首钢自动化信息化建设综述

第一篇：首钢自动化信息化建设综述

首钢自动化信息化建设综述

2003以来，首钢自动化信息化建设为实现首钢“两个转变”和推进创新工程充分发挥了载体作用，为建设国内领先国际先进的自动化生产与现代化管理插上了腾飞的双翅，以其骄人的业绩使首钢成为国内钢铁企业四级自动化建设的典范。

首钢迫切需要自动化信息化为其助跑

打造钢铁产业的核心竞争力离不开自动化信息化的支撑，自动化信息化是首钢实现跨越式发展的重要载体。进入21世纪，首钢明确了以钢铁为主业的战略定位，下大力气进行战略性结构调整，决定加快推进首钢自动化信息化产业整合发展的速度。2003年以来，首钢自动化信息化产业坚持围绕中心、服务主业，以提高首钢钢铁主业核心竞争力为根本，依托钢铁主业发展的优势资源，积极扶植本企业的自动化公司成长，形成与钢铁主业核心竞争能力紧密配套、互动发展的产业体系的发展方针，通过一级、二级自动化固化与优化先进的工艺控制，通过三级、四级自动化固化与优化先进的管理控制，在四级自动化平台上全面体现、构建企业的竞争优势，为首钢钢铁主业实施地域转移、产品升级发展提供自动化信息化的有力支撑和可靠保证，走出一条首钢自动化创新发展之路。

在构筑自动化信息化平台之初，总公司采取了一系列战略性举措，包括首钢内部自动化项目实行集中统一管理，成立专业管理部门信息部；以首自信公司为核心整合优化首钢内部自动化信息产业资源；加强首钢自动化信息技术的科研开发，确立自动化信息化专业科研项目的单列立项权，建立自动化信息化科研专项资金，明确二级自动化数学模型以工艺牵头，由首自信公司专业单位配合承担；对总公司所有新建和技改等重大工程项目，首自信公司前期介入、全程参与、全程服务，同时带动自动化队伍水平的不断提升。

2001年首钢千兆主干网建成并投入使用；2003年7月首钢投资１亿元启动ERP项目。经过近一年的实施，首钢ERP一期工程正式上线运行。工程覆盖首钢钢铁主流程１０个生产厂矿，涉及多个业务部门共计３２５个流程。通过实施ＥＲＰ工程，首钢做到了ＥＲＰ系统（四级系统）与自动化系统（二、三级系统）的全面集成，真正实现了数据不落地，从根本上保证了业务数据和财务数据的准确性，实现了产供销全物流链上物流、资金流和信息流的三流合一，为获取实时准确的财务数据、进行财务分析和财务管理，真正实现以财务管理为核心搭建起全新的管理平台。2004年首钢ＥＲＰ一期工程成功上线，管理创新实现新跨越，进入2004年全国企业信息化500强前列。

2005年3月，北京首钢自动化信息技术有限公司成立，在首钢自动化发展史上具有划时代的意义，进一步促进了首钢由传统管理向现代管理转变，由规模经济效益型发展向品种质量效益型发展转变，为首钢自动化信息化产业的发展提供了千载难逢的机遇。

自动化信息化是首钢实现跨越式发展的重要载体

2003年以来，首钢把信息化建设作为推进创新工程的重要载体，促进首钢由传统管理向现代管理转变、由规模效益型发展向品种质量效益型发展转变。先后启动了管理信息化一、二期工程建设。

首钢信息化一期工程2003年7月开始实施，2004年7月上线运行，标志着首钢管理信息化建设进入新的阶段。主要内容包括：进行管理变革，在钢铁主流程推进集中一贯制管理。实行财务、备件、供应、销售、信息化等一级管理。明确计量交割点。实现质量检验职能的强化。进一步强化技术体系的职能。

首钢信息化一期工程数据仓库实施了46项高层关注指标的152张综合性报表，涉及主要财务指标、产量及库存指标、主要技经指标、销售指标、设备指标、安全、环保指标、劳动人事指标等八个方面。规范了产品分类标准，统一了产量核算口径、钢铁业成本方案及主要技术经济指标等内容。数据仓库模块的上线运行，为首钢高层领导、中层管理快速地掌握首钢钢铁业在结构、质量、品种、效益、品牌等各方面的运行状况提供了平台，为领导提供了及时、准确的决策依据。总公司OA系统于2006年10月22日启动，经历了系统调研设计、系统实施开发、系统测试等阶段，历时4个多月。2007年3月12日系统上线试运行，8月1日正式上线运行。OA系统对文件传递、总公司发文、部门发文、总公司收文、总公司阅文、部门收文、请示报告、信息上报、汇报反馈、会议申请、会议通知、接待申请等13个流程进行了梳理和优化。

2006年6月15日，首钢ERP二期工程启动。以首钢新基地信息化建设为主的首钢ERP二期项目，包括迁钢、首秦、冷轧三地的MES及ERP系统的建设。经过全体参战人员10个月的努力，严格按照项目计划节点推进，完成了现状调研、蓝图设计、系统实现、上线准备四个阶段的工作，新基地信息化项目迁钢、首秦MES及ERP系统已于2007年9月1日上线运行。

首钢新基地信息化二期工程通过信息化实现管理模式的转变，用信息化建设的手段推动管理流程的落实，使管理方式和管理流程固化在一个平台上，从而实现工作效率和管理水平的提高。新基地信息化建设对首钢搬迁调整、总部经济的建立以及一业多地管理等都具有十分重要的战略意义。

铺就首钢京唐通向“四个一流”的快车道

首钢京唐一期一步自动化、信息化建设规模之大、时间之短、要求之高在国内钢铁业中史无前例。围绕首钢京唐公司“四个一流”的建设目标，在自动化信息化建设方面，开创了首钢自动化建设史上多项新突破：自主完成的首钢京唐5500立方米高炉自动化系统设计、编程调试和系统成套达到国际、国内先进水平，其中自动化系统编程调试中有18项技术居国内先进水平。标志着首钢向高端领域转型发展又前进了一大步，消化吸收掌握的自动化炼钢项目，其中副枪模型系统整体水平处于国内先进水平；首钢京唐烧结自动化系统项目开发采用的计算模型为首创，首钢拥有自主知识产权，模型功能更加完善。在大型焦炉中首次采用德国先进的coalmaster产品，从装煤至推焦的生产过程全部实行自动化控制。2250热轧采用二级数学模型，对钢坯质量进行有效监控，降低了煤气消耗，减少氧化烧损。首钢京唐公司能源中心的整体设计方案达到了国内领先、国际先进，系统实时数据采集、传输速率以及数据处理等方面在国内冶金行业达到领先水平。目前，首钢京唐ERP系统、铁前MES系统、热轧MES系统、技质量系统、部分生产指挥中心系统和LIMS系统等已经随着生产工艺装备的投产同步上线，今年已按计划陆续投运高炉、炼钢和冷轧的MES系统。

在较好完成了首钢一业多地信息化设计、项目建设及优化完善任务的同时，还实现了LIMS系统软件的产品化及“首钢决策支持系统”和“首秦大宗物料管控系统”的研发与鉴定。“首钢商务智能和决策分析支持系统”已开发构建完成，2007年1月投入使用，企业信息化系统在生产经营管理活动中发挥着神经中枢作用，促进了管理水平的提高。

