文/本刊記者 喜崇彬

當(dāng)前，全球制造業(yè)正加快向數(shù)字化、智能化時(shí)代邁進(jìn)，智能制造對(duì)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的影響越來越大。作為全球電氣連接、電子接口和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的知名企業(yè)，菲尼克斯電氣公司也是德國“工業(yè)4.0戰(zhàn)略”的倡導(dǎo)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(yè)的橋梁，致力于德國工業(yè)4.0和《中國制造2025》的溝通、交流和合作，并為智能制造發(fā)展貢獻(xiàn)著自己的力量。

行業(yè)變革的背景

目前，中國已經(jīng)成為名副其實(shí)的制造業(yè)大國，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模和綜合實(shí)力大幅提升，是世界上唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家。這成為我國制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和保障。

盡管中國制造業(yè)取得巨大成就，但是行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，也面臨著諸多困難與挑戰(zhàn)，具體情況如下：

第一是產(chǎn)能過剩問題。該問題在我國由來已久，造成產(chǎn)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(jī)）等。目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界對(duì)我國的產(chǎn)能過剩主要成因已經(jīng)形成基本共識(shí)—我國的產(chǎn)能過剩與地方政府過度的市場(chǎng)干預(yù)密切相關(guān)，而其根源在于轉(zhuǎn)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(yè)為主的工業(yè)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致能源需求強(qiáng)勁，一些地方政府和企業(yè)單純依靠大規(guī)模要素投入獲取經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度和經(jīng)濟(jì)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(yè)國家相比仍存在較大差距。此外，近幾年我國的人口結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生顯著變化，人口紅利正在消失，勞動(dòng)力成本持續(xù)增長(zhǎng)給企業(yè)帶來較大壓力。

第三，技術(shù)升級(jí)帶來的挑戰(zhàn)。近年來，雖然我國科技創(chuàng)新取得了顯著成就，但關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的局面仍然沒有得到根本改變，大量的關(guān)鍵零部件、系統(tǒng)軟件和高端裝備基本都依賴進(jìn)口，這成為制約我國制造業(yè)升級(jí)發(fā)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(fā)展觀

面對(duì)諸多挑戰(zhàn)，制造企業(yè)如何告別傳統(tǒng)的發(fā)展模式和發(fā)展慣性，走上智能制造的全新發(fā)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(rèn)為，目前菲尼克斯正在進(jìn)行的探索將給制造業(yè)的同行帶來一些借鑒和啟示。

據(jù)他介紹，菲尼克斯電氣中國公司深諳中德兩國的制造業(yè)現(xiàn)狀，正在充分利用自身優(yōu)勢(shì)積極實(shí)踐，全力推進(jìn)工業(yè)4.0與智能制造從理念轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)。并且，在探索中形成了具有獨(dú)特視角的智能制造發(fā)展觀，即：夯實(shí)工業(yè)文明，連接智能世界。菲尼克斯公司內(nèi)部將這種發(fā)展觀簡(jiǎn)單概括為：“品質(zhì)”、“創(chuàng)新”、“精益”和“智能”四個(gè)方面。

菲尼克斯認(rèn)為，過去中國制造企業(yè)經(jīng)歷的長(zhǎng)達(dá)30多年的粗放、擴(kuò)張型的高速發(fā)展已經(jīng)一去不復(fù)返了，未來企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)必然要圍繞著產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行。質(zhì)量是工業(yè)文明的根本要求，也是發(fā)展智能制造的前提。制造企業(yè)要實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)，必須從產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、計(jì)量、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、銷售、售后服務(wù)等全方面推進(jìn)質(zhì)量管理，形成有效的質(zhì)量控制體系。

目前，制造業(yè)面臨的智能制造升級(jí)不是單純的、局部的技術(shù)升級(jí)，而是一場(chǎng)會(huì)給企業(yè)各個(gè)功能單元、各個(gè)層級(jí)帶來革命性變革的巨大變化。因此，全新的生產(chǎn)技術(shù)、管理手段等必然被大規(guī)模應(yīng)用。由于目前我國自主創(chuàng)新能力還較弱，關(guān)鍵核心技術(shù)與高端裝備對(duì)外依存度還較高。為了扭轉(zhuǎn)這樣的局面，中國制造企業(yè)必須重視核心技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

