1  引言

    眾所周知，人是地球上進(jìn)化最完善，功能最強大的生物。人體按構成可以分成組織和器官，例如眼、耳、手、胃及腦等，由相關(guān)的組織和器官又組成若干個(gè)子系統，例如循環(huán)系統、消化系統、呼吸系統、神經(jīng)系統、運動(dòng)系統及生殖系統等。大腦通過(guò)感官獲取信息，經(jīng)加工處理后發(fā)出執行指令，指令通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )傳遞到各系統的相關(guān)組織和器官，使之產(chǎn)生相應的動(dòng)作。當肌體健康時(shí)，各部分的信息傳遞和動(dòng)作是和諧、高速和準確的。例如，大腦想讓右手動(dòng)作時(shí)不會(huì )變成左手動(dòng)作。但是當某些組織和器官發(fā)生病變時(shí)，相應部位的動(dòng)作將受到影響，而當大腦和神經(jīng)系統生病發(fā)生故障，導致信息傳遞中斷時(shí)，整個(gè)身體將會(huì )癱瘓，可見(jiàn)信息在人體的正常傳遞中起到至關(guān)重要的作用，否則，即使有十分強壯的四肢也無(wú)濟于事。

    我們再來(lái)看一個(gè)企業(yè)，會(huì )發(fā)現兩者之間結構和功能上有驚人的相似性。一個(gè)企業(yè)的組織和器官就是機構和設備等，而子系統即是人力資源、市場(chǎng)、技術(shù)、生產(chǎn)及維修等部門(mén)和設置。高層領(lǐng)導便是企業(yè)的大腦，他們從感官--終端設備獲取信息和數據，經(jīng)過(guò)評估和決策后，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )--信息系統傳遞到機構和設備，使之產(chǎn)生相應的運作和行動(dòng)。當企業(yè)健康時(shí)，各部分的信息傳遞和工作是協(xié)調、高效和能控的。例如想生產(chǎn)500噸A產(chǎn)品時(shí)不會(huì )出現很多廢品，更不會(huì )生產(chǎn)出B產(chǎn)品。但是當某些機構和設備失職低效時(shí)，相關(guān)部分的運作將受到影響，而當高層領(lǐng)導決策失誤和信息系統發(fā)生故障導致信息傳遞中斷時(shí)，將使整個(gè)企業(yè)癱瘓甚至破產(chǎn)和倒閉，可見(jiàn)信息在企業(yè)的正常經(jīng)營(yíng)中同樣起著(zhù)至關(guān)重要的作用。否則，即使有十分先進(jìn)的硬件設備也是徒然的。諸如很多處于困境的企業(yè)就有許多從國外引進(jìn)的先進(jìn)制造設備和計算機系統，但它們僅僅是一種擺設而已。以上所描述的主要是企業(yè)的信息流，它等價(jià)于人體的神經(jīng)系統。事實(shí)上，企業(yè)的物資流相當于人體的食物消化系統，企業(yè)的資金流類(lèi)似于人體的血液循環(huán)系統，而企業(yè)的研發(fā)中心的功能和人體的生殖系統是一致的。

    由此可見(jiàn)，一個(gè)企業(yè)從結構和功能上看就是一個(gè)人。一個(gè)經(jīng)營(yíng)好的企業(yè)就是一個(gè)健康的人，一個(gè)虧損的企業(yè)就是一個(gè)生病的人，一個(gè)破產(chǎn)和倒閉的企業(yè)就是一個(gè)植物人甚至死人。顯然，象人類(lèi)追求健康的生活一樣，企業(yè)也應將各部分有機地結合起來(lái)，力求健康地發(fā)展。

    2  企業(yè)的進(jìn)化過(guò)程和目標

    由于計算機、網(wǎng)絡(luò )和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，近三十年來(lái)自動(dòng)化技術(shù)在企業(yè)的應用從內涵到外延均發(fā)生了很大的變化，已經(jīng)從簡(jiǎn)單的模擬儀表控制（單細胞）進(jìn)化到目前的集分散式現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統（FCS）和企業(yè)資源計劃（ERP）等為一體的管控自動(dòng)化（較復雜生命形態(tài)）。最后將發(fā)展到什么程度呢？可以設想，今后的發(fā)展將越來(lái)越象人的進(jìn)化，日趨復雜化和信息化，并逐步接近理想的廣義智能機器人。

