智能建造方向十篇

发布时间:2024-04-26 00:44:49

智能建造方向篇1

【关键词】中国制造2025智能制造研究生模式培养

【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2016)06-0005-02

现阶段,智能制造工程作为《中国制造2025》的五大工程之一,与制造业创新中心建设工程、工业强基工程、绿色制造工程以及高端装备创新工程一同对整个制造业的转型升级起到引领作用。[1][2]其工程目标在于:到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升;到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低50%,产品生命周期缩短50%,不良率降低50%。人才为本是《中国制造2025》的五项基本方针之一,“健全多层次人才培养体系”也是其扶持政策之一。面对当前社会与国家的需要,培养出社会与国家所需要的智能制造方向的人才的重任自然而然地也就落到了各大高校的肩上。虽然目前各大高校为响应时代的号召及社会的需要,开设了智能制造方向的研究生培养计划,但观其模式及现状,不难发现有如下不足之处:第一,缺乏高端融合型的培养人才,很难符合当前制造业所需的能将制造技术和信息技术相互融通的需求。第二,师资配置难以满足人才培养的内在需求。第三,产学研模式的水土不服,企业与研究单位仍需进一步加强解决现阶段双方在合作层面出现的问题。为此,文章结合社会需求,针对现阶段面对智能制造方向的研究生的创新能力培养模式,提出若干建议。

一、智能制造对研究人才的要求

智能制造从其组成来看可包含一“大”一“小”两个概念。“大”指的是智能制造系统,“小”指的是智能制造技术。智能制造的核心是“智能系统”,智能制造的基础则是智能技术。[3]智能制造专业研究人员需要具备如下三方面的规格要求:知识规格要求、能力规格要求、素质规格要求。[4]

从知识规格上来看,研究生首先应具备完整的知识结构。智能制造是高度工业化与信息化的产物,由于面向智能制造的研究生培养在中国也处于刚起步阶段,其本科多来源于机械工程、信息工程、计算机工程等相关专业,对各学科之间的相关基础知识有待补充以形成面向智能制造的完整的科学知识体系。其次,智能制造是在传统制造业上进行的一次信息化升级,对于各学科的学生来说需要拥有适应量化的深入融合的信息技术知识以制造业实际生产需要。

从能力规格上来看,研究生应具备突出的工程实践能力。现阶段的研究生培养多重理论,轻实践,但智能制造的发展不论是从技术上来说还是从系统上来说,都离不开人的实践。脱离了实践检验的理论最终也难以产生知识价值的体现。其次,随着制造业的全球化发展,任何国家都再难以独自“闭门造车”,智能制造的高度是各学科知识的融合,该方向的研究生还需具备一定的国际交流能力与工程领导能力以适应日后国际化交流合作的需要。

从素质规格上来看,研究生需要具备强烈的改革创新意识。创新是推动制造业发展的源泉,也是具体产品的核心价值所在,在智能制造中更是附加值最高的体现。爱国敬业与可持续发展的社会责任感是当今高素质人才的内在要求。同时,良好的质量、安全与服务意识将更好地推动智能制造的发展。

二、学科能力建设

当前,智能制造的发展可以从智能制造的始端、智能制造的过程、智能制造的管理以及智能制造产业四个方向着手进行学科能力建设。

第一,培养具备一定的专业软件与工具的研发能力的人才,从智能制造始端推进,让研发设计为智能制造提供有力保证。智能制造系统(imS)是基于各项智能制造技术(imt)集成发展的系统。与智能制造系统相关的智能化软件及工具也是当今各工业国家所研究的重点。智能制造系统(imS)也是一个动态不断发展的系统,这样的发展伴随着智能制造技术(imt)的前进而前进的,具备智能化软件和工具的研发能力,将为智能制造系统的产品升级换代起到驱动作用。学校及科研单位在此方面,应提供相关的培训,开设相关的课程,联系工程应用给予研究生实践机会。

第二,培养具备一定的实践综合应用能力的人才,在智能制造的过程中推进。现阶段一个完整的imS系统由各子专业智能制造单元组成,而智能制造的综合应用也是在子专业智能制造单元的实践应用后进行有机的整合。研究生应将现阶段取得的理论结果应用到工程实践中,以便对现在所取得的阶段性成果进行反馈校正更新,进而推动智能制造的发展。学校及科研单位,应主动联系相关企业或在政府的协调下,帮助企业进行升级换代,在导师的带领下,让该方向的研究生主动实践,以提高这方面给的综合应用能力。

第三,培养具备一定的管理能力的人才,在智能制造中对生产进行控制。imS系统是多个子单元集合,对于不同子单元进行合理的管理控制,是保证产品生产与质量控制的核心。该方向的研究生应掌握一定的方法及相应的研发能力,使企业资源计划eRp(enterpriseResourceplanning)与制造企业生产执行系统meS(manufacturingexecutionSystem)拥有智能化控制的功能。学校及科研单位针对工科专业的学生,应开设相应的管理类课程,以培养学生在这一方面的理论基础。

三、创新能力培养

创新能力是智能制造发展的内在核心动力。创新的源泉在于知识体系的交叉、基于原本知识更深层的发现以及未知领域的开拓。纵观智能制造的发展可知,智能制造源自传统制造业中的信息化应用,因而在智能制造中的创新力主要还应来源于知识体系的交叉融合以及更深层的知识发现。

第一,创新能力源自知识体系的交叉融合。现阶段的研究生培养的具体形式大致可分为:课程设置、导师指导、学生自学;校企合作、行业论坛、学术报告等六个方面。

课程设置、导师指导、学生自学:首先应开设基础知识,保障该方向研究生具备一定的知识融合能力,作为储备知识为创新提供保障。智能制造是工业化与信息化融合的整体,面向智能制造的研究生在本科阶段受专业素质所限,对于相关的知识领域缺少必备的知识储备,难以达到智能制造业中对高度融合型人才的实际需求。故此,学校在这一方面应给与其必要的指导及训练。其次,鉴于智能制造所涉及的范围十分宽广,而学生在其培养期内的时间有限,导师应尽早帮助学生明确在读期间的研究方向并予以相应能力的培养与指导。作为学生,应结合导师指导,储备并巩固相关的专业基础知识,丰富自己所在领域的知识,同时通过论文、学术报告、行业论坛等多种形式了解行业动态,结合校企实践,进行科研创新。

第二,创新能力源自原本知识更深层的发现。

根据智能控制“智能增加精度降低”的原则,以知识集成、通讯、协调等为例的高层控制目标,层次越高、智能化及其对应的制造精度也就越低;反之,智能系统所处的层次越低,对制造精度、反应速度以及信息处理的时间要求也就越高,其智能的难度也就越大。[5]因此,智能制造的创新能力可源自智能制造系统中的中低层探索。与之相关的校企合作、行业论坛、学术报告等相关方面的研究生创新能力培养环节可围绕着这个方向进行。学校与企业之间可联合进行相关项目的攻关创新,校企合作、行业论坛、学术报告可为该方向的研究生提供一定的理论及实践机会、掌握行业动态、了解智能制造相关方面的相关进展,从而为其创新能力提供帮助。

四、师资能力培养

机器的智能是人赋予的,是人的智力的物化,只有人与机器有机高度结合。才能实现制造过程的真正智能化。从耗散结构理论和进化论的观点来看,要让机器具有较高的智能行为,那么,首先是依靠人来向系统引入负殇流,即通过人工移植必要的基本知识,使系统具备主动学习和积累新知识的基础和能力,然后进行自我主动学习、积累与拓展。[6]师资能力的培养,在人才建设与智能制造领域中起到了十分关键的作用。对面向智能制造的研究生导师的培养,特有如下建议:

第一:校企联培,挂职实践,积极参与到智能制造的实际构建中,提高导师自身理论联系实践的能力。“实践是检验真理的唯一标准”。学校或科研单位应积极安排导师参与到企业智能制造的构建之中,我国的智能制造一定程度上在核心关键技术和问题上还长期依赖于国外的引进和套用,缺少属于自己的专家人才与关键技术,企业在遇到技术难题或项目难关时也应该积极与学校或科研单位的相关导师取的联系,理论结合实践性的探索智能制造在实践中可能碰到的问题,这不仅丰富了当今以青年导师为主的师资队伍,同时也减少了企业因技术依赖等问题而产生的高额开销。

第二:伴随着制造业的全球化发展,要努力提高导师双语教学的能力与教育研究的能力。

《中国制造2025》紧跟美国在工业化、德国工业4.0等提出。在智能制造这一方向,伴随着制造业的全球化发展,我们还有很多内容及知识需要向国外借鉴。在培育这一方向的研究生人才时,导师应加强自身的双语教学能力。一方面,学校或科研机构要加强对青年导师在基础英语方面的培训与提高,借此来提升他们的口语表达与交际能力,另外也要注重他们对专业英语的培训以及应用。做到能读懂掌握专业范围内的文献资料、把握专业国际趋势,提升教学与国际同步的能力。

五、结论

面向智能制造研究生人才的培养首先要了解智能制造对研究人才的要求,应包含知识规格、能力规格以及素质规格三个方面。创新能力的培养是研究生培养中最为关键的一部分,如果结合智能制造创新力的本源除法,可以从知识体系的交叉融合以及更深层的知识发现两方面去提高创新能力的培养。伴随着导师队伍逐渐年轻化,青年导师渐渐占据了导师的主体,因此,在青年导师的实践能力建设、双语能力建设以及教学工作建设上也应该有相应的改革。

参考文献:

[1]weimingShen,anupdatedreview:applicationsofagent-basedsystemsinintelligentmanufacturing,advancedengineeringinformatics,20(2006)415-431

[2]《中国制造2025》.机械工业出版社.2015.10

[3]严英仕,杨爱民.智能制造技术与信息化技术的结.2014中国家用电器技术大全.2014

[4]靳晨,适应新型工业化发展需要的工程科技人才培养体系研究,哈尔滨理工大学,2015.3

[5]李圣怡,智能制造技术与智能制造系统.国防科技大学学报.1995.6

[6]姚赐凡,陈统坚.新技术革命与智能制造技术.中国机械工程.1997.7

基金支持:

1.国家科技支撑计划课题:基于Soa和物联网技术的制造业信息化关键技术研究与应用示范(2012BaF12B14)

2.贵州省重大科技专项:移动互联网流媒体实时交互平台关键技术研发及产业化(编号:黔科合重大专项字(2013)6019)

智能建造方向篇2

当前,工业4.0概念延伸的智能工厂(SmartFactory)成为了产业界和经济界的热门话题。这场机器与机器对话的工业革命,正在世界各地悄悄兴起。智能工厂把制造自动化扩展到柔性化、智能化和高度集成化。通过人与智能机器的合作,去扩大、延伸和部分地取代技术专家在制造过程中的脑力劳动。它智能制造将在第三次工业革命的基础上,从自动化向智能化、网络化和集成化方向发展。那么到底什么是智能工厂?智能工厂的德国和中国样本是什么样子,本文将向读者系统地展示。

智能工厂的定义和特征

2017年3月,由国务院发展研究中心主办、中国发展研究基金会承办的中国发展高层论坛2017年年会上,工信部部长苗圩在会上肯定了我国制造业不断创新的成果,并认为在工业4.0智能工厂时代工业机器人创新中心的建设将不断提速。2017年4月7日,由e-works数字化企业网主办的“2017深圳智能工厂高峰论坛”在深圳召开。深圳市也在准备于今年12月开幕的深圳国际先进制造与智能工厂展,智能工厂的发展已经成为未来趋势。