首钢钢铁主业的发展为首钢自动化信息化产业发展提供了得天独厚的发展机遇和舞台，2003年以来，首钢在自动化信息化建设领域，在核心能力培育建设、技术积累、人才积累等方面取得了显著进步，为国家冶金行业大型钢铁企业跨地区建设管理提供了成功的经验，奠定了首钢四级自动化发展的良好基础。集中表现在：一是四级自动化核心能力建设取得前所未有的历史性进步。自动化技术研究开发取得显著成果，有效增强了四级自动化系统总设计、工程总承包、技术总负责的“交钥匙”工程的能力。二是核心竞争力和综合实力提升到一个新的层次，具备了向更高层次转型发展的基础和潜力。三是四级自动化高端业务实现快速成长。二级数学模型、三级MES、四级ERP等高成长型业务呈现跳跃式发展，带动了团队的技术积累和整体技术水平的提升，形成了适应市场的快速学习创新能力、快速市场反应能力和快速高效的执行力。四是四级自动化人才队伍建设取得了丰硕成果。引进和培养了一批四级自动化高端优秀人才，促进了队伍整体素质的显著提高。

自动化信息化的飞速发展，使首钢快速踏上了信息高速路，搭上了高速行驶的快车。

京唐钢采用了惠普和IBM的服务器（含Lotus办公系统），思科的网络系统、Oracle的数据库、APC-MGE的电源及制冷，据悉，惠普的一台新的Superdone服务器也将马上到位

第二篇：首钢信息化方法论的研究

首钢信息化方法论的研究

首钢信息化发展的历程大概从2001年到2005年是北京地区，当时首钢的主要钢铁产业在北京石景山地区，是实现了北京首钢地区的钢铁产业的管理信息化。第二阶段就是首钢在开始搬迁了，从2006-2008年首钢钢铁产业开始向河北地区进行转移，我们在这个阶段上了首钢的迁安、秦皇岛、顺义、曹妃甸等一业四地，在搬迁过程当中首钢的产品结构也得到了调整，从传统的长材，向高端的板材调整，作为钢铁的信息化对象来讲，长材和板材具有着完全不同的特点，板材要求会更细致，更复杂，要复杂的多，是这么一个阶段。

特别体现在MES，也就是生产制造执行系统当中板材的产业会比长材对应的系统复杂的多。第三阶段是08年到现在结合首钢曹碑甸钢铁基地的建设和我们其他基地的持续优化，我们到现在形成这么一个阶段，大概的发展是这么三个阶段。

目前首钢的信息化主要成就正如这张图片所展示的，在推进首钢钢铁主业的信息化的功能的和系统功能的架构图。在推进钢铁主业，首钢钢铁主业由传统管理向现代管理转变，经济增长模式由数量型向品种质量效益型，满足客户需求型转变过程中，积极适应首钢钢铁主业转移和做大做强作精的需要，形成了首钢自动化、信息化的一个整个的管理架构和平台。上面这一排是企业资源计划，我们整个首钢集团强调的是集中性，整个钢铁集团覆盖了三千万吨以上的钢铁产能和 1 全国多个省市，包括河北省为主的一些地区，我们资源计划是集中的，我们的资源业务，采购销售都相对是集中的。

实体运作的灵活性，因为首钢这些钢铁基地还都是独立法人，不像国外的集团，实体运作的灵活性。整体各部分的协调性，因为在钢铁传统产业当中，专业管理划分的也很清晰，各专业在信息化平台上进行协调。各实体，各专业反映的高效性，还有我们各级决策的科学性，在整个信息化平台支撑下我们追求的这几个方面的性能。

下面我们有几个体系概括出来，一个是业务流程体系，一个是我们财务管控体系，一个是我们产销体系。在钢铁的高端板材生产当中是按订单生产的，没有订单是不能生产的，所以这是产销体系。在一个是我们的物流体系，物流系统，还有一个是我们的质监体系，质监体系和产销体系在钢铁当中是非常具有钢铁行业特点的，现在钢铁高端产业是这样的，如果信息化出毛病了确实要停产的，所有产线都正常也不能生产，因为你要管到每一块坯子，甚至包装出来每一包，你要生产出来也没有这个机构，也没有这个定源，也没有业务基础用人工记录，生产出来会来了一帮人，男的女的不知道，政治面目也不知道，你卖给谁去，卖派活，确实信息化非常重要，产销的沟通是非常重要的。

我们质监体系，现在钢铁生产，特别是高端板材的生产对质量工作，质量设计，质量过程的控制和最终的质量判定和在线判定都是非常有要求的。

首钢自动化、信息化运行体系构建一个整体的平台架构支撑以上的体系和功能的实现，首钢运行的ERP系统中我们支持业务流程数据打造1085个，曹妃甸业务体系是1702个，这是业务流程和每个月在系统里面跑的数据。我们曹妃甸地区一千万吨钢的产能基本上数据不落地的。目前形成了钢铁企业四级综合自动化、信息化整体解决方案，我们在这个过程中开发了具有首钢自主知识产权的系列软件平台，包括我们的MES系统，我们的仓存管理系统，天车管理系统，实验室管理系统，计量管理系统，生产指挥中心系统，一卡通管理系统等，还有基于SAP平台的商务信息仓库和运行分析系统，这是我们在信息化领域把三、四级应用叫做信息化应用领域。我们的信息化通过了CMMI5的国际认证。在自动化领域随着首钢高端钢铁产业的发展，确实首钢走进高端板材生产，虽然首钢具有90年的历史，走进高端板材生产还是很晚的，我们在六、七年前轧出第一卷宽带钢，但是发展很迅速。我们目前首钢已经年产高端的汽车板100万吨以上，在短短几年当中发展非常迅速。在这个过程当中我们自动化也构建了基本上满足钢铁生产的主要的二级模型，都是我们自己在过程当中去提炼和把握的。我们获得了自主创新，集成管理创新等等一系列重大突破。

下面回归主题说一下我们首钢信息化的方法论，为什么要研究方法论呢？为了使首钢信息化建设是综合IT技术，管理技术，企业要投入大量的资源，有大量的花费复杂的系统工程。这里面酝酿着大量的管理变革的机遇，也面临着很多风险的挑战，所以为了规避风险，提高效率，首钢信息化一个特点，就是在不同历史时期，面对不同的对心，虚心的向方方面面去学习，认真的面对自己的实践，总结经验和教训，提炼自己的方法论，使得首钢信息化项目能够比较可控，整个的信息化发展比较正常的一个重要的原因。

我首先介绍一下首钢信息化初期建设的方法论，我们的方法论在项目准备阶段和实施阶段，在项目上线阶段和项目总结阶段，分别担负着不同的任务和特点。我们在任何一个首钢的信息化项目当中都会有方法论的设计，在任何一个项目当中也都会有方法论的总结，具体的在这方面都有文字介绍，我就不讲了。

初期我们大概总结了十多条，就是首钢项目一期大概总结了十多条方法论。因为首钢在这之前没有上过跟管理和业务结合这么紧密的ERP和MES的平台，首钢在2001年开始进行信息化建设的时候，经过反复的论证，在自己的核心业务上建设一个统一的信息化平台，这在管理上和技术上和项目估计上都面临着巨大的挑战，当时也做了很多充分的准备工作，大概在项目前和项目后总结了11条项目的方法论。

