工厂企业生产自动化效率浅析

□柳立江

（神华准资公司氧化铝中试厂内蒙古鄂尔多斯010300）

工厂企业生产自动化效率浅析

□柳立江

（神华准资公司氧化铝中试厂内蒙古鄂尔多斯010300）

一个自动化程度很高的工厂企业，必须进行很大的投入。一旦获得成功，一方面可以保证该企业在行业内领先的优势地位，另一方面也可以获得高额的利润回报。但工厂企业设备的全面自动化运行，是一个复杂而且精细的工作，需要按重点分步骤进行：第一、要认真分析生产中存在效率低的方面，比如重复工作较多、安全性能差等；第二：企业要紧密与研发自动化设备的科研单位合作，加大对机械和自动化设备生产企业的投资力度。通过对自身的分析并与科研单位、设备生产厂家的深度合作，提高工作效率，逐步使企业走向自动化、信息化和智能化。

工厂；自动化；效率

1 生产效率提高与工厂自动化

生产力是生产一个或多个投入综合的要素，例如劳动力、资本、工具、设备和自然资源，它的对比通常显示为输入和输出可以以不同的方式测量和测量所有的测试方法可以同时要求所需的要求并且测量生产率是单纯形的输出，这通常被称为动力学生产率。这种生产率测量是容易理解的，并且仅评估多年来累积的可靠数据。

总生产率难以衡量，难以就如何衡量不同贡献因素（如劳动力，机械）的贡献达成一致，而一个更实际的定义生产力的方式是总投入与产出之比与总生产率的比率。同样，可以降低总生产率并提高劳动生产率。例如，假设一家公司安装一台价格为20万美元的机器，这相当于一个人的工作能力，并且需要更少的工人来保持相同的生产单位。将产生每单位时间劳动生产率的增加。对于一家公司来说，花费高达20万美元来替换一个人是不经济的。投资在所有这些机器上的钱不值得。这种输入导致总生产率的降低和成本的增加。然而，长期来看，当确定为了投资劳动力而进行经济补偿时，总劳动生产率的提高往往伴随着劳动生产率的提高。

工厂自动化，也叫做车间自动化，指通过用户的自动化生产设备或者集控系统自动完成产品制造的全部或者部分的生产和加工过程，它是激光技术、自动化技术、计算机技术与机器人技术的一个相互结合、互相配合的过程，工厂的自动化生产过程是运用计算机来全面控制从生产开始到产品交付等所有产品生产活动的一个复杂而精细的过程，而且是一个整体的高度自动化的生产系统的管理和控制过程。高度的自动化生产过程可以缩减资金，优化产品的规划、设计和生产，加速资金流的运转，减少因购买原材料而产生的资本积压，为企业获得较高的经济效益创造了有利条件。同时可以满足用户对产品的多元化、智能化等的基本需求。

2 自动化建设是公司提升效率的必然之路

公司企业应该将提高单位时间内的工作量作为其工作的重中之重。首先要增加产量的生产的效率，比方说在畜禽养殖类工厂中，畜禽类肉的质量决定了公司的效益，其次要减少生产成本，生产成本通常情况分三个方面：生产成本、管理成本以及劳动力成本。生产成本比较重要，我国的农业生产水平和环境还不能被有效的进行控制。现在我国的情况是，国内的劳动力成本增加很迅速，从2008年到现在，我国大陆地区人均工资已提高了近71%，有1/3的跨国企业因利润驱动准备将生产基地从我国外迁到其本土或者劳动力成本较低的发展中国家和地区，而国内的公司企业是大部分以国家发展为依靠。所以，怎么样能降低劳动力成本，已成为一个现实问题摆在了我们面前。

上世纪初的工业自动化装配流水线的应用在生产模式上是一种巨大的改革，在降低成本和提高生产效率方面具有里程碑式的纪念意义。现在，人工自动化将会是未来生产方式的发展趋势。自动化程度的增加，一方面可以节约人力资本的投入，另一方面还可以减少因劳资矛盾而产生的纠纷，协调相关方面的关系，还可以减少因人工操作不可避免的误差带来的成本投资，富士康集团是典型的劳动密集型生产企业，其现在面临着人力成本的巨大上升，在富士康工作的人员在2010年12月月平均工资为920元，而到了2013年的9月，富士康工作的人员月平均工资能领到4 500元左右，人力资本的巨大上升给企业带来很大的负担，而机器人的发展给企业带来了一线生机，2014年有将近100万个机器人被用于生产一线，必将是未来发展的趋势。

