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1 面向算法控制方案的局限性
面向算法控制方案有着较长的发展历史,其提出并应用的时间比较早,随着科技的不断发展,面向算法的控制方案局限性越来越强,其无法满足现代化电气化企业发展的需求,无法满足企业自动化系统运行的要求,制约了企业生产效率的提升,而且不利于提高企业的经济效益。面向算法控制方案的局限性主要体现在两个方面,一个是系统的可靠性,另一个是网络的安全性。DCS硬件以及软件都有着较高的可靠性,但是控制系统却比较容易受到外界因素的干扰,人为破坏、短路以及接地故障都会影响系统的正常运行,这主要是音乐MCS系统没有实现对机组的有效控制,会导致设备不可控。在电气化企业中,各个系统之间是由一些设备联系在一起的,如果设备出现故障问题,则网络安全无法得到保障,系统也无法正常的运行。在控制系统中,调节阀开度、信号以及过热度都是在网上进行传输的,只有保障网络的安全性,才能保证控制功能正常发挥,当前电气化企业的网络结构以及控制逻辑越来越复杂,信号交换量也比较大,使得网络的安全性越来越无法得到保证,所以,必须对面向对象的控制方案进行改进与优化。
2 面向对象控制方案的优越性
面向对象的控制方案是在近几年才提出的,这是一种先进的理念,其对面向算法的控制方案有着一定差异性,而且在功能方面是相对立的。面向对象控制方案可以将DCS系统划分为多个子系统,其并不是将算法相似的控制对象划分在一起,是按热力系统的划分原则,对DCS子系统进行划分,是按被控对象进行划分。
面向对象控制方案有着较多的优点,其可以降低DCS系统的成本。如果电气化企业采用的是传统算法对DCS系统进行划分,可以提高系统的可靠性,减少忘了数据的交换量,但是不利于控制成本,会增加资金与资源的消耗量。按对象对DCS系统进行划分,可以减少网络通讯量,可以节省单元处理器,还可以降低资金的耗费,有利于控制成本。有的电气化企业,还会应用外围辅助系统,可以针对不同的系统,采用不同的控制方案,这有利于提高企业的控制水平,这也为DCS控制系统在电气化企业的应用创造了良好的条件。
面向对象的控制系统有着较强的优越性以及先进行,其可以提高电气化企业的控制水平,还可以提高企业的生产力,其应用先进的控制理念,而且采用了PID控制算法,可以避免系统受到外界的干扰,还可以保证信号测量的准确性。同类型的火电机组其DCS逻辑组态大同小异,DCS厂商和主设备厂商对应用新的控制理论都没有积极性。假如说以前是硬件制约了火电机组的自动化水平,现在则是软件的发展已大大落后于硬件的进步。破解这一困局的办法是在DCS系统中采用面向对象技术,对于每一个子系统,DCS厂商只规定一些外部接口,将控制逻辑的设计任务交由主设备生产商负责,究竟,生产商对于自己的设备有更多的经验和信息,控制逻辑将更加完善和可靠,一些新的控制理论也得到推广和利用。当然主设备厂商并不需要做一个自己的控制系统,它只要以知识产权的方式提供控制逻辑就行。以后衡量一个主设备的好坏,不仅仅指其机械和热力性能,还应包括一个完善和可靠的控制方案。对DCS厂商来说,采用面向对象技术将机组这个大系统分割成一个个与被控对象相对应的子系统,有了各个子系统的控制方案(主设备厂商提供或以前做好的模板),就可以像搭积木一样组成整台机组的控制系统。
现场数据总线技术(FCS)的发展,使面向对象的控制方案成为必然。现场数据技术是适应于控制设备分散的要求,随着仪表和执行机构的智能化和测控一体化而发展起来的一门新技术,在FCS技术的发展初期,其应用于机组的一部分被控对象相对应的子系统,也就是说DCS个别系统将采用FCS技术(以后完全由FCS组成机组的控制系统也有可能),FCS技术的应用,将控制放到了就地设备一级上。一台变送器,不仅有测量功能而且具有PID控制算法,甚至还可以完成无扰切换、跟踪、信号的三取二等逻辑算法,DCS单元处理器将成为多余,当然就成了完完全全的面向对象的控制系统了。
其实,以面向对象来划分系统在DCS的设计中早已存在,最具代表性的以对象为基础的控制系统就是DEH(汽轮机数字式电液调节系统)。由于液压调节系统从汽轮机产生之初就存在了,随着控制技术的进步,人们逐步用电信号代替了液压信号,用可靠的电子传感器代替了机械传感器,用电子元件逻辑算法代替了各种液压控制块,这就产生了DEH。DEH诞生的那一天,就是一个面向对象的控制系统,由于汽轮机是一个非常复杂的被控对象,假如将其模拟量控制和开关量控制分开,各设计一个系统,其复杂程度是难以想象的。DEH由于采用面向对象技术,一般由汽轮机制造商设计完成,也有由DCS厂商生产的DEH,但其控制效果有一定的差距。
数字化运营模式需要技术革新
无论是对于本地企业,还是那些跨国巨头,数字化运营模式的革新都绝非易事,会对业务的方方面面,包括流程、人员和技术产生深远的影响。具体而言,数字化转型需要针对公司架构、消费者互动模式、产品开发流程以及延伸式供应链等方面,进行重新审视。而在职能层面,则需要增进研发、市场、销售和门店运营、供应链、财务、以及人力资源等方面的协作。对于那些高端品牌而言,要想拓展直接面向消费者的零售渠道,第二步尤显重要。为满足以上条件,成为数字化消费品企业,针对IT系统、流程和服务的改造也必不可少。
如今,大多数消费品企业IT部门的主要职责仍然是信息处理和自动化,其工作重点在于采用后台解决方案来支持企业的日常运营。为实现数字化转型,企业需要在IT组织、应用、技术和基础建设上进行重大调整,开发以客户关系和体验为导向的相关技术。(见图1)
那些具备数字化能力的企业拥有更多接触消费者的渠道,如:传统零售商渠道、电商渠道、以及电子商务直销渠道。这些企业还可以简化购物流程,或是通过消费者互动服务来提升销售机会,抑或是利用先进的技术来实现大规模产品定制。对企业而言,这是一条产品共创之路,并将最终引领他们实现产品设计和开发的全面创新。关于这一点,从目前消费者通过网站定制各种风格、口味及颜色的产品,便可初见端倪。这是个充满各种可能的时代,而信息技术将指引前进的方向。
为实现这一目标,企业需要转变技术环境,从单一的追求流程效率和成果,转变为注重与客户、消费者、员工、第三方供应商和其他利益方开展丰富的无缝化互动。此外,企业需要利用新的技术平台,快速灵活地开发并实施全新的、不断改进的能力,支持企业在研发、销售、市场、供应链、客服等诸多部门间的互动交流。而所有这些都需要企业对其数据、信息流和预测分析能力进行通盘考量,明晰数字化架构的具体蓝图,并努力为其创造实施条件。
如何开展数字化IT转型之旅?
