前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇智能制造研究分析范文,相信會(huì)為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
【關(guān)鍵詞】裝備制造業(yè);創(chuàng)新能力;因子分析
一、引言
裝備制造業(yè)作為我國的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),其發(fā)展水映了一個(gè)國家的自主創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)競爭力和在全球價(jià)值鏈分工中的地位。我國裝備制造業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展,已經(jīng)形成了相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)水平的裝備制造業(yè)體系,并成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。但我國裝備制造業(yè)“大而不強(qiáng)”的特征明顯,呈現(xiàn)出一定程度的產(chǎn)業(yè)“空心化”現(xiàn)象,技術(shù)創(chuàng)新能力不足已經(jīng)成為裝備制造業(yè)升級(jí)的瓶頸因素。關(guān)于裝備制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)問題,近年來引起許多學(xué)者的關(guān)注。陳紅梅(2009)將AHP和DEA模型引入技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)領(lǐng)域,對(duì)裝備制造業(yè)的行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行績效評(píng)價(jià)。商瀟丹(2007)認(rèn)為影響裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的主要因素是創(chuàng)新投入水平、創(chuàng)新產(chǎn)出實(shí)現(xiàn)效益水平和創(chuàng)新環(huán)境。王章豹等(2006)認(rèn)為必須通過技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新、制度創(chuàng)新的有效互動(dòng)來推動(dòng)裝備制造業(yè)的結(jié)構(gòu)升級(jí)。柳喜花(2006)利用灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)法對(duì)我國裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行了測算和分析。這些文獻(xiàn)都從某一層面對(duì)我國裝備制造業(yè)創(chuàng)新水平進(jìn)行研究,無法了解我國裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新能力整體不足的主要根源。基于此,本文運(yùn)用因子分析方法對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行全面評(píng)價(jià),了解我國裝備制造業(yè)整體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的優(yōu)勢和劣勢,為制定我國裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學(xué)依據(jù)。
二、指標(biāo)體系的構(gòu)建
(一)指標(biāo)的選擇
本文在構(gòu)建我國裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí),遵循指標(biāo)選取的科學(xué)性、可比性、代表性及可獲取性的原則,構(gòu)建如下指標(biāo)體系。
(二)模型設(shè)定
三、實(shí)證分析
(一)樣本選擇及數(shù)據(jù)來源
因子分析法對(duì)樣本數(shù)有一定的要求,為提高測評(píng)的準(zhǔn)確性,我們?cè)谶M(jìn)行主成分分析時(shí),將樣本數(shù)據(jù)擴(kuò)大到制造業(yè)29個(gè)行業(yè),從中再挑出裝備制造業(yè)七個(gè)行業(yè)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和實(shí)證分析。原始數(shù)據(jù)主要采集自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》以及國家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站公布的2010年“大中型企業(yè)自主創(chuàng)新統(tǒng)計(jì)資料”。
(二)因子分析步驟
1.KMO統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)及Bartlett球形檢驗(yàn)。當(dāng)KMO值越大,表示其越適合進(jìn)行因子分析,若其值小于0.5,則不適合進(jìn)行因子分析。檢驗(yàn)結(jié)果顯示KMO的值為0.724>0.5,所以適合做因子分析。
2.根據(jù)主成分法提取公共因子,前4個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到91.627%,選取前4個(gè)因子為公共因子。由旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果可以看出第一公因子的特征值最大,為5.559,方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了34.774%,第二因子、第三因子以及第四因子的方差貢獻(xiàn)率分別為26.726%、23.276%、6.881%。
3.由旋轉(zhuǎn)后的因子載荷陣可知,第一因子在科技項(xiàng)目人員數(shù)、RD項(xiàng)目數(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目數(shù)、有科技活動(dòng)企業(yè)數(shù)、RD項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支出、新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)上的載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他指標(biāo)的載荷,可定義為技術(shù)創(chuàng)新保障因子;第二因子在科技活動(dòng)人員占從業(yè)人員比重、新產(chǎn)品產(chǎn)值比重、新產(chǎn)品銷售收入占主營業(yè)務(wù)收入比重、RD經(jīng)費(fèi)占主營業(yè)務(wù)收入比重、新產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率上的載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他指標(biāo)的載荷,它體現(xiàn)了我國在裝備制造業(yè)創(chuàng)新資源的投入強(qiáng)度以及產(chǎn)出能力,故命名為創(chuàng)新資源投入產(chǎn)出因子;第三因子在技術(shù)改造經(jīng)費(fèi)支出、購買國內(nèi)技術(shù)經(jīng)費(fèi)支出、引進(jìn)技術(shù)經(jīng)費(fèi)支出、消化吸收經(jīng)費(fèi)支出上的載荷大于其他指標(biāo),可將其命名為技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化吸收能力因子;第四因子只在每千人專利申請(qǐng)數(shù)上的載荷比較大,故將其命名為自主創(chuàng)新能力因子。
四、實(shí)證結(jié)果分析
(一)由表2中各因子的排名可知,交通運(yùn)輸裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合實(shí)力最強(qiáng),該行業(yè)的投入產(chǎn)出因子F2和自主創(chuàng)新能力因子F4都排在第1位,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它行業(yè)。但是,從該行業(yè)的創(chuàng)新投入產(chǎn)出原始數(shù)據(jù)看出,其技術(shù)創(chuàng)新的投入較多,產(chǎn)出卻較差,這說明位列首位的投入產(chǎn)出因子是由較大的創(chuàng)新投入拉動(dòng)的。投入多,產(chǎn)出少,說明該行業(yè)整體運(yùn)作能力相對(duì)較弱。該行業(yè)的專利申請(qǐng)數(shù)相對(duì)較多,說明其自主創(chuàng)新能力較強(qiáng)
(二)通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其它電子設(shè)備制造業(yè)綜合排名第2。其創(chuàng)新資源保障能力因子得分最高,但轉(zhuǎn)化吸收能力因子位居倒數(shù)第1,創(chuàng)新資源投入產(chǎn)出因子及自主創(chuàng)新能力因子均排名第6位。說明雖然該行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新整體投入較高,擁有較多的技術(shù)創(chuàng)新資源,但技術(shù)創(chuàng)新的轉(zhuǎn)化吸收能力和產(chǎn)出能力及自主創(chuàng)新能力都很弱,該行業(yè)在創(chuàng)新資源利用上效率較低。
(三)電氣機(jī)械及器材制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合排名第3。該行業(yè)創(chuàng)新資源保障能力因子排名第2,投入產(chǎn)出能力排名第3,轉(zhuǎn)化吸收能力因子及自主創(chuàng)新能力因子均排名第5,該行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力在創(chuàng)新資源保障及創(chuàng)新產(chǎn)出方面能力較強(qiáng),但轉(zhuǎn)化吸收能力及自主創(chuàng)新能力不足。
(四)通用設(shè)備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力綜合排名居第4位,其投入產(chǎn)出能力排名第2,轉(zhuǎn)化吸收能力因子和技術(shù)創(chuàng)新保障能力因子及自主創(chuàng)新能力因子排名均為第4位,說明其投入產(chǎn)出能力較強(qiáng),其他技術(shù)創(chuàng)新能力均一般。
(五)專用設(shè)備制造業(yè)和儀器儀表及文化、辦公用器械制造業(yè)綜合得分分別居第5位和第6位,這兩個(gè)行業(yè)在創(chuàng)新資源保障因子及創(chuàng)新資源投入產(chǎn)出因子排名都比較靠后。但是,專用設(shè)備制造業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)化吸收能力排名第一,說明該行業(yè)在這方面做得比較好。辦公用器械制造業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化吸收能力及自主創(chuàng)新能力因子的排名均為第二,說明該行業(yè)在這兩方面做的相對(duì)較好。
(六)金屬制品業(yè)綜合排名在最后一位,各個(gè)因子的排名也都比較靠后,自主創(chuàng)新能力更是排在最后一位。該行業(yè)屬于傳統(tǒng)的機(jī)械業(yè),技術(shù)創(chuàng)新能力相對(duì)較弱,目前仍處于技術(shù)含量低的行業(yè)狀態(tài)。因此,加大科技投入和產(chǎn)出,提升其整體運(yùn)作能力和技術(shù)創(chuàng)新支撐能力是其首要任務(wù)。
五、幾點(diǎn)相關(guān)建議
(一)加強(qiáng)裝備制造業(yè)企業(yè)間的研發(fā)合作和產(chǎn)學(xué)研合作,實(shí)現(xiàn)各行業(yè)自主創(chuàng)新能力的同步發(fā)展。
(二)強(qiáng)化政府和金融機(jī)構(gòu)的作用,創(chuàng)建良好的技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境。
(三)增大企業(yè)研究開發(fā)投入強(qiáng)度,構(gòu)建以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。
參考文獻(xiàn)
[1]陳紅梅.基于AHP和DEA的裝備制造業(yè)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力綜合評(píng)價(jià)[J].企業(yè)經(jīng)濟(jì),2009(3):
117-119.