企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)化

    企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)化如圖1所示，70年代工業(yè)控制相對來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，一般由儀表調節器完成。70年代中期推出DCS系統，在控制界引起了工業(yè)革命，在大部分流程行業(yè)非常流行。80年代DCS走向成熟，同時(shí)提出在裝置級做優(yōu)化控制，在石化行業(yè)裝置上作用特別明顯，這時(shí)MRP就不夠了，推出了MRPⅡ。90年代又進(jìn)化了，仍然以DCS系統為主，但DCS功能更強大了，在90后期提出現場(chǎng)總線(xiàn)，這是一個(gè)重要概念，此時(shí)MRPⅡ已不能滿(mǎn)足要求，又形成了兩個(gè)概念，即MES和ERP，MES相當于生產(chǎn)車(chē)間計劃，使企業(yè)高層管理和底層生產(chǎn)結合起來(lái)，而ERP 是由MRPⅡ進(jìn)化來(lái)的，變成供應鏈管理，作為企業(yè)既要考慮上家，同時(shí)也要考慮下家。到2000年后，工廠(chǎng)將會(huì )變成最底層智能控制并進(jìn)一步分散，MES功能將逐步淡化，ERP功能會(huì )加強，企業(yè)將走向扁平化，改變管理概念，生命工廠(chǎng)將來(lái)變成跟人一樣。

    3  生命化的必然性

    達爾文進(jìn)化論中的一個(gè)重要準則是適者生存，也就是說(shuō)只有不斷改善和調整自身去適應外在的客觀(guān)環(huán)境，才有可能存活發(fā)展下去，否則將會(huì )被淘汰。當前的客觀(guān)環(huán)境日趨殘酷和競爭性。從經(jīng)濟的角度看，全世界幾乎沒(méi)有哪個(gè)角落是孤島，與外界完全隔絕，全球經(jīng)濟一體化已經(jīng)初見(jiàn)倪端，國家之間、企業(yè)之間幾乎是透明的，突然發(fā)現市場(chǎng)新大陸的幾率已經(jīng)很小。同時(shí)，幾乎所有的商品都供相對大于求，而且價(jià)格在不斷地下跌。面對這樣的環(huán)境，經(jīng)營(yíng)管理企業(yè)要考慮的因素比以往任何時(shí)候都要多，其中最重要的是信息，不但有企業(yè)內部生產(chǎn)信息，還要有市場(chǎng)及對手的信息等所有經(jīng)營(yíng)所需的有效信息資源，也就是說(shuō)要營(yíng)造適合企業(yè)生存的良性生態(tài)環(huán)境，即將企業(yè)的生物鏈--供應鏈保持良性循環(huán)，和諧發(fā)展。

圖2  企業(yè)供應鏈形態(tài)

    企業(yè)供應鏈形態(tài)如圖2所示，有幾點(diǎn)需要說(shuō)明的是，中間是企業(yè)本身，企業(yè)左邊是上家--供應，以前只發(fā)生兩個(gè)動(dòng)作，一是商品從供應到企業(yè)，二是企業(yè)資金到供應，現在增加了供應和企業(yè)之間的實(shí)時(shí)信息交換。右邊是市場(chǎng)，以前企業(yè)把商品賣(mài)給供銷(xiāo)公司，供銷(xiāo)公司再賣(mài)給用戶(hù)，資金從市場(chǎng)到企業(yè)形成閉環(huán)，現在僅有這個(gè)閉環(huán)還不夠，企業(yè)要跟銷(xiāo)售公司連接起來(lái)，實(shí)時(shí)交換信息，隨時(shí)掌握市場(chǎng)情況，生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品，滿(mǎn)足用戶(hù)需求。聯(lián)盟是指當今企業(yè)社會(huì )化分工越來(lái)越細，如果不能做得最好就不要做，一個(gè)企業(yè)要形成良好的氛圍，在這個(gè)氛圍里，很多企業(yè)在為它支撐，這也是自動(dòng)化進(jìn)步的一個(gè)明顯特征，任何自動(dòng)化公司并不什么都做，現在一般工控企業(yè)大型機、操作站、網(wǎng)絡(luò )設備、系統軟件等都不做了，而是去集成現成的產(chǎn)品或OEM方式產(chǎn)品，企業(yè)聯(lián)盟顯得越來(lái)越重要了。圖2中其它環(huán)境是指另外有些事物也會(huì )影響企業(yè)的經(jīng)營(yíng)，而且往往還起很大的作用，它們也應納入到系統中。例如國家政策和政府導向作用就非常大，企業(yè)要有全面深入的研究，還有競爭對手的情況等。

    可見(jiàn)，任何企業(yè)都是供應鏈中的一個(gè)環(huán)節。目前很多企業(yè)人和管理是脫節的，管理和設備之間是脫節的，設備和工藝之間也不是十分科學(xué)。要想在經(jīng)營(yíng)中立于不敗之地，就要使企業(yè)象一個(gè)有生命的健康的人一樣，不僅有正常的組織和器官，更重要的是保證有效的信息暢通無(wú)阻。因此，未來(lái)企業(yè)將越來(lái)越象有生命的肌體，我們不妨稱(chēng)之為生命工廠(chǎng)。

