任德祥（1941－）

圖1  現代型企業的基因鏈

   1.2  現代型企業的發展對自動化係統的要求
   如(ru)把(ba)宏(hong)觀(guan)與(yu)微(wei)觀(guan)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)，就(jiu)會(hui)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)現(xian)代(dai)型(xing)企(qi)業(ye)對(dui)廣(guang)義(yi)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)的(de)內(nei)涵(han)。即(ji)係(xi)統(tong)要(yao)為(wei)現(xian)代(dai)型(xing)企(qi)業(ye)的(de)基(ji)因(yin)提(ti)供(gong)良(liang)好(hao)的(de)生(sheng)存(cun)與(yu)進(jin)化(hua)環(huan)境(jing)。這(zhe)樣(yang)，隨(sui)著(zhe)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)的(de)變(bian)化(hua)與(yu)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)，企(qi)業(ye)具(ju)備(bei)通(tong)過(guo)自(zi)身(shen)調(tiao)整(zheng)而(er)能(neng)不(bu)斷(duan)適(shi)應(ying)與(yu)發(fa)展(zhan)的(de)功(gong)能(neng)。
   (1)  應變基因
   應ying變bian是shi指zhi係xi統tong對dui環huan境jing的de變bian化hua保bao持chi敏min銳rui的de觀guan察cha，以yi便bian通tong過guo調tiao整zheng來lai適shi應ying。包bao括kuo對dui內nei部bu業ye務wu結jie構gou的de重zhong組zu，及ji實shi現xian柔rou性xing生sheng產chan模mo式shi來lai保bao持chi企qi業ye的de競jing爭zheng優you勢shi。所suo以yi，洞dong察cha力li的de形xing成cheng是shi必bi須xu的de。企qi業ye需xu要yao識shi別bie機ji遇yu還hai是shi危wei機ji。現xian代dai企qi業ye通tong過guo高gao性xing能neng化hua的deIT技ji術shu手shou段duan，得de到dao的de信xin息xi在zai飛fei躍yue遞di增zeng，其qi範fan圍wei也ye不bu斷duan擴kuo大da。迅xun速su讀du取qu來lai自zi各ge個ge方fang麵mian信xin息xi的de各ge種zhong變bian化hua

，並bing確que立li能neng判pan斷duan異yi常chang值zhi的de子zi係xi統tong
，進jin而er把ba它ta融rong合he到dao必bi要yao信xin息xi的de認ren識shi及ji比bi它ta更geng具ju有you力li度du的de知zhi識shi變bian換huan的de係xi統tong中zhong去qu，這zhe對dui於yu提ti高gao對dui市shi場chang的de洞dong察cha力li與yu應ying對dui能neng力li是shi有you積ji極ji意yi義yi的de。
   例如係統含有所需的分析、診斷手段，以判斷諸如基礎信息（表征企業運營摻】禂的信息）、關鍵資源生產率信息（EVA對全因素生產率的評估）
、核心技術狀態的信息、緊缺資源分配信息、戰略供應鏈運作信息、市場景氣狀況預測信息等，以便進而作出的相應的調整與控製。
   現代企業的廣義自動化係統建立有遍布各觀測點的傳感檢測網。這對於形成洞察力是非常重要的基礎。
   反饋是控製的基礎，現代企業需要有價值的信息，需要經過梳理的信息。而企業的P-D-C-A循環，通過ERP-MES-PCS的功能結構來實現。其中，控製則是自動化係統的核心。包括實現資源的調配。
   當然，係統也必須實施對危急事件的監控。即對重點領域進行的檢測、安全事件及現象的分析、分離和判斷
， 一旦發生就能應對。這包括電力、通信、信息、交通
、上下水、煤氣、地震及氣象等，以建立務使企業安全的自動化係統。而係統本身的安全也必須予以考慮。
   (2)  速度基因
   速度是獲得競爭優勢的重要條件。無論是對用戶需求的快速響應，還是實現生產的即時性、設計與製造過程的快周期、資金的快速周轉等。
   當然
，要取得速度，建立高速化

、guangyuhuadewangluojishixianshujudewuzhangaizhengheshibiyaotiaojian。wangluoshiqiyeganzhihechuandineiwaixinxijixitongzhongshuzhilingdeshenjingchuandao，tongguozhenduiqiyejiegoubianbuqiyegegejiaoluo，zhexiejunbaohanzaiguangyidezonghezidonghuaxitongzhong。
而為提升企業整體能力所建立的全局優化的綜合自動化係統結構則是充分條件。
   (3)  學習基因
   xuexijiyindebenzhishiweibuduantigaoyingbiandenengli。tongguoxitongzishenjubeidejiegoujizhi，gouchengdefuyouqiyegexingtesedexuexilian，congershiqiyezuzhizhishidehuodeyufaxianchongmanhuoli（包括建立共同的價值觀的企業文化），這是現代企業發展的重要支柱。而建立各類數據庫、數據倉庫、知識庫
、模型庫等是必要條件。另外，生產設備要素的智能化、成熟操作技能與知識的數字化、模型化以及建立跨學科領域知識的模型。包括通過實際運作的數據學習來獲得模型結構，又經由模型參數的優化來改善提高控製性能（如圖2所示）等。這些均是使係統逐步從靜態結構過渡向動態控製結構的橋梁。