[2]丁耀民.著力推進(jìn)裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新[J].中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊,2008(6).
[3]王章豹,孫陳.基于主成分的裝備制造業(yè)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),2007(12):63-68.
[4]商瀟丹.提升遼寧省裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的研究[D].吉林大學(xué),2007.
[5]楊華峰,申斌.裝備制造業(yè)原始創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),2007.
[6]王章豹,吳慶慶.我國裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新之問題透視與路徑選擇[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2006(5):1-8.
【關(guān)鍵詞】智能控制 機(jī)械制造 應(yīng)用 探討
一、引言
在人類發(fā)展的漫長過程中,技術(shù)是重要的一個(gè)環(huán)節(jié),和人們的生活息息相關(guān)。智能控制技術(shù)作為20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志,是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中最為熱門的一項(xiàng)。智能技術(shù)和現(xiàn)代信息社會(huì)光電子技術(shù)成為了現(xiàn)代工業(yè)的支柱。本文將會(huì)針對(duì)智能技術(shù)和智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景和局限做出探討,研究其在機(jī)械制造中的應(yīng)用和發(fā)展。畢竟是受到世界先進(jìn)國家的高度重視的智能控制技術(shù),在機(jī)械制造工業(yè)中的應(yīng)用前景還是很大的。
二、相關(guān)概念的基本定義
在詳細(xì)介紹智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用探討之前,先簡單介紹一下其中基本術(shù)語的簡單定義。
(一)智能控制
智能控制(intelligent controls)在無人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的自動(dòng)控制技術(shù)。
(二)機(jī)械制造
機(jī)械制造指從事各種動(dòng)力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的工業(yè)部門。
三、智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢
智能控制在機(jī)械制造中起到了一定的應(yīng)用優(yōu)勢。如,幫助提升開拓市場的橋梁,智能加工工藝提高了整體的機(jī)械制造水平。當(dāng)然,智能控制在機(jī)械制造中也對(duì)生產(chǎn)工藝產(chǎn)業(yè)的水準(zhǔn)提高起到了決定性的重要作用。這些對(duì)智能控制的前景發(fā)展是具有非常重要的作用的。推土機(jī)主機(jī)架智能的理論在這里也是不容忽視的。
在機(jī)械制造中,機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)模型的綜合和分析的過程,在這個(gè)過程中由工人親自操刀設(shè)計(jì),進(jìn)行一切的制造工藝,那是一個(gè)相當(dāng)勞重的任務(wù)。因?yàn)檫@些任務(wù)不僅包括大量的計(jì)算、分析、繪圖等數(shù)值計(jì)算型工作;還包括擬定初始方案,選擇最優(yōu)方案,制定合理結(jié)構(gòu)等方案設(shè)計(jì)工作。如果在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中大范圍融入只能控制技術(shù),這樣就可以減少大批的勞力。因此,設(shè)計(jì)智能化已成為機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)很熱門的研究課題之一,智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用效果也很好。減少機(jī)械自動(dòng)化過程、減少制作時(shí)長,成為了智能控制在機(jī)械制造中最為主要的優(yōu)勢。
四、智能控制在機(jī)械制造中的不足之處
中國機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過幾十年的努力已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模,智能控制技術(shù)的研究也已經(jīng)逐漸成熟。智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用也有些年日,積累了大量的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。但是隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的形成,智能控制在唉機(jī)械制造中的應(yīng)用局限性也越來越明顯。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動(dòng)力資源,導(dǎo)致機(jī)械制造工業(yè)速度跟不上,智能控制技術(shù)在國外屬于較為先進(jìn)成熟的技術(shù),在國內(nèi)卻尚屬于新興技術(shù)。因此,智能控制技術(shù)在機(jī)械制造中依然存在一些不足之處。筆者在經(jīng)過探討和研究智能控制在機(jī)械制造中的優(yōu)勢之后,也按著現(xiàn)在所面臨的前所未有的工業(yè)行業(yè)激烈競爭局面整理出了智能控制的些許不足之處。
(一)企業(yè)應(yīng)變能力差
今天的市場瞬息萬變,需求多樣化。機(jī)械制造行業(yè)如果想要在市場中占到頭名,就要有先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)做支撐。然而,企業(yè)雖然響應(yīng)國家號(hào)召,積極使用智能控制技術(shù),可惜企業(yè)的應(yīng)變能力差,按訂單裝配MTO,按訂單制造MTO,按訂單設(shè)計(jì)MTD,大規(guī)模定制MC,忽略了智能控制技術(shù)的根本,導(dǎo)致無法好好利用智能控制技術(shù)。這是智能控制技術(shù)在機(jī)械制造應(yīng)用中最大的不足。機(jī)械加工行業(yè)的品種規(guī)格繁多,生產(chǎn)、采購異常復(fù)雜,如果能夠好好利用智能控制技術(shù),改善企業(yè)的應(yīng)變能力,想必能夠大幅度提升機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)力。
(二)成本計(jì)算不準(zhǔn)確,成本控制差
人工成本核算一般只能計(jì)算產(chǎn)品成本,無法計(jì)算零部件成本。在機(jī)械制造行業(yè)中成本的費(fèi)用分?jǐn)偢欠浅4植冢瑳]有辦法進(jìn)行精密而細(xì)致的預(yù)算、估算。在使用了智能控制技術(shù)之后,大量成本數(shù)據(jù)采集都是通過電腦計(jì)算機(jī)歸集的,然而個(gè)別企業(yè)在使用操作不當(dāng),導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的估算、預(yù)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也很差,這樣子非但不能利用智能控制技術(shù)提高機(jī)械制造工藝的進(jìn)展,也不能控制成本計(jì)算精準(zhǔn)度,協(xié)助控制成本。這種利用智能控制還不能提高成本計(jì)算準(zhǔn)確度的難題也成為了限制智能控制在機(jī)械制造中應(yīng)用的一大因素。一般機(jī)械制造行業(yè)都不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)成本的計(jì)算,也很少進(jìn)行成本分析,因此成本控制差。
(三)信息分散、不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不共享
