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中图分类号:F426 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)33-0035-03
引言
《中国制造2025》,将“推进信息化与工业化深度融合”作为主要战略任务之一,提出研究制定智能制造发展战略、加快发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化、深化互联网在制造领域的应用等具体任务。而《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和《关于开展2016年智能制造试点示范项目推荐的通知》等文件,提出在产业发展过程中重点推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造智能协同制造技术服务平台,形成智能制造业协同发展的产业生态体系;以推进智能制造产业发展为主攻方向,提升工业共性技术能力,促进产业化创新和转型升级,促进制造业的数字化、网络化和智能化,建立起一个全新的智能工业体系,打造智能制造产业生态链,构成新常态下经济增长新动力。
智能制造是基于新一代信息技术,在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,以信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行为主要特征,包括从智能制造单元扩展到车间、生产线、企业、供应链等环节在内的制造生态系统。智能制造的实现主要通过信息―物理系统(CPS),实现网络信息系统和实体空间的深度融合,形成智能决策与控制,从而推进整个制造业的智能化发展。为此,对智能制造产业的发展模式、现路径等内容的研究,显得非常有现实意义。
一、智能制造产业发展新模式
(一)“政府+企业”发展模式
“政府+企业”发展模式指智能制造业在发展过程中由政府作为其主要支配力量,政府为企业的发展提供资金、人才等资源,企业在政府的大力支持下优先享用政府资源,受政府相关政策的保护,从而不断发展壮大,最终成长为智能制造业的“舵手型”企业。这类企业往往涉及一些与国家利益直接相关的产业领域,或是与国家的重要发展战略息息相关,因而这些企业受到政府部门的调节和支配,能够在政府的大力扶持下迅速成长起来。
(二)“智能制造业产业化创新平台”协同发展模式
智能制造业产业化创新平台由政府和产业链上的“舵手型”企业共同发起,平台由“舵手型”企业以创新的商业模式驱动运营。激发平台的产、学、研和企业的协同创新智慧,通过该平台共享和增值,促进创新要素发挥乘数效应的作用。该创新平台的有效运营由政府的产业政策驱动,全面涵盖智能制造产业发展的利益相关方,促进智能制造业的良性发展。保证所有相关基础技术与组件的自主创新能力,提供开放、实时的运行环境,数字生态系统的优化整合、数据分析以及协同的功能,促进智能制造业产业化创新平台的共享运行。面向智能制造的全过程、全产业链、产品全生命周期,建立起智能产业部门的协作,发展网络化协同制造新生产模式,支持产业与互联网的融合,制定智能制造的共性技术标准、关键技术标准和行业应用标准与规范,并在相应领域推广;实现智能制造产业系统中的物理对象与相应的虚拟对象之间无缝协同融合;推动实施国家重点研发计划,实施智能制造重大产业工程,强化制造业自动化、数字化、智能化基础技术和产业支撑能力,加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新比较优势,增强智能制造业数字化连接能力、数据增值能力、网络集成能力、智能认知能力、智能优化配置的能力,促进全产业链的智能协同。
(三)“工业4.0”引领发展模式
发达国家大力推进再工业化与制造业回归,推进网络信息技术、人工智能与制造业的深度融合。重点关注互联网、智能技术对制造业发生的作用,其中CPS是网络世界与实体世界的融合,具有在空间和时间维度感知和处理外部环境复杂性的能力,对产业互联网与工业互联网产生巨大影响。在美国,这种影响将重点发生在智能生产设备、流程、自动化、控制、网络和新产品设计等产业。CPS能够实现管理大数据、提升机器互联、建设智能化、提升对设备管理弹性和自适应能力等目标。对制造业的硬件设备、工厂、移动设备、物流、服务和人和过程进行连接、整合、分析和动态调整,具有跨界协同的特征。要重点推进能适应“工业4.0”的智能制造业发展模式,提升智能化制造业的CPS能力。首先,实体空间的数字化能力,将设备、移动终端、工厂、流程、服务等供应链中所有环节等“实体空间”要素,进行数字化呈现与连接的能力,实现万物智慧互联;其次,大数据基础上,网络空间对数据进行集成分析,发展人―机智能交换,提升认知层的智能决策能力;最后,网络―实体空间交互能力,形成智能价值网络、商业生态,实现智能协同增值。
二、智能制造产业发展的创新路径
(一)提升重点领域智能机器人智慧能力
面向《中国制造2025》十大重点领域,聚焦智能生产、智能工厂、智能企业的智能机器人的智慧能力提升,攻克智慧机器人关键技术,围绕重大科技领域,培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求,重点发展人机协作智慧机器人、双臂机器人等标志性智慧机器人产品,引导智慧机器人向中高端发展,推进专业服务机器人实现系列化、商品化,促进服务机器人向更广领域发展。
(二)大力发展智慧机器人关键零部件
从优化设计、材料优选、制造工艺、装配技术、专用制造智能装备、智能产业化能力等多方面入手,实施技术创新,突破技术壁垒,解决智能工业机器人用的关键零部件性能、可靠性差,使用寿命短等问题。聚焦感知、控制、决策、执行等智能制造核心关键环节,突破关键核心与关键零部件,开发智能工业机器人、增材智能制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等核心技术装备,以装备为支撑,全面提升高高性能机器人专用伺服电机和驱动器、智能控制器、智能传感器、智能末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和产业化生产能力,推动智能制造产业发展。
(三)推进智能制造产业共性关键技术产业化创新
积极跟踪智能机器人的发展趋势,推进新一代智能机器人共性技术产业化创新,建立健全智能制造机器人的创新平台。充分利用和整合现有科技资源和研发力量,组建面向全产业链的智能机器人创新中心,打造政产学研用(企业)紧密结合的协同创新载体。重点聚焦人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术和共性关键技术,突破高性能智能机器人的设计、精确参数辨识补偿、协同作业与调度、编程等工业机器人的关键技术;重点突破智能制造模块化、标准化体系结构设计、信息技术融合、生肌电感知与融合等服务机器人关键技术;重点开展,突破机器人通用控制软件平台、人机共存等新一代智能机器人核心技术。同时,推进智能制造共性关键技术标准体系建设以及检测体系认证与应用。
(四)打造“舵手型”企业和“智能工厂”
