王常力

一  引言
我国“十五”发展计划明确提出“要切实改变工业增长方式，增强技术创新能力，积极采用高新技术和先进适应技术，加快传统产业技术改造”。各级领导和很多学科的学者更明确地指出应用信息技术来改造和提升传统产业，可以使传统产业实现跨越式发展。这些信息表明，我们自动化行业大发展的时代已经到来。信息技术的高速发展为我们提供了可靠、先进的武器，而我国广大的传统工业为我们提供了一个几乎“无穷大”的市场空间，在这个发展空间里，我们可以培育出许多茁壮成长的自动化企业。
1  目前传统工业产业存在的主要问题
20年的改革开放使我们明白了一个道理：国家的富强在于企业的强大，企业的强大在于能力的提高。由于历史的原因，我国传统的工业企业在规模、装置水平、管理水平、资金能力、技术水平等方面存在天壤之别。我们有几百家超大规模的大型现代化企业，有数十万家中小企业（按国际标准），有上千万家小规模的个体企业或私营企业。由于企业的所有者不同，国家投入不同，行业不同，领导者水平不同，造成我国工业企业的发展极不平衡。我国国有的石化、电力、冶金、建材和轻工等行业的大型企业从“七五”期间就开始了装置改造，特别是经历了“八五”和“九五”期间的大规模投入，这些企业在装置水平上已经采用了国际最先进的控制系统，有些企业也先后投入引进了大型管理信息系统。但这些企业在部分硬件上的“畸形”投入并未带来理想的效果，这些企业的效率与国际同类企业相比，差距还很大，尤其是制造型企业的差距更大。我国大批的具备一定规模的企业中相当大的部分属国有企业，它们有的靠国家扶持，发展有限，岌岌可危；有的由于领导的锐意进取，大胆创新，取得了很好的发展；有的在所有制方面改革，采取合资或真正的股份制改造，也走上了良性发展，也有改革失败的；还有的是由个体或外资发展起来的企业，这批企业发展也很不平衡。上述企业中，真正把自动化和企业信息化的“硬件”和“软件”均衡发展并取得经济实效的只占一小部分。而我国上千万量级的小型企业大部分处于手工和半机械化水平，根本谈不上自动化和信息化。以上是我们从事自动化和企业信息化的企业的潜在市场空间。能否真正变成我们的市场取决于这些企业竞争的加剧，导致对效率的改进需求和我们国内自动化企业对用户提供增值服务的能力。
2  我国信息产业和技术发展的不平衡
由于国家产业政策和世界技术发展特点导致我国的信息技术产业的超高速发展。我们在许多信息技术领域已经接近或达到国际先进水平，例如无线通信、信息家电等。与此同时我们也创造了许多神话。当然，信息产业本身可以形成很大规模，对提高我国GDP的增长起到了相当的作用。但是，我们的信息技术产业的发展和我们的传统工业的发展没有形成互动，而是各自发展。信息技术的“畸形”高速发展最终肯定受落后的制造业的牵制。一方面我们自己不能制造生产信息产品的生产线，必须引进，但不能引进最先进的；另一方面，我们的信息产品不能大规模进入我们的工业制造业市场，导致信息产业本身增长空间有限。我国多数信息产业的企业急功近利或追踪国际时髦的技术发展，而无兴趣认真研究我国传统产业的需求，献身该事业。同时，也有部分传统企业一味追踪国际先进的部分产品或技术而忽略自身的实际综合水平，导致投入/产出效率低。总之，两个领域的不平衡发展导致我国信息产业和传统产业发展两张皮。
应用信息技术提升传统产业不是一个轻松的话题，也绝不是一个简单的技术问题。它需要两个产业的企业互相了解，互相渗透，并充分认识到信息技术是传统产业升级提高企业竞争力的有力武器，而传统产业本身则是信息技术的载体和价值体现。以下笔者将简要讨论一下信息技术究竟可以为传统产业做些什么。
二  企业仿生和企业发展的生态环境
当今的中国企业真难！我们在很多方面与国际相比还很幼稚，但却不得不迎接加入WTO的挑战。这也是我国工业企业尽快达到国际水平的一个战略举措。因为只有充分竞争才能提高企业的能力，防止导致低效率。我们所有的企业必须面对一个现实：我们是全球经济中的一个分子，也是全球经济生态环境或生物链中的一个物种，我们已无法逃避。首先让我们来认识一下企业的生存环境。