当前,智能制造热度高企,石化、钢铁、机械装备制造、汽车制造、航空航天、飞机制造等行业纷纷开始探索建设智能工厂。作为“中国制造2025”的主攻方向,总理一直高度关注智能制造和工业互联网的发展。总理在今年的《政府工作报告》中刚刚提出2017年要全面深入实施《中国制造2025》。《中国制造2025》明确提出要推进制造过程智能化,在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间,这必将加速智能工厂在工业行业领域的应用推广。

工信部印发的《原材料工业两化深度融合推进计划(2015~2018年)》也提出,要以智能工厂示范为着力点,推动企业向服务型和智能型转变,提升我国原材料工业综合竞争力。

实际上,早在这些战略和计划之前,包括数字化工厂、智能工厂以及智能制造等概念就已经出现。只不过,原来的概念都是建立在“数字化工厂”的基础之上。数字化工厂的本质就是实现信息的集成,通过对企业全部流程进行数据采集,建立数据库,将物理工厂变成数字化工厂。

而今提出的智能工厂,是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。同时,集初步智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。可以看出,智能工厂的本质是人机交互,也就是赋予智能工厂自主判断、自我学习、自行维护能力,能够采集、分析、判断、规划和现有的数据和流程;也可以利用可视技术进行推理预测,利用仿真及多媒体技术,将实境扩增展示设计与制造过程。

当然,概念上的实现需要技术的支撑,没有硬件的支持,智能工厂也是空中楼阁。

在硬件配备上,智能工厂主要是利用物联网技术实现优质、高效、柔性、低耗能模式生产的工厂。比如智能工厂配备的智能仪表等要具有自我监测、自我维护的感知能力,能够理解环境信息和自身信息,并进行分析和判断;智能设备能够实现互联互通和实时控制,通过设备间的互联来提高设备间的协同作业的能力,从而使生产模块间的搭配方式更灵活、更自由;同时还要有系统的软件来支撑,实现总体数据整合,通过进行大数据智能分析来建立专家系统,进行智能决策。

除此之外,由于智能工厂主要在3C制造、物流仓储、食品饮料、机械制造、材料加工、包装、汽车、医药、消费品等行业应用较多,所以智能工厂的生产设备需要具备足够的安全性、可靠性、可用性和可维护性,并符合人机工程理念;生产流程能实现产品全生命周期管理,生产物料、生产过程、物流、仓储、销售、应用数据可追溯;此外一般还需要具备生产可视化系统,能快速提供完整、准确、及时、一致的生产设备、生产工艺、生产资源、生产物流、操作人员等信息,并支持移动和固定客户端。智能工程还需要配备完善的产品质量管理系统和测试检验系统,以让产品质量稳定可控达到行业先进水平。

智能工厂的德国样本:西门子、博世、巴斯夫和奥迪

作为工业4.0概念的提出者,德国也是第一个实践智能工厂的国家。

位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格的西门子工厂就是基于互联网智能工厂的早期案例。西门子工厂主要生产可编程逻辑控制器(pLC)及相关产品,产品种类达1000多种。安贝格工厂可以看做是所有智能工厂的原型工厂。该工厂将工艺的规划与工程化、生产系统的规划与工程化、仿真优化及验证全部实现数字化,并且能够达到实体与数字信息同步,达到设计、制造、调试信息一体化的联动,其中任何一个环节的数据变化,都能在整个环节上同步进行变更,强调的是集成的、统一的数据标准。

正是依赖统一的数据和联动机制,安贝格工厂仅通过工业互联网就可以进行联络,大多数设备都在无人操作状态下进行挑选和组装。安贝格工厂为全球6万多家客户提品,达到自接到订单,最短可达到一天之内为用户提品,生产组织形式真正高效、灵活。这个占地10万平方米的厂房内,员工仅有1000名,最令人惊叹的是,每100万件产品中,次品约为15件,可靠性达到99%,追溯性更是达到100%。

位于德国洪堡的博世工厂主要生产汽车发动机零部件,作为博世公司旗下智能工厂的代表,博世工厂主要解决的是机器与人之间的协调关系,在博世工厂,人始终能在智能生产中找到一席之地,而且人是整个生产体系中最灵活的一部分。尤其是在很多装配的精细环节,机器的出错率依然很高,所以博世工S也建立了工人同机器人“混搭”而成的生产线,这样就将人力转移到更加灵巧和复杂的工序中去。

为了便于人机对话,博世工厂生产线所有零件都有一个独特的射频识别码,能同沿途关卡自动“对话”。每经过一个生产环节,读卡器会自动读出相关信息,反馈到控制中心进行相应处理,从而提高整个生产效率。独立的射频码给博世公司旗下工厂的20多条生产线带来了低成本高效率的回报。目前博世在全球十家工厂每个月扫描200万个射频码。而这种让每个零件都能说话的技术,也是智能工厂的重要体现形式。

德国巴斯夫化工集团凯泽斯劳滕工厂也是智能工厂的佼佼者。还是对于射频码的利用,传统化工巨头巴斯夫则在这方面更进一步。巴斯夫位于凯泽斯劳滕的试点智能工厂所生产的洗发水和洗手液已经完全实现自动化。随着网上的测试订单的下达,其生产流水线上的空洗手液瓶贴着的射频识别标签会自动地跟生产机器进行通讯,告知后者它需要何种肥皂、香料、瓶盖颜色和标记。在这样的流水线上,每一瓶洗手液都有可能跟传送带上的下一瓶全然不同。值得注意的是,巴斯夫化工集团的很多理念已经引起了欧洲化工界的普遍注意。德国Dechema协会2016年9月公布的白皮书“化工企业的数字化”更是将巴斯夫工厂作为典型案例进行解析,pRoCeSS杂志于2016年10月在德国维尔茨堡举办的“第六届数字化工厂”论坛的总结认为,智能化工工厂是全数字化控制的、建立在数字化流程设备基础之上的综合化工生产基地。其主导思想是:为复杂的流程工艺设备开发数字化的3D模型,从流程设备的规划设计、生产制造和安装调试开始,在流程设备的整个寿命周期内都可以使用的3D模型。而巴斯夫智能工厂建设以来的第一号目标就是,每一台真实的流程设备都有一个完整的、可供智能化网络使用的数字化图像数据。

奥迪一直都十分重视生产线技术的创新和突破。目前,奥迪在生产的许多方面都已经达到了“智能工厂”的要求。例如,通过增强现实工具“世界之窗”(windowtotheworld)系统,预生产中心的员工能够将虚拟3D零部件投影到汽车上,从而实现虚拟世界与现实世界的汽车开发精确结合。在奥迪模具部门,先进的3D打印设备能够生产出复杂的金属零部件,其智能工具可以通过准确的高压分配对金属板材进行冲压,精确度高达百分之一毫米。在英戈尔斯塔特工厂的装配车间,机器人与员工在生产线上并肩工作,机器人以适当的速度和符合人体工学的位置向员工传送零部件。

在奥迪智能工厂中的零件物流运输全部由无人驾驶系统完成。小型化、轻型化的机器人将取代人工来实现琐碎零件的安装固定。奥迪智能工厂发明的柔性抓取机器人最大特点在于柔性触手,这种结构类似于变色龙舌头,抓取零件更加灵活。除了抓取普通零件外,柔性抓取机器人还可以抓取螺母、垫片之类的细微零件。

奥迪的在线杂志《encounter》还展望了未来汽车生产的远景:放弃传统的装配线,采用独立智能工作台(competenceislands)生产汽车,所有的部件由3D打印制作,无人机负责材料的运输,汽车则在生产完成后自动驶离生产线。

可以看到,德国的智能工厂主要依赖数字化、模拟仿真、模块化及相对标准化的产品设计,和基于自己产品的物料清单、工艺清单的数字化、信息化与自动化的高度融合,来实现智能工程的稳定运行。

智能工厂的中国样本:格力、美的、海尔和鸿海

美的已在合肥、武汉、广州空调生产中心建设了三座智能工厂。所谓“智能”,指工厂在设备自动化、生产透明化、物流智能化、管理移动化、决策数据化进行了升级和改造。主要用于美的家电空调等产品的制造。工厂内建有智能化中控中心,可实现线上线下数据共享,通过手机等移动终端实时了解数据,接入平台。

据悉,美的智能工厂的设计与搭建共耗时两年时间,前期走访德国、日本等国调研,累计投入50亿元。厂内共布设有1500台机器人,改用智能工厂后,订单交付周期缩短50%,效率增长100%。在C2m(Consumertomanufacturer,反向定制)的制造模式下,客户从下订单到收货,12天完成,还可全程订单跟踪。在美的的智能制造产业布局中,库卡作为主体,帮助美的集团在机器人本体生产、工业自动化方案、系统集成、以及智能物流等领域全面布局。

在格力空调武汉生产线,已实现高度自动化。经过格力人不懈的努力,格力在智能制造上取得了瞩目的成就,自主研发的智能产品覆盖了工业机器人、智能aGV、数控机械手、大型自动化线体、数控机床、智能检测设备、工业零部件等10多个领域,上百种规格产品,超百项专利技术。整个格力电器武汉工厂共安装了120台工业机器人,这些机器人和自动化生产线都是格力自己研发生产的,具有完全知识产权。在格力智能总装工厂里面,aGV智能物流系统自动将需要的物料运达指定地点,然后由机器人接力,将物料提上生产线,自动打上螺钉螺母,之后在计算机控制的生产线上,由机器人自动安装底盘、插管、顶盖等各个部件,中间还穿插人工辅助的以机器人操作为主的焊接和制冷剂灌注等工艺流程。最后在末端进行自动化套袋、包装,一台空调就生产出来了。

海尔先后建造了沈阳冰箱、郑州空调、佛山滚筒、胶州空调、青岛热水器、Fpa电机、青岛模具和中央空调七大互联工厂。在不断改良、迭代中追求高精度下的高效率。海尔的智能工厂可以实现信息在“人―人”、“人―物”、“物―物”之间自动传递的理念,此外柔性生产线、智能互联工厂可以满足为用户大规模定制的需求。

海尔打造的智能平台CoSmoplat是“企业和智能制造资源最专业的连接者”,能够帮助更多的企业更快、更准确的向大规模定制转型。作为中国首个、也是最大的自主研发和创新的“工业互联网”平台,CoSmoplat目前有20多套相关软件均属海尔自主产权开发。它既不等同于美国由“软”至“硬”的模式,也跟德国以“硬”求“软”的模式不同,而是海尔在打造互联工厂的实践中,逐步构建的一个开放共享的生态体系。该平台运转的核心用户可以全流程参与产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节,进而实现产品从大规模制造到大规模定制的快速转型。现在海尔CoSmoplat平台上聚集了上亿的用户资源,同时还聚合了300万+的生态资源,形成了用户与资源、用户与企业、企业与资源的3个“双边市场”。目前海尔的CoSmoplat与通用电气的predix、西门子的mindsphere平台已经成为智能制造的代表平台,推动中国的制造业不断向智能制造领域迈进。