    4  實(shí)現生命工廠(chǎng)的關(guān)鍵

    實(shí)現生命工廠(chǎng)，關(guān)鍵不是硬件，而是"軟件"，這里的軟件是指所有與企業(yè)經(jīng)營(yíng)有關(guān)的信息及其傳輸加工，信息已成為企業(yè)生存和發(fā)展的決定性要素，因此生命工廠(chǎng)實(shí)施中的關(guān)鍵步驟是全廠(chǎng)信息化。在信息化中需要注意以下幾點(diǎn)：

    (1)  全面性 包括內部生產(chǎn)管理信息，例如機構與設備狀態(tài)信息、物料狀態(tài)信息、資金成本信息、人力資源信息及控制指令和反饋信息等；供應信息，例如庫存、價(jià)格、質(zhì)量和時(shí)間等；市場(chǎng)信息，例如客戶(hù)需求、潛在市場(chǎng)需求及新產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等。

    (2)  積累性 保存足夠多的歷史數據，以便為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)做分析和診斷，并采用先進(jìn)的統計分析工具對原始數據進(jìn)行分析評估，獲得更高層次的經(jīng)驗和知識。

    (3)  非人性 實(shí)施扁平化管理，去掉車(chē)間管理之類(lèi)的中間機構，在信息的傳輸過(guò)程中盡量減少人的干預，以保證信息的準確性和實(shí)時(shí)性，為企業(yè)的正確決策服務(wù)。我們希望企業(yè)成為一個(gè)人，是希望成為一個(gè)純理性的人，而不希望它有人的非理性的方面，例如自私、狡詐、妒忌、懶惰和馬虎等，這些因素就象病菌一樣，會(huì )嚴重影響信息的健康。

    (4)  統一性 一個(gè)企業(yè)只能有一個(gè)決策中心（并非一個(gè)人），就象一個(gè)人只有一個(gè)大腦一樣，否則必將破壞整體的協(xié)調。

    一個(gè)比較完整的生命工廠(chǎng)系統結構如圖3所示，可以看出，原來(lái)企業(yè)的許多層次都沒(méi)有了。分廠(chǎng)管理和先進(jìn)控制裝置這一層信息直接通到大腦中樞--管理決策中心，管理決策中心包括ERP、CRM（客戶(hù)關(guān)系管理）及統計分析工具等，把中層干部都歸到廠(chǎng)長(cháng)辦公室，由經(jīng)營(yíng)廠(chǎng)長(cháng)用計算機直接管理，同時(shí)，把供應鏈也直接通到?jīng)Q策中心，由決策中心統一管理。由于信息不是一級一級中繼上去而是直接通上去，因此可以保證信息的實(shí)時(shí)性和準確性。此外，底層控制基本上都是分散的智能控制，即控制系統和工藝裝置是有機地結合在一起的，有自診斷系統，能自動(dòng)報告設備的運轉狀態(tài)，以便及時(shí)排除故障。

圖3  生命工廠(chǎng)系統結構

    5  生命工廠(chǎng)的特征

    生命工廠(chǎng)是綜合運用自動(dòng)控制技術(shù)、企業(yè)資源計劃技術(shù)、系統工程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和國際互連網(wǎng)（Internet）技術(shù)等手段，建立在豐富有效信息基礎上的健康、和諧、高效并且不斷改進(jìn)的全自動(dòng)化工廠(chǎng)。其顯著(zhù)特點(diǎn)是管理和控制協(xié)調一體化，不僅生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現了自動(dòng)控制，人事、財務(wù)、物資實(shí)現了計算機化管理，而且在決策支持系統基礎上實(shí)現了高效科學(xué)的評估和決策，同時(shí)，利用國際互連網(wǎng)實(shí)現了網(wǎng)上銷(xiāo)售--電子商務(wù)。這樣的企業(yè)不僅有豐富的骨骼和肌肉，還有靈敏的神經(jīng)系統，就象一個(gè)健全的生物體一樣，能不斷地調整自己的狀態(tài)來(lái)適應環(huán)境的變化，使自身得到健康全面的發(fā)展，同時(shí)又不對環(huán)境造成破壞。

    在生命工廠(chǎng)中，人員相對來(lái)說(shuō)是很少的?；旧现挥腥?lèi)人員：① 高層管理人員，對企業(yè)的發(fā)展方向和產(chǎn)品定位做出決策；② 高級技術(shù)人員，研究新工藝、新設備和新產(chǎn)品；③ 設備維護人員，對設備運行故障進(jìn)行排除和修復，這類(lèi)人員數量很少，因為不用他們盲目地去現場(chǎng)巡檢設備，設備發(fā)生故障后會(huì )通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)裝置自動(dòng)通知有關(guān)人員（類(lèi)似于無(wú)線(xiàn)尋呼系統），而且如果故障在規定時(shí)間內沒(méi)有被排除，系統將自動(dòng)通知更高一層人員，起到自動(dòng)監督作用，可實(shí)現高效的"機管人"。

