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信息技术在传统产业中的应用

   日期:2006-02-04     作者:管理员    

    信息技术在主体传统产业中的应用几乎覆盖了所有的方面,包括生产的自动化,管理的科学化和商务的电子化等。

    由于计算机、网络和控制技术的迅猛发展,近三十年来自动化技术在企业的应用从内涵到外延均发生了很大的变化,已经从简单的模拟仪表控制发展到目前的集分散式现场总线控制系统(FCS)和企业资源计划(ERP)等为一体的管控综合自动化。最后将发展到什么程度呢?可以设想,今后的发展将越来越像人的进化一样,日趋复杂化和信息化,而逐步接近理想的广义智能机器人。

    充分获取和利用有效信息,不断增强企业的生命力,使企业供应链实现良性循环,是企业的必由之路。
 
    1 生产自动化
    在生产过程控制中应用计算机和网络技术,自动控制技术,可以使工艺过程稳定,从而提高产品质量,减轻劳动强度,并且通过优化技术以最小的投入获得最大的产出。

    信息技术在生产过程中的典型应用形态是分布式控制系统(DC

S)和现场总线控制系统(FCS)等技术和产品。

    应用现代信息与控制技术,不仅能对单个回路和单个装置进行自动控制,还能对多个回路和多个装置同时进行优化和协调控制,只有这样,才能使各个工艺环节相互适应,充分发挥装置的最大潜能,实现优质高效的生产。

    通过建立工厂生产数据库,获取和保存大量的生产工艺历史数据,通过对这些数据的分析和挖掘,可对生产工艺进行改进甚至重组,以便不断提高生产效率。

    通过控制系统的设备故障自动诊断和保护功能,确保设备和装置在安全稳定的状态下工作,以便保证设备和运行人员的安全。

    方便的画面及流程显示,为操作人员提供了友好的人机交互界面,使得监控工作非常准确及时。

    灵活的报表管理及打印,为生产管理提供了可靠的数据和图表。

    开放多样的通讯接口,使不同厂家的设备能够连为一体,共同完成生产任务,并且和上层管理网交换数据。

    2 管理科学化
    达尔文进化论中的一个重要准则是适者生存,也就是说只有不断改善和调整自身去适应外在的客观环境,才有可能存活发展下去,否则将会被淘汰。当前的客观环境日趋残酷和竞争性。从经济的角度看,全世界几乎没有哪个角落是孤岛,与外界完全隔绝,全球经济一体化已经初见倪端,国家之间、企业之间几乎是透明的,突然发现市场新大陆的几率已经很小。同时,几乎所有的商品都供相对大于求,而且价格在不断地下跌。面对这样的环境,经营管理企业要考虑的因素要比以往任何时候都要多得多,其中最重要的是信息,不但有企业内部生产信息,还要有市场及对手的信息等所有经营所需的有效信息资源,也就是说要营造适合企业生存的良性生态环境,即让企业的生物链----供应链保持良性循环,和谐发展。

    任何企业都是供应链中的一个环节。目前很多企业人和管理是脱节的,管理和设备之间是脱节的,设备和工艺之间也不是十分科学。要想在经营中立于不败之地,就要使企业像一个有生命的健康的人一样,不仅有正常的组织和器官,更重要的是保证有效的信息畅通无阻。
信息技术在管理过程中的典型应用形态是企业资源计划(ERP)和客户关系管理(CRM)等技术和产品。

    ERP的应用简化了工作程序,加快了反应速度。以前业务部接到客户订单,必须通过电话、传真或电子邮件跟相关机构联系,才能决定是否接受订单,这种询问环节数量多、周期长,经常贻误商机。而采用ERP之后,业务人员只要查询一下企业的生产状况、库存情况,就可以作出是否接受订单的决策,从而掌握了最佳的时效,并及时对企业生产计划作出调整。