在機(jī)械制造業(yè)中,產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物是一個(gè)有機(jī)的整體,他們之間存在大量信息交換。利用傳統(tǒng)的機(jī)械制造加工模式,全部都是通過人工管理信息的,這樣的管理速度很慢。如果利用智能控制技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用,輔助管理信息則能夠提高速度,然而目前在機(jī)械制造中的應(yīng)用卻顯示,智能控制依然具有管理分散、缺乏完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等不足之處。由此可見,要想將智能控制很好的應(yīng)用在機(jī)械制造行業(yè)的各個(gè)部分,一定要先解決信息分散、不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不共享、大大影響管理決策的科學(xué)性等難題。
五、智能控制在機(jī)械制造中應(yīng)用的提升探討
如果管理工具落后,大部分企業(yè)就無法提升自己的產(chǎn)業(yè)管理工作或者加工進(jìn)度,在機(jī)械制造類行業(yè)中,這些阻力更加明顯。在前文中已經(jīng)提過了關(guān)于智能控制在機(jī)械制造中的不足,接下來將針對(duì)機(jī)械制造中的應(yīng)用管理方面,整理一些有建議性的改善方案,希望對(duì)于仍處于分散管理或微機(jī)單項(xiàng)管理階段的智能控制應(yīng)用有較好的提升和完善。
(一)共享和資源的優(yōu)化配置
在機(jī)械制造中,很多加工鏈條都是采用一條龍這樣一個(gè)完美的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)。從科學(xué)的供應(yīng)鏈管理里節(jié)約了大量的成本,共享和資源的優(yōu)化配置,這是現(xiàn)代企業(yè)中都需要優(yōu)先學(xué)習(xí)的管理方法。所以,在提升智能控制系統(tǒng)在機(jī)械制造中的應(yīng)用效果時(shí),最先考慮的就是如何利用智能控制提升共享資源的效果,并且優(yōu)化資源配置,給客戶提供最好的服務(wù)和商品。只有加入了這樣的改動(dòng),才能夠使得機(jī)械制造業(yè)發(fā)展更加飛速。是機(jī)械制造業(yè)就要找擴(kuò)展ERP,做成一個(gè)非常完整的集成系統(tǒng),減少集成的費(fèi)用。“集成”兩個(gè)字說起來非常簡單,只要完善和優(yōu)化智能控制技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就好。
(二)增加智能控制程度
智能控制把計(jì)算機(jī)從數(shù)值處理擴(kuò)展到非數(shù)值處理,這樣的操作和改動(dòng)使得計(jì)算機(jī)能夠更好的為人類工業(yè)產(chǎn)業(yè)服務(wù),智能控制技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來的,包括知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的集成、推理和決策,這些都是發(fā)展智能控制在機(jī)械制造中的巨大優(yōu)勢。只有力圖使機(jī)械設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化發(fā)展,增加智能控制程度,才能夠減少人類的勞累,并且提升社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)值。智能控制下的機(jī)械制造技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)方法相比,智能控制在機(jī)械設(shè)計(jì)中有著不可比擬的優(yōu)勢,它不僅可以長期穩(wěn)定工作、節(jié)省成本,還可以為專家知識(shí)特別是啟發(fā)式知識(shí)提供存儲(chǔ)手段和傳授途徑、易于繼承。 (三)利用智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)管理創(chuàng)新
機(jī)械制造企業(yè)是管理非常復(fù)雜的企業(yè),目前管理中存在諸多的問題,智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用非常利于激烈的市場競爭環(huán)境。然而個(gè)別企業(yè)的利用率很低,不能夠最大限度的發(fā)揮智能控制的應(yīng)用效果。只有利用智能控制技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)管理和控制技術(shù)的雙重創(chuàng)新,這樣才能真正的提高智能控制技術(shù)在機(jī)械制造加工中的管理水平和發(fā)展速度。智能控制技術(shù)在機(jī)械制造中的優(yōu)勢是不容置疑的,然而因?yàn)椴煌碾y題阻撓了智能控制技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,要想提升智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用效果,就必須按著控制理論的發(fā)展實(shí)現(xiàn)管理上的創(chuàng)新。
(四)增加相關(guān)科技技術(shù)的相互滲透
20世紀(jì)80年代以來,信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展給國內(nèi)的各項(xiàng)工業(yè)企業(yè)帶來了一定的推動(dòng)發(fā)展作用。現(xiàn)在興起的智能控制技術(shù)要想在機(jī)械制造業(yè)中進(jìn)一步發(fā)展,就必須要增加和其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和相互滲透,這樣才能夠更好地推動(dòng)機(jī)械制造的加工工藝,為科學(xué)與工程的研究帶來不斷深入的啟發(fā)性質(zhì)。要知道智能控制系統(tǒng)本身就屬于控制系統(tǒng)向新興科技的過度發(fā)展,如果能夠增加智能控制系統(tǒng)與其他相關(guān)科技技術(shù)的滲透發(fā)展,增能夠更好的帶動(dòng)智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用趨勢。
六、結(jié)論:
在現(xiàn)如今的社會(huì)上,智能控制的產(chǎn)品已經(jīng)多不勝數(shù),有專項(xiàng)研究表明,這是一個(gè)非常具有前途的發(fā)展行業(yè)。本文在研究了智能技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性之后,經(jīng)過借鑒和反思整理出了相關(guān)的建議。希望這些建議能夠?qū)χ悄芸刂圃跈C(jī)械制造中的應(yīng)用和發(fā)債帶來一定的幫助。無論放在哪個(gè)時(shí)期來說,機(jī)械制造都是工業(yè)產(chǎn)業(yè)中最重要的環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)對(duì)其提起高度重視。
參考文獻(xiàn):
[1]宋建麗;鄧琦林;陳暢源;葛志軍;胡德金;;寬帶智能熔覆高硬度火焰噴涂層組織和裂紋行為[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年12期
[2]余廷;鄧琦林;董剛;楊建國;張偉;;鉭對(duì)智能熔覆鎳基涂層的裂紋敏感性及力學(xué)性能的影響[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年22期
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);制造業(yè);物流業(yè);實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)
中圖分類號(hào):F273.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Abstract: At present, China is in the accelerating transition to a post-industrial phase. How to make modern manufacturing and modern logistics industry achieve win-win and joint development is a serious problem currently. With the application of IOT technology in the field of manufacturing and logistics, for the problem of combination of the traditional manufacturing processes and logistics processes in independent mode, this paper uses innovative IOT technologies and systems to build a manufacturing-logistics joint smart collaborative services platform based on IOT and demonstrates the effectiveness of the“manufacturing-logistics”real-time joint system.