江世民強(qiáng)調(diào)，菲尼克斯中國作為扎根中國的企業(yè)，致力于把全球領(lǐng)先的核心技術(shù)引入中國，將自主創(chuàng)新與本土創(chuàng)新相結(jié)合，將全球創(chuàng)新平臺(tái)與中國產(chǎn)業(yè)需求相結(jié)合，形成能力強(qiáng)大的研發(fā)平臺(tái)和研發(fā)能力。

“精益”是菲尼克斯極為推崇的制造業(yè)發(fā)展理念。菲尼克斯認(rèn)為，企業(yè)的精益化發(fā)展需要經(jīng)過四個(gè)階段：精益現(xiàn)場(chǎng)、精益生產(chǎn)、精益管理和精益企業(yè)。在制造企業(yè)向智能制造發(fā)展的過程中，將精益制造的理念和智能制造的理念及先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，能夠更有效實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面的精益化。

“智能”是制造企業(yè)升級(jí)發(fā)展的目標(biāo)和方向。菲尼克斯認(rèn)為：制造企業(yè)智能制造的實(shí)現(xiàn)需要三大IT的融合，即工業(yè)技術(shù)（Industry Technology）、信息技術(shù)（Information Technology）和智能技術(shù)（Intelligent Technology）的融合發(fā)展。企業(yè)在走向智能制造時(shí)，也需要在兩個(gè)方向努力：一是自身智能工廠、智能企業(yè)的建設(shè)；二是發(fā)展相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)于智能制造應(yīng)用需求。

菲尼克斯智造觀的技術(shù)架構(gòu)

據(jù)江世民介紹，菲尼克斯認(rèn)為智能制造應(yīng)該是原有生產(chǎn)制度模型的繼承和變革，是對(duì)原有技術(shù)模式積累、沉積的再造和升級(jí)突破。根據(jù)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，菲尼克斯管理團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)智能制造的技術(shù)框架路線，即“流程精益化”、“適應(yīng)自動(dòng)化”、“系統(tǒng)數(shù)字化”和“信息云端化”。

菲尼克斯認(rèn)為，精益化是智能制造的前提，精益體系的發(fā)展階段需要經(jīng)歷幾個(gè)階段。第一階段是精益現(xiàn)場(chǎng)。第二階段是精益生產(chǎn)。企業(yè)級(jí)改善以員工日績(jī)效葡萄圖、生產(chǎn)員共崗位培訓(xùn)體系、工藝研習(xí)團(tuán)三大項(xiàng)目為主進(jìn)行運(yùn)作。部門級(jí)改善通過全員生產(chǎn)性維護(hù)、價(jià)值流分析圖廣泛運(yùn)用、設(shè)備工裝夾具的快速切換、單件流方法等科學(xué)精益工具及技術(shù)運(yùn)用等工作推進(jìn)。第三階段是精益管理和精益企業(yè)。精益生產(chǎn)由點(diǎn)到面全面鋪開，導(dǎo)入并形成可持續(xù)發(fā)展的體系。精益制造體系融合了智能制造和工業(yè)4.0的概念，自動(dòng)化、信息化和智能化是精益生產(chǎn)項(xiàng)目實(shí)施推進(jìn)的重點(diǎn)。菲尼克斯推進(jìn)精益的過程，其實(shí)就是梳理整個(gè)工作流程，使其精益的過程，這就是流程的精益化。

適應(yīng)自動(dòng)化：根據(jù)智能制造的基本思想并結(jié)合生產(chǎn)制造工業(yè)的實(shí)際情況，菲尼克斯電氣提出了多層次自動(dòng)化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，這種新型的生產(chǎn)制造模式能適應(yīng)產(chǎn)品生命周期新的變化：能夠快速找到應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代、產(chǎn)品種類多而批量少、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)和成本壓力，以及投資回報(bào)時(shí)間縮短、資源優(yōu)化和提高能源使用效率的解決方法。

系統(tǒng)數(shù)字化：建立人工、半自動(dòng)和全自動(dòng)三位一體的生產(chǎn)制造模式。據(jù)江世民介紹，過去的年代，整個(gè)產(chǎn)品生命周期比較長(zhǎng)，一般可以達(dá)到8～19年，所以一般研發(fā)期、試用期的資本投入可以忽略不計(jì)。進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)社會(huì)、人文倫理都產(chǎn)生極大影響，其表現(xiàn)之一就是商品更新?lián)Q代加速，產(chǎn)品生命周期縮短?，F(xiàn)在反映這種趨勢(shì)的是民用消費(fèi)品，如手機(jī)?？梢灶A(yù)判，這種影響必然也將傳導(dǎo)至工業(yè)產(chǎn)品，使其生命周期不斷縮短。