1  企业发展的生态环境
当今企业的发展已经形成一个共生的生态环境。企业间彼此相互依存的程度越来越大，企业的价值链越来越明确，分工越来越明细，竞争越来越激烈。
(1)  全球化 我们所有的企业的竞争对手都是国际化的，不管企业的地理位置如何，也不管企业的所属关系如何。中国加入WTO将进一步促进中国企业的全球化。一个不能与世界企业竞争的企业将被无情淘汰。
(2)  企业的传统效率几乎达到极限状态 国际先进企业通过装置的自动化改造、流程的改进、管理效率的提高使得制造的T（制造时间、采购周期、交货周期等）达到敏捷制造（零库存）水平，产品的质量Q达到用户或超过用户的满意程度（一些企业不仅实施国际ISO9000系列质量认证，而且还实施了6西格玛战略，大大提高了产品和服务质量），通过各种措施降低产品的制造成本C，使产品的成本和价格不断降低，导致一个新企业要进入一个已成熟的领域几乎不可能。
(3)  企业的分工细化形成企业供应链与寡头经济和专业企业共生 世界技术的发展和渗透使得在某些技术上一个企业不可能永远领先，个性化的创业企业不断地挑战传统企业。由此导致企业分工越来越细，职业的专业性越来越强。一些企业巨头利用管理优势、综合技术优势、市场优势和资本优势等逐渐控制了一些行业的发展，并不断兼并与之竞争或互补的企业。而绝大多数中小企业则发展成为这些巨型企业的专业设计者或专用产品供应者。所以说当今企业的竞争实际是企业组合的竞争。
(4)  服务成为最有力的竞争武器 纯粹价格的竞争对供应商和最终用户都不是最好的选择。对用户最好的供应商应当帮助用户提高竞争力，企业竞争力提高所带来的价值比采购中节省的费用更大。最有竞争力的厂家须仔细研究用户的需求以及用户的用户需求，并以此为用户设计个性化服务，帮助用户满足其用户需求。
(5)  我国企业效率和质量仍是主要问题 我国的工业企业除少数企业（特别是家电制造企业）可以达到国际制造水平，绝大多数企业在质量和效率方面和当今世界水平相距甚远。
企业要适应以上生存环境，必须迅速提高，而信息技术已经变成企业适应全球竞争环境的最必要和最有效的武器。
2  企业仿生
如何应用信息技术来提升传统产业？我们必须接受一个事实：企业是有生命的，它像人一样要经历出生、成长、生病（出现问题）、成熟和死亡的过程。迄今为止，人是世界上进化最先进的生命。如果一个企业能够像人一样生存，那么它的生存能力与其他生物相比肯定更强。
(1)  人的组成
人体按功能可分为若干组成系统：神经系统、呼吸系统、消化系统、生殖系统、循环系统等。每个系统的功能各异却相互有机配合，共同维持生命。
人体按构造又可分为组织和器官：如五官、四肢等。
人有大脑和智力，大脑不仅可以存储知识，同时可以把知识和需求综合起来进行判断和决策。人有学习能力，通过学习不断提高自己。人的神经网络系统遍布全身各个组织和器官。大脑通过神经网络把指令变成各种细化的命令指挥组织和器官活动，同时各组织和器官通过神经网络系统将感知的结果及时准确传给大脑。如果任何一个部分的神经网络中断，此部分将形成瘫痪或病变。
(2)  企业仿生
企业与人一样，也应是一个有机体。它与人具有惊人的相似处。
企业按功能可分为若干系统：内部管理信息系统、外界信息交换系统（收集情报，宣传促销等）、生产系统（各种生产流程和装置）、新产品研发和投资、企业资金运作等。
企业按组成可分为组织和机构：企业的各级组织、各种车间和装置等。
企业有一个领导和决策中心，它指挥整个企业的各种运行。只有企业的信息系统是健全的，我们的决策中心才可能制定正确的决策，企业的决策才能逐级变成有效的行动。一个人如果某器官不健全，我们说此人为残疾人，应当受到照顾；一个人如果大脑出现气质性问题，我们说此人神经残疾或精神残疾。一个企业如果机构设置不合理或不全则属于残疾，不能健康运行。一个企业如果信息系统不健全，则等同人的肢体或器官瘫痪。如果一个企业没有一个理性的决策领导组织，则等同于人的神经或精神残疾。
