自動化技術驅動的管理模式創新

當前，以人工智能等為代表的新興數字技術快速發展，工業互聯網在工業制造領域進入到全新發展階段。自“中國制造2025”戰略提出以來，我國實施制造強國戰略以實現先進制造業的全球領先地位。受中美貿易戰和新冠肺炎疫情的影響，西方國家對我國的技術封鎖加劇，貿易保護主義升溫。制造業作為我國國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基，在錯綜復雜的國際形勢下保持穩步向好發展意義重大。

企業管理中的自動化，指以自動化控制系統為基礎，以數字化工業軟件技術及產品為終端，實現工業企業高效生產的智能化管理方案。發達國家的技術封鎖與美國的技術制裁提升了工控相關產業的國產化需求，但當前以工業控制系統、工業軟件、高端儀器儀表為主的關鍵技術面臨嚴重的“卡脖子”問題。只有提升我國智能制造的自主供給能力，真正實現從硬件到軟件核心技術的獨立自主，才能保證我國制造業長期健康、安全、可控地運行，進而搶占新時代下制造業發展的制高點。與此同時，近年來全球工控安全事故數量迅速增長，由2012年的197件上升至2019年的329件。這反映了工控企業管理模式和工控技術的不足。因此，工控企業對更先進的自動化技術和更可靠的管理模式有著迫切的需求。

中控技術是國內流程工業自動化行業技術領先的創新型企業，為工業企業客戶提供全生命周期產品及服務。中控技術給企業的自動化服務可以概括為“以自動化控制系統為基礎，向下發展自動化儀表系統打造工業觸手，向上發展工業軟件打造智慧大腦”。企業引入這些自動化技術將提升其運行效率，改變企業的運營管理模式，創造更多的數字智能價值。

當前，已有研究主要聚焦于自動化技術及系統本身，尚未將其與企業管理模式結合起來，本文將就這一問題展開研究。本文以中控技術提供的自動化服務為例，提出采用自動化控制系統及其配套的管理模式，有利于企業進行供應鏈管理、安全管理、流程管理、戰略與創新管理、碳排放管理、風險管理。具體而言，自動化技術將加速實現企業核心技術的獨立自主，更高效地保障企業的生產安全和信息安全，并進一步幫助其更好地開展創新活動，助力“雙碳”和“中國制造2025”目標的實現。

中控技術：自動化引領企業創新的先行者

中控技術致力于滿足流程工業的產業數字化需求，其產品以自動化控制系統、儀表系統、工業軟件為基礎，賦能用戶提升自動化生產與數字化管理水平，為工業企業提供智能制造解決方案。2021年，中控技術的集散控制系統（DCS）在國內的市場占有率為 33.8%，連續十一年蟬聯國內市場占有率第一；安全儀表系統（SIS）在國內的市場占有率為25.7%，排名第二；先進過程控制工業軟件（APC）在國內的市場占有率為28.6%，排名第一。

在具體業務層面，中控技術以控制系統（DCS+SIS+PLC）為基石，向下發展自動化儀表系統打造“工業觸手”，向上發展工業軟件打造“智慧大腦”。其中工業軟件負責進行生產決策和資源調控，控制系統負責進行信息交互和協調，安全儀表系統負責采集離散數據執行由工業軟件傳達的操作步驟（見圖1）。由于中控技術的各業務間的協同效應，公司逐漸從僅供應自動化控制產品轉化為供應流程工業智能制造的整體解決方案。在工業軟件方面，中控技術形成了包括實時數據庫（RTDB）、先進過程控制（APC）、制造執行系統（MES）和仿真培訓軟件（OTS）的軟件產品體系，開發了200多個涵蓋設備管理、生產管控、質量安全管理等領域的APP，奠定了為工業流程企業提供個性化解決方案的技術基礎。

研發方面，中控技術重視研發的投入和研發平臺的建設。2021年上半年研發投入較2020年同期增長46.74%，為其創新活動提供了有效保障。當前，中控技術已成為國內流程工業自動化行業技術領先的自主創新型企業，為國內外各流程工業企業客戶提供全生命周期產品及服務。未來，中控技術將逐步推進從服務“工業3.0”向服務“工業4.0”的轉變，強化“5T”技術（PT工藝技術、ET設備技術、OT運營技術、AT自動化技術、IT信息技術）的融合，用自動化技術為賦能工業創造更多的價值（見圖2）。