   (4)  創新基因

   創chuang新xin是shi企qi業ye發fa展zhan的de靈ling魂hun。企qi業ye係xi統tong必bi須xu具ju備bei創chuang新xin平ping台tai，激ji活huo人ren的de潛qian在zai創chuang新xin意yi識shi。首shou要yao的de是shi對dui需xu求qiu和he不bu足zu的de本ben質zhi認ren識shi與yu提ti煉lian，它ta是shi創chuang新xin的de源yuan泉quan。係xi統tong要yao具ju備bei能neng使shi人ren們men發fa現xian問wen題ti的de窗chuang口kou，在zai麵mian對dui需xu求qiu與yu不bu足zu時shi，能neng籍ji助zhu於yu係xi統tong的de有you效xiao工gong具ju，進jin行xing深shen入ru的de分fen析xi，而er共gong處chu於yu係xi統tong創chuang新xin平ping台tai的de團tuan隊dui成cheng員yuan的de多duo樣yang性xing，使shi觀guan念nian彙hui集ji，並bing在zai質zhi疑yi與yu衝chong突tu中zhong，喚huan起qi新xin思si路lu
，協xie同tong合he作zuo，促cu使shi團tuan隊dui的de創chuang造zao力li最zui大da化hua。另ling外wai，係xi統tong還hai必bi須xu提ti供gong虛xu擬ni與yu實shi際ji相xiang結jie合he的de環huan境jing，為wei提ti供gong創chuang造zao力li的de驗yan證zheng與yu轉zhuan化hua奠dian定ding基ji礎chu。

   將上述的要點彙總起來，就形成一個現代型企業的基因所對應的自動化係統內涵要求。

   •  應變基因：統具備對各種變化的洞察與處理能力；係統支持對經營業務的重構能力；係統具備適應柔性生產模式的能力；係統具備應對市場需求及規避風險的能力；係統具備自身安全及危急事件應對的能力。
   •  速度基因：係統具備對客戶需求響應的快速性；係統具備信息無障礙整合的快速性；係統支持產品設計分圃旃痰目溜芷諦裕幌低塵弑甘迪稚募詞斃裕幌低塵弑付宰刺鹽占耙斐６圓叩目燜儺浴?
   •  學習基因：係統具備建立和發展企業知識庫的能力
；係統具備對經營業務的決策支持能力
；係統具備學習與診斷的能力
；係統具備對業務及過程狀態的預測能力。
   •  創新基因：係統具備數據可追溯性和問題發現的能力；係統具備企業核心技術的形成能力；係統設計與過程創新平台具有綜合轉化力；係統具多種團隊段協同創新的環境與能力。

   這樣，蘊涵現代企業基因的自動化係統的建立，構成了與傳統企業的明顯對比。如表1所示。

   2  現代產業自動化係統的概念與構成

   2.1  概念

   產業自動化係統是由若幹具有獨立功能的構成要素，按同一自動化目的而有序組合並協同工作的整體（如圖3所示）。

   其中，主動構成要素的集合為係統主體，被動構成要素的集合為係統對象
，係統主體與係統對象一起組成了係統。如圖4所示。產業自動化係統與信息係統的融合即為廣義自動化係統。

   因此
，關鍵在於如何把握係統對象的特征
，並選擇
、組合。

表1  傳統企業與現代型企業比較

  係統主體的構成要素
，集成以達到係統目標要求，並使技術/經jing濟ji指zhi標biao的de綜zong合he評ping價jia上shang
，能neng相xiang對dui的de優you化hua。當dang然ran，係xi統tong主zhu體ti有you許xu多duo構gou成cheng要yao素su，而er每mei個ge要yao素su中zhong又you可ke由you許xu多duo構gou件jian組zu成cheng
，其qi門men類lei繁fan多duo。在zai全quan球qiu化hua經jing濟ji的de開kai放fang環huan境jing中zhong，構gou成cheng要yao素su已yi有you大da量liang商shang品pin化hua產chan品pin，因yin此ci如ru何he規gui劃hua、設計係統方案，選擇、組合各構成要素
，並集成為功能完善、性能良好的可靠