一个能力强、有前途的人首先是一个健康的人。一个能力强和可持续发展的企业首先应当是一个健康的企业。我们从神经系统对人体的作用中可以推论出如何用信息技术来提升传统产业。为企业建立一套健全的神经网络系统（包括各级控制系统、采集系统、管理系统等）：遍布企业的各个组织和机构，有效上传与下达，为决策领导提供和储存必备的知识和数据，具有自学习功能和不断改进的机制。同时，我们必须承认信息系统的作用不是万能的，决定企业成败的是整体的综合能力，但信息系统不健全是万万不能的。
3  企业实施信息化的要求
如果我们对比人体的神经系统，企业实施信息化必须满足以下要求：
(1)  全面性 企业的信息必须全面才能使领导者把握企业的整体运行情况。我们不仅需要各主要装置的控制参数，还应知道各生产辅助装置状态、库存信息、市场信息、资金状况、人力资源状况和产品质量信息等。
(2)  实时性 企业的上述信息必须实时地反映各种生产运行状况，领导者才能正确地处理，取得好的效果，否则一个大滞后的系统很难控制，而且容易出现不稳定。
(3)  准确性 企业的各种信息必须准确无误，企业领导者所作的决策才可能正确。
(4)  有效性 人的一生或每天都会接触大量的信息，人的大脑具有很强的过滤功能，我们的信息系统也必须是一个有效的系统，能够逐级处理，淘汰无效信息，在数据中心利用有效的存储技术、各种统计技术和数据挖掘技术为领导者决策提供最有效信息。
三  信息技术可以促进传统产业升级
国内的自动化企业应当说是幸运的，我们面临一个非常大的市场机遇。但同时也是不幸的，改革开放20年并未培育出国际规模的自动化专业公司，国际自动化市场的饱和把国际著名的自动化公司的注意力已经吸引到中国，因此，我们将面对比家电行业更残酷的竞争。因为自动化产业不是资金密集型，其中人才、经验、技术和品牌所起的作用非常大。如何在这种国际竞争中生存和发展，我们首先来认识一下信息技术可以为传统产业升级作些什么。
从企业的最底层到最高层，我们可以作5个层面的工作。
1  改造制造和装置的自动化水平，提高装置效率
最新的信息技术应用于生产装置和过程，可以发挥人体的四肢和感觉器官的作用。在过程和装置级，电子技术和智能技术可以得到以下应用：
(1)  应用电子智能技术改进传统的传感器、变送器、各种电器开关、分析仪器、执行机构。随着微处理器技术的高速发展和现场总线技术的标准化推进，下一代的各种现场仪表和执行机构必将实现智能化和现场总线连接。例如将各种处理功能、自矫正功能与通信功能集成到各种现场总线仪表中已经有许多现成产品；将变频技术、软起动技术和保护技术等变成一个控制模块集成到电动机里面，直接加工成智能控制电机等。通过智能化可以提高仪器仪表和执行机构的处理精度，降低制造的成本（通过微处理器自动矫正技术可以弥补机械加工精度的不足），提高其环境适应能力，提高自诊断能力，降低安装成本等。我国在以往的仪器仪表和各种执行机构方面大大落后国际公司。电子技术和智能处理技术的发展为我们在新一代的仪器仪表和执行机构方面提供可以跨越式发展的机遇。
(2)  应用计算机技术、大型软件、实时软件技术、控制组态技术、信号处理技术以及通信技术而形成的各种规模的控制系统，可以实现各种不同规模和复杂程度的装置与过程控制。例如DCS系统可以应用于各种过程控制和批处理生产过程；PLC适用于各种逻辑控制、顺序控制以及一些过程控制；各种不同的嵌入式控制系统和回路调节器等可以实现一些中小规模的实时控制。采用先进控制技术和系统技术我们可以有效提高被控装置和对象的生产能力。通过提高调节参数的精度和缩短调节周期，提高产品的质量；通过降低能耗和材料消耗提高生产效率；通过提高控制装置的操作规范和设备的自诊断能力降低各种事故和非计划停机损失；通过专家型的操作指导提高操作员的水平等。这一部分是我国应用比较成熟的部分，特别是DCS产品已经取得了一定的成绩。