方法之一是对其IT能力的现状进行评估,分析具体的优缺点,明确如何使他们在全行业成就卓越绩效。
根据埃森哲最近有关卓越绩效IT的研究,高绩效企业主要通过以下4个方面提升IT部门的功能性并强化其创新能力、灵活性和执行力:(一)首先要跳出成本控制的固定思维模式;(二)采用数字化视角;(三)充分认识到IT和业务之间的密切关系;(四)专注于无缝化建设以及个性化消费者联系和体验。
分类行业的研究结果表明,那些高绩效企业排名前三的经营目标都围绕着如何提升消费者体验而展开,但大多数消费品企业的议题还仅仅停留在简单的增收节支层面。为消除这一差距,消费品企业需要着眼于客户,通过提高IT效率,将更多的资源投入到企业的数字化转型之中。就目前而言,那些高绩效企业将55%的IT预算投入到战略业务能力建设上,而这一比例在消费品企业中只占40%。
另一项调查发现,将近一半的高绩效企业具备将分析能力和消费者洞察融入整个流程的能力,而反观消费品企业,在这方面的比例仅为6%。
埃森哲还发现,过半的高绩效企业正通过数字化相关技术(包括社交、移动、分析、云计算,以及虚拟化、安全和数据管理)的早期部署,进行各种尝试并从中总结经验。在这方面,消费品企业取得了不错的进展,有29%的企业已步入试验阶段。但却只有3%的消费品企业实现了IT环境的集成,能够以各种私人和公共的云计算服务,代替原有的系统架构。
随着企业迈向云计算并拓展移动解决方案,安全议题必须得到充分的重视。超过四分之一的高绩效企业(6倍于消费品企业)正扩展其安全和风险管理的职能覆盖,包括为其带来竞争优势的知识产权、产品创新、以及独特的业务或数字化流程。
综上所述,如何迅速打造面向未来的IT能力和服务,从而推动企业实现数字化转型。关键就在于应尽早地投入技术技能的开发,抢占先机。值得一提的是,近五分之一的高绩效企业从战略考虑(调整业务目标和指标,并同时利用他们指导企业发展)出发寻找IT合作伙伴,而只有10%的消费品企业会这么做。
卓越绩效IT转型方案
基于行业的不断演变以及目前IT能力的现状,2020年企业的IT部门是怎样一番景象呢?埃森哲给出一个为期6年的阶段性方案,通过IT创新、灵活性和执行力来提高IT绩效,最终实现数字化转型。
第一步,就从理解整个技术范围内的主要差异以及IT需要怎样运作开始。埃森哲相信,未来超过50%的技术系统将采用以云技术为基础的软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)以及基础设施即服务(IaaS)等模式。目前,大多数消费品企业仍在使用传统前台/后台解决方案,该解决方案使用嵌入式软件包,需要在专用的基础设施上运行,且只能通过台式或笔记本电脑进行操作。而在未来数字化世界中,移动终端将成为主要的沟通工具。据行业分析师Ovum所言,“在企业与客户(B2C),企业与供应商(B2B),以及企业与员工的交流中,移动设备正日益成为首选……企业需要为客户提供强大的多屏多渠道体验。”企业需要改进IT开发流程,以确保员工、客户、消费者及业务伙伴都能使用平板电脑或智能手机,运行企业应用商店的专有应用软件,登陆其内部或外部系统。
此外,流程的整合和管理关系到IT系统如何建立。大多数消费品企业最初的投入都是从信息处理角度出发,旨在提升效率并实现手动操作或有纸化流程的自动化运作。在过去的3到5年里,技术不断进步,企业实现了电子化流程捕捉,并将其更快速地转化为行之有效的业务解决方案,以便支持客户关系和体验的互动。消费品企业需要利用这一趋势,在其IT系统设计流程中嵌入流程整合和管理功能,以便在极短的时间内,打造数字化解决方案。
另一方面,在今后的6年里,企业的业务流程和应用将深深地烙上社交元素的印记。这包括一系列的内部协作工具、面向顾客和合作伙伴系统、以及面向消费者的工具。事实上,行业分析公司IDC的报告显示,至2016年,60%的财富500强企业将部署社交化的创新管理解决方案;而至2017年,财富500强中拥有活跃客户交流社区的企业,将从现在的30%,增加到80%。如今,众多企业缺乏有效的手段从其员工、消费者、顾客或商业伙伴那里获取信息反馈。因此,通过社交媒体和员工协作,采取更直接、无缝化和丰富的方式与利益方进行互动,从而提升消费者或合作伙伴的满意度,加速产品开发,这对于数字化转型而言,至关重要。
数据决定IT系统的架构。自2005年至2020年,全球数据总量(全球年度数据信息产生、复制和使用的总量统计)将从130艾字节增长至40兆字节,增幅超过300倍。未来的技术必须能够使企业从自身和其他海量数据来源中获取信息,通过分析和筛选,得出结论以改善业务流程,并实时制定基于数据的业务发展和互动决策。然而,目前,许多企业通常只是单纯地进行数据采集和存储,不能有效地运用分析对其加以利用,以便获取有益洞察。
数字化实施路线图
随着目标以及技术领域的明晰,企业需要采取一系列的行动提升IT绩效,确保成功迈向数字化未来。
首先,需要确保配备合适的IT人才,包括招募新的IT人员,以及对现有IT人员的再培训。其次,IT人员的工作重心需要从原有的旧技术维护转向建立新的数字化解决方案,而IT高管则需要重新审视部门的结构和资源,包括确定哪些现有的内部IT能力是支持企业业务战略的关键,哪些能力可以通过可靠的外部引导而迅速获得。理想情况下,外部的联盟伙伴在行业、业务流程与技术方面都能提供有效的支持,提升消费品企业的核心竞争力。同样重要的是,该联盟伙伴与业内的服务和软硬件供应商都建立了深层的合作关系,包括对新的数字技术供应商的了解,从而帮助消费品企业迅速检查、整合并构建面向未来的数字化解决方案。
至于实施路线图,埃森哲建议消费品企业运用分阶段的方法,稳步推进IT能力转型,最终成为数字化企业。首先,可以着手制定必要的战略和目标发展蓝图,以及企业特定的实施方案;然后在IT运作模式、应用、基础设施以及安全等主要方面逐步实现其价值;最后通过对各个领域的彻底优化,谋求未来的持续性价值体现。具体如图2所示。当然,每个企业情况不一,在实施过程中,须根据其各自基础的不同对方案加以必要的修正。
在第一阶段,企业的IT高管们需要同时处理多方面的事务:包括制定数字化愿景和战略;更新IT实施蓝图的相关文件;就如何改进应用制定实施计划;调整IT运作模式以便充分利用企业的核心竞争力;在恰当的时候引入战略合作伙伴;以及制定业务或IT资源战略。
通过这些步骤,企业的 IT高管们可以明确,如何利用现有的人力资源,探索并创建基于云技术的数字化解决方案,同时确保集成环境下的安全性。第二和第三阶段将持续这一演进。根据定制的实施路线图,到2020年,企业将运用先进的IT能力来支持大量的数字化功能和流程需求;而那些迟疑不决的企业,将会丧失应变能力、市场份额乃至竞争优势。
在数字化的未来,IT解决方案将围绕“既服务”的模式以及移动化来设计、建立并维护,以流程整合为方案核心;利用社交媒体更深入了解业务全生命周期以改善客服服务,帮助员工成长;并在每个步骤中运用数据进行分析。
千里之行,始于足下。为实现数字化转型,企业需要打造新的IT战略、架构、运作模式和功能。借助这些大胆措施,帮助企业显著改善与消费者的互动,扩大市场份额,增加利润,并最终实现卓越绩效。
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评估企业的IT能力
埃森哲有一个卓越绩效IT调查。该调查始于2005年,至今已有遍布45个国家的共1700多名首席信息官深度参与其中。通过参加该调查,企业的IT高管可以评估所在企业的IT创新能力、灵活性和执行能力,并与行业内的其他企业,或是行业外的高绩效企业进行比较。该项目的在线调查分为8个部分,完成每一部分大约需时10到15分钟。系统会根据在线调查生成一份完整的评估报告,将企业的IT能力作为卓越绩效的一项指标进行系统衡量。
随着工业物联网、大数据和云计算等信息技术在制造业的蓬勃发展与广泛应用,各国纷纷推出了以智能制造为核心的制造业发展计划,如德国“工业4.0”战略、美国“再工业化”战略与“中国制造2025”等。尽管各个国家在制定相应战略政策时,由于各自工业基础和发展环境的不同,其战略侧重点有所区别,但在建立一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造生产模式,支持面向物联网服务的虚拟数字和物理世界的无缝衔接,从而实现分布异构环境下企业制造资源与应用服务高度协同和交互上殊途同归。
西门子作为一家致力于服务全球工业发展的德国大型跨国公司,在“工业4.0”发展^程中始终处于领先地位,继在德国建成安贝格数字化工厂后,在中国的数字化工厂也落户成都。
3月2日,以“成就创新,引领卓越 (Realizing innovation)”为主题的2017 Siemens PLM Software(西门子旗下机构)大中华区用户大会在武汉举行,会议吸引了近4000名嘉宾到场,场面火爆。这也说明,在面临数字化转型的过程中,中国企业智造转型升级的需求也非常迫切。