清晰的工作路线图和WBS工作分解结构方法。优化管理的过程中首钢的各专业按照统一的工作路线图来进行系统知识的把握，改进工作流程的描述和相关人员的培训，相关制度的完善，流程的实现，流程的验收。涉及到我们的技术改造设备，我们的财务，我们的供应，我们的销售，我们的生产计划方方面面，我们统一模板，清晰的工作 4 路线图要抽象出这种工作路线图来统一进行。在具体的工作中针对不同的工作任务进行层层分解，能够分解的一定要分解到最小单位，落实到具体的作业时间和进度计划，包括人员分配和预算计划。因为在信息化当中项目作为大型信息化项目，我们的感觉在十个月左右，一年以内比较合适。但是作为这种大型的信息化项目拖期也有的时候不可避免，我们认为一个月属于正常，超过这个范畴认为会有比较大的风险，也会带来预算的超支，深入基层，深入一线，到具体工作岗位实政调研方法，这是我们现场描述和产生文化过程当中时刻把握的一个方法，我们信息化团队当中不存在，形成传统十多年了，不存在不了解具体问题的会议的讨论，没有这种事情。如果出现这种事情各级项目经理都会非常习惯的停止会议的进行，这个会议不具备讨论的条件，因为连基础情况，基层的情况都没有摸清楚，这个讨论没有意义。

严密的动态计划和迅速的进度跟进的方法，因为计划是滚动的，我们习惯于周滚动计划，我们目前把这个方法推进了，但是我主管首钢业务当中，我们都会有上一周的总结，下一周的计划，作为一个综合性系统性的项目不可能从一开始制定到每一周，但是这需要滚动的计划，保证我们里程碑的实现。当然这个事在美国也碰到麻烦了，美国人也是较劲，他非要三个月详细的工作计划，实际上是不可能做到的。

严格的文档管理方法，在整个综合信息化项目当中形成的文档非常多，我们每个项目都有文档的编码，服务器的划分区，这样便于我们支持管理和信息交流。我们应用ARIS工具描述工作流程的工作方法，我们工作流程一定要用流程图表现出来。基于流程图来讨论我们的IT的信息化的实现和我们管理的流程，在首钢已经成为一种习惯。

平衡积分卡的方法，作为信息化项目从本质上来讲，我们坚持认为是一个管理项目，它既然是管理项目，一定要达到管理的目标，具有管理的效果，所以我们应用平衡积分卡不断的完善首钢的KPI考核体系。

首尾相接的系统方法，这是和我们项目定位有关的，首钢的信息化始终以管理为先导，跟管理紧密结合，所以我们在从问题的提出到解决方案到制度落实，到岗位职责的调整，基础工作的完善，文件的齐全，流程的控制和工作的质量，然后后评估，然后形成一套完整的循环的头尾相接的系统方法进行不断的优化和调整。

一把手复杂的方法。首钢一把手朱书记和董事长在首钢信息化当中总结了四个亲自，这在首钢形成传统。三个亲自就是要求各级的一把手一定要亲自负责，亲自参与，亲自操作。一把手不是一个孤立的一把手，而是一把手的体系，首钢也是传统企业，一把手要抓谁敢不抓，信息化是一个管理变革实现的过程，所以一定是一把手来进行负责。

IT队伍与专业结合，工作以业务为先导的方法论，在首钢信息化组织过程当中，IT队伍和管理人员是混合编组的，以业务为先导，后来又把这个发展发现一些问题，业务为先导的时候尽管大家会基于共 同的IT的信息化理念和平台来讨论问题，但是不免也都带有本专业的局限性，所以我们在这个后面又丰富了，把领导班子的参与和先导，也丰富进来。

学习与培训的方法，记得首钢刚开始实施信息化的时候，在实施过程当中，在网上有一篇文章叫做首钢1.7亿打造IT高消费，我当时代表首钢申请了1.7亿国家贴息贷款，实际上一期贷款用了一个亿，他的文章意思说首钢有钱干这个事，你们是不是太跨越了，亚当斯密的分工论是不是用的好，我当时说需要把亚当斯密的分工论用的好，也需要利用信息化平台吸取当代管理成就，使首钢管理实现良性的循环和跨越式发展。那一篇文章里面说连首钢党校都成了宣传ERP课堂，这没有什么不好，本来党校就讲大量的业务课程，讲讲ERP也不犯错误，只要不违反四项基本原则就行了，学习与培训，知识的传递，理念的统一在信息化项目当中是非常重要的。

以我为主实施项目。这个是我们感触非常深的，一个企业如果把你的管理变革，把你的管理进步，把你的理念的转变寄托于一支未来的团队上，把你的基点放在这方面恐怕这个项目就比较危险了，所以一定要虚心的向外界学习，引进科学的管理理念，科学的管理方法，积极的实行两化融合，但是你本身要有这种创新的意识，企业本身必须有创新的影响力，项目的组织力，技术水平和组织能力。说白了具有什么样能力的企业就会干什么样水平的信息化，一点不假，这是我们十多年来切身的体会。我们跟首钢也有对外的国际公司实施的时 7 候，我跟他们总裁讲了这句话，他们后来对比首钢信息化他们信息化过程当中也身有感触。

这是我们初期十一条，当然我们还可以总结一些，基本上围绕项目的组织定位来展开，在首钢后续信息化的优化又有很多新的内容，因为确实没有进行系统的总结和提炼，有时间的时候会总结提炼一下。

管理核心架构，先行确定的方法。在首钢的京唐钢铁公司，现在首钢控股子公司，当时是参股的，当时是两个大国有企业合资的公司，当时的架构是重新开始的。首钢一系列管理项目当中都会先进行核心架构的确定和管理的定位。这张图展现的是我们首钢一业多地的管理定位，当时领导基于北京信息化项目的成功，就急着让我启动河北几个钢铁基地的信息化项目，我当时非常忐忑不敢启动，我大概反复的跟领导去讲，大概经过九周左右的时间跟有关的领导，有关部门把基本定位研究妥了才启动了。我当时面对的河北的三个首钢的钢铁基地都是独立法人，又面临着跟总部复杂的业务关系，这些业务怎么定位，在实施当中总部的业务部门发挥什么作用，基地的业务部门发挥什么作用，项目落地的阶段当中他们各自承担的职责和相互之间的平衡，这个很复杂，所以要研究好，这是一个方法。

管理没有定好位，业务没有预先的设计，信息化项目是不启动的。三级系统我们采取了引进消化吸收自主创新的方法，这是首钢信息化建设的高端板材建设当中一个重大成就。因为钢铁产业据我现在看到 8 的产业当中，应该说是制造业当中最复杂的一类，他有复杂的物理、化学变化，还有复杂的多变量的耦合的因素，可能不搞钢铁人不知道，一个钢铁厂如果产品会有几十万种，不搞钢铁的人不会相信的，他的设备编码到备件级也是上百万条非常复杂。高端板材的制造执行系统，应该说也没有现成的，不像ERP有现成的软件，国外有，但是定制成分也非常大，因为产线变化很多，个性化需求非常多。所以我们在面对高端产线的时候，首钢买先进设备生产先进板材，我开始买这种软件，跟他配合进行一些实施，后来我们消化吸收到目前首钢在高端钢铁上可以骄傲的说，我们的MES系统是世界一流水平，当然这是统一架构，按照软件标准开发规范可配置的先进的钢铁MES系统。

