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智能制造技术分析范文1
一、引言
技术扩散是一项技术创新在首次得到商业利用后,通过市场或非市场渠道扩散至不同的顾客、国家、地区、部门、市场和企业,最后因落后而被淘汰的过程。技术吸收是企业技术创新的前提,技术溢出是企业技术创新成果最大化的实现过程。因此在技术创新系统中,技术转移和获取是企业利用技术创新成果、提高自身研发能力、最大化实现技术创新价值的主要方式。只有技术创新成果不断地扩散,才能产生经济的宏观增长效应。企业从来都是技术创新的主体,而制造业企业作为国民经济的支柱产业,是我国国际竞争力的集中体现,已成为我国企业技术创新的主要参与者和主要的技术创新扩散源。关于我国制造业技术吸收与溢出能力已有不少学者进行了研究。尹静、平新乔[1]运用回归分析验证了行业间技术溢出会使该行业的研发投入及专利申请量得到提高。陈子凤等[2]利用投入产出法从扩散系统的结构、动态演化和扩散表现对我国技术创新扩散的模式进行了分析;朱平芳[3]利用投入产出矩阵中感应度系数和影响力系数的内在含义构造空间权重矩阵,研究了本土工业行业间研发资本要素对研发产出的溢出效应;吕新军等[4]基于投入产出和社会网络分析法对中美两国高技术产业间的技术扩散模式进行了分析;孙晓华等[5]通过产业间R&D溢出效应测算方法的比较,选择投入产出法测算了我国制造业间的R&D溢出效应。上述文献为本文的研究提供了理论基础与方法借鉴。2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》提出自主创新方针,确立了制造业等11个国民经济和社会发展的重点领域,并增强了对创新和研发活动的经费投入,我国企业自主创新受到了很大激励。制造业作为我国经济增长的主导部门,对其技术创新吸收能力与溢出能力值得进行细致考察与深入分析。本文结合投入产出法,以制造业各部门研发活动经费为主要指标,分析对比我国制造业各部门技术获取方式及其技术吸收和溢出能力,探索整个技术创新系统在2005年、2007年以及2012年的技术扩散运行情况。
二、方法
投入产出法最早由美国经济学家里昂惕夫(Leontief)于1936年提出,它是基于一般均衡理论,通过一个线性方程组(矩阵)来描述国民经济各部门间数量依存关系的一种方法[6]。国民经济各部门之间复杂的内在联系,首先表现为各部门之间相互耗用产品的数量关系,投入产出表中的直接消耗系数反映了这一数量关系。直接消耗系数aij=xij/xj(i,j=1,2,…,n),它表示第j部门生产单位产品(或服务)的数量。通过研究各部门直接消耗系数的增减变化即可分析各部门间的技术经济联系。根据横向和纵向平衡关系可以建立总的平衡关系:
三、研究数据
(一)研究范围本研究的对象是制造业各部门,由于投入产出表与中国科技统计年鉴上的部门分类有些许不同,本文根据2012年投入产出表的部门划分对数据进行了对应调整,得到16个制造业部门,具体包括食品制造及烟草加工业,纺织业,纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业,木材加工及家具制造业,造纸印刷及文教体育用品制造业,石油加工、炼焦及核燃料加工业,化学工业,非金属矿物制品业,金属冶炼及延压加工业,金属制品业,通用专用设备制造业,交通运输设备制造业,电气、机械及器材制造业,通信设备、计算机及其他电子设备制造业,仪器仪表及文化办公用机械制造业,工艺品及其他制造业(含废品废料)。由于国家投入产出表逢二逢七,故基于数据的可获得性,本文选择投入产出学会网站公开的2007年及2012年投入产出表,以及2005年投入产出延长表的数据。其他数据来自2005年、2007年、2012年《中国统计年鉴》。(二)制造业技术创新扩散变化趋势1.技术创新投入技术创新是制造业企业竞争力的主要来源,也是其技术扩散和转移的基础。企业技术创新的资金和人力投入水平不仅反映了企业技术创新的实力,也体现着其技术扩散的潜力。R&D人员全时当量与R&D经费内部支出是国际通用的、用于比较科技人力投入与资金投入的指标。如图1所示,从投入数量来看,化学工业,金属冶炼及延压加工业,通用、专用设备制造业,交通运输设备制造业,电气机械及器材制造业,通信设备、计算机及其他电子设备制造业6个制造部门,无论是研发经费内部支出还是研发人员全时当量都远远高于其他10个制造业部门。2.贸易化指数贸易化指数反映一个地区/行业商品技术含量和竞争力的重要指标,贸易化指数越大,该地区/行业商品的技术含量就越高,反之则越低。贸易化指数为正,则说明该地区/行业在国际市场上具有较大的竞争优势,商品和技术出口量大,反之,则缺乏竞争优势,出口额小于进口额。如表1所示,我国制造业各部门中,贸易化指数相对较高的部门有纺织业(2007年为0.8188,2012年为0.8065)、纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业(2005年为0.7716,2007年为0.7993,2012年为0.7074)、金属制品业(2007年为0.7178,2012年为0.6558)。目前,我国已成为全世界最大的纺织品生产与出口国,2013年我国纺织品加工贸易出口总额为532.1亿美元,进口总额为295.5亿美元,但从全球价值链构成来看,我国纺织品加工贸易的产品附加值还比较低,产品研发设计能力不足,大部分产品依靠国外来样加工,另一部分则来自对国外品牌的仿制。巨大的商品出口量,仅来自较低的人力成本和资源价格,然而这一优势也在逐渐失去。