信息化到底能為工業(yè)化做些什么
| 黨的十六大報(bào)告提出“走新型工業(yè)化道路，要堅(jiān)持以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”，為我們今后經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展指明了方向，同時(shí)，也為我們從事信息產(chǎn)業(yè)的企業(yè)創(chuàng)造了一個(gè)巨大的市場(chǎng)空間。但是，我們必須明白信息化與工業(yè)化的主次關(guān)系，發(fā)展工業(yè)化是目的，信息化是手段。 我們已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)泡沫時(shí)代。但是，我們今天仍然被太多的信息相關(guān)的概念所包圍和困惑。好像如果我們不知道“ERP”（EnterpriseResourcePlanning，企業(yè)資源計(jì)劃）、“CRM”（CustomerRelationManagement，客戶關(guān)系管理）、“SCM”（SupplyChainManagement，供應(yīng)鏈管理）、“MES”（ManufacturingExecutiveSystem制造執(zhí)行系統(tǒng)），eBusiness等等，就不能做企業(yè)，或者說(shuō)不能領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)當(dāng)代的企業(yè)。如果企業(yè)還沒(méi)有應(yīng)用這些“新技術(shù)”，就不可能活到明天。實(shí)話說(shuō)，這些日新月異的觀念不僅讓工業(yè)客戶無(wú)所適從，而且推廣這些概念的公司有多少真正理會(huì)這些概念的涵義也值得懷疑。更確切地說(shuō)，當(dāng)這些公司的推銷(xiāo)人員在向客戶兜售這些新概念產(chǎn)品或系統(tǒng)時(shí)，他真的認(rèn)為這些新系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩魟?chuàng)造價(jià)值嗎？我們中國(guó)還處于由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)向工業(yè)化經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的時(shí)代，工業(yè)化還遠(yuǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，作為一位信息技術(shù)工作者，我們是否要問(wèn)一下我們的信息技術(shù)到底能夠?yàn)楣I(yè)化作些什么？我們到底能否真正為工業(yè)用戶創(chuàng)造額外價(jià)值，還是在為用戶裝備這些承載新技術(shù)的新產(chǎn)品時(shí)我們更多的考慮了自己的利益，而提升客戶能力只是一個(gè)招牌？因?yàn)槭聦?shí)上，很多應(yīng)用信息化的企業(yè)并沒(méi)有真的提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，相當(dāng)多情況下，用戶在廠家的鼓動(dòng)下，不顧自己企業(yè)的管理水平和人員素質(zhì)也不清楚自己的具體需求，只是為了一些新概念定購(gòu)一些高價(jià)、高性能而不能應(yīng)用的“先進(jìn)”系統(tǒng)，真可謂削足適履，結(jié)果事與愿違，非但沒(méi)有得到應(yīng)用的效果，反而影響了原來(lái)正常的運(yùn)營(yíng)和操作。他們應(yīng)用信息技術(shù)的信心因此受到很大的打擊。以上問(wèn)題困擾了筆者很長(zhǎng)時(shí)間，至今沒(méi)有得到明確答案。筆者只想在此匯報(bào)一些工作和學(xué)習(xí)體會(huì)，希望能夠起到拋磚引玉的作用，引發(fā)業(yè)界人士做一些實(shí)際思考。同時(shí)，筆者以分布式控制系統(tǒng)（DCS）為例介紹信息化為提升工業(yè)化所能做的實(shí)際工作。最后筆者通過(guò)在北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司的實(shí)踐談?wù)動(dòng)眯畔⒒龠M(jìn)工業(yè)化的一些具體工作體會(huì)。 1信息化能為工業(yè)化做些什么 1.1信息化不能代替經(jīng)營(yíng)決策而只能幫助決策 企業(yè)的經(jīng)營(yíng)決策永遠(yuǎn)是企業(yè)經(jīng)營(yíng)者的職責(zé)。信息化可能會(huì)幫助企業(yè)經(jīng)營(yíng)者決策提供信息，但是，決策的任務(wù)必須由經(jīng)營(yíng)決策者承擔(dān)。企業(yè)的經(jīng)營(yíng)決策者通過(guò)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境分析，自己的資源優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)以及競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的系統(tǒng)分析之后制定經(jīng)營(yíng)決策。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身不能制定決策。