统一四级平台的方法，这也是首钢信息化在某些领域，我感觉受到误解的一点。我们四级平台统一在SAP平台上，在有一些部门推广的信息化方法的四级平台用的是国产的，自己开发的还是国外的，如果你是自主开发的，一下子就加好多分，如果你是国产的也会加很多分，你用的是SAP国外的平台就会扣很多分，这种认识是不是全面的呢？我认为是不全面的。作为我一个企业来讲，我考虑的是花费最少，我考虑的功能最适合我，我考虑的是可持续发展。我们把整个的集团的平台统一在SAP平台上，包括首钢在国外收购的企业，确实我也希望用一个完善的国内的平台来实现这些，但是目前还没有，我也没有看到哪个跨国企业，包括中国的跨国企业用国产的ERP平台来统一整个集团的业务。我们认为在这一条路上认为是花费少的，我们把IT队伍的主要精力用在外界不能解决的问题上解决我们迫切需要解决的问题。

我们设备管理和项目管理快速推进的方法，这个有片子就不细讲了，当时拿到预算，这个预算降低50%以上，我说为什么呢？用这种方法去做，大家按照这种方法去讨论，去做了，我们确实节约了50%以上的投资。

坚持标准配置软件，功能分担的方法。今天我没有带来这张图，在钢铁企业复杂的整个的信息化体系当中，我们坚持了标准配置软件功能分担，这在后续的维护当中可以节约大量的费用，所以信息化不要看一次投入费用，要看日常投入的费用。我们通过做国外的信息化我们知道欧美国家的信息化费用占到销售额的3-5%，这是非常可怕的数字，尽管我们现在绝对值比较低，我现在也在琢磨着是一个挑战。建立端到端的流程体系的方法，首钢的管理体系是用流程体系来控制的，是纵向分解，横向集成的，多元化目标体系构建的方法论，我们在流程体系和战略衔接当中加了一个目标体系，这个也是专门一个方法论，我们也有在最近很多的实施和总结。

集合管理和运维不断优化的方法论，还有在基层操作过程当中分解，我们有ERP，有MES，有各种专业系统够不够，结合东方的管理特点，中国的管理特点不够，我们最近获得了新的角度，围绕它构建我们的IT系统，使它达到指标分解，责任落实，数据对得上，这个系统和我原来的系统还能够衔接。为什么呢？因为他说我不但要看 10 到一个月的消耗，某一个品种的消耗，我要把这些消耗落实到特定的工艺过程和三班的投料者责任人在东方的管理当中就能发挥很好的作用，西方的管理没有这个，西方的管理把这个东西把小车推走多少，记住多少，在中国必须落实到人，有人交接班去，所以开发了这样一个系统。

将信息化作为企业集成创新，实现业务发展的重要手段，这是我们目前的企业战略的共识。关于SAP软件我在这里提供一个数字，我们在首钢信息化京常钢铁公司四个亿，我在什么地方都可以公开这个数字，包括所有硬件、软件、工程、服务都在内，我们四级系统大概占八千万左右，软件占四千万左右，其中实施人工费用占多数了，在这里面要占两三千万，我买的软件的许可证大概一千万左右，这里面还有工具软件，包括列的一些名字，真正买SAP是多少呢？650万。首钢所有的信息化项目预算和最后实现的功能都是公开的，也欢迎大家来采访和看，都可以，我就对某些主持评价人员说，你推广的典型我没有看到系统，你看过没有，他说也没有看过，我说怎么能够成为你推广的典型，我说我的系统可以看，预算也是可以看的。

总之首钢在信息化建设当中高度重视方法论的研究和总结，今后还会不断的进行这方面的总结，也希望在这个论坛当中和今后的发展过程当中得到在座的各位指点，谢谢大家。

第三篇：刘庄煤矿自动化与信息化建设材料

刘庄煤矿自动化与信息化建设汇报材料

一、综合自动化服务平台

刘庄煤矿自动化通过十年来的建设，对全矿井的供电、提升、通风、排水、制冷、运输、采煤工作面、选煤厂监控等共24大类中的子系统已完成接入30个系统。这30个子系统都已在调度中心进行了实时的监控。目前在完成的各系统中具有远程监控的系统有：主井提升、矸石井提升、东西区压风机房、井下水泵房、110KV变电所、西区10KV变电所、制冷站、抽风机房、主运胶带机、东西胶带、西一胶带、西三胶带、东二吊挂皮带、矸石胶带机、工作面系统、东西区副井提升、信集闭、选煤、地面生产、瓦斯监控、锅炉房监控、工业视频监控、UPS监控、井下人员定位系统、大屏幕调用系统、水源井系统、历史事件查询系统、井下变电所、网络状态监测等系统具备了远程监视。并已经成功实现井下采煤工作面、井下强力皮带监控系统、井下主排水系统、压风等系统在公司总部远程监控。

二、智能化建设

刘庄煤矿井下安装了一套安全生产可视化系统，矿井共计安装可视化设备78套。安全生产可视化系统和人员定位系统对接，完成人员定位信息采集，实现井下主要用电设备的开停状态获取、井下现场声光报警；安全生产可视化系统和风险预控系统无缝对接，实现危险源监测、智能评估、实时预警、及时消警、闭合提升的风险预控管理流程，实现公司层面的联网监控、联网查询、一键抓三违功能，在驻矿安监科建成一套监控平台，实时监控井下安全状况，发现违章，系统自动抓取的功能，从而提高安全管理水平。

三、办公自动化与信息化建设

刘庄煤矿建立了OA网上办公系统，诸如邮箱的收发、公文的审批、计划的报送与审批、请销假的申请与审批等均可以在OA网上办公系统进行，此系统同样可以在手机客户端进行使用，实现了矿区无纸化办公。

四、视频会议系统建设

1、网真会议系统

刘庄煤矿建立了一套网真会议系统，它是一种全新的系统技术，它结合思科在智能化IP网络、统一通信、超高清IP视频、空间IP音频、交互式协同组件、数字电影、灯光环境、人体工程等领域一系列的技术突破及集成技术，成功进行了系统性创新，实现跨越空间和技术障碍的真实体验。此套系统的建立实现了公司及各矿之间远距离视频会议，省去了矿区人员来往公司总部开会的交通、差旅等费用。

2、东、西区视频会议系统

为了方便东、西区人员会议、培训等日常需要，刘庄煤矿专门建设了一套视频会议系统，这套系统将东、西区会议室内的声音、图像等信息通过光缆相互传输，传输上达到了零延迟，且具有较高的清晰度。这套系统目前已经得到了越来越多的应用，每天的生产平衡会，每周的技术例会，一通三防、保卫、救护大队等部门组织的专项培训都通过东、西区视频会议系统开展，光每年东西区人员来往的交通费用方面就为矿上节省了相当可观的费用。

3、东、西区井口视频会议系统

在刘庄煤矿各类检查中，如上级部门监督检查、公司组织的专项检查、东西区每周组织的安全专项等检查，领导要做出一些重要的指示，为方便东西区人员就近就地的入井检查，刘庄煤矿在井口宣誓区建立了一套井口视频会议系统，这套系统将东、西区井口的声音、图像等信息进行实时传输，提高了检查的效率。