数字化工厂打通贯穿全价值链的数字神经系统
究竟数字化的工厂是什么样子?在成都的数字化工厂,工人工作都是很悠闲的,主要由生产设备和电脑自主处理,从产品设计开始,所有设计数据、生产数据,以及生产线上的各种数据等都可以被用来作为产品质量控制的依据,并且所有产品的形状、材料、颜色等都可以按照消费者的需求实现定制化生产,形成个性化的订单。自建厂以来,将近2万名业内人员来参观访问过。会上,成都数字化工厂的技术人员通过演示生产一台咖啡机,形象地展示了数字化工厂的工作流程。
比如,设计一台咖啡机,以往需要数张图纸,如果在一处进行改动将牵一发而动全身。但现在,软件可以模拟整个产品的研发环节,从设计、组装到测试,在一台电脑上就能完成。通过西门子Siemens PLM Software的“数字化双胞胎”(Digital Twin)模型程序,客户能够身临其境地体验“产品数字化双胞胎”、“设备数字化双胞胎”和“生产工艺流程数字化双胞胎”。它们可以模拟真实环境的压力、温度等各种参数,可以让设计立即投入生产。之后,西门子研发平台会和生产系统对话,把数据分享给各个环节,并且生产线还可以根据市场需求自主、智能地生产多种高质量的产品。
推进“数字化双胞胎”模式
数字化双胞胎(Digital Twin)模型是西门子工业软件技术团队基于模型的数字化企业理念打造的,目的是实现制造业行业内设计制造方式的创新、加工制造效率和产品质量的提升。制造企业能够整合生产中的制造流程,实现从基础材料、产品设计、工艺规划、生产计划、制造执行到使用维护的全过程数字化。
“西门子希望在产品生命周期的每一个环节打造数字化生产线,以此支持‘数字化双胞胎’战略,为产品整个生命周期提供不间断的服务。‘数字化双胞胎’模式能够帮助企业更好地适应信息化的变革,缩短产品上市时间,提高销售业绩,帮助企业尝试新的商业模式。”Siemens PLM Software全球高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明表示。
据梁乃明介绍,西门子是一家有能力提供包含智能制造关键技术的一体化解决方案的公司,从MDA机械设计自动化、EDA电子设计自动化到PLM产品生命周期管理、ALM应用生命周期管理、ESE嵌入式系统工程,从工厂/工艺仿真、自动化执行到工业大数据和物联网,西门子具备交付全线智能制造关键技术的能力。在工业软件应用领域,数字化制造会彻底改变设计、测试、仿真、规划、实施等整个生产环节,而且不仅是生产,从前端到后端的所有环节都将通过数字化串联在一起。
聚焦软件化,助力数字化转型
“2016年,Siemens PLM Software在全球取得了约33亿欧元的收入,数字服务的营收达到10亿欧元。在亚洲,无论是‘中国制造2025’、‘澳洲及东南亚智能城市’、‘日本创新25举措’、‘印度制造’、‘韩国制造创新3.0’,背后都有Siemens PLM Software的支持。”Siemens PLM Software高级副总裁兼亚太区董事总经理皮特・凯瑞尔(Pete Carrier)表示。
数字化正在改变世间万物。全球销售、营销和服务交付执行副总裁罗伯特・琼斯(Robert Jones)在会上指出,小变化只有付诸实施才会带来大变革。自2000年以来,世界500强中超过一半的企业消失了,原因就是没能适应数字化的变革浪潮。从电气化、自动化到数字化,西门子实践并引领了这一进程。如今,西门子正将其在自动化领域的领导地位和软件优势结合起来,助力中国制造转型升级、更新换代。
目前,Siemens PLM Software已经拥有“数字化企业”转型全面的技术方案。这些解决方案通过机器学习、增材制造、机器人制造等改变产品的生产过程;通过云技术、知识自动化、大数据分析来加速产品的演进。在企业数字化转型过程中,西门子从“构思、实现、利用”等方面,全方位帮助企业缩短创新周期,推动企业持续的业务变革。
“在中国,近5年来,Siemens PLM Software部门的员工已经超过了1000人。在关键技术、行业应用、引领方向、领先客户、创新生态上让Siemens PLM Software不断取得成功”。梁乃明表示。
在中国,Siemens PLM Software的产品已经应用到航空航天、能源与设备、汽车和交通运输、医疗设备、造船、工业机械和重型设备、电子和半导体、消费品和零售等行业。
向企业直观地展示数字化改变业务的进程,除了成都的数字化工厂,西门子还通过开放创新实验室等方式来展现。梁乃明表示:“西门子已在青岛、武汉、东莞建设西门子创新中心,在北京建立‘工业4.0创新实验室’,接待了近2000人次的来访。
收购不断,联合的力量巨大
近年来,西门子大手笔并购了多家软件企业,如2012年以6.8亿欧元收购比利时软件公司LMS International;2014年年底收购企业级MES软件市场的领导者Camstar;2016年年初收购美国模拟软件提供商CD-adapco;2016年8月收购英国3D打印工业组件开发商Materials Solutions;2016年11月收购美国自动化和工业软件供应商Mentor Graphics,这些产品和技术大多被整合进Siemens PLM Software,以组成更完整的解决方案。Siemens PLM Software通过数字化模拟软件、数据服务、产业分析等打造完整的产品组合,形成了较完整的“数字化企业解决方案”架构的工业软件体系。
Siemens PLM Software的数字化解决方案通过产品设计和生产系统的全数字化建模和仿真,跨越了产品设计与生产的全生命周期价值链,彰显了数字化带来的高生产力与效率。
近来,仿真领域市场发展快速,一些公司现在已经通过仿真技术进行生产创新,不仅节省了成本,而且带来了更好的收益。去年,对CD-adapco的收购金额高达9.7亿美元,显示了Siemens PLM Software对仿真领域市场的信心。
CD-adapco中国区总经理刘俊表示:“CD-adapco的定位是通过仿真来驱动创新,致力于帮助客户在最短的时间里发现更好的设计。”
说到仿真,就涉及到仿真的成熟度。仿真技术涉及很多层次,大多数公司对仿真的利用还处在初级和中级阶段,主要利用仿真做一些验证、排错,以及在产品开发之前预测产品的性能等,从而减少了时间和成本。CD-adapco通过重新定义创新仿真策略,着重在利用仿真进行自动化方面,然后在整个设计领域里帮助客户通过仿真寻求更好的设计。
引导客户往自动化和搜索两个层次演进是CD-adapco的目标。达到这两个层次需要什么条件呢?CD-adapco公司全球销售业务高级副总裁迪迪埃・阿尔布隆(Didier Halbronn)表示:“CD-adapco通过这20多年的努力,发现三个非常关键的因素:第一,要有领先的产品和技术;第二,要有灵活的Licensing模型来支持大规模的计算;第三,要有很好的支持体系。这三点是区别于其他公司的最显著的特点。”
为获取更多的价值,CD-adapco通过建模、测试、评估和探索创建了一个仿真的解决方案,主要通过两款旗舰产品来实现:第一款是STAR-CCM+多物理场平台,第二款产品是HEEDS多物理场设计探索平台。
还记得上大学那会儿,一周给家里打一次电话报平安,虽然要走很远一段路,但已经感觉是一件十分幸福的事。那时根本想不到,现在拥有了手机,可以随时随时通话、刷微信、看视频。无线通信不仅改变了人与人交流的方式,甚至改变了人们的生活方式。企业级领域同样因为无线通信的引入而发生了翻天覆地的变化。无线通信不仅是企业基础设施的使能者,更是企业数字化转型的加速器。
企业数字化转型寻寻觅觅
有人说,数字化转型就是全面云化;也有人说,企业数字化转型的目标是成为全联接的数字化企业。总之,数字化企业就是将数据融入企业本质的一种新的企业形态,充分利用云计算、大数据、人工智能、物联网、移动互联等新技术,既要保证企业基业长青,又可以保证企业具有先进的发展方式。
如今,对于各行各业来说,数字化转型都是当务之急,电力行业先行者。“未来,电网企业可能发展成为能源界的Uber。”埃森哲的分析师很早就这样说。拥抱“互联网+”,实现数字化转型将给电力企业带来革命性的变化。
派克调查机构的数据显示,智能电网技术市场规模将从2012年的330亿美元增长到2020年的730亿美元。电力企业将通过数字化重构、数字化运营、数字化体验三部曲,逐步完成数字化的华丽转身。
企业的数字化转型涉及很多层面的问题,既包括业务和应用的转型,也包括企业基础设施的转型。在基础设施层面,网络与通信的革新与优化是重中之重。华为预测,到2025年,全球的联接数将超过千亿,整个世界将变成全联接的世界。随着海量设备的接入,联接将无处不在。
联接的方式多种多样,既可以采用有线的方式,也可以采用Wi-Fi或3G/4G等无线方式。那么,什么才是最适合数字化企业的联接方式呢?