Key words: the internet of things(IOT); manufacturing industry; logistics industry; real-time joint
0 引 言
現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展需要現(xiàn)代物流業(yè)的支撐,現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展也要以現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展為基礎(chǔ)。目前我國正處于加速向工業(yè)化后期過渡的階段,如何使現(xiàn)代制造業(yè)與現(xiàn)代物流業(yè)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)式共贏發(fā)展,是當(dāng)前亟待解決的問題。制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動(dòng)是制造業(yè)與物流業(yè)互相深度介入對(duì)方企業(yè)的管理、組織、計(jì)劃、運(yùn)作、控制等過程,共同追求資源集約化經(jīng)營與企業(yè)整體優(yōu)化的協(xié)同合作方式。制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動(dòng)本質(zhì)上是社會(huì)分工專業(yè)化的體現(xiàn),即制造業(yè)與物流業(yè)各自專注于自身核心競爭力的培養(yǎng)與發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)“兩業(yè)”聯(lián)動(dòng)雙贏。
在傳統(tǒng)的制造流程與物流流程獨(dú)立運(yùn)作的模式下,由于信息溝通的局限,制造與物流的業(yè)務(wù)邏輯在橫向上缺乏關(guān)聯(lián),諸多環(huán)節(jié)上造成了計(jì)劃可行性差,運(yùn)作效率低下等問題。然而,當(dāng)物流過程與制造過程各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)橫向聯(lián)動(dòng),以上的問題將得到全面改觀。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為制造物流產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)的重要推動(dòng)力。“物聯(lián)網(wǎng)”的產(chǎn)生為建設(shè)面向制造―物流聯(lián)動(dòng)的智能協(xié)同服務(wù)平臺(tái)帶來了良好的契機(jī)。然而,當(dāng)面向生產(chǎn)制造與物流服務(wù)互相深度介入、實(shí)現(xiàn)全面聯(lián)動(dòng)的這一新需求時(shí),目前的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、技術(shù)和系統(tǒng)平臺(tái)的發(fā)展仍無法滿足其需要,這已成為制約制造業(yè)和物流業(yè)快速聯(lián)動(dòng)發(fā)展的重要障礙。
本文以“物聯(lián)網(wǎng)”概念和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、普及應(yīng)用為契機(jī),以推動(dòng)制造業(yè)與物流業(yè)在管理、組織、計(jì)劃、運(yùn)作、控制等過程的深度融合,并實(shí)現(xiàn)資源集約化經(jīng)營與企業(yè)整體優(yōu)化的協(xié)同合作為最終目的,提出了一套“制造―物流聯(lián)動(dòng)”協(xié)同決策服務(wù)信息架構(gòu)。并在數(shù)據(jù)采集、信息整合、服務(wù)封裝以及上層決策等多個(gè)層級(jí)開發(fā)了一系列物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)制造環(huán)節(jié)與物流環(huán)節(jié)的全面多維動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)。
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 “制造―物流聯(lián)動(dòng)”發(fā)展現(xiàn)狀。從2005年始,國內(nèi)研究者紛紛就本地區(qū)制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展現(xiàn)狀開展深入的研究,并針對(duì)實(shí)際問題提出聯(lián)動(dòng)發(fā)展的對(duì)策及建議[1-2];同時(shí),運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的灰色關(guān)聯(lián)模型,得出福建省制造業(yè)與物流業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展正處于協(xié)調(diào)與不協(xié)調(diào)的臨界狀態(tài)的結(jié)論[3];應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)理論對(duì)廣東省制造業(yè)與物流業(yè)的關(guān)系進(jìn)行定量分析,得出廣東制造業(yè)與物流業(yè)沒有實(shí)現(xiàn)有效聯(lián)動(dòng)的事實(shí),進(jìn)而提出促進(jìn)廣東“兩業(yè)”聯(lián)動(dòng)發(fā)展的一些建議[4];從產(chǎn)業(yè)集群演化的角度分析制造業(yè)集群與物流產(chǎn)業(yè)的關(guān)系,并證實(shí)了長三角制造業(yè)集聚與物流業(yè)發(fā)展的耦合關(guān)系[5];也有一些學(xué)者運(yùn)用投入產(chǎn)出法,對(duì)中國物流業(yè)對(duì)制造業(yè)的關(guān)聯(lián)波及效應(yīng)進(jìn)行分析[6]。目前我國在各環(huán)節(jié)中的“兩業(yè)”聯(lián)動(dòng)存在以下問題:生產(chǎn)上游產(chǎn)品研發(fā)及設(shè)計(jì)的“兩業(yè)”聯(lián)動(dòng),涉及到物流基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用,我國物流業(yè)競爭市場規(guī)范化較差,管理水平和信息化程度相對(duì)較低;中游產(chǎn)品制造中與上下游企業(yè)之間信息不暢通,政策落實(shí)不到位,在物料需求、生產(chǎn)控制及銷售控制上,制造業(yè)和物流業(yè)信息集成及信息共享不暢通等;生產(chǎn)下游中,產(chǎn)品從下生產(chǎn)線開始,經(jīng)過包裝、裝卸搬運(yùn)、儲(chǔ)存、流通加工、運(yùn)輸、配送,直至最后送到用戶手中的整個(gè)產(chǎn)品實(shí)體流動(dòng)過程中,通過通訊及計(jì)算機(jī)技術(shù)、管理軟件以及各種新思想和新方法來實(shí)現(xiàn)物流信息的共享、跟蹤及JIT(準(zhǔn)時(shí)制)物流是當(dāng)前面臨的重要任務(wù)之一。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造及物流行業(yè)的應(yīng)用。從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用前景來看,物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面:(1)制造業(yè)供應(yīng)鏈管理。如空中客車通過在供應(yīng)鏈體系中應(yīng)用傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建了全球制造業(yè)中規(guī)模最大、效率最高的供應(yīng)鏈體系。(2)生產(chǎn)過程工藝優(yōu)化。如鋼鐵企業(yè)應(yīng)用各種傳感器和通信網(wǎng)絡(luò),在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控,提高產(chǎn)品質(zhì)量,優(yōu)化生產(chǎn)流程。(3)生產(chǎn)車間智能制造。具體包括:柔性生產(chǎn)和流程可視。(4)產(chǎn)品全生命周期監(jiān)控。具體包括:單品管理、全程監(jiān)控、綠色環(huán)保。
物流業(yè)是很早就應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)之一。概括起來,目前相對(duì)成熟的應(yīng)用主要在如下三大領(lǐng)域:(1)產(chǎn)品的智能可追溯的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如食品的可追溯系統(tǒng)、藥品的可追溯系統(tǒng)等等。(2)物流過程的可視化智能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如基于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、RFID技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù),在物流過程中可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)車輛定位、運(yùn)輸物品監(jiān)控,在線調(diào)度與配送可視化與管理系統(tǒng)。(3)智能化的企業(yè)物流配送中心。
根據(jù)對(duì)制造和物流行業(yè)相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的國內(nèi)外發(fā)展趨勢的分析可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)RFID技術(shù)是物品自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的必然趨勢。(2)多維制造加工和倉儲(chǔ)環(huán)境信息的監(jiān)控已成為制造和物流行業(yè)提升生產(chǎn)控制能力、服務(wù)質(zhì)量的新需求,多傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)任務(wù)的基礎(chǔ)技術(shù)。
