■国家发展和改革委员会宏观经济研究院课题组
一、信息化与我国传统产业改造
(一)我国传统产业信息化现状
目前工业企业信息化存在的主要问题是:
与国外相比,企业信息化建设基础相对薄弱,系统建设与应用总体水平不高,系统集成和资源共享水平低,加之不少企业工艺技术比较落后,自动化程度低,生产流程不适应信息化的要求,导致一些企业即使建了信息网络系统也难以发挥作用。
我国现有的上千家左右大中型企业,只有10%左右初步建立起了信息化网络的框架。虽然有70%的企业已经接通互联网,但利用网络开展经营活动的企业甚少,多数仅在网上开设了E-mail地址,既没有充分利用网络资源,更没有借助网络开展商务活动。
1.信息化基础设施落后
2.电子商务的应用程度低
3.信息化建设的投资力度小
企业信息化建设资金投入力度不够。从调查统计看,虽然企业信息化预算增加,投入力度加大,但是从投入绝对额占总资产的比重看,只有0.75%,与国外大企业一般8%至10%的比重相差甚远。
4.信息化的内在动力弱
许多企业仍处于相对封闭状态,信息需求意识淡薄,企业普遍缺少市场信息系统,加之管理方式落后,缺乏利用现代信息手段实施科学管理的内在需求,这就使我国企业难以形成有效的信息手段。
特别是,高效利用各种信息载体抢占国际市场的能力太弱,不仅在占领国际市场方面举步维艰,而且国内市场被外商挤占的份额也越来越大。
5.信息化管理水平低
企业的信息化管理意识淡薄,还没有把信息管理纳入到一个企业的战略层次上,企业尚未建立有效的、能够支持高层决策的企业战略信息管理系统和设立信息主管的职能。加之现有信息处理和传输手段落后,信息化人才特别是复合型骨干人才匮乏,缺乏高素质的信息管理人员,信息化管理水平差距较大。
(二)信息化对我国传统产业改造的意义
21世纪前半叶,我国在加快国民经济信息化的同时,继续加快推进工业化,仍然是一项战略性任务。我们应当抓住信息化带来的历史机遇,加快信息化推动工业化的步伐。
1.信息化降低生产成本并与低劳动力成本结合形成更强的竞争优势
信息化通过企业生产/服务流程的电子化和网络化,大幅度降低信息成本,同时也降低了传统产业的生产成本。如在相当一部分传统产业中(冶金、机械制造、电缆、石化、交通运输)生产流程的电子化、自动化是起步最早的,在一些大中型项目中已经基本实现。目前的任务是扩大普及面并提高网络化水平,特别是要将业务流程网络化整合到企业内部管理信息化体系中去。
2.信息化降低了企业的内部管理成本
信息网络化使许多大企业集团内部管理成本降低。对于企业内部管理信息化,多数企业是从财务管理入手的,后来扩展到其他单项的管理信息系统(MIS)。在制造业曾经推行过物料资源管理(MRP)。近两年,一些特大型和大型企业在实施企业资源计划(ERP)项目工程中取得了一些成功的经验,促进了企业资源优化配置。
3.信息化降低了企业的交易成本
信息化促进企业外部资源管理信息化,主要是企业之间以及企业与客户之间的电子商务。电子商务的发展可以使企业交易的时空大大拓展,供求信息不对称的状况得到极大改善,甚至可以在零库存的情况下维持正常的生产经营和商业贸易,因而节省了大量的交易费用。
4.信息化是增强传统产业创新能力的重要途径
产品、工艺、服务方式的创新是所有企业永葆青春的源泉。信息化将企业研究开发和设计工作不断提升到新水平。我国过去在CAD/CAM/CIM(计算机辅助设计/制造/集成制造)方面做了大量的推广工作,取得了重要的成就,尤其是CAD的应用相当普及。现在的问题是,要在继续扩大普及的同时,努力提高应用水平。有的新技术如协同工作平台(CACW)的应用,虚拟现实/虚拟模拟技术(VR/VS)的应用,也必然要提到日程上来。
5.信息化提高了传统产业产品的竞争力
如嵌入式信息技术在传统产品中的应用。过去我国曾推广过机电一体化新产品、新技术,这实际上是在传统的机械产品中嵌入电子技术,取得过较好的效果,提高了产品的附加值。目前,嵌入式信息技术的应用有十分广泛的发展空间,除了式样繁多的智能化产品(机械、仪表、车辆等等)外,还有信息家电、数码产品以及各种新型移动网络终端等新产品。
6.信息化强化了传统产业的人力资源开发和知识管理
如利用企业信息网络开展面向职工的网络教育(企业网络教育,Companye-Learning)。网络教育学习成本低,使用高效又很灵活。目前,在三个方面都有众多解决的方案:一是电子采购和供应商关系管理(SRM),二是销售渠道管理和网络营销。三是客户关系管理(CRM),开发这方面应用,要求企业管理集成及内部信息化集成较好。
