引論:我們?yōu)槟砹?3篇簡述智能制造技術(shù)范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
近年來隨著科學技術(shù)的發(fā)展,機電一體化系統(tǒng)已經(jīng)逐步成為機械制造與發(fā)展的主要趨勢,使更多的機械設(shè)備制造實現(xiàn)自動化、智能化的主要方式,機電一體化系統(tǒng)在智能制造中的深入應用,極大的滿足社會發(fā)展需求,它將在工業(yè)發(fā)展中表現(xiàn)出無法比擬的優(yōu)越性,滿足工程可靠性與效率需求的同時,有效減少因人工操作造成的失誤,從而實現(xiàn)精度的生產(chǎn),對促進企業(yè)生產(chǎn)自能化方面有著舉足輕重的作用。
2機電一體化概述及發(fā)展現(xiàn)狀
首先,機電一體化技術(shù)主要是為了滿足社會工業(yè)生產(chǎn)的需求,于20世紀60年代出現(xiàn),主要是將電子與機械集于一體的先進科學技術(shù),其中它涵蓋了計算機、機械、信息技術(shù)、傳感和自動控制等多項技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。其中,詳細的說機電一體化的基本組成部分主要有機械體,實現(xiàn)各部件之間的連接構(gòu)造;驅(qū)動動力部分,提供動力并幫助機械實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化,使實現(xiàn)動力功能;遙感測試部分,檢測機械內(nèi)外部環(huán)境實現(xiàn)其預算計測功能;執(zhí)行部位,接受控制信息,對要求動作完成;信息處理單元,運算、處理、決策、實現(xiàn)控制功能。這一技術(shù)進入21世紀以來,融入了微處理技術(shù)和計算機技術(shù)的精華,得到了快速發(fā)展,之后又融入信息電子技術(shù),模擬人腦對生產(chǎn)流程進行分析判斷,使企業(yè)的生產(chǎn)逐步實現(xiàn)智能化。其次,機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀介紹,機電一體化技術(shù)主要是應用于一些大型的生產(chǎn)企業(yè)中,機電一體化依賴于眾多學科的先進技術(shù)的融合,實現(xiàn)對人腦的模擬,使其對企業(yè)機器生產(chǎn)的全過程能夠進行有效分析,判斷和處理,通過發(fā)出各項指令操作,通過機器實現(xiàn)復雜的生產(chǎn)流程,通過機械設(shè)備進行智能控制,運用機械操作代替人力的操作,使整個生產(chǎn)過程簡單,便于管理,在極大減輕人工工作用負擔的同時,也為企業(yè)的發(fā)展減少了很大的成本。隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加深,世界工業(yè)的發(fā)展早已不再僅僅局限于某一領(lǐng)域內(nèi),或是某一區(qū)域內(nèi),而是考慮利用最小成本的同時,實現(xiàn)世界各地的就地取材,面對這種發(fā)展現(xiàn)狀,機電一體化體系也有了新的發(fā)展要求,將遠程控制技術(shù)也應用于機電一體化體系中來,因此,不難看出機電一體化技術(shù)是伴隨著生產(chǎn)技術(shù)要求和科學技術(shù)的發(fā)展不斷向前發(fā)展的,機電一體化技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間,另外,機電一體化技術(shù)也逐步打破企業(yè)的自有生產(chǎn)方式,通過對機電生產(chǎn)產(chǎn)品的統(tǒng)一標準,生產(chǎn)流程的規(guī)范,從而實現(xiàn)模塊化的集成機電生產(chǎn)。
3智能制造技術(shù)及其發(fā)展
智能制造是指通過運用計算機程序模擬人類的思維活動,實現(xiàn)機器對在無人控制操縱下的機械自動化生產(chǎn)。智能制造技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)階段機械制造技術(shù)主流的趨勢,通過智能化的制造可以有效幫助人解決很多復雜繁瑣的操作,極大的避免了因人工不小心失誤造成的生產(chǎn)損失,提高了生產(chǎn)設(shè)備的精確度,因此,智能制造的應用要比往往傳統(tǒng)的制造具有無法比擬的優(yōu)越性。使機械設(shè)備的制造在人類不可能達到的空間展開。智能制造在機械生產(chǎn)制造方面已經(jīng)為人類創(chuàng)造了很大的價值。智能控制技術(shù)是發(fā)展人類智能中一個重要的領(lǐng)域,其主要目的是為了改善以往傳統(tǒng)制造中較為復雜多樣的控制任務。
4機電一體化技術(shù)在智能制造中的應用
機電一體化體系中,智能控制的應用途徑十分的廣泛,在我們社會生產(chǎn)生活的方方面都有體現(xiàn),隨著科學技術(shù)的進步,現(xiàn)階段的機電一體化正在逐漸向人工智能化的方向發(fā)展,這是社會發(fā)展所需求的在必然趨勢,是經(jīng)濟發(fā)展水平與科技發(fā)展相結(jié)合的應然產(chǎn)物,在我國機械制造業(yè)發(fā)展過程中,能夠有效快速實現(xiàn)機電一體化是機械制造發(fā)展的重點內(nèi)容,機電一體化能在提高生產(chǎn)產(chǎn)品效率的同時,還能確保產(chǎn)品的質(zhì)量,目前的科學技術(shù)水平在機械制造的領(lǐng)域內(nèi)最大的實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡技術(shù)和智能制造控制技術(shù)有機結(jié)合,從而實現(xiàn)由人工管理操作到智能控制監(jiān)管的有效過度。同時,智能監(jiān)管控制的部分,還可以實現(xiàn)對機械設(shè)備運作的檢測預測管理工作,實現(xiàn)對可能發(fā)生的機械事故有預測的作用,以確保生產(chǎn)的順利進行,或是通過智能控制系統(tǒng)有效協(xié)調(diào)工作的進行。(1)機電一體化中應用智能制造的優(yōu)勢。智能控制技術(shù)對機電一體化系統(tǒng)中的程序或部分結(jié)構(gòu)進行智能化調(diào)試與控制以保證程序系統(tǒng)工作的可靠安全性;工作人員采用計算機網(wǎng)絡技術(shù)將編寫的程序或是代碼輸入到機電一體化系統(tǒng)中,實現(xiàn)對機械的智能控制;智能控制技術(shù)可以實現(xiàn)根據(jù)外部環(huán)境變化,對其工作內(nèi)容,進行調(diào)控,實現(xiàn)機電一體化工作的精確度。(2)以機電一體化體系中智能制造在建筑領(lǐng)域的應用做詳細解釋說明,智能控制在建筑領(lǐng)域的廣泛應用主要體現(xiàn)在兩方面,分別是在保暖制冷系統(tǒng)和建筑照明系統(tǒng)中。其中的照明智能控制系統(tǒng),是通過應用通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)兩者有效結(jié)合實現(xiàn)的,能夠有效的實現(xiàn)對照明區(qū)域,照明亮度,照明時間的合理控制與調(diào)節(jié)。從而有效節(jié)約能源,較大可能的提高資源利用率。(3)機電一體化技術(shù)中的智能制造在數(shù)控領(lǐng)域的有效應用。社會生活的各行各業(yè)都在應用機電一體化技術(shù),而其中的數(shù)控技術(shù)對機電一體化技術(shù)的要求越來越高,數(shù)控技術(shù)由于其是進行大規(guī)模的生產(chǎn),數(shù)控技術(shù)在逐步實現(xiàn)智能化方面具有很大的發(fā)展空間,利用計算機網(wǎng)絡技術(shù)在數(shù)控方面實現(xiàn)智能監(jiān)控,編程,建立自身的數(shù)據(jù)庫。智能控制技術(shù)在數(shù)控技術(shù)中的應用還可以實現(xiàn),在一些較為大型復雜的工程問題或是機器設(shè)備有問題的情況下,人工無法實現(xiàn)的檢測,借助數(shù)控技術(shù)可以進行推理與演算,適時給出修改意見。
5結(jié)語
伴隨著科技的發(fā)展,機電一體化在智能制造中的應用產(chǎn)品已經(jīng)滲透到了我們生產(chǎn)生活的多方面,這種通過多種高新技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物極大的為我們生產(chǎn)生活帶來便捷,這種機電一體化的智能發(fā)展方式進一步推動生產(chǎn)方式的深化改革。仍將有廣闊的發(fā)展前景,需要我們相關(guān)從業(yè)人員根據(jù)實際的生產(chǎn)生活不斷的進行改進,為我們社會經(jīng)濟的發(fā)展做更大的貢獻。
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篇2
隨著國家對智慧城市的重視,智能建筑也進入了高速發(fā)展時期,智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對增強安防措施、改善居住體驗、節(jié)約能耗等方面進行改善。物聯(lián)網(wǎng)是通過多種信息傳感器實時采集各類信息,在終端設(shè)備、邊緣域或云中心通過機器學習對數(shù)據(jù)進行分析。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡等通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優(yōu)化,可以大大節(jié)省運營成本,提高投資回報率。智能建筑的核心是5A系統(tǒng):建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)(BA)、通訊自動化系統(tǒng)(CA)、辦公室自動化系統(tǒng)(OA)、火災報警與消防連動自動化系統(tǒng)(FA)、安全防范自動化系統(tǒng)(SA),通過5A系統(tǒng)使建筑具有安全、便捷、高效、節(jié)能的特點。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2019年我國物聯(lián)網(wǎng)連接量在45.7億,到2025年將增至199億,市場空間非常廣闊,對于智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下成本控制和造價分析,將成為行業(yè)關(guān)注的熱點。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑的成本控制
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑進行工程預算是一種新型的技術(shù)手段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能系統(tǒng)提高成本控制的準確性,對于智能建筑項目進行成本預算和控制有十分重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用是智能建筑的基本特點,一般通過開環(huán)控制和閉環(huán)控制的結(jié)合,以及定性控制與定量控制的結(jié)合的采用多模態(tài)控制方式,這種方式可以幫人們處理大量的系統(tǒng)問題,通過大數(shù)據(jù)收集資料和人工智能的科學推理,可以對人類的行為和思維進行感知模擬,對智能建筑中5A系統(tǒng)的精準控制。物聯(lián)網(wǎng)通常使用射頻設(shè)備、定位系統(tǒng)、激光掃描設(shè)備和紅外感應器設(shè)備等信息通訊傳感器,通過網(wǎng)絡把所有設(shè)備都連接起來,來使信息互聯(lián)互通,實現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能識別、智能定位、智能跟蹤、智能監(jiān)控的管理體系,可以對智能建筑中的各種設(shè)備進行有效管理,讓設(shè)備和系統(tǒng)進行信息互通和遠程共享,通過收集大量的數(shù)據(jù)信息可以構(gòu)建一個參量體系,通過參量系統(tǒng)優(yōu)化智能建筑使用成本,給人們提供綠色環(huán)保、舒適健康的生活環(huán)境。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程造價
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和參量體系可以得到大量信息,通過信息的處理計算得到成本數(shù)據(jù)和工程量,根據(jù)國家規(guī)定定額標準得到工程造價的目標函數(shù)。運用BIM智能建筑模型,合理的博弈控制函數(shù)設(shè)計進行智能建筑的造價預測。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的工程造價分析模型主要有三種,(1)通過對建筑的主要參數(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建模型。(2)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模糊控制和邏輯控制來構(gòu)建模型。(3)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下擬自然隨機最小二乘擬合來構(gòu)建模型。這種方法由于計算量較大,計算復雜程度較高,無法保證計算的準確性。為了提高計算的準確性,本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)約束參量和工程造價預測模型的方法來提高智能建筑成本控制進度和工程造價預測準確性。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行成本控制參量體系
在智能建筑中工程造價是指工程建設(shè)中所需要投入的資金,主要包括前期的投資估算、項目過程中的工程結(jié)算、完工后的竣工決算。在智能建筑施工過程中,可以運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對項目成本和工程造價進行有效控制。第一,合理分析智能建筑工程造價的約束函數(shù)和參量體系;第二,為了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑參量體系和約束模型,需要對建筑規(guī)劃、消防、交通、環(huán)保等實現(xiàn)工程造價合理評估和預測。通過參量體系和約束模型進行智能管理控制,保證智能建筑項目施工進度和施工品質(zhì)。通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)參數(shù)模型,保證了智能建筑材料合理選擇和建筑施工成本的精準預測。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑成本控制預算中,往往忽視交叉因子對成本的影響。智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下實現(xiàn)自動網(wǎng)絡控制,利用智能建筑自動控制網(wǎng)絡中的三種通信協(xié)議實現(xiàn)效益評估,可以有效地計算出智能建筑控制成本,在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的成本控制參量體系中,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對工程造價模型設(shè)計,實現(xiàn)對智能建筑工程造價成本有效控制和精準預測。由此可見,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下構(gòu)建智能建筑參量體系是實現(xiàn)成本控制的重要途徑。
5智能建筑目標模型構(gòu)建及設(shè)計優(yōu)化
