工廠企業生產自動化效率淺析

□柳立江

（神華準資公司氧化鋁中試廠內蒙古鄂爾多斯010300）

工廠企業生產自動化效率淺析

□柳立江

（神華準資公司氧化鋁中試廠內蒙古鄂爾多斯010300）

一個自動化程度很高的工廠企業，必須進行很大的投入。一旦獲得成功，一方面可以保證該企業在行業內領先的優勢地位，另一方面也可以獲得高額的利潤回報。但工廠企業設備的全面自動化運行，是一個復雜而且精細的工作，需要按重點分步驟進行：第一、要認真分析生產中存在效率低的方面，比如重復工作較多、安全性能差等；第二：企業要緊密與研發自動化設備的科研單位合作，加大對機械和自動化設備生產企業的投資力度。通過對自身的分析并與科研單位、設備生產廠家的深度合作，提高工作效率，逐步使企業走向自動化、信息化和智能化。

工廠；自動化；效率

1 生產效率提高與工廠自動化

生產力是生產一個或多個投入綜合的要素，例如勞動力、資本、工具、設備和自然資源，它的對比通常顯示為輸入和輸出可以以不同的方式測量和測量所有的測試方法可以同時要求所需的要求并且測量生產率是單純形的輸出，這通常被稱為動力學生產率。這種生產率測量是容易理解的，并且僅評估多年來累積的可靠數據。

總生產率難以衡量，難以就如何衡量不同貢獻因素（如勞動力，機械）的貢獻達成一致，而一個更實際的定義生產力的方式是總投入與產出之比與總生產率的比率。同樣，可以降低總生產率并提高勞動生產率。例如，假設一家公司安裝一臺價格為20萬美元的機器，這相當于一個人的工作能力，并且需要更少的工人來保持相同的生產單位。將產生每單位時間勞動生產率的增加。對于一家公司來說，花費高達20萬美元來替換一個人是不經濟的。投資在所有這些機器上的錢不值得。這種輸入導致總生產率的降低和成本的增加。然而，長期來看，當確定為了投資勞動力而進行經濟補償時，總勞動生產率的提高往往伴隨著勞動生產率的提高。

工廠自動化，也叫做車間自動化，指通過用戶的自動化生產設備或者集控系統自動完成產品制造的全部或者部分的生產和加工過程，它是激光技術、自動化技術、計算機技術與機器人技術的一個相互結合、互相配合的過程，工廠的自動化生產過程是運用計算機來全面控制從生產開始到產品交付等所有產品生產活動的一個復雜而精細的過程，而且是一個整體的高度自動化的生產系統的管理和控制過程。高度的自動化生產過程可以縮減資金，優化產品的規劃、設計和生產，加速資金流的運轉，減少因購買原材料而產生的資本積壓，為企業獲得較高的經濟效益創造了有利條件。同時可以滿足用戶對產品的多元化、智能化等的基本需求。

2 自動化建設是公司提升效率的必然之路

公司企業應該將提高單位時間內的工作量作為其工作的重中之重。首先要增加產量的生產的效率，比方說在畜禽養殖類工廠中，畜禽類肉的質量決定了公司的效益，其次要減少生產成本，生產成本通常情況分三個方面：生產成本、管理成本以及勞動力成本。生產成本比較重要，我國的農業生產水平和環境還不能被有效的進行控制。現在我國的情況是，國內的勞動力成本增加很迅速，從2008年到現在，我國大陸地區人均工資已提高了近71%，有1/3的跨國企業因利潤驅動準備將生產基地從我國外遷到其本土或者勞動力成本較低的發展中國家和地區，而國內的公司企業是大部分以國家發展為依靠。所以，怎么樣能降低勞動力成本，已成為一個現實問題擺在了我們面前。

上世紀初的工業自動化裝配流水線的應用在生產模式上是一種巨大的改革，在降低成本和提高生產效率方面具有里程碑式的紀念意義。現在，人工自動化將會是未來生產方式的發展趨勢。自動化程度的增加，一方面可以節約人力資本的投入，另一方面還可以減少因勞資矛盾而產生的糾紛，協調相關方面的關系，還可以減少因人工操作不可避免的誤差帶來的成本投資，富士康集團是典型的勞動密集型生產企業，其現在面臨著人力成本的巨大上升，在富士康工作的人員在2010年12月月平均工資為920元，而到了2013年的9月，富士康工作的人員月平均工資能領到4 500元左右，人力資本的巨大上升給企業帶來很大的負擔，而機器人的發展給企業帶來了一線生機，2014年有將近100萬個機器人被用于生產一線，必將是未來發展的趨勢。