鸿海集团布局的智能工厂已经扩及在中国28个厂区,智能工厂朝向无纸化、无人化和图像化发展。目前鸿海正在与英特尔(intel)合作,推动富士康在武汉智能工厂转型。鸿海集团积极布局机器人、高阶设备、数控机床、智能生产、智能工厂与系统整合。透过建立平台,累积庞大的数据数据,逐步具有分析能力,朝向软硬整合目标前进。鸿海集团在中国持续布局熄灯工厂,目前集团熄灯工厂数超过5个,有望增加到10个,包括成都制造平板计算机的塑料成型、喷涂、CnC加工等制程,就采用熄灯工厂模式。此外,鸿海集团在重庆厂区的一体成型计算机以及显示器部分制程,以及郑州厂区的CnC工厂,也采用熄灯工厂模式。

中国建造“智能工厂”还需要苦练内功

2017年3月,上海市经信委印发了《关于上海创新智能制造应用模式和机制的实施意见》,以加快上海智能制造发展,实施期限为2017-2020年。《意见》指出,培育10家引领性智能制造系统解决方案供应商,建设100家示范性智能工厂,带动1000家企业实施智能化转型。此外,唐山曹妃甸区出台《打造北京曹妃甸F代产业加工制造基地工作方案》,提出通过创新协同制造模式,到2020年,联合北京打造5个智能工厂或互联工厂,建设50条(个)自动化生产线或数字化车间。

智能建造方向篇3

关键词:智能建筑、建筑环境、结构造型、建筑革命。

1智能建筑概念

1.1什么是智能建筑

智能建筑(intelligentBuilding,iB)是信息时代的必然产物,是高科技与现代建筑艺术的巧妙集成,也是综合经济实力的象征。1984年1月在美国康狄格州的哈特福德市(Hartford)出现了世界第一座智能建筑,这是一座由旧的金融大楼翻修改造而成的大厦,楼内铺设了大量的通信电缆,增加工程控交机和计算机等办公自动化设备,楼宇内的配电、供水、空调和防火等系统均由计算机控制和管理,因而用户享有电子邮件、文字处理、语音传输、科学计算、信息检索和市场行情资料查询等全方位的服务,为客户创造舒适、方便和安全的环境。

智能建筑的出现引起了人们的关注,世界各国的建筑行业纷纷仿效,尤其是发达国家发展得最快。我国智能建筑的建设起始于20世纪90年代初。着国民经济的发展和科学技术的进步,人们对建筑物的功能要求越来越高,着国民经侪信息化的发展和互联网技术的应用,社会经济的各个环节都受益于信息网络,智能建筑作为信息高速公路上的一个节点,日益受到人们的关注,并在我国快速发展。

我国于2007年7月正式实施的《智能建筑设计标准》GB/t50314-2006,对智能建筑的定义是“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。”

智能建筑是一个动态发展的概念,着建筑技术的发展,着计算机技术、通信技术和控制技术的发展和相互渗透,智能建筑的内涵和技术内容还将日益丰富并继续发展下去。

1.2智能建筑的技术基础

智能建筑是建筑技术和信息技术的产物,建筑是主体,智能化系统是信息技术在建筑中的应用,目的是赋予建筑“智能”。建筑智能化系统包括建筑设备管理系统、信息设施系统、信息化应用系统、公共安全系统、建筑智能化集成系统。因此,智能建筑的技术基础是现代建筑技术、计算机控制技术、计算机网络技术和现代通信技术。

智能建筑以建筑为平台,以建筑设备、设施为对象,以智能化技术为手段,为人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。智能建筑是多学科的交叉和融会,其中包括电气信息学科和土木工程学科的交叉,它涉及建筑、结构、建筑设备以及感测、控制、通信、计算机等专业的知识。

1.3智能建筑的建筑环境

建筑是实施建筑智能化的平台,为了实现智能建筑安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境,智能建筑需要具有一定的建筑环境并设置相应的智能化系统。

从建筑环境的角度着想,智能建筑的设计不仅要考虑建筑物的空间大小、室内布局、预留的容积率等,同时也要考虑适应21世纪绿色和环保的时代主题,实现人与自然和谐可持续发展。另外还要满足智能建筑特殊功能的要求,必须有智能化系统的设环境,比如配线管道(管井)的设置环境、智能化系统主机房的设置环境等等。以及适应智能建筑动态发展的特点,首先要具有足够的应变能力,能够在用户变、使用要求变动、技术升级引起的设备系统变更,乃至建筑内部配置的某些变动,都可以以最便捷的方式将系统调到新的要求上。

2现代建筑结构技术

现代建筑技术包括现代建筑结构技术、现代建筑设备技术、现代建筑材料技术、现代建筑防护技术、现代建筑施工技术,以及绿色建筑和生态建筑技术等。其中现代建筑结构技术是现代建筑技术中的首要和重要的组成部分。这里,我们将主要讨论现代建筑结构技术有关方面的内容。

2.1建筑与结构

从某种角度看,在建筑技术中,“结构”就是建筑还未经修饰的一种构建模式,是一个过程,而“建筑”则是对结构修饰后的结果,是一种状态。

建筑与结构之间是一种骨肉相依的关系,它们共同完成了对居住环境的构建。这种关系是如此紧密,以至于有对方的支持,自己也会失去存在的依据。没有结构,建筑则无法成立;而没有建筑,结构便毫无意义。简单地说,结构是建筑的骨架,对建筑的造型和形式有着重要的影响。

2.2结构造型的概念

从某种意义来说,建筑是一个与人共生的生命体,我们可把建筑中的很多元素类比生命体中的等价物,比如建筑的通风系统对应生物的呼吸系统,建筑的给水排水对应生物的血液循环系统,建筑的控制系统对应生物的神经系统,……等等,并且建筑是一个有思想、有精神的造物,从这个意义上说,建筑就是一个人。

结构则是建筑的骨骼,建筑的造型、空间等内容,都依赖它的骨骼──结构承托着。可以说,没有结构,就有造型,也就没有空间。同,结构也是建筑的语法,也就是说,结构规律是建筑设计中必须遵守的法则。从一般意义上来讲,结构是显示各种不同实体构件之间某种井然有序的有机联系。

事实上,结构有着自身的视觉表现力,它像是雕塑一样动人心弦,但比雕塑更加宏伟震撼。结构是美的。结构的美从宏观上表现为在建筑体形的雕塑似的壮美;在中观上是结构构件与空间处理妥帖对位的表现力;在微观上又可以看到细部节点美的处理。所以,结构的美是有很多层面的。同时,它还是有各种不同的方向的。首先,结构美是一种科学理性的美。“合理的形式就是美的”。结构美所遵从的最基本原则就是力学法则,而力学法则是一种客观的自然规律。除了一种科学的理性美,结构自身还带有一种形式美。在满足科学基本原理的范围内,可以有多种多样的形式造型,并且,形式美并不完全依赖科学的方法,有时候,只要经验满足的,实践允许的,都是可以使用的。

结构是建筑中非常重要的元素,它不仅仅是从技术上对建筑的一种支持,更是因为它与造型的紧密联系而成为建筑艺术中的一个组成部分。

结构造型是把结构设计中与造型相关的内容抽取出来。在建筑设计过程中,把造型与结构放在一起考虑不是机械的拼凑,而是有机的结合。结构的表现就是建筑造型的表现,结构的美就是建筑的美。只有把结构与造型结合起来同时考虑,才是建筑设计的合理方法。结构造型,既要注意力的作用,又不能忽略形式本身的积极作用。

在结构造型中,必须遵循以下三个基本原则:首先是“稳定”,稳定的含义包括平衡和牢固两方面,平衡就是外力和内力的总和达到相互抵消的状态,但是平衡的状态还达不到建筑允许的状态,这种状态是不牢固的,稍有外力就会破坏这种平衡,只有牢固的因素才能限制这种外力对平衡的破坏;在稳定的基础上,表达力量感也是结构造型中的一条重要原则;挑战空间是结构造型中的又一个原则,它和追求稳定、表现力量从不同侧面描述结构造型的目的与意义。

必须指出,在建筑中,灵魂就是空间。建筑需要的不光是外观的形体,更需要的是空间,只有空间才是使用者真正使用建筑的地方。空间也是现代建筑中最具有表现力的设计要点,空间与造型是互为负形的关系,结构造型中调要关注造型,其根本目的是要关注空间。塑造美的结构造型就是为了塑造美的空间,探索新的结构造型就是探索新的空间。

320世纪末的建筑革命

20世纪70年代以后世界进入了信息时代,由于新技术革命的出现,世界的工业生产体系发生了重大的变化,在建筑领域中则表现趋向人情化、多样化、分散化、个性化和智能建筑,这种新的趋势己对世界建筑的发展产生了革命性的影响。

人情化主要表现为世界上旧城市与旧街坊的改造日益受到重视,人们保留原有的建筑外观而改造建筑内部环境,以适应现代化生活的要求,反映了先进技术与高度人情化的结合;多样化这一趋势表现为建筑类型、建筑形式与建筑结构正着多样化、不定型化的方向发展;分散化的特点表现为城市人口趋向分散到小城镇与郊区,原有大城市趋向地下发展,与此同时,村庄将逐渐消失,新的小城镇正在大量出现;个性化的趋势明显地反映为不同城市的城市法规和建筑法规可以不同,完全根据当地的环境与具体条件而定,因此,城市规划与建筑设计的灵活性就大了;智能建筑是当今世界建筑的热点,随着社会经济的发展和科学技术的应用,人们对建筑物的功能要求越来越高。由于计算机网络与通信技术的发展与应用极大地推进了人类社会的发展,带来了互联网时代。人们需要网络,因为人们需要信息,人们离不开网络,因为人们离不开信息交。因此,在数字化的信息社会中,智能建筑也之迅速地发展起来。智能建筑的基本功能主要由3大部分组成,分别是楼宇自动化(Ba)、通信自动化(Ca)和办公自动化(oa).智能建筑以建筑为平台,以建筑设备、设施为对象,以智能化技术为手段,为人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。智能建筑可以是高层建筑或多层建筑的智能大厦,或是建筑小区的智能化──智能小区,也可以是宅居智能化──智能家居等等。

与此同时,高层建筑崛起和形形的大空间建筑大量出现。高层建筑首先是在芝加哥大批出现的,迄今已有一百多年的历史。今天,高层建筑作为城市发展的象征,它成为当代社会最突出的现象之一。它作为城市天空轮廓线的控制点,作为城市发展的新景点,或作为建造业主实力雄厚的象征,得到人们广泛的关注与推崇。在高层建筑结构中,常用的竖向承重结构体系有框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系等。而形形的大空间建筑的涌现,主要结构有:钢筋混凝土薄壳结构、折板结构、钢网架结构、钢管结构、悬索结构、张力结构、悬挂结构、活动屋顶、充气结构以及大跨度建筑。

现代社会经济的繁荣,科技的突飞猛进,加上文化思想的活跃,促使了当代建筑功能不断复杂,建筑形式日益丰富。建筑师与理论家们纷纷从不同的角度探讨许多新的建筑课题,在建筑创作实践方面、在建筑思想理论方面、在建筑创作方法方面都取得了一系列的成果,使当代的建筑文化呈显出了历史上从未有过的错综复杂的壮丽画面。这壮丽的画面里编织着高科枝的成就、高度人情化的思想、生态环境意识以及传统统文化与创新思潮等。因此,可以看出,技术、理论、场所、生态等四个方面因素对建筑创作所起的重要作用。

