摘要 本文针对计算机控制技术，网络技术在企业生产、管理及营销方面的成功应用及存在的问题，给出了全新的企业e化（e-Manufacturing）定义，并说明了其在提升企业综合竞争力方面的重要意义。随后，引入了企业e化中的核心问题―易控(e-Control)，并提出了相关的软件体系及硬件设备的选择原则。最后，以企业e化在城市公用事业中的应用为切入点，介绍了以Think&Do为软件平台、以OptiLogic为硬件模块的城市公用设施无线以太网监控系统的设计方案，其成功应用充分说明了企业e化理念在实现企业管控一体化方面的巨大优势及发展潜力。 关键词 企业e化，易控，Think&Do，OptiLogic，以太网RTU 中图分类号: 文献标识码: A The Concept of E-Manufacturing and its Implementation and Application Dai Jing-dong WuXi Genesis System Co., Ltd., WuXi 214028, China Li Li-xiong School of Mechatronical Engineering & Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China Abstract A new definition of e-Manufacturing is presented in this paper for making the enterprise a “transparent unity”, by means of this definition, the implementation approach of e-Manufacturing is discussed. Furthermore, as the heart of e-Manufacturing, e-Control is introduced, and the method to select its appropriate software platform and hardware product is given. Finally, from its successful application in logistic and public service system, e-Manufacturing has proved of great benefit and potential in improving enterprise’s competitive edge. Key words e-Manufacturing, e-Control, Think&Do, OptiLogic, Ethernet RTU 引 言 二十年来，随着自动化技术及信息技术（包括计算机硬件及软件技术，通讯技术，网络技术）的迅猛发展，企业的生产及管理格局发生了革命性的变化：在生产现场层面，从集散控制系统到现场总线控制，发展到如今的基于计算机控制（PC-based Control）；在企业管理层面，从最初的信息管理系统（MIS）、生产资源计划（MRPII），到目前的企业资源规划（ERP）、客户管理(CRM)和供应商管理(SCM)等等，这大大提高了企业的生产效率和管理水平。而近年来，随着InterNet以及各项相关技术的日趋成熟，电子商务（e-Commerce）在社会经济领域得到了广泛的应用，网上订货、网上销售等概念越来越被人们所接受。可见，基于InterNet的营销网络、基于企业局域网的管理网络和基于专用协议的生产（控制）网络基本上涵盖了企业的所有活动，在各个网络中流动的数据与信息成为了企业的“数字血液”。于是，出现了企业e化（e-Manufacturing）这一概念，但由于各种通讯协议互不兼容，最初e-Manufacturing通常被理解为“数字工厂”，它仅注重于解决企业产品开发、生产过程中的问题，而不关心整个企业和供应链之间的关系。因此，如何实现真正意义上的企业管控一体化，力求企业在生产、管理及营销环节中的完全信息共享成为了新的研究热点。 2 企业e化是提升企业综合竞争力的重要手段 2.1 企业e化的定义 随着网络通讯技术的迅猛发展，网络和信息处理技术与电气控制的完美结合，使得企业e化的概念发生了巨大的变革。它超越了早期传统的“数字工厂”定义，更不是在网站销售产品的概念。我们以实现企业管控一体化为目标，给出了企业e化的全新定义。 【定义1】 企业e化是通过电气方式和网络技术，从工厂底层设备各个方面一直联接到客户的整个企业的系统集成方案，它是帮助企业提升市场竞争能力的重要手段。 照此定义，由于各个企业文化、环境等不同，每个企业会有不同的企业e化的集成方式和流程方式，图1所示就是一种比较典型的企业e化流程方式。