教育平台有利于建立职工的终身教育机制。知识管理信息化的任务是将采集、积累的数据转化为有价值的、易于利用的信息内容,对信息内容加工分析,归纳成有认识规律价值的知识,然后再通过职工广泛而持久地利用,提升全企业职工的智能水平。知识管理首先要做好企业信息内容管理,在积累数据和经验的基础上再做知识管理。
7.信息化缩短了传统产业在信息技术应用领域与发达国家的距离
信息化进程加快使相关产品和服务价格下降,而质量性能不断改善,这可以使中国以较少的投入缩短在信息技术应用和信息服务领域与发达国家的距离,可直接应用较为成熟的硬件、软件系统,建设较先进的信息基础设施和各类网络应用系统,加速国民经济和社会服务信息化,形成后发优势。
8.信息化可以有效提高资源的利用效率,缓解越来越大的资源环境压力
信息和知识的创造与广泛传播将大大提高物质资源的利用效率,促使传统的建立在大量消耗物质资源基础上的经济增长方式加速向可持续发展的经济增长方式转换。
二、信息化改造传统产业的技术支撑与作用方式
信息技术对于传统产业的改造体现在生产及管理的各个环节,包括传统产业的设计、生产装备、生产过程和管理模式的改造。信息技术在传统产业中的应用在微观层面上提高了企业的资源利用效率,降低了成本、提高了产品质量和服务水平,提升了企业应对市场激烈竞争的能力。
(一)信息技术改造传统产业的技术支撑点
传统产业是传统工业化道路发展的必然产物,高污染、高成本、高消耗、低效率的生产方式的形成是装备、流程、管理乃至整个社会生产组织方式综合作用的结果,因此,要改造传统产业,实现增长方式的集约化转变,就必须进行综合的、系统的改造。与任何一项传统的工业技术相比,信息技术在各方面的应用都有突出的优越性。
信息技术改造传统产业的技术支撑点主要是传感器、集成电路、计算机、软件技术、通信技术和互联网技术等,这些技术作用于信息的采集、传输、处理、显示等各个阶段,以及企业生产和管理的方方面面。它通过和传统的工业技术和工艺流程相互融合,提高信息资源在工业生产当中的作用,从而降低资源和能量的消耗,提高生产效率。
与传统的工业技术相比,信息技术还具有渗透性、倍增性和创新性的特征,由此发挥的作用更大、更强。
(二)信息技术改造传统产业的作用方式
从理论上来讲,信息技术改造传统产业的作用方式主要包括两方面的内容,一是技术创新,二是管理创新。技术创新就是应用信息技术改良传统产业的生产装备、生产流程,起到节能降耗、提高效率的作用;管理创新是利用管理信息系统等信息技术手段为辅助,改变企业的组织形式和管理模式,在制度层面来提高产业的竞争能力。另外,促进企业间的交易与合作,也是信息技术对于传统产业改造的重要作用。
信息技术本身并不代表传统产业核心竞争能力。信息技术的作用说到底就是加强对于生产过程当中的信息资源的处理力度,通过加工、共享等各种手段来提高信息资源的利用效率。信息资源在传统产业生产当中的作用得到挖掘和利用了,能源和物资的消耗和浪费也就会相应地减少,从而实现改造的目的。(图1)
三、以信息化推进传统产业改造的路径选择
以信息化推进传统产业改造,不是简单地推广应用计算机,关键在于用信息网络技术改造传统的生产方式,促进生产过程的流程再造。流程再造是信息化的本质,应贯穿于产品生产过程的各个环节,从研发和设计环节的智能化和网络化研发活动,到制造环节的小规模定制、营销环节的零库存管理,再到生产组织管理的网络化组织和扁平化管理等。
(一)研发与设计:通过信息技术促进研发和设计的智能化
研发和设计过程的本质是建立在一定方法之上的信息资源的整合过程,以计算机技术为代表的信息技术正是在这个过程中拓展了人的认识范围,从而扩大整合的效果,提高整合的效率。
1.通过计算机辅助设计(CAD)提高研发和设计效率
CAD是利用计算机作为工具帮助工程师进行设计的全过程。在过程设计当中,一般包括两项内容,带有创造性的设计工作和非创造性的工作。创造性的设计工作一般由人来完成,而非创造性的工作主要是繁琐的计算分析和信息检索,完全可以借助计算机来完成。
CAD系统既能充分发挥人的创造性作用,又能充分利用计算机的高速分析计算能力,找到人和机器的最佳结合点。另外,建立在网络基础设施之上的协同设计技术,是利用信息技术将分布在不同地理位置上的人力资源和设备资源组织在一起来协同完成同一个研发设计任务,这为改变传统的工业生产模式,实现资源的集约化应用提供了保障。
我国CAD技术的广泛应用带来了巨大的经济效益。早在“九五”期间,我国进行了大规模的CAD推广应用工作,取得了可观的经济效益。仅50家示范企业就新增产值74.2亿元,降低设计成本11.4亿元,创汇节汇7.9亿元,平均缩短设计周期47.4%,投入产出比达1∶17。长春客车厂通过CAD的网络化运作,设计效率比手动制作提高了7倍,实现直接经济效益2000万元以上。
2.计算机辅助工艺流程规划(CAPP)促进了工艺设计最优化和标准化