五、网络信息化系统

（一）、刘庄煤矿局域网系统组成

刘庄煤矿局域网系统由办公局域网和工业局域网组成。其中办公局域网为千兆通讯，工业局域网为百兆通讯。两个网络均为环形拓扑结构，两台交换机互为热备使用，网络运行可靠性高。

（二）、刘庄煤矿局域网系统建设

1、办公局域网系统（1）、办公局域网系统简介

目前刘庄煤矿已经建立了完整的办公网络系统，覆盖到全矿区的每一个办公环节中，为刘庄煤矿提供了快捷有效的网上办公平台，实现了无纸化办公。

刘庄煤矿网络系统新建于2005年6月份，至今已覆盖全矿区，目前网络系统内有500余台办公电脑、42台二级交换机以及两台核心交换机和一台SDH组成。刘庄煤矿办公网络通过通信光缆引自新集一矿，首先接入刘庄煤矿集控中心机房DNS服务器，然后接入行政机房核心交换机，核心交换机采用的是思科C6509-E-FAN型交换机，为了保障刘庄煤矿的网络通讯正常，核心交换机采用了双机热备的运行模式，一旦主机出现故障，备机将在1分钟内自动运行，进一步加强网络安全可靠性。办公网络系统采用星形结构，核心交换机和二级交换机之间全部为千兆光缆传输，保证了整个网络系统的高速运行。对外使用一台SDH，使刘庄煤矿、公司总部、新集一矿、口孜东矿形成环状连接，SDH之间传输速率为2.5Gbps，确保了刘庄煤矿网络系统的安全可靠快速运行。

2、工业局域网系统（1）、工业局域网系统简介

刘庄煤矿工业网络系统建设于2005年，至今已覆盖东区井下、地面及西区地面及井下环网的建设，主要包含各主要硐室、各采区工作面及地面各车间，其中包含主井装卸载、东三东采区变电所、中央胶带机变电所、8煤采区变电所、东西胶带电控室、东二进矸石胶带电控室，西区瓦斯泵站、压风机房、西区抽风机房、西区压风机房等网络节点。目前刘庄矿工业环网配有RS20的网络节点31个，基本满足了矿自动化建设的需求。所有环网及设备的运行状态均在调度中心集中监控。采用了两台工业以太网赫思曼核心交换机MACH 4002，互为冗余，如工业环网中任一台设备或光纤出现故障，立即切换至另一台路由，所有子系统数据直接连接本地RS20交换，确保网络安全运行。六、六大系统建设

1、人员定位系统

刘庄煤矿人员定位与无线通讯二合一系统于2014年1月份完成了建设工作并投入使用，人员定位系统型号为KJ69J，该系统由天地（常州）自动化股份有限公司和国投新集安徽智能科技有限公司联合研发并生产。系统的构成主要包括：井上数据服务器设备、验卡系统、考勤系统；井下KTW139C矿用本安型基站、KJF80.2A矿用本安型无线收发器、KLX5LM(A)本安型信息矿灯、系统传输通道。主要功能有矿井目标定位、跟踪、人员无线寻呼、考勤统计、历史数据的记录与查询、回放、网络化与信息共享、紧急事件处理、系统运行管理，井下人员定位设备就近接入井下环网交换机光口或者电口。刘庄煤矿人员定位系统中心站由两台同步数据库服务器可直接一主一备上传数据，配有专职中心站值班员及网管，实时观察安全监控系统的运行情况及数据上传情况。目前共安装了KTW139C矿用本安型基站98台，KJF80.2A矿用本安型无线收发器184台，信号覆盖至各工作面、掘进迎头、主要采掘工作面永久和临时避难硐室、矸石山及副井上口等地面区域，系统已覆盖井下各主要区域。

2、通信联络系统

刘庄煤矿调度通讯系统采用的是北方联创通信有限公司设计的KTJ113调度交换机。该系统由两台独立的调度交换机组成，东区为主机西区为副机。东西区之间通过光端机进行对接实现跨局调度功能实现调度台强插、强拆功能，与行政机和无线通讯之间通过PRA数字中级连接、每条链路同时支持32路语音通话。

调度台具有强插、强拆、集呼、会议等功能，符合设计要求；通话质量清晰无断续、无杂音；调度交换机已安设录音系统、能够对井下所有用户全部录音功能、可存储容量为2TB、以目前我矿生产需要能存储12个月电话录音；调度交换设备的主要板卡及电源系统采用热备份运行模式，后备蓄电池容量符合安全运行要求。

第四篇：自动化建设

自动化建设

活跃的全能控制系统智能楼宇建模

建筑设施已成为致力于服务的现代化生产厂房的重要基础设施。在此背景下，智能楼宇控制系统已经进化，而其可靠性有明显改善。然而，故障的发生是不可避免。因此，一个实用的替代方法被发现是非常有用的，以减少故障的后果。然而，只有少数出版物解决这一考虑智能建筑的建模过程发生故障以及如何管理它们的后果。一个程序建议对于智能建筑控制系统，考虑其功能规格在建模正常操作，并在故障情况下的。建议的程序采用分立的概念事件系统和完全子，并探讨了Petri网及其扩展，以代表的结构和控制系统在正常和非正常情况下智能建筑的运行。

1.引言

这经常被定性为“智能化”有建筑物 成为现代生产厂的重要基础设施 设计以执行服务。合理利用能源，最小化 的运营成本，并为用户提供更高的安全性和舒适性是必不可少的 智能建筑（IBS）的特性。经纪商（IB）活动指定 按照与增加相关的范例 生产力，改善工作条件和有效利用 资源旨在使活动更容易。另外，概念 集成系统为基础，以有效利用现有的 资源。

生产活动的表现涉及大量的 相互交互的子系统，其中人类中的作用，如 用户，运营商和监管，必须加以考虑。这些方面定义一个复杂的行为，证实了需要一种控制建筑 即进行一系列的活动集成不同的功能，例如作为治疗的缺点，和资源共享。自的发生 故障和操作失误是不可避免的构思系统，构建和人类操作，完全无误的系统应 从实际的角度来看是不可行的。基于使用的设备 可编程控制器和微控制器触发和 协助楼宇控制系统的实现分布式的演变和分层体系结构。这种方法提高了一些这些系统中，与可能的方面聚集其他功能。

有异构子系统在一个典型的IB环境 例如HVAC（暖气，通风和空调），数字监控 和访问控制，除了消防管理。互操作性 这些组件中的一个是IB的环境中，图的目标。在这种情况下，其外逻辑的观点来看，一个代理可以理解 作为软件，其能够自主控制动作和合作与其他实体，以实现其目标。一个多剂基础软件平台（即两个或两个以上组成的平台剂）可以进行分布式智能监控功能与沟通，合作和同步功能，除其他外，它可以覆盖IB的行为规范组件，也要求功能由系统来满足。然后，控制有机制灵活，下一个生产环境作出反应，突然发生的事件全球系统的愿景，也就是说，它必须表现为一个分层或递阶（分布式）架构。