需要加快自動化程度的建設步伐，最終實現產業的更新換代的升級。隨著現代科技和信息技術的持續發展進步，令自動化行業的發展日新月異，大型企業為了緊跟上時代的步伐，就需要對企業自身進行不斷的“產業升級”，企業公司的產業升級不僅僅是將世界的先進生產線引進來，而且還要發展具有優勢的技術才可以實現，但過去在企業中找到的比較優勢的方面，現在知道這種優勢已經不存在，而競爭對手的發展使兩者的距離持續的縮小，自動和自發地在外部市場決定他們之間的優勢，而且未來可以在行業內有很大的發展，自動化程度的高低是公司企業實現產業升級的關鍵因素，只有自動化程度高，才能真正實現生產鏈，可控操作，實現生產數據的真實性和及時性，以更好地探索生產潛力，提高效率為了充分發揮自己的優勢，然后通過對消費市場的研究，分析社會發展趨勢，才能找到切入點，實現行業整體升級。

3 現代企業發展對自動化系統的要求

3.1 現代企業發展的特征與企業“基因”

在網絡信息中，企業公司發展的主要特點為：1.比較靈活的生產加工方式；2.適合當前實際市場中存在的各式各樣的模式需求；3.跨國之間的供貨能力。不斷滿足節約成本，持續縮短交付貨物的時間這一個特點說明：傳統的企業公司需要轉型成為現代的企業公司。企業公司的主要特點是記錄痕跡和其的優勢和劣勢、經營環境（即行業中具有操作特性的重要特征，以及如何成功組織的競爭優勢環境）、IT環境（IT在建立競爭優勢，所起的作用和作用），上述的三個特點決定了現代企業是否是必要的“因素”。

在目前的激烈競爭的環境下，公司企業為了在現有的環境下繼續保持其競爭優勢，其就需要高度的整合信息技術，網絡建設，IT戰略和業務戰略，現代企業“基因”包括四個方面：菌株基因、基因的速度、學習基因和創新基因。建立與信息系統融合的廣義自動化系統的建立一定得包括上述四方面的基因。

3.2 發展現代企業自動化系統的要求

宏觀和微觀的結合將形成現代企業自動化的廣義意義的自動化要求。這樣，伴隨著外界的變化和時間的流逝，公司企業應當適應自身，并需要持續適應發展的能力。所以，企業必須具備洞察的能力。擁有識別是機遇或者是危機的功能。現代企業擁有性能很高的IT技術手段，伴隨著信息的不斷增加，企業獲取到的信息規模也在不斷的擴大。可以從社會的各個領域中迅速獲取信息的變化，并通過確定子系統表現出的異常值進而來確定，然后融合到其相對于系統的相對變化的必要信息和知識，這為提高企業對市場的洞察能力和應用能力是一個積極的行為。診斷意味著確定基本信息，關鍵資源生產率信息，核心技術信息的狀態，稀缺資源分配信息，戰略供應鏈操作信息，市場狀況預測信息等，以便進行適當的調整和控制。現代企業的廣義自動化系統建立了具有各種觀測點的傳感器檢測網絡。這是形成洞察能力的非常重要的基礎。

反饋是控制系統的基礎組成部分，現代的企業經過對信息的梳理進而獲得有價值的信息資源。而現代企業管理的PDCA循環，要使用ERP-MES-PCS功能結構來實現。控制系統是自動化生產過程的核心部件，其包含有對實現各類資源的調節配置。控制系統也需要作用于對危急事件的監測控制。就是對于重點領域進行檢測、安全事件及現象的分析、分離和判斷，一旦發生危機就可以啟動應急預案進行應對。危機事件的應對包含電力、通信、信息、交通、上下水、煤氣、地震及氣象等各個方面，從而可以建立確保企業安全的自動化系統。而且系統本身的安全也需要認真考慮。

速度是擁有競爭優勢的一個非常重要的因素。一方面是對客戶要求的快速反應，另一方面是產品生產的迅速、設計與制造過程的短周期運轉、資金的迅速周轉等。要想獲得很快的速度，建立一個高速化、廣域化的網絡以及實現數據的無縫對接是非常需要的。網絡是企業獲取和傳遞信息及系統指令的神經性傳導樞紐，通過對企業結構的分析發現其分布在公司企業的所有部門，上述內容都包含在廣義的綜合自動化系統中。為提高公司企業能力所建立的全局優化的綜合自動化系統結構則是必須實現的。