引导企业开展产业链横向和纵向整合,支持互网企业与智能制造企业的共享联合,通过联合重组、合资合作及跨界融合,加快培育智能化管理水平高、创新能力强、市场竞争力和产业整合能力强的“舵手型”企业,打造市场渗透力强的智能制造机器人知名品牌,充分发挥“舵手型”企业带动作用,以“舵手型”企业为引领形成良好的智能制造产业生态系统,形成全产业链协同发展的局面。通过“舵手型”企业,打造“智慧工厂”,以制造资源、生产操作流程和产品为核心,以产品生命周期数据为基础,应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等,使产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂实现智能化生产和运营。在信息化、网络化、数字化以及智能化都成熟的前提下,从基础IT与自动化,到业务流程变革,再到系统集成,参照CPS以及工业4.0的技术标准,建立智能车间、智能化工厂、智能化企业以及整个智能制造产业生态系统。
三、智能制造产业发展的供给侧对策
(一)加强智能制造产业发展的政策引导
实施智能制造产业发展的分布规划,在制造的优势行业、重点企业,开展智能制造发展的应用示范,政策鼓励企业建设智能车间、智能工厂和智能企业,推进智能制造和智能生产;分层推进智能化技术应用,推进智能技术产业应用。在互联网、物联网、云计算、大数据等泛在信息的强力支持下,推进智能化制造产业支撑能力建设,加强工业互联网等网络基础设施建设,推动制造企业的互联网化和智能化,突破和发展智能化关键共性技术和高端核心智能工业软件、智能制造装备及其关键部件和装置研发和生产,通过供给侧结构性改革,建立和完善有利于智能制造产业创新升级、推进智能制造的制度环境,促进智能制造产业的升级发展。
(二)促进创新体系有效智能协同
智能制造产业化水平的关键是制造业的创新能力。我国在工业无线技术、标准及其产业化,关键数据技术和安全核心技术等智能制造产业和工业互联网领域,发展水平还很低。制造业总体技术水平还处于由电气化向数字化迈进的阶段,而智能制造的支撑是数字化和智能化。按照德国工业4.0的划分,发达工业国家智能制造推进的是由工业3.0向工业4.0的发展,而我国智能制造需要的是工业2.0、工业3.0和工业4.0的同步推进。不断探索“互联网+”与各行业融合创新的新模式,以网络为纽带,实现人、机、物的互联互通,加快高速、互联、安全、泛在的基础网络设施建设,智能制造的实现设备、生产线、制造系统、产品、供应商、人之间的智能互联;强化创新驱动,持续推进智能制造企业融合创新,引导机器人产业链及生产要素的集中集聚,形成合力,推动智能制造产业健康发展,实现创新能力和智能制造技术革命的赶超,促进智能制造业与互联网深度融合协同发展。
(三)示范应用带动制造业智能化升级
激发智能制造产业发展的积极性,提升智能制造业的集成创新、产业应用、产业化创新、试点示范成效,支持产学研用合作和组建产业创新联盟,联合推动离散型数字化制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等智能制造产业应用。支持智能制造系统集成和应用服务,推动形成包括多元化主体和多元化路线的产业创新和技术扩散体系,多方参与、多线并进的开放性创新机制,建立面向智能制造重点行业的工业云,采集产品数据、运营数据、价值链上大数据以及外部数据,实现经营、管理和决策的智能优化,加快构建以智能制造“母工厂”为核心的系统层面智能制造技术的应用载体。制定智能制造产业发展规划,促进各项资源向优势企业集中,鼓励机器人产业向高端化发展,聚集重点领域,紧扣关键工序智能化、生产过程智能优化控制、供应链及能源管理优化,建设智能工厂、数字化车间,分类实施流程制造试点示范与离散制造试点示范,以应用为抓手,带动制造业智能化升级。
(四)建立智能制造产业发展风险补偿机制
加强智能制造产业领域的资金扶持,以产业政策推动形成多元化的、竞争与合作并存的智能产业创新格局,鼓励以解决智能制造产业现实问题为宗旨,引导组织智能制造产业联盟合作和关键技术攻关,强化面向产业联盟的独立评估与信息公开机制,加快我国智能制造企业的整体技术进步和自主创新模式形成,主动对接国际智能制造技术产业标准,设立智能制造产业融合发展专项资金,加大对智能制造业与互联网融合发展关键环节和重点领域的投入力度,加大财税支持力度,为智能制造产业转型升级等专项资金支持机器人及其关键零部件产业化创造条件,积极探索建立智能制造产业发展风险补偿机制。
关键词:智能家居;兼容标准;技术壁垒;交互性
让我们想象这样一个家庭生活场景:在家里,用户通过网络,轻松控制空调、电视、电饭煲等家用电器;在室外,用户通过网络、手机、电话等通讯工具,随时与家里的电器设备“对话”,并对其进行远程控制……这个在科幻电影中演绎的高智能生活让人羡叹!
随着科技的不断发展,很多智能家居制造企业、家电企业、IT企业等纷纷转型,投入到这个新兴行业中,将这些梦幻般的场景搬到了现实生活中。按照市场发展的规律,而对生活节奏日益加快、变化趋势迅猛的今天,智能家居这样一个充满智慧、阳光与迅捷的产业应该得到用户广泛的喜爱和热烈的追捧,然而,拥有“智能光环”的家居产品并没有获得良好的市场反应,很多智能家居产品在市场推广中频频遭遇滑铁卢,陷入叫好不叫座的尴尬境地。究竟是什么原因阻滞了智能家具普及的步伐,以至于亮起了停滞的红灯。
标准不统一,产品不兼容,发展遇瓶颈
纵观我国的智能家居行业,由于没有统一标准,行业良莠不齐。俗话说无规矩不成方圆。由于整个智能家具行业没有一个基本的通信协议和接口标准,给企业的不规范行为留下了可乘之机。每家企业部打着“开放性和互操作性”的旗号,但是在实际操作过程中,自家的系统往往会排斥其他品牌的产品。这种现象会在消费者心目中留下负面印象,使用户的使用体验大打折扣,严重影响智能家居产品的普及速度。各自为政,交互性不强,形成技术壁垒
智能家具、家电、安防、IT等企业为了增加产品的“技术含金量”,往往参照Lonworks、EIB、RS 485等国际标准或者行业标准,制定各自的智能家居网络接口标准和数据传输协议。虽然这些协议能保证智能家居系统的顺畅运行,但是这些传输协议和接口标准与其他企业的产品不通用、不兼容,无法融入到更高层次的控制系统中。
行业内部人士看法不一
业内分析人士周军认为,产品不兼容、设计缺乏人性化、行业中没有统一的标准等是造成智能家居产品市场推广不畅的原因。而在众多问题中,产品不兼容、交互性不强无疑是制约智能家居产品普及的关键因素。
珠海市柔乐电器有限公司上海办事处负责人刘文晓表示,智能家居在国内起步较晚,制造企业没有可借鉴的经验,都是摸着石头过河。大家埋头研发,自成一派,无形中树立了技术壁垒,使得各家产品之间互不兼容。用户的智能家居系统出现问题,需要更换配件时,只能选择开发商提供的同品牌产品,不能更换其他厂家的产品。这给用户带来诸多不便。
湖南的工程商这样说道,产品不兼容的问题在智能化工程中经常出现。他们在进行系统维修时,需要一样一样地辨别设备接口以及电流型号等,买到与原系统相匹配的零部件。如果找不到互通的产品,整个系统就得全部拆掉,这往往会造成巨大的浪费。
厦门狄耐克电子科技有限公司市场部经理卓光玲表示,目前,智能家居厂商各自为战,人为地制造了很多技术障碍,即便市场规模不断扩大,参与的厂家标准、协议不开放,整个行业也难以做大做强。
福建省冠林科技有限公司市场总监霍震认为,智能家居与手机、电脑有很多相似之处。在目前的手机市场上,各个厂商推出种类繁多的手机产品和操作系统。这些手机和操作系统都要符合我国的无线通信标准,任意两款手机都能互通电话。再比如电脑行业,一台普通的计算机更换零部件,都能在市场上找到很多与之匹配的替代产品。电脑产品都符合相关的产品标准。手机、电脑行业通过一种标准、一个统一的控制系统设计平台,使得各厂家都在规定的范围内“大施拳脚”,行业在良性发展轨道上快速前进。