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能建筑目標模型,通常是采用均衡博弈的計算方法來分析智能建筑的工程和造價,這種方法是用預測函數(shù)以及最小方差來進行成本的預測和造價控制,可以有效地控制智能建筑造價計算精度。但是由于需要收集大量的數(shù)據(jù),在沒有足夠數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的情況下,智能建筑工程造價預測精度是不準確的。本文為了提高控制精度采用了一種在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本約束參量。通過約束參量貢獻度加權(quán)的方法建立工程造價預測和成本控制模型,在參量分析基礎(chǔ)上設(shè)計工程造價預測和成本控制模型,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)下成本控制系統(tǒng)得到最佳的博弈函數(shù),得到工程造價施工優(yōu)化參數(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑施工過程中,不但要考慮在施工成本,還需要對管理成本等多方面進行綜合考量,通過智能建筑成本分析建立工程成本預測模型。為了合理地評估智能建筑的性能,可以采用一種分數(shù)階差分函數(shù)的公式對評價進行有效分析,用函數(shù)公式得出智能建筑成本和建筑質(zhì)量的關(guān)系。在智能建筑模型構(gòu)建時,利用分析方法實現(xiàn)成本投入的時間序列的采集,通過智能建筑施工中的各方面因素進行線性二乘擬合計算構(gòu)建約束關(guān)系模型,可以實現(xiàn)智能建筑工程造價的量化評價參數(shù)模型。在實際施工過程中,包括固定成本和非固定成本,非固定成本是由很多不確定因素造成的,為了實現(xiàn)有效的成本控制,應該對不確定因素進行有效控制。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建量化控制模型,可以有效地對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程項目實現(xiàn)效益最大化。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的控制必須滿足非線性方程的連續(xù)性條件,通過連續(xù)性條件構(gòu)建一個模型,由此可以得出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑施工過程中生產(chǎn)效益最大化,并且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下實現(xiàn)成本與效益最優(yōu)匹配,通過以上決策,智能建筑工程造價的效益值和帶量值可以有效均衡。此外,為了保證施工效率和質(zhì)量構(gòu)建模型,通過累計方差的公式對建筑成本的參量貢獻度進行自適應加權(quán)處理。通過上述介紹的參數(shù)模型,可以在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對施工成本、施工效率和施工質(zhì)量進行優(yōu)化,不但提高了施工質(zhì)量還降低了施工成本。
6物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下仿真實驗和分析
為了對上述模型和參數(shù)進行檢驗,以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價分析的可行性,通常需要采用一種仿真軟件進行分析和研究,根據(jù)國家預算定額可以設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本參量數(shù)據(jù)表。通過成本參量數(shù)據(jù)表進行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價仿真建模,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下預測數(shù)值仿真,通過仿真可以得到不同的成本控制數(shù)據(jù),為了要論證結(jié)果,可以把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑仿真結(jié)果和傳統(tǒng)模型計算結(jié)果進行對比。從仿真結(jié)果可以看出,采用本文所使用的方法有效地降低了項目建設(shè)成本,成功的對智能建筑成本控制進行了優(yōu)化。由此可見,通過仿真實驗模擬進行實驗得出的結(jié)果是有科學性和可行性的。
7物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑展望
篇3
路燈;智能化監(jiān)控技術(shù);節(jié)能改造;應用
近幾年,我國城市化進程不斷加快,城市照明對各種能源的消耗量也呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢,這就進一步加劇了我國能源緊張的局面,為了改善這一問題,許多城市規(guī)劃者開始對城市路燈照明系統(tǒng)進行節(jié)能改造,將各種智能化監(jiān)控技術(shù)應用其中,取得的效果也比較顯著,但是,由于一些節(jié)能改造者對路燈智能化監(jiān)控技術(shù)的了解不夠深入,運用技術(shù)也不夠熟練,往往在節(jié)能改造過程中遇到各種各樣的問題。這就要求相關(guān)工作人員提高思想意識,加強對新技術(shù)的學習,從而達到更加的應用效果。
1路燈節(jié)能改造的意義
電能是我國社會生產(chǎn)、生活中必不可少的一種重要能源,由于城市化水平的提升以及工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大,電能在社會生產(chǎn)生活中的消耗量也顯著增加,這就導致我國能源緊缺的狀況進一步加劇,許多城市都相繼陷入能源危機,顯然,這對我國社會經(jīng)濟的長久健康發(fā)展來說是非常不利的,在城市電力網(wǎng)絡系統(tǒng)中,路燈照明系統(tǒng)對電能的消耗量占據(jù)較大比重,因此,對路燈進行節(jié)能改造有利于減少城市電力系統(tǒng)的總耗電量,進而改善我國的能源危機,促進社會經(jīng)濟的平穩(wěn)健康發(fā)展。此外,路燈節(jié)能改造對智能化監(jiān)控技術(shù)的應用有利于建立一個信息化、數(shù)字化的服務平臺,將路燈照明系統(tǒng)運行過程中的各項相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳遞到城市道路管理部門,提升管理人員對道路公共設(shè)施的管理效率,進而保證整個城市電網(wǎng)的安全性、可靠性及其運行的綜合效率。同時,路燈節(jié)能改造是國家節(jié)能政策的顯著體現(xiàn),能在城市節(jié)能改造中樹立良好的榜樣,從而帶動城市全體人民參與到“節(jié)能減排、低碳生活”的活動中來,并積極為城市節(jié)能貢獻出自己的一份力量,促進能源利用率的提升,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟、社會效益。
2常見的路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)類型
2.1無線網(wǎng)絡型無線網(wǎng)絡型控制系統(tǒng)是比較常見的一種路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)類型,目前,在我國各大城市中應用比較多的無線網(wǎng)絡型控制系統(tǒng)主要是利用互聯(lián)網(wǎng)絡和無線局域網(wǎng)絡來進行工作的,對于物聯(lián)網(wǎng)絡來說,從性質(zhì)上看,其屬于無線傳感網(wǎng)絡,利用該網(wǎng)絡進行工作的無線網(wǎng)絡路燈照明控制系統(tǒng)主要以Zig-Bee技術(shù)為基礎(chǔ),這種技術(shù)是近幾年出現(xiàn)的一種新型無線網(wǎng)絡技術(shù),它具有速率低的特點,適用于短距離的無線連接,在運行過程中,需要協(xié)調(diào)好各傳感器之間的關(guān)系,實現(xiàn)傳感器與傳感器之間的連續(xù)接力,通過ZigBee技術(shù)可完善智能照明控制系統(tǒng)的功能,實現(xiàn)多樣化的目的,例如自動調(diào)光、PWN調(diào)光等。實踐證明,利用ZigBee技術(shù)建立的無線網(wǎng)絡型路燈監(jiān)控系統(tǒng)具有耗能低、成本低、安全性高、操作方便等優(yōu)點,隨著該技術(shù)的不斷成熟,其應用范圍也將進一步擴大。
2.2電力線載波型電力線載波型路燈智能化控制系統(tǒng)多種多樣,其中應用范圍最廣的是基于X-10協(xié)議的智能控制系統(tǒng),所謂X-10協(xié)議,指的就是利用電力線作為基本介質(zhì)對電子系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控的通信協(xié)議。簡單來說,電力線載波型智能控制系統(tǒng)就是通過電力線傳輸語音和數(shù)據(jù)信號的一種智能照明控制系統(tǒng),根據(jù)電壓等級的不同,主要可將電力線載波型智能控制系統(tǒng)分為低壓電力線載波通信、中壓電力線載波通信和高壓電力線載波通信三種基本類型。當前應用比較多的X-10智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3照明智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
3.1概述城市路燈智能照明監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用智能控制技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、移動通訊技術(shù)等先進技術(shù)設(shè)計出的一種智能化系統(tǒng),對難于管理的路燈、公共照明設(shè)備等,可以根據(jù)實際需要,季節(jié)和天氣變化情況,事先設(shè)置區(qū)域、路段的控制策略,根據(jù)策略在計算機上事先設(shè)定時間,系統(tǒng)就可自動按時間段分區(qū),分路進行定時開關(guān)控制,也可實時進行和人工開關(guān)控制。當夜晚(或光線較暗)來臨且處在交通高峰時,路燈按額定運行電壓全部開啟,交通高峰期后,按比例以經(jīng)濟運行電壓開啟。還可對防范重點部位(區(qū)域)亮,安全地段(區(qū)域)不亮或少亮,有活動有需要的地方亮,一切只需操作員在計算機上輕松完成。不但節(jié)省了人力,更排除了人為因素產(chǎn)生的矛盾和失誤,有效節(jié)約了電能。
3.2系統(tǒng)構(gòu)成城市路燈智能照明監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡、遠程控制終端三大部分組成,其中遠程控制終端由調(diào)控穩(wěn)壓柜和遠程控制器構(gòu)成。路燈智能調(diào)光監(jiān)控系統(tǒng)總控制室設(shè)在路燈管理部門辦公室內(nèi),實行計算機聯(lián)網(wǎng)智能遙控,路燈智能調(diào)光監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖2所示。
3.3系統(tǒng)原理路燈智能化監(jiān)控系統(tǒng)主要可分為通訊系統(tǒng)、控制中心主站、各點測控分站三部分組成,通訊一般采用有線與無線相結(jié)合或者無線的形式。主站主要可分為電腦和網(wǎng)絡兩部分,其主要功能在于控制和管理整個系統(tǒng)的運行,其具有較強的兼容性,各分站點主要通過各種新技術(shù)裝備構(gòu)成其控制器,從而實現(xiàn)與主站通訊、執(zhí)行開關(guān)、控制時間和反饋數(shù)據(jù)等功能,智能控制型路燈多種多樣,但是無外乎都是采用的“主站電腦控制中心+合適的通訊手段或方式+各分站集中智能控制器+路燈控制系統(tǒng)”的模式。
4路燈智能化監(jiān)控技術(shù)在節(jié)能改造中的應用
4.1智能路燈監(jiān)控裝置要求路燈智能化監(jiān)控裝置對監(jiān)控技術(shù)的應用效果具有直接影響,因此,必須嚴格按照智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案,對路燈監(jiān)控裝置進行配備:①要求數(shù)據(jù)采集器必須及時搜集各路燈的數(shù)據(jù)信息,并將這些信息實時反饋到網(wǎng)絡系統(tǒng)平臺上,以便相關(guān)人員及時作出處理。除了對路燈信息進行監(jiān)控之外,還必須監(jiān)控相關(guān)智能網(wǎng)絡回路信息及計算機控制的指令和信息。②路燈智能化儀器的安裝必須符合標準要求,應將所有智能化儀器安裝到專用箱內(nèi),并配備專門的防盜鎖。智能路燈下應設(shè)置科學合理的控制線纜,線纜的位置應控制在支撐桿之內(nèi)。③智能化路燈控制系統(tǒng)的電源線和網(wǎng)絡線、防護管應結(jié)合在一起進行配置。這樣才能確保三者功能的協(xié)調(diào)。④應對監(jiān)控計算機進行合理布置,一般來說,監(jiān)控計算機應布置在管理員的辦公室內(nèi),且必須設(shè)置備用計算機設(shè)備。
4.2智能化節(jié)能標準和措施路燈智能化監(jiān)控技術(shù)在節(jié)能改造中的應用必須遵循相關(guān)的節(jié)能標準,一般來說,路燈智能化節(jié)能標準主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:①智能化控制系統(tǒng)應將節(jié)能性和可靠性綜合起來考慮,對小于半數(shù)的燈具進行自動控制關(guān)閉,但必須保證道路兩側(cè)縱向的燈具保持長亮狀態(tài)。②系統(tǒng)應滿足夜間自動間隔關(guān)閉電源的要求,這樣才能減少路燈在深夜消耗不必要的電能。③智能化系統(tǒng)裝置應在白天能看清100m以內(nèi)的光線條件下自動切斷電源,而且在傍晚太陽光線逐漸減弱,直到不能看清100m以內(nèi)的境況時自動開啟路燈電源。④智能化系統(tǒng)必須具備調(diào)控光照度的功能,根據(jù)一天中各時段光照程度的不同來自動調(diào)節(jié)路燈的光照強度,這樣才能起到較好的節(jié)能效果。⑤應配備降低光源功率的自動化裝置,以在深夜時分減少電能的消耗。
4.3本地監(jiān)控系統(tǒng)中子站應用的分析在對本地智能化監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計時,必須綜合考慮節(jié)能方式、路燈型號、三相電功率的分配等因素,路燈的開關(guān)控制是本地智能化監(jiān)控子站中最為重要的控制模塊,該模塊的控制流程如下:①應根據(jù)不同程度的照明需求,建立完整的通信系統(tǒng)。②應針對周邊環(huán)境等因素,制定該區(qū)域路燈的控制時刻表。③子站應將各路段的開關(guān)燈時刻表信息存儲在一個專門的存儲器中,且該存儲器必須具備改寫功能,這樣才能使路燈開關(guān)燈時刻依據(jù)情況的變化而進行調(diào)整。
5結(jié)語
總之,隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展,路燈智能化監(jiān)控技術(shù)水平也逐漸提升,這對我國城市節(jié)能改造質(zhì)量的提升也將起到一定的促進作用,盡管我國路燈智能化監(jiān)控技術(shù)應用水平正逐漸提升,但是在實際應用過程中仍然存在一些問題,只有強化智能化監(jiān)控技術(shù)的科學研究并不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗,才能從根本上實現(xiàn)節(jié)能改造的目標。
參考文獻
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篇4
1專業(yè)實驗平臺建設(shè)思路
面向智能制造專業(yè)實驗平臺的建設(shè),依據(jù)《廣東省智能制造發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》中發(fā)展智能裝備與系統(tǒng),工業(yè)產(chǎn)品、制造流程智能化升級改造的任務,從智能科學與技術(shù)知識體系中提取專業(yè)發(fā)展方向的課程,建立完善專業(yè)實踐教學體系。以“機器智能”為方向建設(shè)人工智能與機器人實驗室為核心,以項目、科技競賽、緊密對接企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新為手段,培養(yǎng)學生能夠運用工程基礎(chǔ)知識和專業(yè)理論知識設(shè)計工程實驗,分析實際問題的能力,培養(yǎng)學生查詢檢索資料文獻獲取知識的能力,培養(yǎng)學生能夠綜合運用自然科學知識、專業(yè)理論知識和技術(shù)手段設(shè)計系統(tǒng)和過程解決實際問題的能力。通過科技競賽等活動,培養(yǎng)學生在團隊里具有工程組織管理能力、表達能力和人際交往能力。通過與企業(yè)的合作,掌握基本創(chuàng)新方法,并讓學生具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識,以培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和能力為重點。立足華軟學院電子系電子信息工程嵌入式專業(yè)、自動化專業(yè)、通信工程專業(yè)現(xiàn)有的平臺優(yōu)勢,按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路,完善支撐體系,優(yōu)化驗教學資源配置,建設(shè)一個能夠與廣東智能產(chǎn)業(yè)深度融合的階梯形層次化實驗平臺。
2實驗平臺建設(shè)內(nèi)容