主要参考资料:

(1)李林,智能大厦系统工程,北京:电子工业出版社,1998:1~8。

(2)吴紫标,现代远程教育与智能大厦,现代远距离教育,哈尔滨:黑龙广播电视大学出版,2000.3:8~9。

(3)张建荣,建筑结构选型,北京:中国建筑工业出版社,2011.1:302;306~311。

(4)冯丹阳,建筑构造,北京:中国建筑工业出版社,2011.5:1;5。

智能建造方向篇4

产业硬实力

2012年,常州市委、市政府作出了建设智慧城市的重要战略决策,同年了《常州智慧城市发展规划(2012-2016年)》,根据规划,常州的智慧城市建设将依托四库四平台,发展六大智能产业,实施应用工程,最终实现社会管理信息化、居民生活智慧化、装备制造智能化、智能技术产业化的四化目标。

常州市经信委副主任杨军表示,就常州市来说,信息基础设施亮点纷呈。但必须明确的一点事,发展智慧常州要把握社会应用和产业发展两条主线。常州“智慧城市”将结合产业基础,紧抓“智慧城市”建设机遇,以国民经济和社会发展领域智慧化应用、智能制造装备产业加快发展为主线,以用促产,以产带用,产用结合,实现社会应用智慧化、产业升级智能化。规避区域同质化竞争,结合常州产业基础和省政府对常州战略性新兴产业发展定位,以“智能设计、智能生产、智能材料、智能装备、智能产品和智能系统”为方向,大力发展“智能电网、智能轨道交通、智能农业装备、智能工程机械、智能基础装备和智能机器人”等特色产业,打造“智能制造装备名城”。践行信息化惠民,应用服务于民生。这样的目标不但规定的智慧常州的发展方向,同时对于智慧常州的主要应用领域进行了合理规划。

从产业基础来说,结合常州产业基础和省政府对常州战略性新兴产业发展定位,《智慧城市规划》确定了常州“智慧城市”发展的六大重点产业,明确了各项产业发展的主要内容和路径。

常州市经信委信息化推进处处长苏英介绍,智慧常州在智能产业领域,以提高装备智能化水平和优化工艺流程为重点,实现优势装备制造产业信息技术、智能技术与制造技术相融合,智能制造装备产业整体技术水平获得提升。以应用为先导,以示范工程为依托,坚持创新发展、特色发展,形成融技术研发、生产制造、产业化应用于一体的物联网产业体系。发展一批面向政务应用、文化创意、医疗卫生、食品安全、中小企业等领域的云计算服务示范应用,培育一批本地云计算配套企业,初步形成本地云计算产业链。形成相对完整的电子信息产业链,自主创新能力进一步增强;软件开发应用水平明显增强,培育一批龙头企业,软件开发能力达到国内先进水平。

融合的社会

苏英介绍,依托常州市的信息化现有资源和基础,围绕“智慧城市”建设目标,《智慧城市规划》提出了覆盖经济社会各领域的重点工程。

在政府智慧服务层面,深入推进行政权力网上公开透明运行,加强政府门户网站群建设,健全市民卡的政府公共服务载体功能,加快国家税网上办税服务,实现管理型政府向服务型政府的转化;在社会智慧服务层面,建设无线城市,完善金保系统,促进农业农村信息化,推进数字档案查询、食品药品追溯、智慧物价、虚拟养老等信息惠民工程,满足信息化发展成果惠及全民的客观需求。

通过城市可视化运行管理、综合管理、交通出行管理、社会综合管理的智能化应用,实现城市公共安全、交通运输、生态环境等各领域的智能响应和运行。集约化建设城乡社区综合管理和服务信息化平台,积极推进社区信息基础设施共建共享,依托信息化手段和物联网技术,构建信息共享、服务便捷的全新智能社区形态。建设完善智慧城市应急指挥管理系统,加强对流动人口、重点人员、特殊人员的服务管理,综合利用各类公共视频资源,创造宜居城市。建立实用共享的区域智能卫生信息系统,加快居民健康档案、电子病历的全覆盖进程,构建“智能卫生、健康市民”的卫生智能化体系。整合各方教育资源,推进“数字校园”建设与应用,构建和推广终身教育服务平台,满足人民日益增长的教育和培训的学习需求。整合常州旅游“吃、住、行、游、购、娱”等要素资源,在旅游体验、行业管理、智能景区、电子商务等方面广泛应用云计算、物联网等前沿的信息技术,开拓常州旅游服务业的新局面。大力推进两化深度融合,培育一大批创新持续化、业务协同化、生产智能化、制造绿色化和商务智慧化的智慧企业,全面提升常州地区工业经济的综合竞争力。

在智慧常州建设进程中,常州经信委通过不断总结发现,地方政府要求政务信息资源整合共享、提供统一公共服务平台的需求,往往与条线设置不同技术标准、建立异构系统的要求相冲突。由于国家层面缺乏统筹,各条线分散的、孤立的技术标准和系统,还在通过各种形式不断地向下推广,给地方信息资源整合、网络系统整合工作带来极大困难。政务信息资源存在着多头重复采集、部门分散管理、数据正误不一、利用效率较低和“信息孤岛”等现象。“上面千条线,下面一根针”,信息孤岛、信息烟囱等现象导致了政府信息系统繁多,直接加重了基层的工作负担,造成了基层干部、精力的极大浪费,这对于改进政府对社会的服务职能是非常不利的。

在实现智慧常州服务型社会中,常州市创造性的提出“四库四平台”建设。其中,“四库”即人口基础信息库、法人单位基础信息库、自然资源和空间地理基础信息库、宏观经济信息数据库四大基础数据库,“四平台”即云计算平台、信息基础设施集约化建设平台、政务信息资源交换共享平台、信息安全平台四大基础平台,“四库四平台”建设是强化资源整合、信息共享和政务协同,提升城市规划、建设、管理、卫生、教育、文化、人口等领域的公共信息服务能力的前提条件和必要基础。

智能建造方向篇5

在即将到来的第四季度,智能制造将进一步深化,工业互联网将成为热点,工业企业信息技术集成应用能力将进一步提升,工业领域将继续涌现一批创新应用。

2014年第三季度,我国智能制造在工业行业领域中的应用不断深化,高端智能装备在自主设计及技术创新上有所突破,制造企业纷纷实施平台型制造战略,推动制造产业链向两端不断延伸,工业大数据应用创新步伐加快,互联网应用向工业领域加速扩张,工业云创新服务取得新进展。但同时,智能制造标准规范不一致的问题更加突出,信息化投入不足导致两化融合在提高工业发展质量上的积极作用未能充分发挥,生产业信息技术应用水平滞后。在即将到来的第四季度,智能制造将在工业领域进一步推广,工业互联网将成为企业关注的焦点,工业企业信息技术集成应用能力将进一步提升,移动互联网的发展将继续催热一批工业创新应用。

基本情况

智能制造发展步伐加快

2014年第三季度,随着工业机器人扩大应用,智能工厂加快布局,智能制造在工业行业领域中的应用不断深化。越来越多的工业制造企业引入智能机器人生产线,推动制造过程的智能化、柔性化和敏捷化升级,促使工业机器人市场需求迅速扩张。今年1-9月,国内机器人销量保持高速增长态势,销售总量达到4.56万台,预计全年机器人销售总量将达7万台,保有量将达20万台。

同时,国产工业机器人在国民经济25个行业大类、52个行业种类中得到广泛深入的应用,服务领域逐步从汽车、电子等中高端行业向金属加工、卫浴五金、食品饮料等传统行业渗透大型制造企业集中集成的智能化建设持续深入,中石油、中石化和中海油等大型国有企业的数字化工厂项目相继启动。8月份,三一重工“工程机械产品加工数字化车间系统的研制与应用示范”项目通过验收,实现三一重工总装车间的智能工厂领先应用,预计将促成全车间今年全年生产成本同比节约1亿元,年生产量增加值将达2千台,年新增产值同比将超过60亿元。

高端智能装备制造自主创新能力逐步提升

2014年以来,我国轨道交通、隧道挖掘以及海洋工程等装备制造在智能装备的自主设计及技术创新上有所突破,进一步增强了我国高端装备制造的核心竞争力。

轨道交通方面,我国高铁技术实现了自主研发并在多项领域达到世界先进水平,在国家领导人对泰国、澳大利亚、罗马尼亚、非洲、英国和巴西等地的出访中均被列入“中国制造”的推介名录,成为我国政府外交的新名片。

隧道挖掘方面,中铁装备已发展成为能独立生产硬岩掘进机并具有自主知识产权的全球三大企业之一,参与编写的《盾构机术语和商业规格》行业标准位居世界前列,自主设计的世界最大断面矩形盾构机开辟了城市过街隧道挖掘的新路径。

海洋工程方面,我国自主研制的深海遥控无人潜水器作业系统“海马号”成功完成了4500m深海作业实验,推动我国深海高技术领域的关键技术国产化走向高水平阶段。

平台型制造推动制造产业链向上下游延伸

当前,一些制造企业纷纷实施平台型制造战略,采用“品牌+平台”模式整合上下游供应链资源,实现产品全生命周期的扁平化管理,推动制造产业链向两端不断延伸。

比如,服装企业海澜之家通过组建电子商务平台,联合上游供应链伙伴共同进行以品牌为核心的产品设计,协同下游渠道商、直销商同步进行客户交互管理,同时外包成衣生产和运输配送等环节,成功实现从传统制造向平台制造的转型。今年7月,继海尔“海立方”之后,联想集团也启动了自身的平台制造创新实践项目,搭建了nBD(“新板凳”)互联网化生产平台,面向全球拥有核心技术能力的创业团队开放联想资源,吸纳创业团队共同参与智能产品研发。

工业大数据应用创新有所突破

物联网、工控系统等工业信息化应用成熟度迅速提升,行业数据规模不断扩大,大数据技术在工业领域的应用创新能力进一步提升。

工业企业越来越注重数据价值的挖掘,拓展大数据技术在供应链优化、产品设计研发、故障远程诊断与预测、精准营销等生产经营活动上的智能决策应用,更凭借大数据与金融服务的创新结合,积极探索信贷融资的新途径。

9月初,中信-海尔供应链网络金融平台上线,搭建了基于海尔经营数据和财务数据的海尔合作伙伴信用评价模型,支撑了中信银行为海尔中小合作企业发放贷款的风险控制,拓宽了海尔供应链服务商的融资渠道,从而加固了海尔与供应链服务商的合作基石。

互联网应用加速向工业领域扩张

三季度,互联网与工业融合的趋势日趋明显,互联网应用向工业生产全环节的渗透和扩张程度日益加深,推动制造业从设计生产、到智能产品、再到营销服务的持续创新发展。

随着尚品宅配开启家具定制市场,意风、红苹果、博洛尼、欧派橱柜等家居企业相继进军家居产品全屋定制,预先聚合买家需求,按需开展个性化生产。7月,上汽集团联手阿里巴巴签订“互联网汽车战略协议”,不仅发力于车主与汽车之间的智能互动升级,更着眼于车主用车需求与互联网生活圈的信息对接,促成智能汽车从独立操控向移动互联的应用方式拓展。