纺织业、纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业较高的贸易化指数并不意味着强大的技术含量,恰恰相反,它折射出了我国制造业对外贸易主要集中在低技术密集型产品和劳动与资源密集型产品上。有研究显示,发达国家的贸易化指数往往都大于0,而欠发达国家,特别是技术发展水平落后的国家,其贸易化指数通常小于0。我国属于典型的发展中国家,正处于技术引进期,技术发展水平较低。从表1可以看出,研发投入量相对较高的化学工业、金属冶炼及延压加工业等5个制造业部门的贸易化指数很低,甚至化学工业,金属冶炼及延压加工业,通用、专用设备制造业的贸易化指数为负。我国自提出自主创新方针政策以来,正在不断加大对技术创新研发经费与人力的投入,专用设备制造业、化学原料及制品制造业作为高技术产业,正处于加大科技投入的快速增长期,但到目前为止技术竞争力还不够强,在国际价值链中还处于中低价值的加工组装环节,产品附加值低。从时间上来看,16个制造业部门的贸易化指数都有所增长,呈现出逐步增强的态势,也反映了其技术扩散强度在不断加大。
四、实证结果与分析
本研究根据投入产出法以及刘起运[8]对投入产出法中影响度与感应度的改进方法,构造了2005年、2007年与2012年技术创新扩散矩阵,并对比这3年我国制造业16个部门的技术创新扩散模式。
五、结论
智能制造技术分析范文2
[关键词]装备制造企业;技术创新能力;平衡计分卡;评价体系
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.055
[中图分类号]F273.1 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)20-0068-01
高端装备制造业处于价值链高端和产业链核心环节,决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业,是现代产业体系的脊梁,是推动工业转型升级的引擎。如何打造东北装备制造业“升级版”,成为东北老工业基地甚至是整个装备制造业面临的重大课题。
技术创新能力已成为高端制造企业的核心竞争力的重要部分,持续研发能力是高端产品的必要条件,是企业竞争优势的基础,是保持“高端”制造的保证。本文从企业战略角度出发,借鉴平衡计分卡思想,将技术创新能力逐层转化为财务维度、客户维度、内部运营维度、学习与成长维度四个指标体系维度,与企业战略目标建立有机联系。
1 企业技术创新能力的评价
平衡计分卡是从财务、客户、内部运营、学习与成长四个角度,将组织的战略落实为可操作的衡量指标和目标值的一种新型绩效管理体系。设计平衡计分卡的目的就是要建立“实现战略制导”的绩效管理系统,从而保证企业战略得到有效执行。运用平衡计分卡模型来规划、控制和管理企业的技术创新活动,使技术创新直接与企业战略和战略绩效相关联,有效地降低技术创新的风险,提高技术创新的效率,避免技术创新的盲目性。
企业技术创新能力是企业在实现技术创新战略的过程中所形成的。在这个过程中,技术创新能力与企业的技术战略构建了一系列因果关系链。
财务维度。企业创新过程包括创新资源拓展、创新决策与管理、创新倾向与研究开发、新产品制造、新产品市场营销等。每个方面都需要一定的创新投入来使创新行为最终变成销售订单和利润。销售增长率、新产品收入占销售收入比、研发投入占销售收入比、新产品利润率、成本降低率、等是直观衡量创新收益的财务维度指标。
客户维度。企业的竞争优势来源于对顾客。企业技术创新能力的客户维度指标是用来衡量其对客户提供的有价值的、独特的和难模仿的差异化产品和服务的贡献程度,主要指标有老客户保有率、市场占有率、新客户增加率、客户满意度、客户利润率等,这些指标形成了客户核心成果度量的因果关系链。
内部运营维度。企业的创新能力强弱也反映在内部运营效率方面,包括产品优化升级持续性、市场响应速度、研发效率、生产效率、产品质量改善程度等。内部运营维度包括创新能力、经营能力、售后服务,主要指标有主导产品更新周期、新产品开发周期、一次设计完全达到客户对产品性能要求的产品百分比、设计交付生产前修改次数、交货准时率、工艺达标率、产品一次合格率、客户反馈问题解决及时率等。
学习与成长维度。创新过程也是一个基于课题的解决过程,企业的技术人员是主体,企业员工的素质和企业竞争力的提高息息相关。因此,企业员工的学习能力是解决企业创新能力的一个重要维度。衡量企业创新能力的学习与成长维度指标有研发人员比例、发明专利数占比、创新成功率、新技术信息转化率、研发人员满意度等。
2 建立平衡计分卡的绩效指标体系
根据上述分析,得到企业技术创新能力的指标评价体系(见表1)。
表1 企业技术创新能力的指标评价体系
财务维度 客户维度 内部运营维度 学习与成长维度
销售增长率 老客户保有率 主导产品更新周期 研发人员比例
新产品收入占
销售收入比 市场占有率 新产品转化周期 发明专利数占比
研发投入占
销售收入比 新客户增加率 主导产品更新周期 创新成功率
新产品利润率 客户满意度 新产品转化周期 新技术转化率
成本降低率 客户利润率 设计交付前修改次数 研发人员满意度
在企业处于不同发展阶段,企业技术创新战略会有一定的调整,随着战略需要,上述指标体系及权重也将随之做相应的修订。
3 结 语
本文将平衡计分卡思想应用于装备制造企业的技术创新能力的评价,全面、客观、科学、有效地评价企业技术创新能力,对企业采取合理而有效的技术创新战略,保持和提高自身竞争优势,获取最佳的经济效益和社会效益具有重要的现实意义。
主要参考文献
[1]艾明晔.基于BRV的制造业企业工艺创新能力评价指标体系研究[J].科技与经济,2010(6).