目前，企業(yè)一個(gè)重要任務(wù)就是：根據(jù)市場(chǎng)不同需求，定義并制定新的生產(chǎn)制造的設(shè)計(jì)規(guī)范，即按照市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品需求的不同時(shí)間段要求采用不同的生產(chǎn)制造方式，從而實(shí)現(xiàn)靈活、多樣的生產(chǎn)制造模式。因此，智能制造是一種全新的生產(chǎn)模式，是智能生產(chǎn)技術(shù)和智能管理的統(tǒng)一結(jié)合，是一種高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)模式。工業(yè)4.0的生產(chǎn)制造模式強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)和企業(yè)資源管理系統(tǒng)的集成。

信息云端化：如今的現(xiàn)代化工廠，其內(nèi)部擁有眾多獨(dú)立的信息系統(tǒng)和大量的智能裝備。這些裝備在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)不斷產(chǎn)生大量裝備數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)。如何高效處理和分析這些數(shù)據(jù)，讓所有需要的數(shù)據(jù)都能及時(shí)發(fā)往正好需要這些數(shù)據(jù)的功能單元，這就需要分布式云計(jì)算來實(shí)現(xiàn)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物理信息融合系統(tǒng)。

當(dāng)前，智能制造改變了生產(chǎn)制造的架構(gòu)及管理模式。在智能制造的總體架構(gòu)中，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心肯定是企業(yè)信息化建設(shè)的主流模式。云數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展不僅解決單個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的問題，而且解決了跨地域建設(shè)云計(jì)算中心的需求問題?？鐓^(qū)域、各層級(jí)的數(shù)據(jù)中心應(yīng)運(yùn)而生。由智能制造主導(dǎo)的分布式云數(shù)據(jù)方案將解決企業(yè)整體的數(shù)據(jù)架構(gòu)問題。

智能自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線

總之，分布式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)可以將世界上不同地域、不同規(guī)模的數(shù)據(jù)中心的所有資源通過邏輯集中，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一呈現(xiàn)、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)，從而為跨國企業(yè)的全球不同地域子公司或眾多外包企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、市場(chǎng)和銷售等所有環(huán)節(jié)在內(nèi)的高度復(fù)雜的全生命周期的全自動(dòng)化控制和管理，最終達(dá)到智慧制造的云制造理念。依據(jù)這種理念，菲尼克斯電氣研發(fā)了PROFI COULD技術(shù)，有機(jī)地將生產(chǎn)管理信息、生產(chǎn)控制信息、企業(yè)管理信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)的通訊協(xié)議，同時(shí)在協(xié)議上加上保密密碼及保密鎖等技術(shù)，使得分布式云數(shù)據(jù)中心能在一個(gè)安全可靠的運(yùn)營(yíng)服務(wù)平臺(tái)傳輸和運(yùn)行，也可以使所有工業(yè)4.0的組件和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。

智能制造體系下的智能物流體系

根據(jù)菲尼克斯的技術(shù)架構(gòu)，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(dòng)化、數(shù)字化、模型化、決策科學(xué)化、可視化和集成化的。目前菲尼克斯公司的信息化平臺(tái)包括SAP、業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)BMP、倉庫管理系統(tǒng)WMS、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)PLM、協(xié)同云平臺(tái)iPortal、商務(wù)智能BI等，覆蓋了市場(chǎng)、銷售、生產(chǎn)、財(cái)務(wù)、物流、研發(fā)、行政等部分。通過生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、企業(yè)資源管理系統(tǒng)ERP、產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)PLM等的有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)了管理、生產(chǎn)、和控制信息在機(jī)器間交流，打通了設(shè)備層與系統(tǒng)層之間的信息通道，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)流程管理的數(shù)字化。

在菲尼克斯設(shè)計(jì)的智慧物流體系中，包括智慧化的內(nèi)部生產(chǎn)物流管理系統(tǒng)和成品物流管理系統(tǒng)中。

生產(chǎn)物流包括收貨、貨物清點(diǎn)、貨物上架、發(fā)貨等幾個(gè)環(huán)節(jié)。由于菲尼克斯實(shí)施了完善的信息化系統(tǒng)，使得整個(gè)生產(chǎn)物流操作能夠得到信息系統(tǒng)的全程支持并且和供應(yīng)商無縫對(duì)接。