北京工业大学自动化系教授郭维钧表示,智能家居行业没有一个基本的通信协议和接口标准,给企业留下了可乘之机。每家企业都打着“开放性和互操作性”的旗号,但是在实际操作过程中,自己的产品很难与其他企业的产品实现兼容。郭维钧还指出,现在很多智能家居厂商拼命地扩大市场份额,虽然短时期内获得了一定的经济效益,但是由于各品牌之间不兼容,使得用户的体验大打折扣,影响智能家居产品的市场推广速度。上海格瑞特科技实业公司总经理蔡钧也认为,真正的智能家居系统应能对家庭电气设备进行集中、统一控制。这就需要行业主管部门制定统一的标准,打破现在的技术壁垒,使各类产品、各品牌产品能轻松实现互通。
DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.17.157
酒渣鼻是临床上常见的一种皮肤病, 病发初期患者鼻部皮肤出现脓包、局部皮肤变红等现象, 影响美观。高能窄谱红光联合多西环素治疗早、中期酒渣鼻临床疗效显著, 已得到广泛使用, 但是使用该方法治疗, 患者会出现不良反应, 良好的护理是降低不良反应的有效途径。本研究对2011年2月~2014年6月本院收治的120例早、中期酒渣鼻患者护理情况进行分析。现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选择2011年2月~2014年6月本院收治的120例早、中期酒渣鼻患者, 随机分为研究组和对照组, 各60例。其中, 研究组男29例, 女31例;年龄18~60岁, 平均年龄(45.17±10.52)岁, 病程5个月~6年, 平均病程(4.77±2.07)年, 其中早期酒渣鼻患者45例, 中期酒渣鼻患者15例;对照组男28例, 女32例, 年龄18~62岁, 平均年龄(45.78±10.64)岁, 病程5个月~5年, 平均病程(4.21±2.15)年, 其中早期酒渣鼻患者46例, 中期酒渣鼻患者14例。所有患者入院之后, 进行检查, 均确诊为酒渣鼻, 两组患者年龄、性别、病程等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 所有患者均给予高能窄谱红光联合多西环素治疗, 即选择100 mg的盐酸多西环素胶囊, 口服2次/d, 并联合使用高能窄谱红光治疗, 治疗时, 患者需戴上眼罩, 平躺在床上, 进行照射时, 仪器与患者之间保持10~15 cm的距离, 持续照射20 min。在治疗过程中, 对照组患者给予常规护理, 研究组患者给予优质护理, 具体护理步骤如下。
1. 2. 1 治疗前的护理干预 面对治疗的患者难免会存在紧张焦虑的心理, 加之采用高能窄谱红光联合多西环素治疗, 服用药物时间长、药物见效慢, 患者常常失去信心, 甚至是产生放弃治疗的念头[1]。此时, 护理人员要开导患者, 向患者讲述治疗的方法、可能出现的不良反应现象及疗效, 并向患者介绍激光治疗的特点, 树立患者的信心, 患者对治疗方法有一定的了解之后, 便会主动积极去配合护理人员的工作, 按时作息, 当出现不良反应时, 从容应对, 通知护理人员处理。
1. 2. 2 治疗中的护理干预 在患者使用药物治疗的过程中, 护理人员要严密观察患者的病情进展情况, 按时测量患者的脉搏跳动情况、血压以及呼吸状况等, 整个护理过程均为无菌操作。采用高能窄谱红光仪治疗时, 加倍注意保护患者的眼睛, 调整好红光的输出强度之后, 再开展治疗, 治疗时, 叮嘱患者不可自行变换, 防止身体其他部位受到红光照射[2]。
1. 2. 3 治疗后的护理干预 患者完成治疗后, 护理人员严密观察患者的情况, 是否存在不良反应。嘱咐患者不可用手触摸鼻部, 保持患处的清洁卫生。在饮食上, 以高纤维食物为主, 不可食用刺激性的食品, 禁止饮酒。
1. 3 疗效判定标准 显效:患者皮损症状基本消退, 消退>90%, 临床症状已消失, 无不良反应;有效:皮损有所消退, 消退范围在25%~90%, 临床症状有所缓解, 少部分患者存在不良反应;无效:皮损基本没有任何消退, 或是消退
1. 4 统计学方法 采用SPSS16.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料用率(%)表示, 采用χ2检验。P
2 结果
2. 1 两组患者临床疗效对比 研究组与对照组患者病情均得到一定的改善, 研究组患者总有效率为93.3%, 明显高于对照组的61.7%(P
2. 2 两组不良反应发生率对比 研究组有5例患者出现不良反应, 发生率占8.3%。对照组有16例患者出现不良反应, 发生率占26.7%。经过对症治疗后, 均得到改善。两组不良反应发生率对比, 差异有统学意义(P
3 讨论
3. 1 酒渣鼻临床分析 临床对酒渣鼻的诱发因素研究尚未明确, 目前, 普遍认为造成酒渣鼻的因素众多, 当患上酒渣鼻后, 鼻部会存在明显的脓包与红斑等, 不但影响美观, 而且发病时间长, 毛囊、毛细血管等扩张, 最终导致鼻子肿大, 早期治疗是提高治愈率的关键。目前, 临床治疗酒渣鼻, 比较理想的治疗方法是高能窄谱红光联合多西环素治疗, 高能窄谱红光具有良好的穿透性与抗炎效果, 将其用于酒渣鼻的治疗中, 可作用于深层组织部位, 全面增强细胞的活性, 缓解炎症, 并具有解痒、缓痛的效果, 尤其是可直接作用于毛囊皮脂腺上, 临床效果显著, 安全可靠[3]。多西环素是一种具有抗菌、抗炎作用的药物, 将其与高能窄谱红光联合治疗酒渣鼻, 可加快组织修复, 促进康复, 但对治疗者良好的护理是提高临床疗效的关键。
3. 2 酒渣鼻治疗护理分析 高能窄谱红光联合多西环素治疗早、中期酒渣鼻, 为了降低不良反应发生率, 提高临床疗效, 需给予患者优质的护理。在治疗前就开展护理工作, 治疗前给予患者心理护理, 向患者讲述治疗的方法、不良反应现象等, 让患者有充分的心理准备, 并树立患者的信心, 以最佳状态接受治疗。治疗中的护理, 主要是指导患者如何配合医务人员开展治疗工作, 保护好患者其他部位, 避免受到红光辐射, 严密观察患者的生命体征变化等。完成治疗工作之后, 查看患者是否存在不良反应, 若是存在及时进行处理, 叮嘱患者恢复期间需要注意的事项[4]。患者在护理人员的精心护理下, 病情得到快速改善, 生活质量显著提高, 对康复具有积极意义。
关键词: 人工智能 足球机器人 人工神经网络 智能控制
引言
足球机器人系统是一个典型的多智能体系统和分布式人工智能系统,涉及机器人学、计算机视觉[1]、模式识别、多智能体系统[2]、人工神经网络[3]等领域,而且它为人工智能理论研究及多种技术的集成应用提供了良好的实验平台。机器人球队与人类足球一样,它的胜负不但取决于机器人本身的性能,而且取决于比赛策略,只有将可靠的硬件与先进的策略结合才能取胜。人工智能技术在足球机器人的平台上有着重要的作用。从机器人的外观到机器人最重要的核心部分——控制、决策,都无不起着重要的作用。专家系统[4]、人工神经网络在机器人的路径规划[5]上得到充分的应用。
1.人工智能研究现状
人工智能[6-8]是一门研究人类智能机理,以及如何用计算机模拟人类智能活动的学科,该领域的研究包括机器人、语言识别[9]、图像识别、自然语言处理和专家系统等,涉及数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。人工智能学科研究的主要内容包括:知识表示[10][11]、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。
几乎所有的编程语言均可用于解决人工智能算法,但从编程的便捷性和运行效率考虑,最好选用“人工智能语言”[12]。常用的人工智能语言有传统的函数型语言Lisp、逻辑型语言Prolog及面向对象语言Smalltalk、VC++及VB等,Math-Works公司推出的高性能数值计算可视化软件Matlab中包含神经网络工具箱,提供了许多Matlab函数。另外,还有多种系统工具用于开发特定领域的专家系统,如INSIGHT、GURU、CLIPS、ART等。这些实用工具为开发人工智能应用程序提供了便利条件,使人工智能越来越方便地运用于各种领域。