    ERP的应用保证了数据的正确性、即时性。有很多企业对自身情况了解得不很清楚。如当前的库存到底为多少、预算的执行情况如何、销售计划的完成情况等等。如果应用ERP,就可以解决这些问题。以往有许多资料是企业几个部门所共有的,但是共享数据由于种种原因而存在误差,产生了不一致性。到底是哪个环节出现问题?要发现它是很困难的,在ERP环境下,同一数据信息的输入途径是唯一的(控制系统采集,条型码或键盘输入等),各个需要数据的部门通过公共的数据库就可实现数据信息的共享。这使得数据的管理和维护大为方便,而且数据的一致性也得到保证。例如,当一件采购






事务发生时,系统自动将所用的花费从预算中扣除,当每个人查询预算使用情况时,所得到的是最即时、真实的数据。此外,在会计账目的作账上,ERP要求每天进行结帐,让企业管理者了解企业当前的财务状况,如出现异常情况可作出及时的调整。

    由于对信息掌握能力的加强和对市场需求变化迅速的反应,公司可以增进与供应商、经销商、客户的联系,从而提高了客户的满意度。

    ERP的应用降低了企业的成本,增加了收益。企业各环节的沟通都在网上进行,许多事务性的工作流程被消除,从而减少了管理费用,降低了经营成本,库存下降,采购费用节省等一系列人、财、物的效应,必然会引起生产成本的降低,生产成本的降低,以及生产能力的提高,使得公司可以即时给顾客提供高品质的产品或服务,企业形象和竞争力得到巩固和加强。

    3 商务电子化
    传统产业如果不进入电子商务领域,不运用电子商务,必然会失去新的发展机遇,同时,电子商务如果不与传统产业结合,其发展也难以取得实质性的突破。事实上,高新信息技术产业

发展的结果并不是宣告大部分传统产业消退,而是使其更具有活力,而且传统产业从事电子商务,将迅速抹去"泡沫"现象,还电子商务以"商务"的本来面目。

    传统产业的电子商务所强调的是在网络计算机环境下的商业化应用,不仅仅是一种单纯的交易,而是把买家、卖家、厂商和合作伙伴通过互联网、企业内部网和企业外部网全面结合起来的一种应用。简单地说,电子商务就是利用全球化互联网络进行商业活动。 作用电子商务受到地理空间的限制大大减少,几乎全部消失。这就使供求双方都面临着更大的选择余地,可以在全球范围内选择最佳产品和最佳的合作伙伴,也就是说商业运作的全球化已成定局。原先那些大型企业靠资产规模占有的市场份额,依靠在各地开设分、支机构获得客户群的方式,已显笨拙。地球正在变小,时空对人们的限制也变得越来越小,发展速度在日益加快,对商业机构的压力越来越大。

    成本大幅度降低。由于打破了地理空间的束缚,不同规模的公司都可以在Internet上做生意,而在Internet上不论公司大小,从网络看上难以区分的。利用电子商务进行活动的企业可以在经营场地、雇佣人员等许多方面,大大节约开支。因此,小企业、新兴企业也可以具有足够的竞争能力参与市场竞争。
 
    资产与回报之间的关系发生了变化。以前的企业主要靠有形资产的规模不断扩大而增加收益,按这种方式,回报率在初期比较高,以后就会是越来越低。但是在电子商务中,由于对有形资产的依赖越来越少,成本越来越低,所以经营规模的扩大,不需要投入大量的有形资产,特别是提供信息服务的企业,经营成本很低,而且经营规模却越来越大,回报率越来越高。

    上下家关系发生了变化。它将传统环境中的竞争者变成了联盟者,把过去的对立者变成了合作者。在传统模式资源有限的前提下,企业经营者都是从自己的企业入手,考虑自己的企业如何赚钱。但是信息这种资源是无限的,是可以共享的,而且用的人越多,信息的价值就越大。所以大家就可以走向联盟,走向合作。

    4 和利时公司在传统产业信息化领域所做的工作
    和利时作为一个从事自动化事业的公司,一个主要目标就是为众多的企业提供高效生产经营的全面解决方案,而不仅仅是提供局部的设备和措施,即按照"十五"规划精神,将信息技术和主体传统产业紧密结合起来,创建一大批高度自动化、信息化的智能化工厂,为国民经济做出重大贡献。

