健康管理智能化范例6篇

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健康管理智能化

健康管理智能化范文1

关键词:机械工程;智能化;发展趋势 前言

我国科技不断进步与发展,机械工程智能化的应用越来越广泛,本文就其发展趋势展开了探讨。

2.机械工程智能化发展现状

由于我国目前的国情以及技术、信息等的限制,我国部分机械工程企业还未实现智能化发展,还是以传统的制造模式为主,但可喜的是,机械工程企业一直都在不断改革,借鉴国内外发展较好的机械工程企业的成功经验,在技术、管理、产业结构等各方面开拓创新,将智能化作为企业未来的发展目标。总之,未来的生产是智能化的集约生产,顾客的需求是智能化的服务和产品,因此,企业的生产和管理必须以智能化的发展方向为目标。

虽然目前还存在较多的困难和挑战,但我国机械工程行业的智能化发展趋势总体上是良好的。随着技术越来越成熟,不少企业在国家产业政策和信息技术高速发展的支持下,以市场需求为导向,不断调整产业结构,研发产品技术,将产品向科技化、智能化方向发展,中国机械工程行业一定能够克服当前的困难,走上科技、智能发展的轨道。

机械工程是现代社会生产和生活的基础,是将技术科学理论知识运用生产实践中的一门应用性工程。任何生产和生活活动都离不开机械,如农业机械、冶金和化工机械、食品加工机械、矿山机械设备等,各个工程领域的发展都需要机械工程提供必需要的设备,各个领域不断提高的需求促进了机械工程的发展,同时机械工程自身的发展,如技术创新和科技进步也能更好的满足各个工程领域的不断发展的需求。但不可否认的是,机械工程在提高人类物质文明和生活水平的同时,也对环境造成了很大的破坏,如废水、废弃、废物的污染;资源的大量消耗等。因此,机械工程的发展不能一味的以提高生产、生活效率为目标,而要寻求一条既不破坏环境也不影响生产生活的可持续发展道路。综合各方面的因素分析可以得出,智能化发展是机械工程未来的发展方向。

3.机械工程智能化的优势

3.1 生产能力和工作质量得以大幅提高

应用机械自动化生产出的产品在信息自动处理和控制方面有着突出的优点,其控制和检 测的灵敏度、精度和范围都有较大幅度提高,通过自动控制系统可以精确的保证机械的执行 机构按照设计的要求完成预定动作。

3.2 产品的安全性和可靠性更高

机械自动化产品一般都具有自动监视、报警。诊断和自动保护的功能,在工作的时候一 旦遇到过载、过压和短路等故障时能够采取自我保护的措施,有效保护操作者和设备的安全, 由此可见,使用机械制造及自动化技术对产品的安全性和可靠性有非常大的提升。

3.3 提高了产品科技含量,提升了产品的具体功能。

机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不 同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动 化产品的控制系统中,使产品更具科技含量。

3.4 提高了生产效率,降低了劳动强度

机械自动化产品的自动化程度较高,属于知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁 重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化和农业自动化及交 通自动化,另外,机械制造及自动化技术还有效提高了生产效率,降低了劳动强度。

4.机械工程的智能化的应用

4.1 机械工程企业的管理过程要向智能化发展

智能化管理是当今机械工程管理的重要思路,对机械工程企业的管理方式产生了重要的影响。它使得原有的交叉式、多层次管理方式转变成了阶梯模式的管理方式;使得原有的人力管理为主成为微机管理。通过智能化管理系统来进行机械工程企业的生产、销售等活动的检测,并积极跟进检测结果来进行修正,保证了企业管理的及时性和有效性,保证了管理信息的透明度,还极大的降低了人力资源的浪费,降低了人为因素对管理的负面影响。

科技技术的不断发展进步促进了当今社会管理模式的不断发展,智能化管理模式的不断推广,可以有效的提高机械工程企业对市场环境的检测,保证了决策的有效性,有利于规避存在的风险,保证企业的健康发展。

4.2 机械工程企业的设备要向智能化发展

随着科学技术的不断进步,智能化在机械设备中广为体现,机械设备都朝着自动化、智能化、科技化方向发展。机械设备的智能化可以有效提升管理智能化的进程,促进管理水平的提高。机械设备的智能化使得设备的参数可以及时有效的反馈到工作人员身边,保证了机械设备的有效运行,一旦出现故障,智能化系统可以进行警示并且做出相关的停机、断电反应,保证了设备以及生产安全。

4.3 科学技术的发展方向是智能化

科学技术的智能化是实现产品智能化、管理智能化、机械设备智能化的基础保障。科学技术智能化在当今的机械工程生产过程中广为应用,如微显微技术、远程控制技术、导航技术等。

机械工程在不同的生产领域其相关的产品、生产设备、生产技术要求也不一致,其相关的智能化发展模式、发展目的也不一致,这意味着不同领域的机械工程生产需求的智能化也是不一样的。在进行科学技术的智能化应用时,要根据行业特点和生产领域特点,适当的进行技术、设备的选用,保证智能化生产的有效性,保证机械工程智能化的顺利进行。

5.机械工程智能化的发展趋势

5.1 生产产品智能化

产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。

5.2 管理方式的智能化

智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。

5.3 机械工程设备的智能化

在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。

5.4 科技的智能化

科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。

6.结束语

只有加强对机械工程智能化的研究,才能完善该部分技术,掌握发展趋势,为我国机械工程更好的服务,该部分研究非常具有现实意义。

参考文献:

[1]彭海辉.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].建筑遗产,2013(3):166-168.

[2]王朝.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].建筑遗产,2012(3):16-18.

[3]高洁.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].建筑遗产,2013(6):66-69.

健康管理智能化范文2

随着经济的发展,人民生活水平的提高,人们对电能的需求量也越来越大,为了满足人对电能的需求,一些供电企业开始大量新建和扩建变电站,电网的规模也越来越大。为了节约企业的人工成本,提高企业的经济效益,于是一些无人值班智能化远程管理系统开始迅速发展。

1、智能远程管理系统的应用背景

1.1在我国,目前变电站所面临的主要问题之一是各辅助系统的联动性差

比如说变电站的视频监控系统、入侵报警系统和消防系统大多都独立运行,在遇到一些特殊情况时,根本无法实现各系统的互联互通这样仅仅靠人力监控的各系统,不但使整个供电系统的整体安全性降低,而且还会大大增加中心管理人员的工作负担。

1.2环境自动调节和监控手段在各变电站缺乏

用温度计对各变电站的环境温度进行测量和测量后调节仍然是目前我国大多数变电站所采用的环境监控手段,这种简简单单的监控手段根本无法对变电站内的温湿度和是否漏水等环境情况实现实时监测,对一些特殊的环境危险事件更是无法实时监控和预防,更不用谈根据变电站现场的实际环境情况来自动调节空调温度,因时因地的节能增效了。

1.3各变电站没有很好的防盗技术

由于在变电站建站的时候考虑到尽量少占用耕地和方面各用户供电等因素,偏僻地区一般是变电站建站的主要位置,在这些变电站时常会发生电气设备被盗事件,但现有的变电站监控设备仅仅是能够做到记录事件过程的作用,根本无法对偷盗者做到制止或远程干扰。

