1  引言

    众所周知，人是地球上进化最完善，功能最强大的生物。人体按构成可以分成组织和器官，例如眼、耳、手、胃及脑等，由相关的组织和器官又组成若干个子系统，例如循环系统、消化系统、呼吸系统、神经系统、运动系统及生殖系统等。大脑通过感官获取信息，经加工处理后发出执行指令，指令通过神经网络传递到各系统的相关组织和器官，使之产生相应的动作。当肌体健康时，各部分的信息传递和动作是和谐、高速和准确的。例如，大脑想让右手动作时不会变成左手动作。但是当某些组织和器官发生病变时，相应部位的动作将受到影响，而当大脑和神经系统生病发生故障，导致信息传递中断时，整个身体将会瘫痪，可见信息在人体的正常传递中起到至关重要的作用，否则，即使有十分强壮的四肢也无济于事。

    我们再来看一个企业，会发现两者之间结构和功能上有惊人的相似性。一个企业的组织和器官就是机构和设备等，而子系统即是人力资源、市场、技术、生产及维修等部门和设置。高层领导便是企业的大脑，他们从感官--终端设备获取信息和数据，经过评估和决策后，通过神经网络--信息系统传递到机构和设备，使之产生相应的运作和行动。当企业健康时，各部分的信息传递和工作是协调、高效和能控的。例如想生产500吨A产品时不会出现很多废品，更不会生产出B产品。但是当某些机构和设备失职低效时，相关部分的运作将受到影响，而当高层领导决策失误和信息系统发生故障导致信息传递中断时，将使整个企业瘫痪甚至破产和倒闭，可见信息在企业的正常经营中同样起着至关重要的作用。否则，即使有十分先进的硬件设备也是徒然的。诸如很多处于困境的企业就有许多从国外引进的先进制造设备和计算机系统，但它们仅仅是一种摆设而已。以上所描述的主要是企业的信息流，它等价于人体的神经系统。事实上，企业的物资流相当于人体的食物消化系统，企业的资金流类似于人体的血液循环系统，而企业的研发中心的功能和人体的生殖系统是一致的。

    由此可见，一个企业从结构和功能上看就是一个人。一个经营好的企业就是一个健康的人，一个亏损的企业就是一个生病的人，一个破产和倒闭的企业就是一个植物人甚至死人。显然，象人类追求健康的生活一样，企业也应将各部分有机地结合起来，力求健康地发展。

    2  企业的进化过程和目标

    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（单细胞）进化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）等为一体的管控自动化（较复杂生命形态）。最后将发展到什么程度呢？可以设想，今后的发展将越来越象人的进化，日趋复杂化和信息化，并逐步接近理想的广义智能机器人。

企业的发展和进化

    企业的发展和进化如图1所示，70年代工业控制相对来说比较简单，一般由仪表调节器完成。70年代中期推出DCS系统，在控制界引起了工业革命，在大部分流程行业非常流行。80年代DCS走向成熟，同时提出在装置级做优化控制，在石化行业装置上作用特别明显，这时MRP就不够了，推出了MRPⅡ。90年代又进化了，仍然以DCS系统为主，但DCS功能更强大了，在90后期提出现场总线，这是一个重要概念，此时MRPⅡ已不能满足要求，又形成了两个概念，即MES和ERP，MES相当于生产车间计划，使企业高层管理和底层生产结合起来，而ERP 是由MRPⅡ进化来的，变成供应链管理，作为企业既要考虑上家，同时也要考虑下家。到2000年后，工厂将会变成最底层智能控制并进一步分散，MES功能将逐步淡化，ERP功能会加强，企业将走向扁平化，改变管理概念，生命工厂将来变成跟人一样。

    3  生命化的必然性

    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比以往任何时候都要多，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，即将企业的生物链--供应链保持良性循环，和谐发展。