2 面向制造―物流聯(lián)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)智能協(xié)同服務(wù)平臺(tái)框架
本文提出的面向制造―物流聯(lián)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)智能協(xié)同服務(wù)平臺(tái)框架如圖1所示,包括四個(gè)聯(lián)動(dòng)層:最下層為設(shè)備聯(lián)動(dòng)層,用于制造流程及物流過程中的多維實(shí)時(shí)信息的采集;信息聯(lián)動(dòng)層把實(shí)時(shí)采集的信息進(jìn)行統(tǒng)一整合,通過處理后形成標(biāo)準(zhǔn)的信息流;服務(wù)聯(lián)動(dòng)層通過標(biāo)準(zhǔn)的信息流輸入,采用一系列的智能體,提供各種服務(wù);最高層決策聯(lián)動(dòng)層包括一系列的決策應(yīng)用系統(tǒng),為制造過程和物流流程提供相應(yīng)的指導(dǎo),以此形成四層相互聯(lián)動(dòng)、統(tǒng)一優(yōu)化資源的物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的綠色服務(wù)模式。
2.1 物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的制造―物流聯(lián)動(dòng)服務(wù)模式。物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的制造―物流聯(lián)動(dòng)服務(wù)模式主要包括縱向和橫向聯(lián)動(dòng)服務(wù)模式,所謂橫向聯(lián)動(dòng),即在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)過程的兩個(gè)階段:制造階段和物流階段,通過聯(lián)動(dòng)的方式優(yōu)化其交叉資源,利用智能物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備把兩個(gè)階段無縫連接起來,形成相互融合和動(dòng)態(tài)交互的橫向聯(lián)動(dòng)模式;縱向聯(lián)動(dòng)即在物聯(lián)網(wǎng)信息傳遞與使用的過程中的相互聯(lián)動(dòng)過程,該過程包括感知、處理、整合、應(yīng)用幾個(gè)層面,分別對(duì)應(yīng)于四個(gè)聯(lián)動(dòng)層,因而形成上下層級(jí)之間的動(dòng)態(tài)交互,最終達(dá)到縱橫聯(lián)動(dòng)模式。該模式將以資源利用最優(yōu)化為前提,以綠色化為目標(biāo),避免資源特別是各階段、各層級(jí)緊缺資源的浪費(fèi),最終達(dá)到可持續(xù)性發(fā)展。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的制造―物流聯(lián)動(dòng)關(guān)鍵使能設(shè)備。本文的物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的制造―物流聯(lián)動(dòng)關(guān)鍵使能設(shè)備包括兩類:一是多維RFID主動(dòng)標(biāo)簽,另外是制造和物流信息統(tǒng)一集成網(wǎng)關(guān)。
(1)多維RFID主動(dòng)標(biāo)簽。實(shí)現(xiàn)制造―物流聯(lián)動(dòng)環(huán)境下的RFID標(biāo)簽設(shè)備及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化;針對(duì)特定制造―物流聯(lián)動(dòng)應(yīng)用的GPS信息和3G視頻模組及實(shí)時(shí)信息獲取;針對(duì)制造―物流聯(lián)動(dòng)敏感環(huán)境(如保鮮食品倉,易碎物品倉)的多傳感器智能主動(dòng)式RFID標(biāo)簽設(shè)備及實(shí)時(shí)信息獲取。(2)制造和物流信息網(wǎng)關(guān)。制造―物流聯(lián)動(dòng)信息集成網(wǎng)關(guān)包括制造信息網(wǎng)關(guān)和物流信息網(wǎng)關(guān)。這兩類網(wǎng)關(guān)的主要任務(wù)是對(duì)所部署的傳感器,數(shù)據(jù)采集設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)獲取和傳輸接口,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)信息系統(tǒng)之間的平滑信息交換和整合。它們都提供一套數(shù)據(jù)獲取、處理和交換的標(biāo)準(zhǔn)化接口,其功能主要包括:數(shù)據(jù)源標(biāo)準(zhǔn)化定義,實(shí)現(xiàn)對(duì)多樣化數(shù)據(jù)源元素歸一化描述,如數(shù)據(jù)提供源唯一地址描述,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)查詢條件的標(biāo)準(zhǔn)化描述;數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理,提供一種異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換的技術(shù),將數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的描述格式返回給數(shù)據(jù)請(qǐng)求方;數(shù)據(jù)交換接口標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)獲取,更新和存儲(chǔ)的通用方法和調(diào)用接口。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的制造―物流聯(lián)動(dòng)協(xié)同服務(wù)平臺(tái)信息架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的制造―物流聯(lián)動(dòng)協(xié)同服務(wù)平臺(tái)信息架構(gòu)主要包括以下幾層:(1)設(shè)備聯(lián)動(dòng)層。設(shè)備聯(lián)動(dòng)層通過把制造和物流流程的數(shù)據(jù)進(jìn)行感知采集,在制造流程當(dāng)中,通過多種類的傳感器,如生產(chǎn)線信息終端設(shè)備、手持式RFID終端、固定式RFID設(shè)備等把制造流程中各結(jié)點(diǎn)的信息如生產(chǎn)進(jìn)度、車間在制品和成品等統(tǒng)一采集;在物流流程中,采用多維主動(dòng)RFID標(biāo)簽、3G視頻、GPS和RFID倉儲(chǔ)管理硬件等設(shè)備把物流過程的環(huán)境信息、配送信息和倉儲(chǔ)信息等統(tǒng)一整合,為制造―物流聯(lián)動(dòng)提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支持。(2)信息聯(lián)動(dòng)層。信息聯(lián)動(dòng)層把設(shè)備聯(lián)動(dòng)層的信息進(jìn)行統(tǒng)一管理,這一層主要包括兩個(gè)信息網(wǎng)關(guān),制造信息網(wǎng)關(guān)針對(duì)制造流程的感知信息進(jìn)行統(tǒng)一的管理,物流信息網(wǎng)關(guān)對(duì)物流過程中的感知信息進(jìn)行集中整合,兩個(gè)網(wǎng)關(guān)之間相互實(shí)時(shí)交互針對(duì)兩個(gè)階段的資源進(jìn)行統(tǒng)一管理,信息聯(lián)動(dòng)層的網(wǎng)關(guān)主要包括四個(gè)主要使能模塊,分別是:①智能網(wǎng)關(guān)異構(gòu)硬件管理模塊:對(duì)接入物聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理,包括硬件MAC地址分配、物聯(lián)網(wǎng)唯一標(biāo)識(shí)管理、注冊(cè)管理等;②基于ISA95的異構(gòu)信息標(biāo)準(zhǔn)化模塊:對(duì)異構(gòu)感知設(shè)備獲取的信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,包括數(shù)據(jù)字段定義、數(shù)據(jù)格式描述、數(shù)據(jù)表達(dá)、語義分析、謂詞詮釋等;③層級(jí)化復(fù)雜事件處理模塊:對(duì)海量事件進(jìn)行分層動(dòng)態(tài)處理,其中包括事件分類操作、事件組合管理、事件響應(yīng)決策等;④動(dòng)態(tài)工作流定義配置模塊:針對(duì)制造―物流聯(lián)動(dòng)機(jī)制下的動(dòng)態(tài)工作流管理,提供自定義和可重配的方法,其中包括流程結(jié)點(diǎn)定義、結(jié)點(diǎn)互聯(lián)操作、流程配置服務(wù)和流程優(yōu)化等。(3)服務(wù)聯(lián)動(dòng)層。