CAPP即计算机辅助工艺规程,是利用计算机来进行加工工艺过程的制定,通过向计算机输入被加工的产品的几何信息和工艺信息,自动生成产品的工艺路线和工序内容的过程。计算机辅助工艺流程规划的应用是实现智能化生产的前提,不但降低了传统工艺流程规划对于设计人员经验的要求,使工厂的工艺设计人员能够采用成熟经验和成组技术,减少重复劳动,同时能够充分了解工厂的设备、工艺状况,提高工艺设计质量,缩短工艺技术准备周期,并且,保障工艺设计数据的准确性,实现工艺设计的最优化和标准化,也为全厂范围内的知识共享提供了保障。
3.计算机辅助工程分析系统(CAE)的应用提高了设计的智能化和集成化水平
计算机辅助工程(CAE)是实现重大工程和工业产品的计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件,是支持工程科学家进行创新研究和工程师进行创新设计的最重要的工具和手段,包括计算机辅助工程分析、可靠性分析、有限元分析。随着计算技术的发展,CAE功能将不断扩展,实现多结构耦合分析,多物理场耦合分析,多尺度耦合分析,以及结构、构件及其材料的一体化设计计算与模拟仿真,并不断实现集成化、网络化、智能化。
在机车制造行业,动力学仿真分析软件可以解决机车及机车有关部件运动学和动力学的有关问题,模拟真实运动特性,在产品试制之前发现隐患,及时查出问题,修改设计方案,确保产品质量,提高产品一次试制成功率,减少试验、研制费用,可以缩短产品试制、试验周期20%。通过运用计算机仿真技术,快速定义悬挂系统、轮对、轮轨接触和其他重要特征,进行转向架、受电弓的动力学分析,确定机车车辆的稳定性、脱轨系数、间隙、轨道载荷、曲线通过能力、运行平稳性及受电弓动力学性能等指标。另外,利用先进的电路仿真分析软件,对电力机车主电路及控制电路等项目进行仿真分析,进一步提高电路设计水平,保证电力机车性能参数,提高产品一次试制成功率。
4.系统仿真和过程模拟技术在流程工业当中的应用改良了工艺,提高了生产系统的可靠性和安全性
系统仿真和过程模拟主要应用在流程工业领域。仿真和模拟的最终目的就是利用软件程序设定的虚拟操作来取代复杂的、高危险、高成本的生产实验,通过系统仿真和过程模拟的应用,可以随时调整生产布局,不断改良生产工艺,提高系统的可靠性和安全性,达到可持续发展的目的。
在石化行业,过程模拟技术可以被广泛应用在乙烯、炼油、合成氨和油品调和等各种工艺当中,利用计算模型来实现对于复杂的化学反应的描述,从而生产出高标准的产品。更重要的是,信息技术介入生产过程对于提高资源的利用效率,减少高价值成分的消耗,起着至关重要的作用。在电力行业,电力系统的数学仿真和物理模拟技术也非常重要。在高压直流输电系统模拟和继电保护动作校验等场合应用大量实时仿真系统,为电力系统实现远程输配电和全国联网提供了保障。
在钢铁行业,应用计算机模拟技术对于电弧炉工艺过程仿真、炉料下降仿真,对于提高工艺水平,也起到至关重要的作用。
5.通过产品数据管理(PDM)实现并行设计和网络化设计,提高设计效率和人力资源的利用率
PDM是以产品为中心,通过计算机网络和数据库技术,把企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成起来,统一管理,使产品数据在其生命周期内保持一致、最新和安全,为工程技术人员提供一个协同工作的环境,从而缩短产品研发周期、降低成本、提高质量,为企业赢得竞争优势的过程。一般而言,与产品相关的信息包括项目计划、设计数据、产品模型、工程图纸、技术规范、工艺资料等;与产品相关的过程包括工作流程、机构关系等过程处理程序。PDM技术就是将它们集成并管理起来,使企业的并行工程能够真正发挥效益。
例如,瓦房店轴承厂通过产品数据管理技术的使用,有效地规范了设计过程,初步形成了并行设计模式。采用PDM技术,提高了产品设计过程的透明度。例如,提速货车轴承352226X2、汽车圆锥滚子轴承7815E自润滑关节轴承、回转支撑轴承等,产品精度高,设计周期短,在设计过程中的失误和问题都能及早被发现并得到解决;运用PDM技术,使轧机圆柱滚子轴承的使用寿命提高了3倍。并行设计模式提高了产品的设计质量和设计效率,增加了经济效益。
再如,沈阳电机厂通过PDM的实施实现了网络环境下文件级的集成和共享,初步实现了模块化设计。原来一个多月的设计周期缩短为20天,同时,由于减少了零部件的种类,避免了重开工装模具的现象,为企业节约了大量管理和开模费用。
(二)装备改进:信息技术提高装备职能化水平
信息技术对于改造传统产业的作用,首先表现在利用信息技术可以降低工业装备的能耗、提高装备的资源利用效率上,更重要的是,它可以实现装备的智能化。装备智能化程度直接决定了工业生产的效率。