    智能化工厂的特点:
    综合运用自动控制技术、企业资源计划(ERP)技术、系统工程技术、网络技术和国际互连网(Internet)技术等手段,建立在丰富有效信息基础上的健康、和谐、高效并且不断改进的全自动化工厂。其显著特点是管理和控制协调一体化,不仅生产过程实现了自动控制,人事、财务、物资实现了计算机化管理,而且在决策支持系统基础上实现了高效科学的评估和决策,同时,利用国际互连网实现了网上销售-电子商务。这样的企业不仅有丰富的骨骼和肌肉,还有灵敏的神经系统,就像一个健全的生物体一样,能不断地调整自己的状态来适应环境的变化,使自身得到健康全面的发展,同时又不对环境造成破坏。

    人员相对来说是很少的。基本上只有三类人员:(一)高层管理人员,对企业的发展方向和产品定位做出决策;(二)高级技术人员,研究新工艺、新设备和新产品;(






三)设备维护人员,对设备运行故障进行排除和修复,这类人员数量很少,因为不用他们盲目地去现场巡检设备,设备发生故障后会通过无线收发装置自动通知有关人员(类似于无线寻呼系统),而且如果故障在规定时间内没有被排除,系统将自动通知更高一层人员,起倒自动监督作用,可实现高效的"机管人"。
 
    由于有信息高速公路(企业局域网),不需要中间的管理核算环节,实行的是扁平化管理模式,"车间"之类的概念将不复存在,当然"车间主任"也就"下岗"了,一般来说,他们将转岗为高级技术人员或决策支持专家小组成员。由于生产过程控制的高度分散和普遍采用先进控制和智能控制技术,自动化程度和可靠性全面提高,大量的运行操作和监控人员将会"过剩",其中少量素质高的人员将转变成设备维护人员。由于成本和利润核算的高度分散化和自动化,很多工作在装置级或子系统级即可自动完成,通常意义的"财务部"将会"瓦解"。由于信息和数据基本上由设备和网络自动采集、输入和传送,这样可保证数据的一致性和可靠性,减少人为因素造成的影响,以前许多用于录入数据和在部门间传递数据和报表的"秘书助理类"人员将会"退役
"。由于建立了自动化仓库和物料配送系统及电子商务系统,进出库和定货等工作也将实现自动化,而且由于信息灵通,采购物资和销售商品在运输途中所处位置也可通过全球定位系统(GPS)动态地传送到企业信息系统中,为生产调度提供及时的数据,这将导致原料和产品库存进一步减少,传统意义的库房管理人员和销售人员将会"失业"。

    从表面上看,智能化工厂将导致大批人员"丢饭碗",但实际上是把劳动力从体力劳动或准体力劳动中解放出来,让他们从事需要高智力的脑力劳动或准脑力劳动(当然,有一部分人员将在本企业外实现其价值)。我们知道,人处理定性问题的能力非常强,而计算机处理定量重复问题的能力却是人所不及的。生命工厂的目的就是充分发挥各要素的潜力,让人、管理、控制、工艺和设备通过信息系统有机地结合起来,使整个企业实现最大的经济效益和社会效益。

    和利时公司以自主开发的产品和技术为主,实施和完成了数百个主体传统产业企业的自动化、信息化改造工程,下面是其中的两个典型例子。

    应用实例: 

    华北制药集团倍达有限公司全厂自动化工程
    华北制药集团倍达有限公司是由亚洲最大的、并在国际医药市场上久负盛誉的华北制药集团有限责任公司与日本国十大商社之一的日绵株式会社共同投资创建的合资企业。倍达公司致力于半合成抗生素及其系列产品的生产经营和研制开发工作,是目前中国最大的半合成抗生素生产企业。