[2]曹萍,张剑.企业技术创新能力的评价[J].中国管理信息化,2009(2).
智能制造技术分析范文3
关键词:汽车智能制造;机电一体化;实践应用
机电一体化技术是一种机械、电子、信息科学三者为一体的机械微电子复核技术。通过机电一体化技术,一方面能够对传统产业进行改造升级,另一方面则能促进机电一体化产品的开发,加快产品结构进行调整。随着中国制造2025发展战略的提出,我国许多传统制造行业开始逐渐注重对机电一体化技术的应用,其中尤其是汽车智能制造行业,依托机电一体化技术,已经不断朝着智能化、自动化的方向发展。由此可见,探索机电一体化技术在汽车智能制造中的实践应用,具有重要的现实意义。
1汽车智能制造中运用机电一体化的价值
1.1有利于汽车智能制造信息化
通过在汽车智能制造中应用机电一体化技术,能够在汽车制造阶段时,在汽车各个重要位置安装感应装置,一方面能够对汽车运行状态开展实时监控,另一方面则能对周边环境信息进行采集,帮助驾驶者智能化操控汽车。除此之外,机电一体化技术也为实现无人驾驶提供了强有力的技术支持[1]。凭借机电一体化技术,能够在汽车行驶过程中自动收集路面信息,并借助信息系统处理汽车运行状态,最终实现汽车的智能化行驶。
1.2有利于汽车智能制造系统化
在汽车智能制造过程中,传统的机械制造方式无法满足多种汽车零部件之间的协同控制,同时也无法使汽车零部件之间形成有效的信息交互。例如,汽车在驾驶过程中,主要依靠驾驶者的个人经验控制车速。此时如果驾驶者为新手,则其经验判断能力将稍显不足,因此会提升汽车行驶过程中的意外发生概率。而通过在汽车智能制造中运用机电一体化技术,则能为汽车配备智能化的信息系统,帮助驾驶者及时分析路面信息,增强汽车的安全性以及信息系统的协调性。
1.3有利于汽车智能制造环保化
随着我国经济的发展,我国汽车保有量直线上升。根据我国公安部门的数据统计,截至2021年9月,我国机动车保有量已经达到3.90亿辆,其中汽车2.97亿辆。伴随我国汽车保有量的不断提升,必然对环境造成更大的破坏。基于此,降低汽车的碳排放量成为重中之重的问题。但是,依托传统的机械设计方案较难控制汽车的全面指标,也未能达成节能减排的根本目的。而通过使用机电一体化技术,则能借助智能化控制系统,有效降低汽车在使用过程中的碳排放量,从而实现汽车的环保化制造。
2汽车智能制造中机电一体化技术的实践应用
2.1自动变速器设置
在汽车智能制造中应用机电一体化技术,能够在升级汽车自动变速器的同时,将汽车的操控水平提升一个台阶。与此同时,通过机电一体化设置汽车的自动变速器,还能有效降低驾驶者操控汽车的难度,提升驾驶者的整体操控体验。将机电一体化技术应用于汽车的自动变速器设置中,能够依托信息技术对汽车基本状态进行自检分析,然后对汽车的电子电路展开监控,进而向驾驶员传输汽车的运行条件[2]。当汽车在行驶过程中出现熄火等问题时,系统将在第一时间向驾驶员预警,提醒其注意即将带来的风险。而当自动变速器出现故障时,传统的机械系统无法处理此类问题,而应用机电一体化技术的汽车,则能将自动变速器设置快速切换至手动控制状态,以确保变速器的稳定有效运行。由此可见,在汽车智能制造中应用机电一体化技术,能够促进自动变速器设备进行优化升级。该应用举措不仅能够有效提升自动变速器的功能,还能使汽车系统逐渐朝着智能化方向发展。
2.2制动防抱死技术
将机电一体化技术实践应用于汽车的制动防抱死系统中,一方面能够有效限制汽车后轮的移动条件,另一方面则能使汽车系统和制动防抱死技术形成统一的作用体系,从而提高汽车的整体操控水平。例如在车速控制方面,当汽车面临紧急制动需求时,汽车搭载的智能化系统能够快速联动制动防抱死技术,快速控制汽车车速,在提高汽车行驶的安全性的同时,将智能化价值进行集中呈现。在传统汽车制造行业中,主要通过后轮制动的方式控制汽车车速,这样显然无法满足汽车的紧急制动需求。而通过机电一体化设计的制动防抱死技术,能够对驾驶者的驾驶习惯进行分析,为驾驶者匹配最合适的控制技术。而在机械制动方面,应用机电一体化技术的制动防抱死技术能够在后轮制动的基础上,加入前轮制动系统,从而实现整车的制动技术控制。除此之外,当汽车在行驶过程中,基于机电一体化技术的制动防抱死技术,能够通过对路面状况进行分析,为驾驶者提供制动辅助等功能,从而提升汽车的智能化驾驶体验。