自動化對企業管理的影響

自動化技術正在對企業管理產生廣泛的影響，體現在供應鏈管理、安全管理、流程管理、戰略與創新管理、碳排放管理、風險管理六個方面（見表1）。

有利于企業供應鏈管理

供應鏈管理分為內部供應鏈管理和外部供應鏈管理。內部供應鏈管理指的是對組織內部采購、制造、分銷部門的管理，外部供應鏈管理指的是對組織之間原材料供應商、制造商、銷售商和最終用戶的管理。在供應鏈管理上，目前既存在傳統的難點，也存在新型的難點。傳統的難點主要體現在以下三點：第一，供應鏈中成員目標不同且合作觀念較為淡薄，如供應商希望制造商大量采購原材料，而制造商為了實現柔性生產希望供應商提供靈活服務；第二，供應鏈的動態變化會引起成本和需求的變化，從而提高了供應鏈管理的難度；第三，企業內和企業間供應鏈信息化程度較低。內部供應鏈信息化程度低導致庫存大、資金占用量大、資金周轉率低；外部供應鏈信息化程度低導致企業難以準確地根據產品的質量、價格、服務和長期合作的可能性等因素選擇最佳外部合作伙伴。

中控技術有較為成熟的供應鏈管理系統，其供應商關系管理平臺 （SRM） 能有效提升采供雙方的高效協同能力，不僅可以增加供應鏈的信息透明度，降低交易成本，提升采購質量，還能為供應商搭建公平公正的良好競爭平臺。針對傳統的痛點、難點，中控技術形成了系列化的“供應鏈管理類”工業控制軟件，涵蓋了自原料上岸至產品出廠間物料裝卸、存儲等過程的業務管理優化，解決了訂單、計劃、車船進出作業協同等問題，大幅度提升了物流效率。例如，其油品移動管理軟件supOMS能有效避免工藝事故的發生，服務于精細化安全生產；工廠物流軟件supLMS能有效協同管理客戶、供應商、運輸公司、內部采購銷售部門、物流部門、倉庫和計量部門等，解決傳統模式下低效、耗時長和工作量大的問題。

然而，隨著數字技術逐漸融入產品價值鏈，以及當今企業面臨的復雜的社會環境，供應鏈管理出現了新型難點。第一，隨著數字技術的應用，市場中出現了越來越多的智能產品和新的商業模式，傳統的垂直供應鏈結構逐漸被“網絡化”的跨界供應鏈結構取代。因此，供應鏈管理類工業軟件不僅要包含供應商、生產商、零售商和批發商，還應該界定企業的生態圈，從生態角度為企業設計供應鏈管理系統。第二，當今中國企業的發展面臨來自新冠肺炎疫情、逆全球化等威脅，供應鏈斷鏈風險明顯提升，供應鏈管理平臺的設計應加快“國產替代”，并通過智慧物流等方式降低疫情傳播風險。第三，隨著“雙碳”目標的提出，如何有效評估供應鏈合作伙伴的環境效益成為重要的考慮因素，碳足跡追蹤等綠色技術也應被融入供應鏈管理自動化系統中。

有利于企業安全管理

生產安全是工業企業的重點關注領域，對于潛在多發安全事故的化工企業而言，SIS系統能夠降低如爆炸、設備損害和人員傷亡等惡性事故發生的可能性。中控技術的supPLS高精度人員定位系統解決方案采用ArcGIS地圖、藍牙信標、UWB定位等技術，有效監測工作區域總人數、在線人員動態及分布狀況、裝置或車間區域和巡檢人員信息（時間、軌跡等），進而幫助煉油石化、煤化工、精細化工、礦山開采等企業進行區域人員管控，提高員工安全保障，實現高效精準的救援。