越来越多的企业进军移动营销,“广西五金商城”、“瓷砖网”等一批行业商城先后开通app客户端,帮助行业内企业通过移动商务平台进行移动推广,实现了产品供求信息向移动互联网领域潜在客户的精准推送,拓展了企业与市场需求方之间的对接渠道。

工业云创新服务取得新进展

2014年三季度,全国工业云创新服务试点建设取得阶段性成果。

上海工业云试点完成了装备制造行业云服务平台建设,全面整合了上海宝信、上海超算、北京数码大方等行业制造资源和生产资源,并成立了工业云推进联盟,以此服务于工业云平台技术标准和服务规范制定,以及平台资源的应用推广。

北京工业云在顺义区和北京经济技术开发区试点取得成功的基础上,进一步在通州区57家企业、其他有条件的区县和产业园开展推广应用,加快提升参与企业的研发设计和生产制造能力。

山西省在太原启动了中小企业产业信息大数据应用服务平台,率先探索中小企业的工业云的产业信息服务应用。

主要问题

智能制造标准体系尚不完善

目前,智能制造的发展提速促使标准规范不一致的问题更加突出。

工业领域缺乏行业性的智能制造标准规范,企业在跨系统、跨平台集成应用时面临很多复杂的技术难题,有的甚至需要推倒重来。物联网行业应用标准缺失,导致设备不能兼容。企业内部各类信息系统间的集成也存在标准规范滞后、不统一的问题。由于智能产品标准的缺乏,家电企业的智能家居开发各自为营,海尔的U+智慧生活操作系统,美的推出的“一个智慧管家系统+一个m-Smart互动社区+一个m-Box管理中心”智能家居模式,格力研制的基于云端的能源和环境管理家居系统,均是主打本品牌智能家居相互间的联接对话,不同品牌之间难以兼容,为用户接纳智能产品树立了应用壁垒,一定程度上阻碍了智能产品向个人生活的渗透。

信息化在提升工业发展质量上的作用亟待加强

长期以来,我国在兼顾速度和效益的工业发展质量评估中表现不佳,规模扩张导致产能过剩、能耗过高造成环境污染、产品问题频出凸显核心竞争力低下等现象层出不穷。

以基本原料加工贸易产业为例,这些产业的产能占据全球总产量的近二分之一,其中钢铁占45%,水泥占70%,铝业占44%,产能过剩的问题十分突出。8月份,环保部公布的《2014年上半年全国环境质量状况》报告显示,京津冀地区13个城市空气质量平均达标天数比例仅为36.4%,其中重度及以上污染天数比例高达20.1%,区域内高耗能、高污染重工业发展过快、比重过大、集中度高,带给环境空气质量巨大的压力。同期,中国质量万里行2014年上半年投诉统计分析报告指出,食品中存有异物、鲜活产品出现问题等食品烟酒品类消费投诉取证困难,导致消费者维权获赔成功率不高,暴露出企业产品质量监测与追溯能力建设不足。

信息技术应用对于提高工业领域生产决策能力、能源消耗监控能力、产品质量检测与追溯能力等的作用显著,将会有效提升工业发展质量。然而,大多数企业在推进两化融合过程中,出于经济效益的考虑,更依赖生产技术的信息化升级而非流程优化的信息化改造,缺少相关的投入和建设,导致两化融合在提高工业发展质量上的积极作用未能充分发挥。

生产业信息技术应用能力有待提升

随着制造业服务化转型,生产业日益成为制造业竞争的制高点,不断引领制造业向高端价值链提升。但是,当前生产业信息技术应用水平的滞后,与我国快速提升的制造能力不相适应,严重拖累了工业经济效益。第三方物流方面,中小型物流企业信息系统的建设投入仅占企业销售额的0.1%-0.3%,远远低于国外1.2%-2%的投资比重,信息系统硬软件比为5:1,而国外水平一般在1:1或1:1.2,信息化投入较少,投资结构不平衡,很难支撑高水平的物流信息化应用体系建设。

四季度走势判断

智能制造将进一步深化

预计2014年第四季度,智能制造在工业领域的应用将持续深化,推动两化融合向更深层次和更广领域拓展。当前,德国工业4.0战略正在引发一场全球制造业领域的深刻变革,其所提倡的建立在信息物理系统(CpS)基础之上,实现人、设备与产品即时交互的智能制造模式为我国制造业转型升级提供了新的思路。在此背景下,正在起草的《中国制造2025》规划将“优先推进制造业数字化、网络化、智能化”放在制造业转型提质“行动”之首,从国家层面明确了智能制造将是中国制造业的重要发展方向,这将加速智能制造在工业领域的进一步推广。

3D打印技术正在向多材料、高成熟度、更高精度方向发展,广东奥基德信机电3D打印工厂也在筹建当中,意在珠三角地区制造企业日益增长的3D打印外包服务需求,这表明3D打印规模化应用即将迈出实质性步伐。8月19日,《国务院关于近期支持东北振兴若干重大政策举措的意见》出台,支持建设中德高端装备制造业园区,将建立智能化、集成化的供应链系统,采用面向产品全生命周期的虚拟制造、敏捷制造、智能工厂等新型制造模式,促成德国高端技术的中国制造转移。

工业互联网将成为热点

预计第四季度,工业互联网应用将成为工业企业关注的焦点。工业互联网是美国重振制造业的战略部署之一,其实质是基于开放的智能设备和系统,实施大数据技术向产品全生命周期的渗透,为企业的智能决策和经营改善提供依据,与智能制造的“硬”制造相比,更注重互联网、大数据、软件等“软”模式引领工业生产方式的变革。

根据Ge公司2012年11月的《工业互联网――打破智慧与机器的边界》报告预测,美国工业互联网每增加1%生产效率,将驱动各行业的效益显著提升(见图1),其技术创新直接应用于各行业,将产生经济效益32.3万亿美元。在我国,传统制造业企业先后实施了互联网化战略,通过众包设计、定制生产等工业生产方式升级提升了生产侧的生产效率,通过智能产品、饥饿营销、远程服务等制造服务化转型加深消费侧的服务体验,积累了不少互联网应用创新实践经验。随着大数据技术的日渐成熟,制造业企业将进一步瞄准工业互联网,深度挖掘基于互联网的数字技术应用潜力。

工业企业信息技术集成应用能力将进一步提升

目前,企业内部信息化集成应用和企业间产业链协同应用步入了新的发展阶段。企业内部信息系统集成由以往的点对点应用集成向基于主数据管理的服务集成转变,打通企业内部生产经营关键环节的主要数据链,开展对数据的智能分析,形成统计报表、趋势预测图等可视化指标体系,为企业科学决策提供依据。

同时,企业间产业链协同应用从电子商务和物流控制领域向协同制造领域延伸,整合产业链上下游企业优势资源,实现产品全生命周期的分散式协同生产。预计第四季度,工业企业的信息技术集成应用范围将进一步拓展。

将涌现一批工业创新应用

当前,信息技术不断升级,智能终端日益普及,移动互联网与制造业领域融合愈发紧密,预计四季度,移动营销、移动办公等工业领域创新应用仍将不断涌现。

随着移动用户量大幅增加,以及微信公众号运营,移动用户黏性日益增强,智能终端上所搭载应用服务的商业价值不断提升,各行业各领域均加快加大app服务端应用开发,特别是工业企业将移动商城、微信渠道建设作为拓展业务范围的重要内容。中小企业行业移动商务平台和微信群也将大量出现。Gartner预测,全球移动办公市场规模将于2014年井喷式增长。据iDC估算,2015年世界移动办公员工数将超13亿,达到全球员工总人数的37.2%。随着4G时代工业企业移动办公需求日益扩大,将有越来越多的国内软件商企业级移动应用解决方案。

相关链接

两化融合是指电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环节,信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行,不再是单方的带动和促进关系,而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融,彼此不可分割,并催生工业电子、工业软件、工业信息服务业等新产业。

智能建造方向篇6

“十二五”伊始,宁波市出台了《加快创建智慧城市行动纲要(2011—2015)》,智慧基础设施得到快速提升。智慧应用体系建设取得积极进展。2011年加快推进的61个智慧应用体系示范工程项目收效良好。

综合起来的优势

谈及宁波在建设智慧城市方面的优势和特色,以及宁波市在几年间迅速找准智慧宁波发展方向的秘籍,宁波市智慧城市建设工作领导小组办公室主任谢月娣这样表示:首先建设智慧城市在宁波具有极其重要的战略地位,是宁波市“十二五”时期全市“六个加快”发展战略之一。二是有强有力的智力支撑体系。宁波为智慧城市建设专门组建了专家咨询委员会。三是有独创性的路径和模式。在全面部署推进智慧城市建设的基础上,突出重點,坚持试點先行,以點带面,积极探索智慧城市建设模式。四是与宁波国际强港紧密结合,发挥强大的港口物流优势。

城市发展的路径不一而同,抓住并善于总结自身城市的特點,利用现有的经济产业基础和独特的产业条件是将城市综合实力集中在一起发力智慧城市建设的最佳选择。“智慧城市”建设越来越受到各地方城市的重视,宁波在国内首个系统提出要建设“智慧城市”,对宁波来讲能够一路保持领先也并非易事。谢月娣总结:从战略规划角度来说,城市信息化走向智慧城市建设,是新一代信息技术发展的必然趋势。宁波市抓住成功举办2010年上海世博会“信息化与城市发展论坛”的契机,基于信息化的良好基础和城市发展定位,适时作出了建设智慧城市的决定,成为了国内首个系统谋划推进智慧城市建设的城市。

从宁波的城市发展和经济发展现状来看,主要有以下几方面的考虑。

首先,建设智慧城市是提高城市生活品质的需要。据有关统计数据显示,目前宁波城市化率已超过60%,未来五年宁波将步入城市化中后期,城市发展将全面进入功能开发新阶段,将面临着城市管理、民生改善、城市交通、环境资源等方面越来越严峻的挑战。而“智慧城市”为城市发展中遇到的这些问题提供了解决路径。

其次,建设智慧城市是加快经济转型升级的重要途径。当前,宁波市人均GDp已经超过1万美元,已跨入新的发展阶段。迫切需要通过智慧城市建设,促进信息化与工业化深度融合,培育发展智慧型产业,寻找经济转型升级发展的新载体,创造形成新一轮发展的新优势。

第三,建设智慧城市是宁波打造现代化国际港口城市的必然要求。2010年国务院批复的《长江三角洲地区区域规划》指出,宁波要建设“先进制造业基地、现代物流基地和国际港口的城市”,宁波建设现代化国际港口城市进入了国家层面的发展规划。

智慧应用大体系

在智慧城市推进的进程中,宁波坚持应用为先,通过示范带动,加快经济社会重點领域的智慧应用系统建设,加快推进智慧城市应用体系建设。谢月娣介绍:智慧城市应用体系建设将突出三个主题:第一,围绕经济转型升级这一主题,以具有宁波特色的产业领域智慧应用系统建设为重點,大力推进经济领域智慧应用系统建设;第二,围绕和谐社会建设这一主题,以解决市民最关心、最直接、最现实的问题为导向,大力推进智慧民生应用体系建设;第三,围绕政府管理转型这一主题,以基础性、公共性智慧应用系统建设为抓手,大力推进智慧公共服务管理应用体系建设。

