高成本成為自動(dòng)化與信息化集成的瓶頸

　　核心提示： 系統(tǒng)集成在自動(dòng)化行業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)明顯的發(fā)展趨勢(shì)。從相關(guān)自動(dòng)化展會(huì)我們可以看到，許多自動(dòng)化供應(yīng)商在進(jìn)行嘗試和研發(fā)集成化的解決方案，目前已經(jīng)有部分領(lǐng)先企業(yè)能夠提供集成ERP等信息化管理軟件的自動(dòng)化產(chǎn)品。

　　由于自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展的歷史局限性，以往制造生產(chǎn)過(guò)程只是采用單元自動(dòng)化技術(shù)，使得生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備運(yùn)行技術(shù)、生產(chǎn)管理技術(shù)沒(méi)有很好地集成，始終處于分離狀態(tài)，專業(yè)分離、學(xué)科分離。但是，產(chǎn)品生產(chǎn)要求這三項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)一、集成，才能取得最好的效益。

　　長(zhǎng)期研究信息化與自動(dòng)化集成的柴天佑院士曾表示：“綜合自動(dòng)化的概念，實(shí)際上就是通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)將生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備運(yùn)行技術(shù)和生產(chǎn)管理技術(shù)相集成，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量、效率，降低能耗、減少環(huán)境污染和資源消耗，提高企業(yè)整體效益。所以說(shuō)走新型工業(yè)化國(guó)家必然要實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程綜合自動(dòng)化。”

　　目前，涵蓋從底層的制造自動(dòng)化到頂層的管理自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)十幾年的探索和實(shí)驗(yàn)，從理論和實(shí)踐上證明了扁平化的三層模型已經(jīng)具備了一定規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)條件。但是，從企業(yè)角度來(lái)看，僅僅只有技術(shù)保障還并不充分，企業(yè)更關(guān)心這樣的集成工作所需要的投入，以及所能帶來(lái)的產(chǎn)出。正像國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)制造領(lǐng)域?qū)＜医M組長(zhǎng)王田苗所言：“如果是科研院所，什么設(shè)備都能讓它集成起來(lái)，但對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，則不得不考慮成本效益了。”

　　集成趨勢(shì)明朗

　　北京第一機(jī)床廠總工程師劉宇凌表示，如果底層自動(dòng)化與上層信息化不能很好集成，兩者之間的信息傳遞就需要由人工完成。例如加工設(shè)備運(yùn)行狀況的匯報(bào)、零件加工所用程序刀具數(shù)據(jù)的輸入、工序進(jìn)程單的執(zhí)行、物料的輸送等。但是，人是系統(tǒng)中變化最大的因素，其行為與執(zhí)行的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性會(huì)有很大的影響，同時(shí)也會(huì)造成許多的執(zhí)行動(dòng)作不規(guī)范。因此，正像柴天佑院士認(rèn)為的那樣：“從工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，自動(dòng)化和企業(yè)信息化必然會(huì)融為一體。”

　　寧夏小巨人機(jī)床有限公司總工程師黃建文：“自動(dòng)化必須與信息化結(jié)合才能夠發(fā)揮最大功效，否則單純的自動(dòng)化是沒(méi)有意義的。在自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，與信息化是相輔相成的，必須同步、互動(dòng)。”

　　從發(fā)展歷程來(lái)看，過(guò)去的自動(dòng)化所針對(duì)的研究對(duì)象是生產(chǎn)線上裝備的檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等，從本質(zhì)上講這些也是信息化的內(nèi)容，而對(duì)象是裝備。而目前企業(yè)信息化是以計(jì)算機(jī)、通訊等信息技術(shù)為手段，企業(yè)管理與生產(chǎn)管理為對(duì)象，著眼點(diǎn)在管理的信息化上，如用于企業(yè)管理的ERP，用于生產(chǎn)過(guò)程管理的MES。

　　今天，自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了變化，面向的對(duì)象不完全停留在裝備上，已經(jīng)延伸到生產(chǎn)管理和企業(yè)管理中，從這個(gè)角度來(lái)講，自動(dòng)化和信息化必然要融合。

　　在我國(guó)，雖然目前已經(jīng)采用了較新的自動(dòng)化技術(shù)，我國(guó)工業(yè)的自動(dòng)化水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比并無(wú)明顯劣勢(shì)。但由于綜合自動(dòng)化水平較低，綜合生產(chǎn)指標(biāo)控制方式以人工為主，導(dǎo)致勞動(dòng)生產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本高、資源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、綜合競(jìng)爭(zhēng)力弱。因此，我國(guó)制造業(yè)企業(yè)在自動(dòng)化與信息化集成方面還有許多路要走。

　　技術(shù)障礙不大

　　上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所教授級(jí)高級(jí)工程師彭瑜在接受有關(guān)媒體采訪時(shí)就曾指出，涵蓋從底層的制造自動(dòng)化到頂層的管理自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)十幾年的探索和實(shí)驗(yàn)，從理論和實(shí)踐上證明了扁平化的三層模型進(jìn)入了大規(guī)模、全方位的應(yīng)用時(shí)期。自動(dòng)化、信息化技術(shù)的發(fā)展為整體解決方案的提供，做好了幾乎所有的技術(shù)準(zhǔn)備：

　　其一，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)為打破長(zhǎng)期以來(lái)將工業(yè)控制領(lǐng)域劃分為電氣控制(包括傳動(dòng)控制、邏輯和順序控制)、過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制等專業(yè)的束縛，為建立統(tǒng)一的工程設(shè)計(jì)平臺(tái)和統(tǒng)一的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)準(zhǔn)備好技術(shù)和認(rèn)識(shí)條件。

　　其二，在經(jīng)濟(jì)全球化大趨勢(shì)的推動(dòng)下，在國(guó)際產(chǎn)業(yè)界長(zhǎng)期的共同追求和努力下，從工控編程語(yǔ)言、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)，一直到控制和企業(yè)信息管理集成等各種自 動(dòng)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣應(yīng)用，均取得了豐碩的成果，形成為普遍的共識(shí)，為自動(dòng)化集成體系架構(gòu)的發(fā)展和日趨成熟奠定了標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。

　　在具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，在ERP、MES、PCS三層結(jié)構(gòu)中，MES起到了關(guān)鍵性的橋梁作用，它甚至是自動(dòng)化與信息化集成的關(guān)鍵核心技術(shù)。MES在企業(yè)計(jì)劃管理和車間生產(chǎn)控制之間架起了一座信息溝通和管理的橋梁，使企業(yè)將更容易建立一個(gè)快速反映、有彈性、精細(xì)化、統(tǒng)一的信息化制造環(huán)境，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境，降低材料和人力等資源的消耗。

　　但是，相對(duì)于ERP等離線管理系統(tǒng)而言，MES要求生產(chǎn)和制造過(guò)程的數(shù)據(jù)、信息等是實(shí)時(shí)在線的，MES面向企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程和制造過(guò)程的管理比較困難。所以，早期MES的發(fā)展滯后在一定程度上制約了集成的步伐。

　　不過(guò)，自“十五”以來(lái)，MES技術(shù)得到了快速發(fā)展，眼下已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前，MES已經(jīng)在鋼鐵、石化行業(yè)等流程行業(yè)，甚至一些離散行業(yè)都得到較為廣泛的應(yīng)用，MES應(yīng)用效益得到用戶認(rèn)可，并且推進(jìn)了企業(yè)信息化應(yīng)用的深度，不僅僅停留在ERP系統(tǒng)實(shí)施上，MES成為企業(yè)信息化的主體。