系統(tǒng)集成在自動(dòng)化行業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)明顯的發(fā)展趨勢(shì)。從相關(guān)自動(dòng)化展會(huì)我們可以看到，許多自動(dòng)化供應(yīng)商在進(jìn)行嘗試和研發(fā)集成化的解決方案，目前已經(jīng)有部分領(lǐng)先企業(yè)能夠提供集成ERP等信息化管理軟件的自動(dòng)化產(chǎn)品。

    由于自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展的歷史局限性，以往制造生產(chǎn)過(guò)程只是采用單元自動(dòng)化技術(shù)，使得生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備運(yùn)行技術(shù)、生產(chǎn)管理技術(shù)沒(méi)有很好地集成，始終處于分離狀態(tài)，專(zhuān)業(yè)分離、學(xué)科分離。但是，產(chǎn)品生產(chǎn)要求這三項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)一、集成，才能取得最好的效益。

    長(zhǎng)期研究信息化與自動(dòng)化集成的柴天佑院士曾表示：“綜合自動(dòng)化的概念，實(shí)際上就是通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)將生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備運(yùn)行技術(shù)和生產(chǎn)管理技術(shù)相集成，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量、效率，降低能耗、減少環(huán)境污染和資源消耗，提高企業(yè)整體效益。所以說(shuō)走新型工業(yè)化國(guó)家必然要實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程綜合自動(dòng)化�！�

    目前，涵蓋從底層的制造自動(dòng)化到頂層的管理自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)十幾年的探索和實(shí)驗(yàn)，從理論和實(shí)踐上證明了扁平化的三層模型已經(jīng)具備了一定規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)條件。但是，從企業(yè)角度來(lái)看，僅僅只有技術(shù)保障還并不充分，企業(yè)更關(guān)心這樣的集成工作所需要的投入，以及所能帶來(lái)的產(chǎn)出。正像國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)制造領(lǐng)域?qū)＜医M組長(zhǎng)王田苗所言：“如果是科研院所，什么設(shè)備都能讓它集成起來(lái)，但對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，則不得不考慮成本效益了。”

    集成趨勢(shì)明朗

    北京第一機(jī)床廠(chǎng)總工程師劉宇凌表示，如果底層自動(dòng)化與上層信息化不能很好集成，兩者之間的信息傳遞就需要由人工完成。例如加工設(shè)備運(yùn)行狀況的匯報(bào)、零件加工所用程序刀具數(shù)據(jù)的輸入、工序進(jìn)程單的執(zhí)行、物料的輸送等。但是，人是系統(tǒng)中變化最大的因素，其行為與執(zhí)行的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性會(huì)有很大的影響，同時(shí)也會(huì)造成許多的執(zhí)行動(dòng)作不規(guī)范。因此，正像柴天佑院士認(rèn)為的那樣：“從工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，自動(dòng)化和企業(yè)信息化必然會(huì)融為一體�！�

    寧夏小巨人機(jī)床有限公司總工程師黃建文：“自動(dòng)化必須與信息化結(jié)合才能夠發(fā)揮最大功效，否則單純的自動(dòng)化是沒(méi)有意義的。在自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，與信息化是相輔相成的，必須同步、互動(dòng)�！�

    從發(fā)展歷程來(lái)看，過(guò)去的自動(dòng)化所針對(duì)的研究對(duì)象是生產(chǎn)線(xiàn)上裝備的檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等，從本質(zhì)上講這些也是信息化的內(nèi)容，而對(duì)象是裝備。而目前企業(yè)信息化是以計(jì)算機(jī)、通訊等信息技術(shù)為手段，企業(yè)管理與生產(chǎn)管理為對(duì)象，著眼點(diǎn)在管理的信息化上，如用于企業(yè)管理的ERP，用于生產(chǎn)過(guò)程管理的MES。

    今天，自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了變化，面向的對(duì)象不完全停留在裝備上，已經(jīng)延伸到生產(chǎn)管理和企業(yè)管理中，從這個(gè)角度來(lái)講，自動(dòng)化和信息化必然要融合。