2.3激光雷达测距系统
在汽车智能制造中,依托机电一体化技术,能够打造以激光和雷达为技术核心的全新测距系统。将该系统放置于汽车前部,能够对汽车前端的障碍物进行实时扫描,进而确保汽车始终与障碍物保持安全距离。该测距系统的运行过程主要包括以下几方面。首先,在汽车行驶过程中,透过激光和雷达设备,能够对汽车前方的障碍物进行捕捉,然后借助汽车搭载的自动化信息检测系统,分析汽车与障碍物之间的距离。其次,信息系统在收集到足够信息后,能够对障碍物的运动轨迹进行预测,从而使障碍物与汽车形成实时安全距离。最后,向驾驶者发出预警信息,使其对当前测距内容有所了解,从而把控汽车速度和前进方向[3]。在激光雷达测距系统中,机电一体化技术所带来的处理器设备是其实现信息传输,确保测距成功的关键。由此可见,正是机电一体化技术在汽车智能制造中的应用,为汽车制造实现智能化发展创造了技术优势。
3汽车智能制造中机电一体化技术的未来发展
3.1自动化方向发展
随着机电一体化技术的创新和完善,势必使汽车智能制造行业逐渐朝着自动化、智能化的方向发展。在此过程中,汽车的相关工艺和设计,也将随之发生翻天覆地的变化。在未来的发展方向中,汽车智能制造需要依靠机电一体化技术,拓展诸如智能控制、智能算法等操作技术,并将其加入汽车智能制造的工艺和设计中,从而使整个汽车生产过程更具精确性和效率性。此外,在汽车智能制造技术发展过程中,更多地要与日益发达的信息技术相结合,并依托互联网技术、云计算等新兴技术,为汽车智能制造行业搭建完善的工业信息网络,从而为用户提供更具个性化的定制服务[4]。
3.2绿色化方向发展
对于汽车制造行业,始终都是造成环境污染的重要因素之一。尤其是汽车生产过程中存在的噪声污染、粉尘和紫外辐照污染、化学物质污染、矽尘污染等,上述污染因素加重了人们对汽车制造行业的刻板印象。因此,为了打破人们的刻板印象,并在经济发展和环境保护之间找到发展平衡点,需要依托机电一体化技术升级汽车智能制造行业的产业结构,推动技术升级换代,加强生产过程中的绿色和环保属性。除此之外,通过将机电一体化技术应用于汽车智能制造的各个环节,不仅能够有效提升汽车制造效率,还能降低汽车制造过程中的能源消耗,使汽车智能制造行业始终朝绿色化方向发展。
3.3安全性方向发展
对于汽车智能制造行业而言,数据信息的安全性至关重要。尤其是在信息化时代背景下,许多汽车制造技术环节都需要依托信息技术加以实现。如果数据信息得到泄露,将严重影响汽车的安全质量。基于此,以信息科学技术为核心的机电一体化技术,将为汽车智能制造提供安全性能的保障。一方面,依托机电一体化技术,能够对汽车智能制造行业的安全系统进行升级换代,从而提升安全系统发现安全漏洞的能力,并对安全漏洞展开及时处理,降低安全问题发生的可能性。另一方面,依托机电一体化技术,能够建立有效的入侵检测系统。通过该系统,能够对未经允许的非法访问用户进行抵御和拦截,同时还能抵抗一定程度的非法入侵,保障系统的整体安全性。
4结语
随着中国制造2025战略计划的,汽车制造行业也需要逐渐朝智能化方向转型,而通过应用机电一体化技术能够快速达成该目标。依托机电一体化技术,能够在自动变速器设置、制动防抱死技术、激光雷达测距系统等实践应用中,为汽车智能制造带来重大改变。而在未来的发展中,汽车智能制造中机电一体化技术也应该时刻朝着自动化、绿色化、安全性的方向发展,才能推动汽车智能制造行业实现可持续发展。
参考文献:
[1]管静.汽车智能制造中机电一体化技术分析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(08):133-134.
