李君
信息技術為代表的高新技術在工業企業
自動化生產基礎設施、自動化裝備、自動化生產線、自動化研發、自動化管理等各個業務環節的全面滲透與融合,是落實國家兩化融合戰略的重要推手。
工業企業中,信息化與自動化的互動發展關系可以簡單地概括為“以信息化提升自動化,以自動化服務信息化”。總體上來看,信息化與自動化在發展應用的過程中互為依托、互相滲透、互相促進。
以信息化提升自動化
以信息化提升自動化,有助于改進自動化設備的工藝水平和調節控制精度,提高各生產業務環節的智能化程度。近幾十年來,信息技術及其應用不斷成熟,工業領域對于自動化設備的性能要求也逐漸提高,這些都為自動化設備的信息化提升孕育了廣闊空間。信息化的應用不僅使得自動化設備的設計、加工制造、維修更加智能和便捷,為自動化設備性能的提高提供了基本保障。而且,自動化設備本身的信息化程度也在不斷加深,從20世紀60年代開始,隨著計算機應用于自動化領域,自動化技術發生了根本性的轉變,由處理連續時間變量轉變為處理離散時間變量或數字量。可以說,信息化在自動化設備中的應用極大地提升了其工藝水平和調節控制精度,推動了復雜控制功能的實現,提高了自動控制生產過程的可靠性、靈活性和智能化程度。
以信息化提升自動化,有助于集成、規范和優化工業企業的自動化生產流程,保障精益生產和均衡生產的有序執行。工業生產中自動化單機生產設備的應用大大地提高了效率、節約了成本,但是更為高效低耗的生產則需要利用信息化手段對自動化生產流程進行規范和優化,加強企業對于自動化生產過程的管理控制能力,以求實現以零庫存、零缺陷、高柔性的精益生產和均衡生產。結合了計算機和互聯網技術的自動化設備,可以實現多業務環節中多個受控制設備的多機協同自動化,在此基礎上可以結合企業的生產流程特點建立生產管控信息系統。縱向信息系統與自動化設備的接口友好銜接,可以將自動化設備中產生的最底層生產信號與信息快速準確地采集并傳輸到相關的設備裝置、車間和工廠進行綜合分析,以實現不同工序之間的均衡配合和優化;橫向的不同業務流程的信息系統之間的信息傳遞和共享可以實現原材料采購、供應鏈物流管理、訂單管理、質量管理、生產計劃等業務環節與生產現場之間的協調。
以信息化提升自動化,有助于工業企業建立與先進生產模式相適應的現代管理體系,更好地適應當今瞬息萬變的市場需求。生產制造環節是工業企業的核心業務環節,但一個工業企業要提升其整體實力和市場競爭力,還需要同時提升企業研發、物流、財務、營銷、銷售、行政客戶管理等環節的業務能力,使各個環節之間的能力相匹配,充分發揮自動化生產線的效益。目前很多工業企業的生產制造過程采用了大量先進的自動化設備,但還需要有先進的現代管理體系與之相匹配。企業管理信息化可以整合現代先進的企業管理理念和管理方法,推動新型便捷的商業模式的建立和實施,集成企業管理涉及的復雜業務流程于一個信息平臺上,支撐企業決策層的決策管理和戰略規劃。
以自動化服務信息化
以自動化服務信息化,有助于確保工業企業中生產信息能夠準確、快速、持續地獲取與傳輸,增強信息系統對生產過程的監管控制能力。工業企業利用信息化手段進行企業管理涉及到信息的獲取、傳輸、存儲、分析、處理和應用等不同環節。其中,自動化相關設備采用自動控制、檢測、遙感等技術對生產現場的數據進行采集和傳輸。在實際的工業生產中,經常會出現數據采集和傳輸延遲過多、數據采集精度不足、數據采集和傳輸間斷帶來數據缺失等問題,出現在信息源頭的這些現象會導致后續環節出現決策偏差、滯后等問題,嚴重影響工業企業的管理效率。提升自動化設備性能的可靠性與先進性是保障工業現場數據采集與傳輸的準確性、實時性、連續性的重要手段,這些數據將是信息系統進一步對其進行共享、分析并對生產現場進行有效監管和控制的最基本依據。
以自動化服務信息化,有助于推動工業企業信息化管理的有效執行,并為新型信息技術在工業生產中的推廣應用創造廣闊空間。一方面,在工業企業中,自動化設備不僅是生產過程信息的重要載體,也是信息化管理的重要執行工具。自動化的重點應用之一是對企業管理信息的處理和應用,即執行企業管理信息系統產生的相關命令,通過合理有效的控制,使得機器、設備、生產過程、管理過程等按照設定的規律自動運行或達到預期的目標。正是在自動化相關設備和技術的有力保障下,工業企業信息化管理才得以高效準確地執行。另一方面,當今的工業企業都面臨著全球化激烈競爭、人力成本上升等各方面的挑戰,需要通過不斷豐富信息化的應用方式、拓寬信息化的應用范圍來應對這些挑戰,生產操作、控制和管理的集成化、虛擬化和遠程化是信息技術不斷發展帶來的未來工業的最新發展方向和趨勢,遠程監控、遠程操作、遠程診斷、遠程控制都對自動化設備和技術提出了更高的要求,它們在工業領域成熟廣泛的推廣應用需要更加高精尖的測控、數控、機器人等設備和技術作為末端的執行手段,先進的自動化技術成為了這些新型應用成功實現的基礎和前提。高精尖的自動化設備和技術為先進的信息化應用在工業生產中的執行和實現創造了基礎條件和廣闊空間。
(作者單位:工業和信息化部電子科學技術情報研究所信息化研究與促進中心)