    该企业在底层实施设备和装置的分散现场总线控制和优化控制,上层对管理的各方面全面实施企业资源计划(ERP),并且控制系统和管理系统实现了无缝连接,通过网络直接交换数据,避免了人的干扰。高层实施决策支持系统,为企业经营的分析、评估和决策提供依据。

    整个系统物理上分为三层:控制网络层CNET;系统网络层ARCNET;管理网络层Windows NT逻辑上分为四层:自动化控制层;生产监控层;经营管理层;辅助决策层自动化控制层:采用检测仪表和逻辑程序控制器及DCS实现数据采集、事故报警,以及对被控对象的直接控制。

    生产监控层:生产过程的数据处理及生产作业计划的实施,生产过程的监视与优化分析。并根据事先研究好的数学模型来控制被控对象,使整个生产系统接近最优化的水平。

    经营管理层:它的功能包括作业计划的处理和执行,工艺管理、质量管理、仓库管理、设备管理、生产全线的跟踪管理、生产实时信息的收集与处理,为生产决策提供真实、及时的数据。

    辅助决策层:及时为经营决策者提供信息咨询服务,且能进行决策分析、方案制定、风险预测、效益评估、决策优选。重点包括三个决策内容:①规划性决策;②生产――经营决策;③市场环境决策。

    整个系统由以下三个子系统有机无缝地组织构成:
    办公自动化系统:建立了企业内部网,实现了公司的网上办公。在系统中设立了公告牌、电子论坛、企业快讯、电子邮件、网上培训、办公业务的流程管理与监控。

    生产过程控制系统:采用国内外先进的DCS控制系统-和利时HS2000和SIEMENS S7系统,实现了以生产调度为中心的全公司生产过程监测与控制系统, 减少能





源及原材料消耗、提高产品质量、降低操作人员的劳动强度。

    管理决策系统:采用国内先进的流程行业管理软件--和利时HS2000ERP制药版,建立了公司的ERP系统,实现了公司生产与经营资源的管理。系统包括:质量管理、生产管理、财务管理、采购管理、销售管理、库存管理、设备管理、人事管理等模块。

    效益:
    企业实施该工程以来,到目前为止人员已经减少了2/3。1999年投产,2000年在产品市场价格下降2/3的条件下,实现利润2000多万,2001年预计实现利润4000万。

    应用实例2

    清镇发电厂管理-控制一体化改造工程
    贵州清镇发电厂7号、8号机组为国产200MW机组,于1989年投产,是目前该厂乃至贵州省内整个电网的主力机组之一。由于设计、制造及投产年代较早,其监控水平及技术状况已与现代大容量、高自动化控制的机组有了较大的差距。为更好创建一流火电厂,提高机组的技术水平及

运行自动化程度,提高管理水平,清镇电厂于1999年4月至2000年7月,采用和利时公司研制生产的HS2000 DCS系统和HS2000ERP电力版系统对7号、8号机组机、炉、电控制设备进行DAS、MCS、 SCS、ECS、DEH、AGC了全面改造,并对生产经营管理系统进行了适合企业特点的建设,实现了利用国产DCS和ERP系统对200MW机组"全微机"监控以及管控一体化的目标,在国内同类型机组中尚属首例,在电厂自动化方面处于领先水平。一体化改造成功投运后,得到了国家和省电力公司领导的高度肯定和赞许,省公司将本次改造模式作为全局内同类型机组(含125MW机组)新建、扩建和老机组改造的样板加以推广。管控一体化方案在国内企业的成功应用证明了其在技术上和管理上的可行性,为企业带来的巨大的经济效益则指明了在信息时代传统企业的技改方向。