智能机器人是信息技术和人工智能等学科的综合试验场,可以全面检验信息技术和人工智能等各领域的成果,以及它们之间的相互关系。人工智能技术中的视觉、传感融合、行为决策、知识处理等技术,需要使无线通讯、智能控制、机电仪一体化、计算机仿真等许多关键技术有机、高效地集成统一。人们在很多领域都成功地实现了人工智能:自主规划和调度、博弈、自主控制、诊断、后勤规划、机器人技术、语言理解和问题求解等。
2.人工智能主要研究领域
人工智能的研究领域非常广泛,而且涉及的学科非常多。目前,人工智能的主要研究领域包括:专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、智能决策支持系统及人工神经网络等。下面主要介绍在足球机器人设计、制造、控制等过程中常用的人工智能技术[13]。
2.1专家系统
专家系统是一个智能计算机程序系统,是一个具有大量专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。专家系统一般具有如下基本特征:具有专家水平的专门知识;能进行有效的推理;具有获取知识的能力;具有灵活性;具有透明性;具有交互性;具有实用性;具有一定的复杂性及难度。
2.2人工神经网络
人工神经网络是由大量处理单元互联组成的非线性、自适应信息处理系统,采用了与传统人工智能和信息处理技术完全不同的机理,克服了传统的基于逻辑符号的人工智能在处理直觉、非结构化信息方面的缺陷,具有自适应、自组织和实时学习的特点。神经网络在很多领域已得到了很好的应用,但其需要研究的方面还很多。其中,具有分布存储、并行处理、自学习、自组织和非线性映射等优点的神经网络与其他技术的结合,以及由此而来的混合方法和混合系统,已经成为一大研究热点。由于其他方法也有优点,因此将神经网络与其他方法相结合,取长补短,可以达到更好的应用效果。目前这方面工作有神经网络与模糊逻辑、专家系统、遗传算法、小波分析、混沌、粗集理论、分形理论、证据理论和灰色系统等的融合。
2.3图像处理
图像处理是用计算机对图像进行分析,达到所需结果,又称影像处理。图像处理技术主要包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别三个部分。常见的处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割和图像分析等。数字图像处理中的模式识别技术,可以对人眼无法识别的图像进行分类处理,可以快速准确地检索、匹配和识别出各种东西,在日常生活各方面和军事上用途较大。
3.人工智能在足球机器人中的应用
3.1基于专家系统的足球机器人规划
路径规划或避碰问题是足球机器人比赛中的一个重要环节。根据工作环境,路径规划模型可分为基于模型的全局路径规划和基于传感器的局部路径规划。全局路径规划的主要方法有:可视图法、自由空间法、最优控制法、栅格法、拓扑法、切线图法、神经网络法等。局部路径规划的主要方法有:人工势场法、模糊逻辑算法、神经网络法、遗传算法[14]等。机器人规划专家系统是用专家系统的结构和技术建立起来的机器人规划系统。大多数成功的专家系统都是以基于规则系统的结构来模仿人类的综合机理的。它由五部分组成:知识库、控制策略、推理机、知识获取、解释与说明。随着人工智能计算智能与进化算法研究的逐步发展,遗传算法、蚁群算法等的提出,机器人路径规划问题得到了相应发展。尤其是通过遗传算法在路径规划中的应用,机器人更加智能化,其运行路径更加逼近理想的优化要求。以动态、未知环境下的机器人路径规划为研究背景,利用遗传算法采用了基于路点坐标值的可变长染色体编码方式,构造了包含障碍物排斥子函数项的代价函数,使得路径规划中的地图信息被成功引入到了遗传操作的实现过程中。同时针对路径规划问题的具体应用,改进了交叉和变异两种遗传算子,获得了较为理想的路径搜索效率,达到了较好的移动机器人路径规划效果。
3.2人工神经网络在机器人定导航中的应用
人工神经网络是一种仿效生物神经系统的信息处理方法,其优点主要体现在它可以处理难以用模型或规则描述的过程和系统;对非线性系统具有统一的描述;有较强的信息融合能力。因此在移动机器人定位与导航方面,基于神经网络的多传感器信息融合正是利用了神经网络的这些特性,将机器人外部传感器的传感数据信息作为神经网络的输入处理对象,从而获得移动机器人自身位置与对障碍物比较精确的估计,实现移动机器人的避障与自定位。
结语
随着人工智能技术的进一步研究,足球机器人竞赛水平将不断提高。但就目前情况来看,在现有的基础上扩大应用的范围,增强应用的效果,还应主要在人工智能技术上做进一步的研究。专家系统在专家知识的总结、表述及不确定的情况下推理是目前专家系统的瓶颈所在。制造生产的多变复杂性及操作的人工经验性,使人工智能的应用受到限制。此外,一些工艺参数的定量化实现也不易。随着技术的飞速发展,人工智能技术也在进一步完善,如多种方法混合技术、多专家系统技术、机器学习方法、并行分布处理技术等。随着新型人工智能技术的出现,制造业将会更加光明,性能更加优越的足球机器人也不再遥远。
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Abstract: With high level of economic development at home and abroad in recent years, the transformation and upgrading have become the inevitable choice of many traditional enterprises to survival and development. This paper takes traditional enterprise in Tianjin as the analysis and the research object, based on the SWOT analysis of traditional enterprises' present situation and the existing main problems in Tianjin to put forward the concept of "innovation +", and integrate management, technology, organization and mode technology of production innovation with enterprises, discuss how to drive transformation and upgrading of traditional enterprises through innovative elements, and build the path of the transformation and upgrading of enterprises, to realize enterprise development from capacity-driven, performance-driven to innovation-driven. Finally it puts forward proposals for future development.