随着无线网络的联通范围越来越广,无线网络所要联接的设备数量越来越多,无线网络中企业关键信息的交换越来越频繁,通信不再仅仅是语音这一种方式,而是要求无线网络变成“多面手”,承载包含语音、数据、视频、物联网、工业控制和云等在内的多种业务,因此对网络的带宽、延迟、可靠性和安全性等提出了更加严苛的要求。
还是以电力行业为例来具体分析一下客户的需求,电力系统主要包括电力的产生、传输、变电、配电和用电五个环节。先说配电环节,由于配电节点众多,且地理位置分散,再加上配电网络结构复杂,这给配电的远程控制和管理带来了困难;再说用电环节,现在电表已经进入了千家万户,分布在各个楼层甚至角落,人工抄表费时费力且成本高,而传统的远程抄表方式频度有限且无法保证读数精准。问题来了,如何才能实现更稳定可靠的传输、更安全实时的配电,以及更高效的用电管理呢?这是电力企业构建一张智能电网、实现数字化转型升级时迫切需要解决的问题。
现在,问题有了应对之策。华为在4月24日举行的2017汉诺威工业博览会上了面向电力行业的无线智能电网解决方案――eLTE SmartGrid,这是推动电力企业实现数字化转型的一条捷径。
企业无线通信2.0 频谱不再是困扰
无线通信技术的发展日新月异,2009年已经迈入4G时代,2016年跃入4.5G时代,到2020年5G将全面商用。相比技术的快速发展,技术与应用需求的适配更重要。那么,现有的无线通信技术和解决方案能够全面满足企业数字化转型的需求吗?
实事求是地讲,大多数企业还处于企业无线通信1.0时代。1.0时代的基本特征是什么?用一句话概括就是频谱资源稀缺。“目前,80%的企业都没有授权频谱可用,即使拥有授权频谱,带宽也非常有限。”华为无线产品线营销运作总裁邱恒坦白地说。
频谱是无线通信的基础,分成授权频谱和免授权频谱(如ISM Band)。许多企业都有构建自己的无线专网的需求,但单个企业往往很难获得授权频谱,即使是电力、铁路、交通等关系国计民生的重要行业,能够申请到的专用频谱资源也十分有限,带宽往往不超过10MHz。带宽显然成了企业数字化转型的一大瓶颈。在这种情况下,很多企业转而考虑使用免授权频谱,其中一个重要原因是,免授权ISM Band如2.4GHz、5.8GHz加起来宽达数百MHz。
在企业无线通信1.0时代,可用的免授权频谱主要就是Wi-Fi,但是Wi-Fi在企业级用户看重的可靠性、稳定性、移动性等方面又不给力,而企业无线专网也没有更好的技术选择。企业不得不面对又一次重要的抉择。
华为把基于3GPP(全球移动通信最大的标准组织)全球统一无线通信标准的技术,既应用于授权频谱也应用于免授权频谱,将蜂窝移动通信高可靠、全能的优点与免授权频谱随处可用且频谱多的优点相结合,打造基于4.5G技术、宽窄带于一体、授权与免授权频谱融合的eLTE行业解决方案,引领企业无线通信从1.0时代跃升到2.0时代。华为最新的面向电力行业的无线智能电网解决方案eLTE SmartGrid,以及面向港口、矿业、制造业等企业的无线智慧园区解决方案eLTE SmartCampus就是开启企业无线通信2.0时代大门的金钥匙。
适合企业无线通信2.0时代需求的解决方案要具备“三头六臂”吗?华为给出了自己的回答:一套系统既能支持窄带通信也能支持宽带通信,既支持人的通信也支持物的通信,既支持要求时间延迟特别低的通信也支持要求连接数量特别多的通信,总之可以同时满足企业生产、运营、管理、办公等各种通信的需求。企业无线解决方案2.0具有极高的可靠性,在充分利用蜂窝通信优秀技术的基础上,又融入了先进的干扰检测和规避算法,即使在有大量用户同时在线的情况下,仍可以合理使用无线资源,在保证性能的基础上,提供工业级应用的可靠性。企业无线解决方案2.0是一名“全能选手”,它将4.5G技术移植到企业无线通信场景中,通过统一的网络提供无线宽带和低功耗广域物联业务,一力承担数据、物联、语音、定位等多种业务,实现企业人与人、人与物、物与物的全面连接。
在2.0时代,企业无线通信将实现在任何时间、任何地点支持任何应用的“小目标”。顺应这一趋势,华为提供的企业无线通信2.0解决方案将4.5G技术与免授权频谱的“DNA”进行融合,为企业无线通信提供了新的选择。
电力行业的改变只是开始
在2017汉诺威工业博览会上正式亮相的华为eLTE SmartGrid解决方案,以电力行业无线智能电网应用作为切入口,主要应用于配电自动化、高级电表架构、变电站巡检、电力设施的在线监测等场景中。举例来说,在配电自动化应用场景中,利用高带宽、低时延、多连接的4.5G技术部署专网,可对配电网节点和终端实现100%在线运营和监控,并快速定位故障,调整配电方案,从而大幅提升供电的可靠性和电能质量,全面实现智能化管理。与有线方案相比,eLTE SmartGrid的投资成本降低70%以上,建设周期缩短75%以上。再比如,在高级电表架构应用场景中,利用4.5G可实现电表等终端的海量连接,自动抄表成功率和准确率高达100%,人工抄表成本大大降低,并可实现精细化的计量和负荷管理。
华为无线通信2.0解决方案已经在一些重点行业和客户中得到了先期部署和验证,比如配电自动化数据实时采集、智能电表、无线视频监控、城轨车地无线通信、智慧城市海量传感器数据收集等。国内某电网部署了华为的eLTE SmartGrid解决方案,实现了自动配电网络在线率100%,抄表成功率为100%,密集城区覆盖范围5平方公里,使得业务系统扩容周期从数周缩减至数小时,故障定位的时间从数分钟降低至数秒钟。
可以预见,4.5G无线通信技术在电力行业的普及,将彻底改变电力行业企业的商业模式、工作方式,加速电力企业的数字化进程。随着基于4.5G无线通信技术的场景化解决方案的扩展和部署,包括公共事业、港口、机场、工厂、智慧城市等在鹊母多行业和领域将广泛受益于企业无线通信2.0解决方案。
【关键词】数字化产品;课税;征税方法
中图分类号:D92文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)05-081-02
一、数字化产品国际立法模式比较
目前,国际社会关于数字化产品课税立法措施和实施现状主要有以下几种情况:
国家或组织联网免税法案年5月通过,2007年10月31日决定延长至2014年盟增值税改革法案年开始对数字化产品征税有明确的立法措施作发展组织(OECD)在线销售消费税课税指南年通过,对于C2C模式销售产品如何征税并没有涉及,存在一定的缺失组织(WTO)子商务计划品贸易适用GATS,但保证GATT层次上的准入上述图表,可以看出数字化产品课税立法模式缺乏国际统一协调,主要有美国免税模式、欧洲的增值税法案、南非隐含立法模式。具体来说,第一种模式,以美国为代表的免税法案。其实,最早自1996年起美国就主张网络贸易免税方案。1998年5月获参议院通过的《因特网免税法案》规定了3年免征期。随后,该法案多次延长免税期限。尤其是,《英特网免税法修正案》在2007年10月31日经美国总统签署正式生效,将免征禁令期限延长至2014年。但是,美国实施双轨制方案,规定在1998年10月1日前对电子商务征税的约10个州可以继续适用“祖父条款”。
第二种模式,以欧盟为代表的增值税法案。欧盟对从事数字化产品贸易的企业和消费者征收增值税始于1998年。尤其是,2008年2月又通过了增值税改革方案。主要内容体现在:第一,今后在欧盟范围内对购买者不再由服务商注册所在国征税,而转由发生实际服务消费的国家征收;第二,为了协调个别低税国家的利益,服务商所在国对转交给发生实际服务消费的国家的增值税仍有权留存一定的比例:2015—2016年均为30%,此后递减为每年15%,直至2019年1月1日终止。
第三种模式,以南非为代表的隐含征税制,虽然其国内增值税法案没有明确规定是否对数字化产品征税,但从其条款隐含的实质来看,应予以征税。然而,该模式也具有一定不确定性。如OECD在2006年《国际增值税/货物服务税指南》中指出:除非一国在立法中明确规定对企业征税,否则企业不应承担额外税负。
二、数字化产品交易性质及征税分歧问题
