自动化技术 解放“蓝领” 构建新产能

在两百多年前，马克思在《哥达纲领批判》中说了一段话：“在共产主义社会高级阶段上，在迫使人们奴隶般的服从分工的情形已经消失，从而脑力劳动和体力劳动的对立也随之消失，…..。”从新一轮的技术革命的成果和趋势看，马克思的这一推断正在实现。从上个世纪七十年代大规模集成电路计算机发明以后，ICT也快速发展，这些新技术大幅度推进了生产力的发展。而生产力的发展又深刻地影响了生产关系的调整。在这一场影响人类社会进步的变革中（在我国叫做新一轮的技术革命），工业管理的理论、技术和方法也发生并正在发生变化。

从知识到流程，从流程到软件

从系统科学的角度观察生产运营管理，它是一个自上而下制定决策和执行决策的过程。在决策和执行之间就是流程。流程活动的目的是为了能够执行提供一切必要的条件。不论是制造一个登月飞船，还是加工一颗螺钉，甚至上街买一颗白菜，都是这三件事：决策、流程、执行。作业流程/业务流程是日常工作中形成的习惯、经验、知识，经过总结和设计形成的步骤性、程序性的管理规则和制度。一个企业可以没有信息化管理，但是不能没有流程管理，否则就回到原始的工业环境。

流程也就是过程，都是由一个个不同时段发生的事件构成的。多么复杂的过程都会显示出时段性，都有一定的规定步骤和程序性。我们常常需要把一个大的过程划分为若干个阶段，确定每个阶段的任务、目标、问题。同时，不同的流程之间可能还有一些衔接、交叉、穿插。即使在同一个流程中，有些操作可以串行，有些操作可以并行。流程管理中所有的业务活动都有相应的顺序约定，而且业务活动的内容、方式、责任等通常也有明确的安排和界定，不同的活动在不同岗位角色之间进行交接和协作也有相应的规定。所以，流程管理中既包含了决策行为，也规定了具体的执行要求。

在执行的层面，流程就是作业规范、标准、作业指导书。执行者可以是人，也可以是机器设备。

企业的流程的本质就是企业在长期的经营运行中逐步优化而形成的经验和习惯，是一种结构化、行业化、标准化的知识。这个结构化和标准化并不是企业个体的成果，而是工业企业群体长期总结、提炼、交流、学习、择优的结果。流程化管理是工业企业管理技术的重要进步。

针对每个企业的管理流程都是个性化的，这是每个企业的资源、环境、员工、习惯都不同。一个小企业不可能严格仿照一个行业流程标准去作业；同样道理，工业企业的科学的先进管理流程也可能让一个新建企业直接快速地走进行业前列。这就是知识转化成流程的力量。流程管理的本质是工业知识的管理。

上面所说的流程管理是工业发展几百年尤其是进入大规模生产后的近代工业企业管理技术的成果。从上世纪六七十年代以来，信息技术、通信技术、计算机技术得到了快速发展，尤其是网络技术和软件技术的发展，为工业管理技术的进步提供了环境。在这个时期ICT导入工业领域，让工业管理技术获得了巨大的进步。这个系统包括三个方面内容：第一是软件，就是把人的经验和知识经过结构化标准化成为流程，再通过代码将这些固化为计算机程序、规则以及文档。第二是具有让信息显性化的输入输出的设备，或者物质化的工业设备。第三，这个自动化系统中必须有人。

由软件支撑下的工业自动化

“自动化（Automation）是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。”摘自（百度百科）。我认为这个定义还是准确的。很多人把自动化与数控机床、机器人、生产线等硬件联系起来。这个认识是很片面的。在办公自动化OA中可能没有什么工业设备，它也是自动化。业务流程管理软件同样也不同程度上实现了自动化，大幅度减轻了作业者的体力和智力。

工业自动化包括三个方面内容：

1、数据生产的自动化。涉及领域包括工厂的设备运行状态监控、测试、检验、仓储、物流等等。凡是需要采集、记录数据的领域都包括在内。另外，这个部分还包括对数据的自动化处理，例如边缘计算等。

2、非物质生产的自动化。涉及领域包括工厂的进、销、存、人、财、物的业务管理部门、设计部门、行政部门等等。

3、物质生产的自动化。这就是过去通常所说的设备、车间的自动化，涉及到的人员是全部生产一线的作业员工，包括设计研发、生产制造、市场运维所有的范围。

关于第2点可能有人觉得还不理解，进销存软件怎么归到自动化里？我们可以换个思路。假定现在没有财务软件，可能增加五倍的人也不能一天完成一个报表合并。做产品的检验用视频识别替代人，效率提升可能不止10倍。天猫双11要在很短的时间内设计100万个个性化的海报广告，没有自动化技术是不可能的。包括现在的低代码开发其实也是自动化技术。这第2点也可以叫做“知识工作者自动化”。