服務(wù)聯(lián)動(dòng)層通過一系列的智能體對(duì)象,把信息聯(lián)動(dòng)層提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,然后為決策聯(lián)動(dòng)層提供支持服務(wù),該層主要的智能體包括:①實(shí)時(shí)制造資源智能體:把制造過程中的資源封裝成智能體(Smart Object Agent),為制造流程提供資源配置、優(yōu)化、協(xié)調(diào)和整合,以實(shí)現(xiàn)制造過程中制造資源的閉合管理;②實(shí)時(shí)WIP(work in product)智能體:制造過程中的在制品通過智能化封裝后成為WIP智能體,為在實(shí)時(shí)在制品庫存預(yù)測及管理、WIP優(yōu)化等;③實(shí)時(shí)倉儲(chǔ)資源智能體:倉儲(chǔ)資源通過智能化封裝后成為實(shí)時(shí)倉儲(chǔ)資源智能體,這些智能體為制造和物流環(huán)節(jié)提供各種資源的實(shí)時(shí)信息服務(wù);④實(shí)時(shí)車輛資源智能體:車輛資源通過多種傳感器及智能化技術(shù)封裝成車輛資源智能體,對(duì)物流的承載主體進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、合理調(diào)度、優(yōu)化路徑、實(shí)時(shí)監(jiān)控等綜合;⑤實(shí)時(shí)在途品智能體:物流過程中的在途品通過封裝后成為在途品智能體,通過感知技術(shù)可以實(shí)時(shí)獲得在途品的溫度、濕度、氣壓等承載環(huán)境信息,以及在途品數(shù)量、狀態(tài)等信息。(4)決策聯(lián)動(dòng)層。決策聯(lián)動(dòng)層通過服務(wù)層中各種智能體提供的服務(wù)信息,為一系列的系統(tǒng)提供支持,其中包括以下幾個(gè)系統(tǒng):傳統(tǒng)制造應(yīng)用系統(tǒng)(MES)、傳統(tǒng)物流應(yīng)用系統(tǒng)、JIT型實(shí)時(shí)對(duì)線配送系統(tǒng)、智能化WIP管理系統(tǒng)和智能化物流配送系統(tǒng)。其中傳統(tǒng)制造應(yīng)用系統(tǒng)(MES)、傳統(tǒng)物流應(yīng)用系統(tǒng)為企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng),本文的決策聯(lián)動(dòng)層主要包括以下三個(gè)系統(tǒng):①JIT型實(shí)時(shí)對(duì)線配送系統(tǒng):制造―物流聯(lián)動(dòng)機(jī)制下的物聯(lián)網(wǎng),以控制原料庫存、減低在制品存量,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化JIT型生產(chǎn)為目的綠色管理模式,為各個(gè)生產(chǎn)廠商的基于生產(chǎn)節(jié)拍的原材料需求信息,以及所需物料的實(shí)時(shí)倉儲(chǔ)位置信息進(jìn)行智能規(guī)劃、綜合越庫、轉(zhuǎn)運(yùn)以及直接配送等。②智能化WIP管理系統(tǒng):在對(duì)制造―物流聯(lián)動(dòng)環(huán)境下的在制品進(jìn)行最優(yōu)化管理的前提下,控制各制造流程階段的WIP數(shù)量,綜合考慮物流成本、倉儲(chǔ)成本等約束,在物流調(diào)度、路徑規(guī)劃、生產(chǎn)協(xié)同的基礎(chǔ)上得到最優(yōu)的組織方式,以達(dá)到綠色化的制造過程WIP管理。③智能化物流配送系統(tǒng):在對(duì)原材料進(jìn)行協(xié)同采購的前提下,利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化物流資源信息(包括倉儲(chǔ)位置,載具,車輛等資源的信息),對(duì)多種類、多批次的整個(gè)物流過程進(jìn)行規(guī)劃、決策以及執(zhí)行監(jiān)管。
3 系統(tǒng)演示
3.1 生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)物流。該情況為最經(jīng)典的生產(chǎn)物流聯(lián)動(dòng)過程,核心決策環(huán)節(jié)為生產(chǎn)車間子系統(tǒng):由生產(chǎn)車間的實(shí)時(shí)生產(chǎn)流程拉動(dòng)配送和倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)提供生產(chǎn)物流服務(wù),常見于生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)整余地較小、調(diào)整成本偏高、或調(diào)整難度大,而物流資源(例如配送車輛和倉儲(chǔ)空間)較為充足而具有較大調(diào)整空間的生產(chǎn)企業(yè)中。針對(duì)該情況,開發(fā)了基于RFID的智能生產(chǎn)線實(shí)時(shí)管理系統(tǒng),其運(yùn)作情況如圖2所示。
3.2 物流聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)。該情況的核心決策環(huán)節(jié)為倉庫子系統(tǒng):由倉庫實(shí)時(shí)狀態(tài)(倉儲(chǔ)空間的釋放計(jì)劃、客戶成品需求/供應(yīng)商供貨節(jié)拍、及預(yù)設(shè)倉儲(chǔ)策略等)拉動(dòng)生產(chǎn)車間及物流車隊(duì)進(jìn)行生產(chǎn)與配送出/入庫計(jì)劃。此情況多見于珠三角及沿海發(fā)達(dá)地區(qū),由于企業(yè)不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,卻無力擴(kuò)大倉庫面積而造成。針對(duì)該情況,開發(fā)了基于IOT的成品物流規(guī)劃與管理系統(tǒng),其運(yùn)作情況如圖3所示。
4 結(jié)論與展望
本文從制造―物流聯(lián)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)背景入手,利用創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、技術(shù)和系統(tǒng)構(gòu)建了面向制造―物流聯(lián)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)智能協(xié)同服務(wù)平臺(tái),并詳細(xì)介紹了該平臺(tái)的信息架構(gòu)。具有以下三方面的特色:(1)面向制造―物流聯(lián)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)智能協(xié)同服務(wù)平臺(tái)的服務(wù)模式。(2)物聯(lián)網(wǎng)背景下制造―物流聯(lián)動(dòng)中的整合規(guī)劃、合理利用和資源優(yōu)化。(3)提出一套適用于制造―物流聯(lián)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)下的關(guān)鍵使能設(shè)備。
本文以制造物流聯(lián)動(dòng)為切入點(diǎn),將企業(yè)生產(chǎn)和倉儲(chǔ)、物流流程在多環(huán)節(jié)緊密銜接,并集中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過“集中式共享、服務(wù)化運(yùn)營”的策略在工業(yè)園區(qū)和大型集團(tuán)集群企業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用推廣,個(gè)體企業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的種種弊端將被屏蔽和緩沖。
參考文獻(xiàn):
[1] 李江虹,常春英,陳思嘉,等. 廣東省物流業(yè)與制造業(yè)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)發(fā)展探析[J]. 物流技術(shù),2011(23):34-36.
[2] 段雅麗,樊銳,黎忠誠. 湖北制造業(yè)與物流服務(wù)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策分析[J]. 物流技術(shù),2009(9):11-14.
[3] 陳春暉. 基于灰色關(guān)聯(lián)的福建省制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展研究[J]. 中國市場,2012(2):15-18.
[4] 李松慶,蘇開拓. 廣東制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展的灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 中國集體經(jīng)濟(jì),2009(15):104-105.
[5] 劉雪妮,寧宣,張冬青. 產(chǎn)業(yè)集群演化與物流業(yè)發(fā)展的耦合分析――兼論長三角制造業(yè)集群與物流產(chǎn)業(yè)的關(guān)系[J]. 科技進(jìn)步與對(duì)策,2007(9):161-166.
[6] 梁紅艷,王健. 物流業(yè)與制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)研究――基于投入產(chǎn)出表的比較分析[J]. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2013(2):70-78.
[7] 蔣照連,黃峰,吳麗娟. 物流業(yè)與制造業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展策略研究[J]. 福建論壇(社科教育版),2010(4):41-42.
[8] 建紅,汪標(biāo). 物流業(yè)與制造業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展研究綜述[J]. 生產(chǎn)力研究,2012(2):246-248.
[9] 龐文英. 淺談我國制造業(yè)與物流業(yè)的聯(lián)動(dòng)發(fā)展[J]. 物流工程與管理,2009(11):1-10.
[10] 胡紅云,林希. 我國制造企業(yè)生產(chǎn)物流的發(fā)展現(xiàn)狀、問題與對(duì)策[J]. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2011(2):89-91.
[11] 葉茂盛. 現(xiàn)代物流業(yè)與制造業(yè)升級(jí)互動(dòng)關(guān)系探析[J]. 市場周刊(新物流),2007(10):62-63.
[12] 王自勤. 制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展內(nèi)涵與理想模式研究[J]. 物流技術(shù),2012(15):27-31.