[2]金玉,李刚,孙成龙,赫玲雪.机电一体化技术在汽车智能制造的运用分析[J].科学技术创新,2020(17):183-184.
[3]王丽华,姚君霞,高小焕.试论机电一体化技术在汽车智能制造的应用[J].科技与创新,2019(17):158-159.
智能制造技术分析范文4
关键词:机械制造基础 智能制造 智能化 趋势
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)002-095-01
1 引言
“科技就是力量”,机械制造智能化直接影响着我国机械制造业的发展水平,先进的机械制造技术促进我国机械制造业的发展,落后的机械制造技术则影响我国机械制造也的发展水平。在“十二五”的背景下,对机械制造业新的设计、工艺、功能上的发展固不可少,不过,对机械制造智能化也应该关注。了解世界机械行业发展的现状,对改善我国机械制造水平的不足,以及帮助发展机械制造智能化都有重要的意义。
2 机械制造智能化发展的现状
智能制造是从80年代末发展起来的,最早的几本有关智能制造及系统方面的专著是在1988年由Wright MilaciC等人编写的,随后、Kusiak和Pain也相继出版了这方面的研究著作。
国际方面:国际智能化制造业采用或准备采用的先进制造技术主要体现在:(1)新型(非常规)加工方法的发展,包括激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术及两种以上加工方法复合应用等;(2)专业、科学间交叉融合,冷热加工、加工过程、检测过程、物流过程、设计、材料应用、制造等方面,界限逐渐淡化;(3)工艺研究由“经验”走向“定量分析”;(4)高新技术与传统工艺紧密结合,使传统工艺产生显著的、本质的变化,极大地提高生产效率和产品质量;(5)常规制造工艺的优化,以形成优质高效、低耗、少污染的制造技术为主要目标;(6)以计算机与网络技术为核心。
国内方面:我国也在这方面也有所作为。当前,国民经济各部门中智能化已露端倪。机械企业当务之急是进行产品结构调整。在面向市场,特别是面向全球化经济的形势下,我国机械工业各企业在选择产品时都要首先选择带有智能信息技术的机电一体化产品。
3 机械制造智能化发展的必然性分析
智能制造技术(Intelligent Manufacturing Technology,IMT)是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等职能活动,并将这些职能活动与智能机器有机的融合起来,将其贯穿应用于整个制造业企业的各种子系统(如经营决策、采购、产品设计、生产计划、制造、装配、质量保证和市场销售等),以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、储存、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。
智能制造系统(IntellientManufactingS,IMS)是指基于智能制造技术,利用计算机综合应用人工智能技术(如人工神经网络、遗传算法等)、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术和系统工程理论和方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成又网络集成的、高度自动化的一种制造系统。
4 机械制造智能化发展的趋势
未来必然是以高度的集成化、柔性化和自动化为特征的智能化制造系统,并以部分取代制造中人的脑力劳动为研究目标,也是当代传统制造技术、新兴计算机技术、人工智能技术等发展的必然结果,亦即在整个制造过程中通过计算机将人的智能活动与智能机器有机融合,以便有效地推广专家的经验知识,从而实现制造过程的最优化、智能化和自动化。对于它的研究不仅是为了提高产品质量和生产效率及降低成本,而且也是为了提高国家制造业响应市场变化的能力和速度,以及在未来竞争中求得生存和发展。它的研究成果,将不只是对制造业有促进作用,还对工业过程自动化或精密生产环境等有应用价值。它的出现将使人们从一个完全崭新的角度去从事科学技术和制造领域的研究。所以,机械制造智能化无疑是本世纪制造技术的最优选择。国际上对其研究的兴起也决非偶然,试想,发达国家一旦拥有这项技术,而我们又在这方面与之相差甚远的话,我们将面临失去更多与之竞争机会的危险。因为一方面它是本世纪的最先进的制造技术,发达国家将不再“依赖”发展中国家的“廉价”劳动力;另一方面专业技术人员和熟练技术工人缺乏问题在我国尤其严重,企业生产中的各个环节相脱节的现象也十分突出。再者,重复投资增大,企业生产的不规范化及自动化程度低下等也是大问题。目前发达国家正在积极起动这一高新技术,并投巨资、集中大批优秀人才进行跨国际合作研究与开发,我国也应当适度开展跟踪研究。因此,基于国外发达国家积极抢占这一国际制造业制高点的严峻形势,参照我国实情,我认为,当前应该系统深入地开展基础理论研究和现有加工单元技术与机器设备的智能自动化研究。特别是开发出具有自身特色的,即能实现高精度、易操作和无人管理的智能制造系统,以满足我国制造业日益发展的需要。如果条件许可。还可试点进行研究领域中的下一代设计过程、工厂、自主功能模块和虚拟制造系统等方面的前期实验研究工作。