工业自动化是替人做事，支撑工业自动化的基础是人的知识。我们通过知识自动化——用软件和硬件封装工人的知识，用知识自动化带动工业自动化。通过自动化技术让人们的业务流程、生产流程和生产作业规范化、简单化、少犯低级错误、少做重复动作，解放工人们的体力和脑力，同时提高生产效率。我们可以回过头来研究我们做过的所有的信息化的工程，其根本目的都是这样的。我们把工业自动化产生的管理变革称为：工业管理技术3.0。毫无疑问自动化技术大幅度提升了工厂的效率，解放了企业所有岗位的工人和员工的体力和智力。我们很难想象再让财务人员打算盘，让设计人员扒图，让工人日复一日干笨重劳动了。

我们应该认识到在自动化领域，对于要执行的事务/任务有确切的流程和规则。操作具体的流程以及执行具体的任务属于确定性领域。在生产现场的业务流程自动化和设备/产线自动化建设都属于产能的范畴。当代科学技术可以让几乎所有执行层面的活动实现自动化。原则上，只要肯花钱可以实现所有自动化工程。不论是技术推动还是需求拉动，自动化技术改造的经济性是唯一目标。也是由于这个原因，在工业生产中由人工作业的场景比自动化作业多得多。

工业管理技术3.0定义的自动化可以包含自动化控制，但是它不是自动化控制。这里定义的自动化技术主要是指，由机器/计算机在智力和体力方面替代或辅助人在工业企业基层的完成作业任务。

这个自动化技术包括两个特征：

在具体的作业系统呈现从感知—分析—决策—执行的闭环；

在这个闭环中，至少在感知、分析、决策、执行这四项行为中存在一个或多个行为是由机器/计算机完成的。

这实际是在执行层面的最小单元的CPS（赛博物理系统）。一个自动化技术比较成熟的工业企业就是由许许多多这样的单元级CPS构成的。工厂中众多蓝领的解放就是这些CPS的贡献。而这些单元级的CPS为进一步组成系统级以及系统之系统级的CPS打下了基础。本次系列文章中的下一篇《解放白领，新一代工业管理的核心》将论述这一理论框架。

工业软件的种类和组合

工业运营管理的领域只有决策管理、过程（流程）管理、执行管理这三种行为，那么工业管理软件分为这三个类型。除这三类之外，我们还需要很多工具软件来帮助我们做好管理和执行。下面分别说明一下。

1、对于一个生产运营系统以及子系统，当确定了系统的资源以及系统的环境，输入任务信息后，该决策管理软件需要回答：做什么？不做什么？做多少？谁来做？谁先做？谁后做？如何做？做什么不做什么属于高层战略方面的决策。其余的决策是生产管理方面的决策，其本质上是对时间资源的管理。一些生产计划调度管理软件属于决策管理软件。衡量一个决策管理系统的优劣主要根据系统导入领域知识和学习领域知识的能力。在这方面当前的决策管理软件表现的还非常初级，绝大多数情况下还是由人根据经验和习惯做决策。

2、业务流程管理软件管理的流程运行，其作用是为了下一层的决策或者执行提供必要的初始条件。业务流程本身基于人管理知识和经验，不管是别人的（买来的软件）还是自己的（定制的软件），必须要适合自己的管理实际。

3、当资源和任务不能再分解了，就进入了执行层面。在执行层面作业指令发给人，或者发给设备资源。自动化技术的发展已经让执行层面的发生了巨大变化。从噼噼啪啪的继电器逐步发展到现在的以PLC和DCS为代表控制系统，它们大都采用电脑和微处理器已经变得非常复杂了。由于这些控制系统的软件集成了人的知识，现在操作高级数控加工中心加工非常复杂的零件，一个经验丰富的工程师与一个实习生基本没有太大区别了。