關(guān)鍵詞:智能制造技術(shù);人工智能技術(shù);智能制造業(yè);基本介紹;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)09-0025-01
1 人工智能技術(shù)的基本介紹
1.1 概念
網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等等眾多學(xué)科的技術(shù)進(jìn)行有效的融合,并且對(duì)于人類進(jìn)行智能模擬,最終對(duì)于機(jī)械或者是其它領(lǐng)域進(jìn)行智能化與自動(dòng)化的控制,這種技術(shù)就是人工智能技術(shù)。隨著時(shí)代的發(fā)展,人工智能技術(shù)具有重要的價(jià)值。比如:對(duì)于機(jī)械等進(jìn)行智能化控制,可以在遺傳編程、信息圖像、語言等各個(gè)方面進(jìn)行應(yīng)用。
1.2 特點(diǎn)
人工智能技術(shù)具有以下方面的特點(diǎn)。第一,性價(jià)比高。我們以智能制造業(yè)為例子進(jìn)行具體說明。智能制造業(yè)一方面在運(yùn)行中需要對(duì)于大量的數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行計(jì)算,分析等工作,另一方面需要對(duì)于運(yùn)行的過程進(jìn)行有效化監(jiān)控。應(yīng)用以往的方式需要花費(fèi)大量的成本。而應(yīng)用人工智能后,需要應(yīng)用較小的成本,就能實(shí)現(xiàn)智能化控制與分析。第二,具有可靠性的特點(diǎn)。人工智能是在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為基礎(chǔ)形成的新型高端技術(shù)類型,可以在全過程控制中保障智能制造業(yè)的安全。第三,具有可操作性的特點(diǎn)。光纖、電纜、網(wǎng)絡(luò)信息、計(jì)算機(jī)等眾多領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展,為人工智能的應(yīng)用提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持,有利于其進(jìn)步與發(fā)展。
2 人工智能技術(shù)在智能制造業(yè)中的應(yīng)用
2.1 對(duì)于自動(dòng)化控制流程的簡化
在智能制造業(yè)中進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)操作比一般產(chǎn)品要復(fù)雜,尤其是對(duì)于操作流程的控制具有非常高的要求。而應(yīng)用人工智能技術(shù)之后,有關(guān)的操作人員只需要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)操作智能控制系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于操作平臺(tái)的全過程智能自動(dòng)控制,一方面保障了產(chǎn)品的質(zhì)量與安全,另一方面使得系統(tǒng)對(duì)于可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行提前判斷,進(jìn)行必要的安全規(guī)范處理。如圖1所示。
2.2 對(duì)事故和故障的及時(shí)處理
人工智能在智能制造業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用,可以對(duì)于事故和一些故障進(jìn)行及時(shí)的預(yù)防和處理,最終保障智能制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。這種應(yīng)用方式的特點(diǎn)在于,有效的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足,建立起了動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)其生產(chǎn)中的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)其質(zhì)量的功能進(jìn)行了有效的保障。除此之外,我們應(yīng)用智能技術(shù)中的模糊理論可以建立起有效的刀具狀態(tài)識(shí)別模型,建立起有效的監(jiān)控參數(shù)和刀具狀態(tài)之間的模糊關(guān)系,對(duì)于我們今后對(duì)于智能化制造技術(shù)的應(yīng)用有重要的啟示。但是,這種應(yīng)用還存在一些問題。因此,我們需要在今后的應(yīng)用中對(duì)于這種方式進(jìn)行有效的改進(jìn),提高其應(yīng)用的質(zhì)量和水平,全面提高刀具監(jiān)控的水平,提高智能制造業(yè)的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)其良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。
2.3 對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化
以往的制造業(yè)設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)出眾多的樣品,一方面花費(fèi)了大量的時(shí)間、經(jīng)歷、金錢,最終成型的產(chǎn)品也不一定達(dá)到令人滿意的程度。而將人工智能技術(shù)在制造業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行有效的應(yīng)用,其可以對(duì)于設(shè)計(jì)工作建立起網(wǎng)絡(luò)化信息模型,并且對(duì)于設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行生產(chǎn)過程應(yīng)用仿真,有效了解設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品具有怎樣的缺點(diǎn)和不足,在網(wǎng)絡(luò)模型平臺(tái)中進(jìn)行有效改進(jìn),再次進(jìn)行應(yīng)用生產(chǎn)過程仿真,大大提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平,還節(jié)省了大量的時(shí)間與金錢,對(duì)于產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
3 結(jié)語
對(duì)于人工智能與制造自動(dòng)化技術(shù)的挑戰(zhàn)問題進(jìn)行分析與研究,有利于我們了解人工智能發(fā)展的趨勢與應(yīng)用實(shí)踐情況,最終可以在今后生a中有效應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1]紀(jì).人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用思路分析[J].電子測試,2014(03):137-138.
[2]任博.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用思路分析[J].科技視界,2015(09):108-109.
[3]王濤.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(11):261.
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);知識(shí)結(jié)構(gòu);應(yīng)用型人才;人才培養(yǎng);知識(shí)型能力本位教育
中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2020)25-0153-03
1引言
智能科學(xué)與技術(shù)主要包含智能科學(xué)和智能技術(shù)兩部分內(nèi)容[1]:智能科學(xué)是以人如何認(rèn)知和學(xué)習(xí)為研究對(duì)象,探索智能機(jī)器的實(shí)現(xiàn)機(jī)理和方法;智能技術(shù)則是將這種方法應(yīng)用于人造系統(tǒng),使之具有一定的智能或?qū)W習(xí)能力,讓機(jī)器系統(tǒng)為人類工作。目前,在本科專業(yè)目錄中,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是計(jì)算機(jī)類之下的特設(shè)專業(yè),在現(xiàn)有的人工智能專業(yè)群中,除了新設(shè)的人工智能專業(yè)外(2019年全國共有35所高校獲首批人工智能新專業(yè)建設(shè)資格),智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與全球范圍大力推進(jìn)與快速發(fā)展的人工智能關(guān)系最密切,契合度最高。一方面,智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)將為人工智能技術(shù)提供理論支撐、技術(shù)推進(jìn)和人才支持,另一方面,人工智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢直接影響著智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才需求。
2人工智能時(shí)代對(duì)人才的需求
站在國家戰(zhàn)略的高度來看,人工智能將成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力,可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的整體躍升,因此人工智能將成為引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù),世界主要發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護(hù)國家安全的重大戰(zhàn)略。
隨著人工智能時(shí)代的到來,許多企業(yè)對(duì)具有智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)背景的人才有著巨大的需求。首先,IT企業(yè)紛紛涉足智能科學(xué)領(lǐng)域,提高產(chǎn)品智能水平;其次,許多傳統(tǒng)制造業(yè)也在轉(zhuǎn)型,從勞動(dòng)密集型到知識(shí)密集型,進(jìn)一步提升到智能制造型,并逐漸具備高精尖裝備制造能力;此外,醫(yī)療、通訊、交通等行業(yè)也對(duì)智能科技人才有著迫切的需要。人工智能對(duì)各行各業(yè)的影響,充分體現(xiàn)了智能科技的高速發(fā)展,對(duì)人才數(shù)量和素質(zhì)要求也越來越高。
從人才的金字塔型分布來看,智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域不僅需要高端學(xué)術(shù)型人才,更需要接地氣、重實(shí)踐的應(yīng)用型人才。隨著“中國智造”的不斷推進(jìn),智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域已由頂層設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)突破向生產(chǎn)、應(yīng)用、裝配、服務(wù)等環(huán)節(jié)延伸,迫切需求大批專業(yè)技術(shù)精、實(shí)踐能力強(qiáng)、操作流程熟的應(yīng)用型人才。2019年,人力資源和社會(huì)保障部、國家市場監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計(jì)局向社會(huì)了13個(gè)新職業(yè)信息,包括人工智能工程技術(shù)人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員、大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員等,這也從另外一個(gè)側(cè)面說明人工智能等技術(shù)推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí),催生了相關(guān)專業(yè)技術(shù)類新職業(yè),可形成相對(duì)穩(wěn)定的從業(yè)人群。
3應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式分析
《中國制造2025》以推進(jìn)智能制造為主攻方向,強(qiáng)調(diào)健全多層次人才培養(yǎng)體系,提到強(qiáng)化職業(yè)教育和技能培訓(xùn),引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類高等學(xué)校轉(zhuǎn)型,建立一批實(shí)訓(xùn)基地,開展現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)示范,形成一支門類齊全、技藝精湛的技術(shù)技能人才隊(duì)伍。
通常而言,人才類型分為三類[2]:學(xué)術(shù)型人才、應(yīng)用型人才、技能型人才。實(shí)際上從現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和社會(huì)需求來看,應(yīng)用型人才和技能型人才的界限相對(duì)模糊,可統(tǒng)稱為應(yīng)用型人才,即把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)、生活中的技術(shù)技能型人才。從國家的層面來看,為了適應(yīng)人工智能時(shí)展,人才需求數(shù)量基數(shù)最多、缺口最大的就是應(yīng)用型人才,這也對(duì)眾多高校培養(yǎng)人才的導(dǎo)向產(chǎn)生重大影響。這里我們重點(diǎn)討論智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng),可從職能、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、行業(yè)(產(chǎn)業(yè))導(dǎo)向四個(gè)方面來分析。
