3 流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)的主要內(nèi)容
    一般而言，流程工業(yè)企業(yè)對(duì)綜合自動(dòng)化技術(shù)的需求主要關(guān)注4方面的問(wèn)題。(1)安全：即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)備與裝置的運(yùn)行提供保證，進(jìn)而對(duì)關(guān)鍵裝置進(jìn)行故障診斷與健康維護(hù)。(2)低成本：通過(guò)*的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗，以及通過(guò)*的建模技術(shù)、控制技術(shù)和實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品的合格率和轉(zhuǎn)化率。(3)率：通過(guò)*的計(jì)劃調(diào)度與排產(chǎn)技術(shù)和流程模擬技術(shù)來(lái)提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。（4）提高競(jìng)爭(zhēng)力：通過(guò)數(shù)據(jù)和信息的綜合集成，如*的管理技術(shù)（包括ERP、CRM、SCM等）、電子商務(wù)、價(jià)值鏈分析技術(shù)等，以促進(jìn)企業(yè)價(jià)值的增值，zui終提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)可以分成3層結(jié)構(gòu)。 
    a.以PCS（過(guò)程控制系統(tǒng)）為代表的基礎(chǔ)自動(dòng)化層。主要內(nèi)容包括*控制軟件、軟測(cè)量技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、可靠性技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集散控制系統(tǒng)(DCS)、現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)（FCS）、多總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無(wú)線技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備、傳感器技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。
    b.以MES（生產(chǎn)過(guò)程制造執(zhí)行系統(tǒng)）為代表的生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括*建模與流程模擬技術(shù)（AMT：Advanced Modeling Technologies）、*計(jì)劃與調(diào)度技術(shù)（APS：Advanced Planning and Scheduling）、實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)（RTO：Real-time Optimization）、故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術(shù)、動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制與管理技術(shù)、動(dòng)態(tài)成本控制與管理技術(shù)等等。
    c.以ERP（企業(yè)資源管理）為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括企業(yè)資源管理（ERP）、供應(yīng)鏈管理（SCM）、客戶關(guān)系管理（CRM)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)管理（PqDM)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)、設(shè)備資源管理、企業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)等等。
    通過(guò)研究生產(chǎn)過(guò)程制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）及相關(guān)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在線成本的預(yù)測(cè)、控制和反饋校正，以形成生產(chǎn)成本控制中心，保證生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化運(yùn)行；可以實(shí)施生產(chǎn)全過(guò)程的優(yōu)化調(diào)度、統(tǒng)一指揮，以形成生產(chǎn)指揮中心，保證生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制；可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量跟蹤、安全監(jiān)控，以形成質(zhì)量管理體系和設(shè)備健康保障體系，保證生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化管理。
    4 我國(guó)發(fā)展綜合自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)
近20年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)平均以8％左右的速度增長(zhǎng)，為我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步奠定了良好的基礎(chǔ)和條件。同時(shí)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的潛力已受制于產(chǎn)品創(chuàng)新和應(yīng)用新技術(shù)。特別是用*改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化是我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)騰飛的關(guān)鍵。因此對(duì)于在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位的流程工業(yè)全面應(yīng)用綜合自動(dòng)化技術(shù)，從而全面提升企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力已成為基本共識(shí)。
    隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善和加入WTO，工業(yè)企業(yè)通過(guò)技術(shù)改造增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的愿望越來(lái)越迫切，需要大量以生產(chǎn)過(guò)程制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）為主的綜合自動(dòng)化技術(shù)、軟件和服務(wù)，這是重要的“天時(shí)”。國(guó)外軟件商對(duì)我國(guó)市場(chǎng)十分重視，在石化、鋼鐵、煉油、電力等行業(yè)，傾銷(xiāo)其優(yōu)化軟件，但由于這些軟件對(duì)我國(guó)工業(yè)企業(yè)的適應(yīng)性不夠、工程服務(wù)和維護(hù)費(fèi)用過(guò)高等因素，進(jìn)口軟件產(chǎn)品并非都取得了預(yù)期的效益，這也為我們自行開(kāi)發(fā)適合我國(guó)工業(yè)企業(yè)特點(diǎn)的、具有較高性能價(jià)格比的MES各功能軟件，并提供及時(shí)、周到、價(jià)格適宜的現(xiàn)場(chǎng)工程服務(wù)帶來(lái)機(jī)遇，這是我們的“地利與人和”。