因此，基于完全子概念的控制体系结构本文中所呈现考虑机制，以解决与这种行为和其他方面，如模块化，自主性和可扩展性的IB。

在IB具有分布式结构的活动和相关流程 不应该由于元件故障中断，即，控制系统 必须有容错机制提供了一般包括：故障检测，鉴定的原因和其隔离，并 系统重新配置。这种重新配置可以通过重新分配来实现 资源并选择替代方式的流程。其中的故障阻碍某些任务的执行的情况下，其目的是减少功能，同时保持唯一的关键操作（变性）。该系统允许恢复正常运行（再生）时，受影响的部分被回收。

多智能体系统和全能系统的整合目前提出了以此为基础的智能 生产系统的自动化。随着故障 公差控制系统和重新配置机制，这些范式 是根本的改善效率，灵活性和健壮性控制系统。然而，大多数楼宇控制系统没有配备这样的机制。此外，也有配备在IBS实现这些功能的程序。

因此，本研究提出了一个程序来模拟IB控制系统，考虑到其功能规格在正常情况下和在 发生故障时。所谓主动整子控制系统的方法 智能建筑（AHCS-IB）认为要求 容错控制系统，特别注意的 和IB作为一类离散事件系统。它还采用了 完全子概念和Petri网（PN）和应用的 扩展描述控制系统的行为。每个完全子执行不同的功能，而每一个有贡献的行为与其他定义整个系统的行为。该机制在AHCS-IB采用了两种操作之间切换模式：“静止状态”，通过该控制系统是 分层协调，和“瞬态模式”，通过它因此能够保证更大的系统灵活性和更复杂的行为。

本文的结构如下。总结的概念 和发展经纪商（IB），PN和它的扩展，完全子区域和剂，以及这些概念在控制系统中的应用 肠易激综合征和生产系统。第3节所提出的架构 对于AHCS-IB及其在两种操作模式的行为。该建议程序的AHCS-IB建模举办一系列阶段 必须根据第4节遵循。各的解释 程序阶段提出的重新配置模式和机制故障诊断和决策。这些模型的情况下获得对于一个商业建筑的研究。

2．基础

2.1．智能楼宇（IBS）

IB[1]由几个子系统，如垂直运输子系统;安全子系统;消防子系统;采光子系统;通信子系统;与暖通空调子系统。根据[16]中，这些子系统的技术解决方案 不同的需求在不同的域（表1）强加给IB。

根据[6]，有许多遗留子系统在干接触形式，它不存储的数据证明砥涉及到互操作要求一个提供辅助功能。因此，基于功能的规则规范，中间件对于IB智能地提供易于访问所有的数据类型。表2示出了的数据类型的一些子系统。

表1 在楼宇自动化系统的典型服务[16]。

域的典型建筑服务 气候控制空调，湿度和空气质量 视觉舒适度人工照明，自然采光（电动窗帘/百叶窗），和恒光控制

安全防火报警器，煤气报警器，漏水检测，紧急语音报警系统，应急照明和闭路电视（CCTV）安全防盗报警，门禁控制，闭路电视，音频监控 交通运输电梯，自动扶梯和传送带 单向音频公共广播/音频传输和扩声系统 能源管理避免高峰 供应和处置电能分配，废物管理，fresh-water/domestic热水，废水 传播与信息

交换 IT（信息技术）网络，专用交换分机，对讲，对讲，共享WAN接入和无线接入（无线局域网络）

其他特殊域的时钟系统，弹性工作时间系统，演示设备（如电视墙），医用气体和气动结构支撑系统

表2 异构子系统的数据类型[6]。

子系统的数据类型 音频子系统的传感器数据，干接点状态和音频 渠道 数字监控子系统，视频通道的控制数据，平移/倾斜/缩放（PTZ）控制数据 HVAC和能源管理

子系统 温度，干接点状态

消防管理子系统传感器数据

考虑到IB子系统的这些特点，IB可以 列为专为流程的执行生产系统 为了满足功能规格表征 该设施作为“智能”。为设计的主要要求 的IB控制系统示于图2，建设控制 系统应该：（a）满足主动容错的要求 控制系统提高鲁棒性和灵活性的系统;

（二）确保符合规格要求在任何情况下，特别是那些涉及安全;及（c）采用的技术 这便于控制任务的机构，从而确保融合各种子系统和它们的组件之间。

相比于其它技术来建模和分析 生产系统的离散事件系统（DES），如马氏链，排队论，代数模型，极大代数，逻辑时间，形式语言理论和自动机理论，Petri网（PN）可 推导等效模型;然而，所提到的技术，有一组行为和结构特性，可以更有效地分析和控制规范，本地和全球系统的状态。PN和它的扩展已经成功 在楼宇控制系统进行建模和分析使用 该系统结构及其动态行为，考虑规范和控制策略。

为了建立模型的动态行为，基于所述的PN类 地方/变迁网已经通过;它被称为扩展PN（E-PN），和定时转换，禁止弧，使弧[21]已经被添加到它。

这些模型的建设需要一个适用的方法 通道/代理PN的推导所谓的PFS（生产流程架构）。预可行性研究是发展系统化和促进技术 生产系统的建模。系统的建模开始 在高抽象级别。连续改进应用和 该模型变得更详细的在每个级别。其目的是清楚地表示参与执行各部分的功能 的活动和业务在生产过程的流程。使用e-PNS产生的系统动力学模型。因此，该程序结合自上而下和自下而上的方法相关与加油站的逐步求精。

从PN的属性和行为模式，这些都是结论关于系统结构及其功能：1.活跃度，这是关系到完全没有死锁;2.可达性，研究动态状态演变;3.可逆性，从恢复 破坏事件;4.保护和有界性，以验证某些限额和限制。

关于故障的离散事件系统，有些造型 研究接近他们的检测和诊断。例如，表明它有可能开发模式中的PN 通过模式的特征，并根据检测到的故障 传感器信号处理。萨姆帕斯等。[29]提出了一个程序 基于故障诊断模型的DES建模，而张 和江[3]提出了现有方法的文献综述 要主动容错控制系统被认为并根据不同的标准，如设计方法归类和应用程序。

2.2．Petri网（PNS）

自1962年推出由Carl A.Petri网中，PN一直作为一个强大的工具进行建模，分析和设计 DES[15]。这个工具允许的图形和数学描述 该系统。在PN规定：动态表示的可能性 该系统及其结构在许多抽象层次;其可能代表了过程同步，冲突，实现资源共享以及在正常和异常情况 生产系统及数学支持的控制系统上的动态特性进行正式的测试有用该系统。因此，PN是在其应用中特别有用 容错控制系统是必不可少的。

用于描述整个系统的目的，有些作者定义同质PN模型，其中包括一个单一的形式主义。其他作者，反过来，使用一个不同的形式主义为系统的每个部分。前者是形式上更优雅，但带来了困难 在实际情况下，由于它被强制通过一个单一的视点到所有 件系统。后者是从非均质性衍生 真正的系统和各部分的设计师的观点。如这项研究认为，真正的系统，包括其异常情况，第二种方法被采用。但是，为了防止需要许多专家，只有两个基于PN形式主义是考虑。

2.3．霍隆，代理和全能控制系统

凯斯特勒提出的霍隆，一个定义自组织，这表现为层次在超协调它们的零部件，在从属依赖部分 的wholes/子整体而在较高的水平，并且在协调/同步 与当地的环境。针对提出的新一代 生产系统和控制，HMS的（全能制造系统 联盟曾在凯斯特勒的概念的应用一个更具体的和准确的术语，并示出一个最佳的 适应几个传统的生产活动。根据 该HMS-联盟，一个HMS有能够执行的设备 生产性的操作，和一个关联的智能组件。

