中国制造业面临的机遇与挑战(吴启迪 )

一、 现代制造业模式演化历史的回顾

    80年代早、中期，在发达国家中已能嗅到信息化时代到来的气息。当时的我，正在国外留学。当时大家所热衷讨论的是“信息插头”的问题。大家认为，“信息插头”已经开始进入了人类的生活，并将其性能与电气插头作了有效的类比。电能的取用，在当时自然已不成问题，但“信息插头”的理想功能还不能在生活中完全实现。而经过短短二十年不到的时间，大家现在已经可以看到，如今的“信息插头”已随处可见，而这也正好符合了信息时代中对信息取用方便的特征要求。同样，随着信息化时代的到来，在工业企业中，尤其是制造业企业中，也出现了许多新的值得关注的现象。

    80年代中期，在美国的汽车制造及大型航空工业企业（如波音公司）中，出现了一些新的观点。对这些观点，现在我们已经非常熟悉了。如80年代早期于美国提出的FMS（柔性制造系统）观点，该观点后来逐渐演化成CIMS理念，最后由Harrington博士加以系统论述。在这个时代中，出现了许多新的名词，如Mechatronics （机电一体化），该词实际上由Mechanics和Electronics合并而成，反映了在当时的时代背景下，制造业出现的一些新的现象。后来，随着计算机技术的发展，在产品开发层次上，开始出现了CAX的概念，如CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAE（计算机辅助工程）等，表示由计算机辅助进行的各制造过程环节。在管理，特别是车间管理的层次上，当时提出了一种“看板”形式的工作模式。此概念是在日本首先提出的，可能恰好反映了当时日本相关企业中根据板示内容进行生产调度的制造业工作模式。另外，在车间作业调度（Workshop Scheduling）的层次上，提出了“Just-in-time”的优化目标，以及使库存量尽量保持最小，甚至为零（即零库存）的概念。在生产管理方面，也提出了一系列新的概念，如MRP-I,II,III,Plus（制造资源规划）等。在流程工业中，还提出了DCS（集散控制系统）和CIPS（计算机集成流程系统）的概念。这些概念的提出使我们目不暇接。特别地，CIMS（计算机集成制造系统）概念的提出具有十分重要的意义。作为一个整体优化的概念，它不仅考虑了产品在生产层次，以及作业调度层次上的集成问题，而且考虑了在企业管理层次上的集成问题。
    上述这些概念，经过一段时间的热销期之后，其讨论范围有所收缩，甚至出现了如“CIMS的废墟”这样的批评，认为CIMS的概念虽然在外表上看很宏伟，但在实际生产中却难以实现。在这样的背景下，出现了Lean-product（精良生产）的概念，认为生产结构应尽量加以精简。另外还出现了其它许多新的概念，如“独立制造岛”等。这些概念反映的是一种节约型的自动化生产模式，即具有Low Cost Automation （低成本自动化）特征的生产模式。在有关生产过程组织的新概念中，Concurrent Engineering（并行工程）、Teamwork（团队工作）等概念从组织学、行为学的角度对制造业的生产模式作出了总结。

    所有以上这些概念，在近二十年的时间内得到了非常广泛热烈的讨论。在信息化，尤其是通讯层面的讨论中，开始时大多按照ISO标准进行，即认为存在着一个七层的通信协议（Protocol），而这些协议大多采用了TCP/IP和Client/Server的结构模式。在Internet/Intranet出现之后，使原先许多处于讨论阶段的概念有了实现的可能，如Virtual Manufactory（虚拟制造）等。所有这些新概念词汇的出现使得人们眼花缭乱。但不管如何，我们可以看出，此类概念均取自生产系统，特别是制造业中的各类生产系统。这些概念，在产品层的开发组织、车间作业层的过程监控，以及资源管理、企业管理等层面中均有反映。在此期间，通过这些理想化的设计，我们自己构造了一些工业企业、特别是制造业企业中的乌托邦。

    自1986年3月起，我国开始实施“863计划”，用以跟踪国外各领域中的先进技术。在自动化领域，所跟踪的国外高技术领域主要为智能机器人和CIMS这两个领域。在CIMS领域中，我国的科技工作者对以上所述的这些新概念做了许多跟踪性的研究工作，并在其中的某些局部领域有所创新，制造了一些“目标产品”，并对“目标企业”用以上观点进行了改造。经过15年左右的努力，应该说，这些工作是成效显著，功不可没的。它在一些先进的企业集成理念，特别是先进的工业管理理念，以及优化管理模式等方面作了极为深入的探讨。这些理念并不一定马上就能加以实施，但它在理论上强调了系统的整体优化，反映了上世纪末工业界的改革需求。另外，在当时的国际背景下，在国外企业中率先提出了“重组”（reengineering）的改革模式，他们欲将其原先的企业流程进行彻底的改革和重组，从而达到提高效益，适应市场的目标。我国企业在此领域也做了许多工作。所有这些工作，均反映了863计划按照CIMS观点进行信息化改革的总体思路，具有很大的现实意义。

