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，然而，近年來也面臨著諸多挑戰(zhàn)。就運營效率而言，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）低成本優(yōu)勢逐漸消失。過去的低成本優(yōu)勢，主要靠廉價的勞動力、原料和能源等關鍵資源以及對環(huán)境排放的低要求，我們的低成本并不是因為我們對資源使用的效率高。近年來，“人口老齡化”加速了勞動力短缺，再加上新一代年青人從事枯燥重復體力勞動的意愿大大降低，甚至因此產(chǎn)生自殺等極端事件，勞動力成本已經(jīng)大幅度上升。同時，原料和土地價格上漲較快，環(huán)境排放標準不斷提高。因此，我國制造業(yè)的低成本優(yōu)勢在逐漸喪失，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，甚至回流至歐美高效率集約發(fā)達國家。
（2）質(zhì)量要求大大提高。隨著短缺經(jīng)濟的徹底結束，客戶或消費者對低質(zhì)量產(chǎn)品的容忍度下降到零，特別是涉及安全的產(chǎn)品，客戶寧愿花高價購買信得過的品牌。排除產(chǎn)品設計質(zhì)量不談，就產(chǎn)品制造過程而言，手工環(huán)節(jié)越多，差錯越多，一致性、精度越難于控制，有的車間甚至不能有人活動以保證環(huán)境潔凈度要求。
（3）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，但無法滿足當今客戶日益?zhèn)€性化的需求。多品種小批量生產(chǎn)，可以滿足個性化的需求，但不利于成本控制。如何既滿足個性化需要，又獲得大規(guī)模生產(chǎn)的成本優(yōu)勢？大規(guī)模定制（Mass-customization）的生產(chǎn)模式，基于標準模塊，加上針對每個客戶的個性化需求，是規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)滿足個性化需求的主要方式。
（4）縮短交期并保持低庫存。隨著競爭的加劇，不斷縮短的承諾交期成為制勝的重要因素。同時，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)進行徹底的營流程再設計，并使用信息技術作為基本工具，打通從客戶需求采集、售前支持、銷售、設計、計劃、財務、采購、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)線切換控制、物流到售后服務的所謂“從客戶需求采集到滿足客戶需求的‘端到端’業(yè)務流程。”
（5）歐美國家積極籌劃制造業(yè)再升級的威脅。從全球來看，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)達國家依然在引領國際制造業(yè)的發(fā)展方向，并代表了國際制造業(yè)的最高水平。為了在新一輪工業(yè)革命中占領先機，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學術界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下，“工業(yè)4.0”項目在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上被正式推出。這一研究項目是2010年7月德國政府《高技術戰(zhàn)略2020》確定的十大未來項目之一，旨在支持工業(yè)領域新一代革命性技術的研發(fā)與創(chuàng)新。2012年2月，美國國家科學和技術委員會發(fā)布《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》，計劃描述了全球先進制造業(yè)的發(fā)展趨勢及美國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，提出了實施美國先進制造業(yè)戰(zhàn)略的五大目標，明確了參與每個目標實施的主要聯(lián)邦政府機構。上述動態(tài)，實際上反映的是全球工業(yè)革命的時代演進步伐：從機械化、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)要想在國際上立足，必須加快轉(zhuǎn)型升級，奮起直追，只爭朝夕。我國政府也很早就洞悉了這一變革趨勢，2002年，首次提出了“以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化”的新型工業(yè)化道路的指導思想；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，大力推進信息化與工業(yè)化融合”的新科學發(fā)展的觀念，“兩化融合”的概念就此形成。
當前，我國的現(xiàn)實情況是制造業(yè)的傳統(tǒng)自動化水平與發(fā)達國家還有很大差距，而西方發(fā)達國家已經(jīng)把制造業(yè)轉(zhuǎn)型的焦點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)實現(xiàn)彎道超越，也不是沒有可能，存在后發(fā)優(yōu)勢的可能性。我們在面對傳統(tǒng)意義上的自動化需求時，按照“兩化融合”方針的指引，有效融合傳統(tǒng)自動化、信息化、智能化三個方面的發(fā)展要求，就有機會在選定的行業(yè)做到國際領先。
改革開放三十多年來，我國制造業(yè)通過引進和自主創(chuàng)新的自動化技術的使用，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)在采用自動化技術方面所面臨的問題也是明顯的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）流程企業(yè)和離散制造業(yè)的自動化應用水平不平衡。總的來說，流程行業(yè)的自動化水平總體上要遠高于離散制造業(yè)。原因主要有兩點：一是由工藝特點決定。眾所周知，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，經(jīng)過一系列的反應裝置，物料在反應裝置中依靠能源和化學反應變成目標物質(zhì)。流程行業(yè)發(fā)生爆炸和污染環(huán)境的風險較高，工廠啟停代價高昂，一般24小時乘365天連續(xù)運轉(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)，被加工對象是一件件的零件，最后組裝成產(chǎn)品，典型企業(yè)如電子產(chǎn)品生產(chǎn)。當然，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)濟發(fā)展的先行產(chǎn)業(yè)。基于上述兩個原因，我國的流程行業(yè)，工藝過程基本上都已實現(xiàn)自動化，而離散制造業(yè)，還存在大量的手工勞動，甚至在前幾年，某些企業(yè)還以大量手工組裝產(chǎn)品打敗先進國家的競爭對手而自豪。對于基礎自動化水平薄弱的行業(yè)或企業(yè)而言，直接談信息化改造是不切實際的。需要在“兩化融合”指導方針下，做好頂層設計，在提升基礎自動化水平的階段提前考慮信息化的要求，然后按企業(yè)自身條件，按“一次設計、分步實施”的步驟，穩(wěn)扎穩(wěn)打向前推進自動化和信息化改造。