智能科學與技術(shù)專業(yè)實驗實踐平臺的建設(shè)要依據(jù)實驗教學體系的構(gòu)建,突出面向智能制造工程實踐為特色,按照學生的成長需要,建立階段化、層次化、模塊化的實驗教學體系。
2.1專業(yè)實踐課程體系建設(shè)
面向智能制造的智能科學與技術(shù)專業(yè)定位是以工程應用型人才培養(yǎng)為目標的,是在通識教育基礎(chǔ)上的特色專業(yè)教育。專業(yè)課程體系的建設(shè)首先還是以培養(yǎng)學生具有扎實自然科學基礎(chǔ)知識,人文社會科學知識和外語應用能力為基礎(chǔ),其次是智能科學與技術(shù)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,如數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計、數(shù)字信號處理基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、電路分析與電子電路;c語言程序設(shè)計與算法分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫與操作系統(tǒng)、微機原理與接口、傳感器與檢測技術(shù)等。最后是專業(yè)方向類課程,也是專業(yè)的核心課程,如制造業(yè)基礎(chǔ)軟件中的嵌入式軟件、工業(yè)控制系統(tǒng)軟件,工業(yè)機器人中人工智能技術(shù)應用和智能控制技術(shù)。主要有知識獲取模式識別;數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡;嵌入式系統(tǒng)移植和驅(qū)動開發(fā);嵌入式應用開發(fā);人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡;智能控制技術(shù);機器人學等課程。培養(yǎng)學生具備計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能系統(tǒng)方法、傳感信息處理等技術(shù),完成系統(tǒng)集成,并配合專業(yè)實踐課程體系如圖1,完成電子工藝實習、技術(shù)基礎(chǔ)課程、核心課程的課程設(shè)計和綜合項目實驗,并在工程應用中實施的能力。
2.2實踐教學體系建設(shè)
依據(jù)專業(yè)實踐課程體系,構(gòu)建主要包括計算機基礎(chǔ)、電路基礎(chǔ)、信息與控制基礎(chǔ)、嵌入式技術(shù)、機器智能系統(tǒng)五大模塊開展不同學習階段層次化的實驗教學體系。主要包括基礎(chǔ)類、專業(yè)實訓類、綜合創(chuàng)新類。
1)基礎(chǔ)類實驗注重開設(shè)與課堂教學中基本理論相結(jié)合的精品實驗項目,并逐步提升基礎(chǔ)實驗課時的比例。從實踐中啟發(fā)引導學生牢固掌握基礎(chǔ)理論知識。除此之外,還要注重工作方法和學習方法的能力培養(yǎng),如收集信息查找資料、制定工作計劃步驟、從基礎(chǔ)理論到解決實際問題的思路以及獨立學習新技術(shù)的方法和評估工作結(jié)果的方法。培養(yǎng)學生厚實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和能力。
2)專業(yè)實訓類實驗主要以項目教學、案例教學、情景教學方式培養(yǎng)學生利用專業(yè)知識及方法獨立解決行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的任務和問題并能夠評價結(jié)果的能力。如智能傳感應用項目,人工智能技術(shù)實驗項目,知識表示與推理項目,計算智能項目,專家系統(tǒng),多智能體系統(tǒng);機器人項目,如最小機電系統(tǒng)組成,如何完成對電機的控制;利用單軸或雙軸控制平臺實現(xiàn)基本搬運裝配作業(yè)。
3)綜合創(chuàng)新類實驗注重培養(yǎng)學生從理解問題域開始,獲取數(shù)據(jù)和知識、開發(fā)原型智能系統(tǒng)、開發(fā)完整智能系統(tǒng)、評估并修訂智能系統(tǒng)、到整合和維護智能系統(tǒng)六個階段構(gòu)建智能系統(tǒng)。如開展人工智能技術(shù)在智能制造中的應用包括產(chǎn)品設(shè)計加工、智能生產(chǎn)調(diào)度、智能工藝規(guī)劃、智能機器人、智能測量等;直角坐標機器人實現(xiàn)碼垛搬運、多關(guān)節(jié)串聯(lián)機器人、弧焊機器人實訓等。
4)科技競賽、與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新,通過觀察記錄待智能化升級的工廠生產(chǎn)過程,發(fā)現(xiàn)定義問題、提出假設(shè)、搜集證據(jù)檢驗假設(shè)、發(fā)表結(jié)果、建構(gòu)理論等實驗過程設(shè)計的能力。培養(yǎng)學生掌握基本創(chuàng)新的方法,團隊協(xié)作管理能力、表達溝通能力等。如嵌入式設(shè)計大賽、機器人大賽等科技競賽;以及針對自動化生產(chǎn)線的嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計;針對原材料制造企業(yè)的集散控制、制造絳屑成應用;針對裝備制造企業(yè)的敏捷制造、虛擬制造應用;工業(yè)機器人在汽車、電子電氣、機械加工、船舶制造、食品加工、紡織制造、輕工家電、醫(yī)藥制造等行業(yè)的應用。
2實驗教學保障
智能科學與技術(shù)實驗平臺建設(shè)以人工智能與機器人實驗室建設(shè)為核心,結(jié)合目前學院嵌入式系統(tǒng)實驗室、自動控制實驗室、傳感器技術(shù)實驗室、通信原理實驗室資源,儀器設(shè)備共享共建的原則,系統(tǒng)化籌備購置。人工智能機器人實驗室主要針對智能系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)和機器人應用,基于計算機系統(tǒng)的人工智能技術(shù)學習應用包括人工智能技術(shù)在智能制造應用和工業(yè)機器人仿真軟件ABB Robot Studio?;凇疤剿髡摺睓C器人系統(tǒng)控制實訓箱Rino-MRZ02(包含履帶機器人、雙輪自平衡機器人、5自由度機械臂、6自由度機械臂等)
可以開展的項目有:利用啟發(fā)式算法、遺傳算法、蟻群算法等模糊數(shù)學理論對工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計進行性能模擬、運動分析、功能仿真與評價;利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡自學習、自組織構(gòu)造產(chǎn)品加工過程新能參數(shù)預測模型。利用模式識別、機器學習、專家系統(tǒng)、多智能體系統(tǒng)進行感知、并對環(huán)境的改變進行解讀、動作進行規(guī)劃和決策;利用專家系統(tǒng)、遺傳算法、模糊邏輯集中式解決生產(chǎn)調(diào)度多目標性、不確定性和高度復雜性的問題,尋求最優(yōu)規(guī)則,提高調(diào)度的速度;利用蟻群算法、遺傳算法分布式多智能體系統(tǒng)進行問題分解、彼此協(xié)商、任務指派、解決沖突。
履帶機器人可開展電機控制實驗;運動控制實驗;HD軌跡控制實驗;無線通信實驗。雙輪自平衡機器人呢可開展自平衡模塊實驗;倒立擺算法實驗;雙輪載具運動實驗。6自由度雙足機器人可開展雙足運動控制實驗;步態(tài)規(guī)劃實驗;雙足平衡實驗;機構(gòu)改裝實驗。5自由度機械臂可開展機械臂運動控制實驗;顏色分揀實驗。可擴展為8自由度雙足機器人、輪腿式機器人等技能提高類課程設(shè)計。
篇5
On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop
Abstract: The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.
Key words: digitalized workshop; intelligent manufacturing; textile machinery accessories
隨著“中國制造2025”的出臺,經(jīng)緯紡機榆次分公司在躋身全國首批200家兩化融合管理體系認證企業(yè)之列的同時,按照以智能制造推進企業(yè)制造轉(zhuǎn)型升級的思路,對紡機專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間進行了系統(tǒng)性打造,力爭通過智能制造項目的實施,實現(xiàn)紡織專件制造的全面提升。
1智能制造數(shù)字化車間的總體架構(gòu)
以羅拉產(chǎn)品為例,智能制造數(shù)字化車間總體架構(gòu)如圖1所示。
總體架構(gòu)設(shè)計分企業(yè)層、車間層、控制層、設(shè)備層等4級模型,第一級企業(yè)層主要以PLM、ERP為數(shù)據(jù)平臺,集成應用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虛擬制造、過程仿真等;第二級車間層主要以MES為數(shù)據(jù)平臺,集成功能有計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、采購管理、設(shè)備管理、刀具管理、工裝管理、質(zhì)量管理、成本管理、人力資源管理、看板管理、生產(chǎn)過程控制等;第3級控制層和第4級設(shè)備層以網(wǎng)絡DNC為數(shù)據(jù)平臺,包括控制層的過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設(shè)備層的數(shù)控機床、機器人(機械手)、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)等。4級模型是建立在工藝流程、車間布局、產(chǎn)能優(yōu)化模擬仿真的基礎(chǔ)之上,遵循基于模型定義MBD(Model-Based Definition)的數(shù)字化設(shè)計與制造方法。
2智能制造數(shù)字化車間各平臺的功能建設(shè)
2.1數(shù)字化應用平臺的建設(shè)
數(shù)字化應用平臺的建設(shè)圍繞基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務流程和基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造兩個方面進行重點打造。
2.1.1基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務流程(圖2)
在PLM中完成產(chǎn)品、工藝、工裝設(shè)計與驗證后,對產(chǎn)品EBOM與工藝PBOM發(fā)送的ERP系統(tǒng)進行主計劃編制,形成生產(chǎn)工單與物料BOM,再發(fā)送到PLM和MES系統(tǒng);PLM系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單與物料清單后,與對應版本的產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)組合,形成制造工作包,下發(fā)到MES系統(tǒng);MES系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單和制造工作包后,進行生產(chǎn)排程和物料準備,然后下發(fā)到工作中心,進行生產(chǎn)制造、產(chǎn)品檢驗及數(shù)據(jù)采集,必要時進行現(xiàn)場問題反饋和超差品處理,最終將數(shù)據(jù)返回PLM系統(tǒng),將計劃完工和物料消耗等數(shù)據(jù)返回ERP系統(tǒng)。
2.1.2基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造
基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造的打造要通過后置處理產(chǎn)生數(shù)控程序(NC)代碼,NC代碼在PLM平臺中進行版本控制和文件管理,通過PLM與DNC的緊密集成,實現(xiàn)基于模型技術(shù)的數(shù)控加工編程的輸出與加工機床的連接。數(shù)控程序的管理是將其掛接在工藝結(jié)構(gòu)上的數(shù)控工序下,基于工序?qū)ο髮崿F(xiàn)版本控制,在統(tǒng)一的流程控制下實現(xiàn)數(shù)控程序下發(fā)和回傳。
各種信息的交互實現(xiàn)如下。
(1)數(shù)控程序傳輸?shù)綌?shù)控機床:工藝人員根據(jù)流程指令可選擇程序(系統(tǒng)自動保證最新流程中版本),通過DNC接口下發(fā)到相應數(shù)控機床。
(2)在數(shù)控機床上查看和首件試切:機床上操作者即可查詢到可下傳的NC程序列表。NC程序通過同MES系統(tǒng)關(guān)聯(lián)化管理,機床操作者可以直觀查看執(zhí)行具體工序內(nèi)容、每個工序使用的NC程序,根據(jù)需要可以查看工序三維模型和尺寸要求。
(3)回傳數(shù)控程序:對NC進行驗證和確認之后,通過DNC接口回傳確認過的數(shù)控程序,掃描到數(shù)據(jù)回傳之后,通知相關(guān)工藝員,工藝員確認之后將程序掛接到相應的工藝結(jié)構(gòu)樹下。
(4)DNC系統(tǒng)可以將NC程序文件直接提供給機床控制器。借助車間連接,機床操作員可直接訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)。操作員可通過作業(yè)編號或工作數(shù)據(jù)包標示符找到生產(chǎn)所需的正確數(shù)據(jù)文件,包括NC程序、刀具清單、設(shè)置表和圖紙。
2.2 信息網(wǎng)絡平臺的搭建及其功能
2.2.1 企業(yè)信息網(wǎng)絡架構(gòu)(圖3)
圖3中上層為企業(yè)局域網(wǎng),覆蓋了公司產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營、銷售采購、質(zhì)量、人力資源、財務等各職能部門和生產(chǎn)車間,由50多臺服務器作為數(shù)據(jù)服務平臺;下層為車間設(shè)備層DNC網(wǎng)絡,與數(shù)控機床、機械手、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)及管理人員客戶端等實現(xiàn)連接,并通過網(wǎng)絡交換設(shè)備連接公司局域網(wǎng)。
2.2.2 信息網(wǎng)絡平臺的主要功能
(1)基于PLM平臺的集成化系統(tǒng)
在統(tǒng)一的平臺上實現(xiàn)需求的解析和確立、功能架構(gòu)、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計及系統(tǒng)驗證,實現(xiàn)系統(tǒng)驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā),使企業(yè)可以從整體上把握價值鏈的上下游系統(tǒng)。通過設(shè)計流程,可早期全面理解產(chǎn)品,使各個部門都能對整個系統(tǒng)有一個全面的了解,企業(yè)可以利用所掌握的知識來更好地權(quán)衡影響具體設(shè)計、制造、銷售、采購和服務決策的各種因素。
(2)專業(yè)CAE分析
通過與數(shù)字化生命周期管理和數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的緊密集成,能夠在一個可視的三維環(huán)境中訪問最新的已經(jīng)配置好的設(shè)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、要求、規(guī)格、變更單和其它相關(guān)的信息,進行全面配置管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理,以協(xié)調(diào)CAD模型、CAE模型以及過程,管理實際分析數(shù)據(jù),并與實際設(shè)計數(shù)據(jù)和實際制造數(shù)據(jù)相匹配和關(guān)聯(lián)。
(3)基于模型的全生命周期質(zhì)量管理
在產(chǎn)品設(shè)計階段,直接從模型中提取數(shù)模和進行尺寸建模,通過仿真產(chǎn)品的制造和裝配過程預測產(chǎn)品的尺寸質(zhì)量和偏差源貢獻因子,實現(xiàn)模型中公差分配的優(yōu)化。在工藝規(guī)劃階段,實現(xiàn)基于實體模型三維標注驅(qū)動的智能化離線編程與虛擬仿真,有效準確地傳遞尺寸設(shè)計信息,確保數(shù)字化測量路徑規(guī)劃與虛擬仿真驗證結(jié)果的可靠性與唯一性,為輸出高質(zhì)量零缺陷的執(zhí)行程序提供有力支持。在產(chǎn)品生產(chǎn)階段,通過對實時生產(chǎn)質(zhì)量信息跟蹤、分析和,幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題,通過對制造數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)分析,尋求問題的根本解決方案,同時將產(chǎn)品開發(fā)過程中制造質(zhì)量和設(shè)計質(zhì)量掛鉤,形成企業(yè)質(zhì)量管理的閉環(huán)。