1.4各变电站的安保措施差

机械锁是目前我国各变电站主要采用的防盗门锁,这种机械锁的钥匙往往都比较好配,对房门的开启时间根本也无法记录。

2、智能化远程管理系统的工作原理

2.1系统组网方案

电力变电站运维智能化远程管理系统主要是通过变电站和运检中心的二级组网来实现变电运维智能化远程管理的。在变电站部署子站运检单元,在地区电力公司运检中心布置主站监控中心系统。其中这些子站运检单元的主要作用是对变电站现场信息进行采集和一些基础分析,还有告警联动等一系列基本的系统功能。主站监控中心系统则主要是对各变电站采集的信息进行系统管理,对各数据进行统计分析并制作报表,和进行一些日常的运检业务管理作业。这种变电运维智能化远程管理系统要具有独立保活功能,即在网络突然中断的情况下,系统要能够独立运行,并且在本地要能够及时的存储系统所得的各项数据和结果,等网络连接后系统要能够自动实现历史数据的自动补充交互。

2.2系统功能描述

从总体上对变电运维智能化远程管理系统功能进行分类的话,可分为基本功能和高级功能,其中变电站巡检智能化功能、设备监控智能化功能和系统自检功能是这些功能的主要内容。变电运维智能化远程管理系统的基本功能可以实现对变电站基本的安保功能和辅助监控功能,并且可以对变电站进行长期的例行巡检,如可以实现5-6天进行一次的110KV变电站例行巡检和2天进行一次的220KV变电站例行巡检。对变电运维智能化远程管理系统的高级应用,主要是通过在现有的变电站运维管理系统基础上增加一些智能化功能来实现,这样可以对变电站实现更加方便的运维管理。

3、智能化远程管理系统的应用

利用室外球机可以实现对110KV变电站一次设备外观以及刀闸的分合情况进行巡查,并且可以实现对变压器油温表计、油位和档位进行巡查。利用枪机可以实现对断路器SF6表计、泄露电流表计、储能状态等进行巡查。各放置一台拾音机在两个主变的周围,并且把2台拾音器放置在10KV开关室内,这样可以对主变和10KV开关实现远程声音的监听,可以很好的帮助判断各设备的运行情况。对主控室的巡查,在主控室内放置2台球机、4台枪机和1个温度传感器、1台空调控制器和2只水浸传感器,可以对主控室内的各机柜表计和各指示灯,旋钮指示,压板位置实现时时巡查。对室内温湿度实现监测和调控。对电缆室的巡查,把1台球机和8只烟雾传感器放置在电缆室内,可以实现对电缆室的画面和烟雾进行监测和报警。对蓄电池室的巡查,在蓄电池室内安装摄像机,可以对蓄电池的外观进行时时巡查,安装蓄电池电压内阻检测模块,可以对蓄电池的电压内阻实现实时检测,此外安装空调控制模块还可以实现空调的调节和控制。对10KV开关室的监测,可以把一体化的摄像机放置两台在开关柜的正面和背面,对开关柜的外观进行实时巡查,对开关室内SF6浓度和烟雾状态的检测可以通过在开关室内放置SF6传感器和烟雾传感器的方式来实现。对整个变电站的无人值守可以通过利用摄像头、SF6传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、空调调节器来对整个变电站实现无人值守。这样可以使变电站的运维更加科技化、规范化、信息化。这样不但可以节省供电企业的人力资源,而且还可以使变电站的运维效果更理想,提高企业的经济效益。

4.智能化远程管理系统的优缺点

(1)较低的成本,以110KV变电站为例,如果应用智能化远程管理系统,维护成本只需30万左右,如果应用智能巡检机器人进行维护的话,一台智能巡检机器人则需要150万左右的成本。(2)可以对原有的设备进行充分的利用,在日常维护时,可以把原有的设备直接接入系统监控中使用。(3)应用智能化远程管理系统不但可以提高设备的巡检质量,而且还可以使变电站运行维护效率大大提高,对设备运行维护人员的劳动强度也可以大大减轻.(4)在变电站内如果出现紧急事故时,智能化远程管理系统能够在第一时间内对事故现场的设备外观进行检查,并能及时的调用以往的历史数据,综合分析和判断事故发生的原因,做出相应的应对措施。(5)这种变电运维智能化远程管理系统,虽然有以上优点,但这种系统科技含量比较高,需要进行大量的研究和实际的试验。

5、总结

健康管理智能化范文3

关键词:智能化技术;机械工程;应用

目前我国正处于转变经济发展方式、调整产业结构的关键时期,国内机械工程领域的各大企业对智能化技术的应用十分重视,通过科学合理地将智能化技术与机械工程相结合,不仅提高了企业的生产效率也提高了产品的质量。

1 简述智能化机械工程及其特点

(1)随着计算机技术的不断发展,智能化技术在我国各行各业中等到了十分广泛的应用,所涉及到的领域包括工业、农业、教育、医疗、军事、金融等。机械智能化是未来我国工业的一个发展趋势,机械自动化是机械智能化的来源,二者并不自替代与被替代的关系,机械智能化是机械自动化技术与智能化技术相结合的产物。智能化机械设备的运用大大提高了生产效率和产品质量,对于工作企业的健康发展来说意义重大。(2)机械工程智能化与机械工程自动化。我国目前已经成为世界级的工业大国,但并不是工业强国,大而不强主要表现在技术水平比较落后,无论是在机械自动化领域还是在机械智能化领域都与文章发达国家有着十分巨大的差距。机械工程自动化是指在机械生产过程中依赖于自动化设备进行生产或所生产出和产品具有一定的自动化特征。机械自动化可以有效提高特定产品的生产效率和产品质量。然而,确存在着生产方式一定成形就很难改变,无法满足现代消费市场多样化的需求,而且机械自动化技术仍然无法摆脱对人工劳动的依赖,这种依赖主要体现在生产计划方面、产品推广方面以及设备控制方面。智能化机械工作技术克服了以上缺点,将自动化技术与智能化技术相结合,不仅降低了一线劳动人员数量,也大大降低了人工作业的工作强度。智能化操作系统可以对机械运行作业过程中生成的相关数据进行收集和处理,计算机根据计算得出的结合来灵活地指导机械设备下一步的动作,大大提高的机械设备生产的灵活性,在保证生产效率的同时也实现的产品种类的多样化生产。通过软件、硬件、机械、人工相互集成与交流可以进一步提高机械设备的智能性与高效性,对于一定范围内的修改化服务需要也可以就会自如,使得机械设备不再只是冷冰冰的工厂流水线,而是可以更大程度上服从人的命令,接受人的改造的智能化机械设备。(3)智能化机械工作中的特点。智能化机械工程具有四流集成、四流交汇、高效率、高品质等优点。智能化系统是智能化机械工作中的核心,它可以对机械作用进行现场操作,根据实际情况来调整设备运行方式,提高产品良品率。