关键词: 天津市传统企业;转型升级;创新+;创新驱动
Key words: traditional enterprises in Tianjin;transition and upgrading;innovation+;innovation-driven
中图分类号:F270 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)04-0033-03
0 引言
近年来,我国成为世界制造大国,但生产成本高、环境破坏严重、能源消耗大、产品技术含量低、附加值较低仍是我国传统企业的主要特点[1]。经济全球化背景下,全球竞争日益激烈,人工成本普遍上涨、原材料价格上涨、能源供应紧张导致企业的生产成本上涨,市场环境变化、新兴企业的崛起、客户需求的多样化导致企业间竞争的愈发激烈,进而导致企业的竞争力降低。我国传统企业亟需通过创新寻求转型升级路径,从而增强企业竞争力。
天津产业结构主要由以下部分组成:以电子、信息以及现代医药业为主的高新技术产业;以石油化工等传统重工业为主的临港工业;以汽车制造、轮机制造为主的设备制造业;以银行金融、运输物流为主的服务业;以传统商贸业为主的传统服务业。主导产业主要为第二、第三产业,其中工业为代表的第二产业对天津的GDP的贡献率比重超过1/2[5]。天津市企业的转型升级对京津冀区域一体化的整体经济实力和综合竞争力的提升具有非常重要的战略意义。
1 研究综述
国内外学者对企业转型升级相关问题进行了充分研究。Gereffi等[2]认为企业转型升级就是企业由价值链低端向附加值较高的价值链中高端攀升的过程,具体表现为企业技术创新能力和品牌塑造能力的提升。John Pourdehnad[3]提出,组织提出转型升级是为了应对困境,很多企业没有及时转型,当意识到时总是为时已晚。熊永清等(2013)[6]通过对传统企业与战略性新兴产业对接的决策影响因素的分析,建立了对接的路径局的对策模型;龙云安(2011)[8]提出:健全企业为主的技术创新体系,实现产业结构集群化、融合化、生态化发展,同时加强内外联系,才能促使产业结构成功转型。宏创始人施振荣先生于1992年提出微笑曲线模型(Smiling Curve),这一概念被广泛用于企业转型升级分析。微笑曲线即IT产业其价值链上的附加值呈U型。如图1所示,中间是附加值最低的生产制造环节,左边和右边两端分别是附加值较高的技术研发和营销服务。未来的企业应朝着微笑曲线附加值较高的技术和服务发展。通常情况下资金―技术所占比重越高的产业曲线曲率越大[9]。已有文献主要从宏观视角分析企业转型升级影响因素及路径,少有文献针对具体产业集群的发展特色与要求和定位来探寻传统企业转型升级路径。
2 天津市传统企业现状SWOT分析
传统企业一般指的是在工业经济时代成长起来的从事生产制造和流通服务的各类经济组织。我国传统企业分布行业广、数量大,占企业总数的2/3,对我国GDP和财政税收的贡献率分别为87%和70%[5]。从整体上看,我国的传统产业严重缺乏可持续发展力,推动传统企业转型升级是我国目前面临的关键问题。
天津市传统企业的发展与转型升级既面临着前所未有的机遇,也面临着许多挑战。一方面,国际间竞争的态势进一步加强,高新技术进入壁垒也越来越高。此外,区域内增强自主创新能力的竞争也进一步加剧,生产要素紧缺和资源约束的双重压力越来越大。同时,传统产业的设备陈旧、工艺落后,能耗高、效率低的现状一直存在,产业发展方式粗放、结构不合理、核心技术匮乏等问题也依旧存在。为分析天津市传统企业的现状和问题以及产业转型升级的影响因素,下文采用SWOT分析方法,对各要素系统全面的分析,从而制定出科学、合理有效的转型路径。
2.1 优势(Strength)
天津市作为我国老工业城市之一、北方经济中心,其战略地位及重要性不言而喻。其中以加工制造为主的劳动密集型传统产业成为天津市经济发展的核心力量。其次,中小型企业在往往内部组织结构、市场的快速反应能力、决策效率以及激励机制等方面相比大型外资企业更有优势。传统型中小企业创新过程较为简化且迅速,更易于对市场变化快速作出反应。从中观视角看,天津市装备制造业的技术创新力度增强,石油化工产业发展基础雄厚。
2.2 劣势(Weakness)
一些中小型传统企业管理者观念相对落后,随着市场的变化以及企业规模的壮大,企业管理者作为企业战略制定者,其自身素养不能较好的更新来适应市场的需要。其次,很多企业缺乏完善的人才管理制度,人才忠诚度低且流动频繁。另外在项目示范带动、创新技术开发应用、高科技人才培养等方面缺少操作性强、发挥示范引领的政策措施。此外,很多中小型传统企业处于全球价值链底端,创新能力不足,产品技术含量较低,营销服务不完善,高端制造比重较小,且在全球市场上多走价格战,导致产品市场萎靡,企业利润低。
2.3 机遇(Opportunity)
近年来,我国经济迅速增长,国际地位提升,为企业全球化发展带来良好契机,天津市传统企业能够不断地学习欧美日韩等发达国家和地区的管理理念和先进技术,来促使自身转型升级。其次,工业4.0智能制造风靡全球,我国也相继提出《中国制造2025》,天津市传统企业应顺应全球企业发展总态势,充分借助智能制造、互联网等手段,促使企业发展迈上新台阶。
2.4 威胁(Threats)
经济全球化的同时,技术壁垒对产品的限制越来越多,全球化需求放缓;此外,人工和原材料成本上升,导致生产成本高;区域之间增强自主创新能力的竞争逐渐加剧,生产要素紧缺和资源环境的压力越来越大:这些问题成为天津市传统企业目前面临的巨大挑战。中观层面看,石油化工产业面临国内外激烈的竞争,装备制造业价额能减排淘汰落后任务重,纺织工业人力资源成本攀升严重。
3 “创新+”驱动企业转型升级总体思路及路径
面对着国内外经营和市场形势的严峻现状,天津市传统企业要走出困境、寻求可持续高效发展方法就必须通过创新驱动传统企业的转型升级。通过管理创新和技术创新,使生产方式得到改进转型升级主要途径就是淘汰较为落后产能,提高整个产业链的水平,向微笑曲线价值链两端提升,发挥企业独特的竞争优势。
3.1 企业转型升级总体思路
企业转型升级要牢牢抓好管理创新和技术创新两大工具,结合管理和技术改善,融合精益生产等先进生产方式和智能制造技术,着力通过加大自主研发、产业转移与融合、自创品牌、进新企业、引进高端人才等途径,同时利用好政府及相关部门的各项支持性工作,确立新的竞争优势。通过生产方式创新,导入精益生产方式,结合智能制造技术,构建智慧型学习组织;引进高端制造技术,促进汽车及装备制造产业向高端制造提升;将技术创新通过技术、产品与制度创新双向嵌入,形成粘合效应和溢出效应,为企业发展与成长提供动力来源[11]。企业转型升级总体思路图如图2所示。
3.2 “创新+”驱动企业转型升级路径分析及策略
基于“互联网+”的内涵,本文提出“创新+”的概念:“创新+”指将管理创新、技术创新、组织创新等创新方法与传统企业相融合,从而使企业发展由产能驱动、性能驱动向创新驱动转变。下文从管理创新、技术创新的角度,对天津市传统企业转型升级路径进行详细探讨。
3.2.1 管理创新促进传统企业转型升级
企业通过持续的管理创新能为企业带来竞争优势。调研表明,天津市传统企业普遍存在管理粗放现象。管理创新是指企业的生产和产品技术一定的条件下,为了更好地合理利用人力、财力、组织、市场等资源,高效的使企业组织活动、市场活动、管理等高效有序的运作,提高生产率,使企业运行机制、管理体制规范合理而进行的管理方法、管理文化、组织制度等的创新[10]。
采用精益生产方式,将精益制造与管理的思维深刻贯穿到企业运作的方方面面。全面精益管理,开展基于模型的精益流程再造,剔除流程中的所有浪费;精益研发,推进基于模板的精益系统工程;精益育人,培育基于标准的精益岗位技能。
3.2.2 技术创新促进传统企业转型升级
技术创新驱动传统企业转型升级路径主要有跟随追赶型、路径跳跃追赶型、路酱葱伦犯闲腿种路径。创新动力缺乏的企业可以采用跟随追赶创新能力抢的企业,或者遵循路径跳跃追赶型的升级路径,实现模仿驱动创新发展[12]。
具体的讲,数字化、智能化、网络化仍然是技术创新驱动天津市传统企业转型升级的主要推动力。大力推动企业设计技术、加工技术、管理技术以及制造装备和系统技术的创新。以天津市装备制造业为例,企业首先搭建信息化研发平台,其次,构建网络化研发团队,搭建数字化工厂,最终促进先进技术与企业工艺、布局、设备、产品的深刻融合,运用计算机模型,对汽车制造过程和生产设备配置方案进行规划、仿真、模拟、验证、和优化,从而采用最优生产工艺,并且使生产设备利用率尽可能最高,产品质量也得到保证。总的来说,通过管理创新和技术创新,天津市传统企业能够由传统的强化产量的产能驱动、确保满足市场的性能驱动转向创造个性化需求的创新驱动发展。
4 结语
企业要利用好东疆港融资租赁优势,解决尤其是中小型企业的融资困难问题。对规模较大、竞争力较强、发展前途较好的企业采取鼓励政策,推动其利用技术、品牌和管理等优势进行兼并和其他形式的资产重组,促进企业间的相互联合。
推进智能制造模式。要促进工业化与信息化的深度融合,就要抓住产业变革的重要机遇,不断创造新的经济增长点、新的市场、新的业态,提高社会运行效率,实现互联互通、信息共享、智能处理、协同工作。
着力发展生产业。为了更好地促进制造业加快发展,推进产业转型升级,亟需加快发展先进生产业,推动制造业服务化,促进制造企业在“微笑曲线”中的位置由低附加值的加工制造向高附加值的研发设计和市场营销两端延伸。
增强企业忧患意识。企业战略制定要具有前瞻性和敏感性,未来新能源技术、数字化技术、智能化技术、新材料技术已成为大趋势,企业应加大技术和人才引进力度,以市场需求为导向,转型升级应趁早。
参考文献:
[1]孙军,高彦彦.产业结构演变的逻辑及其比较优势――基于传统产业升级与战略性新兴产业互动的视角[J].经济学动态,2012(07):70-76.