关于数字化产品交易的性质及是否征税问题,国外学者主要存有三种不同的态度:第一种观点以美国为典型的免税派认为,不应对数字化产品征税,否则会严重阻碍其贸易的发展。关于数字化产品交易的性质,美国学者采取了双重标准。一则,在国内,主张数字化产品交易不受货物买卖法的规制;二则,在国际上,基于美国在数字化产品交易中处于强势地位,坚决反对欧盟通过的增值税法案。究其原因,主要在于美国为维护其国家利益的需要,而非从立法角度作出的科学论断。如美国学者Roy Rohatgi等。
第二种观点,以欧盟为代表的征税派主张,数字化产品既不应承担超额税负,但也不能予以免税。而且,基于美国在全球数字化产品交易上的主导地位,如不对其征税,将会使得欧盟企业在竞争中处于绝对劣势地位。因为欧盟企业向其成员国内外销售数字化产品,均需缴税。关于征税的具体地点,欧盟多数学者认为,应由发生实际服务消费的国家征税。
第三种观点,以发展中国家为代表折中派认为,如果不对数字化产品征税,则可能造成对本国税基的侵蚀。但是对于征税的税种,观点各异。如印度学者认为,数字化产品交易应视为一种特许权转让,进而征收预提税。新加坡学者主张,数字化产品交易应视为提供劳务,缴纳一定比率的货物与劳务税。南非学者Oberholzer也指出,对数字化产品征税是合理的。但他强调,南非并没有对其如何征税提供确切的立法指引。总之,国际上对数字化产品是否征税及所使用的征税方法,存在严重的分歧,各国学者间也缺乏共识。
三、数字化产品交易性质的应然分析
(一)WTO体制下的应然分析
究竟数字化产品应视为货物抑或服务,国际社会也存在严重分歧。虽然美国为了维护其数字化产品贸易的优势地位,强调在其国内不能适用货物买卖法,但却在WTO体制下主张应适用GATT。究其原因,主要在于如果数字化产品交易属于货物销售而非提供服务,则有利于其数字化产品贸易的自由化,巩固美国的贸易优势地位。与之相对,欧盟则主张,数字化产品并不具备任何物理特征,因而应视为服务提供,进而适用GATS。甚至,一些国家主张数字化产品既非货物贸易,也非服务贸易,应适用TRIPs协议。
综上,可以看出,各国对于在WTO体制下,数字化产品的交易性质并没有取得一致意见。由于各自主张的不同,因而适用于不同的WTO协议。实际上,为了维护技术中性原则,WTO电子商务计划提出的建议具有一定的合理性:适用GATS,但保证GATT层次上的市场准入。
(二)OECD框架下应然分析
关于数字化产品属于服务抑或货物,OECD的态度是明确的,应将其视为一种服务提供。关于征税方法, OECD税务委员会第9工作组于2001年2月一份报告建议,对B2C交易情形,实际消费地应为接收方拥有惯常居所的国家;对B2B交易情形,应将接收方拥有商业存在所在地视为跨国交易的消费地。随后,OECD在2006年2月又了《国际增值税/货物服务税指南》,再次确认了上述建议。尤其是,2008年1月OECD了三份有关跨国远程在线销售劳务和无形资产的消费税课税指南,使得2001年报告和2006年指南建议的征税方法,更具有实际操作性。
四、我国的路径选择
近年来,我国学者开始对数字化产品交易的性质进行了相应的探讨。部分学者认为,数字化产品应视为货物销售,且赞成WTO电子商务计划所提出的建议。也有个别学者认为,我国有关税法应将其视为现行营业税意义上的销售劳务或无形资产,而非现行增值税意义上的有形货物销售。有的学者主张,数字化产品分类不同,其所得性质应不同。尤其,对于下载、订购已经获得版权保护的数字化产品,并供商业开发利用的应视为特许权使用费。但是,对于具体征税方法,国内学者则较少展开深入分析。总之,与国外相比,我国目前对于数字化产品课税的立法研究仍处于初步阶段,仍需要就中国的路径作出明确的选择:现阶段不征税,但可借鉴美国模式,规定合理的免税期限。
参考文献:
1.1电子商务中档案工作内容发生了变化
电子商务是指商品贸易的整个过程都通过电子手段来完成。它强调的是利用计算机网络把卖家、买家、合作方和厂商在企业外部网、企业内部网和因特网相结合的应用。贸易活动是通过网络来进行的,如查询原材料、定购、展示产品、成品储运和电子支付等活动,其核心内容是互相交流和沟通信息。随着新计算机网络的发展和应用,为企业档案工作者提出了新挑战,档案人员不仅要保管和收集好企业档案资源,还要了解更多的企业需求,设法使服务内容扩大。第一,要构建企业信息资料库,通过选取一些有价值的信息资源上网,该资源既能树立企业形象,又能体现企业优势,来展示和宣传自己,从而达到占领市场和吸引客户的目的。第二,要多方获取有效信息,构建一套高效的、科学的、灵活的、多功能的紧盯市场的企业档案信息管理体系,为企业的领导决策、经营生产全程主动地提供多层次的信息服务。
1.2企业档案载体发生变化
企业信息技术的应用,使信息数据的远近交换、传递、处理得到了适时的实现,企业在经营、生产、管理等各项活动中形成的纸质文件逐渐减少,取而代之的是电子文件,电子文件不仅办公进度快捷,而且具有极快的传递速度。电子图纸也在大量出现,其优势也是手工绘制所无可比拟的。计算机辅助设计能够对产品图纸的设计进行随意修改、查询和存储,既方便又快捷。比如开发或生产一项相对较大的产品项目可能需要产生上万份图纸,同时有些还要继承原产品的许多成果,因此电子图纸的生命力更加旺盛,而且电子图纸的保存比底图的保存更有意义,还省力、省时、方便。变化了的载体形式深刻影响着传统的档案管理模式。
1.3企业档案分类发生变化
企业电子文件的大量出现,大大冲击了传统的分类方案,如人事档案、基建档案、产品档案、会计档案、科技档案、文书档案等分类方案,逐渐被企业信息化集成系统流程的设置、各个管理模块所取代。一份完整的档案信息计算机依据工作需要随时进行调整或设立相应类目,虽然不同企业档案信息有着不同的分类方法,但不容置疑的是计算机的管理使档案分类与企业的管理、经营、生产等各种状况更加贴近,具有更加规范、科学和详细的档案分类。
1.4档案信息利用方式发生变化
为了使企业信息化和电子商务进一步发展,构建企业完善的信息管理系统,必须加强企业信息资源的开发利用,在企业经营、生产的各环节充分开发和利用信息资源,使企业经济效益和竞争能力增强。档案既是企业的无形资产,又是重要的企业信息,应充分利用信息技术,加大资源开发力度,来满足企业各方面的需要。企业档案工作人员要始终围绕企业经营生产这个中心,及时把握信息开发和集成系统中的产品信息,找准档案服务企业的切入点,实现正确信息的正确传递,使档案信息达到高层次的处理要求。
2基于电子信息技术的企业档案管理
2.1档案数字化做好统筹规划
要实现大量档案信息技术化、数字化,就必须做好统筹规划。首先对馆藏情况进行详细调查,如档案的信息利用状况、馆藏数量、档案的类型、载体状态等基本情况。然后制订科学规划,包括数字化处理规划、硬件的购置计划等。档案数字化不可能一蹴而就,也不可能一步到位,应从实际出发制度一个长远计划和打算,无论是购置硬件设施,还是数字化过程,都是如此,要使其拥有较强的扩展能力和支撑能力。档案数字化处理规划的制定应遵循“重点突出,分步进行”的原则,先数字化那些利用率高的档案资源和馆藏重点,尽早使大多数利用者的需求获得满足。
2.2档案数字化必须做好选择
馆藏的档案资源数不胜数,达到件件数字化是不可能的,也是没有必要的。档案工作人员应该依据一定的原则进行划分和选择,分清需要数字化的档案和不需要数字化的档案以及需要优先数字化的档案,然后再进行数字化。现实工作中,常常对以下档案首先进行优先数字化,如特色档案、重点档案、珍贵档案和利用率高的档案。因此,凡是能成为数字化的档案信息资源一般都是高利用率、标准、有序、有特色、高价值的信息资源。
2.3优化设置扫描参数,提高数字化质量
关键词:矿山;数字化建设;信息化;管理体系;研究
中图分类号: C93 文献标识码: A
引言
虽然矿山数字化体系是一个庞大而复杂的系统,它所涉及的的知识也相当广泛,但是它为企业营造的高产、高效、绿色等等优点是无可替代的,正是社会往前发展所需要的。因为其重要性,所以对矿山数字化建设与管理的探讨必不可少,在详细了解矿山数字化相关概念的前提下才能对矿山数字化建设及管理作出恰当合理的判断,最终实现发展并逐步完善矿山数字化建设体系和建立全面且妥善的管理理念的完美结果,实现经济、文化、科技同步发展!
