【儀表網(wǎng) 行業(yè)聚焦點(diǎn)】改革開放以來，我國的制造業(yè)獲得了連續(xù)三十多年的高速發(fā)展。尤其在流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的自主化方面，可以說已經(jīng)取得了階段性的勝利。然而不同于流程工業(yè)，我國離散自動(dòng)化市場(chǎng)卻仍在艱難摸索發(fā)展道路。
運(yùn)營效率面臨挑戰(zhàn)
低成本優(yōu)勢(shì)逐漸消失。過去的低成本優(yōu)勢(shì)，主要靠廉價(jià)的勞動(dòng)力、原料和能源等關(guān)鍵資源以及對(duì)環(huán)境排放的低要求，我們的低成本并不是因?yàn)槲覀儗?duì)資源使用的效率高。近年來，“人口老齡化”加速了勞動(dòng)力短缺，再加上新一代年青人從事枯燥重復(fù)體力勞動(dòng)的意愿大大降低，甚至因此產(chǎn)生自殺等事件，勞動(dòng)力成本已經(jīng)大幅度上升。同時(shí)，原料和土地價(jià)格上漲較快，環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。因此，我國制造業(yè)的低成本優(yōu)勢(shì)在逐漸喪失，一些工廠開始轉(zhuǎn)移到越南等成本更低的粗放發(fā)展中國家，甚至回流至歐美率集約發(fā)達(dá)國家。
質(zhì)量要求大大提高。隨著短缺經(jīng)濟(jì)的徹底結(jié)束，客戶或消費(fèi)者對(duì)低質(zhì)量產(chǎn)品的容忍度下降到零，特別是涉及安全的產(chǎn)品，客戶寧愿花高價(jià)購買信得過的品牌。排除產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量不談，就產(chǎn)品制造過程而言，手工環(huán)節(jié)越多，差錯(cuò)越多，一致性、精度越難于控制，有的車間甚至不能有人活動(dòng)以保證環(huán)境潔凈度要求。
柔性化生產(chǎn)要求提高。單品種大批量生產(chǎn)，有利于獲得成本優(yōu)勢(shì)，但無法滿足當(dāng)今客戶日益?zhèn)€性化的需求。多品種小批量生產(chǎn)，可以滿足個(gè)性化的需求，但不利于成本控制。如何既滿足個(gè)性化需要，又獲得大規(guī)模生產(chǎn)的成本優(yōu)勢(shì)？大規(guī)模定制(Mass-customization)的生產(chǎn)模式，基于標(biāo)準(zhǔn)模塊，加上針對(duì)每個(gè)客戶的個(gè)性化需求，是規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)滿足個(gè)性化需求的主要方式。
縮短交期并保持低庫存。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，不斷縮短的承諾交期成為制勝的重要因素。同時(shí)，制造業(yè)已經(jīng)從過去落后的面向庫存生產(chǎn)模式(Make-tostock)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛴唵紊a(chǎn)模式(Maketoorder)，以大幅度降低庫存，甚至零庫存運(yùn)行(Just-in-time)。這些要求，再加上前述的滿足客戶定制化需求的柔性生產(chǎn)模式，迫使制造企業(yè)進(jìn)行徹底的營流程再設(shè)計(jì)，并使用信息技術(shù)作為基本工具，打通從客戶需求采集、售前支持、銷售、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、財(cái)務(wù)、采購、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)線切換控制、物流到售后服務(wù)的所謂“從客戶需求采集到滿足客戶需求的‘端到端’業(yè)務(wù)流程。”