我们不仅具备了相当成熟的应用技术，培养了一批应用人才，而且我们还有几家公司如北京和利时系统工程股份有限公司、浙大中控技术有限公司和上海新华控制工程有限公司等都成功地研制了自己的DCS产品，并在不同的行业取得了可喜的业绩。但是我们在制造业的情况非常不乐观。我们的先进制造生产线几乎全部进口，还不能进口最先进的，而且我们在PLC的产品发展和制造方面还等于零，几乎全部依赖进口。发达国家的实践证明，制造自动化的市场比过程自动化的市场大一倍还多。此外还有一些工厂既包括过程控制，又有大量的断续控制，例如各种制药生产过程、食品加工过程、啤酒酿造加工过程等。制造自动化水平不高，就会制约其他行业的发展。国家应尽快制定相应的鼓励政策发展制造自动化产业。
(3)  应用智能技术对生产过程参数实现间接测量，提高控制的精度，保证品质。
(4)  在装备层，以往的自动化应用一般都集中在关键设备上。其实，一个生产过程好比一个水桶，装水的容量由最短的木条决定，同时如果底漏则不能装水。就是说我们在实施信息化和自动化的时候，要对整个过程的信息进行采集和控制，即保证信息的全面性。在生产实践中我们会发现生产过程中断在很多情况下是由辅助设备或传送设备以及动力供应发生故障造成。而且，我们在主装置上下功夫改进，应用各种先进的控制并改进控制参数很难达到５％以上的效益，而生产过程中在能耗或辅助流程中浪费的效益可能要大得多。但相比较而言，对辅助过程和各种动力能源进行监控又要容易得多。
2  改进生产流程和管理，提高过程效率
在生产流程和制造流程管理方面实施MES（制造执行系统）和AMS（设备管理系统）等可以提高流程的效率，实现优化的排产调度等。利用各种数据分析技术系统检验流程和制造过程的效率，分析过程瓶颈，设计最小的安全库存，过程工艺改进和质量闭环控制等功能，可以大大提高制造和生产效率，但我国在此方面几乎是空白。这一应用需要专业化的服务组织，把最新的信息处理技术、工艺经验数据以及专业知识综合在一起并与实际的过程相结合才能达到预期效果。此应用将为我国的自动化产业提供一个非常大的市场空间。
3  建立企业内部集成信息系统，提高管理水平和整体效率
建立全面、准确和实时的企业信息管理系统可以全方位提高企业的管理水平和整体水平。在我国的信息管理系统实际应用中，我们的教训大于成功的经验。企业的信息系统好比人的神经系统，不是万能的，它与企业的综合能力有关。这好比不同成长时期人的神经系统的利用也不同。婴儿期的人神经系统不很发达，随着年龄的增长和阅历的增加，神经系统功能逐渐发达起来。所以针对企业不同的情况，我们可以采取不同的企业信息系统平台。
(1)  对于企业规模和管理水平相对比较低的企业可以先实施功能简单的管理信息系统。系统可以包括各种生产实时数据的采集和分析、库存信息、财务信息和必要的办公信息等。应用这样的系统一方面可以真正地帮助企业领导全面、准确和实时了解企业的各种生产信息，并制定比较科学的决策；另一方面这样的系统实施简单、费用低，应用容易，企业的各级干部和员工容易上手，比较容易达到应用的效果。
(2)  对于企业自动化程度和管理水平相对较高的企业，我们可以实施功能稍强的管理系统平台，例如比较简单的ERP（企业资源计划）平台，包括各种生产过程信息的采集和过程管理、工艺过程分析系统、新产品开发管理、库存管理、财务管理、人力资源管理和决策支持系统等。
(3)  对于大型的成功的企业集团，信息系统就更加重要，可以实施大型的管理平台。这种应用的主要困难不在于管理软件平台，而在于管理流程分析和设计本身，所以这种应用往往伴随管理咨询公司的介入。
4  建立供应链管理系统，提高企业的运营效率
建立企业的供应链管理系统包括企业的供应商与采购管理、物流管理、财务管理、市场管理（CRM客户关系管理）、CALL CENTER（呼叫中心）等。应用这些系统可以提高企业的整体运作水平，提高企业的综合竞争力。
5  改变职工的工作习惯和思维模式，提高整体水平并实现可持续发展
将信息技术应用在传统产业，给企业带来的最大变化不是各种硬件的提高，而是将改变经营者和全体员工的工作习惯和思维模式。