1.提高装备的检测水平、工艺水准和产品质量
我国著名科学家钱学森曾经指出,信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术,而测量技术是其中的基础。
长期以来,提高工业装备的检测水平一直被认为是工业生产信息化的关键环节。应用新型敏感元器件和传感器能够提高装备获取现场信息的速度和可靠性。不能实现装备的自动保护、自动报警和自动诊断功能,也就不能实现自动计量和自动管理。因此,信息技术在提高工业装备检测水平方面的应用是实现生产数字化和智能化的关键。
在石油和化工企业中应用电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器,极大地提高了工艺水平,为扩大生产能力提供了有利的保障。钢铁工业中大量应用了专用的传感器,这些传感器大多具有耐高温,防潮,耐振动,抗干扰和高可靠等特点。通过对这些传感器检测到的参数计算,控制系统才可能发出正确的工艺指令,从而为生产出高标准的钢材提供保障。例如,在大型轧板机上用的板形仪、光电测宽仪就是轧制高质量板材的关键,而连铸设备中的结晶液位检测设备可以通过对于液面波动的检测来提高铸坯的质量。在建材行业,各种成分分析仪、各种温度检测仪等建材专用仪器的使用,提高了测试仪器的可靠性和数字化能力。采用各种敏感和红外元件对生产中产生的“三废”排放进行检测和控制,也是实现建材行业清洁生产的关键。
2.加强装备的监控水平,在保障安全的同时克服了时空限制
信息技术使装备的监控水平也有很大的提高,从而降低了人工成本,保障了生产的安全性和可靠性。更重要的是,有了先进的远程监控系统,就在一定程度上克服了空间因素的约束,为生产的规模化提供了保障。
在石化行业,通信和控制技术的应用能提高诸如天然气集输管道的监控和数据采集的准确度和实时性,特别是提高了故障检测和预警能力。信息技术还在石化工厂大型旋转机组的在线检测和故障诊断方面发挥着重要的作用。
在电力行业,先进信息技术的充分应用能够提高电网调度自动控制网络的数据采集和监控功能,特别是,应用SCADA、EMS、AGC和数据通信等技术实现了整个电网的实时监测和调度。同时,信息技术在地下洞室和大坝安全监测等方面也发挥着重要的作用。
3.提高装备的运动控制水平,确保加工精度,提高资源的利用效率
应用信息技术代替传统的机械控制或是手动控制的优势就是快速、准确和稳定。当前先进的运动控制技术主要有:全闭环交流伺服驱动(FullClosedACServo)、直线电机驱动(LinearMotorDriving)、可编程序计算机控制器(ProgrammableComputerController,PCC)等。信息技术在提高装备运动控制水平方面的应用,对于提高产品质量和工作效率的作用特别显著。在石油化工领域应用的电驱动石油钻机代替传统钻机可以大幅提高钻进效率,加快起下钻速度,提高钻机的安全性、可靠性,减少钻井时间37%左右,减少刹车系统年维修费用40%。在建材行业,通过变频调速技术在新型干法水泥生产线、玻璃浮法生产线和新型墙体生产线上的应用,极大地提高了控制的精度和反应速度。
利用信息技术提高装备的运动控制水平,还从另一个侧面提高了装备的资源利用效率。如采用巨型晶体管(GTR)等功率集成器件的交流高效调速装置,可使风机和泵类设备调速运行的耗电量比传统的节流方式要少30%左右。我国现有风机和水泵4000多万台,总耗电量占全国发电量的30%以上,其中70%靠调节挡板或阀门变流量运行。如有1/3改造为调速运行,即可节电150亿千瓦时。如果交流电力机车也采用变频调速,可节电近30亿千瓦时。
4.提高装备的过程控制水平,实现智能化生产
应用信息技术提高装备的过程控制水平,对于改变传统产业的生产方式,实现集约化生产,提高生产的工艺水平,都有重要的作用。过程控制的核心技术基于以数字模型为基础的控制算法,经典的控制算法是PID(比例微分积分)算法,这种算法既可以用模拟方式来实现,也可以用普通计算机来实现,但是,这种算法已经不能适应复杂工艺的要求。后来,现代控制理论有了不少适应新工艺的新成果,如最优控制、随机控制、自适应控制、变结构控制和智能控制等,这些算法已经无法用仪表来实现,只能依靠高性能的计算机才能充分发挥作用。以现代控制理论为依据而建立的高水平控制系统提供了高品质控制手段,因而,计算机控制技术的应用可以带来可观的经济效益。