、安全、穩定的自動化係統就變得十分重要。

圖4  產業自動化係統的概念結構圖

   
    2.2  係統結構

   如圖5所示，虛線圓1表示控製技術由傳感、計算、執行三基本要素組成。其中由控製器來完成的計算包括控製算法等內容。它與控製對象與環境的關係見圖6。虛線圓2表示融合網絡、計算機、控製器等構成要素的係統結構技術係統技術，它關係到所建立自動化係統的應用架構能達到的功能結構與覆蓋麵。

   目前，係統技術正處於一個重大變革的時代。無論是網絡（工業以太網、現場總線）、控製器（PLC、DCS）、計ji算suan機ji它ta們men本ben身shen的de內nei在zai結jie構gou與yu功gong能neng都dou在zai不bu斷duan的de發fa展zhan與yu變bian化hua，而er它ta們men之zhi間jian的de結jie構gou如ru何he整zheng合he更geng合he理li
？更geng由you於yu控kong製zhi技ji術shu與yu係xi統tong技ji術shu之zhi間jian功gong能neng結jie構gou的de演yan變bian，與yu傳chuan感gan器qi與yu執zhi行xing器qi的de智zhi能neng化hua發fa展zhan有you關guan，所suo以yi，未wei來lai的de變bian數shu很hen大da。圖tu5中虛線1和虛線2的相交處即控製器部分，它是係統主體中核心構成要素。

   2.3  係統的功能與性能

   在規劃
、設計較大規模的產業自動化係統方案時
，既要從大的方麵來考察又要從具體的細則來審視係統的功能與性能，如表2所示。

   2.4  係統的能力規劃項目

   一個較大規模的產業自動化係統的建立，是嚴格分階段進行的。它必須配合產業的建設發展規劃

、總體設計的進度而進行。在進行係統設計前
，應先進行係統能力規劃，它包括有係統目標、係統規模
、服務水準
、業務量、資源配置及平衡、費用等等項目
，每個項目中又有許多條目。如係統的服務管理項目包括功能、性能、方式、瓶頸、調整能力等；工作負荷管理項目包括交易量
、負荷率、業務量預測、資源與負荷等；資源管理項目包括服務器、計算機、網絡
、控製器、人機界麵、信息軟件、控製軟件
、傳感器、執行器、操作員
、瓶頸等；成本管理項目包括購買、外包
、運轉維持、維修、使用時間等；安全管理項目包括信息、功能
、係統等。

   在zai進jin行xing係xi統tong規gui劃hua階jie段duan
，要yao對dui經jing過guo反fan複fu多duo次ci的de討tao論lun與yu評ping議yi
，這zhe樣yang就jiu為wei係xi統tong的de設she計ji討tao論lun與yu評ping價jia奠dian定ding了le紮zha實shi的de基ji礎chu。因yin為wei產chan業ye自zi動dong化hua係xi統tong的de設she計ji實shi質zhi上shang是shi係xi統tong集ji成cheng設she計ji。要yao做zuo好hao這zhe一yi點dian必bi需xu對dui企qi業ye的de目mu標biao需xu求qiu有you深shen刻ke領ling會hui的de同tong時shi，還hai要yao對dui通tong過guo自zi動dong化hua係xi統tong的de建jian立li為wei提ti升sheng企qi業ye競jing爭zheng優you勢shi所suo起qi到dao的de作zuo用yong在zai每mei個ge細xi節jie上shang有you所suo把ba握wo，還hai必bi須xu注zhu意yi標biao準zhun的de選xuan擇ze。隻zhi有you這zhe樣yang
，才cai能neng做zuo到dao有you的de放fang矢shi

，事shi半ban功gong倍bei，達da到dao預yu期qi的de效xiao果guo。

   3  結語

   隨著全球化經濟激烈的競爭與發展

，企業要想長期取得競爭優勢，必須具備現代型企業的基因
，而這又與廣義自動化係統（即產業自動化係統與信息係統的融合）所給予的生存和發展環境有關。圍繞現代企業基因的係統結構與功能正在不斷的發展演變中。

   現代意義的產業自動化係統也已不是單純的由控製器構成的係統，而是一個由包含係統技術、控製技術
、模(mo)型(xing)技(ji)術(shu)和(he)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)技(ji)術(shu)等(deng)相(xiang)應(ying)產(chan)品(pin)組(zu)合(he)集(ji)成(cheng)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)。在(zai)規(gui)劃(hua)設(she)計(ji)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)時(shi)
，要(yao)密(mi)切(qie)注(zhu)意(yi)係(xi)統(tong)的(de)目(mu)標(biao)需(xu)求(qiu)及(ji)係(xi)統(tong)整(zheng)體(ti)在(zai)實(shi)現(xian)目(mu)標(biao)中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)。
參考文獻
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