高成本成為自動化與信息化集成的瓶頸

　　核心提示： 系統(tǒng)集成在自動化行業(yè)已經(jīng)成為一個明顯的發(fā)展趨勢。從相關(guān)自動化展會我們可以看到，許多自動化供應(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化產(chǎn)品。

　　由于自動化技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展的歷史局限性，以往制造生產(chǎn)過程只是采用單元自動化技術(shù)，使得生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備運行技術(shù)、生產(chǎn)管理技術(shù)沒有很好地集成，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)要求這三項技術(shù)統(tǒng)一、集成，才能取得最好的效益。

　　長期研究信息化與自動化集成的柴天佑院士曾表示：“綜合自動化的概念，實際上就是通過自動化技術(shù)將生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備運行技術(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。所以說走新型工業(yè)化國家必然要實現(xiàn)工業(yè)過程綜合自動化。”

　　目前，涵蓋從底層的制造自動化到頂層的管理自動化的體系結(jié)構(gòu)，經(jīng)過十幾年的探索和實驗，從理論和實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，以及所能帶來的產(chǎn)出。正像國家863計劃先進(jìn)制造領(lǐng)域?qū)＜医M組長王田苗所言：“如果是科研院所，什么設(shè)備都能讓它集成起來，但對于企業(yè)來說，則不得不考慮成本效益了。”

　　集成趨勢明朗

　　北京第一機床廠總工程師劉宇凌表示，如果底層自動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)備運行狀況的匯報、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)量對系統(tǒng)的準(zhǔn)確性會有很大的影響，同時也會造成許多的執(zhí)行動作不規(guī)范。因此，正像柴天佑院士認(rèn)為的那樣：“從工業(yè)發(fā)展趨勢看，自動化和企業(yè)信息化必然會融為一體。”

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

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

　　今天，自動化技術(shù)的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了變化，面向的對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，從這個角度來講，自動化和信息化必然要融合。

　　在我國，雖然目前已經(jīng)采用了較新的自動化技術(shù)，我國工業(yè)的自動化水平與發(fā)達(dá)國家相比并無明顯劣勢。但由于綜合自動化水平較低，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、綜合競爭力弱。因此，我國制造業(yè)企業(yè)在自動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)自動化儀表研究所教授級高級工程師彭瑜在接受有關(guān)媒體采訪時就曾指出，涵蓋從底層的制造自動化到頂層的管理自動化的體系結(jié)構(gòu)，經(jīng)過十幾年的探索和實驗，從理論和實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)用時期。自動化、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，自動化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)為打破長期以來將工業(yè)控制領(lǐng)域劃分為電氣控制(包括傳動控制、邏輯和順序控制)、過程控制、運動控制等專業(yè)的束縛，為建立統(tǒng)一的工程設(shè)計平臺和統(tǒng)一的生產(chǎn)運營平臺準(zhǔn)備好技術(shù)和認(rèn)識條件。

　　其二，在經(jīng)濟(jì)全球化大趨勢的推動下，在國際產(chǎn)業(yè)界長期的共同追求和努力下，從工控編程語言、現(xiàn)場總線、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 動化國際標(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，為自動化集成體系架構(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，它甚至是自動化與信息化集成的關(guān)鍵核心技術(shù)。MES在企業(yè)計劃管理和車間生產(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，相對于ERP等離線管理系統(tǒng)而言，MES要求生產(chǎn)和制造過程的數(shù)據(jù)、信息等是實時在線的，MES面向企業(yè)的生產(chǎn)過程和制造過程的管理比較困難。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。