的研發、製造和推廣應用工作,感受很深。現將一些不全麵的體會和想法提出來與大家交流。
1.工業自動化涵蓋的主要內容
工業自動化的內容在近10年來隨著電子信息技术和光電技術等相關學科的發展而發生了許多變化。從縱深上講,可以涵蓋從最底層的自動化感應部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設備、各種執行機構等到自動回路調節器、自動控制單元、各種大中小型裝置控製係統到綜合優化調度與協調係統和企业綜合管理信息係統等。從應用的行業性質上分,自動控製係統可以分成以流程過程控製為主的過程控製係統(如各種DCS、回路調節係統等)和以運動和傳動控製為主運動控製係統(各種邏輯控製PLC和傳動控製係統如CNC等)。
由於有關我國儀器儀表等方麵的討論有很多,筆者下麵較集中討論自動化控製係統方麵的內容。
2.我國工業自動化係統的基本現狀
a.我國DCS的基本現狀
我國國產DCS的攻關工作起步較早,基礎的引進和吸收工作從20世紀70年代中期開始。80年代初期就開始了技術攻關工作。在80年代末到90年代初世界著名的DCS廠家基本上在中國都成立了合資公司或分支機構,開始了大規模的市場瓜分工作並在90年代初基本完成。當時,我國主要行業如電力、石化、建材和冶金等合作的DCS基本全部進口。可喜的是,從90年代初我國開始形成了幾家以自主研製為主的DCS專業化公司,如北京的和利時公司和航天測控公司,杭州的浙大中控公司和威盛公司以及上海的新華公司等。這些公司以頑強的意誌、強烈的民族責任感和先進的企業運行機製奮力拚搏,不斷改進自己的產品,不斷地拓展市場,取得了很大的進步。他們不僅占據了一定的市場份額,積累了發展的資本和技術,同時使得國外引進的係統價格也大幅度下降,為我國自動化推廣事業作出了貢獻。到今天,其中的3個公司已經達到了一定的規模,並分別進入了過程自動化的主要領域,在許多大型控製係統中其產品取代了進口。例如,上海新華公司和北京和利公司的產品在大型火電機組控製係統方麵基本取代了進口係統,在推廣很多套20萬千瓦火電機組控製係統的基礎上,正在努力進入30萬千瓦和60萬千瓦火電機組控製係統。和利時公司還推出了大型核電站控製係統並成功地應用到巴基斯坦30萬千瓦核電站和秦山60萬千瓦核電站的控製係統。浙大中控與和利時公司還在石油化工、建材和製藥等行業推廣了很多係統。這些公司基本建立了研發、製造、市場和服務體係,建立了有效的團隊。例如,和利時公司目前有員工400多名,其中研發與產品開發人員近200名,每年可以推出3~5項大型新型產品。公司在市場上已經初步建立起信譽並取得了一定的業績,和利時公司在2001年上半年簽定了200多項工程,實現合同額2億元,全部係統為自主產品。
在技術上,國產係統起步雖然較低,但是進步很快,特別是和利時公司和激勵中控公司,分別依托科研單位和高校人才優勢,不斷進行技術進步和產品升級,相繼推出了幾代控製係統。以和利時公司為例,他們在1992年推出HS-DCS-1000分布式控製係統;1995年底推出HS2000控製係統,解決了帶電撥插板卡、智能I/O卡件、自動診斷、冗餘CPU、冗餘I/O模件、冗餘網絡和CANbus技術,軟件上首次采用了全圖形組態界麵和IEC1131-3國際控製語言標準;在1999年推出了大型綜合係統HS2000CAS係統應用於秦山60萬千瓦核電站的控製係統;2000年推出了MACS大型DCS和FOCS小型係列現場總線控製係統。MACS係統和FOCS係統大大增強了組態軟件的功能,突出了實用性和開放性。和利時公司在體係結構上創新地采用了分布式服務器結構和現場總線結構,在硬件上采用了現場總線連接的智能化模塊結構,可以實現分散安裝,既保證了安裝和維護的方便性又可以節省大量的信號電纜,大大提高了係統的性能價格比。
