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【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(guó)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(guó)家的自主創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和在全球價(jià)值鏈分工中的地位。我國(guó)裝備制造業(yè)經(jīng)過(guò)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(guó)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(wèn)題，近年來(lái)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(jī)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(guò)技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新、制度創(chuàng)新的有效互動(dòng)來(lái)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(guó)裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行了測(cè)算和分析。這些文獻(xiàn)都從某一層面對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)創(chuàng)新水平進(jìn)行研究，無(wú)法了解我國(guó)裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新能力整體不足的主要根源?；诖耍疚倪\(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(guó)裝備制造業(yè)整體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，為制定我國(guó)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(guó)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(lái)源
因子分析法對(duì)樣本數(shù)有一定的要求，為提高測(cè)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(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》以及國(guó)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(kāi)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(kāi)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(yíng)業(yè)務(wù)收入比重、RD經(jīng)費(fèi)占主營(yíng)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(guó)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(gòu)買國(guó)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(kāi)發(fā)投入強(qiáng)度，構(gòu)建以企業(yè)為主體、市場(chǎng)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）：
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[2]丁耀民.著力推進(jìn)裝備制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新[J].中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2008（6）.
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[6]王章豹，吳慶慶.我國(guó)裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新之問(wèn)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] 噴霧干燥條件；吸濕性；含水量；吸濕率-時(shí)間曲線；吸濕速度
骨痹顆粒復(fù)方是由桑寄生、骨碎補(bǔ)、千年健、牛膝、雞血藤、油松節(jié)、土鱉蟲(chóng)等組成的純中藥制劑，臨床上用來(lái)治療老年性關(guān)節(jié)炎具有很好的效果。噴霧干燥是骨痹顆粒制備工藝的重要工序。中藥粉體的吸濕性一直是噴霧干燥領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，但其研究?jī)?nèi)容多為考察不同制劑輔料[1]，以及粉體表面改性技術(shù)對(duì)中藥粉體吸濕性的影響[2]。本文以骨痹顆粒復(fù)方為實(shí)驗(yàn)體系，通過(guò)考察不同工藝條件下噴霧干燥樣品含水量與吸濕性能，建立吸濕過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)合掃描電鏡技術(shù)，分析相關(guān)吸濕機(jī)制，為中藥噴霧干燥工藝優(yōu)化研究提供一種新的方法。
1 材料
BUCHI B-290小型噴霧干燥機(jī)（瑞士布奇公司）；S4800掃描電鏡（日本日立公司） ；Waters2695高效液相色譜儀，Waters2998光電二極管陣列檢測(cè)器（美國(guó)沃特世公司）；RE52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）；SK8200H超聲波清洗器（上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司）；754型紫外分光光度儀（上海光譜儀器有限公司）；賽多利斯MA30快速紅外水分測(cè)定儀（德國(guó)賽多利斯有限公司）；GQ105管式離心機(jī)（上海市離心機(jī)械研究所）；島津AUW120D電子天平（日本島津公司）。
川續(xù)斷（產(chǎn)地東北，批號(hào)111026）；懷牛膝（產(chǎn)地貴州，批號(hào)111026）；骨碎補(bǔ)（產(chǎn)地貴州，批號(hào)111026）；千年?。óa(chǎn)地廣東，批號(hào)111026）；雞血藤（產(chǎn)地廣西，批號(hào)111026）；土鱉蟲(chóng)（產(chǎn)地安徽，批號(hào)111026）；桑寄生（產(chǎn)地廣西，批號(hào)111026）；油松節(jié)（產(chǎn)地安徽，批號(hào)111026）均購(gòu)自亳州市中藥材飲片廠，經(jīng)本校吳啟南教授鑒定，均符合2010年版《中國(guó)藥典》（二部）要求。
2 方法
2.1 骨痹顆粒水提液的制備
按如下處方：川續(xù)斷（25 g）、懷牛膝（15 g）、骨碎補(bǔ)（15 g）、千年?。?5 g）、雞血藤（25 g）、土鱉蟲(chóng)（10 g）、桑寄生（25 g）、油松節(jié)（15 g）稱取總處方量145 g水煎煮2次，每次10倍量水。水提液經(jīng)過(guò)4層紗布過(guò)濾得濾過(guò)液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到相對(duì)密度為1.05 g?mL-1備用。
2.2 噴霧干燥工藝考察因素及其水平的確定
中藥提取液的噴霧干燥工藝研究，一般以進(jìn)出、口溫度，空氣流量，霧化壓力，送料速度，送料密度及噴霧輔料為考察因素[3-6]。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)中選擇進(jìn)口溫度（A）、送料密度（B）、送料速度（C）、空氣流量（D）4個(gè)因素進(jìn)行考察。為了確定各因素水平的考察范圍，進(jìn)行了如下單因素實(shí)驗(yàn)。
2.2.1 進(jìn)口溫度對(duì)噴霧干燥的影響 控制送料密度為1.01 g?mL-1，送料速度為15 mL?min-1，空氣流量40 m3?h-1，選取進(jìn)口溫度分別為110，120，150，180，200 ℃，分析進(jìn)口溫度對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)口溫度為110 ℃與200 ℃時(shí)均出現(xiàn)了黏壁現(xiàn)象。為了使客觀存在的差異明顯，在考察溫度的影響時(shí)選擇了120，180 ℃這2個(gè)水平。