2 智能化技术的应用

(1)机械工程生产设备智能化。自动化技术在机械工程领域应用的最为广泛,以往的工业企业都是以流水线的形式来对机械设备进行设计与组合的,这种流水线生产方式与传统的手工作坊相比有着十分巨大的效率优势和质量优势。然而随着我国科技水平的提高,城市居民对消费产品的要求越来越高,工厂流水线生产出来的严重同质化的产品逐渐受到了市场的冷漠。尤其是我国消费者对科技类产品的消费快速增长,流水线机械列阵生产出来的产品几乎没有多大程度的科技含量。在这种市场需求背景下,我国工业企业开始利用计算机技术、软件工程技术以及无线通信技术等手段来增加自动化生产设备的灵活性,利用软件操作和数据指导的方式来对机械设备进行调整,从而代替了大量的人工劳动,降低了企业成本,更重要的是其生产过程中的精确性得到了质的提高。另外智能化机械设备还大大提高了工业生产过程的安全性和稳定性,降低了生产事故发生的可能性,当机械设备出现故障时,智能化操作系统可以第一时间发出警报,同时准确显示故障发生的位置以及发生故障的具体原因,帮助维修人员对机械设备进行维修,最大程度上减少因意外生产事故造成的损失。(2)机械工程生产管理智能化。智能化技术为企业生产带来的使得还不仅仅体现在机械操作方面,还体现在企业管理方面,管理工作向来是市场经济环境下所有企业的基础性工作,管理对企业的重要性丝毫不亚于技术,良好的企业管理工作可以大大提高企业的生产效率以及市场竞争力。

3 智能化技术在机械工程中的具体应用

智能化系统由可以采集环境信息的传感装置、可对传感器采集信息数据进行分析判断的知识库以及对工作装置进行自动控制的控制器组成。将数据输入计算机,利用知识库对数据进行分析处理。根据作业计划由计算机向各个工作装置发出指令,进行实际操作。

(1)履带式凿岩台车。隧道施工中需要经常用到履带式凿岩车,作为一门专业性极强的重要施工机械,结合智能化技术,可以实现对冲击次数、回转速度以及钻进速度的智能化控制,还可以依照岩石的质地来自动测量钻入的深度的转矩。(2)自卸车。自卸车是一种无人驾驶的机械工具,在矿山开采方面得到了广泛的使用。利用推测航法来指导运行方向,利用反射板和激光传感器来对误差进行控制。结合GPS技术来为处于运行状态的自卸车进行现场控制。(3)轮式装载机。智能化技术与装载机相结合可以形成V字形自控移动、自动铲控系统、以及防侧滑系统。结合轮式装载机铰接转身方式的特点,采用特殊的控制模式。(4)旋转式扫雪机。为了降低人工作业的劳动强度,提高路面除雪的工作效率。传统的路面除雪方式利用车载传感器对路面进行检测,对道路上事先设置的标记进行识别,对车辆运行路线进行引导。而经过智能化技术改造之后的旋转式扫雪机已经实现利用GISDUI/GPS来对车辆进行定位并控制其运行方向。(5)自动化盾构。利用PLC单片机结合控制杆相结合,对盾构的切割轮进行自动化控制,现实盾构作业控制的自动化。(6)挖掘机。利用车载计算机可对铲斗的位置进行定位+使铲斗沿预定的作业轨迹动作,并对铲斗的挖掘阻力进行分析,对发动机功率进行调节。(7)钢索式挖掘机。由于铲斗由钢丝吊控,所以当吊臂回转时铲斗的摆动控制是自动化的关键。可利用视觉传感器来检测铲斗的摆动,通过改变吊臂的移动速度来控制铲斗的摆动。

4 对控制系统的自动化建设

机械智能化运行效率的关键在于控制系统的智能化程度,一个好的智能化控制系统可以大大降低机械设备运行过程的开支,提高机械设备创造经济效益的能力,提高机械工程企业的盈利能力。在优化资源配置方面,引入智能化系统,利用智能化系统对机械运行的相关数据进行收集,不仅大大提高了研究机械与改造机械的工作效率,也大大提高了企业对重要机械的了解程度,进一步加强技术人员对机械设备的控制能力,节约人力资源的同时也提高了机械工程企业的经济效益。

5 结束语

随着我国经济的快速发展,市场经济的日益完善,企业在自由市场的生存压力日益增加,这就需要国内企业充分利用科学技术来实现产品的差异化,在自动擅长的专业领域来谋求生存,这就离不开智能技化技术的辅助。不仅要在机械设备运行方面实现智能化,也要在企业管理方面实现智能化,提高企业整体的运行效率。

参考文献

[1]张立莲,刘传新.简述智能化技术在电气机械工程中的应用[J].科技创新导报,2015,01(11):12-13.

[2]马铸,李锁云,张文明,等.机群智能化工程机械体系结构和关键技术[J].农业机械学报,2003,09(25):4-5.

健康管理智能化范文4

一、农业生产过程智能化管理与决策

1、温室大棚智能化监测控。主要是通过各种传感器,实时监测温室大棚内温度、湿度、光照、土壤水分等环境因子数据,在专家决策模型的支持下进行智能化决策,自动控制生产设备。也有通过电脑、手机、触摸屏等终端,实时远程调控湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、加温补光等设备,调节大棚内生长环境至适宜状态。如宜兴的温室大棚环境智能控制系统,集数据、图像实时采集、无线传输、智能处理和预测预警、信息、辅助决策等功能于一体。南京蔬菜温室设施智能控制系统,在荷兰引进设备的基础上,根据实际需要,重点开发完善环境无线检测、环境因子显示和实时播报、分级智能控制远程管理(故障诊断)等功能。张家港葡萄种植大棚智能监控系统,能自动采集葡萄园内温度、湿度、土壤含水量等环境参数,实时视频监控大棚内的葡萄生长情况,通过上网、触摸屏等实现随时随地访问系统,及时获取葡萄园现场信息。

2、畜禽养殖智能化监测控。通过实时采集养殖区资源信息,实现养殖环境因素远程调控,逐步实现饲喂、繁育、粪便清理等环节自动化、智能化、精准化控制。如南通市规模鸡场智能监控管理系统,能对鸡舍环境进行检测,发送短信和拨打电话报警,通过无线终端远程控制鸡舍内的灯光、风扇、水帘等设备,记录温度、湿度、光照等基础数据,与鸡舍饲养密度、品种、健康情况、肉料比等建立关联模型。如东众大牧业养鸡场应用该系统后,养鸡场用工量减少35%,减少鸡场环境应急反应95%以上,养鸡成活率由93%提高到了98%以上,经济效益提高了20%以上。常州市康乐农牧有限公司从德国引进整套母猪大群饲养智能化管理系统,通过对母猪耳标识别及GPS信息系统的操作控制,能对所有母猪进行单独的个性化饲喂,从而保证良好的母猪体况;对母猪、猪舍环境异常自动报警,母猪生长性能数据自动汇总,并可通过互联网、手机等远程调控猪舍内温度、湿度、饲料、饮水、清粪等。

3、水产养殖水体环境智能监测控。宜兴市农林局与中国农业大学研发了水产养殖环境智能监控系统,具有数据实时自动采集、无线传输、智能处理和预测预警信息、辅助决策等功能,可实现对河蟹养殖池水质特别是溶解氧的监控与调节,有效改善河蟹生长环境,提高河蟹产量和品质,并减少对周边水体环境污染,每亩增收1000元。南京GPRS水体在线监控系统可自动监测水体温度、PH、溶氧、氨氮等与养殖有关的理化因子,随时观察养殖水面环境,掌握池塘增氧、水泵等设施运行状况和突发事件。一旦水质发生问题,微孔增氧系统自动开启,均衡增加水体溶氧。系统应用后,青虾摄食旺盛、消化吸收率增强、生长速度加快、规格明显增大,亩增产15%以上,亩增效达到600元以上。