（2）流程自動化與離散自動化技術及產(chǎn)品的自主化程度差別較大。市場需求的拉動，是自動化企業(yè)發(fā)展的主要動力。所以，在過去的幾十年，特別是最近的二十年，我國的自動化企業(yè)優(yōu)先解決流程行業(yè)的基礎自動化需求，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、儀表等關鍵產(chǎn)品大量替代進口，市場份額已經(jīng)處在前列，比如在DCS方面見長的和利時、浙江中控、國電智深等企業(yè)，在儀表方面見長的川儀、京儀、天儀、上自儀等企業(yè)。但是，以PLC、動控制、伺服、CNC、機器人等關鍵產(chǎn)品為代表的離散自動化市場，目前仍大量依賴進口，甚至進口產(chǎn)品處于絕對壟斷地位。國內(nèi)離散自動化市場的這種局面，對我國離散制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，形成了很大的制約。一方面，進口系統(tǒng)售價高、服務人工成本高、有時交流溝通成本也很高，而全廠自動化和信息化改造，往往需要大量的咨詢服務。另一方面，業(yè)務流程再造涉及管理水平的同步提升，上馬項目的風險很大，效果和投資收益難以預期。如果投資回收期超過5年，基本上客戶會很少考慮上馬自動化和信息化改造項目，一般希望2～4年收回投資。離散制造業(yè)搞轉(zhuǎn)型升級，目前多數(shù)在自己摸索。
（3）技術和應用之間的鴻溝。對于自動化廠商來說，容易陷入一個誤區(qū)，認為掌握的技術還不夠多，產(chǎn)品還不夠豐富，閉門造車發(fā)展新技術新產(chǎn)品。有時又自我感覺良好，認為自己無所不能，自我欣賞而不覺，熱衷于推銷技術而不愿深入了解客戶的具體需求和應用。對于制造業(yè)客戶方來說，面對一大堆眼花繚亂的自動化和信息化技術，面對自動化廠家的技術推銷、概念推銷，迷茫而無助。在自動化信息化技術和制造業(yè)具體應用之間，存在一條很寬很深的鴻溝，如何在二者之間架起一座橋梁，就極具商業(yè)價值和社會價值。
我們探討離散自動化如何在制造業(yè)升級中有所作為？本質(zhì)上就是探討自動化如何為制造業(yè)客戶創(chuàng)造價值。
從經(jīng)濟效果上來說， 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，自動化和信息化改造對制造業(yè)客戶的價值創(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。自動化想要做出自己的價值貢獻，沒有捷徑，唯有深入客戶，找到客戶的痛點和求，搭建技術和應用的橋梁，量體裁衣，為客戶選擇合適的技術，提供完整的解決方案，解決客戶的現(xiàn)實問題，才能為客戶創(chuàng)造價值。
制造業(yè)客戶行業(yè)眾多，從事離散自動化業(yè)務的企業(yè)本身在整個價值鏈上也處于各種各樣的位置。應在研究客戶、同行和自身的基礎上，找準自身的在價值鏈上的定位，明確該定位應向客戶提供的核心價值，對自動化企業(yè)而言至關重要。
從產(chǎn)品和服務的提供上看，離散自動化可能有以下幾種業(yè)務模式：
（1）自動化通用部件產(chǎn)品研制和銷售：從事控制器（PLC、運動控制器、PAC等）、伺服驅(qū)動器、伺服電機、減速器、機器手、變頻器、步進電機、傳感器、觸摸屏、HMI軟件等通用自動化基礎部件級產(chǎn)品的研制和銷售，走高端路線則遵循高性能高價格策略，走中低端路線則堅持夠用、可靠、低價的策略。
（2）整機電控方案設計和成套：按機種設計和成套專用電控方案，如電梯、注塑機、繡花機、橫機等行業(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)于用通用自動化部件產(chǎn)品設計集成的系統(tǒng)，以此形成競爭力。方案一旦成熟，則可以規(guī)模化制造和銷售。
（3）自動化整機研制和銷售：綜合機、光、電與自動化技術研制和銷售自動化整機裝備。整機裝備作為標準產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)銷售。
（4）生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)設計和成套：按照客戶生產(chǎn)線的具體布局，針對每一條線設計和成套自動化系統(tǒng)。每個訂單按項目管理，項目成為公司的基本經(jīng)營管理單位，每個項目的利潤決定了公司的整體利潤。
（5）自動化生產(chǎn)線研制和銷售：針對客戶的需求，不僅提供整線自動化系統(tǒng)，連同生產(chǎn)線的機械設備主體，都由自動化廠商設計、集成、調(diào)試，并最終提供給客戶。也是按照項目為基本經(jīng)營單元來管理。
（6）全廠自動化信息化系統(tǒng)集成：這是范圍最深最廣的一種業(yè)務模式，從全廠自動化信息化集成的高度，統(tǒng)籌設計、集成各層的自動化和信息系統(tǒng)，完成全廠運營管理、產(chǎn)線自控、設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)務模式， 很難泛泛而談究竟哪種模式好，我們更應該思考哪種模式最適合自己。找準定位，其實就是做自己擅長的事，并且專注去做好。專而精，精而強，強而大。唯有如此，我國的離散自動化企業(yè)才能突破目前不利的市場格局，在國外廠家占據(jù)壟斷地位的競爭格局中爭得一定的位置，同時也為破解我國制造業(yè)發(fā)展難題、為促進我國國民經(jīng)濟可持續(xù)健康發(fā)展做出自己的獨特貢獻。
（作者：賀劍鋒博士）