歐美國家積極籌劃制造業(yè)再升級(jí)的威脅。從來看，雖然中國制造業(yè)經(jīng)過三十多年的高速發(fā)展，但總體還是比較粗放，歐美發(fā)達(dá)國家依然在制造業(yè)的發(fā)展方向，并代表了制造業(yè)的高水平。為了在新一輪工業(yè)革命中占機(jī)，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動(dòng)下，“工業(yè)4.0”項(xiàng)目在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上被正式推出。這一研究項(xiàng)目是2010年7月德國政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的未來項(xiàng)目之一，旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。2012年2月，美國國家科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)發(fā)布《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》，計(jì)劃描述了先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及美國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，提出了實(shí)施美國先進(jìn)制造業(yè)戰(zhàn)略的五大目標(biāo)，明確了參與每個(gè)目標(biāo)實(shí)施的主要聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)。上述動(dòng)態(tài)，實(shí)際上反映的是工業(yè)革命的時(shí)代演進(jìn)步伐：從機(jī)械化、電氣化，發(fā)展到信息化、智能化。可以說，在工業(yè)革命的幾次大的浪潮中，我國都處于追趕狀態(tài)，中國制造業(yè)要想在上立足，必須加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，奮起直追，只爭(zhēng)朝夕。我國政府也很早就洞悉了這一變革趨勢(shì)，2002年，提出了“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”的新型工業(yè)化道路的指導(dǎo)思想；經(jīng)過5年的發(fā)展和完善，在2007年提出“發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合”的新科學(xué)發(fā)展的觀念，“兩化融合”的概念就此形成。
當(dāng)前，我國的現(xiàn)實(shí)情況是制造業(yè)的傳統(tǒng)自動(dòng)化水平與發(fā)達(dá)國家還有很大差距，而西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把制造業(yè)轉(zhuǎn)型的焦點(diǎn)放在信息化和智能化上。我們?nèi)绾巫汾s，值得研究。甚至在某些行業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超越，也不是沒有可能，存在后發(fā)優(yōu)勢(shì)的可能性。我們?cè)诿鎸?duì)傳統(tǒng)意義上的自動(dòng)化需求時(shí)，按照“兩化融合”方針的指引，有效融合傳統(tǒng)自動(dòng)化、信息化、智能化三個(gè)方面的發(fā)展要求，就有機(jī)會(huì)在選定的行業(yè)做到。
離散制造業(yè)發(fā)展遇阻
改革開放三十多年來，我國制造業(yè)通過引進(jìn)和自主創(chuàng)新的自動(dòng)化技術(shù)的使用，在很大程度上提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，并降低了資源消耗和污染排放。但是，制造業(yè)在采用自動(dòng)化技術(shù)方面所面臨的問題也是明顯的。
流程企業(yè)和離散制造業(yè)的自動(dòng)化應(yīng)用水平不平衡。總的來說，流程行業(yè)的自動(dòng)化水平總體上要遠(yuǎn)高于離散制造業(yè)。原因主要有兩點(diǎn)：
一是由工藝特點(diǎn)決定。制造業(yè)按生產(chǎn)控制工藝分為流程類和離散制造類。流程行業(yè)的特征是原料沿管道流動(dòng)，經(jīng)過一系列的反應(yīng)裝置，物料在反應(yīng)裝置中依靠能源和化學(xué)反應(yīng)變成目標(biāo)物質(zhì)。流程行業(yè)發(fā)生爆炸和污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)較高，工廠啟停代價(jià)高昂，一般24小時(shí)乘365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，典型企業(yè)如化工廠和火力發(fā)電廠。而離散制造行業(yè)，被加工對(duì)象是一件件的零件，后組裝成產(chǎn)品，典型企業(yè)如電子產(chǎn)品生產(chǎn)。當(dāng)然，流程行業(yè)的后處理階段，往往又包含離散制造工藝，比如化肥廠的包裝、碼垛。流程行業(yè)和離散制造業(yè)在工藝上的這些本質(zhì)差別，決定了流程行業(yè)很難像離散行業(yè)那樣靠手工操作控制生產(chǎn)過程。