二、畜禽养殖环境监控与疫情防控

为加强疫情监管,宿豫区利用移动摄像和光纤宽带网络视频传输技术,建成禽类防疫视频监控系统,采集全区禽类规模养殖场实时全景视频信号,全面、直观、实时监控禽类生产全过程温湿度等要素,实现远程调控与监管,有效防控疫情,在为养殖户提供远程指导和诊疗服务、加工企业科学制订加工计划等方面发挥了较好作用。江阴、泗洪县奶牛全部使用动物标识,一畜一标、一禽一环,确定了畜禽个体标识的唯一性,提高了生产管理和疫情防控水平。

三、农产品质量安全追溯与监管

集成应用电子标签、条码、传感器网络、移动通信网络和计算机网络,实现农产品和食品质量安全信息在不同供应链主体之间的无缝衔接,实现农产品和食品的物流数字化,实现农产品和食品质量跟踪和溯源。2004年南京市实施了农产品质量安全IC卡监管体系建设,通过建立农产品的产地环境、生产过程、产地准出与市场准入、质量溯源等五大环节数据信息库,对全市农产品质量安全信息真实、高效传递,实现农产品质量安全实时动态监管。江阴市以RFID(射频识别标签)为主要信息载体,依托网络通讯、系统集成及数据库应用等技术,建立了“放心肉”安全信息追溯平台,实现由政府监管的集养殖、屠宰、销售等环节于一体的信息化平台,构建从“农场到餐桌”的追溯系统,确保每块放心肉“来可追溯、去可跟踪、信息可保存、责任可追查、产品可召回”,让广大市民买得放心,吃得安心。惠山精细蔬菜园传感网管控系统利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控,可实现对蔬菜从生产、检测、销售等环节全程可视数字化管理,确保蔬菜生长过程“绿色环保、有机生产”。

健康管理智能化范文5

过去20年,互联网是改变社会、改变商业最重要的技术;如今,物联网的出现,让许多物理实体具备了感知能力和数据传输的表达能力;未来,随着移动互联网、物联网以及云计算和大数据技术的成熟,生产制造领域将具备收集、传输及处理大数据的高级能力,使制造业形成工业互联网,带动传统制造业的颠覆与重构。

“工业互联网”的概念最早是由美国通用电气公司(GE)于2012年提出的,随后联合另外四家IT巨头组建了工业互联网联盟(IIC),将这一概念大力推广开来。“工业互联网”主要含义是,在现实世界中,机器、设备和网络能在更深层次与信息世界的大数据和分析连接在一起,带动工业革命和网络革命两大革命性转变。

工业互联网联盟的愿景是使各个制造业厂商的设备之间实现数据共享。这就至少要涉及到互联网协议、数据存储等技术。而工业互联网联盟的成立目的在于通过制定通用的工业互联网标准,利用互联网激活传统的生产制造过程,促进物理世界和信息世界的融合。

工业互联网基于互联网技术,使制造业的数据流、硬件、软件实现智能交互。未来的制造业中,由智能设备采集大数据之后,利用智能系统的大数据分析工具进行数据挖掘和可视化展现,形成“智能决策”,为生产管理提供实时判断参考,反过来指导生产,优化制造工艺(图1)。

智能设备可以在机器、设施、组织和网络之间实现共享促进智能协作,并将产生的数据发送到智能系统。

智能系统包括部署在组织内的机器设备,也包括互联网中广泛互联的软件。随着越来越多的机器设备加入工业互联网,实现贯通整个组主和网络的智能设备协同效应成为可能。深度学习是智能系统内机器联网的一个升级。每台机器的操作经验可以聚合为一个信息系统,以使得整套机器设备能够不断地自行学习,掌握数据分析和判断能力。以往,在单个的机器设备上,这种深度学习的方式是不可能实现的。例如,从飞机上收集的数据加上航空地理位置与飞行历史记录数据,便可以挖掘出大量有关各种环境下的飞机性能的信息。通过这些大数据的挖掘与应用,可以使整个系统更聪明,从而推动一个持续的知识积累过程。当越来越多的智能设备连接到一个智能系统之中,结果将是系统不断增强并能自主深度学习,而且变得越来越智能化。

工业互联网的关键是通过大数据实现智能决策。当从智能设备和智能系统采集到了足够的大数据时,智能决策其实就已经发生了。在工业互联网中,智能决策对于应对系统越来越复杂的机器的互联、设备的互联、组织的互联和庞大的网络来说,十分必要。智能决策就是为了解决系统的复杂性。

当工业互联网的三大要素——智能设备、智能系统、智能决策,与机器、设施、组织和网络融合到一起的时候,其全部潜能就会体现出来。生产率提高、成本降低和节能减排所带来的效益将带动整个制造业的转型升级。

所以说,“工业互联网”代表了消费互联网向产业互联网的升级,增强了制造业的软实力,使未来制造业向效率更高、更精细化发展。

“工业4.0”中的智能制造

2009到2012年欧洲深陷债务危机,德国经济却一枝独秀,依然坚挺。德国经济增长的动力来自其基础产业——制造业所维持的国际竞争力。对于德国而言,制造业是传统的经济增长动力,制造业的发展是德国工业增长不可或缺的因素,基于这一共识,德国政府倾力推动进一步的技术创新,其关键词是“工业4.0”。

“工业4.0”中,互联网技术发展正在对传统制造业造成颠覆性、革命性的冲击。网络技术的广泛应用,可以实时感知、监控生产过程中产生的海量数据,实现生产系统的智能分析和决策,使智能生产、网络协同制造、大规模个性化制造成为生产方式变革的方向。“工业4.0”所描绘的未来的制造业将建立在以互联网和信息技术为基础的互动平台之上,将更多的生产要素更为科学地整合,变得更加自动化、网络化、智能化,而生产制造个性化、定制化将成为新常态。

自动化只是单纯的控制,智能化则是在控制的基础上,通过物联网传感器采集海量生产数据,通过互联网汇集到云计算数据中心,然后通过信息管理系统对大数据进行分析、挖掘,从而作出正确的决策。这些决策附加给自动化设备的是“智能”,从而提高生产灵活性和资源利用率,增强顾客与商业合作伙伴之间的紧密关联度,并提升工业生产的商业价值(图2)。

生产智能化。全球化分工使得各项生产要素加速流动,市场趋势变化和产品个性化需求对工厂的生产响应时间和柔性化生产能力提出了更高的要求。“工业4.0”时代,生产智能化通过基于信息化的机械、知识、管理和技能等多种要素的有机结合,从着手生产制造之前,就按照交货期、生产数量、优先级、工厂现有资源(人员、设备、物料)的有限生产能力,自动制订出科学的生产计划。从而,提高生产效率,实现生产成本的大幅下降,同时实现产品多样性、缩短新产品开发周期,最终实现工厂运营的全面优化变革。

传统制造业时代,材料、能源和信息是工厂生产的三个要素(图3)。传统制造业发展的历史,就是工厂利用材料、能源和信息进行物质生产的历史。材料、能源和信息领域的任何技术革命,必然导致生产方式的革命和生产力的飞跃发展。但是,随着移动互联网和云计算、大数据技术的发展,计算机到智能手机等移动终端的演进,越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联。由此衍生出物联网、服务互联网和数据网,推动着物理世界和信息世界以信息物理系统(CPS)的方式相融合。也可以说,是这种技术进步使得制造业领域实现了资源、信息、物品、设备和人的互通互联。