    面臨即將到來(lái)的21世紀(jì)，我國(guó)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理人員在面臨市場(chǎng)化機(jī)遇的同時(shí)正面臨著更大的挑戰(zhàn)，率、高質(zhì)量、低消耗、彈性生產(chǎn)的市場(chǎng)需求正在給我國(guó)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理人員帶來(lái)巨大的壓力。隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和管理水平的提高，企業(yè)越來(lái)越迫切需要具有大型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合集成軟件平臺(tái)及相應(yīng)的各種應(yīng)用軟件。
    以流程工業(yè)供應(yīng)鏈為例說(shuō)明為企業(yè)提供整體解決方案的益處［4，5］。企業(yè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)所涉及的成本占企業(yè)總成本的60％～80％，因此，的供應(yīng)鏈管理可以使總成本下降 10％，相當(dāng)于節(jié)省總銷(xiāo)售額的3%～6％。這種效益是從以下一些方面取得的：(1)生產(chǎn)制造成本下降15％；(2)運(yùn)輸費(fèi)用下降10%；(3)按時(shí)交貨改進(jìn)下降15％；(4)定單完成時(shí)間減少25%～35%；(5)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存下降50%～80%；(6)現(xiàn)金—至—現(xiàn)金周期比一般公司好40%～65%；(7)客戶需求預(yù)測(cè)和管理明顯改進(jìn)。
    由上可見(jiàn)對(duì)流程工業(yè)而言，除了工藝和裝備的革新與進(jìn)步外，zui重要的技術(shù)手段就是靠綜合自動(dòng)化技術(shù)。
    5 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合促進(jìn)我國(guó)綜合自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展
    近20年來(lái)，我國(guó)工業(yè)控制領(lǐng)域在靜態(tài)優(yōu)化、質(zhì)量控制、故障診斷、數(shù)據(jù)校正等方面進(jìn)行了許多理論研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，但均未形成有影響的商品化軟件，離高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化更有較大的距離。究其原因主要有以下幾點(diǎn)。
    a.從算法到算法，從理論到理論。大多數(shù)的*控制與優(yōu)化軟件的研究開(kāi)發(fā)人員均來(lái)自高等院校和研究院所，其出發(fā)點(diǎn)是“推銷(xiāo)”他們的研究成果，如各種的控制算法(非線性控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制、同時(shí)鎮(zhèn)定等等），研究人員并未深究企業(yè)的具體需求，很少能做到“急人所急”。
    b.尚未找到發(fā)展綜合自動(dòng)化軟件產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行模式。雖然許多高等學(xué)校、研究院所興辦了不少所謂的高科技公司，但仍未擺脫“科研”的烙印，IBM公司和CISCO公司等均在企業(yè)內(nèi)部提出“不盲目崇拜技術(shù)”的理念，因此我們“必須停止崇拜單純的技術(shù)，開(kāi)始注重技術(shù)對(duì)于客戶的真正價(jià)值”。
    c.綜合自動(dòng)化技術(shù)的理論與工程應(yīng)用研究水平有待提高。必須盡快提高基于PCS/MES/ERP結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化理論與技術(shù)水平，努力提高或改善用戶企業(yè)的基礎(chǔ)自動(dòng)化程度、管理模式和經(jīng)營(yíng)理念，否則會(huì)嚴(yán)重限制綜合自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)空間。
    d.缺少客戶（市場(chǎng)）*的整體解決方案。理論與應(yīng)用的結(jié)合本是自動(dòng)化領(lǐng)域的基本出發(fā)點(diǎn)，但實(shí)際上我們?nèi)鄙賹?duì)企業(yè)需求整體的分析，因此也就很難提出整體解決方案，另一方面也缺少系統(tǒng)集成的能力。
以石化工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展為例，其發(fā)展戰(zhàn)略是結(jié)合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需求及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的特點(diǎn)，從生產(chǎn)裝置控制、優(yōu)化操作到計(jì)劃調(diào)度，從信息集成到企業(yè)管理和經(jīng)營(yíng)決策等各個(gè)層次提高信息技術(shù)應(yīng)用水平，力爭(zhēng)5年內(nèi)在過(guò)程控制和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方面達(dá)到國(guó)外大型石化企業(yè)的*水平。
    綜上所述，加強(qiáng)對(duì)流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)研究與應(yīng)用的投入，并注重從企業(yè)及市場(chǎng)的需求出發(fā)，結(jié)合高等學(xué)校和科研院所的力量，以產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，加速促進(jìn)相應(yīng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
因此，流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與技術(shù)的總體發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)是：以提高流程工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)成本和增強(qiáng)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力為主要目標(biāo)，發(fā)展我國(guó)過(guò)程自動(dòng)化裝備工業(yè)和相關(guān)的軟件產(chǎn)業(yè)，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和標(biāo)志性的綜合自動(dòng)化軟件和硬件技術(shù)產(chǎn)品。通過(guò)重大典型示范工程的推動(dòng)，全面提高我國(guó)流程工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和綜合競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)我國(guó)過(guò)程自動(dòng)化軟硬件產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
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