(4)基于模型的零件工藝
以產(chǎn)品三維模型為基礎(chǔ),工藝設(shè)計和CAM編程基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù),并且通過工藝與產(chǎn)品、制造資源的關(guān)聯(lián)實現(xiàn)設(shè)計與制造過程中關(guān)鍵元素的有機結(jié)合;以制造特征為內(nèi)在因素構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的工藝結(jié)構(gòu),為下游ERP、MES系統(tǒng)做數(shù)據(jù)準備;基于產(chǎn)品三維模型的工藝設(shè)計過程是工藝仿真驗證的基礎(chǔ),通過對工藝資源進行三維建模,實現(xiàn)產(chǎn)品加工和裝配的仿真驗證;三維實體造型的工藝展現(xiàn)形式使工藝表達形式更為直觀,手段更為豐富,對于車間工人操作更加具有現(xiàn)實意義;面向產(chǎn)品設(shè)計的編程,識別零件特征與公差要求,基于典型零件和特征的模板化編程,可以提高編程效率,改善質(zhì)量,減少對員工經(jīng)驗的過分依賴。
(5)基于模型的數(shù)字化制造-質(zhì)量檢測基于數(shù)字化檢測,提供從檢測編程到檢測執(zhí)行的功能,涵蓋從制造工程到生產(chǎn)執(zhí)行的環(huán)節(jié)。數(shù)字化檢測與三維尺寸公差仿真、測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析共同構(gòu)成了全面的質(zhì)量管理體系,幫助企業(yè)提升產(chǎn)品制造質(zhì)量。
(6)基于模型的作業(yè)指導書
將格式多樣、關(guān)系復雜的產(chǎn)品定義、制造過程定義和沉淀的工藝知識等信息展現(xiàn)到制造現(xiàn)場或維護維修現(xiàn)場,使現(xiàn)場人員無二義地快速理解和執(zhí)行,是整個基于模型的數(shù)字化工廠體系的重要一環(huán)。提供滿足數(shù)字化需求的紙質(zhì)和電子作業(yè)指導、脫機和實時聯(lián)機的作業(yè)指導、基于Web的在線作業(yè)指導、3D交互式作業(yè)指導和基于便攜終端的作業(yè)指導。
(7)基于模型的實做數(shù)據(jù)管理
將制造執(zhí)行系統(tǒng)中的產(chǎn)品制造過程、檢驗結(jié)果、消耗的物料、任務批次等信息組成實做數(shù)據(jù),提交給PLM系統(tǒng),以實做BOM的形式進行管理,構(gòu)成完整的實物的虛擬表現(xiàn),固化和追蹤產(chǎn)品實物技術(shù)狀態(tài)。
3數(shù)字化車間的實施
建設(shè)紡機專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間,企業(yè)要以兩化融合的思想為指導,充分應用現(xiàn)代信息技術(shù)、制造技術(shù)實現(xiàn)物流、信息流的高度統(tǒng)一,重點是對底層制造自動化、信息集成進行拓展應用。目的是進一步提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、打造信息化環(huán)境下企業(yè)綜合實力以及提高資源和能源利用效率,也是企業(yè)主動順應紡織機械行業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、面向未來制造業(yè)搶占未來市場競爭制高點的戰(zhàn)略性舉措。
經(jīng)緯榆次分公司紡機專件羅拉產(chǎn)品數(shù)字化車間采用PLM的管理方法,以網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫為技術(shù)支撐,從CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各環(huán)節(jié)對產(chǎn)品信息進行管理和動態(tài)跟蹤;運用網(wǎng)絡DNC技術(shù)對車間數(shù)控機床、輸送系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進行互聯(lián)和集成;通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品制造質(zhì)量的動態(tài)檢測和全程跟蹤;通過虛擬化的產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計,利用制造執(zhí)行系統(tǒng),賦予工廠更多的靈活性,滿足多品種紡機專件產(chǎn)品的混線生產(chǎn),并可為將來的產(chǎn)能調(diào)整做出合理規(guī)劃。
3.1產(chǎn)品制造流程
羅拉是細紗機牽伸機構(gòu)的一個重要零件,是決定細紗機成紗指標好壞的核心零件,技術(shù)要求極高。細紗機上有6對羅拉,每對羅拉由幾十乃至上百節(jié)羅拉通過導桿、導孔、內(nèi)外螺紋及羅拉軸承連接而成,最長可達到40余米,每對羅拉跳動要求不超過0.02mm,因此羅拉的各個技術(shù)指標均要達到極高的水平,是一種制造難度和復雜系數(shù)極高的產(chǎn)品。目前企業(yè)羅拉產(chǎn)品共七大類300余個品種。其工藝流程:備料外協(xié)粗加工來料檢驗切入磨加工雙頭車連線援齒熱處理校直成型磨粗磨軸承檔精磨軸承檔數(shù)控打孔粗磨端面半精磨端面砂光鋼絲輪拋光清洗錘前布輪拋光清洗電錘精磨孔端面錘前布輪拋光清洗孔精加工車外螺紋完工檢驗裝配裝箱。
3.2生產(chǎn)過程采集與分析系統(tǒng)的建設(shè)
經(jīng)緯榆次分公司羅拉工廠應用無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng),在羅拉生產(chǎn)中及售后進行產(chǎn)品跟蹤和質(zhì)量追溯。
3.2.1羅拉生產(chǎn)的過程采集
羅拉生產(chǎn)加工過程進行跟蹤和記錄,根據(jù)羅拉的材質(zhì)、加工工藝和規(guī)格,在羅拉上打印二維條碼來進行跟蹤。生產(chǎn)過程處于受控狀態(tài),對直接或間接影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)、安裝和服務過程所采取的作業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)過程進行分析,診斷和監(jiān)控。
3.2.2羅拉質(zhì)量追蹤數(shù)據(jù)的采集及分析系統(tǒng)
質(zhì)量管理主要記錄、跟蹤和分析產(chǎn)品及過程質(zhì)量數(shù)據(jù),用以控制產(chǎn)品質(zhì)量,確定生產(chǎn)中需要注意的問題。
質(zhì)量數(shù)據(jù)采集:通過布置在車間的數(shù)據(jù)采集終端或手持終端上報檢驗結(jié)果,系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)存儲起來,供其他模塊進行數(shù)據(jù)處理和即時顯示。
質(zhì)量檢測記錄:通過在系統(tǒng)中的“質(zhì)量檢測記錄”界面錄入檢測項目的真實內(nèi)容信息(如實際尺寸、粗糙度等)。
質(zhì)量分析:可對車間生產(chǎn)的質(zhì)量情況,按日、月、年、人、設(shè)備、日期等條件或復合條件自動生成報表文件、存儲或打印。可以提供有關(guān)產(chǎn)品、人員在生產(chǎn)過程中的基本信息給績效管理系統(tǒng),通過對信息的匯總分析,以離線或在線的形式提供對當前生產(chǎn)績效的評價結(jié)果。
3.2.3售后產(chǎn)品質(zhì)量追溯
羅拉產(chǎn)品銷售后,可以通過產(chǎn)品的激光條碼查到該產(chǎn)品的批次、生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)人員等信息,客戶發(fā)現(xiàn)羅拉產(chǎn)品存在質(zhì)量問題,能及時反饋給羅拉生產(chǎn)廠,作為質(zhì)量改進的依據(jù)。
3.3無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)MES系統(tǒng)的集成
企業(yè)對無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)羅拉廠MES系統(tǒng)實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)集成。
(1)基于工單的排產(chǎn)及采集信息的集成
羅拉廠MES系統(tǒng)生成工單后,打印產(chǎn)品生產(chǎn)跟蹤卡,所有的采集信息(包括物流信息、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、激光打碼信息)直接錄入工單及工單對應的所有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)中,實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)與工單的無縫數(shù)據(jù)集成。
(2)質(zhì)量分析與羅拉廠MES系統(tǒng)的信息集成
技術(shù)部門通過經(jīng)緯紡機無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)的質(zhì)量分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題,及時反饋給羅拉廠MES系統(tǒng),羅拉廠MES系統(tǒng)及時對生產(chǎn)計劃進行調(diào)整。
篇6
1 理論分析與研究假設(shè)
1.1 技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型
技術(shù)創(chuàng)新是一個由不同環(huán)節(jié)整合而成的動態(tài)過程。本文借鑒Lawson和Samson(2001)構(gòu)建的創(chuàng)新整合模型,結(jié)合動態(tài)能力理論的核心觀點,以公司價值創(chuàng)造為終極目標,構(gòu)建了技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型。
由模型可知,企業(yè)現(xiàn)階段的利潤多依賴于已有產(chǎn)品或服務的銷售,因此主流業(yè)務將原材料轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品以滿足顧客需求。然而從長期看,隨著競爭激烈程度的增加、產(chǎn)品線逐漸老化以及產(chǎn)品生命周期的縮短,原有主流業(yè)務滿足顧客需求的能力會逐漸減弱。此時,主流業(yè)務應該為技術(shù)創(chuàng)新活動等提供資源,即進入技術(shù)創(chuàng)新的第一個環(huán)節(jié)――投入環(huán)節(jié)。技術(shù)創(chuàng)新投入是技術(shù)創(chuàng)新的必要條件,也是創(chuàng)新過程的開端,只有投入足夠的物質(zhì)資本與人力資本,才能為創(chuàng)新提供豐富的資源條件。接下來是創(chuàng)新產(chǎn)出環(huán)節(jié),這是技術(shù)創(chuàng)新過程的直接成果,如發(fā)明專利等,還未進入主流業(yè)務環(huán)節(jié)為企業(yè)創(chuàng)造價值。而真正實現(xiàn)價值反饋的環(huán)節(jié)是技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),經(jīng)過這一環(huán)節(jié),創(chuàng)新產(chǎn)出最終成為能夠為公司創(chuàng)造價值的資產(chǎn),提高企業(yè)績效,確保企業(yè)持續(xù)成長。
1.2 技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的理論釋義與維度解構(gòu)
Teece和Pisano(1994)提出了動態(tài)能力理論,指出動態(tài)能力是應對市場環(huán)境變革而創(chuàng)造新產(chǎn)品及新流程的一系列能力的集合,是企業(yè)整合、建立、重置和再造內(nèi)外部資源和能力以滿足環(huán)境變化需求的能力。并于2007年提出闡釋動態(tài)能力的理論框架,具體將動態(tài)能力分為感知能力、攫取能力和轉(zhuǎn)化能力。Lichtenthaler和Muethel(2012)認為,動態(tài)的創(chuàng)新能力也可以從上述維度進行分解。國內(nèi)學者曹等(2009)通過驗證性因子分析,將動態(tài)能力劃分為動態(tài)的信息利用能力、資源獲取能力、內(nèi)部整合能力、外部協(xié)調(diào)與資源釋放能力這五個維度。鄭素麗等(2010)基于知識視角,提出動態(tài)能力是企業(yè)獲取、創(chuàng)造和整合知識資源以感知、應對、利用和開創(chuàng)市場變革的能力,并將其劃分為知識獲取、知識創(chuàng)造、知識整合三個維度。徐思雅、馮軍政(2013)基于Danneels(2002)把動態(tài)能力分為杠桿化現(xiàn)有資源、創(chuàng)造新資源、獲取外部資源以及釋放資源這四個分析維度的觀點,將其聚焦于獲取外部資源以及資源釋放這兩個維度。呂一博、蘇敬勤(2011)從“創(chuàng)新過程”視角出發(fā),通過對235家中小企業(yè)的實證研究,將中小企業(yè)的創(chuàng)新能力分為創(chuàng)新發(fā)起能力、創(chuàng)新實現(xiàn)能力和創(chuàng)新推廣能力三個子維度,并指出這三個子維度對于企業(yè)創(chuàng)新能力的解釋貢獻相當,是中小企業(yè)創(chuàng)新能力的基本組成。然而,其研究樣本的時間跨度為2006年12月到2007年4月,雖然得到了過程性的研究結(jié)論,但由于時間跨度較窄,難以對創(chuàng)新能力的動態(tài)性進行準確地識別與界定。綜上所述,目前國內(nèi)外學者對于技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的內(nèi)涵及其構(gòu)成維度的研究尚未取得一致性結(jié)論。本文以動態(tài)能力理論的核心觀點與框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),結(jié)合前文構(gòu)建的技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)整合模型,將“技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力”界定為“企業(yè)以價值創(chuàng)造為主旨,積極應對外部環(huán)境的變化,持續(xù)地進行一定的技術(shù)創(chuàng)新投入,帶來相應的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出,并能進行有效技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的能力”。而技術(shù)創(chuàng)新的三個環(huán)節(jié)――投入、產(chǎn)出與轉(zhuǎn)化的成效如何,取決于企業(yè)在每個環(huán)節(jié)擁有的能力,而將這些能力串聯(lián)起來,就構(gòu)成了技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力。因此,本文提出以下假設(shè)。
H1:技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力由技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力與技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力三個維度共同構(gòu)成。
1.3 技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的價值創(chuàng)造效應