通过互通互联,云计算、大数据这些新的互联网技术,和以前的自动化的技术结合在一起,生产工序实现纵向系统上的融合,生产设备和设备之间,工人与设备之间的合作,把整个工厂内部的要素联结起来,形成信息物理系统,互相之间可以合作、可以响应,能够开展个性化的生产制造,可以调整产品的生产率,还可以调整利用资源的多少、大小,采用最节约资源的方式。

“工业4.0”时代,在智能工厂中,CRM(Customer Relationship Management,客户关系管理)、PDM(Product Data Management,产品数据管理)、SCM(Supply chain management,供应链管理)等软件管理系统可能都将互联。届时,接到顾客订单后的一瞬间,工厂就会立即自动地向原材料供应商采购。原材料到货后,将被赋予数据,“这是给某某客户生产的某某产品的某某工艺中的原材料”,使“原材料”带有信息。带有信息的原材料也就意味着拥有自己的用途或目的地。在生产过程中,原材料一旦被错误配送到其他生产线,它就会通过与生产设备开展“对话”,返回属于自己的正确的生产线;如果生产机器之间的原材料不够用,生产机器也可以向订单系统进行“交涉”,来增加原材料数量;最终,即便是原材料嵌入到产品内之后,由于它还保存着路径流程信息,将会很容易实现追踪溯源(图4)。

设备智能化。在未来的智能工厂,每个生产环节清晰可见、高度透明,整个车间有序且高效地运转。“工业4.0”中,自动化设备在原有的控制功能基础上,附加一定的新功能,就可以实现产品生命周期管理、安全性、可追踪性与节能性等智能化要求。这些为生产设备添加的新功能是指通过为生产线配置众多传感器,让设备具有感知能力,将所感知的信息通过无线网络传送到云计算数据中心,通过大数据分析决策进一步使得自动化设备具有自律管理的智能功能,从而实现设备智能化。

“工业4.0”中,在生产线、生产设备中配备的传感器,能够实时抓取数据,然后经过无线通信连接互联网传输数据,对生产本身进行实时的监控。设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合形成了信息物理系统(CPS),使得生产大数据传到云计算数据中心进行存储、分析,形成决策并反过来指导设备运转。设备的智能化直接决定了“工业4.0”所要求的智能生产水平。

能源管理智能化。近年来,环境和节能减排已成为制造业最重视的课题之一。许多制造业企业都已经开始应用信息技术,对生产能耗进行管理,以最具经济效益的方式,部署工业节能减排与综合利用的智能化系统架构,从资源、原材料、研发设计、生产制造到废弃物回收再利用处理,形成绿色产品生命周期管理的循环。

供应链管理智能化。在传统的制造业生产模式中,无论是工厂还是供应商,都需要为制造业的零部件或原材料的库存付出一定的成本支出,由于供应商和工厂之间的信息不对称和非自动的信息交换,生产的模式只能采用按计划或按库存生产的模式,灵活性和效率受到了约束。

“工业4.0”时代,复杂的制造系统在一定程度上也加速了产业组织结构的转型。传统的大型企业集团掌控的供应链主导型将向产业生态型演变,平台技术以及平台型企业将在产业生态中的展现出更多的作用。因此,企业竞争战略的重点将不再是做大规模,而将是智能化的供应链管理,在不断变化的动态环境中获得和保持动态的供需协调能力。

供应链管理智能化将统一工厂的零部件库存和供应商的生产流程,从而保证工厂的零部件库存的最小化,降低库存带来的风险,降低生产成本。供应链管理智能化要求企业间的信息采用基于事件驱动的方式交换信息,信息的交换是实时的,并且对方同样可以做出实时的反应,供应链上不同企业的运作效率与在同一个企业中不同部门的运作一样敏捷,具有满足不断变化的需求的适应性。供应链管理智能化将为供应链上的企业带来更大的利益,供应链上各个企业的协同制造将为降低制造成本、物流成本,缩短制造周期,提供更好的服务和有力的保障。

实现上述四个智能化体现了“工业4.0”的宏大愿景。“工业4.0”认为实现上述四个智能化其实是一个简单的概念:将大量的有关人、信息管理系统、自动化生产设备等物体融入到信息物理系统(CPS)中,在制造系统中,利用产生的数据为企业服务,协同企业的生产和运营。

智能制造的内涵

无论是德国的“工业4.0”,还是美国的“工业互联网”,其实质与我国工业和信息化部推广的“两化融合”战略大同小异。某种程度上说,以智能制造为代表的新一轮工业革命或许对于我国制造业是一个很好的机会,也可能是我国制造业转型升级的一个重要机遇。

工厂内实现“信息物理系统”。德国“工业4.0”其实就是基于信息物理系统(CPS)实现智能工厂,最终实现的是制造模式的变革。CPS概念最早是由美国国家基金委员会在2006年提出,被认为有望成为继计算机、互联网之后世界信息技术的第三次浪潮。

CSP是融合技术,包括计算、通信以及控制(传感器、执行器等)。中国科学院何积丰院士指出:“CPS,从广义上理解,就是一个在环境感知的基础上,深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统,它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能,以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。CPS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全融合,构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的CPS网络,并最终从根本上改变人类构建工程物理系统的方式。”

目前所说的制造业信息化,首先强调的是CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)、CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)等工业软件和PPS(生产计划控制系统)、PLM(产品生命周期管理)等信息化管理系统。主要应用于由上而下的集中式中央控制系统。

而信息物理系统(CPS)则通过物体、数据以及服务等的无缝连接,实现了生产工艺与信息系统融合,形成了智能工厂。物联网和服务互联网分别位于智能工厂的三层信息技术基础架构的底层和顶层。最顶层中,与生产计划、物流、能耗和经营管理相关的ERP、SCM、CRM等,和产品设计、技术相关的PLM处在最上层,与服务互联网紧紧相连。中间一层,通过CPS物理信息系统实现生产设备和生产线控制、调度等相关功能,从智能物料供应,到智能产品的产出,贯通整个产品生命周期管理。最底层则通过物联网技术实现控制、执行、传感,实现智能生产(图5)。

智能工厂的产品、资源及处理过程因CPS的存在,将具有非常高水平的实时性,同时在资源、成本节约中也颇具优势。智能工厂将按照重视可持续性的服务中心的业务来设计。因此,灵活性、自适应以及机械学习能力等特征,甚至风险管理都是其中不可或缺的要素。智能工厂的设备将实现高级自动化,主要是由基于自动观察生产过程的CPS的生产系统的灵活网络来实现的。通过可实时应对的灵活的生产系统,能够实现生产工程的彻底优化。同时,生产优势不仅仅是在特定生产条件下一次性体现,也可以实现多家工厂、多个生产单元所形成的世界级网络的最优化。

工厂间实现“互联制造”。随着信息技术和互联网、电子商务的普及,制造业市场竞争的新要求出现了变化。一方面,要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息,及时对市场需求做出快速反应;另一方面,要求制造业企业能够将各种资源集成与共享,合理利用各种资源。