不斷提高應變的能力是學習基因的目的所在。運用系統本身所具有的結構機制，組成的具有有公司特性的學習鏈，進而獲得企業公司的基礎知識并可以懂得企業充滿活力的文化價值觀（包括建立企業公司共同的價值觀的文化），上述這些都是現代企業發展的所必須的。而建立企業運行過程中所需要的各類數據庫、數據倉庫、知識庫、模型庫等是必須的。另外，工廠生產設備的自動化、熟練的操作技能和過程的數字化、模型化以及利用多個學科的知識建立的模型。包括通過實際操作獲得的數據學習來建立模型結構，又通過優化模型參數來改善操控性能等。上述這些都是讓控制系統逐步從靜態結構向動態控制結構過渡的方法。

現代企業應該建立創新平臺，激活企業員工潛在的創新理念。第一是認識和改進需求和缺陷的本質，這是創新的源泉。系統可以有使員工發現窗口問題的功能，在對需求方面和自身的缺點方面，幫助員工進行有效深入的分析，以及具有處理常見的系統創新平臺團隊成員的多元化，并促進創新團隊成員具有最大化的創造力。除此之外，系統還需要有一個虛擬并且實用的二元環境組合，從而可以為創建驗證和轉換獲得基礎。

以上所述共同構成了現代企業基因中所需要的對應的自動化控制系統內部需求的因素。這個控制系統有能力適應靈活的生產模式而且完全有能力適應不斷變化的商業模式；它可以應用市場需求、規避風險與自己的安全關鍵性能力。

速度基因要求控制系統要能快速響應客戶的各種各類不同的要求；系統要有快速集成信息的可訪問性；快速的系統設計和制造過程；可以達到及時迅速的生產；可以有學習和診斷的功能；有建設企業知識庫的能力；而且可以支持業務決策。

4 現代產業自動化系統的概念與構成

產業自動化系統一般由多個擁有獨立功能的單元組成，按照同一目的有序組合并且協同分工，共同構成工作整體。通常把主動構成要素的集合稱為系統主體，把被動構成要素的集合稱為系統對象，主體與對象共同構成了系統。信息系統與產業自動化系統的融合即為廣義的自動化系統，關鍵是如何掌控系統對象的特點，并對其進行合理的選擇和組合。

系統主體的構成要素要經過集成以達到系統的目標要求，在經濟指標、技術的綜合評價方面，可以相對地優化。系統主體有諸多構成要素，但是每個要素由諸多構件組成，并且多種多樣。在開放的全球化經濟環境中，構成要素中存在著大量的商品化產品，因此，如何很好地規劃、設計系統方案，選擇、組合這些構成要素，并且集成安全、可靠、穩定、性能良好、功能完善的自動化系統就變得相當重要。

當前，系統技術正處于一個深度變革的時代。無論是網絡（如工業以太網、現場總線）、控制器（PLC、DCS），還是在計算機本身的內部結構與功能都在不斷的發展和進步，它們之間的內部結構如何整合至關重要。值得一提的是，因為系統技術與控制技術之間在內部結構與功能等方面的演變，傳感器與執行器的智能化發展程度有很大聯系。因此，今后的改變還會很顯著。控制對象與環境組成了系統對象。所以，選擇狀態量時必須同時考慮控制對象和所處的環境。

一個成規模的產業自動化系統的建設，要嚴格地分階段進行。它必須配合產業的建設和發展規劃以及項目的總體設計進度來進行。在進行系統設計前，首先要進行系統能力的規劃，它包括系統目標和規模、服務水準、業務量、資源配置及平衡、費用等項目。在進行系統規劃階段，要經過反復多次的討論與評議，這樣就為系統的設計與評價奠定了扎實的結構基礎。做好這一點，必須建立在對企業的目標需求有深刻領會的基礎上，同時要對建立自動化系統為提升企業競爭優勢所起到的作用在每個細節上都有把控，開展以上工作還必須注意標準的選擇。只有這樣，才能做到有的放矢，全面把控，達到預期的效果。

[1]張鋒.淺談電力系統調度自動化及其發展方向[J].廣東科技,2015(08).

[2]羅宇杰.淺談電氣自動化在電力系統中的應用[J].廣東科技,2014(11).

[3]朱甫泉.論電氣技術與智能建筑[J].建筑電氣,2015 (04).

1004-7026（2016）14-0075-03

F272.9

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.14.058

柳立江（1970.1-），男，河北省豐南市人，大學本科學歷，神華準資公司氧化鋁中試廠助理工程師，研究方向：電氣自動化。