企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策過(guò)程本身是一個(gè)取舍過(guò)程，因?yàn)槲覀兛偸敲鎸?duì)很多的機(jī)遇，而我們的資源總是有限的，決策的過(guò)程同時(shí)也是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)判斷過(guò)程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為我們提供的信息越多，如果信息沒(méi)有經(jīng)過(guò)梳理，反而使得決策過(guò)程變得復(fù)雜。我們很多民營(yíng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)者本身沒(méi)有很高的學(xué)歷，也不太懂信息系統(tǒng)，但是他們經(jīng)營(yíng)決策很果斷，有些取得了很大成就。而一些大型企業(yè)擁有很現(xiàn)代化的信息支持系統(tǒng)，也沒(méi)有產(chǎn)生相應(yīng)的效益。當(dāng)然，對(duì)大多數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，簡(jiǎn)單實(shí)用的信息管理系統(tǒng)的確可以輔助決策者防范風(fēng)險(xiǎn)，理性決策。 1.2信息化不能代替執(zhí)行卻可促進(jìn)并監(jiān)督執(zhí)行 盡管通過(guò)實(shí)施先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以替代生產(chǎn)過(guò)程的許多人工操作，而且控制的精度和效率可以顯著提高，然而在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中人的執(zhí)行能力仍然起決定作用。因?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)和過(guò)程控制一旦投入運(yùn)行，該系統(tǒng)只能完成規(guī)定的功能，而市場(chǎng)的變化和生產(chǎn)過(guò)程的許多變化是非固定的。所以，信息系統(tǒng)本身不能代替生產(chǎn)過(guò)程中各級(jí)操作人員處理各種意外并自動(dòng)取得執(zhí)行結(jié)果。但是，一個(gè)好的信息系統(tǒng)（包括自動(dòng)化系統(tǒng)）通過(guò)信息流的暢通，信息的及時(shí)反饋，報(bào)警的處理和分析，操作指導(dǎo)等可以促進(jìn)提高人的執(zhí)行能力。此外，由于信息的通暢和操作歷史記錄的準(zhǔn)確性，信息系統(tǒng)可以監(jiān)督各級(jí)執(zhí)行人員是否完成職責(zé)。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，公司可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上銷(xiāo)售。采用自動(dòng)化辦公系統(tǒng)，各級(jí)執(zhí)行人員可以提高信息傳遞的效率，特別是對(duì)于異地辦公的企業(yè)，一套實(shí)用的信息系統(tǒng)可以大大提高信息傳遞效率和執(zhí)行效率。 1.3信息化可以提高控制品質(zhì)，提高生產(chǎn)效率 信息系統(tǒng)，特別是自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施可以真實(shí)地提高過(guò)程的控制品質(zhì)和裝置的生產(chǎn)效率。例如，人工的控制周期只能做到數(shù)秒鐘，操作的精度基本在1％~5％量級(jí)，同時(shí)操作的實(shí)際情況還要受到操作者熟練程度、精神狀態(tài)等因素的干擾。而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以做到毫秒級(jí)控制周期（這對(duì)大型快速設(shè)備如火電廠的汽輪機(jī)控制等極為重要），控制參數(shù)的精度可以做到0.1%~0.5%，對(duì)于特殊的回路，精度還可以更高，因此，可以大大提高產(chǎn)品的品質(zhì)。對(duì)于一些大型復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程，操作工只能完成簡(jiǎn)單的單回路控制操作，而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)則可以根據(jù)不同的生產(chǎn)狀況（原料的變化、環(huán)境的變化、目標(biāo)產(chǎn)品的變化）進(jìn)行優(yōu)化或準(zhǔn)優(yōu)化控制，顯著提高生產(chǎn)的效率。此外，當(dāng)代的企業(yè)信息與自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)到裝置、從單個(gè)裝置到車(chē)間，從車(chē)間到全廠，從全廠到整個(gè)公司的信息采集、整理，從而實(shí)現(xiàn)全廠的綜合監(jiān)控，提高整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率。通過(guò)合適的統(tǒng)計(jì)分析和處理，信息系統(tǒng)可以幫助發(fā)現(xiàn)企業(yè)的效率漏洞，找出成本的分布，從而為經(jīng)營(yíng)者解決問(wèn)題提供客觀依據(jù)。系統(tǒng)的設(shè)備管理功能可以幫助實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)維修，從而減少停車(chē)大修的次數(shù)和時(shí)間，提高生產(chǎn)率。先進(jìn)的批處理功能可以幫助操作人員在更換產(chǎn)品或改變裝置產(chǎn)量的時(shí)候自動(dòng)切換到合理的控制參數(shù)，提高效率。 