互联制造能够快速响应市场变化,通过制造企业快速重组、动态协同来快速配置制造资源,在提高产品质量的同时,减少产品投放市场所需的时间,增加市场份额;能够分担基础设施建设费用、设备投资费用等,减少经营风险。通过互联网实现企业内部、外部的协同设计、协同制造和协同管理,实现商业的颠覆和重构。通过网络协同制造,消费者、经销商、工厂、供应链等各个环节可利用互联网技术全流程参与。传统制造业的模式是以产品为中心,而未来制造业通过与用户互动,根据用户的个性化需求,然后开始部署产品的设计与生产制造。

另外,作为一个未来的潮流,工厂将通过互联网,实现内、外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。随之而来,采集并分析生产车间的各种信息向消费者反馈,从工厂采集的信息作为大数据经过解析,能够开拓更多的、新的商业机会。经由硬件从车间采集的海量数据如何处理,也将在很大程度上决定服务、解决方案的价值。

过去的制造业只是一个环节,但随着互联网进一步向制造业环节渗透,网络协同制造已经开始出现。制造业的模式将随之发生巨大变化,它会打破传统工业生产的生命周期,从原材料的采购开始,到产品的设计、研发、生产制造、市场营销、售后服务等各个环节构成了闭环,彻底改变制造业以往仅是一个环节的生产模式。在网络协同制造的闭环中,用户、设计师、供应商、分销商等角色都会发生改变。与之相伴而生,传统价值链也将不可避免的出现破碎与重构。

工厂外实现“数据制造”。满足消费者个性化需求,一方面需要制造业企业能够生产或提供符合消费者个性偏好的产品或服务,一方面需要互联网提供消费者的个性化定制需求。由于消费者人数众多,每个人的需求不同,导致需求的具体信息也不同,加上需求的不断变化,就构成了产品需求的大数据。消费者与制造业企业之间的交互和交易行为也将产生大量数据,挖掘和分析这些消费者动态数据,能够帮助消费者参与到产品的需求分析和产品设计等创新活动中,为产品创新作出贡献。

因此,大数据将构成制造业智能化的一个基础。大数据在制造业大规模定制中的应用除了围绕定制平台这一核心之外,还包括数据采集、数据管理、订单管理、智能化制造等。定制数据达到一定的数量级,就可以实现大数据应用,通过对大数据的挖掘,实现流行预测、精准匹配、时尚管理、社交应用、营销推送等更多的应用(图6)。同时,大数据能够帮助制造业企业提升营销的针对性,降低物流和库存的成本,减少生产资源投入的风险。

“数据制造”时代,互联网技术将全面嵌入到工业体系之中,将打破传统的生产流程、生产模式和管理方式。生产制造过程与业务管理系统的深度集成,将实现对生产要素的高度灵活配置,实现大规模定制生产。从而,将有力推动传统制造业加快转型升级的步伐。毫无疑问,“数据制造”将会改变制造业思维,给制造业带来更多的灵活性和想象空间,也或将颠覆制造业的游戏规则。

对我国的启示

没有强大的制造业,一个国家将无法实现经济快速、健康、稳定的发展,劳动就业问题将日趋突显,人民生活难以普遍提高,国家稳定和安全将受到威胁,信息化、现代化将失去坚实基础。改革开放以来的30多年中,中国经济经历了接近10%的高速增长阶段,而制造业是我国经济高速增长的引擎。目前,我国尚处于工业化进程的中后期,制造业创造了GDP总量的三分之一,贡献了出口总额的90%,未来几十年制造业仍将是我国经济的支柱产业。

重新定义“智能制造”的关键词。进入21世纪以来,制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。特别是2008年金融危机之后,世界各国为了寻找促进经济增长的新出路,开始重新重视制造业,欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度;美国于2011年提出“先进制造业伙伴计划”,旨在增加就业机会,实现美国经济的持续强劲增长。美国国家科学技术委员会于2012年2月正式了《先进制造业国家战略计划》,德国于2013年4月推出《工业4.0战略》。我们应该通过比较研究《美国先进制造业国家战略计划》《德国工业4.0战略》等资料中的先进制造业关键词,进而来定义未来制造业的发展方向(图7)。

一是软性制造。大规模制造时代,传统的制造环节利润空间越来越受到挤压。所以,从发达国家发展先进制造业的战略规划中均可以看到,制造业的概念和附加值正在不断从硬件向软件、服务、解决方案等无形资产转移。相对于传统制造业,如今的制造业是软件带给硬件功能、控制硬件、对硬件造成极大影响。同时,与以往的硬件商品所不同,目前的制造业中,对商品附属的服务或者基于商品上面的解决方案的需求正在快速增加。

所谓软性制造,就是增加产品附加价值、拓展更多、更丰富的服务与解决方案。因为相对于硬件,产品内置的软件、附带的服务或者解决方案通常是软性和无形的,都是“看不见”的事物,所以称之为软性制造。

软性制造不再将“硬件”生产视为制造业,而认为“软件”在制造业中不断发挥主导作用,商品产生的服务或解决方案将对制造业的价值产生巨大影响。所以,未来的制造业需要放弃传统的“硬件式”的思维模式,而要从软件、服务产生附加值的角度去发展制造业。软件、服务在整个制造业价值链中所占的比重将越来越大,呈现显著的增长趋势。未来制造业企业向顾客提供的不再是单纯的产品,而是各种应用软件与服务形态集成于一体的整体解决方案。

二是从“物理”到“信息”的趋势。以往,每当提及制造业,恐怕都认为是各种零部件构成硬件产品的核心。随着封装化、数字化的发展,零部件生产加工技术加速向新兴市场国家转移,这样,零部件本身的利润就难以维系。因此,发达国家制造业开始更加注重通过组装零部件进行封装化,将部分功能模块化,将系列功能系统化,来提升附加价值。

模块化是将标准化的零部件进行组装,以此来设计产品。从而能够快速响应市场的多样化需求,满足消费者的各项差异化需求。以往,在产品生产过程中,需要付出很多时间和成本,如果将复杂化的产品通过几个模块进行组装,就能够同时解决多样化和效率化的问题。

但是,模块化本身不过是产品的一项功能,未来制造业将更加重视在通过模块化和封装化的基础上进行系统化,拓展新的应用与服务。如果以系统化为主导,就能相对于“物理”意义上的零部件,获取更多的带有“信息”功能的附加价值。相反,如果不掌控系统的主导权,无论研发出的零部件的质量和功能多么好,也难以成为市场价格的主导者。

三是从“群体”到“个体”的趋势。在发达国家,以规模化为对象的量产制造业将生产基地转移至新兴市场国家,以定制化为重点的多种类小批量制造业渐渐成为主流。同时,消费者本身也将有能力将自己的需求付诸生产制造。也就是说,“大规模定制”随着以3D打印为代表的数字化和信息技术的普及带来的技术革新,将制造业的进入门槛降至最低,不具备工厂与生产设备的个人也能很容易地参与到制造业之中。制造业进入门槛的降低,也意味着一些意想不到的企业或个人将参与到制造业,从而有可能带来商业模式的巨大变化。

“个性化”首先是美国大力推进的。在美国的文化背景下,个性要比组织色彩强烈。制造业的“个性化”趋势不仅仅是美国制造业回归,还将带动旧金山等大城市制造业的兴盛,一些专注于通过信息技术使得生产工程高效化、专业性的小规模手工制作的制造业将在市区内盛行,它们根据消费者的需求进行柔性的定制化服务,凭借独特的设计,与大量生产形成差异化竞争。