另外,智能制造系统最终要从以人为主要决策核心的人机和谐系统向以机器为主体的自主运行转变,这就要求智能系统最终必须能够像人一样具备做出符合人文伦理和生态环境伦理的行为。因此,当前,在我国智能化发展初期就应当明确智理化(既智能又符合伦理标准)发展的大方向。
智能制造技术分析范文5
【关键词】 知识经济 智能产业 智能化制造 再工业化
一、智能产业特征与发展前景
进入20世纪80年代以来,制造业逐渐从传统的生产要素捆绑中解放出来,知识经济改变了传统的物质生产向智能技术研发重心转变。全球经济竞争发展为高端智能产业的主力军比拼,起步较早的发达国家,凭借着雄厚的资金技术首先进入智能产业时代,促使更多的发展中国家加入发展智能产业队伍。智能制造业高收益显著高于低端加工生产制造。如今发达国家智能产业的发展高度已不再是单一凭借技术优势,而是技术、知识、管理制度和人才相较量的综合创新能力。长期作为发达国家附属的“造物车间”,降低了发展国家制造业产业的自身抗风险能力,极易被国际贸易环境改变所波及,更难以保证经济可持续性增长。当前的智能制造业也属于新兴产业范畴,代表性特点是规模较小与尚未完善成熟的产品和市场,其产业链是由产品研发,生产和管理等多环节紧扣的连续性过程,代表性的产学研集于一身的管理模式,而智能制造的产品种类包括实体、软件系统和智能管理服务平台。总体智能制造的具有扩张性的发展趋势,存在更多的发展空间容纳新兴产业的扩充。具体而言,初具规模的智能产业的生产覆盖面应包括产品、生产系统和企业整体的智能化为特征。产品的智能化体现为将数据控技术与信息化处理技术注入产品中,产品市场价值则由其智能技术水平高低所决定。目前智能化在产业生产中的运用基本以生产线系统的IT控制、生产程序人工预设系统,数据采集和实时生产监控可达到高效的定制生产功能。适用于客户需求为导向的个性化产品需求的快速批量生产。“互联+”产业模式也让制造商原有生产模式从B2C向C2B转变;让企业高层统筹者将管理目标设定在协调内部部门间的控制、管理、生产环节高效交接同时,更加注重延伸产业链、设计满足客户个性化需求产品、流通销售环节与工业物联网相对接。从强调对生产资料与生产要素主动控制权向资源动态需求变动生产理念转换,进而促进了产业间资源的最优化配置。
二、加快我国产业“智能化”转变的重要性
如何维护中国制造在国际市场中的地位,是攸关我国传统制造业企业生存的课题。20世纪70年代以来,农业是我国重要的经济基础,为工业的起步贡献了必要的资本积累,随着改革开放脚步的悄然而至,中国制造业紧抓机遇成功得搭上了高速疾驰的全球制造业列车,承接跨国公司的加工生产外包项目,从此“中国制造”便成为了全球价值链中的一部分。由于前期发展过度依靠劳动力成本优势,通过为大量国外品牌贴牌生产而迅速占领了国际市场份额。显然,产量与价格优势并不能为中国制造立足全球市场长久之策,缺乏自主知识产权技术和品牌的双引擎就不具备在国际市场上单打独斗实力。从“世界工厂”的日不落帝国的崛起再到美国、日本、德国等制造业帝国的相互轮替的制造业发展史表明,虽工业革命促发生产力空前上升,但工业化所造成环境污染的问题又摆在了经济发展的道路上,壁垒重重不得不让这些“先行者”重新思考探索解决之策,唯有将产业发展重心转向发展智能产业成为众家之选。同时也指明了依赖传统加工制造为主线的制造业必须摆脱密集劳动力模式禁锢,突破传统模式思路,才能迎接未来智能化产业比拼较量。20世纪90年代以来,低端加工制造的产业主体格局有所改变,许多跨国公司把其研究机构设立在我国,如运输设备、信息技术、生物制药等产业为主要领域,但核心技术、知识产权并非掌控在我国制造产中,需逐步提高科学技术进步对经济增长贡献率作用。
我们必须清醒地认识到中国传统制造业既存“智力”不足的软肋,又患有自主知识的根基不牢的弊病,务必审慎防范知识经济控制权下的产业转移陷阱。产业转移从表面上看,似乎是发达国家为了降低机会成本而交换发展中国家廉价的劳动力、土地等政策优待的条件,让发展中国家成为产业转移的最大收益者,但这实际上是发达国家进行产业战略布局调整的策略。随着时间推移,机会成本日益加大,演变成发展中国家过渡依赖西方自主知识技术,自主创新能力被抑制,且自主知识研发基础薄弱,甚至付出环境资源破坏和财富流失的惨痛代价,安全风险存在易使我国制造业陷于外国知识产权控制。故此做好我国人才资源的挖掘、培养、投入等工作都将成为未来智能制造道路上势必补齐的短板,追赶与发达国家之间在软实力上的差别。
三、美国、日本、德国智能产业发展概况对比分析