[2]Gereffi G, J. Humphrey,T. Sturgeon. The Governance of Global Value Chains [J]. Review of International Political Eco-nomy,2005,12(1):78-104.
[3]Jose Vicente Berna-Martinez. Over-coming resistance to change inbusiness innovation processes[J]. International Journal of Engineer-ing and Technology, 2012,9(5):293-301.
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[8]龙云安.中国制造型企业创新力研究[J].科技管理研究,2011(05):22-25.
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[10]吴群.转型升级期中小企业管理新的思考[J].经济与管理,2011,10:50-53.
关键词:电缆虚拟布线;安装仿真技术
电缆是机电产品的重要组成部分,电缆的布局直接影响着机电产品的散热性能、抗震性能以及电磁兼容性能,如果电缆的布局不合理,那么机电产品在工作的过程中常常会出现摇摆的情况,端头也会出现脱落和松动,直接造成机电产品在后续的使用过程中出现安全隐患,因此,电缆的布线已经成为机电产品布局和设计中的重点问题,传统机电产品电缆的布线一般使用柔性线缆和胶布进行,在布局前会对产品的实物做好模拟实验,以便确定好电缆的长度、路径以及卡箍的位置。但是,由于传统的模拟布线方法属于串行设计的方法,必须在实物建立完成之后才可以进行布线,且这种布线方法布线的效率低,需要进行反复的修改才能够确定,产品的设计问题往往在模拟试验的阶段才能够暴露出来,也难以对整个布局进行整体的规划,产品的开发周期长、开发成本高,因此,继续探讨一种新型的布线方法,虚拟样机技术就是一种基于智能技术、仿真工程以及网络化的陷阱设计手段,可以才产品加工前对产品的功能、此女岗位、性能以及可制造性进行科学的预测,以便对设计方案进行优化和评估,从而达到最优设计目标。将虚拟技术用在电缆布线的设计过程中,可以在开发初期就得到需要的各种信息,就对布线的结果进行检验,下面就对电缆虚拟布线以及安装仿真技术进行研究。
1 电缆虚拟布线技术
电缆虚拟布线即在机电产品中,用电气系统需求作为性能约束、用刚性组件装配模型作为空间约束,合理的对电缆进行分叉和合并,正确的规划卡箍以及电缆路径的位置,计算出电缆的重量、长度等布线信息,为实际的工程安装提供科学合理的指导。电缆虚拟布线技术是一种综合性很强的设计技术,涉及着几何建模技术等,还要对电缆的对象模型进行建模,规划好电缆的起点、终点以及路径,在电缆虚拟布线技术中,电缆路径的规划是其中的核心技术,也是电缆虚拟布线技术中研究的关键问题。
1.1 布线思路
现阶段下的布线方法有两种,即人工智能布线和人机交互布线的方法,人工智能布线代表方法是Conru自动化布线法,这种布线方法可以在空间约束下进行电缆路径的自动搜索,布线的准确率较高,但是这种布线方法仍然有一定的局限性,突出表现就是性能约束难以实现,布线成功率不高,布线结果误差大。布线的目的就是为了对电缆路径进行科学合理的规划,从而获取关于电缆重量以及长度的信息,人工智能方法在这些方面还存在一些局限性,因此,现阶段下使用人机交互的布线方法进行布线。
1.2 电缆几何建模
电缆几何建模即电缆数学模型的建立,并将建立起来的模型利用现代可视化手段、计算机图形技术将数学模型转化为三维模型,电缆是具有界面信息的曲线,因此需要使用能量优化的方式进行几何建模,电缆几何建模需要满足几个要求:
电缆几何模型必须可以近似的反映出电缆的形态,这种形态包括物理特性以及几个特性,此外,几何建模还需要具备一定的精度。
电缆的长度不宜过长,由于机电产品中布线的空间相对较小,因此,在满足实际需求的情况下,电缆的长度要尽量短,以便满足机电产品的经济性原则。
几何模型的建立应该保证电缆的变形能较小,从力学的角度而言,最小性能的物体可以处在稳定状态,这样就可以在很大程度上延长电缆的寿命,提高电缆工作的可靠性。
几何模型的建立必须要满足电缆最小弯曲半径,电缆在实际的工作条件下,大多会有最小弯曲半径的需求,即电缆的几何模型必须要满足弯曲半径且大于电气系统的最小弯曲半径。
1.3 虚拟布线中的对象模型
1.3.1 刚性组件装配模型
刚性组件就是产品中除了卡箍、电缆等组件以外的刚性部件,包括电气元器件以及机械零部件两种,刚性组件装配模型的信息包括零件信息、装配关系信息以及层次关系信息三种,零件信息就是刚性组件的工程设计属性、物理属性、电气元部件与机械零部件之间的约束关系;装配关系信息就是产品装配模型中的各种电气元器件、机械零部件的相对位置和方向关系;层次关系信息就是产品虚拟样机的转配结构。
1.3.2 电缆路径的规划准则
电缆路径的规划涉及这多种学科,在实际的规划过程中,需要遵循以下的原则:
在电缆的布局过程中必须要考虑到电磁的散热、兼容、抗震以及拆装与维修是否方面,在满足系统需求的前提之下,电缆的长度要尽量短,避免电缆的往返穿越,同时,信号电缆与电源电缆之间要避免距离过近和发生交叉的情况,如果必须要有交叉,相互之间要保持垂直。
电缆应该远离设备内部的部件以及发热元件,且电缆不能应先冷却风道,同时,电缆路径的设置好综合装配工艺进行考虑,保证电缆的长度和路径要满足产品的可装配性。
2 电缆的安装仿真技术
在产品的设计过程中,设计的失误的影响较大,设计中的问题常常会在整个产品的装配阶段中才会暴露,这就会导致开发成本增加,因此,为了较早的检查出电缆设计的合理性,可以将虚拟装配技术应用到电缆的安装方针过程中。
2.1 电缆运动学建模技术
电缆组件在其安装过程中不仅存在形状的变化,也存在位置的变化,因此,可以采用逆运动学法进行建模,在实际的建模过程中,需要对装配件进行完全拆卸,在拆卸过程中,要遵循以下原则:
2.1.1 自由平面的规则
自由平面就是在装配单元中,留有具有自由平面的候选件,在拆卸的过程中,需要根据自由平面法线原则进行拆卸,这种规则可以将深层次的装配单元过滤。
2.1.2 线性自由的原则
作为装配单元,需要具备一定的线性自由度,线性自由度可以保证候选件从装配单元中拆卸出来。
2.1.3 拆卸测试规则
拆卸测试规则可以保证候选件的拆卸可能性,实现具备相互运动趋势两个装配单元之间的可拆卸性。
2.2 装配序列的优化