代理是能够自主控制动作的软件实体 在有关联的特定环境和合作关系与其他实体的协议，以实现其设计目标。一个代理应该能够不用人的直接干预行动 或其他代理人，并已超过其自身的行为和内部控制状态。代理方法似乎很适合控制 监督智能系统的每个机电设备。一个多基于代理的软件平台（即平台的组成 两种或两种以上药物）可以执行分布式智能监控 与沟通，合作和控制功能同步功能，等等，从而可覆盖行为在IB元器件的规格，也官能 说明书中对由系统遵守。

完全子是一个特殊的代理情况：在一个自治和灵活的实体 它能够作用于它的环境[。在较低级别的控制，它可以用于根据被看作是可执行代码结构到项目中。在全能系统中使用的大多数技术，即系统基于完全子的概念，目前在多智能体系统。

事实上，全能系统被视为一个有用的框架设计具有分布式结构的智能控制系统，而多智能体系统被认为是一个软件开发技术，它可用于实现全能系统。“代理技术”和全能系统范式的整合与机电一体化是作为基础的智能自动化 生产系统，换句话说，符合要求为IB的系统，如在图中所示。

生产设备级的基于代理的代表性系统可以智能控制组件的概念。在实际上，一个生产系统的每个资源被映射到一个代理，也就是说，生产/物理剂，其中包含所有的机电一体化 必要的资源的控制，监督和运行参数。此外，基于代理的控制软件，这是一部分 资源，被赋予了通信和信息处理 能力，把它变成一个自我重新配置，智能元件，即，一个完全子。其结果是一个智能配电 具有全能系统的最低层相关自动化系统。这种基于多代理的控制系统被称为整子控制系统（HCS）。

多节剂系统是一个适合的方法，实现智能化控制，由于其具有的全能应用，如特性： 模块化，能力适应变化，以及结构不良和复杂的问题[36]。一个HCS是一种基于代理的 基于多功能智能自动化系统 对硬件和软件功能的灵活的集成。这类系统的主要特点是传统的自动化。

2.4．全能的系统和多智能体系统的研究

调查到的期刊论文电子数据库已经表明，不会有太多的研究，应用的穴或代理人的概念 楼宇控制系统。在另一方面，目前已经有很多 在制造系统中的区域因此，调查建议 同时涉及IBS和制造系统，因为它们可以被看作 作为生产的一个过程的方法被采用。自动化制造系统是早期的历史根源的区域;反过来，楼宇自动化是一个相对年轻的领域。因此，这两个地区可能来自应用程序的角度来看，因为他们的许多的基本属性是相互平等。

文献提出了该系统的建立是为了证明一组 即“生产技能”代理，使得它可以实现更好的性能和功能，相对于传统的系统。在该系统的一些制剂，如零件，资源和业务（或单一流程-UPS）都没有被赋予任何集中 控制。该部分从一个向上移动到另一个缓冲区。每个向上有一个输入到一个或多个组件的一个或多个缓冲器，并产生一个或多个部分（它们放置在一个缓冲区）为输出，使用与每个向上关联的资源。每代理执行基于动态定时本地任务调度 窗口，而不是时间固定时刻。

该研究由[39〜41]提出了几个系统组成 用于生产经营的工作站，以及一个传输子系统，它们中的每一个由一个完全子表示。除了这些穴，其他三个穴（仅软件）用于任务调度，规划 和控制。

该体系结构由八个穴：产品，部件，机器型号，机器，电池协调员，细胞，工厂协调员 和工厂。一个工厂是由多个细胞组成，每一个有 多台机器。该产品必须通过移动设备和 还可以通过不同的细胞。该产品霍隆代表描述了生产订单，包括代表部分的穴 生产过程中的阶段。细胞协调员是一个细胞，机器类型和机器部分组成。

3．主动整子控制系统的智能 大厦（AHCS-IB）

建议AHCS-IB结构（图3），其主要机制 这里呈现。在这种控制架构，要么是物理设备（冷水机，洒水车，可编程控制器，等）或一个逻辑组件（服务，命令，等等）。每个完全执行不同的功能和它的个体行为贡献，连同其他的完全子，代表系统行为作为一个整体。所提出的架构分为以下几个层次：规划，协调，监督和本地控制：

•规划层面穴（SSH-子系统穴）包含必要的知识对IBS的一般操作及选择 能够达成计划目标的总体战略;•在协调水平霍隆（MH-经理）包含 知识管理每个生产战略的执行 而导致的服务;•监管水平霍隆（上海-主管）包含知识来协调较低的等级的完全子，注册各组分的能力和提供服务结合控制系统的其他实体。它的主要功能是准备和实施的全穴优化方案在其协调下，考虑到系统的运行无故障;•本地控制水平霍隆（OH-经营）代表具有特定控制装置的建筑物理资源 其运作，并确定这些资源的行为 根据其目标和能力。

•在发现症状，通过监督，以确定故障的存在过程;•故障的隔离，这是基于一个模型，用于分析特征（类型，统计数据等），使之识别故障。

如果没有结论可以从检测到的症状，要绘制的系统应该被编程，以确定故障的类似的类型案件或要求外部干涉。

重新配置的动作决定在“规划阶段”。它是根据预先定义的优先级（如性能降低 更短的恢复时间等）和历史数据，从它可以测量每个的统计意义 故障的频率，恢复时间和业务方面的类型成本。

第五篇：《现代化、自动化、信息化》学习体会心得

国际教育学院建筑工程管理112班学号：

学习《现代化、自动化、信息化》课程

---谈对本专业的认识和收获体会

这个学期，我们学习了《现代化、自动化、信息化》这门课程，从中我学到了很多东西。老师跟我们主要介绍了自动化的概念、发展简史、类型和组成、基本控制方法、应用范畴和 发展展望.自动化自产生发展至今已应用到了社会生活的各个领域,给社会带来了巨大的财富.激发了我学习自动化的兴趣。

从学习中我们了解到自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各个方面。要想把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，并且能扩展、放大人的功能和创造新的功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力，那就必须得依靠自动化。他对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化、对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。通过对这门课程的学习，以及对当今技术革命的了解，我了解到自动化这一技术的重要性，自动化也是一个国家或社会现代化水平的重要标志，在未来的十二五期间，自动化技术也一定是各种工业生产，经济活动的基础，其实在生活的各个方面，都渗透着自动化技术的应用，所以，自动化技术的研究、应用和推广，对人类生产，生活的方式都将产生深远的影响。

下面我将谈谈我学习了《现代化、自动化、信息化》后的一些认识和收获体会。

一、自动化的基本概念

所谓自动化，是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或制定自动 地进行操作运行或控制以达到预定的要求。广义地讲，自动化还包括模拟或再现人的活动。自动化是一个涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术，归属于控制科学与工程的范畴。自动化的研究内容有自动控制和信号处理两个方面，包括 理论、方法、应用硬件和软件等。从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制造自动化、武器及军事自动化、办公室自动化和家庭自动化等等。