數字孿生技術也將提升企業的生產安全管理水平，其通過集成工廠數字化、三維建模技術、AR/VR技術實現物理孿生，構建實體裝置與設備映射，為工廠實體創建一個全面的數字化“克隆體”。在數字孿生技術下，機器視覺識別技術通過深度學習可以更加精準地把關產品質量，提升產品安全性能，同時有望在各種惡劣生產環境下替代人類工作，并逼真地模擬工廠的開車、停車、運行和事故過程中的現象與操作，有效降低生產安全事故發生的可能性。

當前，許多行業的領先企業都在通過自動化等技術的融合減少高危職業者面臨的風險。2021年中科院團隊首創無人礦山整體解決方案，利用大量數字技術的計算分析，在礦山場景中運用數字化技術模仿真人，實現無人駕駛礦山車輛和設備的一體化調控。

有利于企業優化流程管理

流程自動化是指由自動化裝置來完成產品的生產過程。中控技術將流程優化作為主要工業軟件體系之一，通過智能分析診斷算法、魯棒控制、擾動補償、深度學習等技術，實現自控回路優化、先進控制、實時優化、調度優化和能源優化等目標。工業企業使用流程優化軟件能夠保證產品生產過程長期穩定、安全和高效運行，提升生產柔性和產品質量，同時實現節能減排等要求。在當今復雜多變的競爭中，生產工序日趨復雜多變，流程優化軟件能夠幫助企業提升生產效益。

流程管理優化不僅適用于工業企業，以保險產品流程自動化為例。保險產品流程自動化指在保險產品設計、定價、營銷、承保、核保、風險預防以及理賠環節，利用保險科技（如保險數字科技、保險環境科技、保險生命科技）實現自動化。例如，中國保險行業協會發布的《保險科技“十四五”發展規劃》中強調了保險產品價值鏈的自動化（包括承保自動化、核保自動化、理賠自動化）。這在新冠疫情反復的大背景下具有重要的意義，不僅減少了與客戶的線下接觸，還提高了保障社會風險的效率，有效緩解疫情導致的社會經濟壓力。

流程管理優化能夠促進企業生成創新文化。當人力從傳統生產過程中解放出來，被投入到具有主觀能動性的活動中時，企業員工集體的行為模式從通過體力勞動實現生產過程轉變為利用工業軟件實現生產過程，其思考模式也從“服從”轉變為“控制”和“管理”。這種轉變會給員工更多的思考機會，減少管理人員在監督生產過程中的精力投入。更多注意力將被投入到產品研發中，企業的現有生產能力將會提升，能夠應對更多變的市場需求。因此，自動化能夠優化流程管理，提高生產安全、生產柔性、產品質量。

有利于企業戰略與創新管理

“中國制造2025”提出了提高國家制造業創新能力、推進信息化與工業化深度融合等戰略任務，迫切需要工業企業提高創新能力。自動化釋放了企業人力、運營資源，減少了員工的流程性勞動，改變了員工的工作方式和思維模式，使員工能夠將更多注意力集中于創新，給予企業在數字時代快速創新所需要的空間，進而可以提升整個企業的創新能力。

具體而言，采用自動化系統將提升企業內的管理效率，將常規化、流程化的重復性工作交給控制系統，釋放大量的人力。在此過程中員工可以將精力從采集、監測設備運行數據轉向面向全流程的統籌規劃。如中控技術面向山東華安新材料有限公司的MES項目，為華安解放了20人以上的統計員工作，使其在人員不變的情況下可以投入更多人力、精力到管理和技術創新上。工業互聯網平臺為企業提供了一個創新的開發環境，如supOS是國內首個自主知識產權的工業操作系統，其以工廠全信息集成為突破口，實現生產控制、生產管理、企業經營等多維、多元數據的融合應用，打造服務于企業、賦能于工業的智慧大腦，提高了系統創新能力。

在自動化管理模式上，企業要探索開展“以共享為中心”的自動化模式。以共享為中心的自動化模式試圖模糊人和機器間的界限，鼓勵人和機器根據環境的變化進行協同調整，以明確的任務作為目標。因為創造力取決于人與環境之間的雙向互動，以共享為中心的自動化模式和管理理念能夠降低繁雜的流程運營機制對創新活動的不利影響，在員工與機器的雙向互動中激發創新活動，進而促進創新行為的產生。