(1)  对操作工来说，他们必须改变原来面对若干指针式或指示灯式的参数指示，改变原来直接地操作按扭和拨动开关等，而接受计算机屏幕提供的图形操作界面。在工况出现异常时，他们不在凭自己的经验或想当然地进行紧急处理，而是首先弹出操作指导画面，按照计算机系统提供的操作指导进行有续操作。
(2)  自动化控制系统会代替许多过去的手工操作，所以，过去10个操作工的工作现在只需要一个操作工，而过去操作工的工作比较简单或专业分工细，现在一名合格的操作工要熟练进行多个复杂工序的操作。
(3)  过去的生产过程之间多存在间断，一段工序的停工或低速不影响其它各段工序。计算机化的生产流程会使多道工序紧密连在一起，协同工作，任何一个工段的工作质量会直接影响整个工序过程，因此，要求全体员工要具备更强的敬业精神和业务水平。
(4)  各车间级或分厂级领导过去由于信息不通或严重滞后，往往拥有很大的现场处理权力，同时他们对上汇报的信息也可以在某种程度上偏向自己的业绩。一个实用和可靠的企业信息管理与自动化系统的中层几乎是透明的，现场的信息会准确、实时地传递到企业的决策管理层。所以，实施企业信息化之后，管理职能的变化要求企业的流程和干部岗位相应调整。现场的监督和执行工作更多的由计算机信息系统实施，企业中有经验的中层领导和专家更多的职能是研究工艺流程的改进、专家诊断算法的开发、效率的提高等。
(5)  企业的高层领导要改变过去听汇报和看报表的习惯，转为从电脑终端上查看各种实时信息，看系统提供的各种分析报告，并根据信息管理系统提供的决策来指导进行理性决策。领导者要改变依据过去每周或每月才能得到的报告进行决策的习惯，变为每天或每小时甚至数分钟的信息进行决策。这些对企业的各级领导特别是高层领导提出了很高的要求：企业领导必须实时反应，面对现实，系统思考，科学决策。
总之，应用信息技术的确可以从各个层面提高传统产业的控制和管理水平，提高企业的竞争力。但是，我们在应用自动化技术和管理信息系统时，一定要根据企业自身的现状和实际需求来实施。自动化的目的是提高生产过程的效率，提高制造质量，不是为了好看，自动化程度不是越高越好，要根据过程特点确定自动化的水平，针对中国劳动力成本比较低廉的特点，能用人力作好的工作仍由人来完成。我曾参观过日本的许多大企业，他们并不是所有工作全是自动化流水线完成，许多品种多，批量小的制造工作仍由操作工完成。特别注意在实施自动化改造的时候，首先要明确自己的实际需求，而不是听从厂家的推销宣传，购买许多不必要的奢侈品。信息业最大的特点就是瞬息万变并不断地创造新概念。而传统产业的运营不是每天都在变的。也不符合摩尔定律（即处理器的能力每１８个月就提高一倍）。所以企业千万别被信息业的概念左右，一定根据自己的真实管理需求来实施管理信息系统，而且一般先实现基本功能，等到各级员工熟悉之后再逐步提升。如果开始就全面实施并对企业流程全面改造，往往会以失败而告终。企业的管理水平是不能在短期内提高的，也不是通过引进个别人就可提高的，但一套实用的管理信息系统确实可以帮助提高企业的管理水平。
四  结论
我国各级政府部门历年来对我国自动化和信息产业的发展给予了极高的重视。但迄今为止，我国的自动化产业仍然处于很低的水平，可以说我国的自动化产业基本没有形成。虽然我们有数千家从事自动化业务相关的小企业，但没有一个可以和国际著名自动化公司相比拟。自动化是一个综合技术行业，我国过去的条块分割和过度分散的小投资阻碍了大型自动化企业的形成。太多的小规模重复投入难以保证高水平的产品和大规模的组织团队的形成。国内外多年的实践证明，自动化不是某部门或某财团投入一大笔资金就可以建立一个成功的自动化企业。自动化技术的积累需逐步进行。但我们相信通过市场竞争的加剧，优胜劣汰，少数成功的中小规模企业逐步通过自身管理能力的提高，结合适度的资本扩张会发展成为相当规模的专业化企业。技术的进步和我国迅速扩大的市场机遇一定会造就出国内成功的自动化和企业信息化实施公司。