在钢铁工业当中,宝钢冷轧厂用计算机控制系统改造,20 人花了2年半时间,投资了1300万元,项目完成投运后,整个冷轧厂产生的效益,使产值增加6个亿,纯经济效益2380万元。济南钢铁总厂采用计算机控制,投资2000万元,使设计能力为25万吨的设备实际年产量达到40万吨,增加产值1.5亿元,全部投入产出比高达1∶30。钢铁企业的车间加热炉进行生产过程自动控制的改造后,油耗水平从过去的平均每吨钢42Kg降至每吨钢36Kg,平均每吨钢降低了6Kg;加热炉经过改造后,炉内温度可以保证稳态,这样炉内不会产生高温过烧的事故,消灭了粘钢的现象,大大降低了烧损。
在电力工业当中,通过应用DCS、FCS等先进的控制系统来实现整个发电企业的智能化也可以实现节省成本,提高效益。如淮阴发电厂DCS系统的实施,实现了生产过程自动化,机组的启停和正常发电控制均可由DCS分系统实现,并可节省电力调度费用约150万元。
石化行业应用的过程控制系统除了可以实现控制室集中甚至全厂集中之外,还可以通过流程模拟、先进控制、优化技术等挖掘大量的经济效益。如浙江横店集团家园化工厂在实施了计算机优化控制改造后,苯甘氨酸邓钾盐生产过程收率从89.3%提高到92.1%,可提升2.8%,按每月产量75吨,折算新增产量2.1吨,每公斤成本价35.88元,每年11月计算,则2.1×35.88×11×1000=82.88万元,可实现经济效益82万元/年。
在有色冶金行业,通过铝电解模糊控制系统的应用,提高的铝电解的生产管理水平预计可提高电流效率达到2%,降低直流电耗200kwh—50kwh/T.AL。通过应用铝电解模糊控制系统,还减少了管理层次,提高了设备的自动化水平,有利于管理者及时掌握各种生产状况,从而提高了工作效率。
(三)生产过程:通过信息技术优化生产过程,提高个性化生产和服务能力
如果说信息技术在装备改造方面的应用是使人手得到更好的“延长”,那么,利用信息技术改造传统产业的生产过程就是对于人脑的“扩展”。信息技术在生产工艺流程优化改造等各方面的应用,核心的目的就是利用信息技术虚拟性、倍增性的特点,突破人的思维能力的局限,改变传统的利用物质资源的消耗作为工艺改造代价的弊端,优化生产过程,提高个性化的生产和服务能力。
1.信息技术促进生产工艺优化和升级
传统产业生产之所以高耗能、低产出,关键问题就在于生产工艺的落后,落后的生产工艺直接导致了资源利用结构的不合理,而且还带来了许多生态环境的问题。对于这些传统产业来说,信息资源永远都不能成为替代资源,但是,他们却可以通过信息技术手段来寻找和利用替代资源,或是通过信息技术和传统工艺的结合来使现有资源的利用率更高。例如,在现代装备制造业当中,计算平台、虚拟工厂模型和仿真平台的应用,解决的问题就是计算机技术融入到传统机械加工的工艺当中,来用有限的资源生产出更好的产品。在石化行业当中,引入大量的生产信息处理技术、过程优化和校正技术,就是在将人工智能的算法和化学反应结合在一起,从而提供扩大产能,生产合格产品的环境。在冶金领域的炼钢、炼铁、连铸连轧的各种设备的控制当中,要应用神经元网络、专家系统、模糊控制等人工智能算法取代传统的激励模型和统计模型,探寻自适应控制、预测控制、鲁棒控制等其他先进控制思想在工艺当中的应用。其目的也是通过提高利用信息技术的层次来达到改善产品,提高产出率,节约能源的目的。
2.信息技术在节能降耗和绿色制造过程中的应用
传统产业改造的最终目的就是通过改变工业的生产方式和改良生产的过程来实现节能降耗,建立绿色制造体系。绿色制造(清洁制造)是工业可持续发展的必要趋势,是一个综合考虑资源优化利用和环境影响的制造系统,其目的是使工业产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的产品全生命周期对环境影响最小,不损害人体健康,资源效率最高。绿色制造也是综合运用现代制造技术、信息技术、自动化技术、管理技术和环境技术,将企业各项活动中人、技术、经营管理、物能消耗和生态,以及信息流、物流、能量流有机地集成,并实现企业和生产环境整体优化。工业生产绿色制造模式的形成是在信息技术的普及和应用的基础之上的,信息技术是绿色制造系统技术支撑体系的重要组成部分,无论是绿色设计、绿色制造过程还是环境影响评价都离不开信息技术的支撑。
在我国,绿色制造才刚刚起步,但应用信息技术来节能降耗的例子有很多,如上世纪80年代末,我国在鞍钢试点利用信息技术改造工艺流程,改造窑炉129座,平均节能10%,每年创造效益2860万元;轧钢加热炉改造,每年每座降低油耗886 吨,节约天然气6万立方米,节约钢材713吨。在资源供应行业,全国的60%以上的中等城市采用计算机在管网上进行自来水的自动监测和调度,每年减少约20亿吨自来水的损失;全国70%的变电站采用无功功率控制系统,可节电100亿度。在建材行业,利用信息技术实现回转窑余热发电、窑尾烟气自动检测和脱硫、回收原料分类加工,提高在线检测、缺陷检测的精度,降低了原料消耗,保证了建材的质量和环保性。