有利于企業碳排放管理

隨著“雙碳”目標的出臺，流程工業面臨著更加嚴格的低碳減排要求。據《中國2030年前碳達峰研究報告》統計，流程工業（包含電力、鋼鐵、建材、石化、化工、有色冶金等行業）排放占全社會碳排放的比例高達78%，因此流程工業領域碳排放量的控制是完成“雙碳”目標的關鍵。加速工藝、運營優化，控制技術革新，進行工藝流程優化設計和設備改造升級，是流程工業企業低碳轉型的關鍵。

自動化控制系統與控制技術，可以幫助企業實現高能耗設備的優化高效運行，進而降低設備的碳排放量。技術層面，碳減排超結構優化技術可以實現在線優化區域能源分配，優化產品結構與能源調度；碳能協同管理軟件產品可以實現能源與碳排放的自動核算、主動監測、統計分析，為企業節能減排、碳資產增值提供有力的抓手；控制技術可以動態優化控制碳排放，開發出蒸汽平衡與優化、鍋爐燃燒優化、工業循環水系統節能降碳優化等解決方案。

以中控技術為例，其所提供的產品和服務大部分與綠色低碳、節能降耗減排、資源合理高效利用相關。2012至2021年這十年間，中控技術為兩萬多家企業提供了自動化控制類產品、節能優化類產品及解決方案，累計為流程行業實現15.37億噸二氧化碳減排量。中控技術也運用自動化技術構建減排技術應用和低碳運行的場景，研發了覆蓋碳資產管理與節能優化控制等領域的技術、產品和解決方案。

此外，寧德時代在四川宜賓實現全球首個電池零碳工廠，首次實現其產品全生命周期碳中和。該零碳工廠的實現可啟發工控企業在自動化系統中融入原材料閉環回收技術、綠電技術等有助于工業企業低碳轉型的技術，助力全球碳中和目標的實現。

面對自動化：告別舊風險與防控新風險

對工業企業而言，實現自動化意味著企業將降低如人員傷亡、設備損害等傳統風險，但同時企業將面臨由自動化系統帶來的新風險。比如，企業的管理者應重視企業信息安全，盡量避免自動化系統提供商泄露公司產品技術信息，或基層操作人員泄露公司生產信息的可能性。另外，管理者還需考慮自動化系統故障可能導致的生產損失。管理者在打造智能工廠的過程中，應及時采取措施來防范自動化系統帶來的新風險，例如與保險公司合作參與定制保障信息安全的企業保險產品。

與此同時，數字科技融入產品價值鏈也為工業軟件帶來了新的挑戰。例如，智能互聯產品增加了生產管理類工業軟件的難度，新型商業模式促進“網絡化”供應鏈結構的出現，增加了供應鏈管理的難度。工業和工控企業不僅面對技術融合帶來的機遇與挑戰，還面臨來自新冠肺炎疫情、國際局勢動蕩等方面的威脅，這類威脅增加了相關企業防控供應鏈斷鏈風險的難度。目前，企業應用自動化系統更多指將數字技術、信息技術等融入產品生產流程，隨著“雙碳”目標的提出，有利于促進節能減排、實現實時動態碳排放檢測等的綠色技術也應被應用于自動化產品和服務中。

結語

采用自動化控制系統及其配套的管理模式，有利于企業進行供應鏈管理、安全管理、流程管理、戰略與創新管理、碳排放管理、風險管理。具體而言，自動化技術將加速實現企業核心技術的獨立自主，更高效地保障企業的生產安全和信息安全，并進一步幫助企業更好地開展創新活動，助力“雙碳”和“中國制造2025”目標的實現。

未來，企業自動化可以探索“平臺+APP”模式，獲取工廠生產數據并搭建儲存工廠數據的平臺，利用數據做出智能應用功能。與此同時，企業應基于自動化技術不斷探索新的應用場景，打造平臺化運營體系和服務模式，構建流程工業低碳服務生態體系，積極通過如中控技術等企業打造的生態圈，打造個性化的自動化、智能化解決方案。