由技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型可知,技術(shù)創(chuàng)新的終極目標是創(chuàng)造企業(yè)價值,包括促進績效表現(xiàn)與確保持續(xù)成長。技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力最為本質(zhì)的特征是具有價值創(chuàng)造效應,因此基于該模型進行初步推斷,擁有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的中小上市公司,其公司績效與成長性應明顯高于一般公司且技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強,中小上市公司的績效表現(xiàn)與成長性就應該越好。Penrose(1959)指出,企業(yè)成長的本質(zhì)力量源自于其內(nèi)部,并強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)成長的內(nèi)源驅(qū)動力。部分學者也通過實證研究為上述觀點提供了經(jīng)驗證據(jù),Ebrahim等(2010)研究發(fā)現(xiàn),中小企業(yè)通過組建虛擬研發(fā)團隊會顯著提高其銷售收入,從而促進企業(yè)成長。Subrahmanya(2011)對200多家中小企業(yè)進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),研發(fā)人員投入等指標均與銷售收入之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,對企業(yè)成長有促進作用。然而,也有部分實證研究并未獲得上述結(jié)論,如陳曉紅等(2008)以我國126家中小上市公司為樣本的實證檢驗表明,技術(shù)創(chuàng)新能力越強的中小企業(yè),其成長性并不一定越高,并指出創(chuàng)新轉(zhuǎn)化效率欠缺是中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平?jīng)]有對其成長性產(chǎn)生應有作用的重要原因,他于2009年又對我國153家中小企業(yè)板上市公司進行實證檢驗的結(jié)果也表明:成長性與中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新呈倒U型關(guān)系。Nunes等(2012)分別選擇高新技術(shù)企業(yè)與非高新技術(shù)企業(yè)作為樣本進行研究后發(fā)現(xiàn),行業(yè)特性是技術(shù)創(chuàng)新與企業(yè)成長之間關(guān)系的情境變量。具體而言,高新技術(shù)企業(yè)研發(fā)投入強度與其成長性呈U型關(guān)系,而非高新技術(shù)企業(yè)的研發(fā)投入強度與其成長性呈顯著的負相關(guān)關(guān)系,但在兩種情境之下均不存在正向關(guān)系。楊蕙馨、王嵩(2013)選擇61個中小板制造業(yè)上市公司為樣本進行實證后發(fā)現(xiàn),研發(fā)投入強度、人均研發(fā)投入、百人專利申請量、百人專利授權(quán)量等4個技術(shù)創(chuàng)新指標對企業(yè)當年成長性均沒有產(chǎn)生正向影響。本文認為,上述研究尚未得出一致性結(jié)論的主要原因,主要在于他們對技術(shù)創(chuàng)新能力的評價是靜態(tài)的,并且忽視了技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化要素的影響。而技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力是投入能力、產(chǎn)出能力與轉(zhuǎn)化能力的整合,克服了上述對創(chuàng)新能力界定的局限性,對于中小企業(yè)的績效與成長性應該具有明顯的促進效應。因此,本文提出以下假設(shè)。
H2a:具有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的中小上市公司,其公司績效要明顯高于具有較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的公司。
H2b:具有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的中小上市公司,其公司成長性要明顯高于具有較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的公司。
H3a:技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的績效表現(xiàn)具有顯著的促進效應,技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強,公司績效越好。
H3b:技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進效應,技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強,公司成長性越好。
2 研究設(shè)計
2.1 樣本選擇與數(shù)據(jù)來源
本文以深圳證券交易所中小企業(yè)板、創(chuàng)業(yè)板以及滬深證券交易所主板上市的非金融類中小規(guī)模公司作為研究樣本,并剔除ST類公司、被停止上市公司以及數(shù)據(jù)不完全的公司??紤]到自2007年開始實施的新會計準則要求上市公司披露其研發(fā)投入情況,本文選擇2007―2012年為研究區(qū)間。又鑒于本文對公司績效與成長性等因變量選擇的是相對自變量推后1年的數(shù)據(jù),所以最終確定時間跨度為5年,每年264家上市公司,從而獲得共1320個有效觀測樣本的平衡面板數(shù)據(jù)。相關(guān)數(shù)據(jù)來自于國泰安數(shù)據(jù)庫以及中國知識產(chǎn)權(quán)網(wǎng)專利數(shù)據(jù)庫。
2.2 變量定義與計算方式
(1)自變量
在已有研究文獻中,研發(fā)投入強度、技術(shù)人員比例、專利申請或者擁有數(shù)量是描述技術(shù)創(chuàng)新的主要變量。本文首先選擇研發(fā)投入強度與技術(shù)人員強度作為技術(shù)創(chuàng)新的主要指標,并考慮到專利授予數(shù)量更容易受到專利機構(gòu)等眾多人為因素的影響,其不確定性往往大于專利申請數(shù),所以本文選擇專利及發(fā)明申請數(shù)量。此外,鑒于無形資產(chǎn)是企業(yè)創(chuàng)新活動所形成的非物質(zhì)形態(tài)的價值創(chuàng)造來源,Xue(2007)用無形資產(chǎn)與商譽的變化值來衡量技術(shù)創(chuàng)新,本文同時將無形資產(chǎn)增量與商譽增量(分別除以總資產(chǎn),以消除公司規(guī)模的影響)作為技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力因子分析的操作變量。
(2)因變量
資產(chǎn)收益率等會計收益指標與Tobin's Q值等市場收益指標是國內(nèi)外文獻對于公司價值度量采用的兩類主要指標,但在中國情境下,資本市場的不完善與股票市場的投機性使Tobin's Q值受到更多的質(zhì)疑。所以本文選擇總資產(chǎn)收益率(ROA)作為公司價值的操作變量。同時,為了克服其難以反映公司未來市場價值的歷史滯后性,本文也選擇公司成長性(Growth)作為公司價值的另一類操作變量。并且為體現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對未來的價值創(chuàng)造效應,公司績效與成長性指標均選擇推后一年(N+1年)的數(shù)據(jù)。
2.3 研究方法與模型設(shè)計
首先采用因子分析方法,通過將原有技術(shù)創(chuàng)新變量中的信息重疊部分提取和綜合成最終因子,對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的構(gòu)成維度進行探究。繼而,選擇技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力大于0的樣本組成實驗組,將技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力小于0的樣本組成控制組,運用獨立樣本T檢驗方法,探究兩個組別之間在公司績效與成長性方面的差異。最后,采用面板數(shù)據(jù)分析方法,對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力與公司績效及成長性的關(guān)系進行實證檢驗。面板數(shù)據(jù)相對于截面數(shù)據(jù)或者時間序列數(shù)據(jù)能夠提供更多的信息、更少共線性、更多的自由度和更高的估計效率,并且能夠克服前者較易出現(xiàn)的誤差項序列相關(guān)性與異方差性等問題。
3 實證研究結(jié)果
3.1 技術(shù)創(chuàng)新變量描述性統(tǒng)計與因子分析結(jié)果
(1)技術(shù)創(chuàng)新變量描述性統(tǒng)計
對衡量技術(shù)創(chuàng)新各個變量5年期間的均值、標準差、最大值和最小值進行描述性統(tǒng)計的結(jié)果分析可知,在我國中小上市公司中研發(fā)投入強度的平均值為0.21%,與西方國家的高科技公司相比差距非常懸殊,而且從研發(fā)投入強度與技術(shù)人員強度的最大值和最小值的匯報數(shù)據(jù)可以看出,在我國不同的中小上市公司中研發(fā)投入強度和技術(shù)人員強度存在較大差異,最多的公司研發(fā)投入強度可達16.25%、技術(shù)人員強度可達91.5%,而部分上市公司的兩項指標均為0;觀測專利申請數(shù)量的描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,專利申請數(shù)量的均值為10.9538,但是樣本觀測期間最多的公司年申請量可以達到332個,最少的為0個,依然說明在不同的公司中對于技術(shù)創(chuàng)新的重視程度存在差異;而且同樣的情況從發(fā)明擁有數(shù)量、無形資產(chǎn)增量和商譽增量的匯報數(shù)據(jù)也可以得到證實。我國部分中小上市公司研發(fā)投入強度、技術(shù)人員強度、專利申請數(shù)量和發(fā)明擁有數(shù)量連續(xù)幾年為0,以及部分公司的無形資產(chǎn)增量和商譽增量為負數(shù),這樣的上市公司非常有必要繼續(xù)加大技術(shù)創(chuàng)新投入,從戰(zhàn)略上提高對技術(shù)創(chuàng)新的重視程度,提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力,創(chuàng)造更大的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出,以提高公司的技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力繼而應對逐漸復雜的市場環(huán)境,以便在市場競爭中保持競爭優(yōu)勢。
(2)技術(shù)創(chuàng)新因子分析
對衡量技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的指標進行主成分分析,結(jié)果得出KMO值為0.5,Bartlett的球形度檢驗為1.576E3,且相應概率p=0.000,說明適合進行因子分析。最終因子對變量的累積解釋達到67.553%,相應地得到3個最終因子(F1、F2、F3)。從因子得分系數(shù)矩陣可知,3個因子均具有命名解釋性。因子F1主要由專利申請數(shù)量和發(fā)明申請數(shù)量構(gòu)成,因子得分分別為0.525和0.523,專利申請數(shù)量和發(fā)明申請數(shù)量是公司在該年度考察期內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)出情況,體現(xiàn)了公司的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力;因子F2主要由研發(fā)投入強度和技術(shù)人員強度兩個指標構(gòu)成,其因子得分分別為0.653和0.659,這兩個指標均是對公司在技術(shù)創(chuàng)新層面上投入力量的反映,構(gòu)成了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入能力;因子F3主要由無形資產(chǎn)增量和商譽增量兩個指標構(gòu)成,企業(yè)的無形資產(chǎn)和商譽均在一定程度上反映了企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新活動過程中所形成的知識產(chǎn)權(quán)和所積累的知識資源,構(gòu)成了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力。綜上所述,分別將3個因子命名為技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力(TIOC)、技術(shù)創(chuàng)新投入能力(TIIC)和技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力(TITC)。
技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力、技術(shù)創(chuàng)新投入能力和技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力共同組成了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力,采用計算因子加權(quán)總分的方法,對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力進行綜合評價。以3個因子的方差貢獻率作為權(quán)重,得到“技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力”的計算公式為:
TIDC=0.30421TIOC+ 0.19382 TIIC+0.17751TITC
通過以上因子分析的結(jié)果可以說明:技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力由技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力與技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力三個維度共同構(gòu)成。假設(shè)H1得到驗證。
3.2 分組均值T檢驗結(jié)果
公司績效(ROA)與成長性(Growth)的分組統(tǒng)計量與均值T檢驗結(jié)果,總體樣本中弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的企業(yè)有916家,強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的企業(yè)有404家,由匯報的總體樣本T檢驗結(jié)果可知,公司績效的獨立樣本T檢驗結(jié)果在1%的水平上顯著,說明技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力強的上市公司和技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力弱的上市公司之間在公司績效指標存在顯著差異,并且強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司績效顯著高于弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司績效。因此,假設(shè)H2a得證。同樣,由公司成長性(Growth)的分組統(tǒng)計量與均值T檢驗結(jié)果可以明顯看出,總體樣本中,擁有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力與較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司在公司成長性上存在明顯差異,并且較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司成長性顯著高于較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司成長性。假設(shè)H2b得證。
3.3 面板數(shù)據(jù)分析結(jié)果