对于产品的装配问题,除了要考虑装配的可行性,还要考虑到装配的成本、装配的精度以及装配的工时,对于复杂机电产品的装配,装配的顺序变化较多,但是并不是所有的顺序都适宜产品的开发,因此,必须要对装配的序列进行优化。考虑到基准件的选取原则,一般建议选择体积大、重量中、重心位置低,可以用于辅助定位的零件最为基准件,同时,在装配过程中应该从同一方向进行装配,控制好定向的次数,减少消耗的时间,此外,从工程学的角度而言,刚性组件和电缆组件的交叉装配常常发生,但是前者的装配技术更加成熟,因此,在装配过程中要尽量减少交叉的程度,具体的安装过程应该遵循先拆后装的原则,当然,具体的产品对于装配序列有着不同的要求,因此,还要综合考虑其实际要求。
参考文献
2010年,《“四化融合,智慧佛山”发展规划纲要(2010-2015年)》这份长达3万字的发展规划曾引发大众的关注,其所勾勒的智慧的经济、智慧的城市、智慧的生活蓝图一度受到“超前”的质疑,但经过近两年的建设和实施,这一把“智慧”具体落实到工业产业,推动创新发展的方式或将成为一种新的“佛山模式”。
生产型制造向服务型制造转型。如维尚家具集团建立起“家具企业大规模定制生产系统”,将企业的设计、生产、销售和服务等各个环节有机地结合起来,实现了订制设计个性化、销售接单网络化、生产排程电脑化以及成品零库存,实现企业价值链以制造为核心向以服务为核心转变,公司日产能较之前增长6-10倍。
传统制造向先进制造转型。如海天调味食品有限公司把工艺技术、设备装备、信息技术紧密结合起来,使生产系统与ERP系统全面对接,整个生产过程无需人工参与,构建成一个完整的数字化工厂,生产效率比传统方式提高了5倍。
粗放制造向绿色制造转型。如新明珠陶瓷集团通过推进数控智能生产,优化利用企业能源系统,减少能源消耗和污染排放,实现单位产品能耗下降,综合节能20-30%。
剥离非主营业务,形成新的信息服务业。如美的集团剥离信息服务业务,衍生出广东省嵌入式软件公共技术中心、广东美的自控科技有限公司等一批软件和信息服务企业。
信息化与服务业融合,发展现代服务经济。如欧浦物流利用互联网络,构建起“大型仓储+剪切加工+快速配送+电子交易”的综合服务模式,为采购商及经销商提供全方位“一站式”服务,全面实现管理系统化、仓储公开化、装卸机械化、加工配送一体化的高效管理和钢铁现货电子交易,成为华南乃至全国钢铁市场的“睛雨表”。
今年2月,顺德产业转型升级再获重大突破,当顺德区区长黄喜忠从工信部领导手中接过“装备工业两化深度融合暨智能制造试点”牌匾,以广东物联天下物联网信息产业园为代表的几十个智造项目起航。
未来几年,顺德将在工信部的支持下,建设智能产品、智能生产、智能物流、智能产业、智能商务、智能服务6大智能制造体系,实现企业生产经营柔性化、网络化、智能化、绿色化。到2015年,顺德智能家电产品产值将占家电行业总产值的70%以上;规模以上工业企业生产自动化率达到60%以上;培育20家全国知名的智能装备生产企业。
佛山市副市长宋德平认为,在当前不太乐观的经济形势下,政府搭建公共创新平台,引进一流的研究机构,让中小企业共享,等于让企业逆风时加了个发动机。政企齐心协力,联合起来,产业转型升级会走得更快。
目前,在政府引领之下,康宝电器、科达机电、美的暖通等20家企业在智造路上早已迈步狂奔,用物联网改造生产线,研发出智能家电等产品。随着它们被评为首批智能制造示范企业,有望带动更多企业走上两化融合之路。
2010年,美的集团在年销售额突破千亿元大关基础上相继推出物联网洗衣机和Q—HAP太阳能空调,研发生产的国内首套物联网整体家电产品,该集团同时推出了多种适应未来国家智能电网的物联家电,空调、冰箱、洗衣机、微波炉等数款产品已完成了与国家智能电网的无缝测试对接,可实现互联网、移动终端的远程控制与查询。海信科龙推出多媒体空调,通过信息共享和互联网,实现产品的自动故障处理和反馈,环境监测与控制等智能识别和智能控制功能,体现了海信科龙在变频技术后,又一创新技术的突破,亿龙电器则成功研发多媒体咖啡壶等等。
与此同时,装备制造业也广泛推广应用信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、机器人等技术。较为典型的案例是震德塑料机械有限公司研制的精密节能注塑机,在数字化高速传感器技术配合下,采用基于高速工业以太网技术,实现多台机器的智能控制与分析决策,帮助客户全面评估和跟踪设备能效,挖掘节能空间,有效增强了产品竞争力。
此外,佛山传统制造业纷纷利用计算机辅助制造技术和工业过程控制技术实现对产品制造过程的自动控制,提高生产效率、产品质量和成品率。
作为我国建陶装备行业的龙头企业,科达机电在单机产品和整线综合自动化技术相关的领域进行了大量现代化技术改造工作,实现数字化工厂,无图纸操作。同时该企业还联合开发了电子配料Dcs系统、烧成窑炉Dcs系统,并运用西门子Profibus现场总线和TeleService对全自动液压压砖机进行远程监控与维护。而木工机械企业威德力也与中科院顺德育成中心联合开发了“木工智能曲线锯床”、“集成材自动化生产线”等项目,集成精密制造技术及相关技术、计算机软、硬件技术、网络技术等,能够监控,诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差,并且能为生产提供最优化的方案。这些技术的应用,大大提高了产品自身的信息化水平,提高了生产过程的自动化、智能化控制水平,提高了产品的核心竞争力。
建设“智慧社会”
佛山智慧城市建设有一个更大的目标,那就是将搭建一个比智慧城市的内涵更为丰富的智慧社会平台。五区政府将共用一个接口,在唯一的一个平台上统一起来,以后企业、市民的各种数据信息,也将逐步统一到这个平台上。近日,随着佛山市政府与神州数码(中国)有限公司签署智慧城市建设项目战略合作协议,三年内将佛山将打造成全国一流的智慧城市典范。
佛山市委书记李贻伟指出,信息化建设将成为政府转型以及新一轮社会管理创新的一个重要突破口。佛山将通过信息化手段的广泛应用,进一步提升政府管理、决策与服务水平。
按照他的设想,佛山将搭建一个比智慧城市的内涵更为丰富的智慧社会的重要平台。五区政府将共用一个接口,在唯一的一个平台上统一起来,以后企业、市民的各种数据信息,也将逐步统一到这个平台上。
“我们希望在佛山实施一个信息化的三年提升计划。当前就是要把佛山现有全部的政府、社会、企业的信息化项目逐步整合到一个统一的平台上,让市民更直观地体验到智慧城市的各种便利。”神州数码董事局主席郭为表示。
根据协议,神州数码将全面支持佛山智慧城市信息化建设,进一步加大佛山智慧城市(华南区)研发基地的研发投入,并在市民网页、智能交通、物联网、云计算等多个领域与佛山开展全面战略合作。