    在我國(guó)，雖然目前已經(jīng)采用了較新的自動(dòng)化技術(shù)，我國(guó)工業(yè)的自動(dòng)化水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比并無(wú)明顯劣勢(shì)。但由于綜合自動(dòng)化水平較低，綜合生產(chǎn)指標(biāo)控制方式以人工為主，導(dǎo)致勞動(dòng)生產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本高、資源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、綜合競(jìng)爭(zhēng)力弱。因此，我國(guó)制造業(yè)企業(yè)在自動(dòng)化與信息化集成方面還有許多路要走。

    技術(shù)障礙不大

    上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所教授級(jí)高級(jí)工程師彭瑜在接受有關(guān)媒體采訪(fǎng)時(shí)就曾指出，涵蓋從底層的制造自動(dòng)化到頂層的管理自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)十幾年的探索和實(shí)驗(yàn)，從理論和實(shí)踐上證明了扁平化的三層模型進(jìn)入了大規(guī)模、全方位的應(yīng)用時(shí)期。自動(dòng)化、信息化技術(shù)的發(fā)展為整體解決方案的提供，做好了幾乎所有的技術(shù)準(zhǔn)備：

    其一，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)為打破長(zhǎng)期以來(lái)將工業(yè)控制領(lǐng)域劃分為電氣控制（包括傳動(dòng)控制、邏輯和順序控制）、過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制等專(zhuān)業(yè)的束縛，為建立統(tǒng)一的工程設(shè)計(jì)平臺(tái)和統(tǒng)一的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)準(zhǔn)備好技術(shù)和認(rèn)識(shí)條件。

    其二，在經(jīng)濟(jì)全球化大趨勢(shì)的推動(dòng)下，在國(guó)際產(chǎn)業(yè)界長(zhǎng)期的共同追求和努力下，從工控編程語(yǔ)言、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)，一直到控制和企業(yè)信息管理集成等各種自動(dòng)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣應(yīng)用，均取得了豐碩的成果，形成為普遍的共識(shí)，為自動(dòng)化集成體系架構(gòu)的發(fā)展和日趨成熟奠定了標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。

    在具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，在ERP、MES、PCS三層結(jié)構(gòu)中，MES起到了關(guān)鍵性的橋梁作用，它甚至是自動(dòng)化與信息化集成的關(guān)鍵核心技術(shù)。MES在企業(yè)計(jì)劃管理和車(chē)間生產(chǎn)控制之間架起了一座信息溝通和管理的橋梁，使企業(yè)將更容易建立一個(gè)快速反映、有彈性、精細(xì)化、統(tǒng)一的信息化制造環(huán)境，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境，降低材料和人力等資源的消耗。

    但是，相對(duì)于ERP等離線(xiàn)管理系統(tǒng)而言，MES要求生產(chǎn)和制造過(guò)程的數(shù)據(jù)、信息等是實(shí)時(shí)在線(xiàn)的，MES面向企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程和制造過(guò)程的管理比較困難。所以，早期MES的發(fā)展滯后在一定程度上制約了集成的步伐。

    不過(guò)，自“十五”以來(lái)，MES技術(shù)得到了快速發(fā)展，眼下已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前，MES已經(jīng)在鋼鐵、石化行業(yè)等流程行業(yè)，甚至一些離散行業(yè)都得到較為廣泛的應(yīng)用，MES應(yīng)用效益得到用戶(hù)認(rèn)可，并且推進(jìn)了企業(yè)信息化應(yīng)用的深度，不僅僅停留在ERP系統(tǒng)實(shí)施上，MES成為企業(yè)信息化的主體。

    成本居高不下

    然而，即使是今天，當(dāng)自動(dòng)化與信息化集成技術(shù)不斷成熟的時(shí)候，依然沒(méi)有太多企業(yè)真正啟動(dòng)這樣的集成工作。“這主要是因?yàn)槌杀締?wèn)題。”王田苗說(shuō)，“集成的成本很高，集成得越多成本也越高�！�

    王田苗介紹說(shuō)，廣義理解的集成是概念層面的，單個(gè)的系統(tǒng)之間，采用單個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的集成，這顯然已經(jīng)不存在什么問(wèn)題。但俠義理解的集成是非常緊密耦合的集成�，F(xiàn)階段還主要是一些大企業(yè)對(duì)此有一定的關(guān)注，因?yàn)樗�的業(yè)務(wù)更廣，對(duì)業(yè)務(wù)之間的耦合以及成本的控制比較敏感，而且要走向世界，面對(duì)更激烈的競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)。而對(duì)小企業(yè)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化就是自動(dòng)化，信息化就是信息化，他們集成的需求并不強(qiáng)烈。不過(guò)，王田苗表示：“眼下，即使是大企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)緊耦合集成的也是非常少見(jiàn)的�！�

    北京第一機(jī)床廠(chǎng)總工程師劉宇凌認(rèn)為，能否很好實(shí)現(xiàn)集成主要看三個(gè)方面：首先是構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)的各個(gè)單元（如加工設(shè)備、運(yùn)送設(shè)備等）是否具備了或可以具備信息控制的能力；其次是各個(gè)具有信息控制能力的單元是否可供集成，異構(gòu)也可以，只要開(kāi)放；三是系統(tǒng)中各個(gè)動(dòng)作的規(guī)范化程度。

    因此，多數(shù)制造企業(yè)遺留下來(lái)的智能化程度較低的老舊設(shè)備則存在升級(jí)改造的需求。但是，據(jù)劉宇凌介紹，傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)一般是指剛性線(xiàn)：是由很多專(zhuān)用設(shè)備組成，每個(gè)設(shè)備僅能夠執(zhí)行一種或兩種加工，物料輸送也是專(zhuān)用的，僅限于幾種工件的制造。這種系統(tǒng)升級(jí)改造十分困難。首先是系統(tǒng)中的每個(gè)加工單元都要變化，其次控制方式也要變化，再有是廠(chǎng)房環(huán)境也要改變，特別是物流的合理性。“從企業(yè)的角度看，是否值得投資做這樣一個(gè)大的改造是需要權(quán)衡的。一般情況下，企業(yè)寧可推倒新建�！�

    同樣，王田苗也有類(lèi)似的看法：“對(duì)于這些老舊設(shè)備，理論上說(shuō)增加嵌入式系統(tǒng)，提高其智能化程度，就可以實(shí)現(xiàn)與信息化的集成，對(duì)于科研單位來(lái)說(shuō)，再老的設(shè)備也能集成，但對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，就要考慮成本了，考慮投入產(chǎn)出的問(wèn)題了。”

    適度自動(dòng)化

    正因?yàn)樽詣?dòng)化與信息化集成的成本居高不下，所以信息化專(zhuān)家蔣明煒更傾向于折中的做法，他稱(chēng)之為“適度自動(dòng)化”。“我們的信息化要根據(jù)不同的自動(dòng)化程度進(jìn)行區(qū)別建設(shè)，可以采取在線(xiàn)數(shù)方式采集信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)發(fā)布生產(chǎn)指令，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)下載生產(chǎn)程序。但對(duì)于普通的機(jī)床，通過(guò)機(jī)床旁邊安裝的專(zhuān)業(yè)控制機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)甩圖紙、甩工藝文件的目的，也可以直接下達(dá)生產(chǎn)指令，也可以讓它在這個(gè)控制機(jī)上匯報(bào)公司進(jìn)度，匯報(bào)質(zhì)量狀況。”

    因此，蔣明煒并不主張什么都搞自動(dòng)化，“就是勉強(qiáng)搞了自動(dòng)化以后，花了很高的代價(jià)，最后實(shí)際上效果也可能很不好。特別是物流自動(dòng)化，無(wú)非就是減少了兩個(gè)人。所以不能過(guò)分的強(qiáng)調(diào)自動(dòng)化。要適度的自動(dòng)化�！�

    劉宇凌也表示，自動(dòng)化與信息化的集成是企業(yè)發(fā)展的一個(gè)過(guò)程，提前了是揠苗助長(zhǎng)，滯后了會(huì)阻礙企業(yè)發(fā)展。企業(yè)所處的行業(yè)、管理特點(diǎn)與發(fā)展戰(zhàn)略不盡相同，自動(dòng)化與信息化集成的水平也會(huì)有很大的差異。但是無(wú)論何種情況，企業(yè)的內(nèi)在需求是企業(yè)是否應(yīng)用自動(dòng)化與信息化集成技術(shù)的主要原因，而這個(gè)內(nèi)在需求，劉宇凌認(rèn)為更多的就是降低成本提高效率。

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