2.2 企业e化的特点 由上可知，企业e化将计算机及相关网络应用于现代工业环境中，并对全局进行信息流、物料流和能源流的管理和控制。借助企业e化，企业可以形成透明的信息交流，使产品开发、生产、质量监管、发货、成本控制、客户服务和供货管理在网络上实时进行，从而适应市场的不断变化和发展。企业e化的主要特征是： 2.2.1 实现完全集成化生产及管理 企业e化是一个完全集成化的系统，通过以太网控制器在网络中将各个部门的数据都用网络联接起来。针对发生事件、传感器能自动诊断到其停止还是工作，并发出相应的信号给管理人员、生产操作员、销售员、设备维护服务公司，甚至是相关的用户。一旦出故障，一套适合客户要求的即插即用式的新设备就会送来。而优化的结算系统在供应链中能使公司马上购买任何想要的东西。 2.2.2 满足可靠运行要求 如何保证系统和系统之间的联接和可靠运行往往是企业最关心的问题，凭借目前最新的网络技术，企业e化能充分满足系统的可靠运行要求。 2.2.3 人工智能被广泛应用 在e化的企业中，处处存在智能化的思想。在生产现场，出现了越来越多的智能设备，各类部件，包括机械、机器人、阀、泵等都是即插即用的，并能自带故障诊断，提供电气和机械运动，能输出相应的状态数据和信息，甚至维修指示图和识别信息给网络系统；在管理及营销层面，基于计算机管理与人工智能方法的交叉，智能管理往往能做出更为科学、更具人性的判断和决策。 2.3 企业e化的实现 依照前面的定义，可将企业e化的实现分成三个阶段： 第一，必需在生产现场建立高度集成的自动化控制和信息网络平台，及时准确采集和传递各种数据，确保对生产过程的精确控制。同时需要注意信息的可视化和网络的开放性，例如采用以太网，不仅可以精确完成各种复杂的控制，还有效的解决了与外部网络通讯的课题。 第二，将生产和管理联网，这样，企业能够及时获得第一手生产数据，从而高效地、低成本地建立、实施和调整生产活动，同时，这将有利于对生产人员和生产过程的管理，从而充分发掘提高效率和降低成本的潜力。 第三，通过电子商务手段和供货商、客户以及合作伙伴联网，将营销网络与企业管理联网，这样可以将客户定单直接传送到生产系统，及时根据生产情况向供货商采购，维持生产连续运行，同时及时获得合作伙伴的支持。需要注意的是，只有在成功实施了前二点，这样紧密的供应链才能发挥有效的作用。 3 企业e化的核心－－易控（e-Control） 在企业生产经营的各个环节中，特别是在制造类企业中，最重要的还是生产环节。因此，在企业e化的三个实现阶段中，第一步是最基础和关键的，我们称之为易控（e-Control），它是企业e化的核心。 3.1 易控的定义 【定义2】易控是工厂或分布控制系统自动化中最新的解决方案。它结合了通讯、信息处理、控制技术于一体，使其能灵活机动、应用广泛、并能对生产效率进行监测的集成式开放结构的系统。或者简言之，易控是通过硬件、软件以非常简单化的结构进行集成，组合、调用和使用非常灵活方便的控制系统。 由于这类控制系统都是基于计算机的控制系统，故又称为基于计算机控制（PC-based Control）。易控作为控制和信息服务系统中的新科目被众多的国际跨国集团所广泛关注，这些集团中的生产线，设备控制已经或正在被改造成易控方式，它将远远胜过传统的PLC控制方案而被广泛采纳。目前市场上相关产品门类较多，标准又各不相同，因此如何选择合适的易控系统（包括相应的软件平台和硬件模块）以适应企业e化的需要也是不可忽视的问题。 3.2 易控的软件选择—Think&Do控制软件 目前，国内外均有各类专用或通用的工业控制软件、组态软件等相关产品，在选择适用于易控的软件平台时应遵循以下原则： 1) 包含统一的各层次通讯协议(TCP/IP)使全局I/O透明； 2) 具有相当的硬实时诊断调节功能； 3) 开发容易，具有全局自动的诊断分析功能； 4) 具有仿真运行功能和管理功能； 5) 能使用通用网络产品，维护成本低。 Think&Do是全球目前唯一的能提供流程图编程控制软件的公司Entivity Software Inc.的产品，它不仅首先提出了易控的概念，而且作为一种成熟的控制软件，它已被广泛应用于各类企业的e化过程中。为了实现易于理解的管控一