2.2.2 送料密度對(duì)噴霧干燥的影響 控制進(jìn)口溫度為150 ℃，送料速度為15 mL?min-1，空氣流量為40 m3?h-1，選取送料密度分別為1.01，1.03，1.05，1.10 g?mL-1，分析送料密度對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響。結(jié)果顯示，送料密度為1.10 g?mL-1時(shí)物料過(guò)濃，在噴霧干燥過(guò)程中會(huì)發(fā)生噴頭堵塞的情況。與上同理，送料密度選擇了1.01，1.05 g?mL-1這2個(gè)水平。
2.2.3 送料速度對(duì)噴霧干燥的影響 控制進(jìn)口溫度為150 ℃，空氣流量為40 m3?h-1，送料密度為1.01 g?mL-1，選取送料速度分別為5，10，15，20，30 mL?min-1分析送料速度對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)送料速度為30 mL?min-1時(shí)，出口溫度為48 ℃，粉末黏附在噴霧干燥室內(nèi)壁上；而送料速度為5 mL?min-1時(shí)雖然干燥完全，但是噴干效率較低。送料速度選擇了10，20 mL?min-1這2個(gè)水平。
2.2.4 空氣流量對(duì)噴霧干燥的影響 控制進(jìn)口溫度為150 ℃，送料密度為40 m3?h-1，送料速度為15 mL?min-1，選取空氣流量分別為20，30，40，50，60 m3?h-1分析空氣流量對(duì)對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)空氣流量為20 m3?h-1時(shí)物料完全粘附在內(nèi)壁。而在其他條件下均正常，但空氣流量在60 m3?h-1時(shí)噴干用氮?dú)馐褂眠^(guò)快，使空氣流量無(wú)法始終保持在高流量，會(huì)出現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)確控制條件的情況。于是空氣流量選擇了30，50 m3?h-1這2個(gè)水平。
綜上所述，選擇進(jìn)口溫度（120，180 ℃）；進(jìn)樣密度（1.01，1.05 g?mL-1）；送料速度（10，20 mL?min-1）；空氣流量（30，50 m3?h-1）進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
2.3 噴霧干燥實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
以上述因素水平設(shè)計(jì)平行比較實(shí)驗(yàn)，控制除考察因素以外的條件保持一致，考察不同噴霧干燥因素對(duì)粉體含水量與平衡吸濕量的影響。
2.4 粉體含水量與吸濕性的測(cè)定
2.4.1 含水量測(cè)定 樣品在噴霧干燥完成后，立即采用賽多利斯MA30快速紅外水分測(cè)定儀測(cè)定水分含量。
2.4.2 粉體的吸濕性測(cè)定 中藥粉體的吸濕性能往往采用平衡吸濕量表征，但平衡吸濕量所代表的是物料達(dá)到吸濕平衡時(shí)的含水量[7]。有些物料雖然平衡吸濕量很大，吸濕過(guò)程卻很緩慢；而有些物料在一定短時(shí)間內(nèi)吸濕量猛增，之后卻增長(zhǎng)緩慢。所以平衡吸濕量只能衡量吸濕終點(diǎn)物料的特性，而不能反映物料吸濕過(guò)程的速度特征。為表征物料吸濕速率，本研究參考文獻(xiàn)[8]，引入吸濕率-時(shí)間曲線以及吸濕初速度、吸濕速度、吸濕加速度等參數(shù)。以冀能較全面的表征中藥噴干粉的吸濕行為。
平衡吸濕量測(cè)定方法：取樣品約300 mg，精密稱量，平攤于稱量瓶中，厚度不超過(guò)5 mm，開(kāi)蓋置于干燥器中48 h脫濕平衡。精密稱重后置于25 ℃，相對(duì)濕度75%的恒溫恒濕箱中，每隔一定時(shí)間測(cè)定，計(jì)算吸濕增重，一直維持24 h。
噴霧干燥樣品吸濕率-時(shí)間曲線的繪制：計(jì)算吸濕率，以吸濕率為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)，繪制吸濕率-時(shí)間曲線。吸濕率=（吸濕后樣品質(zhì)量-吸濕前樣品質(zhì)量）/吸濕前樣品質(zhì)量×100%。
吸濕過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析：粉體吸濕過(guò)程數(shù)據(jù)一般可用多項(xiàng)式方程進(jìn)行擬合，對(duì)噴霧干燥各樣品的吸濕曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合，可得到如下吸濕方程[9]。