当然,我国利用信息技术实现生产过程的节能降耗的潜力还很大。例如,信息技术在电能的整流、逆变、斩波、变频、开关和智能控制方面起着至关重要的作用。为了合理高效地利用电能,现在发达国家电能的75%以上经过这种变换或控制后使用,而我国目前还只达到30%,远远不能达到电子技术应能实现的效果。我国正在运行的12000台标准高频电炉(以100千瓦为基准),由于高频振荡器仍沿用电子管,因此,整机效率只有50%左右。若用静电感应晶体管(SIT)代替电子管,则效率可达80%左右(其中高频功率转换效率可达90%左右),微观节电30%~40%,宏观节电量达10亿千瓦时左右。
3.信息技术促进安全生产
安全生产也是传统产业改造不容忽视的环节。加大信息技术在安全生产领域的应用是提高产业层次的需要,同时也是“以人为本”的重要体现。
信息技术对于安全生产的作用主要体现在两方面,一是通过合理使用敏感器件和大规模集成电路提高设备的智能化水平,增强可靠性和预警能力;二是通信技术、GPS系统在电力、矿山、石油等行业的应用可加强生产安全的预警机制。
(四)企业管理:信息技术促进了管理变革
传统产业的改造是一种生产模式的改造,而改良生产模式的途径一方面是技术创新,更重要的还是要依靠管理制度的变革。信息技术给管理带来的变革不仅仅是在技术层面带来了财务管理系统、ERP、CRM这些工具,更重要的是信息技术可以改变企业的组织结构和工作流程,从而带来管理理念和企业文化的变革。
1.信息技术促进组织结构的变迁
信息技术的出现和发展使信息流在某种情况下可以代替人流和物流,这就使时间和空间不再成为阻碍管理效率提高的因素,而转变为可以被管理者加以利用的资源。在这样的情况下,企业的内部组织结构也就会发生革命性的变化。传统的企业组织形式多以突出纵向管理的事业部门制或是横向管理的职能部门制为主,这两种科层管理模式都存在缺乏灵活性、资源浪费严重的缺点。信息技术带来了视频会议、高速网络这些新的沟通方式,这使得企业也开始逐渐探索应用起新的管理模式:矩阵管理模式,这种模式最大的特点就是利于资源在纵向和横向部门的优化组合利用,能够根据不同的项目特点灵活地组织资源,并将企业的决策层最大限度地推向前线。同时,虚拟的沟通空间的提出使完全打破传统科层管理模式,实现扁平化甚至网络化的组织结构成为可能。在新的组织架构中,员工的知识和能力将得到最大的发挥,企业的核心能力会因为各种资源的优化利用而变得更加突出。
2.信息技术促进流程再造
信息化的机器、设备可以部分地代替人的脑力和手工操作,而更重要的是,工厂在应用这些设备的同时,也在探索这些设备和人结合在一起时能够产生最大生产效率的流程和方法,这才是决定生产率提高的关键环节。信息技术对于流程再造最直接的影响就在于计算机和网络技术的应用彻底打破了过去基于物流的管理流程,而将管理流程建立在信息流之上,而在这样的流程中,标准化的信息由计算机等智能化设备来负责分析和处理,留给人的工作只是处理非标准化的信息和依据信息做出决策。
在流程再造的过程中,信息技术通过消除延迟、中间环节和冗余的流程来提高组织的效率,从根本上改变组织间的业务流程形式。在企业业务流程再造的计划、执行、评价的整个过程当中,信息技术的影响范围包括企业的上层管理、企业的CMIS策略规划、IS选型、IM智能部门的确定、实施目标的预测等各个环节。这方面比较突出的例子就是海尔集团。2000~2001年间,海尔连续投入信息技术约2亿元,使其集团内的公司在产品和技术的调整方面一直走在世界的前列。海尔集团首先在组织上进行了重组,于2000年成立了电子商务公司、信息产品公司和信息物流规划处,使企业能够充分利用信息技术,以最快的速度调整整个集团的业务流程,形成了以信息技术拉动产业调整与发展的良好态势。
3.企业管理信息化促进了资源的合理应用
从管理的领域来看,信息技术的应用从最开始的物料需求计划系统、制造资源计划系统、企业资源系统一直到计算机集成制造系统,信息技术在企业管理领域的应用促进了企业内部组织结构的优化,并通过信息技术把企业的内部资源与外部资源进行有效的整合,提高了整个企业对各种资源的利用效率。
发达国家库存商品与国内生产总值的比值平均不超过1%,中等发达国家不超过5%,而我国却高达37%以上。1990年~1998年,美国、德国、日本制造企业由于普遍实施了MRP或ERP,使库存总额平均占销售总额的比值控制在1.3%~1.5%,而同期我国仅产成品资金占销售总额的比例就高达8%~10%。国内外的经验都证明,企业管理信息化可以使库存降低30%~60%,流动资金周转加快60%~200%,确实是提高企业生产有效性,减轻社会经济周期波动的重要手段。信息的充分、准确和及时有效可以提高决策的有效性。企业信息化水平的提高事实上使得各种市场信息更加充分,使得价格信号在经济发展中的作用更加突出,熨平了宏观经济的周期,提高了整个社会资本配置效率,使得各种资源得到充分的利用。