這3家公司不僅注重技術和產品的進步,還努力提高服務能力和現場服務水平。例如,為了提高係統的實施能力和服務水平,和利時公司從設計院、調試所以及應用單位聘請了許多資深的應用設計專家和現場調試專家。和利時公司的目標是力爭達到為用戶提供全方位、全方案的服務能力。
我國有成百上午的中小型自動化公司從事著係統集成、代理應用和應用開發工作,其中一些企業擁有獨特的應用開發技術。
相信在不遠的將來,國內的DCS市場會形成國產係統與進口係統並駕齊驅,不分上下的格局。
b.我國運動控製係統的基本現狀
我國雖然在運動控製方麵的市場比過程控製的市場要大很多,參與的單位也多得多,但是,基本產品幾乎全部由國外的著名品牌產品壟斷,我們的工作僅主要集中在應用開發和服務方麵。我國國產DCS的實踐可能會對今後運動控製係統的國產化產生一些積極的影響和技術基礎。
3.主要問題
雖然我國在自動化係統方麵取得了一些進步,但與國際自動化行業相比,還存在很大差距。主要有 以下幾個方麵:
(1)自動化企業規模太小,有信譽的品牌產品還未形成;
(2)自動化企業多數急功近利,沒有投入,人員不穩,不能形成積累;
(3)多數自動化企業沒有明顯的核心技術能力,缺乏後勁;
(4)國產係統就總體水平與國際著名品牌係統相比還有差距,特別是在應用平台和開放性方麵等;
(5)由於市場不規範,自動化企業營銷能力差,企業間的競爭基本無序,有時陷入惡性競爭;
(6)國內自動化係統企業綜合業務能力差,係統產品係列不全等。
二、機遇與挑戰
1.我國工業自动化產業麵臨的機遇
應當說我國自動化產業正在麵臨一個非常好的發展時機。
a.傳統工業結構調整和產業化升級為工業自動化產業發展創造了無限商機
我國“十五”期間工業發展的重點是結構調整和產業化升級,其主要目的是提高工業體係結構的合理化,更加適應市場的需求,同時采用新
技术改造傳統產業的生產過程以提高生產效率和產品質量。而采用先進的自動化控制技術來提升傳統生產過程並改進其生產工藝是一條投資少、見效快的途徑。目前,由於計算機控製系统的價格大幅度下降,以及產品質量的提高和應用與維護的方便性,工顯企业采用各種適用的計算機控製係統來控製新建的工業生產裝置和改造已有的裝置已經成為潮流。特別是國產DCS的成熟,更為大規模應用計算機控製係統提供了成本可行性。估計在整個“十五”期間,自動化產品和係統市場會高速發展,正如我國家電行業國產品牌的興起大大促進了家電的普及率一樣。
b.信息化帶動工業化增加了工業自動化的內容
我國“十五”發展規劃綱要中提出了用信息化帶動工業化的發展戰略,這為我國自動化產業的發展增加了市場麵。過去,信息化的發展與傳統產業的發展是隔離開的。例如,傳統產業中自動化控製和信息係統列為工業化範圍,而信息業的發展則重點放在網絡、通信和電子商務等概念和產業上。其實,信息化和傳統工業之間有著相互提高和依存的關係。例如,應用信息化和電子技術可以大大提高工業生產過程的自動檢測水平和執行機構的精確度與速度等,還可以提高整個生產裝置的整體自動化控製和裝置間的物料平衡,達到優化裝置和過程的效果;應用網絡通信技術可以把整個企業的資金信息、物流信息、生產裝置狀態信息、生產效率信息、生產能力信息、市場信息、采購信息等實時、準確、全麵、係統地提供給決策者和管理者,幫助企業決策者和管理者提高決策的實時性和準確性,提高管理者的效率,給用戶提供管理一控製一體化係統和服務,為自動化產品的製造商務和應用係統服務帶來了很大的發展市場空間。