利用本文所設(shè)定的方程對面板數(shù)據(jù)進行回歸分析所示:8個回歸模型經(jīng)過豪斯曼檢驗均選擇了隨機效應模型,其中,模型1中Wald值為1034,且p=0.000,說明模型總體有效,R2等于0.3749,自變量技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的回歸系數(shù)為0.015,且在1%水平下顯著,說明技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對公司績效有正向影響,即技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的績效表現(xiàn)具有顯著的促進效應,技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強,公司績效越好。因此,假設(shè)H3a得證。模型2中Wald值為363,p=0.000,說明模型總體有效,R2等于0.1548,自變量技術(shù)創(chuàng)新能力的回歸系數(shù)為0.034,且在10%水平下顯著,說明技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對公司成長性有正向影響,即技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進效應,技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強,公司成長性越大。因此,假設(shè)H3b得證。
同時觀察模型2-模型4的回歸結(jié)果可知,技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力對公司績效具有正向影響,但是技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力和技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力的正向作用不顯著;從模型6-模型8的回歸結(jié)果可知,技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力對公司成長性具有正向影響,且在10%水平下顯著。
4 主要結(jié)論與啟示
面對急劇變化的外部環(huán)境,從動態(tài)視角出發(fā)對技術(shù)創(chuàng)新能力進行界定與評價具有重要的理論與實踐價值。本文以動態(tài)能力理論為基礎(chǔ),構(gòu)建了技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型,對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力進行理論闡釋,繼而運用我國中小上市公司2007―2012年的平衡面板數(shù)據(jù)對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的構(gòu)成維度及其價值創(chuàng)造效應進行實證分析,主要結(jié)論如下。
第一,技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力是企業(yè)以價值創(chuàng)造為主旨,積極應對外部環(huán)境的變化,持續(xù)地進行一定的技術(shù)創(chuàng)新投入,帶來相應的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出,并能進行有效地技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的能力,由技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力與技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力三個維度共同構(gòu)成。這三個維度彼此影響、相互依存,忽視任意一個維度均會影響技術(shù)創(chuàng)新預期效應的實現(xiàn)。因此,在進行企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價以及創(chuàng)新績效考核的指標體系中,上述三個維度均應該作為重要的構(gòu)成要素。
篇7
前言
智能化變電站是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)備和重要建設(shè)內(nèi)容。國家電網(wǎng)相繼了《智能變電站技術(shù)導則》、《變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)政策,為變電站智能化改造的建設(shè)技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)和依據(jù)。500kV變電站可以同時實現(xiàn)設(shè)備信息、運行維護和電力調(diào)度等之間的互動,實現(xiàn)對變電站的優(yōu)化綜合管理,保證變電站運行時數(shù)據(jù)的采集、處理、信息共享等,實行實時控制和智能調(diào)節(jié),確保變電站及各級電網(wǎng)的安全運行。
但是,由于各個地區(qū)的實際情況和管理技術(shù)等存在一定的差異,在對各個地區(qū)進行智能化改造時,要充分考查和分析當?shù)氐膶嶋H情況,實施方案的技術(shù)細節(jié)上注意差異性。目前,500kV變電站智能化改造技術(shù)尚不成熟,在進行改造的過程中仍需不斷改進。
1.500kV變電站現(xiàn)狀分析
在我國,500kV變電站是國家電網(wǎng)運行的樞紐變電站。到目前為止,已經(jīng)有大部分的500kV變電站應用了計算機監(jiān)控技術(shù)和微機化電氣保護裝置,但在應用過程中仍存在一些實際問題,如采集資源重復、系統(tǒng)多套及設(shè)備操作性差等多方面問題。這些問題直接影響著變電站的安全運行,大大降低了變電站的運行效率,不利于電網(wǎng)的安全運行。
隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,通信網(wǎng)絡的日益普及,使得變電站智能化系統(tǒng)有了很大的改進,促進了許多新技術(shù)的應用,變電站的應用系統(tǒng)逐漸增多。新技術(shù)的出現(xiàn)和應用大部分是為了滿足變電站的需求,致使許多應用系統(tǒng)之間缺乏一定的聯(lián)系和協(xié)作,各成一個體系,缺乏信息共享。另外,變電站內(nèi)仍然存在一些來自其他行業(yè)的現(xiàn)場總線通信協(xié)議和一些私有協(xié)議,這樣就日益增加了用戶對原廠家的依賴性,致使后期的電力維護得不到保障,使得電力企業(yè)面臨艱巨的挑戰(zhàn)。因此,必須加強對500kV變電站智能化的改造,充分發(fā)揮智能化變電站的信息化功能,靈活、快捷的發(fā)展新技術(shù)、應用新技術(shù),實現(xiàn)信息資源的共享。
2.500kV變電站智能化技術(shù)改造方案
依據(jù)國家電網(wǎng)公司的《智能變電站技術(shù)導則》的相關(guān)規(guī)定和要求,對500kV變電站進行智能化改造,主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。
1.主設(shè)備的智能化改造。研究和安裝合適的變壓器、斷路器的監(jiān)測系統(tǒng),并積極開發(fā)和應用智能組件,包括合并單元、智能終端和在線監(jiān)測單元。合并單元采集電流、電壓等模擬量信號,經(jīng)裝置內(nèi)部的智能原件將模擬量裝換為數(shù)字量,經(jīng)由光纖傳輸給其他智能保護測控裝置;智能終端采集本間隔開關(guān)場地內(nèi)所有設(shè)備的異常信號、狀態(tài)信號、故障信號及模擬量溫度信號,并將信息經(jīng)由光纖傳輸給智能監(jiān)控系統(tǒng),同時接受監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的分合閘指令并執(zhí)行。從而實現(xiàn)本間隔內(nèi)的設(shè)備信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、檢修狀態(tài)化、運維高效化,充分實現(xiàn)高壓場地的智能化;研究和開發(fā)利用500kV的智能組合開關(guān)、避雷器等裝置。為后期的狀態(tài)檢修和輸變電狀態(tài)監(jiān)測提供便捷。
2.信息一體化平臺改造。全站配置微機監(jiān)控服務器、數(shù)據(jù)服務器、綜合應用服務器、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)絡交換機,保護裝置、測控裝置與一次智能一次設(shè)備間建立光纖通道,為各個應用系統(tǒng)提供統(tǒng)一、標準、規(guī)范的信息數(shù)據(jù),實現(xiàn)信息的實時共享和調(diào)度。實現(xiàn)變電站信息的統(tǒng)一性、標準化和規(guī)范化,實現(xiàn)二次系統(tǒng)網(wǎng)絡化。
3.研究和開發(fā)高級應用系統(tǒng)。在實現(xiàn)信息一體化的基礎(chǔ)平臺上對變電站進行高級應用系統(tǒng)的開發(fā)和利用,集智能開票、設(shè)備聯(lián)合、一鍵控制、智能預警及故障分析和維護等多項功能于一體的高級應用系統(tǒng),有助于實現(xiàn)變電站運行操作簡便、智能調(diào)度和控制等功能。
4.輔助系統(tǒng)智能化改造。研究和開發(fā)智能巡視系統(tǒng),有利于對開關(guān)刀閘位置進行監(jiān)測,還可以對一次主設(shè)備的紅外溫度進行監(jiān)測;一、對站內(nèi)照明系統(tǒng)進行綠色化改造;二、對站內(nèi)安防系統(tǒng)進行智能化改造;三、對站內(nèi)端子箱進行智能化改造;通過智能輔助控制系統(tǒng)對攝像機、門禁、火警、空調(diào)、積水及溫感等子系統(tǒng)智能化的控制,從而實現(xiàn)了變電站無人巡視、無人值班的智能化應用。500kV變電站智能化改造框架如圖1所示。
3.智能高級應用
3.1 智能預警與故障綜合分析
實現(xiàn)智能預報和故障綜合分析需要完成三個方面的故障推理,包括單事件推理、關(guān)聯(lián)多事件推理和故障智能推理。單事件推理指的是對每一個給出的警報都要進行推理分析,可以提供有關(guān)預警的信息、發(fā)生原因、處理方法及相應圖解等;關(guān)聯(lián)多事件推理指的是對多個事件進行綜合性的推理和分析,并提供綜合的信息和處理方法;故障智能推理指的是依據(jù)故障的類型及發(fā)生條件,綜合其運行方式、開關(guān)位置及狀態(tài)等多方面進行綜合性的判斷,并提供相應的故障信息、結(jié)論及處理方式。
目前,智能預警和故障綜合分析功能還存在一些故障識別率低、實際狀況復雜等問題。在實際應用中,由于故障錄波通道的配置比較靈活,在一定程度上為故障綜合分析系統(tǒng)增加了工作量。以后變電站會實現(xiàn)智能預警和故障綜合分析的智能化發(fā)展。
3.2 AIS設(shè)備一鍵式順序控制技術(shù)
順序控制是500kV變電站智能化改造的重要部分。由于AIS設(shè)備存在開關(guān)設(shè)備狀態(tài)確定的問題,限制了AIS設(shè)備的一鍵式順序控制的應用和發(fā)展。應用智能巡視系統(tǒng)對AIS設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)進行識別和確定,開發(fā)和應用相關(guān)的接口程序,有助于實現(xiàn)AIS設(shè)備的一鍵式順序控制。例如,開關(guān)刀閘的位置識別一般是通過對圖像中刀閘區(qū)域內(nèi)的直線進行計算和分析,從而確定開關(guān)狀態(tài)。將源圖像中刀閘區(qū)域的矩形位置與H矩陣中的刀閘位置進行匹配,再應用Hough變換進行直線計算,進而識別開關(guān)刀閘的狀態(tài)。
開關(guān)刀閘的位置識別技術(shù)已經(jīng)進行了試驗和應用,但在天氣狀況比較惡劣的情況下,其識別率仍舊比較低,這成為實現(xiàn)AIS一鍵式順序控制的應用與發(fā)展下一個需要解決的問題。可以對識別算法進行一定的改進和完善,來提高其識別率。之后還可以利用刀閘位置的判斷進行對惡劣天氣的判斷,進一步提升識別率。
4.總結(jié)
目前我國的500kV變電站智能化改造技術(shù)水平有待提高,其中一次設(shè)備智能化、信息一體化及高級應用系統(tǒng)等技術(shù)是實現(xiàn)變電站智能化的關(guān)鍵技術(shù)。本文通過對500kV變電站主設(shè)備的智能組件技術(shù)、信息一體化平臺建設(shè)、輔助系統(tǒng)智能化、一鍵式順序控制、智能預警及故障綜合分析等技術(shù)進行研究和探索,并將成熟技術(shù)應用到500kV變電站智能化改造中,從而實現(xiàn)我國電網(wǎng)運行的智能化控制。加強500kV變電站智能化改造技術(shù)的探索和研究,不斷提高建設(shè)水平,優(yōu)化設(shè)計方案,有助于國家電網(wǎng)運行的安全性、可靠性,有助于推動國家電網(wǎng)智能變電站的全面發(fā)展,為未來智能化變電站的建設(shè)提供更好的技術(shù)支持和依據(jù)。
參考文獻
篇8
(一)評價指標體系構(gòu)建
1.評價指標體系構(gòu)建原則
裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標體系是對裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進行準確、科學的評價,體現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新能力的優(yōu)勢和不足,從而使裝備制造企業(yè)有針對性地進行技術(shù)創(chuàng)新活動,并為之提供決策的依據(jù)。
在建立評價指標體系時還要遵循以下三個基本原則:全面性原則;導向性原則;可行性原則。
綜合評價指標體系只有應用于綜合評價的實踐,方能產(chǎn)生應有的作用。按照可行性原則,建立指標體系應該注意以下三個方面的問題:
首先,指標的可測性:其次,指標的易得性:最后,指標體系的整體性。
2.技術(shù)創(chuàng)新文化評價指標
技術(shù)創(chuàng)新文化評價指標體系主要的評價指標有:
第一,創(chuàng)新文化的形成與維持能力,衡量裝備制造企業(yè)內(nèi)部是否形成了有利于技術(shù)創(chuàng)新的文化和氛圍。
第二,領(lǐng)導和職工的創(chuàng)新意識與強度,衡量裝備制造企業(yè)領(lǐng)導者及其帶領(lǐng)下的全體員工的創(chuàng)新進取意識。
第三,領(lǐng)導者對待技術(shù)創(chuàng)新的態(tài)度,衡量裝備制造企業(yè)領(lǐng)導者是否支持技術(shù)創(chuàng)新,是否愿意推廣和維持技術(shù)創(chuàng)新的連續(xù)性。
第四,對創(chuàng)新失敗的態(tài)度,衡量裝備制造企業(yè)對于流產(chǎn)的或者成果不佳的創(chuàng)新項目的處理方式。
3.技術(shù)創(chuàng)新人力資源評價指標
第一,科技經(jīng)費投入比重是科技研發(fā)投入經(jīng)費占銷售收入的比重,其計算公式如下:
科技經(jīng)費投入比重=科技研發(fā)投入經(jīng)費/年銷售收入。
第二,科技經(jīng)費投入強度是科技研發(fā)投入經(jīng)費與科技研發(fā)人員數(shù)量的比值,其計算公式如下:
科技經(jīng)費投入強度=科技研發(fā)投入經(jīng)費/科技研發(fā)人員總數(shù)。
第三,培訓費用比重是培訓費用占銷售收入的比重,其計算公式如下:
科技培訓費用比重=培訓費用/年銷售收入。
第四,科技研發(fā)人員比重是科技研發(fā)人員數(shù)量占企業(yè)員工總數(shù)的比重,其計算公式如下:
科技研發(fā)人員比重=科技研發(fā)人員數(shù)量/企業(yè)員工總數(shù)。
第五,科技獎金比重是每年用于對科技獎勵的獎金總額與當年科技研發(fā)人員數(shù)量的比重,其計算公式如下:
科技獎金比重=每年獎金總額/科技研發(fā)人員數(shù)量。
4.技術(shù)創(chuàng)新營銷能力評價指標
裝備制造企業(yè)創(chuàng)新營銷能力反映的是使消費者接受新產(chǎn)品的能力,體現(xiàn)著企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品的市場開拓和市場占有。擁有強大的創(chuàng)新營銷能力可以使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟效益,使技術(shù)創(chuàng)新得以實現(xiàn)。裝備制造企業(yè)創(chuàng)新營銷能力的具體評價指標如下:
第一,新產(chǎn)品產(chǎn)值,衡量新產(chǎn)品的盈利能力,其計算公式為:
新產(chǎn)品產(chǎn)值=新產(chǎn)品銷售收入/當年銷售收入。
第二,銷售人員數(shù)量比重,衡量企業(yè)銷售人員的數(shù)量,其計算公式為:
銷售人員數(shù)量比重=銷售人員數(shù)量/企業(yè)員工總數(shù)。
第三,新產(chǎn)品利稅比重,其計算公式為:
新產(chǎn)品利稅比重=新產(chǎn)品利稅/企業(yè)當年利稅。
第四,主要產(chǎn)品的平均市場占有率,衡量裝備制造企業(yè)產(chǎn)品在市場上的競爭能力和營銷能力,其計算公式為:
平均市場占有率= 各主要產(chǎn)品的市場占有率×(該產(chǎn)品銷售收入/企業(yè)年銷售收入)。
5. 技術(shù)創(chuàng)新環(huán)保能力評價指標
技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟效益上,也反映在社會效益特別是生態(tài)效益上。因此,必須增強裝備制造的環(huán)保意識和環(huán)保能力。
我們通過“萬元產(chǎn)值綜合能耗”、“工業(yè)廢水排放達標率”和“工業(yè)固體廢物綜合利用率”這3個指標來評價行業(yè)依靠技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)環(huán)境保護的能力。
第一,萬元產(chǎn)值綜合能耗,衡量企業(yè)每單位萬元產(chǎn)值的綜合能耗水平,其計算公式為:
萬元產(chǎn)值綜合能耗=燃煤耗用量/工業(yè)總產(chǎn)值
第二,工業(yè)廢水排放達標率,衡量企業(yè)工業(yè)廢水排放綜合環(huán)保達標水平,其計算公式為:
工業(yè)廢水排放達標率=達標廢水排放量/總廢水排放量
第三,工業(yè)固體廢物綜合利用率,衡量企業(yè)綜合循環(huán)利用固體廢物的能力,其計算公式為:
工業(yè)固體廢物綜合利用率=可利用的固體廢物排放量/總固體廢物排放量
(二)評價指標體系應用
1.評價指標說明
第一,研究開發(fā)能力采用科技經(jīng)費投入比重、科技人員素質(zhì)、研發(fā)資金年增長率、自主創(chuàng)新率四項指標為二級指標。
第二,引進吸收能力采用技術(shù)引進費用比重和引進設(shè)備達產(chǎn)率兩項指標作為二級指標。
第三,企業(yè)生產(chǎn)能力指標采用平均生產(chǎn)設(shè)備水平、生產(chǎn)人員綜合水平、人均勞動生產(chǎn)率三項指標為二級指標。其中,人均勞動生產(chǎn)率=銷售收入總額/員工總數(shù)。
第四,創(chuàng)新營銷能力指標采用營業(yè)費用比重和新產(chǎn)品市場占有率兩項指標作為二級指標。其中,營銷費用比重=營銷費用/(財務費用+管理費用+營銷費用)。新產(chǎn)品市場占有率=新產(chǎn)品銷售量/當年該產(chǎn)品市場銷售總量。
第五,創(chuàng)新環(huán)保能力指標采用萬元產(chǎn)值綜合能耗、工業(yè)廢水排放達標率和工業(yè)固體廢物綜合利用率三項指標指標為二級指標。
二、研究結(jié)論及建議
(一)主要研究結(jié)論
本文基于已有文獻關(guān)于裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力研究成果的基礎(chǔ)理論,結(jié)合裝備制造企業(yè)自身特點,將裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力主要劃分為技術(shù)創(chuàng)新文化能力、創(chuàng)新人力資源能力、創(chuàng)新營銷能力以及創(chuàng)新環(huán)保能力等四個方面。
本文認為,裝備制造企業(yè)是能耗和污染較大的企業(yè),要實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會作貢獻,必須增強裝備制造的環(huán)保意識和環(huán)保能力。因此,在闡述裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力構(gòu)成要素時,將技術(shù)創(chuàng)新環(huán)保能力作為決定裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的主要因素之一。
(二)進一步研究建議
裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的評價問題,許多學者提出了不少的方法和模型。本文構(gòu)建的裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標體系以及探討的評價方法,只是眾多研究中的一種,還有許多問題有待今后研究。如:指標設(shè)計的合理性問題;指標的完備性問題;指標的內(nèi)涵問題;指標的歸屬問題。
本文在寫作的過程中,雖然進行了潛心研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、精心撰寫和細心修改,但限于研究條件、研究時間和本人的研究水平,本文所采用的方法、分析的情況以及提出的觀點難免存在一些不足之處,也還有一些問題有待進一步深入研究。
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篇9
一、基地建設(shè)的依據(jù)
2007年在日本靜岡舉行的第39屆國際奧林匹克技能竟賽,共包括6個職業(yè)大類、41個職業(yè)工種(第40屆增至48個工種,呈不斷增長的趨勢),每次比賽另外還有官方指定的演示項目,和主辦國的技能展示保留項目。競賽所包含的6個職業(yè)大類為:社會和個人服務、時裝和藝術(shù)創(chuàng)意、建筑與土木技工、信息和通訊技術(shù)、制造技術(shù)、運輸和物流。其中制造技術(shù)類是整個奧林匹克技能競賽中最關(guān)鍵、投資最大的部分。
制造技術(shù)類目前共有12個比賽項目:電氣修配鉗工、制造團隊挑戰(zhàn)賽(3人一組,做出一個產(chǎn)品)、機電一體化、移動機器人、三維CAD繪圖員、數(shù)控車、數(shù)控銑、模具工、焊接工、車間電工、構(gòu)件金工、鈑金工等。
國際奧林匹克技能競賽中專門有2項比賽分別叫做電氣修配鉗工、制造團隊挑戰(zhàn)賽,這在國內(nèi)職業(yè)院校教學中幾乎空缺,這可以通過聘請企業(yè)核心專家,組建一個集設(shè)計、加工、裝配、電氣控制于一體的技術(shù)復合型職業(yè)培訓課程體系。
二、建設(shè)規(guī)劃總體目標
引入歐盟、美國制造業(yè)職業(yè)教育標準,結(jié)合國際奧林匹克技能競賽技術(shù)規(guī)則和內(nèi)容,建成以實現(xiàn)“國際一流、工學結(jié)合、賽培結(jié)合”為目標、和現(xiàn)代制造相關(guān)專業(yè)的技術(shù)發(fā)展基本同步、能夠承擔國際/國家級制造類工種的技能競賽、集成數(shù)字化制造技術(shù)應用的一流教學資源這三大功能合一的國際領(lǐng)先的競賽培訓基地。
在建設(shè)中,實訓的軟硬件采購將直接參考歐盟、美國制造業(yè)職業(yè)教育標準,重點采用奧林匹克技能競賽贊助企業(yè)的產(chǎn)品和服務模式,工種指導人員采用全國招聘和全球招聘相結(jié)合,全部教學流程和教學資源的實現(xiàn)可基于SCORM(是可共享對象參照模型的英文縮寫,是由美國的教學管理系統(tǒng)全球化學習聯(lián)盟所制定的遠程教育標準。)和工業(yè)PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息及與產(chǎn)品相關(guān)過程的技術(shù)。)相結(jié)合的數(shù)字化管理,
真正構(gòu)建融“教、學、研、訓、賽”為一體的教學實訓環(huán)境,并保障基地建設(shè)的示范作用和可持續(xù)發(fā)展。
三、基地總體組織架構(gòu)
1、管理結(jié)構(gòu)
如上圖所示,一般可根據(jù)實際情況建立三個技術(shù)中心,覆蓋15―25個工種職業(yè)。
2、籌備建設(shè)過程的流程
四、各技術(shù)中心硬件建設(shè)方案
1、機電一體化應用技術(shù)中心
該中心建設(shè)的基本思路是以數(shù)控加工維修、機器人調(diào)試裝配、自動化液壓氣動系統(tǒng)裝配與調(diào)試為切入點,實現(xiàn)與先進制造企業(yè)工作業(yè)務的結(jié)合。根據(jù)國際奧林匹克技能競賽和實際的工業(yè)需求,重點投資下列系統(tǒng):
機電一體化實訓系統(tǒng)控制平臺、貨料傳送帶、搬運機器人、自動立體倉庫、條碼識別系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)、RFID射頻識別系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)的模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng);移動機器人實訓系統(tǒng);液壓氣動教學實驗臺;圖像識別、機器視覺、語音識別等針對控制系統(tǒng)的實驗套件;汽車控制系統(tǒng)模型等。
2、電子電器應用技術(shù)中心
擬將自動化技術(shù)和電子實訓統(tǒng)籌考慮,統(tǒng)一構(gòu)建電子技術(shù)中心。該中心建設(shè)的基本思路有2個方面:一是以工廠車間的電器設(shè)備的安裝、調(diào)試和開發(fā)為切入點,通過虛擬工廠控制的方式,緊密結(jié)合生產(chǎn)實際和職業(yè)崗位的要求,實現(xiàn)產(chǎn)學結(jié)合的特性。二是以單元生產(chǎn)、生活電器產(chǎn)品的推廣和應用為切入點,與計算機技術(shù)結(jié)合,嘗試建設(shè)電器電子技術(shù)應用和開發(fā)為主線的校企合作項目,從而體現(xiàn)其技術(shù)服務功能。
3、數(shù)字化制造技術(shù)應用中心
這幾年國內(nèi)的示范院校數(shù)控基地建設(shè)和全國數(shù)控大賽都已取得了一定經(jīng)驗,但通過對比,奧林匹克技能競賽的電氣修配鉗工、產(chǎn)品制作團隊、移動式遙控機器人三項比賽內(nèi)容在國內(nèi)基本空缺,其特點是對綜合實訓技能要求很高(機電結(jié)合、電腦與手工結(jié)合、設(shè)計和制作結(jié)合),為此需重點建設(shè)如下內(nèi)容:
設(shè)計/測量/加工一體化實訓平臺――CAD/CAM軟件、數(shù)控機床與測量設(shè)備的集成;
數(shù)控模具實訓平臺――注重鉗工、特種加工、高速加工、CAD/CAM/CAE的應用集成;
產(chǎn)品設(shè)計/制作團隊實訓平臺――基于產(chǎn)品(項目)的實訓,要求配置工具類半自動機床、歐洲標準的鉗工修配電動工具、CAD/CAM/CAE軟件、產(chǎn)品動力學仿真系統(tǒng)等;
仿真軟件應用平臺――幾何仿真(Vericut)、機構(gòu)動力學仿真(UG Simu ,Adams)、Festo Robot Simu等。
五、基地“軟件類”規(guī)劃建設(shè)
1、公共基礎(chǔ)服務平臺建設(shè)
現(xiàn)場工位視頻監(jiān)控與設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)――可以由中央控制室監(jiān)控每個實訓操作工位,并可以實現(xiàn)對多個培訓項目的設(shè)備(如一臺多軸加工中心可以既培訓機電一體化、數(shù)控加工、CAD/CAM又可實現(xiàn)電器維修與控制培訓)實現(xiàn)時間調(diào)度管理,并具有對車間現(xiàn)場設(shè)備過載和危險狀態(tài)的自動偵測和報警功能。
教學資源管理系統(tǒng)――管理所有的多媒體課件、實訓項目教案、實訓設(shè)備技術(shù)參數(shù)、考核題庫、學員培訓過程日志管理數(shù)據(jù)、用于訓練的產(chǎn)品數(shù)據(jù)等(示意圖如下)。教師不用花時間和精力去想怎么寫教案、做課件,教師只需專注于對具體某項技術(shù)的掌握和指導好學員的操作過程,每個實訓項目都是基于任務或問題的一體化訓練,教師按統(tǒng)一的標準教案、標準課件、考核標準來指導訓練;教學資源庫的建立可聘請國內(nèi)一流企業(yè)和高校、職業(yè)院校專家用3~5年時間滾動開發(fā)建設(shè)。
2、加強各技術(shù)應用中心虛擬實訓環(huán)境建設(shè)
培訓資源的數(shù)字化極為重要、關(guān)系到培訓過程能否與現(xiàn)代制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境相適應、能否實現(xiàn)一流專家培訓知識的管理和應用、能否實現(xiàn)教學內(nèi)容和國際一流企業(yè)技術(shù)需求基本同步、能否開發(fā)出數(shù)字化立體教材系統(tǒng)、能否以較低的成本和時間訓練出合格的高級技工。各子中心將通過現(xiàn)場語音視頻提示系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)來構(gòu)建虛擬實訓環(huán)境。
3、教師、教材、課件服務系統(tǒng)的建設(shè)
教師網(wǎng)絡培訓系統(tǒng)(可在國內(nèi)現(xiàn)有先進的平臺上建設(shè))――集成全國一流或國外專家的技術(shù)案例,建設(shè)領(lǐng)域?qū)<业闹R庫系統(tǒng),可以保證師資培訓每時每刻都可進行,實現(xiàn)“缺什么、學什么”的個性化師資培訓方式,并建立實訓教師和基地技術(shù)專家的網(wǎng)上協(xié)同工作環(huán)境。
基于SCORM最新國際標準的電子教材系統(tǒng)――可以實現(xiàn)完全按照具體企業(yè)要求定制的臨時教材,當企業(yè)設(shè)備或軟件變化時,教材可自動更新。完全可以避免目前職業(yè)教材落后工業(yè)實際的現(xiàn)狀。
組織開發(fā)部分工種(主要是機電一體化、機器人、多軸加工)職業(yè)培訓教材(可借鑒國外成熟教材,同時可參考美國AMS(美國制造協(xié)會)發(fā)行的大量先進制造的視頻課件等),使培訓教材直接能和國際接軌。
綜上所述,筆者認為,我們應在已有基礎(chǔ)上,盡快針對國際奧林匹克技能競賽制造技術(shù)類專業(yè)工種競賽基地的要求,繼續(xù)加強硬件、軟件資金投入,建立一個全國一流、國際領(lǐng)先的奧林匹克技能競賽基地,使我國能盡快在國際奧林匹克技能競賽舞臺上展現(xiàn)中國制造大國的實力。
篇10
本文所說的水務工程主要包括給水工程和排水工程兩部分,其中給水工程包括水源、凈水廠、供水泵站、配水管網(wǎng)四部分;排水工程包括污水處理廠、排水泵站、排水管網(wǎng)三部分。以上給水水源與排水工程均屬于環(huán)境工程范疇,是經(jīng)濟發(fā)展和保護民生的重要組成部分,是圓好中國夢的前提,不可忽視與偏廢。因篇幅所限,現(xiàn)僅就水源防護工作、污水截流與處理、城市給水淘汰落后產(chǎn)能,采用新工藝取得的初步成效淺析如下:
2.1. 做好水源防護工作的對策與收效
吉林市是建國初期的,以化工、電力為中心的老工業(yè)城市,環(huán)境問題與水污染比較嚴重。雖然政府在上個世紀末,關(guān)閉了一些嚴重污染的單位,但仍有個別企業(yè)屢禁不止。僅舉三個實例,以揭示污染水源單位的頑固性及其支持者的輕慢態(tài)度。
2.1.1.我公司二水廠取水口位于吉林市松花江中游左岸深槽段,距右岸泵房250m,據(jù)龍?zhí)洞ㄓ昱潘疁?20m,該水源自1994年投產(chǎn)以來從未受到污染,但在2002年2月的一周末,吉林市龍?zhí)秴^(qū)環(huán)保局的執(zhí)法人員根據(jù)用戶反映“自來水有異味,有人飲用后出現(xiàn)昏迷、嘔吐現(xiàn)象…..”經(jīng)查發(fā)現(xiàn)水體揮發(fā)酚污染,超標20倍,污染單位是一個國家級化工廠所為,態(tài)度輕慢。事后,吉林市水務集團自籌資金40多萬元,修建了一條永久性引污順壩,將污水引入下游,并在泵房面向江邊的12000多平方米的臺地植樹種草,埋石造標,建立水源防護帶,制止了污染。如今這里已經(jīng)變成風景區(qū),我公司增設(shè)專職水源防護員,嚴格守護生命之源。
2.1.2. 2006年8月21日,吉林市長白山精細化工廠在吉林市第五水廠牤牛河水源地上游15公里處用槽車集中向牤牛河傾倒了大量對氨基N,N-二甲基苯胺有毒廢水,使五水廠受到污染,我集團公司立即組織百名員工采取了“查、圍、堵、輸、清”為核心的五個大字方針,根據(jù)污染物屬于多環(huán)苯類有機化合物,比水重,其分子量約為水分子量的10倍,易于在河底流動這一特點,我們設(shè)置了總面積約886平方米由漁網(wǎng)和塑料膜組成屏蔽阻隔墻將水源區(qū)和主流區(qū)隔開,毒水在水源區(qū)邊緣流經(jīng)14小時后離開,因此間停水24小時,管網(wǎng)水處于靜止不流動狀態(tài),使一個日供水0.8萬噸的水源躲過這一劫?,F(xiàn)在該化工廠已經(jīng)停產(chǎn),相關(guān)責任人受到法律制裁。
2.1.3.吉林市永吉縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)有兩家新建化工廠,據(jù)吉林市僅15公里,建于松花江上游主要支流溫德河岸邊,2010年7月28日因暴雨引起山洪暴發(fā),洪水將這兩家化工廠7000多只有毒物料桶沖入松花江,引發(fā)水質(zhì)擔憂,激起了下游哈爾濱乃至俄羅斯哈巴羅夫斯克市民高度警戒,為撈桶防止事故擴散,某部隊一參謀長獻出了寶貴的生命。事后該廠在遠離河岸的高處建立了新的物料庫房,并進行認真整改。