收貨環(huán)節(jié)，供應(yīng)商接收采購方從ERP中下達(dá)的采購訂單，同步采購訂單信息從ERP系統(tǒng)中直接自動(dòng)推送進(jìn)入倉庫管理系統(tǒng)WMS中，WMS定時(shí)自動(dòng)推送至供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)中。當(dāng)供應(yīng)商安排發(fā)貨后，發(fā)貨明細(xì)信息自動(dòng)傳輸?shù)絎MS中，WMS自動(dòng)生成一個(gè)貨包裝，庫房從WMS中直接獲取供應(yīng)商即將到貨的日期及明細(xì)。貨物清點(diǎn)環(huán)節(jié)，根據(jù)預(yù)先在WMS中設(shè)置的檢驗(yàn)規(guī)則，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別貨物是否需要檢查，貨物的清點(diǎn)通過稱重完成。

貨物上架環(huán)節(jié)，通過使用手持終端，系統(tǒng)自動(dòng)推薦合適庫位。。發(fā)貨環(huán)節(jié)，系統(tǒng)自動(dòng)生產(chǎn)發(fā)貨單，發(fā)貨單根據(jù)預(yù)先設(shè)置的波次模板，自動(dòng)形成波次分組，庫房人員使用手持終端通過掃描庫位號(hào)、箱號(hào)，確認(rèn)揀選數(shù)量來完成揀貨。

在菲尼克斯的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以生產(chǎn)發(fā)料看板對(duì)發(fā)貨物料進(jìn)行管理：在正確的時(shí)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(diǎn)。庫房通過定時(shí)巡線掃碼的方式，系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建發(fā)貨任務(wù)，自動(dòng)遵循先進(jìn)先出的原則進(jìn)行庫存分配。庫房人員使用手持終端，隨意掃描一個(gè)庫位號(hào)，WMS自動(dòng)推送一個(gè)距離該位置最近的看板揀貨任務(wù)，按照先進(jìn)先出的原則進(jìn)行揀貨配送，生產(chǎn)接到計(jì)劃生產(chǎn)訂單后，立刻安排生產(chǎn)，無需等待庫房備料。

菲尼克斯在成品物流管理體系建設(shè)方面，成品倉庫物流系統(tǒng)主要功能部件采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并應(yīng)用條碼、變頻調(diào)速、高速數(shù)據(jù)采集、人機(jī)界面、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)及PLC等先進(jìn)控制技術(shù)，在WMS的管理調(diào)度下，完成物品的包裝輸出及出庫業(yè)務(wù)。通過核心ERP系統(tǒng)下達(dá)業(yè)務(wù)指令，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信息流的自動(dòng)傳遞，減少倉庫對(duì)人員的需求和依賴。新的智能物流體系注重軟硬件設(shè)備的集成化，運(yùn)用現(xiàn)代化的物流技術(shù)和解決方案，實(shí)現(xiàn)了手持終端、倉庫管理系統(tǒng)、傳輸線控制系統(tǒng)、運(yùn)輸管理系統(tǒng)和傳輸線系統(tǒng)信息和操作的高度集成，只需要對(duì)人員進(jìn)行簡(jiǎn)答的硬件操作培訓(xùn)后即可上崗操作。全新的物流體系更加強(qiáng)調(diào)對(duì)數(shù)據(jù)的智能分析能力。運(yùn)用倉庫管理系統(tǒng)、商業(yè)智能等工具分析數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)收發(fā)貨業(yè)務(wù)、庫存業(yè)務(wù)的自動(dòng)分析和建議，為調(diào)整物料策略、管理建議提供決策依據(jù)。

德國是世界聞名的制造業(yè)強(qiáng)國，菲尼克斯是典型的德國式優(yōu)秀企業(yè)。該公司作為德國工業(yè)4.0的主要發(fā)起者之一，從企業(yè)視角提煉總結(jié)出智能制造發(fā)展觀，將工業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)融入到智能制造當(dāng)中，并利用精益技術(shù)分析實(shí)現(xiàn)柔性多品種數(shù)字化生產(chǎn)制造鏈，正在推進(jìn)一場(chǎng)獨(dú)特的精益與智能制造結(jié)合的發(fā)展道路，這給中國企業(yè)向智能制造發(fā)展帶來示范和啟示。