    具体特点及效果如下:
    ·改造规模大、功能全面,性能价格比高。
    ·盘台简化,界面直观、清晰。
    ·操作监视集中、全面,机组设备运行工况反映真实、直观,便于故障判断,处理。
    ·外围硬件设备减少,线路简化、实用。故障率低,维护量少。
    ·设备性能稳定、可靠,操做监视快速、准确。
    ·锅炉送,吸风自动系统正常投运,解决长期困扰该厂200MW机组燃烧系统不能投入自动的一项技术难题。
    ·实现机炉协调控制及汽机DEH全电调控制及AGC控制,机组安全经济运行水平及自动化水平,得到进一步提高。
    ·实现机、炉、电集中监控,对提高运行人员业务技术水平,全面掌握发电生产过程控制,达到全能值班,提供了有利条件。
    ·ERP系统由实时信息管理、设备管理、生产数据管理、计划管理、安监管理、运行管理、物资管理、办公自动化等共计8个子系统组成,包括人力资源管理、账务管理、库存管理、应收账管理、工资管理、采购管理、出纳管理、固定资产管理、成本管理、生产计划管理、燃料管理、安监管理及节能管理等共28个模块,几乎涵盖了电厂的各个管理环节。
    ·从底层的自动化控制出发,将生产数据流贯穿于整个系统中,通过生产数据这个纽带将上层管理与底层自控联系起来,再辅以人、财、物各方面的管理,从而实现将整个企业的主要生产、管理业务"一网打尽"。

    效益:
    (1)直接经济效益每年可达260万元
    系统改造后,机组参数控制稳定、平滑,每台机组发电煤耗降低2g/kWh,按年发电量13亿kWh,标准煤价200元/T计算,每台机组每年可节省燃料费用约52万元。

    由于机组改为"一体化"控制,实现CRT集中监控和操作,取消了原常规监视仪表392块、操作设备397个、报警装置108块,每台机组每年可节省这些设备的维护、检修、备品备件购置等费用约40万元。

    由于DEH能准确选择机组所处的热状态进行自动启动,缩短启动时间,改善启动性能,延长机组















寿命,平均每次可缩短启动时间1~2个小时,获直接经济效益约7万元。按每台机组每年平均启动5次计算,可获经济效益约35万元。

    (2)间接经济效益和社会效益显著
    一体化改造,使机组自动化控制水平上了一个新台阶,运行的调节品质得到了提高。从运行情况看,机组过程量的控制精度和过程控制的稳定性明显提高,达到在国产DCS系统中的先进水平。机组重要运行参数也得到一定优化,保证了参数压额定红线运行,从而使机组安全性能和经济性能得到相应提高。

    组运行自动化程度提高,人员操作方便灵活,监控集中,减轻了劳动强度,同时每台机组还可减少机组运行人员12人,符合减人增效的发展方向。

    机组运行的安全可靠性提高,减少了检修时间及停机时间。

    外围硬件设备减少,线路简化、实用。设备性能稳定可靠、故障率低,检修维护工作量大大减少,体现了现代化技术和管理带来的经济效益。同时,通过本次改造培养和锻炼了一大批生产技术人员,使他们掌握了新的计

算机应用技术,也使运行人员提高了计算机操作技能,促进了全能值班员的培养,为本企业持续发展提供了强大的技术、人才储备。

    通过对设备及生产的科学管理和严格控制,设备的维护费用明显降低,如备品备件库存量大幅减少。

    提高了工作效率,如该厂燃料科过去每天有大量的制表、计算、统计工作,5个人从早忙到晚,仍免不了经常出错。而现在绝大多数的统计分析工作都是由计算机系统自动完成的,工作人员主要是根据统计分析结果进行决策。现该科室已由5人裁至3人,工作质量仍可保证。

    缩短了决策时间,如过去无泄露数据要经过设备缺陷汇总、打印、人工查找、录入系统几个环节,通常耗时不少于一天,也就是说,有关部门最早要在第二天才能看到事务处理结果,然后再进行决策。而现在相关数据由消缺子系统直接传到无泄露子系统,费时仅几分钟。

    方便了领导对生产过程的监督和管理。厂领导在办公室内通过一台微机对不同DCS系统的切换即可了解生产现场的运行情况;通过供应系统了解物资采购、库存状况,无须开会或打电话询问,即可免除后顾之忧,为领导决策提供了方便有效的手段。

信息来源:北京和利时系统工程股份有限公司


 
  
  
  
  
 
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