需要加快自动化程度的建设步伐，最终实现产业的更新换代的升级。随着现代科技和信息技术的持续发展进步，令自动化行业的发展日新月异，大型企业为了紧跟上时代的步伐，就需要对企业自身进行不断的“产业升级”，企业公司的产业升级不仅仅是将世界的先进生产线引进来，而且还要发展具有优势的技术才可以实现，但过去在企业中找到的比较优势的方面，现在知道这种优势已经不存在，而竞争对手的发展使两者的距离持续的缩小，自动和自发地在外部市场决定他们之间的优势，而且未来可以在行业内有很大的发展，自动化程度的高低是公司企业实现产业升级的关键因素，只有自动化程度高，才能真正实现生产链，可控操作，实现生产数据的真实性和及时性，以更好地探索生产潜力，提高效率为了充分发挥自己的优势，然后通过对消费市场的研究，分析社会发展趋势，才能找到切入点，实现行业整体升级。

3 现代企业发展对自动化系统的要求

3.1 现代企业发展的特征与企业“基因”

在网络信息中，企业公司发展的主要特点为：1.比较灵活的生产加工方式；2.适合当前实际市场中存在的各式各样的模式需求；3.跨国之间的供货能力。不断满足节约成本，持续缩短交付货物的时间这一个特点说明：传统的企业公司需要转型成为现代的企业公司。企业公司的主要特点是记录痕迹和其的优势和劣势、经营环境（即行业中具有操作特性的重要特征，以及如何成功组织的竞争优势环境）、IT环境（IT在建立竞争优势，所起的作用和作用），上述的三个特点决定了现代企业是否是必要的“因素”。

在目前的激烈竞争的环境下，公司企业为了在现有的环境下继续保持其竞争优势，其就需要高度的整合信息技术，网络建设，IT战略和业务战略，现代企业“基因”包括四个方面：菌株基因、基因的速度、学习基因和创新基因。建立与信息系统融合的广义自动化系统的建立一定得包括上述四方面的基因。

3.2 发展现代企业自动化系统的要求

宏观和微观的结合将形成现代企业自动化的广义意义的自动化要求。这样，伴随着外界的变化和时间的流逝，公司企业应当适应自身，并需要持续适应发展的能力。所以，企业必须具备洞察的能力。拥有识别是机遇或者是危机的功能。现代企业拥有性能很高的IT技术手段，伴随着信息的不断增加，企业获取到的信息规模也在不断的扩大。可以从社会的各个领域中迅速获取信息的变化，并通过确定子系统表现出的异常值进而来确定，然后融合到其相对于系统的相对变化的必要信息和知识，这为提高企业对市场的洞察能力和应用能力是一个积极的行为。诊断意味着确定基本信息，关键资源生产率信息，核心技术信息的状态，稀缺资源分配信息，战略供应链操作信息，市场状况预测信息等，以便进行适当的调整和控制。现代企业的广义自动化系统建立了具有各种观测点的传感器检测网络。这是形成洞察能力的非常重要的基础。

反馈是控制系统的基础组成部分，现代的企业经过对信息的梳理进而获得有价值的信息资源。而现代企业管理的PDCA循环，要使用ERP-MES-PCS功能结构来实现。控制系统是自动化生产过程的核心部件，其包含有对实现各类资源的调节配置。控制系统也需要作用于对危急事件的监测控制。就是对于重点领域进行检测、安全事件及现象的分析、分离和判断，一旦发生危机就可以启动应急预案进行应对。危机事件的应对包含电力、通信、信息、交通、上下水、煤气、地震及气象等各个方面，从而可以建立确保企业安全的自动化系统。而且系统本身的安全也需要认真考虑。

速度是拥有竞争优势的一个非常重要的因素。一方面是对客户要求的快速反应，另一方面是产品生产的迅速、设计与制造过程的短周期运转、资金的迅速周转等。要想获得很快的速度，建立一个高速化、广域化的网络以及实现数据的无缝对接是非常需要的。网络是企业获取和传递信息及系统指令的神经性传导枢纽，通过对企业结构的分析发现其分布在公司企业的所有部门，上述内容都包含在广义的综合自动化系统中。为提高公司企业能力所建立的全局优化的综合自动化系统结构则是必须实现的。