(五)企业合作:信息技术促进企业间合作
我国产业粗放型增长的一个突出的表现就是重复投资和充分建设,企业在追求“大而全、小而全”的发展模式的同时,忽略了投入与产出效益比,而对于国家来说,这样的模式直接导致的是社会资源不能够得到优化配置,产业的竞争能力并不能随着投入的增多而提高。信息技术的广泛应用可以促进企业间的交易与合作,企业依靠信息平台建立多种形式的战略联盟或是伙伴关系,这就促进了企业的专业化发展,降低了企业间的交易成本,实现了社会效益的最大化。
1.电子商务降低企业的交易成本
电子商务是数字媒体与电子技术对商业流程的自动化与优化过程,是技术平台与业务模式的统一。电子商务对于传统产业改造的推动作用主要表现在三个方面:首先,电子商务利于提高效率、降低成本。传统产业对于采购成本和交易成本的控制能力一直较弱,而通过实施电子商务,采用网上采购和销售的方式,通过“货比三家”,可以直接控制供应商价格、品质和交货期等各个环节,进而还降低了仓储成本,而且还能最大限度地减少采购和销售的中间环节,减低企业的总的运行成本。其次,电子商务可以实现供应链的有效整合,加快了企业对市场的反应速度。最后,电子商务的应用扩大了市场的覆盖面,而且还提高了客户的忠诚度。
电子商务在我国工业部门的应用还不算普遍,但是重点企业的应用效益非常可观。截至2002年12月底,中石油已经实现了网上交易额193亿元,其中,电子采购106亿元,电子销售87亿元,平均节约了采购成本5%。宝钢集团应用东方钢铁在线这样的网络平台进行大宗物资的招标采购,到2002年7月已经实现50多亿元的采购额,而宝钢的出口业务绝大多数都是在网上进行的。电子商务的应用还给中小企业发展拓展市场提供了商机,例如,黑龙江蓝艺地毯集团地理位置偏僻,交通不便,通过电子商务使产品畅销全国并出口30多个国家和地区。
2.企业合作平台——促进核心竞争力的积聚
企业合作平台是个广义的概念,既包括基于互联网的企业研发合作平台、企业交易平台,也包括制度层面的企业人力资源共享平台、营销渠道共享平台等。这些平台的建立都离不开包括网络、通信、计算机在内的信息技术的支持。在企业间建立这样的平台,可以使优势资源得到进一步整合,通过核心竞争力的互补来实现整体实力的提高。在这样的平台建设中,核心问题是如何实现跨地区、跨行业的信息和知识资源的共享,而在这个过程中信息技术起到了至关重要的作用。
区域网络化制造也是企业间合作的突出形式。企业利用网络化制造平台,可以根据需要迅速与其他企业组成联盟进行产品的异地协同设计和生产,组成联盟的企业能发挥各自的优势,在最短的时间内制造出满足用户需求的产品,提供相应的服务。
四、“十一五”时期以信息化推进传统产业改造的目标、任务和对策
(一)以信息化推进传统产业改造的目标和主要任务
“十一五”时期,信息化推进传统产业改造主要目标是,大力推动信息网络技术在传统产业的广泛应用,构造传统产业信息化支撑体系,促进传统产业的流程再造,积极发展电子商务,从整体上提高传统产业的竞争力。
“十一五”时期,以信息化推进传统产业改造主要任务是:
第一,加快推进企业信息化,促进信息网络技术在研发、设计、生产和营销环节的应用,降低生产和经营成本,努力缩小与国外先进企业在信息化发展水平上的差距,全面提升企业竞争力。
第二,构造传统产业的信息化支撑体系,以装备信息化为战略重点,实现向智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化的方向发展,为传统产业改造和技术升级创造良好的信息化环境。
第三,积极发展电子商务。根据我国的实际情况和企业对电子商务的要求,积极稳妥地发展电子商务。
第四,适应传统产业信息化发展的需要,加速发展网络基础设施,提高网络性能和服务质量,为信息网络技术改造传统产业提供良好的数字化、网络化环境,形成适应传统产业改造和技术升级需要的信息基础设施。
第五,加快发展信息产业和信息服务业。大力发展信息技术含量较高的装备制造,加快发展传统产业信息化建设急需的中间件和应用软件,为传统产业信息化建设提供装备、技术和专业支持;加快信息服务业和内容产业的发展,为传统产业改造和技术升级创造良好的外部环境。
(二)以信息化推进传统产业改造的对策
1.有效推进信息化与工业化的融合,充分利用信息网络技术培育传统产业竞争优势