1.矿山数字化体系相关介绍
1.1矿山数字化的功能体系
数字化矿山实质是一种矿山开发应用,它是在矿山开发范围内建立一个三维坐标,并以这个三维坐标为主线建立了一个信息模型,用三维坐标描述矿山中没一点的信息,并进行存储起来,这样矿山工作人员就可以快速、准确、全面的获得矿山中每一点、每一方面的信息,实现方便有效的检索手段和显示信息方式。此外,在用三维坐标存储起来的信息形成的数字化三维空间站上面可添加所有相关信息,这样矿山工作人员看到的数据更全面,更透彻。矿山数字化具有动态性和业务、管理多元性,数据不断的更新,数字化三维空间站的内容页不断的更新,保障矿山工作人员获得的信息是最新的。
1.2数字化矿山的体系结构
从数据层面、业务层面、技术层面分层,矿山数字化体系结构主要包含:高速宽带网络支撑体系、三维数据原库和应用模型、中间处理层、三维基础数据及业务环境提供者、信息管理中心、安全体系及业务管理体系、等。数字化矿山体系由不能的层次实现各系的功能,综合实现数字化矿山的功能。
1.3矿山数字化关键技术的应用分析
上述矿山数字化体系分层中提到的高速宽带网络支撑体系中,其中涉及的高速企业网技术的数字化矿山的关键技术之一,它是数字化矿山建设的基石,它建立的宽带和通讯网络使庞大的矿山数据在网络间快速传递。数字化矿山的关键技术还有虚拟现实技术、数据挖掘技术、生产调度与检测监控技术、矿山综合通讯技术等。其中虚拟现实技术主要应用在了对数据的三维模型建立上。数据挖掘技术实现的是从海量的矿山数据信息中快速、只能的提取出客户需要的有用的数据信息。这些关键技术为数字化矿山提供的服务是不可替代的,它们所实现的功能解决了数字化体系的核心问题。
2.矿山数字化建设
2.1目前国内数字化矿山存在的问题
受国外矿山数字化建设发展的影响,我国采矿业的总体化发展已经取得了相当大的进步,但是整体水平仍旧担忧。就拿安全问题举例,我国的煤矿安全一直面临着巨大的挑战,每年在煤矿企业中由于安全事故而产生的人员伤亡数字是不容乐观的。随着信息时代的不断渗透,信息技术逐步运用到煤矿企业中,矿山企业的经济形势以及运营状态正在发生着喜人的变化,但是跟国外的采矿企业发展水平相比仍存在着差距。矿山建设方式、运营模式、管理制度、施工技术、安全隐患,都需要不断改进才能跟上国际发展的步伐。
2.2矿山数字化建设目标
今年来随着信息技术的发展,IT行业兴起,计算机科学与技术迅速发展,不断渗透到各个领域,采矿业也因此受惠。目前我国的采矿业正处在转型的重要时期,从传统模式向现代化模式进展,努力实现由经验型、传统型向科学型、智能化发展。数字化矿山建设的目标在于以引用三维数据知识,用三维空间存储数据,动态链接三维空间站分析数据获得矿山各个方面的情况,应用到每个生产和管理环节中去,提高矿山系统质量,达到最大化利润的目的。
2.3未来矿山数字化发展趋势
信息时代的来临提醒着人民信息技术与产业之间的紧密联系,人们开始潜心钻心如何将信息技术运用到煤矿企业中去,带动企业的发展。在1999年召开的“国际数字地球”会议中提出了“数字矿山”, “数字矿山”获得了越来越多的中国科研者对它的关注,在2004年4月还举办了以“数字矿山战略与未来发展”为主题的活动,举办单位是中国科协青年科学家论坛。目前国内数字矿井发展较好的有淮南的新集能源有限责任公司,以及神华集团的补连塔和大柳塔两个矿区。以上就说明了矿山数字在我国的发展前途一片大好,随着信息技术的不断发展以及科学技术的不断进步,矿山数字化必将一步步完善,投入到生产应用中,伴随着是它带来的是不可估量的经济效益。
3.矿山数字化建设管理方案研究
3.1管理方案的侧重点内容
我国目前的煤矿产业发展已经相对稳定,但是每年调查总结得出的因煤矿安全引发的安全事故总让人心惊胆战,因此对矿山数字化建设的管理中,安全管理是重中之重。只有把煤矿安全问题先解决了,才能进行矿山数字化的另外方面的研究。安全隐患的重要性是每一个从事煤矿工作者担心的第一个问题,安全有无保障直接影响了工作效率等等一系列问题。
而如何加强煤矿安全管理,这一问题经过我和另外几个人探讨后以及上网搜索过资料之后得出:只有把信息技术紧密的应用到煤矿安全中,加强和改进煤矿的工作安全,才能有效的降低煤矿工作中出现危险的几率,降低人员伤亡数量。推广煤矿行业的信息技术已经刻不容缓,因此在矿山数字化管理方案中对煤矿安全问题的管理不容小觑,其主要做法就是加强信息技术技术的应用,保持煤矿产业的协调健康发展,用科技预防危险!
必须指出的是,每一个矿山数字化建设都是一个支出资金庞大的工程,对于数字化工程造价管理不可忽视。通过在矿山数字化管理平台设置造价管理模块,完成工程造价的全过程管理,使工程化造价达到数字化信息化,也可以显著提高工作效率。
3.2方案制度完善
矿山数字化管理方案不仅仅只有安全问题管理,其管理内容还包含了煤矿资源管理、矿山数字化应用模式管理、煤矿信息产业管理、数字化信息管理等等多个管理方面。每一方面都要经过实施部门的确认及建议,保证制度的合理性。管理制度的确立必须确保数字化矿山的技术可行性、质量、安全、发展前景的问题。制度的一步步完善要依靠理论知识,在实践中不断发现问题、解决问题来实现。另外,管理制度中要包含监督制度,不仅是对理论监督,还有实施监督,监督管理,数字化矿山设计的每一个环节都不能遗漏,否则必定会在日后的工作中出现问题。
4.总结
我国是一个能源大国,煤炭作为我国的主要能源之一已经受到了国内外的广泛关注,国家政策也越来越注重煤矿业发展。虽然我国煤矿业信息化数字化发展起步较晚,但是进过科研者的潜心钻研已经有重大突破,相信在未来的岁月中必定会取得更傲人的成绩。
参考文献:
[1] 齐安文;吴立新;侯恩科;等;三维地学模拟评述及其矿山应用关键问题[J];中国矿业;2001年10(5);61-64.
[2]张登攀;朱建安;李新功;矿山装备数字化检测仪器构件模式研究[J];煤炭科学技术;2009年10期.