二、自动化的发展简史

控制和自动化技术的发展经历了四个时期，现在仍在高速发展。

1、自动化装置的出现和应用〈18 世纪以前〉

人类在长期的生产和生活中，为了减轻劳动强度，逐渐产生了自动装置。公元前 14 世纪至公元前 1 世纪出现的自动计时装置——刻漏，乃是人类研制和 使用自动装置之始。东汉时中国天文学家张衡发明的滴水转浑天仪和候风地动 仪，已具有相当高的水平。17 世纪以来，随着生产的发展，在欧洲的一些国家 相继出现了多种自动装置，其中比较典型的有：加法器、钟表、风磨和浮子式阀 门调节器。

2、自动化技术形成时期〈18 世纪末~20 世纪 30 年代〉

公元 1788 年英国机械师 J.瓦特发明了离心式调速器，并把它与蒸汽机的阀 门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动调节系统。这项发明对第一次工业革命 和控制理论后来的发展有重要影响。之后，人们开始采用自动调节器或装置。20 世纪 20 至 30 年代，美国开始采用一种模拟式调节器——PID 调节器，自动调节 技术了得到广泛应用。科学家

们通过对瓦特速度控制系统中出现的不稳定问题的 研究，最终提出了代数稳定判据，沿用到现在。

3、局部自动化时期〈20 世纪 40 至 50 年代〉

第二次世界大战后工业迅速发展，随着高速飞行、核反应堆、大电力网和大 化工厂提出的新控制问题：非线性系统、时滞系统、脉冲及采样控制系统、时变 系统、分步参数系统和有随机信号输入的系统的控制问题的深入研究，经典控制 理论在 20 世纪 50 年代有新的发展。PID 调节器在工业上得到广泛应用，电子模拟计算机也用来设计自动控制系统，工业上实现了局部自动化。随后出现的电动单元组合仪表又使构成和设计自动控 制系统更简便、更工程化了。电子数字计算机的发明也为 20 世纪 60 至 70 年代 开始的在控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数学计算机直接控制 生产过程，奠定了基础。

4、综合自动化时期〈20 世纪 50 年代至今〉世纪 70 年代微处理机的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动 作用。现代控制理论主要利用计算机作为系统建模分析、设计乃至控制的手段，适用于多变量、非线性时变系统。在近几十年来新的控制方法和理论不断地被提 出，例如自适应控制、预测控制、鲁棒控制、模糊控制、非线性系统和大系统，复杂系统控制等，大大扩展了控制理论的研究范围。遥测、遥控和遥感技术，模式识别和人工智能等都得到了飞速发展。

在自动化的发展史中，中国人民作出了许多贡献，取得了很多成就，值得我们骄傲。

三、自动化的应用范畴

自动化技术时时在为人类“谋”福利，可谓无所不在、无处没有。自动化技 术正在迅速地渗入家庭生活中。比如全自动洗衣机，不用人动手就能把衣服洗得 干干净净。电脑控制的微波炉，不但能按时进行自动烹调，做出美味的饭菜，而 且安全节电。电脑控制的电冰箱，不但能自动控温，保持食物鲜美，而且能告诉 食物存储的数量和时间，还能为烹饪美味佳肴提供建议。还有空调机能提供温暖 如春的环境，清扫机器人能打扫房间等。

在工厂，人们使用各种自动化装置或系统，如机器人、自动化小车、数控机 床、柔性生产线和计算机集成制造系统等，完成产品的加工、装配、包装、运输、存储等工作。在办公室，人们广泛地引入微型电脑及信息网络、文字处理机、电子传真机、专用交换机、多功能复印机和秘书机器人等技术和设备，不断实现办公自动化。在交通运输中采用自动化设备，实现交通工具自动化及管理自动化。在医疗保健事业及图书馆、商业服务行业、农作

物种植、养殖业生产过程中，都可实现自动化管理及自动化生产。

目前计算机集成生产系统是过程工业自动化的最新成就和发展方向，它将过程控制，计划调度，经营管理，和市场销售等信息进行集成并求全局优化，增强企业市场竞争力。显而易见自动化通过计算机的应用节省了大量的人力，解放人力资源，把人力投入进科研开发中大大促进了社会进步！社会生活在现代社会中，高楼大厦随处可见。但人们的居住要求不止于此。智能建筑应运而生。智能建筑包括楼宇自动化，通讯自动化，办公自动化，称为 3A。楼宇自动化是指对供电，照明，电梯，消防等进行实时鉴控进行节能控制提高大楼 的功能提供舒适的居住环境，通信自动化是大楼的中枢神经，利用计算机沟通内外部信息，合理分配通讯资源传递数据图象语音等，办公自动化可以有效的提高 工作效率和质量，辅助决策，充分利用信息资源，促进办公体制的改革使管理更加科学更加合理。

常言道“出门在外，小心安全”，但智能交通系统解决了人们的后顾之忧，用计算机开关红绿灯使红灯前车辆最少，减轻交通拥挤，解决交通事故，制止交通环境恶化，保持道路通畅，提高道路利用率，节约投资成本，创造良好的经济效益。还可以降低汽车能源浪费缩短汽车排放废气时间，减轻污染……这些好处 举不胜举！

这是自动化带给我们的好处。我们进入了信息社会因此电力在我们的生活中占据着重要地位。电力的供应关系到千家万户。在电力系统中我们采用过压保护，过电流保护，接地保护并对锅炉的气温气压水位等参数进行监控保证电力的稳定安全。在电网并网中，要保 持相位一致电压相同频率相同……这是人力无法做到的。我们需要计算机来自动 化控制。1965 年和 2003 年纽约两次大停电使得人们生活紊乱。这给我们深刻的教训：先进，可靠的电力供应是十分重要和必要的！

此外，一些大系统如企业生产计算机系统，大型项目组织管理都需要自动化 理论进行指导。著名的阿波罗登月计划涉及 2 万多家企业，120 所大学，42 万研 制人员，耗资 300 亿美金，历时 11 年。这不是人可以独立完成的。需要计算机 分配工作才能稳步顺利的完成计划。

四、自动化的发展展望

自动化技术的发展水平是一个国家在高技术领域发展水平的重要标志之一，他涉及到工业生产、国防建设、商业、家用电器、个人生活诸多方面。随着自动化技术的发展，计算机集成制造系统将得到进一步的发展，机器人将应用于生产和社会生活的各个方面，高速列车和太空飞行器的智能控制将有一番新天地，虚拟现实技术更将我们带入一个新的世界，数字地球与机敏传感网络将更加发达，巡航导弹和预警飞机使祖国更加安全，人们的社会生活将得到大大改善。

五、收获与体会

通过对《现代化、自动化、信息化》课程的学习，我了解到自动化专业是一个相对比较通用的专业，它涉及工农业生产，国防建设甚至人们的日常生活，对人类活动的影响十分重大，所以作为现代化大学生应具备广泛的专业知识，才能跟上社会前进的脚步.就我平时的学习而言，我认为我们应该广泛阅读有关自动化方面教材与参考书籍，深刻理解理论体系，完成练习，积极参与讨论问题，联系我所学的专业实际.同时，我们应该学好计算机应用等知识，重视面向实际，参与实践，感于提出各种问题，不耻下问，提高解决问题的能力，学好自动化专业的基本知识，争取将来成为现代化社会的建设者。

最后，祝老师身体健康、工作顺利，祝您教育的学生，人才济济，精英辈出！

国际教育学院建筑工程管理

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