双方还将在信息产业发展领域展开深度合作。神州数码将在佛山投资建设集信息产业发展和产业配套于一体的复合型信息产业园,建设神州数码智慧城市(华南区)运营业务基地、神州数码供应链及电子商务(华南区)总部基地、神州数码智慧产业创新中心。
佛山市政府承诺支持神州数码在佛山开展智慧城市运营业务,在专利申请、科技成果孵化和产业化、人员落户等方面给予配套和服务支持,并同意将市民个人信息服务云平台纳入佛山2012年的重点建设项目,组织并落实项目示范试点区域。
7月24日,全国智能制造试点示范经验交流会在广东东莞召开。工业和信息化部党组书记、部长苗圩出席会议并作重要讲话。辛国斌副部长主持会议,中国工程院院长周济,广东省副省长袁宝成出席会议。
苗圩表示,要深刻认识推进智能制造的艰巨性和紧迫性。智能制造是制造业发展的重大趋势,是推进制造业供给侧结构性改革的重要体现,是构建新型制造体系的必然选择,也是促进制造业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措。与工业发达国家相比,我国在推进智能制造发展方面还有较大差距,一些突出问题迫切需要解决。推进智能制造既艰巨、又紧迫,必须牢牢把握这一主攻方向,采取更有力的措施,推动信息技术与制造技术深度融合,促进制造业转型升级、跨越发展。
苗圩指出,推进智能制造是一项复杂而庞大的系统工程,需要不断探索、试错,难以一蹴而就,更不能急于求成,必须坚持不懈,系统推进。要加强智能制造的顶层设计和统筹规划,着力解决发展中的共性和基础问题,以点上示范带动面上提升,不断建立健全智能制造标准,加强工业互联网和信息安全基础,按照“市场牵引、以我为主、多路径协同推进”的发展思路,引导企业走出一条具有中国特色的智能制造发展道路。
苗圩强调,要从推动制造业实现大发展的目标出发,高度重视试点示范工作,加强协同配合,发挥好智能制造试点示范的引领、推广、带动作用。并着力抓好三个方面工作:一是要加强政策扶持,推进试点工作不断深入;二是要加强统筹协调,推动试点工作多出实效;三是要加大宣传力度,促进典型经验在更大范围内推广。
会上,唐山冀东水泥股份有限公司、中国商用飞机有限责任公司、内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司、石家庄旭新光电科技有限公司、安徽江南化工股份有限公司等5家试点示范企业分别就实施智能制造的具体做法和体会作了交流发言。工业和信息化部相关司局负责同志,各省(自治区、直辖市)、计划单列市工业和信息化主管部门负责同志,2016年63个智能制造试点示范项目代表,相关行业协会、院士、专家共计150余名代表参加了会议。会议期间,与会代表参观了东莞劲胜精密组件股份有限公司数字化车间和广东智能机器人研究院。
智能制造是 “弯道超车”的最佳途径
2008年国际金融危机之后,世界经济格局深刻调整,进入了一个整体速度放缓的“弯道”。从全球来看,产业竞争格局正在发生重大调整,无论是发达国家还是发展中国家,都纷纷制定以重振制造业为核心的再工业化战略,制造业又一次成为全球经济竞争的聚焦点。作为全球第一制造大国的中国,正面临着发达国家先进技术和发展中国家低成本竞争的“双向挤压”。这让大部分制造企业体会到了“日子的难过”。李强省长在演讲中描述了那些老总们的直接感受:“市场突然不领情了,日子不那么好过了。”而来自国家统计局的数据也证实了这一点:2015年前10个月,全国规上工业企业的利润总额比去年同期下降了2%,工业利润负增长是改革开放以来少有的。
工业文明史,是一部国家兴盛史。以蒸汽机和电气化为代表的两次工业革命让英国和美国迅速崛起。在全球迎来新一轮科技革命与产业变革的今天,中国的机会是什么?浙江的机会是什么?有业内人士指出,我国的特点是互联网比较发达,制造业总体大而不强,与发达国家基本完成3.0相比,我国绝大多数制造企业在核心技术、关键零部件领域仍然处在2.0向3.0过渡,甚至处在2.0以下的阶段。对此,李强省长在分析比较德国工业4.0、美国工业互联网、日本再兴战略、新工业法国之后,提出了浙江经济发展的三个关键词:信息经济、两化融合、智能制造。他认为,以新一代信息技术为基础、以“互联网+制造”为趋势的新工业革命,是中国制造摆脱“双向挤压”的战略机遇;以智能制造为主攻方向的信息化与工业化深度融合,是中国工业经济弯道超车的最佳路径。
何谓智能制造?在李强省长的理解里,智能制造体现为互联、集成、数据、智慧,是通过装备智能化、设计数字化、生产自动化、管理现代化、营销服务网络化的实现,来提升产品质量和附加值,从而大幅提高生产力。
美国通用电气(GE)曾有过测算,如果中国应用工业互联网,工业企业能大幅提升效率,降低成本和能耗,到2030年可带来3万亿美元左右的经济增量,这是一个惊人的数字。对于二产比重仍占46%的浙江来说,也有着很大的吸引力。浙江清晰地认识到:区域经济要迈向中高端,制造业必须迈向中高端;打造浙江经济升级版,就必须先打造浙江制造升级版。所以,浙江在全国率先提出了发展以互联网为核心的信息经济,在2014年,浙江省政府把信息经济作为支撑未来发展的万亿级大产业,大力推进“两化”深度融合国家示范区的建设。至今,无论是信息技术产业,还是互联网应用,浙江都有了喜人的收获。2015年前三季度,浙江规上电子信息制造企业新产品产值率达50%,信息传输、软件和信息技术服务业投资增长37%,信息服务业规上企业主营业务收入同比增长39%,信息经济在整个浙江经济版块中可谓一马当先。
中国智能制造之路要突出3个方面
浙江的智能制造探索之路延用了先辈们的一贯做法:“取势、明道、优术”。对此,李强省长一一作了解释:取势,就是审时度势,顺势而为,抓住互联网时代到来的“时间窗口”,依托自身优势抢先发展信息经济;明道,就是把握规律,明晰战略,准确理解“中国制造2025”的精髓,大力推进信息化与工业化深度融合,并把智能制造作为主攻方向,全方位推进产品、装备、生产、管理和服务的智能化;优术,就是提升能力,解决问题,紧紧依靠市场力量、民营力量,强化制度供给与平台创新,加速集聚高端要素,大胆创新突破方式,释放出“传统制造+互联网+创业创新”的叠加优势,力争实现后来居上。
以小见大,以此见彼。依托浙江的探索和实践,李强省长指出了中国发展智能制造要突出的3个问题:
一是要靠市场力量。因为互联网让世界变成了平的,使得产品、技术、人才和资本在全球流动,技术资源网络化、创新活动生态化的特征非常明显。在这当中,中国制造企业能否在全球创新生态网络中识别、利用创新要素,主动参与创新并创造价值成为了关键。
二是要集聚高端要素。人才是智能制造的关键。只有网络技术、工业自动化、人工智能等领域的全球高端人才云集,才能让一个区域的智能制造突飞猛进。正如《第二次机器革命》所指出的:创新型人才是最稀缺的资源,他们能够创造出新产品、新服务或新商业模式,正成为市场的主要支配力量。