围绕这些主题,宁波市确定了智慧物流、智慧制造、智慧贸易、智慧能源、智慧公共服务、智慧社会管理、智慧交通、智慧健康保障、智慧安居服务、智慧文化服务等十大智慧应用系统的建设,主要目的是,通过这些应用系统的建设,全面促进城市不同领域、不同规模、不同层次的系统和子系统的建设,推动城市的科学发展。

目前,经过一年多的建设探索,宁波智慧应用系统的建设成效正逐步显现。三大先行试點重點智慧应用体系项目成效明显。在智慧物流试點建设方面:《宁波市智慧物流试點工作实施方案》出台,明确了近两年的重點示范工程建设任务;宁波电子口岸和第四方物流市场两大平台不断完善,基本打通了通关环节和物流环节,实现了宁波通关、物流、外贸协同发展,进一步提高了宁波智慧物流的功能和辐射范围等。此外,在智慧健康试點建设方面、智慧社会管理系统建设等方面均已取得显著成效。

同时,各重點领域智慧应用示范项目建设也取得较大进展。智慧城管、智慧食品药品监管、智慧公共服务等社会经济各领域项目建设成效显现。智慧城管已基本完成一期五大支撑体系和四大应用系统软件建设,市、区两级的公安、城管、街道等部门的视频监控资源已经实现整合共享,形成多路、多點动态监控网络,中心城区主干道实现管理全覆盖。在智慧食品药品监管建设方面,全市网上监管系统的升级和完善工程取得较大进展,全市已完成2248家药品经营企业和医疗机构的网上监管系统安装,有2065家单位已与全市中心服务器对接,实现了数据传递交换。在智慧公共服务方面,数字乡村、81890求助中心等公共信息服务平台取了新进展。根据宁波市智慧办今年的《2012年宁波市加快创建智慧城市行动计划》,2012年,宁波还将斥资逾50亿元推进信息网络基础工程、政府云计算中心、基础信息共享工程、智慧应用工程等30个智慧城市建设重大项目及19个智慧产业重大项目建设。

智慧产业新发展

根据规划,宁波智慧产业建设将重點围绕六大智慧产业基地开展,包括网络数据基地、软件研发推广产业基地、智慧装备和产品研发与制造基地、智慧服务业示范推广基地、智慧农业示范推广基地和智慧企业总部基地。

结合宁波智慧城市建设的总体战略目标,谢月娣表示,宁波未来“智慧产业”发展将具备三个方面的服务“亮點”:

首先,立足于地理特點,服务于港口经济,在智慧港口物流业发展上形成新的亮點。依托宁波现代化港口区位优势,积极完善港口航运服务体系和保障体系,大力推动以电子口岸信息平台、第四方物流体系建设为重心的智慧港口和智慧物流的发展,推动宁波港口物流业的品牌建设和服务提升,创造新的品牌优势。

服务于集群经济,在智慧制造业发展上形成新的亮點。宁波传统产业发展有一个显著特點——块状制造业经济比较发达,可通过新兴信息技术的广泛应用,把每一个块状经济变成一个智慧型集群,并精心构筑产业生态链和生态圈,加强产业问的协作,不断优化产业结构。

智能建造方向篇7

市”建设战略,我国大部分城市都将建设“智慧城市”提上了议程。据不完全统计,截至2012年4月,我国提出建设智慧城市的城市有3个直辖市、6个省份,51个城市。信息化水平和城市化管理水平的差异决定了各地“智慧城市”建设水平的参差不齐。北京、上海、广州和天津四个城市的智慧城市建设走在全国前列。本文通过比较它们在“智慧城市”建设中存在的共性内容和差异化内容,分析它们各自的优劣,以期为我国“智慧城市”建设提供可借鉴的经验。

“智慧城市”之共性

2010年北京、上海、广州等地率先成为国家云计算服务创新示范城市,并以此为契机,三地开始大力推进“智慧城市”建设步伐。天津紧随其后,在《天津市信息化“十二五”规划》中明确指出,“围绕‘智慧天津’建设的战略目标,实施‘六大信息化行动’。”目前,上述四个城市都在大力推进光纤到户工程,构建无线、有线双覆盖的信息网络,为智慧城市更快更好的建设创造基础条件。从建设过程来看,它们都制定了一系列相关的政策法规予以保障,从强化基础设施入手,重点建设一些示范工程,并为智慧城市建设提供专项资金;从建设模式来看,它们的共性主要体现在以下两点:

服务主体相似。智慧城市的服务主体无外乎是公众、企业、政府和城市自身管理四个主体,任何国家、任何地区在构建“智慧城市”时,都应从公众、企业、政府和城市自身管理四个维度出发,北京、上海、广州和天津四地在构建“智慧城市”时,均提出实现公众生活智能便捷、企业智能运营、政府智能服务和城市智能运转的目标,差别只在于表述方式有所不同。

基本构成相似。构建“智慧城市”一般都遵循以下建设模式:依托先进的信息感知技术和智能应用体系,例如物理网、云计算和宽带等先进技术,重点围绕智能医疗、智能教育、智能社保、智能交通、智能城管、智能政务、智能社区、智能产业等多个领域,利用互联网、广电网和电信网“三网融合”,实现产业化和信息化的深度融合,促进城市运行管理水平、经济发展水平、公共服务水平和居民生活质量的提升。

“智慧城市”的差异化分析

第一,建设基础不同。

北京——起步早、基础牢、过渡顺。在建设“智慧城市”前经历了“数字城市”的建设阶段,从“数字城市”到“智慧北京”符合城市信息化发展阶段模型的演进规律,也是云计算、物联网等新一代信息技术发展及与经济社会发展深度融合的一次新跃升。

上海——投入大、示范多、技术强。上海作为国家新型产业示范城市,较早地引入物联网和云计算等最新技术在行业、产业的应用,在“智慧上海”建设过程中努力打造产业示范区和功能示范区,充分发挥示范效应,带动上海整体建设。

广州——定位高、视野大、要求高。“智慧广州”是广州加快建设国家中心城市、率先加快转型升级、建设幸福广州的重大战略举措。广州在“智慧城市”建设过程中立足点较高、视野较大,定位于建设亚太“智慧城市”,通过示范引领将天河区打造成为国际智慧城典范。

天津——起步晚、产业带、步子大。相对于北京、上海和广州,天津信息化基础最为薄弱,在“智慧城市”建设方面起步较晚,但是,天津借助滨海新区这一优势,大力发展信息化产业集聚,以产业带动“智慧城市”建设,计划在2015年前投资2800亿元打造“智慧天津”。

第二,所处阶段不同。

北京国脉互联信息顾问有限公司通过对智慧城市建设综合因素的比较,如是否制订出台详细的智慧城市规划方案、是否有专门的领导组织机构、专项建设资金投入大小、试点园区和示范区规模、基础设施条件、公共服务智慧化程度等,将智慧城市建设划分为“起步、展开、深化、成熟”四个阶段。综合四地在政策法规、基础设施建设、资金投入以及示范工程等多个方面的比较分析,可以发现,北京、上海和广州处于展开到深化的过渡阶段,而天津仍处于展开阶段。2012年,北京、上海、广州等7个城市被授予全国“智慧城市领军城市”称号。

第三,建设定位不同。

“智慧城市”作为实现城市化管理的一种有效措施,其建设和发展定位受到城市整体定位的影响。《北京城市总体规划》将北京定位于国家首都、世界城市、文化名城和宜居城市;上海将城市功能定位为国际经济、金融、贸易、航运中心之一和国际大都会;《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》中将广州定位于国家中心城市、综合性门户城市、国际大都市,成为广东宜居城乡的“首善之区”;天津依托滨海新区,将城市功能定位为国际港口城市、北方经济中心和生态城市,打造成为北方经济中心。鉴于此,我们根据四地的城市功能定位,将其“智慧城市”建设定位进行简单的属性归类:

“智慧北京”——服务导向型。“智慧北京”以城市管理为主,如建设和完善新一代城市智能交通系统,着力缓解城市交通拥堵;构建网格化管理服务和社会治安防控体系,推进社会管理和服务的信息化建设,旨在真正解决城市管理、城市服务以及城市运行的问题,为公众提供更便捷、更智能的服务。

“智慧上海”——综合功能型。上海在发展“智慧上海”拥有得天独厚的优势,借助世博会大力推动物联网技术,借助张江已经形成的RFiD产业集群,打造产业示范区,借助“智慧浦东”打造服务示范区,形成了“智慧服务”、“智慧产业”和“智慧管理”综合发展的大格局。

“智慧广州”——民生导向型。“智慧广州”在建设之初就指出是建设“幸福广州”的重大战略举措,智慧广州建设要紧紧围绕着民生服务、民生福利开展,明确了其民生导向性特征。

“智慧天津”——产业导向型。“智慧天津”在规划之初就充分体现了产业导向的特征。在“智慧天津”建设2800亿元的投入中,有1300亿元将投入在培育和发展云计算、物联网等新一代信息技术产业上,着力做大云感知、云计算、云存储、云安全、云方案、云灾备“六云”产业,推广政府云、公共云、行业云“三云”应用。

第四,建设模式不同。

“智慧北京”——运用智慧管理,提升智慧服务。智慧北京“行动”计划致力于通过采取智慧管理的手段、方法,达到提升北京城市管理和服务水平。例如城市智能运行行动计划,着力从城市人口精准管理、交通智能管理、资源和生态环境智能监控以及城市安全智能保障四个方面入手实行智慧管理,解决当前北京社会发展中的难点问题,提高城市服务水平。

“智慧上海”——发展智慧技术,实现智慧管理。“智慧上海”围绕构建创新活跃的新一代信息技术产业体系,以企业为主体,重点实施云计算、物联网、tD-Lte、高端软件、集成电路、下一代网络(nGn)、车联网、信息服务8个专项,加强技术研发,推进示范应用,加快产业发展。

“智慧广州”——发展智慧人文,实现理念创新。“智慧广州”立足便民惠民,提升市民综合素质、创新意识与创造能力,整体规划理念创新。广州创造性地提出了智慧城市“树型结构”,在电子政务、公共安全、城市管理、智能交通、智慧医疗、电子商务等领域较好地应用了物联网、云计算、宽带泛在网络等新一代信息技术。

“智慧天津”——发展智慧产业,打造智慧城市。“智慧天津”的建设模式主要是依托产业行业和先进技术,以提高行业经济运行效率和经济效益为目标,以骨干企业和重点产业园区为主体,以重点示范工程和重大项目为切入点,充分利用云计算技术等新一代信息技术,努力提升城市智能化管理水平和智能化服务水平,进而打造“智慧天津”。

以上分析表明,“智慧城市”的建设受到城市信息化基础、城市发展阶段、城市定位等多个要素影响,进而导致各地“智慧城市”模式不同。在开启“智慧城市”大门的时候,要明确城市发展定位,借助优势,体现特色,摸索适宜本地发展的“智慧模式”,避免陷入“样板化”建设误区。

更快更好建设的几点建议

建立结构化顶层规划设计。建立国家—省—市—示范区四级“智慧城市”结构化顶层设计。国家层面制定智慧城市发展规划纲要,进一步明确我国智慧城市中长期发展目标和主要任务,地方根据国家整体发展规划纲要制定本级智慧城市发展规划,做好顶层设计。在地方规划设计过程中,要体现结构化和层次性,要结合实际情况突出地方特色,建设内容要突出重点和倾向性。