    但是，如果我们仔细反思一下，就会发现，在改革之前我们所提出的一系列优化目标并没有真正达到。大家可以仔细考察一下，在中国的企业中，究竟有多少已真正成功地实施了CIMS的理念了呢？从同济大学早期所参与的一些企业CIMS改造的工作成果中，就可以看出这一点。如深圳成田计算机集团公司CIMS系统，上海第四机床厂FMS示范系统，广东华宝空调器厂定时空调生产线的CIMS改造规划，以及上海的其它一些工业企业，如上海鼓风机厂、上海锅炉厂的CIMS规划等。这些企业在CIMS方向上均作了相当的努力，但就我个人的看法而言，这些CIMS改造并未达到我们原先所期望的目标。这里最重要的原因在于，一方面，我们对企业进行CIMS改造时所持的理念有所超前，而企业中并没有非常迫切的改造需求。在我国总体信息化程度相对较低的情况下，我国的相关企业并没有作好充分的准备，去推广、实施先进的CIMS理念。这可能是理念过分超前于实践要求所造成的。另一方面，在进行企业的CIMS改造时，我们的有些做法也属于自上而下的推行法式，而并没有考虑到以企业为主体的最终目标。甚至在对CIMS概念的探讨过程中，也可能存在着以“一言堂”代替“群言堂”的情况，使大家在具体执行之前未进行充分的讨论，使我国工业真正向现代化的目标迈进。现在，我们又在进行CIMS主题的讨论，而且论题已经进入了“以信息化带动工业化”这一层面。这里，我们首先应该对“以信息化带动工业化”的提法加以深入理解。

二、 信息化对工业化的带动作用

    在这样的目标提法下，我们必须首先认识到，工业化是主题。现在，我国的第二产业（工业）仍在国民经济中占据着主导地位，但我国工业的现代化目标并没有达到。在前段时间内，我们一直在强调“知识经济”这一概念，这是信息时代的必然产物。但实际上，中国的信息化并没有达到发达国家的发展程度，其第二产业的改造和现代化建设任务还远未完成。这首先应该是“以信息化带动工业化”提法中很重要的含义之一。
    当今时代，信息化为什么又是非常必要的呢？因为，中国已经加入了WTO，全球化的经济时代已经来到了我们面前。在市场全球化的环境下，我们确实应该在信息化方面多做一些工作，比如，对E-commerce（电子商务）概念的理解和实施等。在国际市场上，我们必须适应这种形式的供应链实现方式，而在不远的将来，作为我国的跨国企业，也必然会进行全球性的采购和销售活动。在这种情况下，就必须考虑信息化的问题。我国要实现工业的现代化，也正需要依靠信息化的方式来实现工业水平的整体提升。

    以信息化带动工业化，至少应具有两方面的含义。一方面，以信息化带动产品的升级换代，就要依靠先进的信息技术。我们知道，原先在自动化领域中所用的一些部件，如某些传感器和执行机构，现在已越来越依靠产品的信息化来进行升级换代。这样，就构成了一些嵌入式（Built-in）系统。这些系统取代了产品中一些老的器件。这样的产品升级换代过程，显然是需要依靠信息技术的。另一方面，刚才我们提到了对企业各个层面活动的控制和管理。而这些控制和管理活动，如果离开了信息化，就没有效率可言。对于由下向上，直到企业级的各个管理层次来说，如果离开了信息化，根本就无法与外界进行有效的沟通。所以，在这样的情况下，我们也必须依靠信息技术。这里，有两点是非常重要的：1，信息化是带动工业化的很好途径。2，工业化是真正的主体，其中的改造任务还很重。当然，信息化同时也是全球经济发展的迫切需求。

    对于我国的工业来说，虽然起点不高，但它同时具有一个很大的优势，即其后发性。该后发性的表现是，在当今时代，我国要实现信息化，与当时发达国家实现信息化的代价相比，具有一定的优越性。因为，在当今我国的信息化实施工作中，已具备了许多有力的信息化工具。
   总之，以信息化带动工业化是一个非常及时、正确的决策，在十五期间，乃至本世纪的工业发展中，我们应该向这个方向共同努力。