由方程（1）～（3）求算各樣品的吸濕初速度、吸濕平衡時(shí)間、吸濕速度與吸濕加速度。
2.5 微粒的形貌觀察
取不同條件下制備的噴霧干燥粉末少許，固定于電鏡樣品臺(tái)導(dǎo)電膠上噴金，然后在真空條件下進(jìn)行成像觀察。
3 結(jié)果與討論
3.1 吸濕曲線的繪制與吸濕過(guò)程速度方程的計(jì)算與比較
骨痹顆粒噴霧干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
為了表征不同噴霧干燥條件下粉末的吸濕特征，按照表3的擬合方程以2.4.2項(xiàng)下方法進(jìn)行了數(shù)學(xué)計(jì)算，得到各組不同條件噴干粉末的吸濕初速度與吸濕平衡時(shí)間數(shù)據(jù)，見(jiàn)表4。按照表3的吸濕速度方程繪制出了吸濕速度變化曲線，見(jiàn)圖1。
由表3，4中的數(shù)據(jù)可知，D2組的吸濕初速度最大，B2組的吸濕初速度最小，D2組的吸濕平衡時(shí)間最短，A1組的吸濕平衡時(shí)間最長(zhǎng)。由表4中可知，吸濕加速度也不像文獻(xiàn)[10]報(bào)導(dǎo)的維持在一個(gè)恒定的值，以A2組為例，由它的一元二次方程可知其吸濕加速度曲線呈“拋物線”型。即吸濕過(guò)程不是一個(gè)勻減速過(guò)程。由圖1可知，同一組的噴干粉末吸濕速度變化情況也不一樣。此處要說(shuō)明的是，4組實(shí)驗(yàn)中均出現(xiàn)了吸濕速度變?yōu)樨?fù)值的情況，作者推測(cè)這種情況基本排除實(shí)驗(yàn)誤差的情況，原因可能是物料的吸濕性能由化學(xué)組成和物理性質(zhì)共同決定，隨著吸濕過(guò)程的進(jìn)行，中藥出現(xiàn)液化的情況，顆粒的物理結(jié)構(gòu)漸漸消失，便會(huì)釋放出一部分水分。由此可見(jiàn)不同噴霧干燥條件下，化學(xué)組成相同的噴霧干燥粉體的吸濕過(guò)程存在較大差異。中藥噴干粉體的吸濕過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，里面可能包含著很多相互影響的作用，其中的具體機(jī)制待進(jìn)一步探究。
3.2 粉體微觀形貌分析
按2.5項(xiàng)下方法，獲取噴霧干燥粉末不同樣品微粒的的掃描電鏡圖見(jiàn)圖2。
溫度下，均出現(xiàn)了較強(qiáng)程度的黏連，結(jié)合前面的含水量測(cè)定結(jié)果分析，認(rèn)為過(guò)低的的進(jìn)口溫度與過(guò)高的進(jìn)口溫度均不利于噴霧干燥的進(jìn)行，過(guò)低的進(jìn)口溫度導(dǎo)致含水量過(guò)高，而這誘導(dǎo)了粉末的黏性產(chǎn)生；過(guò)高的進(jìn)口溫度使粉末的含水量過(guò)低，不僅粉末吸濕活性更強(qiáng)，且粉末易于團(tuán)聚也會(huì)加劇粉末的黏連。不同的進(jìn)料密度下粉體的粒徑出現(xiàn)了明顯的差異，送料密度為1.01 g?mL-1，粉體的粒徑在1～3 μm；而送料密度為1.05 g?mL-1，大部分粉體粒徑都集中在6 μm左右。不同送料速度下的噴干粉體的形態(tài)與粒徑未見(jiàn)明顯差異。不同空氣流速的粉體粒徑也出現(xiàn)了明顯差異，空氣流速30 m3?h-1中大顆粒的數(shù)量明顯多，粒徑集中在4～10 μm；而空氣流速50 m3?h-1粒徑明顯偏小，大部分集中在1～2 μm。另外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，除了120，180 ℃時(shí)粉末發(fā)生嚴(yán)重黏連之外，其他各組的粉末均呈現(xiàn)出了較優(yōu)的球狀，一般認(rèn)為球形顆粒具有更好的粉體學(xué)性質(zhì)，這也說(shuō)明了骨痹顆粒的噴霧干燥溫度控制在150 ℃左右較為適宜。
3.3 關(guān)于吸濕機(jī)制的若干分析
整個(gè)吸濕過(guò)程的主要影響因素有兩大類：一類是制劑原料的物理特性，如制劑原料的孔隙率、含水量，粒徑[11]、粒子的表面性質(zhì)[12]等；另一類則是由制劑原料的化學(xué)特性，如化學(xué)基團(tuán)所決定的制劑原料與水分子之間的吸引力。從本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，噴霧干燥條件的不同，造成了粉體物理性質(zhì)，如含水量、粒徑等的差異，而這些差異也確實(shí)帶來(lái)了粉體吸濕性能上的不同。