4、决策、流程、执行，这三种作业行为已经包括了工业企业所有人员的工作。为了做好自己的工作，他们需要各类的工具软件。工具软件的分类及其广泛。在IT技术发展到今天已经不仅仅是在工业领域，在各种学科、行业、专业都有相应的工具软件。我们甚至还需要开发工具软件的工具软件。当今在工业互联网平台上，工具软件占据了绝大部分。“百万APP”的说法可能不过分。有些工业软件无足轻重，有些工业软件对工业经济影响巨大。当前所说的“卡脖子”的软件正是在这个部分。工具软件的开发和成熟需要积累工业知识，只有成熟的工业基础才可能开发成熟的工具软件。而且，在工具软件中大量采用了当今ICT领域的最新技术，大数据、云计算、物联网、移动通讯、数字孪生、仿真、5G、IA、工业互联网等等。

市场上所有的工业管理软件系统都是根据需要各自管理的范围，由上述四种类型的软件/软件模块组合而成。

本文的封面有德国元素有点牵强。“工业管理3.0”的升级不是仅由德国人，而是世界工业发达国家的集体贡献。但是德国有两家公司的确对于推动工业管理软件和控制软件的进步产生了很大的影响。一家是SAP，一家是西门子。从上世纪七十年代初到现在，SAP已经发展成为工业管理软件领域的巨头。西门子的工业自动化控制对全球的工业控制领域发挥了非常重要的作用。

ERP改变了世界也改变了中国的工业管理。MRP是ERP的决策功能的核心模块。在当代工业管理软件发明创造中MRP具有独特地位，怎么评论都不过分。尽管它还不完善，这并不影响它的地位。正是有了MRP才让ERP是第一次把实体工厂的运营状况反映到了数字化空间。这是在工业运营管理技术方面一次重大进步。管理一个企业要了解企业的过去，知道现在，并预测未来。ERP的历史数据、当前的实时数据、以及计划预测数据正好满足了管理的需求。

从实体资产的管理到数据资产管理

工业软件的应用让工业企业拥有了数据资产，一种能够创造价值的重要资产。数据需要经过数据——信息——知识的过程实现无形资产的显性化。资产的价值必须是在交易中体现的。安筱鹏博士提出的“数据流动的自动化”是一个非常重要的概念。根据大卫. 李嘉图关于相互交易产生效益（消费者剩余）；以及诺奖获得者科斯关于交易成本的理论，我们从经济学角度可以认为，数据资产在企业外部可以实现对价交易。但是在一个企业数据流在企业内部不断地交换、共享、利用，本身是零支付成本的数据资产交易。数据资产在这个交易中获得增值。所以，当我们进入到拥有软件支撑的自动化生产环境，对于管理者来说，最重要的莫过于数据资产的管理，其本质是对知识的管理。我们通过对数据资产的不断生产、分享、分析整合，以及更新创造，形成不断地把个人的知识、组织的知识变成企业的知识，最终融入到企业的数字资产中。让数据流在企业的各个相关组织、系统中自由流动是企业管理的重要目标。

自动化技术对于数据的生产创造了条件，企业的数据以前所未有的速度在快速增长。我们必须认识到数据不是资产，不会增值。数据必须变成数据资产后才能够对企业产生积极作用。如果企业仅仅存储了大量的数据，如果不能产生交易则与垃圾无异。

自动化技术对社会和生活的影响

曾经有人对自动化技术带来的负面影响恐惧，这是认识和理解的片面。每一次技术变革的生产力提升都引起人们对失业的恐惧。事实是当今的失业率远低于一百年前。自动化技术让人愚蠢了的认识更不对。用计算机打字已经三十多年了，虽然现在提笔忘字，但是计算机和网络让我们获得的好处更大。所以我们根本不用担心自动化加工技术不需要“工匠精神”了。自动化技术再怎么发展，它永远替代不了人的作用。自动化技术让我们不再从事强迫劳动，人的个性创造力才能够获得解放，聪明才智才能得到最充分的发挥，这才是最重要的。

自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究应用和推广，人们的生产方式和生活方式都发生了巨大的变化，人们的劳动时间不断缩减，社会劳动生产率的提升带来的社会财富快速增长，人民的生活质量也得到提高。自动化不仅可以部分或全部替代人的体力和脑力劳动，而且可以完成人类依靠自身体力和脑力劳务劳动无法直接完成的任务。网络技术是属于基础设置。网络技术使得自动化超越了时空和地域的限制，为制造一个高效的工业生产环境提供了广阔的空间。

自动化技术是一种先进的产能，属于生产力范畴。自动化技术让相当多的一部分“蓝领”获得了解放。生产力的快速发展必然带动和影响生产关系的变革。从知识到软件，从软件到自动化，从实体资产到数字资产，知识是源头。我在想，如果知识能够作为人类共享的生产资料，那么距离一个我们向往的理想社会就更近了。