精益,那不论是做成数字化还是自动化,都不是在改善生产状况,不是在解决问题,而是在掩盖问题,那就失去了实现数字化的意义。因此生产数字化的建设原则,是要在精益思想的指导下持续建设,不断发现生产制造过程中的问题,自动化和数字化都是在解决问题过程中使用的手段和方法。

以菲尼克斯智能示范工厂为例,该工厂实现了精益布局,运输距离由944 750 m箱缩短至348 585 m箱,降低63%;各车间合理组合、功能块共享,生产面积由现9 350降低至8 000 m2,降低14%;布局规整,通道顺畅,能够实现AGV和Milk-run的高效运行。

工厂中做了高度自动化及数字化的流程设计,比如工厂中的库房管理系统WMS,把物料运输等组合在一起,通过APS高级排产系统与MES组合,CAQ计算机辅助质量控制也融合在整个系统中,还包括其他内容。

工厂采用精益产线,通过价值流图析VSM对产线进行重新规划,结合新厂房及新基础设施。基本原则是线性、流动、拉动、就近。功能区域紧凑且顺序合理,物流路径简短清晰,线体具备物料存储以及工装快速对接功能,电子自动目视化工装存储,数字化目视管理看板,信息更形象具体。

工厂还采用了大批量自动化产线,根据不同特点分为高效率自动化设备、高柔性自动化设备、多工艺整合自动线和辅助工艺自动化设备。高效率自动化设备专门用于某些部件的生产,功能单一,但效率高;高柔性自动化设备可以做不同的工艺加工;多工艺整合自动线,如冲压和自动装备机一体化,注塑件、冲压件和装配线一体化,真正做到单件流;辅助工艺自动化用于耗时耗力增大库存的特殊工艺,通过一些方法让其尽量省人化、降低劳动强度,减少设备等待。

菲尼克斯新工厂还体现了其在智能楼宇与服务方面的优势。屋顶装有太阳能光伏发电系统,屋内配备智能遮阳百叶、智能照明系统、HVAC暖通空调系统以及供配电系统,都能找到菲尼克斯的身影。室外设置了互联网二代智能充电桩,便于员工使用。

数字化转型不是一蹴而就的,这是一个循序渐进的过程。菲尼克斯一直在努力,创造出更多符合数字化时代的产品,努力让客户更满意,帮助客户实现生产过程自动化以及产品的数字化。同时运用数字化手段,结合菲尼克斯自动化能力、精益能力,组建内部运营更高效的工厂,为行业提供示范与借鉴。做最好的自己,并协同供应链!相信借着数字化发展的风口,不仅是菲尼克斯,整个中国工业都会迎来发展的春天。数字化转型正当时!