不断提高应变的能力是学习基因的目的所在。运用系统本身所具有的结构机制，组成的具有有公司特性的学习链，进而获得企业公司的基础知识并可以懂得企业充满活力的文化价值观（包括建立企业公司共同的价值观的文化），上述这些都是现代企业发展的所必须的。而建立企业运行过程中所需要的各类数据库、数据仓库、知识库、模型库等是必须的。另外，工厂生产设备的自动化、熟练的操作技能和过程的数字化、模型化以及利用多个学科的知识建立的模型。包括通过实际操作获得的数据学习来建立模型结构，又通过优化模型参数来改善操控性能等。上述这些都是让控制系统逐步从静态结构向动态控制结构过渡的方法。

现代企业应该建立创新平台，激活企业员工潜在的创新理念。第一是认识和改进需求和缺陷的本质，这是创新的源泉。系统可以有使员工发现窗口问题的功能，在对需求方面和自身的缺点方面，帮助员工进行有效深入的分析，以及具有处理常见的系统创新平台团队成员的多元化，并促进创新团队成员具有最大化的创造力。除此之外，系统还需要有一个虚拟并且实用的二元环境组合，从而可以为创建验证和转换获得基础。

以上所述共同构成了现代企业基因中所需要的对应的自动化控制系统内部需求的因素。这个控制系统有能力适应灵活的生产模式而且完全有能力适应不断变化的商业模式；它可以应用市场需求、规避风险与自己的安全关键性能力。

速度基因要求控制系统要能快速响应客户的各种各类不同的要求；系统要有快速集成信息的可访问性；快速的系统设计和制造过程；可以达到及时迅速的生产；可以有学习和诊断的功能；有建设企业知识库的能力；而且可以支持业务决策。

4 现代产业自动化系统的概念与构成

产业自动化系统一般由多个拥有独立功能的单元组成，按照同一目的有序组合并且协同分工，共同构成工作整体。通常把主动构成要素的集合称为系统主体，把被动构成要素的集合称为系统对象，主体与对象共同构成了系统。信息系统与产业自动化系统的融合即为广义的自动化系统，关键是如何掌控系统对象的特点，并对其进行合理的选择和组合。

系统主体的构成要素要经过集成以达到系统的目标要求，在经济指标、技术的综合评价方面，可以相对地优化。系统主体有诸多构成要素，但是每个要素由诸多构件组成，并且多种多样。在开放的全球化经济环境中，构成要素中存在着大量的商品化产品，因此，如何很好地规划、设计系统方案，选择、组合这些构成要素，并且集成安全、可靠、稳定、性能良好、功能完善的自动化系统就变得相当重要。

当前，系统技术正处于一个深度变革的时代。无论是网络（如工业以太网、现场总线）、控制器（PLC、DCS），还是在计算机本身的内部结构与功能都在不断的发展和进步，它们之间的内部结构如何整合至关重要。值得一提的是，因为系统技术与控制技术之间在内部结构与功能等方面的演变，传感器与执行器的智能化发展程度有很大联系。因此，今后的改变还会很显著。控制对象与环境组成了系统对象。所以，选择状态量时必须同时考虑控制对象和所处的环境。

一个成规模的产业自动化系统的建设，要严格地分阶段进行。它必须配合产业的建设和发展规划以及项目的总体设计进度来进行。在进行系统设计前，首先要进行系统能力的规划，它包括系统目标和规模、服务水准、业务量、资源配置及平衡、费用等项目。在进行系统规划阶段，要经过反复多次的讨论与评议，这样就为系统的设计与评价奠定了扎实的结构基础。做好这一点，必须建立在对企业的目标需求有深刻领会的基础上，同时要对建立自动化系统为提升企业竞争优势所起到的作用在每个细节上都有把控，开展以上工作还必须注意标准的选择。只有这样，才能做到有的放矢，全面把控，达到预期的效果。

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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，河北省丰南市人，大学本科学历，神华准资公司氧化铝中试厂助理工程师，研究方向：电气自动化。