加强制度机制和标准体系建设。为进一步规范化管理“智慧城市”建设,国家应加强制度机制建设,加快制定和完善标准体系,尽快出台规范智慧城市建设的行政法规,各相关部委建立相应制度规范;加快我国在物联网、云计算、通信与网络等领域相关技术、应用和管理标准的完善和实行;建立智慧城市评价指标体系和资质认证体系;加强智慧城市建设的管理,完善相应的体制机制建设,实现统筹协调、共建共享。

加强试点示范工程项目建设。“智慧城市”建设是一项复杂的系统工程,涉及经济、政治、社会和环境的方方面面,涉及公众、企业、政府和城市管理多个主体,涉及医疗、教育、社保、城管、交通、产业、社区等多个领域,其建设复杂性大、投入成本高决定了很难全面展开、一次性建设完成,需要采用“示范先行、逐步完善”的建设模式,结合区域特色、领域特点和各自基础,组织开展智慧城市试点示范区(园区、街镇)建设,聚焦云计算、物联网等新一代信息技术,加快应用示范点和产业化基地建设,探索新型建设推广模式,充分发挥示范工程的示范效应,逐步将成功经验应用到其他领域。

运用新技术推进产业融合创新。云计算、物联网和宽带泛在技术是“智慧城市”发展的技术基础,信息化技术大规模、深层次应用是实现智慧城市的必要手段和有力支撑,“智慧产业”的形成是“智慧城市”的重要组成部分和核心。国家和各地应从整体产业规划出发,合理布局,优先一批技术优势明显、综合实力雄厚的企业给予重点支持,鼓励和引导其形成规模化产业集群,建成高效的产业基地。

智能建造方向篇8

关键词:智能变电站;智能电网;电力系统改革;强电

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.148

随着社会经济的不断发展,目前我国面临的最大的资源问题就是能源电力的问题,坚强智能电网的建设是我国电网的主要发展方向,我国要在2020年实现坚强智能电网的全国统一建设,实现电网供电智能化。

1智能化变电站的特点和优势

智能化变电站采用计算机通信技术,在一条通道上对多条通道的信息进行传输,大大简化了变电站内的二次接线。传统的变电站为了实现多个功能,采用的信息模型种类比较多,每个功能系统对信息的采集和处理都是相互独立的,这样在一次设备和二次设备间要建设大量的电缆才可以完成对模拟信号的传输,这样传统变电站在资金成本的投入上比较大,而且变电站的结构上也比较复杂。智能化变电站采用统一的信息模型,在通信网络中采用统一的通信标准接入网络,通过同一个网络就可以实现对信息的监控和处理,这样大大减少了系统的软件和硬件的重复配置,降低了变电站建设的成本。智能变电站采用光纤作为通信介质对数字信号进行传输,保证了信息传输不受干扰,采用计算机通信技术作为信息传输的主要技术,保证信息在传输过程中的安全性和可靠性。智能化变电站可以提高变电站的自动化控制功能,智能变电站传输信息在传输中的可靠性和准确性,可以帮助变电站更好的实现自动化控制功能,通信网络和一次设备、二次设备之间可以更好的进行自检,实现系统状态的检测和修复,智能化变电站通过故障自动化分析程序可以实现智能化分析的功能。常规的变电站设备之间用电缆进行连接,容易造成电缆间的电磁干扰,智能化变电站可以解决电缆受到电磁干扰的问题。

2变电站的智能化改造方案研究

电站的智能化改造要严格遵守总体的技术框架标准,根据电网和当地的实际情况采用具有针对性的改造措施。变电站智能化改造要从提高电网的生产管理效率和经济效益为目的,改造方案要经济实用。在对变电站进行改造期间要遵守企业安全生产的条例,保证变电站安全性和可靠性不受影响。对变电站的一次设备改造要从实际情况出发,对变电站进行智能化改造,要在利用原有的设备的基础上进行,减少改造资金的投入,减少改造工作的工程量,把智能化变电站的优势都发挥出来,这是变电站智能化改造必须要考虑的重要问题。对变电站智能化改造可以采用现有的技术分别对过程层智能化、变电站层智能化和间隔层智能化进行改造,根据工程现场的实际情况,如果设备投入使用的时间短,自动化水平比较高,并且设备还比较新,那么我们可以增加辅助设备来对设备进行智能化改造,这样的设备改造可以率先完成。对投入时间长,比较旧的设备,这样的设备运行稳定性变弱,可以采用设备到期更换的方法,参照智能化变电站的标准,按照时间间隔来实现变电站的智能化改造。

智能化变电站系统结构设计,智能化变电站系统结构由过程层、站控层和间隔层三层结构组成,如图1所示智能变电站三层结构图。通过高速的通信网络实现三个层之间和各层内部之间的通信,在过程层中通过现场总线技术实现通信的方式已经被广泛的应用。变电站的设备数量在不断增加,过程层中的数据信息量也随着不断增加,而且站控层和间隔层对过程层中的数据信息的质量的要求也越来越高,所以我们对变电站的智能化系统结构进行合理的设计。智能化变电站网络采用GooSe协议来实现间隔层和过程层之间的数据通信,间隔层和站控层之间通过ieC61850网络通信协议来实现网络通信。站控层是智能化变电站特点体现的重要部分,站控层功能包括顺序控制和源端维护等,站控层的功能是根据具智能化变电站技术发展而不断完善的。

智能变电站的改造和建设是我国坚强智能电网建设的重要部分,智能变电站采用技术先进,安全可靠的并且环保的智能化设备,智能化变电站具有信息数字化和通信平台网络化的特点,对信息的收集、分析和处理都是通过自动化控制完成的,智能变电站可以实现智能调节、实时控制和在线分析等功能。智能化变电站是智能电网的主要发展方向,对变电站的智能化改造可以降低变电站的运行维护成本,对电网的资源可以进行优化的配置,并且可以提高整个电网的运行指标。

3总结

变电站的智能化改造应用了计算机通信技术,提高了变电站的自动化控制水平,降低了智能变电站的维护工作,变电站的智能化改造是未来电网发展的主要趋势。本文变电站是能花改造方案研究对常规变电站的智能化改造起到一定的借鉴作用。

参考文献:

[1]高建宏,臧宝志.智能电网建设时期的需求侧管理[J].山东电力高等专科学校学报,2013(02).

[2]方晓洁,季夏轶,卢志刚.基于opnet的数字化变电站继电保护通信网络仿真研究[J].电力系统保护与控制,2015(23).

智能建造方向篇9

2010年6月30日,长株潭列为全国12个三网融合试点地区/城市之一。加快了通信宽带网络建设,实现了城市光纤到楼到户、农村光纤到村,开展iptV和家庭多媒体平台和手机支付平台等融合业务试点;加快了有线数字电视网络建设和整合,全面推进有线电视网络数字化和双向化升级改造,建立下一代广播电视网,推出了视频点播、高清电视和宽带接入等三网融合新业务。2011年5月,长沙正式获批成为第二批部级两化融合试验区,并按照国家要求制定了实施方案和工作计划,以工业信息化为重点推动“两化”深度融合。大力推进传统技术与信息技术的融合创新,打造“智慧产业”。制造企业从生产型向服务型转型,传统产业向高端化、高新化和两型化发展。信息技术在医疗卫生、文化教育、劳动保障、公共交通、公共安全、社区管理等领域得到广泛应用。

扎实产业基础

在长沙市“十二五”规划中显示,要推进信息产业化和产业信息化,加快建设智能城市,发挥信息化在城市国际化进程中的信息支撑和服务作用。

湖南省经济和信息化委员会副主任李球谈及对智慧城市建设的看法和意见时曾表示,智慧城市是信息化与城市化深度融合发展的高级阶段和结晶。大规模城市化是中国经济持续高速增长的根本动力之一,而推动信息化与城市化深度融合发展,则是加速新型城市化建设的有效途径。智慧城市建设,就是推动新一轮信息技术在城市的普及和深入应用,通过感知化、物联化、智能化的方式,将信息基础设施和实体基础设施进行高效整合,以信息化的手段管理城市,使城市不同部门和系统之间实现信息共享和协同作业,能够更合理的利用资源、更科学地做出决策、更有效地运营城市和应对突发事件,从而提高城市的综合竞争力。信息化与城市化深度融合发展的结果就是城市实现智慧化的程度。

可见,智慧城市发展建设的根本是夯实基础,因此长沙市信息化发展的脚步并不急于给自己戴上“智慧”的帽子,而是希望将信息技术切实应用到产业和基础设施建设中来。长沙市工信委书记、主任赵跃驷介绍,在智慧城市基础设施建设领域,长沙市将在三年时间内,全面建成“光网城市”,实现全域光网通达,中心城区wi-Fi无缝覆盖。一个有线、无线有机整合的宽带城域网络体系将形成,市民将能享受到便捷的网络。到2014年,全市光纤网络覆盖家庭用户累计超过300万户,每100户中有95户以上是光纤入户;城市家庭平均带宽接入能力达到100m以上,农村家庭平均宽带接入能力达到20m以上;城域网出口带宽达到1200G以上。

在云计算领域,将开展数字校园云服务平台建设,以校园信息智能化管理为核心设计思想、以数字化信息和网络为基础,在计算机、互联网、云计算核心技术、射频识别等物联网联通技术,结合国家核准的三网通信通道,建立起来的对教学、科研、管理、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用,使教育数字资源得到充分优化利用,创建以“数字化校园智能信息管理系统”为核心的“数字校园云服务平台”,打造校园智能信息管理和物联网一卡通智能管理于一体的现代数字化校园,实现各类物联网应用与联动,为学校教育、教学工作提供智慧化管理手段,提供教师、学生个人、部门、校园多虚拟工作区门户场景,集教学、管理、学习、交流于一体的一站式数字校园云服务平台,建立起“云领教育、感知校园”的示范标准。

建设“智慧长沙”的物联网公共安全与城市管理应用云平台。通过多样化的信息采集手段和网格化基础信息管理,结合政府专网、地理信息系统资源、交通违法鉴别系统资源等相关的信息资源,通过信息采集处理和数据交换,在一个平台上实现对不同行业的管理应用服务和资源共享,打造通用化、专业化、智能化的城市物联网公共安全与城市管理平台,开创“智慧城市”建设新时代。在城市城区安装实施提供若干个RFiD热点基础数据采集器,对日称区域热点轨迹全覆盖,实现对人和物的管理。包括“信息云”和“安全云”两部分,其对应的服务分别为“城市信息化应用”以及“城市安全管理”,云服务平台具备任意兼容扩容的功能。

城市建设的化繁为简论

李球对于智慧城市建设的另一个观点结合湖南省的发展情况可以概括为,“两型社会”应成为智慧城市建设的主要方向和目标。城市本身是一个十分复杂的生态系统,城市交通、能源、通信、水资源、管网与环境设施等城市要部件和城市产业、政府管理与公共服务、居民生活等一个个子系统,形成了一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。而城市各系统的运转需要不断消耗大量的资源和能源,同时排放大量的废弃物。在推动智慧城市建设过程中,应该立足于城市的可持续发展,着力利用信息技术实现城市降本增效和节能减排,而不应纯粹为了追求城市功能的智能化而浪费大量的资源和能源或破坏城市的生态环境。因此,应将建设资源节约型和环境友好型社会作为智慧城市建设主要的方向和目标。