图2  企业供应链形态

    企业供应链形态如图2所示，有几点需要说明的是，中间是企业本身，企业左边是上家--供应，以前只发生两个动作，一是商品从供应到企业，二是企业资金到供应，现在增加了供应和企业之间的实时信息交换。右边是市场，以前企业把商品卖给供销公司，供销公司再卖给用户，资金从市场到企业形成闭环，现在仅有这个闭环还不够，企业要跟销售公司连接起来，实时交换信息，随时掌握市场情况，生产出最好的产品，满足用户需求。联盟是指当今企业社会化分工越来越细，如果不能做得最好就不要做，一个企业要形成良好的氛围，在这个氛围里，很多企业在为它支撑，这也是自动化进步的一个明显特征，任何自动化公司并不什么都做，现在一般工控企业大型机、操作站、网络设备、系统软件等都不做了，而是去集成现成的产品或OEM方式产品，企业联盟显得越来越重要了。图2中其它环境是指另外有些事物也会影响企业的经营，而且往往还起很大的作用，它们也应纳入到系统中。例如国家政策和政府导向作用就非常大，企业要有全面深入的研究，还有竞争对手的情况等。

    可见，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，就要使企业象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。因此，未来企业将越来越象有生命的肌体，我们不妨称之为生命工厂。

    4  实现生命工厂的关键

    实现生命工厂，关键不是硬件，而是"软件"，这里的软件是指所有与企业经营有关的信息及其传输加工，信息已成为企业生存和发展的决定性要素，因此生命工厂实施中的关键步骤是全厂信息化。在信息化中需要注意以下几点：

    (1)  全面性 包括内部生产管理信息，例如机构与设备状态信息、物料状态信息、资金成本信息、人力资源信息及控制指令和反馈信息等；供应信息，例如库存、价格、质量和时间等；市场信息，例如客户需求、潜在市场需求及新产品市场开发等。

    (2)  积累性 保存足够多的历史数据，以便为生产经营做分析和诊断，并采用先进的统计分析工具对原始数据进行分析评估，获得更高层次的经验和知识。

    (3)  非人性 实施扁平化管理，去掉车间管理之类的中间机构，在信息的传输过程中尽量减少人的干预，以保证信息的准确性和实时性，为企业的正确决策服务。我们希望企业成为一个人，是希望成为一个纯理性的人，而不希望它有人的非理性的方面，例如自私、狡诈、妒忌、懒惰和马虎等，这些因素就象病菌一样，会严重影响信息的健康。

    (4)  统一性 一个企业只能有一个决策中心（并非一个人），就象一个人只有一个大脑一样，否则必将破坏整体的协调。

    一个比较完整的生命工厂系统结构如图3所示，可以看出，原来企业的许多层次都没有了。分厂管理和先进控制装置这一层信息直接通到大脑中枢--管理决策中心，管理决策中心包括ERP、CRM（客户关系管理）及统计分析工具等，把中层干部都归到厂长办公室，由经营厂长用计算机直接管理，同时，把供应链也直接通到决策中心，由决策中心统一管理。由于信息不是一级一级中继上去而是直接通上去，因此可以保证信息的实时性和准确性。此外，底层控制基本上都是分散的智能控制，即控制系统和工艺装置是有机地结合在一起的，有自诊断系统，能自动报告设备的运转状态，以便及时排除故障。

图3  生命工厂系统结构

    5  生命工厂的特征

    生命工厂是综合运用自动控制技术、企业资源计划技术、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，就象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。

    在生命工厂中，人员相对来说是很少的。基本上只有三类人员：① 高层管理人员，对企业的发展方向和产品定位做出决策；② 高级技术人员，研究新工艺、新设备和新产品；③ 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，起到自动监督作用，可实现高效的"机管人"。

    在生命工厂中，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，生命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。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。

    6  实施实例

    对一个从事自动化事业的公司来说，一个主要目标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，将信息技术和主体产业紧密结合起来，创建一大批生命工厂，为国民经济做出重大贡献。北京和利时公司目前正在和中国最大的青霉素生产企业--华北制药集团倍达制药公司合作实施这样的工程。

    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，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。无线监控和电子商务等正在实施和完善中。该企业实施生命工厂工程以来，到目前为止人员已经减少了2/3，但利税却有了大幅度的提高，取得了可观的经济效益和社会效益。相信随着工程的深入进行，该工厂将进化得更加完善。

    7  结语

    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。

    作者简介：

    王常力，男，1963年生，1988年获英国Lancaster大学博士学位，高级工程师，中国自动化学会常务理事，现任华北计算机系统工程研究所（信息产业部电子第六研究所）所长，同时任北京和利时系统工程股份有限公司总裁。

    熊强，男，1964年生，硕士，高级工程师，研究方向为智能控制及管控一体化。