当前,世界信息产业处于调整期,信息技术和产品的成本大幅度下降,为我国充分利用先进信息技术改造和提升传统产业,提高传统产业竞争力,以较低的成本和较短的时间迅速缩小与发达国家的差距,提供了战略性机遇。在全球信息产业迅速下滑的背景下,我国信息产业保持快速增长态势并成为国民经济的亮点,与我国信息化与传统产业较好结合,传统产业为信息化提供广阔市场空间是分不开的。新形势下推进信息化与工业化的融合,要以推动信息网络技术在传统产业的广泛应用为切入点和突破口,加快研究开发和设计的信息化,扩大嵌入式信息技术的应用,促进生产、管理、营销流程的电子化和网络化。要抓住机遇,在利用信息技术培育传统产业竞争优势方面取得新突破。
2.在传统产业领域普及信息网络技术应用,推动传统产业改造
加快关键装备制造业的信息技术改造,提高生产技术和装备产品的信息技术含量,促进工业设备的更新换代,进而带动整个工业提高自动化、智能化水平,实现节能降耗、防治污染和提高劳动生产率。
以先进的信息网络技术促进机械、冶金、电力、石油、石化、化工、纺织、建材等传统产业的技术升级,加强研究开发创新、提高设计水平和工艺水平,提高产品开发和深加工能力,促进信息产品与传统产品的融合,增加产品的信息技术附加值。通过信息技术在生产经营管理中的应用,改进管理方法,提高管理效率,降低运营成本,增强企业的市场竞争力。
3.加快传统产业企业信息化进程
鼓励和引导传统产业的企业根据自身的特点,选准信息化建设重点,加大信息化投入。研究企业信息化投资抵扣企业所得税的激励政策。引导企业从实际出发,从解决突出问题入手,进行统筹规划。促进企业信息化建设与引进先进的管理理念和强化基础管理等各项具体工作的紧密结合。
4.大力发展电子商务
鼓励大中型企业建立与生产流程、市场营销、研究开发、售后服务、管理决策紧密结合的互联网,利用电子商务,拓展市场;推进钢铁、石化、建材等传统产业发展电子商务,逐步形成规模化的网上交易市场环境;开展政府对企业(G2B)的电子商务业务,在网上实行政府采购、国家投资项目招投标和进出口管理等业务。发挥政府的主导作用,加强信息网络基础设施的投入。
5.优先发展信息技术产业
信息技术产业是支撑传统产业改造的物质基础。加快信息技术产业结构调整,实现信息产品和服务从低端到高端的逐级攀升;提高对关键性技术的消化吸收能力;增大政府对信息技术的研究开发投入,提高技术创新能力;鼓励厂商投资信息技术及装备,实行有区别的加速折旧率和税前所得抵扣。通过引进、消化、吸收和创新,形成适合我国信息化建设需要的、能体现中国特色的、具有自主知识产权的关键软件和集成电路产品。
6.抓好一批传统产业重大信息化工程
近几年要抓紧粗放型特征较为明显的传统产业的信息化工程,加快信息技术的应用,采取有力措施,促使骨干企业和企业集团建立完备的信息化体系,提高效率、效益和国际竞争力;以重大信息化工程的建设带动电子信息产品制造业的发展。
7.大力推进软件产业发展
在国务院《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[2000]18号)的推动下,我国软件产业高速增长,对推动信息产业和传统产业信息化的发展发挥了积极作用。为进一步贯彻落实国发[2000]18号文件和《振兴软件产业行动纲要》(国办发[2002]47号),应继续大力推进软件产业发展,建设一批国家软件工程中心,围绕传统产业重大信息化工程组织实施基础软件、关键软件、共性软件和大型应用软件等产业化项目,推动软件技术创新体系的形成,进一步形成有利软件产业发展的良好环境,培育骨干软件企业,巩固和开拓国内软件市场,积极扩大软件出口。
8.研究制订使用国家外汇储备支持传统产业信息技术改造的可能性和具体措施
我国的外汇储备已超过5000亿美元,估计其增长势头依然较为强劲。对于外汇储备的用途,总体上应该继续保持慎审的投资方略,但从目前的情况看,可以在投资结构上作小的调整。建议从国家外汇储备中逐步拿出一部分资金(如20~50亿美元),成立国家信息化推广投资公司,直接投资于传统企业的信息技术改造。
9.加快制定有关技术标准和法律法规
加快制定和完善电子商务、知识产权保护、政府采购、信息安全、信息资源等方面的技术标准体系和法律法规体系。建立良好的法制环境,制定与因特网和电子商务发展相关的法规,严格执法与执法监督。建立良好的信用环境,逐步建立企业、各类机构、家庭和个人信用记录,形成社会化信用体系,为网络交易市场的建立奠定基础。
10.营造有利于以信息化推动传统产业改造的综合环境
规范企业信息化咨询与服务市场。通过企业信息化咨询单位资质认定,企业信息化咨询师执业资格管理、评审认定和加强信息披露等方式,培育一批高水平、有信誉的企业信息化服务机构,提高社会对企业信息化的服务能力和水平。完善投资政策,改善投资环境,从财政、税收、投融资等方面为以信息化推动传统产业改造提供资金支持。