    在生命工廠(chǎng)中，由于有信息高速公路（企業(yè)局域網(wǎng)），不需要中間的管理核算環(huán)節，實(shí)行的是扁平化管理模式，"車(chē)間"之類(lèi)的概念將不存在，當然"車(chē)間主任"也就"下崗"了，一般來(lái)說(shuō)，他們將轉崗為高級技術(shù)人員或決策支持專(zhuān)家小組成員。由于生產(chǎn)過(guò)程控制的高度分散和普遍采用先進(jìn)控制和智能控制技術(shù)，自動(dòng)化程度和可靠性全面提高，大量的運行操作和監控人員將會(huì )"過(guò)剩"，其中少量素質(zhì)高的人員將轉成設備維護人員。由于成本和利潤核算的高度分散化和自動(dòng)化，很多工作在裝置級或子系統級即可自動(dòng)完成，通常意義的"財務(wù)部"將會(huì )"瓦解"。由于信息和數據基本上由設備和網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)采集、輸入和傳送，這樣可保證數據的一致性和可靠性，減少人為因素造成的影響，以前許多用于錄入數據和在部門(mén)間傳遞數據和報表的"秘書(shū)助理類(lèi)"人員將會(huì )"退役"。由于建立了自動(dòng)化倉庫和物料配送系統及電子商務(wù)系統，進(jìn)出庫和定貨等工作也將實(shí)現自動(dòng)化，而且由于信息靈通，采購物資和銷(xiāo)售商品在運輸途中所處位置也可通過(guò)全球定位系統（GPS）動(dòng)態(tài)地傳送到企業(yè)信息系統中，為生產(chǎn)調度提供及時(shí)的數據，這將導致原料和產(chǎn)品庫存進(jìn)一步減少，傳統意義的庫房管理人員和銷(xiāo)售人員將會(huì )"失業(yè)"。

    從表面上看，生命工廠(chǎng)將導致大批人員"丟飯碗"，但實(shí)際上是把勞動(dòng)力從體力勞動(dòng)或準體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，讓他們從事需要高智力的腦力勞動(dòng)或準腦力勞動(dòng)。我們知道，人處理定性問(wèn)題的能力非常強，而計算機處理定量重復問(wèn)題的能力卻是人所不及的。生命工廠(chǎng)的目的就是充分發(fā)揮各要素的潛力，讓人、管理、控制、工藝和設備通過(guò)信息系統有機地結合起來(lái)，使整個(gè)企業(yè)實(shí)現最大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

    6  實(shí)施實(shí)例

    對一個(gè)從事自動(dòng)化事業(yè)的公司來(lái)說(shuō)，一個(gè)主要目標是為眾多的企業(yè)提供高效生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的全面解決方案，而不僅僅是提供局部的設備和措施，即按照"十五"規劃精神，將信息技術(shù)和主體產(chǎn)業(yè)緊密結合起來(lái)，創(chuàng )建一大批生命工廠(chǎng)，為國民經(jīng)濟做出重大貢獻。北京和利時(shí)公司目前正在和中國最大的青霉素生產(chǎn)企業(yè)--華北制藥集團倍達制藥公司合作實(shí)施這樣的工程。

    該企業(yè)在底層實(shí)施設備和裝置的分散現場(chǎng)總線(xiàn)控制和優(yōu)化控制，上層對管理的各方面全面實(shí)施企業(yè)資源計劃，并且控制系統和管理系統實(shí)現了無(wú)縫連接，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )直接交換數據，避免了人的干擾。高層實(shí)施決策支持系統，為企業(yè)經(jīng)營(yíng)的分析、評估和決策提供依據。無(wú)線(xiàn)監控和電子商務(wù)等正在實(shí)施和完善中。該企業(yè)實(shí)施生命工廠(chǎng)工程以來(lái)，到目前為止人員已經(jīng)減少了2/3，但利稅卻有了大幅度的提高，取得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。相信隨著(zhù)工程的深入進(jìn)行，該工廠(chǎng)將進(jìn)化得更加完善。

    7  結語(yǔ)

    充分獲取和利用有效信息，不斷增強企業(yè)的"生命"力，使企業(yè)供應鏈實(shí)現良性循環(huán)，是企業(yè)的必由之路。

    作者簡(jiǎn)介：

    王常力，男，1963年生，1988年獲英國Lancaster大學(xué)博士學(xué)位，高級工程師，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )常務(wù)理事，現任華北計算機系統工程研究所（信息產(chǎn)業(yè)部電子第六研究所）所長(cháng)，同時(shí)任北京和利時(shí)系統工程股份有限公司總裁。

    熊強，男，1964年生，碩士，高級工程師，研究方向為智能控制及管控一體化。