我国智能产业发展仍存在许多制约因素,虽现阶段是继美国、日本和德国之后的世界第四大工业用品生产国,但相对比之下,生产规模较小不及美国与日本的四分之一;工业增加值率低,其中产品的加工生产的附加值占比低,仅为美国的25.12%和日本的29.32%;而劳动生产率更是落后于美国、日本和德国,分别为前三者的5.01%、4.22%和5.89%。若以垂直分工视角分析,我国制造业位于国际分工的底层。美国、日本和德国等工业大国拥有机械设备精细制造能力,密集丰富的资源要素投入,外加金融市场资金支持。这种分工位置对号入座的只能是劳动密集型生产的发展中国家;技术密集型的智能制造却占据分工金字塔结构的顶端,并具备长期性和高附加值的特征。上个世纪70年起进入美、日、德三国制造业腾飞的黄金期,三国不尽相同的发展模式是由自身相对优势出发,美国沿着以研发和生产为主线,加大对进出口的政策扶持,符合产业发展生命周期模型的特征;日本发展模式更似燕行形态理论模型,大力提升国内生产能力,意在增加出口贸易激发本国制造业生产潜能;德国则依托于产业集群效应,构建产业间共生互补的良性循环模式,供应更多具有多样性高科技产品。当制造业发展后半期时,美国、日本和德国大量向外转移低端生产加工线,国内呈现制造业“空壳化”现象,国内主营资本操控的虚拟经济。然而金融危机后虚拟经济泡沫破裂,使高失业率,低迷贸易额量等经济衰退征兆频出,要求发达国家回归实体经济重振计划提上议程,并取得一定客观效果。美、日、德的重振规划中都突出了智能制造产业的独特地位,美国一直是智能制造技术的全球领导者,熟悉的人工智能、控制论、物联网等都起源于太平洋东岸。美国颁布许多促进先进制造业发展的政策,把制造业中心放在智能制造平台搭建上,借助“再工业化”进程推动对外贸易,拉动就业率增加。日本智能产品拥有高精准、人性化特点,如机器人技术就领先于全球。但国内经济在金融危机受肆虐受挫后一蹶不振,在调整产业发展方向时,日本政府有针对性地对市场培育、人才培养、技术研发等进行了政策扶持。特别是应对去“产业空心化”时,则凸显以智能制造业为主调方向,试图以赢取知识经济竞赛得以重返全球市场原有位置。虽然德国仍需面对未逝去的欧洲债务危机余波影响和适应国家政权的频繁更替的不利环境,经济依然保持高增长态势原因在于,制造业被奉为德国经济的增长源,只有科学技术在产业转型进一步得到释放,才可保证制造业在国民经济中的支柱作用。美、日、德在传统制造业向智能产业转换上成功经验,为我国成功实现智能制造产业道路点亮了引航灯。
四、经验启示
美、日、德正如火如荼的进行产业结构调整,凭借智能产业发展强势回归实体经济的战略规划,值得我国对智能产业初步探索的经验学习与借鉴。一方面,西方发达国家出现的“产业空心化”无疑给金融风险创造了爆发经济危机的机会,同时告诫我们扎实实体经济发展基础的必要性,未来知识经济迅猛发展中,制造业应被给予更多的重视,特别是产能过剩老旧工业区成为亟待转型升级的目标区。另一方面,加快智能产业发展步伐,提高自主研发和创新能力,增加产品附加值来提升产业获益水平,有别于西方国家的再工业化过程,我国的智能制造不是简单制造业重振,而是要大力发展先进制造业,使制造业和服务业相结合的智能化高端发展。从参与主体而言,企业应着重增强研发技术开发,提高自身创新能力,将智力高效转换输出,凭借技术优势逐步进入世界智能产品市场行列。而我国政府应为智能产业提供资金支持、政策倾斜等有利环境,大力培育社会大众创业,万众创新的社会新风潮。在当下经济发展放缓时,人才的作用尤显突出,我国智力市场的潜力巨大,注重“智力库”的培养,减少与国外竞争者的时间差,有效借助智力资源促发智能化的变革。故此,发展智能产业是我国制造业改造的必经之路,只有企业、政府等多重主体的共同作用下,才能朝着定点目标前进,得以攀登全球制造产业链的新高峰。
【参考文献】
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[6] 成元君、赵玉川:从制造到创造的跨越-我国制造业自主技术创新的价值链分析[J].中国青年科技(学术新知),2007(6).
智能制造技术分析范文6
实际上,一些家电企业的这种说法太过浅薄:智能制造不等于机器人,智能制造的核心更加不是机器人,而是源自于企业由内到外的一场智能化革命。这其中涉及上游的产品研发、下游的分销。
重新定义智能制造
智能制造其实是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在生产制造过程中能够代替人进行各种智能活动。比如,分析、推理、判断、构思和决策等。在产品的生产制造环节,通过机器与人的合作,去延伸和取代部分生产过程中的脑力劳动。它更新了自动化的概念,扩展到智能化、柔性化和高度集成化。
简单来说,智能制造和机器人之间的关系就是机器人属于智能制造的范围,是实现智能制造的重要智能设备。但智能制造却不只包括机器人。智能制造是指从产品设计、生产、加工、销售等全部周期的数字化和智能化的体现。
智能制造核心是什么?