3.1職能
智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才是培養(yǎng)面向各類智能科學(xué)與技術(shù)的工程設(shè)計(jì)、開發(fā)及應(yīng)用,掌握各類現(xiàn)代智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、集成應(yīng)用、檢測與維修、運(yùn)行與管理等技術(shù),具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
3.2知識(shí)結(jié)構(gòu)
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)充分體現(xiàn)了跨學(xué)科的特點(diǎn),其知識(shí)結(jié)構(gòu)包含了三個(gè)并行的基礎(chǔ)領(lǐng)域:電子信息、控制工程、計(jì)算機(jī),也蘊(yùn)含了電子信息工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的交叉和融合,體現(xiàn)了智能感知與模式識(shí)別、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造、智能信息處理三個(gè)方面的專業(yè)內(nèi)涵。
(1)智能感知與模式識(shí)別
屬于電子信息與計(jì)算機(jī)交叉領(lǐng)域,主要定位在機(jī)器視覺與模式識(shí)別。包括三維建模與仿真、圖像處理與分析、圖像理解與識(shí)別、機(jī)器視覺、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等。主要課程包括:電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號(hào)系統(tǒng)與數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等。
(2)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造
屬于控制工程領(lǐng)域,包括自動(dòng)控制、無人系統(tǒng)與工程、精密傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用等。主要課程包括:機(jī)械基礎(chǔ)、工程力學(xué)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測試技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)等。
(3)智能信息處理
屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,包括交通大數(shù)據(jù)、汽車與道路安全大數(shù)據(jù)等的分析與處理、信息處理與知識(shí)挖掘、信息可視化等。主要課程包括:智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
3.3能力結(jié)構(gòu)
智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)著眼于人工智能工程應(yīng)用,要求學(xué)生具有運(yùn)用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟硬件工具進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析、應(yīng)用的能力;具備智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、集成、運(yùn)行與管理的能力;注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)理論和知識(shí),分析并解決工程實(shí)際問題的能力,其能力結(jié)構(gòu)可以借鑒能力本位教育(CompetencyBasedEducation,簡稱CBE)模式[3]。
CBE是國際上較流行的一種應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,主要代表國家為加拿大和美國。該模式以能力為人才培養(yǎng)的目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),一切教學(xué)活動(dòng)均圍繞綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)展開,CBE人才培養(yǎng)模式主要有以下三方面的特色:能力導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo);模塊化的課程結(jié)構(gòu);能力為基準(zhǔn)的目標(biāo)評(píng)價(jià)體系。該模式所培養(yǎng)的本科應(yīng)用型人才具有較強(qiáng)的專業(yè)綜合能力和職業(yè)能力[4],在一定時(shí)期得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可,但是單純的CBE模式并不能完全適應(yīng)人工智能時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求,這是由于目前許多職業(yè)崗位在人工智能的沖擊下,其形式和內(nèi)容均會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化,要求現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)具有延伸性和前瞻性,既要兼顧眼前,也要考慮應(yīng)對(duì)智能化浪潮,打好基礎(chǔ),提高自學(xué)習(xí)能力。因此,智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有一定崗位針對(duì)性,但并不是完全固化崗位內(nèi)容及層次、固化知識(shí)屬性,必須強(qiáng)化自我學(xué)習(xí)能力,才能實(shí)現(xiàn)能力可持續(xù)增長,崗位的向上流動(dòng)性以及知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)化,才能真正適應(yīng)人工智能時(shí)展的需求。
自我學(xué)習(xí)能力的形成與提高往往源于知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建[5]。為了塑造更合適的能力結(jié)構(gòu),需要CBE模式與知識(shí)結(jié)構(gòu)的相輔相成,有鑒于此,將這種新型人才培養(yǎng)模式稱之為知識(shí)型能力本位教育(Knowledge&CompetencyBasedEducation,簡稱KCBE)模式,這也意味著在人才培養(yǎng)過程中,將知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)放在并重的地位,既著眼于預(yù)期能力的培養(yǎng),也必須讓學(xué)生筑牢學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ),在走向社會(huì)以后,在知識(shí)引擎的作用下,通過自我學(xué)習(xí),具備并提升適應(yīng)未來的、新的智能化崗位需求的能力。
3.4行業(yè)(產(chǎn)業(yè))導(dǎo)向
從智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的角度,培養(yǎng)的應(yīng)用型人才以“智能化應(yīng)用”為就業(yè)大方向,具體而言,包括:
(1)智能感知與模式識(shí)別領(lǐng)域
主要從事電子信息的獲取、傳輸、處理、分析、應(yīng)用等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用,包括圖像處理、機(jī)器視覺、工業(yè)視頻檢測與識(shí)別、視頻監(jiān)控、傳感器設(shè)計(jì)及應(yīng)用等。
(2)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域
主要從事智能裝備、智能制造、智能管理、智能服務(wù)等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用,包括智能工廠、智能車間、智能生產(chǎn)線、智能物流、以及智能運(yùn)營與服務(wù)等。
(3)智能信息處理領(lǐng)域
主要從事計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、分析、理解、管理、以及服務(wù)等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測、交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、道路與汽車安全大數(shù)據(jù)分析、智能交通、智能電力、智能家居、智慧城市等。
涉及的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域主要包括智能制造,如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成應(yīng)用,研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品等。其他的領(lǐng)域還包括智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能金融、智能商務(wù)等。
產(chǎn)業(yè)需求帶動(dòng)人才培養(yǎng),人才培養(yǎng)在滿足產(chǎn)業(yè)需求的同時(shí)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,而技術(shù)進(jìn)步又引燃了新的產(chǎn)業(yè)需求。產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的相互作用,呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢,這在人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)與智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)之間表現(xiàn)的得尤為突出。
4KCBE模式人才培養(yǎng)的主要措施和途徑
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式一定是和人才需求、學(xué)校定位相適應(yīng)的。培養(yǎng)應(yīng)用型人才,應(yīng)注重學(xué)生實(shí)踐能力,從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字,其核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)。結(jié)合上述的KCBE培養(yǎng)模式,知識(shí)結(jié)構(gòu)在能力培養(yǎng)過程中也占有非常重要的地位,因此在能力培養(yǎng)方面,知識(shí)和實(shí)踐作為兩大要素,不能偏廢任何一方,必須齊頭并進(jìn),既要固基礎(chǔ),也要重實(shí)踐。
(1)筑牢智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ),構(gòu)建與智能化應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)體系
在本科的低年級(jí)階段,應(yīng)注重公共基礎(chǔ)課,特別是數(shù)學(xué)和力學(xué)課程,還應(yīng)充分了解智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的內(nèi)涵,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。在本科中高年級(jí)階段,重點(diǎn)強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ),包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測試技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。歸納地說,應(yīng)該筑牢數(shù)理基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、機(jī)電基礎(chǔ)和控制基礎(chǔ),因此對(duì)原理課程需要強(qiáng)化,這樣對(duì)很多工作機(jī)理、來龍去脈的理解才能深刻。
(2)增強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié),構(gòu)建以能力培養(yǎng)為重心的教學(xué)體系
按照KCBE模式,校企合作是強(qiáng)化實(shí)踐的一種重要形式[6]。學(xué)校根據(jù)人工智能企業(yè)實(shí)際情況靈活設(shè)置實(shí)踐課程內(nèi)容,根據(jù)企業(yè)發(fā)展趨勢及時(shí)調(diào)整課程體系以避免教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求相脫離。人工智能企業(yè)還可以參與學(xué)校教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃的制定,并為學(xué)校實(shí)踐教學(xué)提供各方面支持,從而提高人才培養(yǎng)的針對(duì)性。