关键词:数字化;矿产资源;勘察;方式
“数字化”是矿产勘察发展趋势,按照数字系统布局方式进行调度控制,实现了现场勘察作业流程一体化,推动了矿产资源开发与利用的最优化。结合3S技术对矿产资源勘察提供科学指导,提出切实可行的矿产勘察方案,体现了数字矿产技术应用特点,实现了勘察模式及改造的一体化建设。
1“3S”技术特点
3S技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。新时期数字化平台实现了优化转型,矿产资源利用体制呈现多元化发展模式,这些都是形成高效采矿方案的重点。从科学技术转型角度考虑,矿产勘察将朝着数字化、科技化、信息化等方向转变,促进采矿业优化转型与发展。
2数字化矿产勘察趋势的思考
2.1科技化
数字化矿产资源勘察体系中,要充分利用数字技术指导资源建设,帮助企业构建更具创新性的开发模式,减少各类资源的浪费。对于不同勘察模式中,要更好地利用资源结构布局平台,建立具有区域特色的勘察操作方式。只有结合不同类型的矿区层次,才能选择相对应的数据库系统,从而更好地利用数字化操控体系。科技化为矿产资源开发与建设提供指导依据,标志着采矿区生产作业流程科技化转型。
2.2功能化
数字勘察运行功能实现升级改造,职能上,数字平台协同采矿系统实现综合化调度,为区域采矿与分析提供指导依据;功能上,利用数字系统进行规划改造,保证数字系统运行与矿产勘察的最优化,这些都是勘察单位测量中不可缺少的功能模块,可在短时间内完成多种数据处理任务。充分利用数字技术实现勘察作业一体化,为区域资源开发与利用创造良好的环境,这样才能加快资源利用机制建设。
2.3最优化
当前,我国矿产资源储存量丰富,资源开发与利用建设关系着区域发展水平,如何科学利用矿产勘察技术极为关键。数字技术是现代采矿业的先进技术,矿产勘察是为了更好地开发资源,构建具有数字化特点的采矿作业模式,帮助企业构建科学的发展机制,从而提高矿产资源利用率。
3数字勘察系统构建及功能布局
3.1勘察系统布局
贵州地质资源储存量丰富,对数字平台信号的管控任务量很大,如果依照民用通讯设施建设开展,一方面资金需求非常大,另一方面维护成本也非常高,国内企业现阶段还没有能力完成这一工作。矿产资源勘察可采用纯B/S的应用架构,支持各种主流的浏览器,无需安装任何插件。设定应用系统要结合矿区布局特点,从多个角度采取针对性的调度体系,进而实现资源开发与利用机制,形成更加稳定的资源构架体系,消除矿产勘察中遇到的各种问题。
3.2勘察模式应用
(1)地理系统。通过矿产资源勘察与分析,能够为地区采矿作业提供科技化平台,为资源开发与利用机制提供综合保障。以“3S”技术为指导实现资源一体化利用,可以帮助企业构建更加先进的勘察模式,提高区域资源开发与利用效率。为了提高地理信息服务水平,勘察单位要充分利用3S技术平台,发挥地理信息服务模式的应用优势,解决传统服务机制平台存在的缺陷。科学技术辅助勘察单位地理信息数据管理,从本质上解决了传统地理信息数据管理模式上的缺陷,提高了勘察单位宽带地理信息水平。勘察单位积极引入信息科技作为平台,为数字化操作模式调整提供指导依据。
(2)数据系统。基于数字技术发展趋势下,利用新技术构建勘察平台,从而提高资源综合利用效率。通过多年的发展,数字勘察的信息管理范围有了很大程度的扩张,企业运行采矿模式实现了优化升级,软硬件一体化是必然趋势。勘察人员要结合地质、构造环境,科学布局勘察系统方案,把各项设备落实到位,确保获得的地理数据与实际情况一致。企业需要按照矿产资源结构布局及发展样式,从多个方面进行数字调度与转型,才能更好地利用地质资料,加快矿产开发与利用。
(3)网络系统。3S技术设置了多道数据认证标准,地理信息服务只有在安全认证指令下才能获取虚拟操作权限,否则系统自动关闭展示功能,这也是虚拟数据人性化控制技术特色。3S技术是地理信息工程核心支撑,利用信息处理技术可提高动态展示效率,从多个角度呈现勘察单位网络结构模型。设定现场快速调度与指挥平台,建立矿区的数据系统平台,为矿产资源勘察与分析提供指导依据。现场调度具有科技性特点,结合现场矿区布局特色及应用模式,构建符合现代科技资源利用体制的发展模式,加快数字化矿产转型。
(4)管理系统。出台相应的部门规章和煤矿成本价计算规则,引导企业以数字勘察水平为主要手段参与市场竞争,改变以最低价为主要手段的中标方式。按照数字技术应用优势,明确数字勘察监督机构作为主管部门的执法监督机构,从监督实体数字勘察转变为主要监督煤矿各参建方的履职行为;对一些管不好、管不了的建立相关制度,充分发挥市场优胜劣汰的作用。以部门规章的形式推进数字勘察保险制度。推进煤矿监理企业向煤矿总承包、煤矿咨询、项目管理等方面转型。我国要从设备、技术、人员等方面进行数字化转型,增强自主创新及研发能力,从多个角度研究矿产资源利用模式,为资源开发做好充分的准备工作。赋予技术单位法律功能,有效制止一些数字平台的违法活动。
4结论
总之,数字化矿产勘察模式具有先进性特点,按照地区规划与利用机制展开调查,构建更加实用性的数字勘察模式。不断调整现有的资源勘察平台,明确地方政府的数字勘察监管职责,完善“数字勘察、高效开发、综合利用”的数字勘察责任体系,建立健全政府数字勘察目标任务考核体系。通过这几年的快速发展,我国在该领域的发展水平已有了长足进步,但还需积极引进学习数字平台信息管理的最新技术,为矿产资源开发与利用提供技术支撑。
参考文献:
[1]刘骏,颜钢锋.基于Socket的网络编程技术及其实现[J].江南大学学报(自然科学版),2004(3):249-251.
[2]陈文敏.对我国企业信息化建设的回顾与展望[J].经济师,2003(9):50-51.