c.國際技術一體化為我國自動化產業提供了可跳躍式發展機會
當今世界技術的高度普及和融合使得我們可以盡可能地采用世界上先進和成熟的技術來開發自己的產品或係統,發揮自身的技術與其他方麵的優勢實現跳躍式發展。
d.我國低成本的技術勞動力數量大,水平高
20多年的國家技改和技術引進培養了一大批自動化係統的應用人才。這些人才擁有很深的工程實踐能力和現場服務能力。改革開放的深入和市場經濟的發展導致各工業企業減員、增效,同時不同體製的企業技術人員收入的差距造成許多大型工業企業的技術人員離開原來的崗位或自己創業,或加盟高科技企業。這些技術人員中包含了大量的自動化人才,這批人才對我國自動化產業的發展將起到積極的推動作用。
2.加入WTO後我國工業自動化麵臨的主要威脅
中國加入WTO後,我國企業的生產模式、經營模式,以及人民的生活方式將會發生變化。正如前麵所述,我國的自動化產業就整體來說還非常幼稚和脆弱。所有從事自動化行業的企業雖然會發現一些新的發展機會,特別是係統集成企業會擁有更多的選擇,使得整體係統的性能更高、造價更低,但對絕大數以自主產品生存和發展的企業則會麵臨前所未有的挑戰。在這次挑戰中,能夠來的企業將得到升華,成為可以在國際市場中參與競爭的企業,而絕大部分企業被迫改行或消亡。
a.國際著名的自動化公司會進一步加大對中國市場的開拓
20多年的改革開放雖然讓許多國際著名的自動化公司來到中國,為我們帶來了先進的技術和係統,培養了大批的技術人才,但同時也使我們自主的民族自動化產業難以快速發展。中國入世後,國外著名公司將對我國的市場經濟政策進一步堅定信心。他們會將研發中心、產品中心和製造廠轉移到中國,由此可以進一步降低製造成本,使得國內廠家雪上加霜;同時一些中小型國際公司也會來到中國參與市場競爭。這些國際名牌企業一旦將研發中心和製造廠建在中國,國內企業麵臨的最大挑戰將是人才的進一步流失。國外係統的成本大幅度降低將大大挫傷國內企業開發自主產品的信心。
b.利用資本優勢,國際大公司會收購我國有實力的自動化企業
入世後,國外大公司一方麵積極開拓和占領中國自動化市場,另一方麵會利用其雄厚的資本優勢將國內許多在市場上有一定競爭能力的企業兼並或收購,達到消滅純本地化企業的目的。所以,國內自動化市場和企業將進一步國際化,包括資本國際化和技術國際化。
三、我國工業自動化企業的發展出路
麵對入世後的威脅和當代發展的機遇,筆者對我國工業自動化企業如何發展談幾點想法。
1.自動化企業轉變觀念、穩住心態,提高產品和服務質量
目前,我國自主的自動化企業還遠沒有形成像家電類產品和企業的品牌優勢,總體說來都比較幼小。因此,我們一定要認清自己和國際國內形勢,切忌夜郎自大、好高騖遠;同時放棄急功近利的心態,認真做好SWOT(優勢、劣勢、機會和威脅)的分析,製定自我發展的比較清晰的戰略;係統地考慮自身在人才、市場、技術和資本等方麵是否均衡,以及在體製和機製方麵是否完整。將來的競爭將是品牌的競爭、聯盟的競爭,所以如果自己難以發展壯大起來,就要積極尋找合作夥伴或資產重組或某種方式進行聯盟,來提高自己或聯盟在市場中的地位。大家可以看一下,當年我國的家電企業遍地開花,而當今存活下來的企業也大多沒對自己研製的品花大力量去建立有效的質量保證體係並付諸實用,以確保自己產品的質量達到國際水平。今後用戶將不再照顧國產係統的粗糙,將不再保護落後,我們隻有像家電業的海爾那樣,提高產品的工藝製造水平,才有出路。