1.4信息化可能增加風(fēng)險(xiǎn) 信息化在促進(jìn)和提升工業(yè)化的同時(shí)，也增加了風(fēng)險(xiǎn)因素。 (1)信息的集中和經(jīng)營(yíng)決策對(duì)信息系統(tǒng)的依賴(lài)，使得經(jīng)營(yíng)危險(xiǎn)相對(duì)集中。如果信息系統(tǒng)遭到破壞，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)可能會(huì)陷入癱瘓。 (2)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)越來(lái)越多、越來(lái)越復(fù)雜的控制功能，使得操作工變成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助，如果系統(tǒng)出現(xiàn)重大問(wèn)題，可能導(dǎo)致事故。 (3)大型的開(kāi)放信息系統(tǒng)為工作帶來(lái)了方便，也提高了效率，但是企業(yè)的機(jī)密保護(hù)變得困難。 (4)越來(lái)越復(fù)雜的信息系統(tǒng)可能會(huì)遭到黑客或病毒的襲擊，使系統(tǒng)癱瘓。 1.5信息化如何為提升工業(yè)化服務(wù) 中國(guó)革命和建設(shè)的實(shí)踐反復(fù)證明了馬克思主義基本原理只有同中國(guó)實(shí)際相結(jié)合才能成功。同樣，信息化只有同工業(yè)化的實(shí)際水平相適應(yīng)才能取得效益。 (1)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人是企業(yè)興衰的決定因素之一，信息化的水平必須適應(yīng)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人的水平，否則，信息化注定失敗。 (2)企業(yè)的各級(jí)執(zhí)行人員（管理干部、技術(shù)專(zhuān)家、現(xiàn)場(chǎng)操作人員等）是企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策的執(zhí)行者，也是信息系統(tǒng)（包括控制系統(tǒng)）的實(shí)際操作者，信息系統(tǒng)必須適應(yīng)他們的水平，除非企業(yè)可以換掉不適應(yīng)的人員。一定不要本末倒置，要所有的執(zhí)行人員來(lái)適應(yīng)信息系統(tǒng)。 (3)各信息產(chǎn)品廠家在推銷(xiāo)與實(shí)施信息系統(tǒng)時(shí)，在給用戶的決策者和各級(jí)相關(guān)執(zhí)行人員充分培訓(xùn)之后，一定要明確該用戶的實(shí)際需求水平，然后根據(jù)實(shí)際的需求定制合適的信息系統(tǒng)。中國(guó)的工業(yè)企業(yè)水平可以從最小的作坊式制造到跨國(guó)大型現(xiàn)代化企業(yè)集團(tuán)，可以從十六、十七世紀(jì)工業(yè)水平跨越到二十一世紀(jì)水平，所以最好的信息系統(tǒng)方案也不能滿足所有中國(guó)用戶的需求。只有滿足適當(dāng)客戶的適當(dāng)方案，才是有效率的方案。 (4)企業(yè)信息化要有成本意識(shí)。中國(guó)的國(guó)情決定我們******的資源（與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的比較優(yōu)勢(shì)）是擁有取之不盡、用之不竭的廉價(jià)勞動(dòng)生產(chǎn)力。所以，應(yīng)用信息化和自動(dòng)化時(shí)一定要核算計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)代替人所創(chuàng)造的價(jià)值。在相當(dāng)多的情況下，人工成本會(huì)大大低于信息化的成本。在這種情況下，企業(yè)最好利用人工，而信息系統(tǒng)作為管理支持系統(tǒng)和執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)。 (5)中國(guó)在法制體系完善和銀行現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)之前，實(shí)施先進(jìn)的eBusiness可能性很小。最有效的信息化是工廠過(guò)程自動(dòng)化，財(cái)務(wù)管理，實(shí)用的辦公管理等系統(tǒng)。讓我們忘掉那些時(shí)髦的信息技術(shù)概念，走中國(guó)信息化與工業(yè)化相結(jié)合的道路。讓用戶在信息化方面花費(fèi)的每一筆投資都能創(chuàng)造價(jià)值，才能使由信息廠家推動(dòng)信息化的局面變成工業(yè)企業(yè)追逐信息化的局面。 2世界DCS發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 在工業(yè)企業(yè)中，應(yīng)用效益最直接明顯的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是工業(yè)控制系統(tǒng)，特別是DCS（分布式控制系統(tǒng)）。盡管若干年以前，就有人判定DCS即將被FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）所取代，然而，直至今日，DCS仍然具有相當(dāng)?shù)纳?。ARC咨詢機(jī)構(gòu)2003年發(fā)布了他們對(duì)世界DCS市場(chǎng)的預(yù)測(cè)報(bào)告。該報(bào)告預(yù)測(cè)世界DCS市場(chǎng)從2002年至2007年將保持2.5％的增長(zhǎng)速度，從2003年的91億美元增長(zhǎng)到103億美元。