关键词:数字化校园建设策略阶段
1数字化校园建设服务重心与主要内容
1.1数字化校园的概念
数字化校园的说法来源于“数字地球”.它是一个全新的事物。人们对数字化校园给予了不同的诠释,但目前还没有比较权威的定义。一般认为,数字化校园“是以数字化信息为基础,以计算机技术和网络系统为依托,支持学校教学和管理信息流,实现教育、教学、科研、管理、技术服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输、应用,使教学资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。”网络化无疑是其最重要的特征。
1.2数字化校园服务重心
学校的中心任务是教学,教学是学校的本质属性,是学校存在的价值和意义,它规定着数字化校园建设必须围绕着教学进行,一切技术与手段都应为“教学服务”而展开。据美国在l999年进行的一次“信息化校园计划”的研究成果表明.有39.0%的大学认为“科技与教学的有效结合是目前面临的一个最为重要的问题和挑战”。负责该项课题研究的凯尼斯·格林教授指出:“调查数据表明.越来越多的大学开始意识到,对于大学应用信息技术来说,最关键的问题实际上并不在于技术和产品,而在于人。换言之。是那些使用信息技术的教师和学生……经过多年的实践,我们逐渐认识到,在使用信息技术过程中最重要的问题是如何帮助师生在教学过程中有效和充分地使用这些设备。”这充分说明了数字化校园建设的核心是为教学服务的。
1.3数字化校园建设主要内容
硬件建设:备课和示教设备(如备课用计算机、扫描仪、数码相机、摄像机、资源管理用计算机和多媒体教室等);学习设备(如计算机教室等);管理设备(如校务、教务、政工、财务、后勤等管理用计算机、打印机等);网络设备(如服务器、交换机、网卡、网线、光纤等)。软件建设:操作系统,管理信息系统,办公软件,课件制作平台及工具软件,示教及学习软件。理论建设:教育理念建设.教育体制建设,教育模式建设,学习模式建设,教师角色形成机制建设,教育评价机制建设。
2数字化校园建设认识上的误区
2.1重硬件.轻软件,忽视理论建设
目前,数字化校园建设中重硬件、轻软件的现象严重。主要表现在投资少,维持基本教学必须的软件在数量、品种和质量上都严重不足,无法使硬件的功能得到发挥;忽视软件版权问题,使用盗版操作系统等软件,埋下了潜在的危机,一旦遇到严格的维权行动。就可能带来巨大的损失;没有形成权威的机构和配套的政策、制度来保证示教和学习软件的开发、升级、维护以及地方化,使师生能够及时方便地得到适用的教、学软件。而理论建设研究滞后,多是零散的、初级的,缺乏组织性和系统性,极大地制约了数字化校园建设的进程和健康发展。
2.2用技术提供的可能性替代现实实施的可行性
软硬件企业出于赢利的动机。其设计的各种软硬件方案,从理论上讲,具有明显的先进性,但在实际上,往往了忽视了我国学校实施的可行性。(1)忽视了方案的经济可行性。中国是穷国办大教育,除少数发达地区外.全国大部分地区的教育经费一直十分紧张,根本不可能拿出大笔资金满足那些先进方案的开发建设。(2)淡化了方案的技术可行性。由于数字技术发展速度快,更新周期短,学校受经济条件的制约又使得教师无法率先获得对先进的软、硬件进行学习和演练的机会,使得这些先进的方案常常难被学校师生全面掌握。(3)模糊了学校对方案功能需求的必要性。为增强产品竞争力和方案对学校的吸引力,企业常常在方案中应用新的技术,在宣传中也大量使用带宽、升级、扩展、浮点运算、网络拓朴、资源库等概念加大营销力度,而这些企业着力渲染的功能,多数是学校根本不需要或很少能使用到的。
2.3硬件建设中的本末倒置
教学是学校的中心工作.备课和示教设备以及学习设备是与学校中心工作联系最紧密、对教育质量影响最直接、对教育理念和教学模式的改革促进最大的因素。备课和示教设备、学习设备是数字化教学必不可少的工具,管理设备是提高管理水平,营造良好教学环境的工具。而网络设备则是将前三类设备联系起来,实现资源共享、发挥系统功能的工具。如果没有足够的和合理利用的前三类设备,再好的网络设备也是无法发挥其作用的。
由于对数字化校园认识的局限性,许多学校忽视了我国教育所能提供的经费条件、人员素质等办学实力的现状,表现出一种浮躁的心态,在实施数字化校园建设中有技术上的一步到位和时间上的立马实现的思想,把数字化校园建设这样一件长期而又艰巨的工程简单化,把发达地区和重点高校的特化经验普通化,盲目应用到地方学校和中小学,使数字化校园建设失去了持续有序的发展动力。一些“校校通”工程建设也暴露出问题。2002年8月26日《中华工商时报》网络版有文章指出:教育全连接,80%没有充分利用。IT厂商们接下了一个又一个的校园网建设大单,花费学校大量经费,苦心建起的校园网却大部分闲置起来,成了聋子的耳朵——摆设。
3数字化校园建设的建议
3.1加强数字化校园建设的理论研究
在数字化校园建设中.理论建设是相对于硬件设、软件建设更为薄弱、滞后的部分。而理论对实践的指导作用决定了理论研究应该超前于实践并在实践中不断完善。加强数字化校园建设的理论研究已是迫在眉睫。(1)建立必要的组织机构,对数字化校园建设的重大问题进行识别、分解.为研究的开展提供课题指南。(2)从企业、科研机构、高校、中小学、教育管理机构等部门遴选研究人员.建立数字化校园建设的人才资源库,使研究人员结构合理。(3)以系列课题形式将已识别的问题分解到相关研究人员手中进行系统的理论研究。(4)对研究的结论进行有组织的验收、评估、实验、改进和推广应用。
3.2调整数字化校园建设核心和顺序
调整数字化校园建设核心和顺序,即调整现行“先建网——再开发资源——最后应用”的建设步骤,按照“先从教学应用着手——通过需求达到或超过供给的内在动力促进资源和网络建设”的技术路线进行。(1)以服务教学、实现教学数字化为建设核心。将投资重点和优先项目调整到目前已经成熟和稳定的对教学起直接作用的设备上来。(2)管理设备及管理软件的建设应注意数据、接口标准的统一,并围绕提高管理效率、优化教学环境的主题展开,为后期联网奠定基础.同时注意加强管理数据挖掘功能,让管理设备成为学校及各部门领导提高决策水平的得力助手。(3)学校网络建设应在教学设备和办公设备的建设与利用达到一定水平.对数据共享与交换需求较旺盛,网络技术标准趋于成熟时加大投入;应本着先内部网络、后因特网的原则进行规划,尤其是在中小学,不应过于强调互联互通和适时交互的功能,与因特网相连可以在专线、拔号等方式中灵活选择。
3.3推出符合实际的经济型解决方案
不同地区学校的经济环境和发展水平差异大.应采取不同的解决方案和建设进程。(1)高校和经济发达地区学校可从现行企业的大量解决方案中选取适合的方案进行快速开发。(2)各地中小学应根据自身的特点采取不同的技术方案和建设步骤.建设中注意因陋就简.在保证基本功能的情况下.尽量采用经济的产品。(3)教育主管部门应根据不同级别、不同地区学校的实际情况提出多种建设目标、进程和评估方案.避免不发达地区和地方学校不顾自身能力与发达地区或重点高校盲目攀比现象.使建设持续有序地进行。
3-4开展教、学软件的开发模式研究及实施解决教育软件的版权问题、软件的开放性和适用性问题。可以采用以下策略:(1)加强选择软件平台的技术指导.把好软件学习、使用人门关。以政府批量采购的措施降低采购成本。以政府控制软件版权的策略解决教学软件的开放性问题。(2)充分利用教师队伍中科研能力强的群体自行开发实用的软件。也可与企业联合共同开发。
4持续搞好数字化校园建设的步骤
4.1认识阶段
在各级各类学校只有少量的计算机单机运行时。师生员工通过各种学习资料、媒体和参观等形式对数字技术的用途开始形成理性认识并有意识地关注此领域的相关信息。学校领导开始关注兄弟单位建设情况。咨询数字化教学对本校的发展可能产生哪些影响.在不同层次、不同进程和使用程度上开始进行建设规划和经费、人员的安排和骨干人员的培训与人才储备。
4.2学习阶段
学校的计算机数量有了大量增加.主要的办公场所都有了配备.人们都可以从身边直接感受到计算机应用给教学带来的便利.只要愿意还可以有一定的上机学习时间。人们开始学习计算机基础知识。学习操作一些比较有名的商业教学软件和由各种渠道交流、获得的软件。开始尝试制作自己的课件,参加各种多媒体课件的制作和教学竞赛。开始尝试在自己的一些课堂上使用多媒体进行教学。管理人员也开始运用各种管理信息系统进行日常工作的管理.提高管理的水平。学校与外部的数据交流大部分并不是通过专门的网络.而是以光盘等硬件存储传递。有时也通过调制解调器上网传递。
4.3使用阶段
学校计算机设备和数字化资源已经初具规模.基本能满足大部分正常教学的需要。大多数教师也具备了驾驭设备、运用资源开展数字化教学的素养.并能够根据学校教学实际进行资源的二次开发。计算机在学校Et常工作管理中的使用已经实现常规化.并能运用各种数学模型进行统计、分析.为学校的评估、规划、决策等提供一定的参考。数据的传输和交流可以通过少量的电话线上网来进行。
4-4网络化阶段
由于数字化教学已经常规化。对于数据的需求、传递、交互的要求越来越大、越来越频繁,建设校园网成了当务之急。通过校园网把已经运行的教学系统、教务管理系统、学校行政管理系统、后勤保障系统等构成一个统一体.形成了完整的学校管理信息系统。由此。学校内部各环节工作有机地协调起来,许多工作自动完成.不再需要人工的参与.学校管理和教学已经相当轻松,具有很明显的研究性质.管理人员和教师的精力主要放在数字化资源的改进与完善。以满足学生的个性化发展方面。在这一阶段。校园网已经通过宽带与Internet互连.对外数据交流的流量也渐渐增大。但总的来看。学校还是一个相对完整的整体。对系统外部的依赖性还不是很强。
4.5信息化阶段