四是互联制造。随着信息技术和互联网、电子商务的普及,制造业市场竞争的新要求出现了变化。一方面,要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息,及时对市场需求做出快速反应;另一方面,要求制造业企业能够将各种资源集成与共享,合理利用各种资源。

互联制造能够快速响应市场变化,通过制造企业快速重组、动态协同来快速配置制造资源,提高产品质量,减少产品投放市场所需的时间,增加市场份额。另外,作为一个未来的潮流,工厂将通过互联网,实现内、外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。

美国因为有Google、Apple、IBM等IT巨头和无数的IT企业,所以在大数据应用上较为积极,非常重视对社会带来新的价值。Google不断将制造业企业收购至麾下,就是希望掌握主导权。同时,作为美国大型制造业企业的一个代表,GE公司也开始加强数据分析和软件开发,从车间采集数据,进行解析,提供解决方案,开拓新的商业机会。德国将“工业4.0”视为国家战略,将工厂智能化视为国家方针。通过信息技术,最大限度的发挥工厂本身的能力(表1)。

把“两化”深度融合作为主要着力点。工业和信息化部成立以来,一直致力于推进“两化融合”工作,通过信息化的融合与渗透,对传统制造业产生革命性影响。“工业4.0”本质上是由信息技术引发的,与我国的“两化融合”有异曲同工之处。在未来制造业中,我们应该将“两化深度融合”作为主要着力点,进一步继续加快推进信息化、自动化和智能化。

首先,研究部署信息物理系统(CPS)平台,实现“智能工厂”的“智能制造”。智能制造已成为全球制造业发展的新趋势,智能设备和生产手段在未来必将广泛替代传统的生产方式。而信息物理系统(CPS)将改变人类与物理世界的交互方式,使得未来制造业中的物质生产力与能源、材料和信息三种资源高度融合,为实现“智能工厂”和“智能制造”提供有效的保障。美国、德国等世界工业强国都高度重视信息物理系统的构建,加强战略性、前瞻性的部署,并已然取得了积极的研究进展。而我国目前的制造业发展仍然以简单地扩大再生产为主要途径,迫切需要通过智能生产、智能设备和“工业4.0”理念来改造和提升传统制造业。

其次,推动制造业向智能化发展转型的同时,同步推动制造业的模式和业态的革新。主要体现在,从大规模批量生产向大规模定制生产的革新、从生产型制造向服务型制造的革新、从集团式全能型生产向网络式协同制造的革新、从两化融合向工业互联网的革新。

健康管理智能化范文6

“十二五”期间,我国制造业在复杂严峻的背景下实现了中高速增长。2013―2015年,制造业年均增长9%。目前我国制造业占全球制造业的比重已近1/4。在500余种主要工业产品中,我国有220多种产量位居世界第一。我国是世界上最大的船舶、高速列车、机器人、隧道、桥梁、高速公路、化纤、机械设备、计算机和手机的生产国。我国的特高压输变电设备、百万吨乙烯成套装备、风力发电设备、千万亿次超级计算机等装备产品技术水平已跃居世界前列。

从深层看,“十二五”时期,我国制造业的转型升级取得了积极的进展。2016年4月,德勤的《2016全球制造业竞争力指数》报告显示,中国在全球制造业竞争力领域排名第一,美国位居第二。德勤曾在2010年和2013年两次《全球制造业竞争力指数》,中国两次均排名第一。以结构指标衡量,“十二五”时期制造业转型升级的成效体现在以下方面。

第一,发展提质增速。一是工业单位劳动产出上升较快,2015年,全国规模以上工业人均主营业务收入达117.4万元,与2012年98.8万元的水平相比,三年内提高了18.6万元,提高18.9%。二是高技术产业快速增长,2013―2015年,高技术产业增加值年均增长11.4%,增速高于全部规模以上工业3.4个百分点;主营业务收入和利润总额年均分别增长9.9%和14.4%,增速分别高出全部规模以上工业3.6和10.2个百分点,体现出在创新驱动发展战略下,高技术产业带动作用明显增强。

第二,产业结构呈现积极变化。高技术产业比重连年上升,且上升幅度逐年递增,2013―2015年,高技术产业增加值占全部规模以上工业的比重依次为9.9%、10.6%和11.8%;装备制造业成为工业比重最大的行业,2015年在全部规模以上工业中的比重为31.8%;消费品制造业比重不断上升,2013―2015年增加值比重依次为24.5%、25.1%和26.1%;高耗能行业及上游采矿业比重逐年下降,2013―2015年,六大高耗能行业比重依次为28.9%、28.4%和27.8%,采矿业比重依次为12.4%、11%和8.6%,显示出工业经济发展过度依赖资源的状况正在得到改善。

第三,智能制造成为创新驱动的新引擎。2015年,新型、智能化、自动化设备和高端信息电子产品成为新增长点。新能源汽车、工业机器人、智能电视、智能手机的产量分别比上年增长161.2%、21.7%、14.9%、11.3%,自动售货机、售票机产量成倍增长,太阳能电池(光伏电池)、光纤、光缆、光电子器件、动车组、城市轨道车辆、安全自动化监控设备、电子工业专用设备等产品产量均实现两位数快速增长。

第四,能源利用效率不断提高。节能降耗成效显著,2011―2015年,全国单位GDP能耗分别比上年降低2.0%、3.6%、3.7%、4.8%和5.6%,降幅一年比一年扩大,累计降低18.2%,超额完成“十二五”节能减排16%的规划目标。特别是2015年,除单位GDP能耗以外,单位GDP电耗比上年降低6.0%,全国规模以上工业单位增加值能耗比上年降低8.4%,这三个指标均为2005年实行节能降耗约束性管理以来降幅最大的,节能降耗成效十分显著。

二、制造业持续转型升级的对策

2015年5月,国务院正式印发了《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略,这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。《中国制造2025》是根据我国的实际情况,把握新一轮产业的战略机遇,结合我国基础和未来的产业发展以及工业强国的目标,总体做出的考虑。“十三五”时期,制造业的转型升级需要在“十二五”时期成效的基础上,按照《中国制造2025》规划提出的发展路径持之以恒地继续推进,以最终实现从“制造大国”向“制造强国”的质变。

(一)把智能制造作为转型升级的主攻方向

当前,智能制造正日益成为生产方式变革的重要方向,跨领域、协同化、网络化的创新平台正在重组制造业创新体系。我国要从以下方面入手推进智能制造。

1、把握五大发展方向试点推进

要根据智能制造特点,分类开展智能化的重点试点行动。一是针对生产过程的智能化,更准确的说是生产方式的现代化、智能化。在以智能工厂为代表的流程制造、以数字化车间为代表的离散制造选取试点示范项目。二是针对产品的智能化,体现在以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品试点示范。也就是把芯片、传感器、仪表、软件系统等智能化产品嵌入到智能装备中去,使得产品具备动态存储、感知和通信能力,实现产品的可追溯、可识别、可定位。三是针对制造业中的新业态新模式予以智能化,在以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态新模式推进。比如,在家用电器、汽车等与消费相关的行业,开展个性化定制试点;在钢铁、食品、稀土等行业开展电子商务及产品信息追溯试点示范。四是针对管理的智能化。在物流信息化、能源管理智慧化上推进智能化管理试点,从而将信息技术与现代管理理念融入企业管理。五是针对服务的智能化。以在线监测、远程诊断、云服务为代表的智能服务试点示范。服务的智能化,既体现为企业如何高效、准确、及时挖掘客户的潜在需求并实时响应,也体现为产品交付后对产品实现线上线下(O2O)服务,实现产品的全生命周期管理。