二是由我國工業(yè)發(fā)展優(yōu)先順序選擇的歷史決定。如同一些大國走過的歷史一樣，必須優(yōu)先解決各種基礎(chǔ)原料和能源短缺的問題，重化工、火力發(fā)電等行業(yè)成為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行產(chǎn)業(yè)。基于上述兩個(gè)原因，我國的流程行業(yè)，工藝過程基本上都已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而離散制造業(yè)，還存在大量的手工勞動(dòng)，甚至在前幾年，某些企業(yè)還以大量手工組裝產(chǎn)品打敗先進(jìn)國家的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而自豪。對(duì)于基礎(chǔ)自動(dòng)化水平薄弱的行業(yè)或企業(yè)而言，直接談信息化改造是不切實(shí)際的。需要在“兩化融合”指導(dǎo)方針下，做好頂層設(shè)計(jì)，在提升基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的階段提前考慮信息化的要求，然后按企業(yè)自身?xiàng)l件，按“一次設(shè)計(jì)、分步實(shí)施”的步驟，穩(wěn)扎穩(wěn)打向前推進(jìn)自動(dòng)化和信息化改造。
流程自動(dòng)化與離散自動(dòng)化技術(shù)及產(chǎn)品的自主化程度差別較大。市場(chǎng)需求的拉動(dòng)，是自動(dòng)化企業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΑＫ裕谶^去的幾十年，特別是近的二十年，我國的自動(dòng)化企業(yè)優(yōu)先解決流程行業(yè)的基礎(chǔ)自動(dòng)化需求，并且經(jīng)過國家持續(xù)的支持，我國在流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的自主化方面，可以說已經(jīng)取得了階段性的勝利，DCS、儀表等關(guān)鍵產(chǎn)品大量替代進(jìn)口，市場(chǎng)份額已經(jīng)處在前列，比如在DCS方面見長(zhǎng)的和利時(shí)、浙江中控、國電智深等企業(yè)，在儀表方面見長(zhǎng)的川儀、京儀、天儀、上自儀等企業(yè)。但是，以PLC、動(dòng)控制、伺服、CNC、機(jī)器人等關(guān)鍵產(chǎn)品為代表的離散自動(dòng)化市場(chǎng)，目前仍大量依賴進(jìn)口，甚至進(jìn)口產(chǎn)品處于壟斷地位。國內(nèi)離散自動(dòng)化市場(chǎng)的這種局面，對(duì)我國離散制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，形成了很大的制約。一方面，進(jìn)口系統(tǒng)售價(jià)高、服務(wù)人工成本高、有時(shí)交流溝通成本也很高，而全廠自動(dòng)化和信息化改造，往往需要大量的咨詢服務(wù)。另一方面，業(yè)務(wù)流程再造涉及管理水平的同步提升，上馬項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)很大，效果和投資收益難以預(yù)期。如果投資回收期超過5年，基本上客戶會(huì)很少考慮上馬自動(dòng)化和信息化改造項(xiàng)目，一般希望2～4年收回投資。離散制造業(yè)搞轉(zhuǎn)型升級(jí)，目前多數(shù)在自己摸索。
離散自動(dòng)化的轉(zhuǎn)型升級(jí)
我們探討離散自動(dòng)化如何在制造業(yè)升級(jí)中有所作為？本質(zhì)上就是探討自動(dòng)化如何為制造業(yè)客戶創(chuàng)造價(jià)值。