以上三例充分說明加強水源防護工作具有重大的時代價值。
2.2.將城區(qū)生活污水全部截流至下游的污水處理廠處理達標后在排放到松花江下游
本工程自上個世紀末至2007年底約15年的時間,建成兩座生活污水處理廠,每日處理污水能力53萬噸/日。建成外配套污水提升泵站15座,建成污水排水管網(wǎng)總長898公里,總投資24億元。因工程規(guī)模龐大,故總體規(guī)劃分步實施。
2.2.1.上個世紀末在龍?zhí)秴^(qū)建成23萬噸/日的生活污水處理廠及配套泵站與管網(wǎng),服務面積40平方公里,服務人口50萬,每年減排生活污水8400萬噸,尚有一定的潛力,每年排放的化學需氧量COD消減11500噸,BOD及SS大幅度消減。
2.2.2. 2007年8月吉林市第二座污水處理廠投產(chǎn),日處理生活污水30萬噸/日,使吉林市的生活污水處理能力上升到53萬噸/日,屆時,每年可減排生活污水19345萬噸,每年COD排放量可消減26500噸,處理工藝為A/O生物除磷脫氮活性污泥法,設(shè)備高效,運行穩(wěn)定,污水排放標準達到國家一級(B)標準。
第二座污水處理廠目前處理效果為:
進水COD為239.87mg/L,出廠水為33.87mg/L,去除率為86%;進水BOD為143.60mg/L,出水為13.35mg/L,去除率為91%;進水SS為228.77mg/L出水為17.13mg/L,去除率為92.5;進水TP為2.62mg/L,出水為1.22mg/L,去除率為53%。以上數(shù)據(jù)是在水溫2—5℃低溫條件下測得的,GB50014-2006規(guī)劃要求水溫宜為10--37℃,效果更好。
2.3 匯聚民智,應用高端工藝改造舊水廠落后產(chǎn)能,發(fā)揮技術(shù)潛質(zhì),水質(zhì)顯著提高,環(huán)境大有改善,
一水廠是個建廠85年的老水廠,設(shè)備老化,產(chǎn)能底下,2011年引進了,哈爾濱工業(yè)大學研制的19組并聯(lián)管混合器;420片絮凝網(wǎng)格板;25mm,30mm,80mm的中小間距斜板共260m2;分別安裝在氣浮池和平流沉淀池中,出廠水渾濁度達1NTU以下,水質(zhì)與產(chǎn)能卓見成效,供水量由6萬噸/日增至8.5萬噸/日,僅用400萬元的投資就換取了每天增產(chǎn)2.5萬噸優(yōu)質(zhì)成品水的產(chǎn)量,每年可為企業(yè)增收600多萬元,2012年二水廠舊系統(tǒng)也進行了與一水廠類似的改造,收到了同樣的效果。在節(jié)能降耗方面,二水廠工程技術(shù)人員與河北保定調(diào)速有限公司合作在取水1﹟YET2-450-6,250KW電機升級改造中采用的新型斬波內(nèi)饋調(diào)速技術(shù),調(diào)速率高,節(jié)能效果好。節(jié)電率達25%,每年節(jié)電547500KWh,合人民幣350000元。此外,在此供水改造,降低管網(wǎng)漏失率,優(yōu)化調(diào)度,營業(yè)查收,廠區(qū)綠化,改造環(huán)境方面也都氣象一新。
3、結(jié)語
綜上所述,我作為一名水務工作的技術(shù)人員,深深感悟到:“大自然賦予人類生命,是人類生存發(fā)展之基。然而,得自然之靈氣的人類在傳統(tǒng)工業(yè)化進程中卻無視資源環(huán)境的承載力,無止境地向大自然索取資源和傾倒廢棄物。面對全球日益嚴重的生態(tài)危機,正確認識和處理人與自然的關(guān)系,推動實現(xiàn)人與自然在更高程度上的和諧統(tǒng)一,即是生產(chǎn)力發(fā)展進入一個階段的歷史必然,也是當代人與子孫后代生存發(fā)展的迫切需要。”總之,幾年來吉林市水務集團在黨和國家與地方政府的感召下,奉行“建設(shè)環(huán)境友好型資源節(jié)約型和諧社會”的宗旨,在保護環(huán)境,關(guān)愛生命,建設(shè)安全高效水務方面做了一些工作,使吉林市的水環(huán)境發(fā)生了明顯的變化。豐滿大壩以上108億立方米庫容的松花湖成了“水明三峽少,湖秀西子無”的國內(nèi)外名勝風光; 豐滿大壩以下百里松花江是東北唯一的不凍江段,其中上游60里江中分布著四個生活飲用水水源地。這里夏季魚游潛底,和風綠柳,芳草萋萋;冬季寒江雪柳,玉樹瓊花,無數(shù)的候鳥翔集在江中,嬉戲過冬,一派生機,景色盎然。目前,吉林市松花江原水水質(zhì)已經(jīng)達到國家Ⅱ類水體的要求。
盡管我們?nèi)〉昧松鲜龀煽?,但我們不能滿足現(xiàn)狀,我們要繼續(xù)堅持科學發(fā)展觀,加強水源防護,提高凈水廠與污水處理廠的技術(shù)潛質(zhì),為建設(shè)環(huán)境友好型和諧水務而努力工作。
篇11
1智能材料在土木工程結(jié)構(gòu)振動控制中的應用
1.1對智能材料的簡述
智能材料是科技進步后,智能化的產(chǎn)物,作為智能化的一大組成部分,目前智能材料在建筑領(lǐng)域取得了越來越大的關(guān)注度,應用領(lǐng)域十分廣泛。當前世界上主要的智能材料包括記憶金屬合金、電力伸縮材料、電流或者磁流導體。另外還有電力材料,所謂電力材料便是有關(guān)電力系統(tǒng)的智能化材料,主要包括電壓感應器等。這些智能材料能夠根據(jù)地球的磁場變化以及對溫度變化的感知來調(diào)整自身所控制的機器,金屬器材的性質(zhì)、阻止力、消耗量以及振動結(jié)構(gòu)的振動幅度、振動次數(shù)、振動速度、大小與形狀等,然后再考慮實際需要等因素采用相應功能的智能材料來制造相應的器材,主要是動力系統(tǒng)與減少能耗的器材的制作。智能材料在土木工程結(jié)構(gòu)振動中的應用主要是利用智能材料生產(chǎn)自動調(diào)控的驅(qū)動器,被動控制的能耗減少設(shè)備以及降低振動幅度與次數(shù)還有速度的設(shè)備。這些由智能材料制作而成的設(shè)備具有反應速度快、能耗低、出力大、操作方便等特點,而利用智能材料制成的設(shè)備較之其他一般材料所制成的設(shè)備具有很大的特點與很多優(yōu)勢,比如操作簡單方便,符合時代潮流,即將變?yōu)槲磥硗聊竟こ探Y(jié)構(gòu)振動控制中使用的主要驅(qū)動減振設(shè)備。
1.2對結(jié)構(gòu)振動控制的簡述
結(jié)構(gòu)振動控制是土木工程建設(shè)的一個重要組成部分,建立良好的結(jié)構(gòu)振動控制系統(tǒng)不僅能增加建筑物的使用安全程度,還能夠提升房屋使用強度對以及對地下運動的感知力與抵抗力,同時能夠減少干擾力因素對房屋的影響,更為重要的是,在發(fā)生地質(zhì)災害時能夠降低損失并進行持續(xù)不斷的自我調(diào)控。雖然結(jié)構(gòu)振動控制系統(tǒng)在我國的發(fā)展勢頭很好,但是在實際運行過程中,我國的結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)并不成熟,存有很多嚴重的問題,比如在災害發(fā)生時系統(tǒng)可能就會停止運行,是因為不能進行外部所需的能源供給。
1.3結(jié)構(gòu)控制應用中存在的問題
上文提到了我國的結(jié)構(gòu)控制技術(shù)并不成熟,存在著很多嚴重的問題,如系統(tǒng)停止運行等。除此之外還有其他的問題,比如系統(tǒng)的預測不準,這主要是以前運用傳統(tǒng)材料制作結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)時出現(xiàn)的問題。眾所周知,結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)最重要的功能就是與安全有關(guān)。上文中提到結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)可以對災害進行預測,感知地下運動的活動,但是以前就出現(xiàn)過對地下運動感知不準而造成巨大損失的先例。
1.4淺析智能材料在土木工程結(jié)構(gòu)振動控制中的應用
篇12
一、簡述智能控制技術(shù)與系統(tǒng)
智能控制技術(shù)主要是將人工智能理論、自動控制理論、信息理論等有關(guān)優(yōu)化調(diào)控方式的理論知識綜合起來,形成有別于傳統(tǒng)自動化控制技術(shù)上的新型控制技術(shù)。這種智能控制技術(shù)是將復雜的、非線性的任務作為控制對象,運用開放式、分布式的結(jié)構(gòu)解決控制問題,因此,智能控制是較為先進的控制方法。
智能控制系統(tǒng)是多項控制技術(shù)的集合,它主要分為兩部分:外部環(huán)境與控制器。外部環(huán)境部分主要發(fā)揮傳感器與執(zhí)行器對影響控制效果的外界環(huán)境因素進行感應與判斷,然后將外界信息傳遞給智能控制器。智能控制器一方面對外部環(huán)境感知的信息進行分析、處理、評價、規(guī)劃與控制決策,另一方面將感知的信息儲存入數(shù)據(jù)庫,已備以后認知學習之用。因此,智能控制系統(tǒng)具有無模型參考、協(xié)調(diào)適應性強等優(yōu)勢,是值得技術(shù)人員加大研究力度,以提高其應用性能的。
二、智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應用
(一)智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應用類型
在機電一體化系統(tǒng)中應用智能控制技術(shù),是將不同的控制系統(tǒng)聯(lián)合起來,形成混合集成型的控制系統(tǒng),通常這個系統(tǒng)是由以下幾部分組成的。學習控制系統(tǒng):它主要負責利用信號輸入等形式對系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進行認知、分析,從而保證系統(tǒng)的自動調(diào)控;神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng):這是應用最多的系統(tǒng)之一,它主要利用復雜的神經(jīng)網(wǎng)狀的輸入、輸出層,實現(xiàn)對機電一體化系統(tǒng)的智能控制;分級控制系統(tǒng):它主要利用自身的自適應與自組織能力進行協(xié)調(diào)、控制工作,這種控制系統(tǒng)可以簡化控制流程,提高控制效率;專家控制系統(tǒng):它主要是通過將技術(shù)人員的指令編入計算機中,使系統(tǒng)按照計算機編程進行控制工作,可以提高解決實際問題的能力與效率。
(二)智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢
智能控制技術(shù)是當前工業(yè)生產(chǎn)研究的主流方向,也是未來科技發(fā)展的流行趨勢,因此,在機電一體化系統(tǒng)中應用智能控制技術(shù)是有一定優(yōu)勢的。首先,智能控制技術(shù)根據(jù)外部環(huán)境變化,針對系統(tǒng)工作內(nèi)容進行智能化的調(diào)控,可以有效提高機電一體化系統(tǒng)工作的精度與效能;其次,智能控制技術(shù)可以使機電一體化系統(tǒng)按照工作人員輸入的指令編碼進行工作,這樣可以有效地優(yōu)化系統(tǒng)加工流程,縮短加工時間,實現(xiàn)系統(tǒng)加工工作的改革;最后,智能控制技術(shù)還可以有效地對機電一體化系統(tǒng)中的部分結(jié)構(gòu)與程序進行智能化控制與調(diào)試,以保證系統(tǒng)工作程序的安全性與可靠性,進而提高系統(tǒng)的工作效率。
(三)智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應用
當前,智能控制技術(shù)的應用已經(jīng)成為改革機電一體化系統(tǒng)的一個方向,以此,相關(guān)技術(shù)人員積極從不同方面、不同角度、不同層次進行智能化控制的研究,以期可以更好地應用于機電一體化系統(tǒng)中,提高機電一體化系統(tǒng)的應用效率,促進機電一體化系統(tǒng)向著現(xiàn)代化、智能化、信息化方向發(fā)展。
機電一體化系統(tǒng)中最重要的組成部分即是數(shù)控機床,所以在數(shù)控機床方面應用智能控制技術(shù),充分發(fā)揮智能控制技術(shù)的高效率、高精度、高性能的優(yōu)勢,使數(shù)控機床在遇到加工程序問題時,系統(tǒng)可以按照預先設(shè)定的控制程序進行調(diào)控,并能夠繼續(xù)按照加工運行指令進行工作。這種智能化調(diào)控可以有效控制加工信息模糊的狀況,以有效加工過程。
要想提高機械制造的效率,就必須創(chuàng)新機械制造技術(shù)、開發(fā)新型的制造控制模式。在此基礎(chǔ)上,技術(shù)人員將智能控制技術(shù)應用于機械制造機電一體化系統(tǒng)中,利用計算機為載體,使用專家控制系統(tǒng)的學習、認知功能,充分地對機械制造信息進行學習與認知,然后進行信息的識別與處理,提高對殘缺信息的處理利用效率,進而提高機械制造機電一體化系統(tǒng)的工作效率。
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2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,主要有如下幾個方面:
2.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢
盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢,但是科學技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的,高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化,目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。
效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一,國際生產(chǎn)工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域,年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝,使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復雜等原因,其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍,加之編程技術(shù)難度較大,制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。當前由于電主軸的出現(xiàn),使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發(fā)展。
2.3智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面:為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數(shù)自動生成;為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。
目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究,數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。網(wǎng)絡化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求,也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機,反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的趨勢。
3.結(jié)束語
隨著人們對數(shù)控技術(shù)重視,它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡要陳述當前的發(fā)展趨勢,另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化,并行化,仍有廣闊的發(fā)展空間。
【論文關(guān)鍵詞】:數(shù)控技術(shù);趨勢;智能
【論文摘要】:隨著計算機業(yè)的快速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)也發(fā)生了根本性的變革,是近年來應用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項綜合性的高新技術(shù),文章結(jié)合國內(nèi)外情況,分析了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢。
參考文獻
[1]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學院學報.2007.