2、从机器人智能装备开始突破

智能制造涵盖智能制造装备、智能制造系统、智能制造服务,智能制造装备是智能制造发展的核心突破点。发达国家制造升级的过程中,是以机器人为核心的智能装备作为抓手,我国从“中国制造”走向“中国智造”也不例外,机器人不再是简单代替人工作业,实际上是改变人类的生产方式,帮助各行业提高生产效率和产品质量,实现节能增效的现代化生产及管理。一方面,机器人产业的发展与国家从“制造业大国”向“制造业强国”的转型相契合。另一方面,90%尚未实现智能制造的中小企业,将是机器人应用的潜力市场,也是未来的发展方向。目前,我国机器人的主要应用在市场汽车、电子电气、食品饮料、塑料橡胶等细分行业,但我国作为制造业第一大国, 自动化升级所衍生的需求也应实现供给多元化,以实现贴近客户需求,智能化生产的目标。

(二)用先进标准倒逼“中国制造”升级

当前,标准升级须先行一步。通过行业标准引领产业方向,有利于改善供给、扩大需求,促进产品产业迈向中高端,是实现我国制造业由大变强的关键一环。

1、提升标准水平

首先要提升创新水平,建立先进标准体系。按照目前我国的标准类别划分,有国家标准、行业标准、地方标准、企业标准和国际标准。从标准自身水平来说,国家标准的要求最低,最后是企业标准。从全球来看,国际标准的要求其实是最低的,而目前我国标准体系里,采用国际标准还是一个主要方式和任务。换言之,我国标准体系构建的基本要求是达到国际基本水准。如果要构建中国的先进标准体系,无疑要构建一个高于国际标准的标准体系。一方面,要提升国际标准转化率,使得大多数领域的标准最低要求达到国际“及格”线;另一方面,还应当加快关键技术标准研制,加快标准更新,促进技术和产品创新,涌现出大量高于国际标准的国内标准,形成一个引领世界发展的中国标准群,推动中国标准走出去,用中国标准走出去带动中国制造走出去,促进中国制造从中低端向中高端升级。

2、加大标准化改革力度

首先要改进政府管理方式,要采取新办法,让消费者自主选择。要采取负面清单的管理办法,除在危害人身安全、国家安全和生命健康等方面设置强制性标准,需要强制执行、严格管住外,其他方面要更多让市场发挥作用。2015年,国务院就部署了我国的标准化改革工作,目的就是希望通过改革的方式,让我国的标准化体制更加适应现代经济社会发展的需要。要用先进标准倒逼“中国制造”升级,就需要按照国务院的部署安排,加快实现标准化改革的目标任务,让标准成为质量的“硬约束”,最终实现倒逼制造业提质升级。

(三)充分发挥服务业对制造业升级的提升作用

目前,我国已经进入了工业化中后期加速发展阶段,必须大力发展生产业为制造业的转型升级提供强大的牵引与助推。

1、深化分工和合作

转型升级要走现代制造业和生产业“双轮驱动”的道路。我国正处在工业化中后期加速发展阶段。从国际经验看,这个阶段基本是走现代制造业和生产业“双轮驱动”和融合发展的道路。这意味着我国既不能沿用传统制造业和重化工业的老路子,也不能脱离工业孤立地发展生产业,而是要在分工与互动中选择现代制造业与生产业“双轮驱动”的战略,特别要围绕制造业这个“实体经济”大力发展生产业,把高端服务元素坚实地嵌入制造业之中,通过生产业促进制造业转型升级、推动竞争力提升。

2、加强产业融合

要强化生产业对制造业的渗透与支撑。现代产业发展的一个重要特征就是产业融合。当今世界,服务业与制造业、现代农业之间关系越来越密切,在融合与互动中发展。在现代产业体系之中,物质生产需要有相关生产业的投入,其发展壮大亦将生产业特别是金融资本和人力资本作为先导,通过运用及研发、物流、营销等各环节的协调互动、才能转化为物质财富。随着信息技术的广泛运用,全球制造业正在从“生产型制造”向“服务型制造”转变,生产业已经成为制成品最重要的投入之一。同样地,服务方式的实现、服务行为的完成也离不开制造业、制成品这个物质载体。服务与产品互为依赖,共同满足市场的需求。因此,服务业与制造业是共生共荣、互为融合的关系。我国正致力于走新型工业化道路,推进产业升级,最重要的出路就在于大力发展生产业,并促进生产业与制造业的融合与互动发展。

3、推动产业集聚

要打造一批生产业集聚区或功能园区,以服务业集聚策动制造业升级。集聚发展是生产业的重要特点和趋势,我们必须顺势而为。我国各级政府现在也十分强调服务业的集聚发展,正在打造各种类型的服务业集聚区。这种把大量服务业企业及相关机构集中于某个特定区域的模式,反映了现代服务业发展的内在要求,也在某种程度上决定了其所在城市的产业辐射力和竞争力。纵观国内外制造业发展经验,凡是生产业发达、集群程度高的地区,其制造业也相对发达,竞争力比较强。我国东南沿海地区与中西部地区相比,并无资源上的优势,但其制造业发达程度远超过中西部地区,就在于它有比较完善的生产业体系和专业化水平较高的生产性集聚区和功能区。正是这种生产业的集聚发展,通过规模化的知识密集型生产服务要素的嵌入,推动了制造业的升级。

(四)继续有效化解产能过剩

治理产能过剩业已成为“十三五”时期经济转型升级、结构调整过程中必须攻克的难题。

1、不断提升调控政策的科学性和预见性

有关决策部门要吸取“越控制总量,投资越踊跃,产能越过剩”的教训。未来不断提升调控手段与政策的科学性和预见性。进一步建立精细化的调控指标体系,差异化不同性质过剩产能的调控方法。

一是建立产能利用率评估和预警制度,将现行企业统计、景气指数分析与产能利用率评价结合起来,逐步建立起统一的行业产能过剩评估指标体系和预警系统,让企业和投资者及时准确地了解行业产能及相关信息,理智决策进入或退出市场行为,商业银行据此控制信贷投向和规模,防止投资过度,规避金融风险;其次,改革“总量控制”的产业政策思路及项目审批准入制度为核准制,且要以能源资源、环境保护和安全生产作为前置性条件,监管方式也应该从前置性审批,转变为事中和事后的过程监管,提高调控水平。

二是差异化不同性质过剩产能的调控方法,对于不同性质的产能过剩,需要分业施策、多管齐下。对技术落后产能的企业,依照国家法律和法规关停、淘汰,防止这类企业在市场出现短期需求趋旺、价格上涨时“死灰复燃”。对结构性缺陷导致的“低水平”过剩产能实行“有保有压”的调控措施,利用信贷、财税、价格等经济政策杠杆“扶优汰劣”,引导行业内部结构调整;对因购买力水平低、有效需求不足产生的相对性产能过剩和部分行业出现的阶段性产能过剩,加强规划引导,提高企业集中度,引导企业战术进步前沿、顺应产品更新换代趋势进行结构调整。

2、加快配套政策的改革速度