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菲尼克斯數字化轉型之路

陳 雷
菲尼克斯電氣中國公司副總裁兼制造與研發中心總經理

菲尼克斯電氣集團成立于1923年,總部位于德國漢諾威附近的Blomberg,在近100年的發展時間里,菲尼克斯電氣始終以技術創新作為核心競爭力,逐漸發展成為了全球電氣連接、電子接口與工業自動化領域的市場領袖。目前共擁有超過60 000種系列產品,而且每年都推出近3 000種新產品,是工業領域當之無愧的隱形冠軍企業。

過去幾年間,自動化、信息化與數字化給行業和企業都帶來了巨大改變。對于市場發展變化擁有敏銳嗅覺的菲尼克斯,在2017年就面向下一個100年發展制定了計劃,即抓住數字化轉型的歷史機遇,致力于發展成為一個數字化的工業公司。

數字化轉型的必要性及實現途徑

要實現數字化轉型,首先要了解數字化轉型的核心目的以及要解決的本質問題。對于外部來說,企業正面對宏觀環境的不確定性,市場競爭日趨激烈,用戶的需求變得越來越復雜;對于內部來說,企業的資源配置效率需要提升,才能增強市場核心競爭力。因此,數字化轉型的最大價值在于內部效率提升以及外部商業模式的創新,簡單來說,就是讓客戶更滿意,運營更高效。具體到執行層面,就是要以OT、IT與DT融合為核心,用數據自由流動來化解復雜系統的不確定性。

很多人會誤以為應用一個簡單的數字化工具或者實施一點IT手段就是數字化轉型了,其實不然。經過幾年的摸索,菲尼克斯認為,數字化轉型首先是思維模式的轉變,然后要在能力提升、組織架構轉變、業務模式和工作方法轉變等方面提出適應的方法,并且要有數字化技術的重塑。

數字化轉型給企業帶來的影響是非常巨大的,比如以數據為核心的業務模式、數字化的產品組合、客戶互動的數字化、生產的數字化、支持過程的數字化等。為此,菲尼克斯總結出了自己的一套方法論,即企業數字化轉型的整體解決方案。菲尼克斯認為,企業的數字化轉型需要清晰堅定的愿景和有針對性的戰略。菲尼克斯的企業愿景是在所進入的領域中,保持技術和市場的全球領先地位,數字化愿景是以先進技術的獨特運用,在行業內構建通往互聯互通世界的發展之路。而在策略方面,菲尼克斯則制定了數字化轉型程序模型。從分析到愿景再到戰略,系統性地規劃數字化轉型的落地實施。

這意味著,菲尼克斯要考慮諸多的因素。首先,數字化轉型需要企業家精神為引領,需要堅定不移地去實施,克服過程中會出現的不確定因素,甚至是阻礙,要堅定數字化服務于菲尼克斯的長期目標;其次,數字化轉型要基于菲尼克斯的價值觀和文化,不能為此摒棄原來的價值觀和文化,不能出現原則的背離;另外,數字化轉型要視客戶為關注的焦點,要明晰企業所做的一切都是為了創造客戶價值,要快速響應市場需求;最后,數字化轉型需要構建新的架構,組織要發生巨大變化,以適應數字化時代。

從愿景到項目,菲尼克斯確立了四個數字化戰略的目標領域:數據為中心的業務模式、數字化產品組合、客戶交互的數字化、智能化和網絡化的過程。并且設置了戰略項目地圖和燈塔項目,用來持續判斷每一個行動是否在正確的方向上。在菲尼克斯的數字化藍圖里,有清晰的各項要素圖表,包括業務模式、產品組合、客戶界面及過程,又具體到市場、流程、員工和創新這些載體上。在考慮到各要素之間的交集時,就會誕生很多新的基于市場需求和業務模式的產品和解決方案,比如菲尼克斯開發的全新一代開放式控制平臺PLCnext以及工業云平臺Proficloud,再比如新的產品組合如數字化雙胞胎Digital Twin、新一代連接器Connector 2023等等。

數字化轉型成果——智能示范工廠

工業4.0由德國提出,作為德國典型的中型企業,菲尼克斯集團也是較早一批系統性研究數字化轉型并付諸實現的企業代表。而菲尼克斯中國公司的數字化轉型實踐就整個集團來說也是領先的。早在5年前,菲尼克斯就發布了智能戰略,并成立了DIS(Digital Industry Solution)公司,目的就是先在自身嘗試數字化轉型,然后給行業提供成熟的可落地的解決方案。圍繞數字化轉型,菲尼克斯集團設立了15個研究項目,菲尼克斯中國位于南京江寧的第二基地就是其中之一。

菲尼克斯電氣打造的智能工廠2.0具備生產、物流、倉儲、餐飲、住宿等功能,是一個集精益布局、智能物流、準時化配送、高度自動化、精益產線和數字化車間于一體的中國智能制造示范項目,還將全面引入PLCnext技術,貫穿數字化概念和新興技術。