DCS的發(fā)展速度之所以不高主要原因是美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度減慢所造成的。而中國(guó)近幾年的DCS的增長(zhǎng)速度應(yīng)該在10％以上。當(dāng)今的DCS與十年前的DCS相比，發(fā)生了根本性的變化。 1.1DCS已經(jīng)進(jìn)入第四代 受信息技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、各種組態(tài)軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等）發(fā)展的影響，以及用戶對(duì)先進(jìn)的控制功能與管理功能需求的增加，各DCS廠商（以Honeywell、Emerson、Foxboro、橫河、ABB為代表）紛紛提升其DCS系統(tǒng)的技術(shù)水平，并不斷豐富其內(nèi)容?？梢哉f(shuō)以Honeywell公司最新推出的ExperionPKS（過(guò)程知識(shí)系統(tǒng)），Emerson公司的PlantWeb（EmersonProcessManagement），F(xiàn)oxboro公司的A2，橫河公司的R3（PRM－工廠資源管理系統(tǒng)），ABB公司的IndustrialIT系統(tǒng)為標(biāo)志的新一代DCS已經(jīng)形成。如果我們把當(dāng)年Foxboro公司的I/ASeries看作第三代DCS系統(tǒng)的里程碑，以上幾家的最新DCS可以劃為第四代。第四代DCS的最主要標(biāo)志是兩個(gè)“I”開(kāi)頭的單詞：Information（信息）和Integration（集成）。 1.2第四代DCS的體系結(jié)構(gòu) 第四代DCS的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要分為四層結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場(chǎng)儀表層、控制裝置單元層、工廠（車(chē)間）層和企業(yè)管理層。一般DCS廠商主要提供下面的三層功能，而企業(yè)管理層則通過(guò)提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)接口連接第三方的管理軟件平臺(tái)（ERP、CRM、SCM等）。所以說(shuō)當(dāng)今DCS主要提供工廠（車(chē)間）級(jí)的所有控制和管理功能，并集成全企業(yè)的信息管理功能。圖1第四代DCS體系結(jié)構(gòu)圖 2.3第四代DCS的技術(shù)特點(diǎn) (1)DCS充分體現(xiàn)信息化和集成化（Information&Integration） 信息和集成（InformationandIntegration）這兩個(gè)“I”開(kāi)頭的單詞基本描述了當(dāng)今DCS系統(tǒng)正在發(fā)生的變化。我們已經(jīng)可以采集整個(gè)工廠車(chē)間和過(guò)程的信息數(shù)據(jù)，但是用戶希望這些大量的數(shù)據(jù)能夠以合適的方式體現(xiàn)，并幫助決策過(guò)程，讓用戶以他明白的方式，在他方便的地方得到他真正需要的數(shù)據(jù)。 信息化體現(xiàn)在各DCS系統(tǒng)已經(jīng)不是一個(gè)以控制功能為主的控制系統(tǒng)，而是一個(gè)充分發(fā)揮信息管理功能的綜合平臺(tái)系統(tǒng)。DCS提供了從現(xiàn)場(chǎng)到設(shè)備，從設(shè)備到車(chē)間，從車(chē)間到工廠，從工廠到企業(yè)集團(tuán)整個(gè)信息通道。這些信息充分體現(xiàn)了全面性、準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和系統(tǒng)性。基本上大部分DCS提供了過(guò)去常規(guī)DCS功能、SCADA功能以及MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）的大部分功能。與ERP不同，MES匯集了車(chē)間中用以管理和優(yōu)化從下定單到產(chǎn)成品的生產(chǎn)活動(dòng)全過(guò)程的相關(guān)硬件或軟件組件，它控制和利用實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的制造信息來(lái)指導(dǎo)、傳授、響應(yīng)并報(bào)告車(chē)間發(fā)生的各項(xiàng)活動(dòng),同時(shí)向企業(yè)決策支持過(guò)程提供有關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的任務(wù)評(píng)價(jià)信息。MES的功能包括車(chē)間的資源分配、過(guò)程管理、質(zhì)量控制、維護(hù)管理、數(shù)據(jù)采集、性能分析及物料管理，與DCS相關(guān)的各功能模塊如圖2所示，其作用簡(jiǎn)述如下。 ①資源配置與狀態(tài)（ResourceAllocationandStatus）：管理機(jī)器、工具、勞工技能、材料、設(shè)備和其它實(shí)體，使其在操作前按順序可得，同時(shí)提供資源的具體歷史信息，保證設(shè)備正確安裝并提供實(shí)時(shí)狀態(tài)。上面提到的所有DCS都以不同的軟件名稱(chēng)提供了類(lèi)似的功能如設(shè)備管理、知識(shí)管理、能源管理等。 ②派遣生產(chǎn)單元（DispatchingProductionUnits）：管理以工件、訂單、批量 |