这样一个十分复杂的城市生态系统,如果按照不同领域的项目逐一实现,就拥有了更加清晰的逻辑。赵跃驷介绍,抓好“智慧长沙”建设要首先完成三大示范工程建设,包括:

智慧产业试点示范工程。智慧产业既包括新一代信息技术产业,也包括运用新一代信息技术,融合推进其他战略性新兴产业和传统优势产业,在现有产业基础上取得突破性发展。重点抓好“数字企业”、智能电网、智能物流、智能安全生产与节能降耗、食品安全智能监控等试点。

智慧城市试点示范工程。以打造智慧城市为目标,将物联网技术渗透融入到城市建设、管理的各个环节,使教育、科技、医疗、社会保障、交通等方面的信息化应用水平显著提高,城市运行、管理、服务等功能的智能化程度明显提高。抓好智能交通、智能城乡管理、智能公共安全、智能建筑节能、智能旅游等试点。

智能建造方向篇10

【关键词】中国台湾;东莞;上海;深圳;南京;智能制造产业;综述

工业发达国家的人工智能战略是以制造业“智能化、数字化”为核心,实现数字制造与个人制造相融合的“再工业化”战略,这一战略将带来全球技术要素和市场要素配置的深刻变化。在这样的背景下,我国对智能制造产业发展的支持力度也在不断加强。那么,在新一轮中国制造业向智能化升级的国际竞争中,中国各地的发展近况如何?为此,本文选择中国台湾、东莞、上海、深圳、南京这5个中国制造业发达的先进地区,对其智能制造产业发展近况进行阐述,以期透过这5个具有代表性的中国地区,来更好地了解我国在新一轮世界“再工业化”备赛中的表现。

1东莞

东莞向来是制造业重镇,也是“广东省智能制造示范基地”。2019东莞智能制造工业总产值达310亿元。东莞不仅具有雄厚的智能装备产业基础,也是中国机器人产业先行市的典型代表。凭借多年积累的制造业全产业链聚集优势,东莞智能装备产业近年来发展迅猛。目前东莞已经拥有智能装备企业400余家,从业人员约55000多人。这些企业在虎门、长安、松山湖、大朗等区域逐渐汇聚成了智能装备产业集群,东莞近5年智能装备产业年均增长率74.09%。涉及数控加工机床,大中型企业应用eRp或CRm,制造类企业应用CaD、Cam、Cae以及机器人装备等十多个行业。东莞目前工业机器人领域企业有200余家,不仅拥有拓斯达、艾尔发、伯朗特等快速发展的本地企业,还引进了一批包括西门子、大连机床、李群自动化等国内外掌握关键核心技术的机器人龙头企业。作为中国机器人产业先行市的典型代表,东莞鼓励企业大范围进行“机器换人”。2019年,东莞减少用工近5万人,新增设备30000多台,机器换人的项目有900多人,单位劳动成本下降11.05%,产品合格率从92%提升到97%,劳动生产率提升1.66倍,工业技改投资额及增速均在珠三角排名第三。

2上海

上海正在着力布局、打造智能制造发展集聚区。一方面,上海依托临港区域的产业基础和资源禀赋,正在建设临港国际智能制造中心,希望将临港打造成在国际上有影响力的智能制造产业基地;另一方面,上海还在努力将浦东金桥、宝山顾村等区域打造成智能制造装备服务产业的研发、生产和系统集成高地,并建成国内首个机器人“创客空间”。目前,上海基本形成以政策为引导,以传统产业智能化改造为主线,以示范区辐射为带动,高校、企业、科研院所等各界都积极参与的智能制造发展格局。上海推进智能制造的发展在不同细分领域均有呈现。在工业机器人领域,已形成金桥开发区和康桥工业区引领“2+X”的产业区域布局。在数控机床领域,上海的数控机床从铸造、加工、热处理、冷作、油漆包装到各类机床零配件、附件、刀具以及数控系统等都能实现自主供给,不仅品种规格比较齐全,而且拥有非常完善的配套能力,目前产品结构朝产业高端方向发展。在3D打印、耗材方面,一些企业如上海联坤电子材料有限公司,除了具有pLa和aBS等普通3D打印材料的生产能力,部分机构也在特种3D打印上进行一些尝试;服务端,一些3D打印创新应用服务商应运而生。上海3D打印领域的上中下游产业链逐步完备。

3深圳

亿欧智库的2018年中国人工智能产业发展20强数据,其参考指标包括企业规模、政策基础、学术基础、产业基础和资本环境五个维度。数据显示在人工智能领域,深圳位于全国第三,仅次于北京和上海。深圳目前正在重点发展数字化网络设备、机器人、新型材料等11大领域。自2014年以来,深圳市每年会安排5亿元专项资金,用于支持机器人、可穿戴设备和智能装备产业的核心技术攻关。2015年深圳开始启动新一轮技术改造,2019年深圳全市技术改造投资规模总量达520亿元,年均增长30%以上,工业技术改造投资占全部工业投资比重提达40%。深圳已经成为全球重要的电子信息产业基地。2019年,深圳机器人企业数据量达到794家,工业增加值超过500亿元。目前深圳装备制造业领跑全国。无人机、机器人、可穿戴设备等产业发展迅猛,大疆、光启、优必选、柔宇一电科技、大富科技、日东科技、大族激光等一批企业已成为深圳先进制造业的新兴力量。在充分的市场竞争中,深圳智能制造的产业方向正在逐渐向技术壁垒和产业链关键环节的把控上聚焦。比如针对视觉系统的产业链布局、算法公司、视觉模组公司与硬件企业的协同研发等,使得深圳“智造”进一步迈向智慧化。深圳还积极参与国家战略,在珠三角中国制造2025部级示范区方案中,深圳成为电子信息、汽车和机器人的示范区。在2018年底确立的“9+2”粤港澳大湾区的规划中,深圳是其中重要的参与者。粤港澳大湾区的成立对金融、服务和贸易产生巨大影响,香港的高校在全亚洲地区都是顶尖的,研究力量很强。在粤港澳大湾区,香港的GDp最高,深圳超过广州位居第二,深圳出现高端人才净流入的大好人才红利。

4南京

南京正全面实施企业制造业装备升级计划以及企业互联网化提升计划,布局工业机器人、3D打印等智能制造技术领域,加速推动产业链从“制造”的低端向“智造”的高端升级,努力实现传统产业向现代产业的根本性转型。为鼓励企业坚持创新研发和技术改造,南京正在深入实施“双百工程”,每年重点抓100项重点工程建设项目和100项重点技术改造项目。根据南京市统计局的数据,2019年,南京全市工业重大投资项目56个,当年完成投资669亿元,占重大项目投资的24.0%,其中八成以上都是先进制造业项目。南京自2014年便开始推进智能工厂示范城市建设,启动了50家智能工厂的创建工作,目前在关键基础零部件、智能仪器仪表、高档数控机床、智能专用装备等领域都有代表企业。2019年,南京装备制造业在全省排名第三,实现销售收入7200亿元,占全市工业板块的45%。其中,南京智能装备产业销售收入达680亿元,占整个装备制造业的10.3%。近些年来,面对工业经济运行下行压力,在研发上自主创新,在抢市场上抱团发展,已成为南京市制造业企业的发展特点。如,近几年,南京市开始以浦口开发区作为集成电路产业发展的主要载体,致力打造百亿级的“金陵硅谷”。总投资达130亿元的自主示范线——南京市轨道交通项目宁天城际轨道线,几乎全部用的南京轨道交通产业自主的技术和产品。卫星导航产业也是创新研发、“组团”发展的典型,中国北斗卫星导航(南京)产业基地,作为北斗产业的重要载体,集聚了卫星通讯及导航相关企业60多家。

5中国台湾

中国台湾自动化智能制造产业发展从19世纪七十年代开始有很好的基础。中国台湾智能制造历经资本密集产业、技术密集产业、及创新密集产业等发展阶段,几乎每十年有一阶段性重大转变。第一阶段约自1971年至1980年,应用pLC发展pLC机械设备智能制造,由全人力作业进展至半自动智能制造,以增加产量;第二阶段约自1981年至1990年,应用CnC发展高精度智能自动化生产制造,即运用数值控制设备,由半自动进展整线生产,提升生产效率与质量;第三阶段约自1991年至2000年,企业管理及制造e化,生产信息由纸本作业进化为电子化及时掌握,达到企业资源有效应用;第四阶段约2000年至今,进入智能制造集产业阶段,将专用机大量生产推展至具有讯号感测、资料处理、智能决策、作动控制等智能机器人应用,发展智能生产制造系统。中国台湾智能自动化产业发展带动10个重点产业,并带动中国台湾产业导入智能生产制造风潮,目前已有鸿海、和硕、广达、群创、台达电、研华、上银、宝成等公司积极投入,有效带动智能生产制造产业链发展的基础。2018年中国台湾产业生产总额中,农业占比为2%、制造业占比为51%、服务业占比为47%。在就业人口方面,制造业就业人口300.7万人、商业服务业就业人口约652.6万人,农业就业人口54.8万人。长久以来,中国台湾产值及劳动生产力指数之成长,主要是来自于制造业的贡献,但近年整体产业值成长趋缓,劳动生产力成长由6.55%下降至3.93%(下降40%),使得人均产值成长持平。在接踵而来的第四次工业革命及因应高龄化社会工作人口递减的劳动需求,中国台湾智能制造发展重点如下:高值生产力:建构机械产业未来10年技术核心能耐,如精密量测,监控和远程诊断服务、中央监控系统、智能控制器制造与关键元件技术研发、应用iot、BigData等技术;敏捷生产力:建立CpS系统、研发智能生产平台、研发整线生产平台、整厂输出,取得整线生产系统,智能制造工厂;人性化生产力:人机协同、设计与制造一体化,远端控管与排程、个人化服务设计、一指下单生产模式,达成产业结构转型创新技术;智慧商业营运:以消费者需求为核心,建构个人化、行动化服务载具,创造网实通路整合商业服务,提升商业质量与效率;导入人机协同作业机械,提高农业生产力;透过数字化、巨量分析、物联网、云端科技等技术,推动食品安全履历系统,让民众食得安全、安心;核心技术发展与人才培育强调以解决问题为导向,跨专业领域合作是关键。

6结语

综上所述,一方面世界工业发达国家以“智能化、数字化”为核心的制造业改革正在风起云涌;另一方面,中国人口红利的消失使得中国制造业在国际上正在失去成本优势。为解决这一问题,我国政府近年了多项政策支持制造业的智能化转型,尤其是“中国制造2025”的颁布标志着我国支持智能制造发展的政策框架已基本完成。以中国台湾、东莞、上海、深圳、南京为代表的中国制造业先进地区也清醒的认识到,高投入、高耗能的制造产业发展模式越来越不可持续,因此也都在迫切推广智能制造,以期在新一轮的“再工业化”的竞赛中率先实现“制造业”向“智造业”的转型升级。

参考文献

[1]阎世存.培育壮大经营主体切实加强政策支持[n].菏泽日报,2020-05-16(10).

[2]陈炜隽.广东:新规划全面对接《中国制造2025》[n].国际商报,2017-08-13(08).