2.做好市場細分和定位,突出專業化
國內的多數自动化企业沒有營銷行為,隻有不規範的市場銷售行為,大部分企業跟著感覺走,低水平盲從,其實企業發展的最高境界是超越競爭。孫子說過:“不戰而屈人之兵,善之善者也”。自動化用戶購買的目的不是DCS或其他什麼產品,而是自己的需要(
系统的使用價值)。工業生產五花八門,各具特色,對自動化控制的需求也各不相同,我們必須細分市場需求,突出應用的專業化,如果我們能夠吃透某類過程的控製,即便我們係統在總體上不如國外著名品牌係統,但在具體的應用上比他們高出一籌,也會達到很好的發展效果。將來的自動化公司除極個別的產品研發和製造企業以外,絕大多數企業都會變成擁有自主獨特應用技术的係統應用公司。
3.走開放式技術路線,遵循國際潮流
對於致力於產品或係統開發的企業,一定要注意應用盡可能專業化,但係統平台要保證開放化和標準化。將來技術的發展趨勢是,任何企業自己全麵開發所有技術將變為不可能或低效率。一般企業采用的新產品開發方式將是聯合開發或集成開發,即充分利用自己的核心技術與別人的技術進行有機集成達到整體高性能和低成本的目的。實現聯合開發或集成開發的途徑就是走開放化和標準化的道路。此外,當今技術發展速度可謂一日千裏,而且不平衡,開放化的係統可以保證係統的一部分先達到先進,然後再改進其他部分。
4.開發實用技術,提高服務水平
將來,技術和相關產業的高速發展使得自動化通用的平台性能和價格趨於平衡,製造性企業依靠批量來獲取利潤。就像今天的體育電產品與通用計算機或網絡產品一樣,不遠的將來自動控製產品(包括各種回路調節單元、PLC、DCS平台或通用的組態軟件平台等)的價格將會大大降低,而大量的利潤空間將出應用係統和工程服務企業要向應用型和方案型企業轉化。任何企業不可能在所有的應用行業都達到精通,所以隻有專業化的企業才可實現超越競爭。
5.發展與用戶的戰略聯盟,提供永久服務
自動化行業的展速度越來越快,而傳統工業應用自動化技術的實施過程是階段性的。一旦一套係統投運,在相當長時間內(設備的生命周期內)不會更換產品。因此,傳統產業目前所保留的自動化和儀表技術人員,技術上難以做到不斷的技術更新。此外,先進的自動化產品或係統的智能化和微型化程度越來越高,不借助先進專用儀器設備不可能對這些產品或係統進行維修。將來的現實是,傳統工業企業中的自動化技術人員平時無事可幹,而一旦係統出現故障之後,又難以勝任維護工作。所以,一個專業化的自動化服務公司應當與傳統的工業企業建立持久的服務關係,用戶不再保留維護人員、不用儲存備品備件,平時由服務公司進行定期和預測式的保養和維護,一旦發生任何故障,服務公司的技術人員及時趕到現場進行服務,將來的遠程診斷和專家診斷係統也會使技術服務標準化和程序化。
四、結論
總之,我國自動化技術和產品以及應用情況,雖然在近20年來取得了可喜的成績,在個別領域取得了一些突破,但還遠沒有形成產業規模,名牌的支柱企業也還沒有形成。在中國加入WTO之後,多數企業麵臨一個重新認識環境和自我重新定位的過程。大家應充分利用國際國內個別企業的成果,根據自身的優勢與應用行業相結合,走專業化服務的發展道路。個別致力於發展自主品牌產品或係統的企業,要在質量、成本和市場上下大功夫,聲速擴大規模,力爭早日達到國際先進水平。