三、 如何实施信息化对工业化的带动作用

    在实施以信息化带动工业化的具体工作时，我们现在所面临的问题是，我国的企业并没有作好充分的思想准备。在我们的国有企业（包括在上海的国有企业）中，有很大一部分属于制造业。它们之中，虽然有新建的企业，但大多数的老企业都是需要改造的。对这些老企业的改造工作，我们不可能完全推倒重来。而在这些老企业改造对象中，不同对象已有的工业化水平是属于不同层次的，我们必须对此作出具体分析。这里，我们认为应该注意以下几个方面：

    首先，我们必须强调，企业是改革的主体。这样，具体的改革分析师应该来自企业，他们将根据自己的具体情况，分析其所属企业进入现代化的具体途径。这里，思想准备工作是必须的，而产学研的结合也是非常必要的。在改革开始时，可以进行一些相关的培训、咨询以及案例分析工作。其中，我认为案例分析工作是非常重要的。我们可以对当今世界上实施得较好的一些企业案例进行分析，也可以对一些属于改造性质的企业案例加以分析，而各相关大学及科研机构可以很好地承担这些任务。他们能够与企业共同探讨这些问题，并结合企业的具体情况进行具体分析，找出其中的问题所在，以及应该采取的措施。

    另外，这里还必须强调的是，作为企业，它必然以赢利为目的，所以，如果它所从事的工作没有利益，它就不会去做。当然，这里要分清短期利益和长期利益。有些工作的效益，在短期内是无法体现的，而有些赢利工作则在近期内就可进行。当然，将远期和近期工作加以结合是最佳选择。但不管如何，效益分析是非常重要的。在这里，我认为，我们在以前的某些工作中，可能在某些方面缺少了深入的研究。这样就造成了某些政策推行的困难。这是大家之所以未能对信息化改造达到共识的一个非常重要的原因。在今后的工作中，应该对此加以特别的关注。

    第三，我们认为，以信息化带动工业化的目标，对企业的最高领导层提出了非常严峻的挑战。当然，这里同时也是他们的机遇所在。他们之中，应该尽快产生具有此先进理念的带头人，能够根据具体情况对自己的企业进行分析和决策，对如何实现信息化带动工业化提出自己的有效措施。在改革过程中，可以通过一种官、产、学、研相结合的新型工作模式来达到目的。

四、 对信息化带动工业化概念的拓展和深化

    在这里，我们考虑这个问题，比较多的应用环境还是在制造业中。其中的主体是生产过程，其一为离散制造企业的生产过程，另一为流程工业中的生产过程。两者对信息化都有着迫切的需求。

    信息化制造这一模式，在微电子工业中得到了非常明确的体现。在此领域中，信息化问题是值得关注的。我们所讲的CIMS理念，在微电子工业中实现得是比较好的。原因在于，微电子工业中所用的设备是非常昂贵的，因此，它对设备占用率的要求是非常高的，必须通过非常精细的生产流程规划来达到追回成本的目标。因此，以前所经常讨论的许多CIMS理念，如作业调度（Scheduling）等，在微电子工业领域里就显得尤其重要。同时，这些理念在微电子工业中也会得到更好的实现。所以，在微电子工业领域，必须强调信息化制造的作用，而以前我们对此领域的讨论是很少的。

    另外，我们不仅要考虑信息化对企业基础设施的改造作用，还要考虑信息化对社会运行环境的改造作用，而这同样与工业有关。例如，在建筑、交通运输（车、船、航空、航天，以及智能化无轨交通及轨道交通运输管理等）等行业中，已经体现出与信息化非常密切的关系。如果将这些领域加以分解，则其中也存在着许多工业化的产品。实际上，在当今的建筑及汽车、运输等行业中，工厂化含量已经相当高了。因此，我们必须对以前忽略较多的这些领域加以足够重视。

    第三，我们还可以将考察的范围加以进一步的拓展。我们现在的城市建设目标为现代化的城市，而要真正带动一个城市的现代化，信息化是非常重要的。这就远远超出了我们前面所讨论的概念规模。

    最后，我们再讨论一下信息化农业的问题。在上海，有许多设施农业的典型实例。在设施农业中，所要考虑的是人工生态环境的调控问题。在未来的信息化农业中，还需要考虑如何利用遥测、遥控、遥感等方法（如GPS，全球定位系统；GIS，地理信息系统等）进行农业生产管理的问题。这样，信息化农业也应提到议事日程上来了。

总之，信息化给中国的制造业带来了巨大的挑战和机遇。对IT革命来说，其范围和影响必然是非常广泛的。原先，我们曾经拥有乌托邦（U-topia）的理想，现在，我们更加现实的理想是伊托邦（E-topia）。