显然,智能制造的核心并不是机器人。其本质是把制造过程中的黑盒子打开,把看不见的东西透明化,真正实现生产设备互联互通,从消费需求到产品创新的数字化、智能化。
比如,海尔就主动向外界开放其互联网工厂,并打造为“透明工厂”,让消费者可以随时了解、观察海尔每一台家电的生产制造过程。消费者可以随时了解其家电产品的生产、制造以及发货周期。
对所有家电企业来说,智能制造应该理解为一种智能化、信息化、技术化三化深度融合的过程。要实现智能制造,就要打破以往的传统观念,用创新思维进行管理,改变传统的商业模式和生产模式。为了机器换人,为了自动化而自动化,甚至可能会把好企业给拖垮。
智能制造核心不是机器人
其实不管是智能制造、第三次工业革命还是“德国工业4.0”,都包含制造装备,而机器人就是非常灵活的制造装备。这一点是没有什么争议的,发展机器人既是顺应历史潮流,也是把握未来发展趋势。
机器人的发展,应该可以分为制造和应用两个方面。从应用层面讲,国家工业机器人自2000年以来一直呈快速上升的态势。在全部应用的机器人中,国产只占10%左右。这一方面说明,中国经济形势发展到了一个新的阶段:工人工资上涨,劳动力短缺,机器人的大范围应用是必然;另一方面也说明中国正在从制造业大国向制造业强国转型,对包括机器人在内的自动化高端设备需求的迫切性很高。当然,要成为机器人强国就不能大量依靠进口,而是自己有能力来制造。
目前,中国工业机器人数量每年还在以超过10%的速度增长,国内正在建设的机器人产业园已经达到36个,还有一些公司也在做。在发展过程中,大浪淘沙是不可避免的,会冒出来一些在中国机器人发展历史上有重要地位的公司,也必定有一些会销声匿迹。
中国和欧美等制造业的情况不太一样。德国工业4.0实际上对应的是智能制造时代,而在这之前人家已经走过了1.0、2.0、3.0。我们国家可能现在刚刚处于2.0的时代,制造业基础还欠缺比较多,但我们在互联网方面的创新还是非常令人振奋的,比如说阿里巴巴、小米。
正是利用了互联网的思维和技术,中国的小米手机能够在智能手机中异军突起,这在以往是很难想象的。实际上,我们的信息技术发展和国外的距离已经没有那么远,有理由从这里突破“走中国自己的智能制造道路”。智能制造主要是信息技术发展促进的结果,包括网络、传感器、IC芯片、物联网等。这样的进步使得获取、传递和处理信息的能力和以往完全不一样,使得以往不可及的地方变为可及,这样制造才能智能起来。
现在也有些人把“德国工业4.0”简化为“工业4.0”,甚至有人把“工业”也丢掉了直接叫“4.0”,好像要把其变成为中国践行的信条。中德政府也在推动相关方面的合作开发,但是到底怎么合作,还需要仔细考虑。不同的制造行业智能的含义也有所不同,到底是自己主导开发,还是依照德国的技术标准,可能具体问题需要具体分析。
诚然,在“中国制造2025”战略推动下,因为一些利好政策与政治因素,中国的制造企业都在积极推动生产线向智能制造方向转型升级。但在热潮之下,更应该冷静分析:智能制造一定要先医后药、量力而行。因为缺少投资回报率的成本投入,哪怕是30%,也可能把一个好企业给拖垮。
所谓先医后药,就是先对企业进行诊断,再拟出最适合企业的路径方法。任何步骤都绕不过先做好产品,进行创意产品设计,使其产品易于面向机器人装配、低成本又高质量;再打造卓越的流程,拥有最少的浪费和最好的质量。在成功完善了以上两步之后,再评估企业在通往工业4.0的道路上所到达的层次,进行业务需求排序,搭建智能制造的框架,构建良好的布局等。说到底,引进机器人,推动智能化进程,更像是一个结果,而非神奇的济世良方,适合于所有的企业。
所谓量力而行,指的就是企业主必须认清企业所处位置、拥有的实力,清楚认知每一个位置的前进目标,在纷繁复杂的现状里找到最适合企业所走的路径,切忌盲目跟风。不贴合实际地去购置大量机器人的后果,只能是造成资金的浪费以及机器人的闲置,这样的例子比比皆是。
“人”的作用正在凸显
无论是不是局限于机器人生产,智能制造毕竟提升了效率、降低了成本,是大势所趋。那么人究竟应该在智能制造中处于什么样的地位?以机器人为代表的“硬件”与人所代表“软件”,在智能制造中又该以谁为主?