在智能決策與管理數字化方面,菲尼克斯運用APS系統、MES系統、WMS系統、監控系統、BI系統、保修系統構成中控支撐平臺。綜合運用數據采集、數字化工廠、遠程監控、電子看板、Dashboard等技術,構建生產控制中心,實現對生產過程的實時跟蹤、過程采集、協同處理、應急指揮、集中管控和決策與管理數字化。

管理數字化就是要清晰地知道生產運營情況,通過MES系統可以把制造系統和管理數字化鏈接起來,同時有很多智能的機械裝備系統和也要與MES系統進行互聯互通。同時還有質量檢驗、各種設備裝、物流系統、樓宇控制系統以及HR系統等,作為整體數字化具有重要意義,但是實施起來卻不是那么簡單,因為版本不同,各系統之間兼容性問題等等。

在數字化研發平臺方面,菲尼克斯著力解決信息化到數字化轉型的矛盾,解決信息化中信息孤島問題,解決各平臺間無法互聯互通等問題。用數字化理念在各平臺間建立起互聯互通的關系,成為系統解決方案,如產品生命周期管理平臺Team Center、項目管理平臺EPO、研發數據管理平臺OSM以及審批系統、各種工具軟件平臺等等。從新品論證到項目啟動、3D結構圖設計、平面設計和數據維護等業務,菲尼克斯已經研發實現了多系統互通。未來菲尼克斯電氣德國總部將集中精力推行TC來替代OSM平臺,后續與MES等軟件的交互更多的定義在TC中。

在生產數字化方面,菲尼克斯從生產運營的目標實現角度考慮問題。更高的質量、更高的柔性、更高的生產效率、更短的交貨周期、更低的邊際成本、更短的產品研發周期以及滿足客戶更加個性化的需求,是每個生產企業追求的目標,生產數字化應當從技術和系統的堆砌,轉變成可以映射到價值流的痛點上工具集,從而解決生產實際問題。因此,菲尼克斯總結出,對于生產運營而言,生產數字化只是工具手段,不是目的。

精益工廠應該是數字化工廠的前提,如果各個環節不精益,那不論是做成數字化還是自動化,都不是在改善生產狀況,不是在解決問題,而是在掩蓋問題,那就失去了實現數字化的意義。因此生產數字化的建設原則,是要在精益思想的指導下持續建設,不斷發現生產制造過程中的問題,自動化和數字化都是在解決問題過程中使用的手段和方法。

以菲尼克斯智能示范工廠為例,該工廠實現了精益布局,運輸距離由944 750 m箱縮短至348 585 m箱,降低63%;各車間合理組合、功能塊共享,生產面積由現9 350降低至8 000 m2,降低14%;布局規整,通道順暢,能夠實現AGV和Milk-run的高效運行。

工廠中做了高度自動化及數字化的流程設計,比如工廠中的庫房管理系統WMS,把物料運輸等組合在一起,通過APS高級排產系統與MES組合,CAQ計算機輔助質量控制也融合在整個系統中,還包括其他內容。

工廠采用精益產線,通過價值流圖析VSM對產線進行重新規劃,結合新廠房及新基礎設施。基本原則是線性、流動、拉動、就近。功能區域緊湊且順序合理,物流路徑簡短清晰,線體具備物料存儲以及工裝快速對接功能,電子自動目視化工裝存儲,數字化目視管理看板,信息更形象具體。

工廠還采用了大批量自動化產線,根據不同特點分為高效率自動化設備、高柔性自動化設備、多工藝整合自動線和輔助工藝自動化設備。高效率自動化設備專門用于某些部件的生產,功能單一,但效率高;高柔性自動化設備可以做不同的工藝加工;多工藝整合自動線,如沖壓和自動裝備機一體化,注塑件、沖壓件和裝配線一體化,真正做到單件流;輔助工藝自動化用于耗時耗力增大庫存的特殊工藝,通過一些方法讓其盡量省人化、降低勞動強度,減少設備等待。

菲尼克斯新工廠還體現了其在智能樓宇與服務方面的優勢。屋頂裝有太陽能光伏發電系統,屋內配備智能遮陽百葉、智能照明系統、HVAC暖通空調系統以及供配電系統,都能找到菲尼克斯的身影。室外設置了互聯網二代智能充電樁,便于員工使用。

數字化轉型不是一蹴而就的,這是一個循序漸進的過程。菲尼克斯一直在努力,創造出更多符合數字化時代的產品,努力讓客戶更滿意,幫助客戶實現生產過程自動化以及產品的數字化。同時運用數字化手段,結合菲尼克斯自動化能力、精益能力,組建內部運營更高效的工廠,為行業提供示范與借鑒。做最好的自己,并協同供應鏈!相信借著數字化發展的風口,不僅是菲尼克斯,整個中國工業都會迎來發展的春天。數字化轉型正當時!

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