從經(jīng)濟(jì)效果上來說，就是要幫助客戶多賺取利潤，也就是：要么幫助客戶的產(chǎn)品多賣錢，要么幫助客戶降低成本省錢。從具體途徑來說，自動(dòng)化和信息化改造對(duì)制造業(yè)客戶的價(jià)值創(chuàng)造，要么是幫助其提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，要么是幫助其提升效率，甚至做到二者兼得，既提升了性能質(zhì)量又提高了效率。自動(dòng)化想要做出自己的價(jià)值貢獻(xiàn)，沒有捷徑，唯有深入客戶，找到客戶的痛點(diǎn)和求，搭建技術(shù)和應(yīng)用的橋梁，量體裁衣，為客戶選擇合適的技術(shù)，提供完整的解決方案，解決客戶的現(xiàn)實(shí)問題，才能為客戶創(chuàng)造價(jià)值。
制造業(yè)客戶行業(yè)眾多，從事離散自動(dòng)化業(yè)務(wù)的企業(yè)本身在整個(gè)價(jià)值鏈上也處于各種各樣的位置。應(yīng)在研究客戶、同行和自身的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)自身的在價(jià)值鏈上的定位，明確該定位應(yīng)向客戶提供的核心價(jià)值，對(duì)自動(dòng)化企業(yè)而言至關(guān)重要。
從產(chǎn)品和服務(wù)的提供上看，離散自動(dòng)化可能有以下幾種業(yè)務(wù)模式：
(1)自動(dòng)化通用部件產(chǎn)品研制和銷售：從事控制器(PLC、運(yùn)動(dòng)控制器、PAC等)、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、減速器、機(jī)器手、變頻器、步進(jìn)電機(jī)、傳感器、觸摸屏、HMI軟件等通用自動(dòng)化基礎(chǔ)部件級(jí)產(chǎn)品的研制和銷售，走路線則遵循高性能高價(jià)格策略，走中低端路線則堅(jiān)持夠用、可靠、低價(jià)的策略。
(2)整機(jī)電控方案設(shè)計(jì)和成套：按機(jī)種設(shè)計(jì)和成套專用電控方案，如電梯、注塑機(jī)、繡花機(jī)、橫機(jī)等行業(yè)的電控系統(tǒng)提供商。專用電控方案，在成本、易用性、整體性能適配方面，都要優(yōu)于用通用自動(dòng)化部件產(chǎn)品設(shè)計(jì)集成的系統(tǒng)，以此形成競(jìng)爭(zhēng)力。方案一旦成熟，則可以規(guī)模化制造和銷售。
(3)自動(dòng)化整機(jī)研制和銷售：綜合機(jī)、光、電與自動(dòng)化技術(shù)研制和銷售自動(dòng)化整機(jī)裝備。整機(jī)裝備作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)銷售。
(4)生產(chǎn)線自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和成套：按照客戶生產(chǎn)線的具體布局，針對(duì)每一條線設(shè)計(jì)和成套自動(dòng)化系統(tǒng)。每個(gè)訂單按項(xiàng)目管理，項(xiàng)目成為公司的基本經(jīng)營管理單位，每個(gè)項(xiàng)目的利潤決定了公司的整體利潤。
(5)自動(dòng)化生產(chǎn)線研制和銷售：針對(duì)客戶的需求，不僅提供整線自動(dòng)化系統(tǒng)，連同生產(chǎn)線的機(jī)械設(shè)備主體，都由自動(dòng)化廠商設(shè)計(jì)、集成、調(diào)試，并終提供給客戶。也是按照項(xiàng)目為基本經(jīng)營單元來管理。
(6)全廠自動(dòng)化信息化系統(tǒng)集成：這是范圍深廣的一種業(yè)務(wù)模式，從全廠自動(dòng)化信息化集成的高度，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、集成各層的自動(dòng)化和信息系統(tǒng)，完成全廠運(yùn)營管理、產(chǎn)線自控、設(shè)備自控的深度融合與無縫集成，屬于真正意義上的“兩化融合”的要求。
縱觀以上各種業(yè)務(wù)模式，很難泛泛而談究竟哪種模式好，我們更應(yīng)該思考哪種模式適合自己。找準(zhǔn)定位，其實(shí)就是做自己擅長(zhǎng)的事，并且專注去做好。專而精，精而強(qiáng)，強(qiáng)而大。唯有如此，我國的離散自動(dòng)化企業(yè)才能突破目前不利的市場(chǎng)格局，在國外廠家占據(jù)壟斷地位的競(jìng)爭(zhēng)格局中爭(zhēng)得一定的位置，同時(shí)也為破解我國制造業(yè)發(fā)展難題、為促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展做出自己的獨(dú)特貢獻(xiàn)。