吸附理論[13]認(rèn)為制劑原料吸濕的主要?jiǎng)恿κ撬臄U(kuò)散，環(huán)境中的水分子吸附于制劑原料表面，隨著水分子濃度的增大，內(nèi)外壓差促使水分逐步向內(nèi)部滲透。因而，中藥的吸濕行為可以描述為水分子向內(nèi)部擴(kuò)散的一個(gè)過(guò)程，而此過(guò)程可以用FICK′s定理來(lái)描述[14]。dw/dt=-DA（dc/dx），式中，w為t時(shí)浸膏表面含水量，dw/dt為擴(kuò)散速度，A為擴(kuò)散面積，dc/dx為濃度梯度，dc代表表面的水分子濃度，dx表示擴(kuò)散間距。“-”表示擴(kuò)散方向?yàn)闈舛忍荻鹊姆捶较?，即擴(kuò)散物質(zhì)由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散，D為擴(kuò)散系數(shù)（其受多方面因素影響，如溫度）。
由FICK′s定律可知，擴(kuò)散面積、擴(kuò)散系數(shù)、濃度梯度越大，水分的擴(kuò)散速度越快，也就是吸濕性越強(qiáng)，反之則越弱。所以吸濕曲線的分析結(jié)果可以結(jié)合圖2和FICK′s定理來(lái)得到合理的解釋。
圖2顯示，由于溫度較高，A2組粉末的含水量更低，其表面的活性基團(tuán)具有更強(qiáng)的吸水活力。所以其在短時(shí)間內(nèi)可以吸附大量的水，具有更高的吸濕初速度10.412 0 g?h-1。當(dāng)表面吸附一定的水后，由于A2組粉末內(nèi)部的含水量（2.66%）也很低，造成了內(nèi)外大的濃度梯度，所以吸濕速度也較A1組更快（由圖1中A圖可以看出）。但隨著內(nèi)部水分的越來(lái)越多，內(nèi)外水分子濃度梯度的減小，其吸濕速度也急劇減緩。而120 ℃粉末由于內(nèi)外的含水量（6.79%）均要高，所以無(wú)論是外部的吸水速度還是水分向粉體內(nèi)部擴(kuò)散的速度都要慢，造成了總體吸濕過(guò)程的緩慢，吸濕平衡時(shí)間也更長(zhǎng)為13.55 h。
圖2中B2組的粉體粒徑要比B1組明顯大，可見(jiàn)相同質(zhì)量的粉體，B1組的比表面積要比B2組大。由FICK′s定律可知，B1組的擴(kuò)散初速度與擴(kuò)散速度要比B2組快。所以B1達(dá)到吸濕平衡的時(shí)間也更短。這與表4和圖1中B圖的結(jié)果相符。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)隨著實(shí)驗(yàn)過(guò)程的進(jìn)行，粉體B1出現(xiàn)了部分液化的現(xiàn)象。其原因可能是隨著吸水過(guò)程快速進(jìn)行，誘導(dǎo)了粉體之間的黏性增大，導(dǎo)致粉體之間互相粘附，見(jiàn)圖3。而此過(guò)程帶來(lái)的影響是擴(kuò)散表面積減小，擴(kuò)散速度變慢。與此同時(shí)，也伴隨著濃度差的影響，即隨著水分?jǐn)U散的進(jìn)行，粉體內(nèi)外的水分濃度差快速減小，進(jìn)而導(dǎo)致擴(kuò)散速度的進(jìn)一步變慢。圖2中D1、D2也可以通過(guò)上述原理來(lái)解釋，在此不重復(fù)說(shuō)明。
C1，C2圖中粉體粒徑未見(jiàn)明顯差異，可見(jiàn)進(jìn)樣速度不同對(duì)粉體粒徑的影響不大。由表2知，C1組粉體含水量為3.97%，C2組含水量為4.73%，可見(jiàn)含水量的差異也不大。由表2，3可發(fā)現(xiàn)，2組噴干粉末的吸濕擬合曲線很相似，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的吸濕率也相差較小。C1，C2 2組的上述結(jié)果再一次提示了粉體的粒徑差異和含水量是影響粉體吸濕性的主要因素。
綜上所述，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在本研究的實(shí)驗(yàn)體系中，可得較佳工藝條件為進(jìn)口溫度150 ℃，進(jìn)料密度1.05 g?mL-1，進(jìn)料速度20 mL?min-1，空氣流速30 m3?h-1。在此綜合條件下，得到的粉體具有較優(yōu)的形態(tài)特征，并且具有較優(yōu)的吸濕動(dòng)力學(xué)過(guò)程，包括較小的吸濕速度，與較長(zhǎng)的吸濕平衡時(shí)間。
4 結(jié)論
本文以骨痹顆粒水提液為模型體系考察了噴霧干燥條件對(duì)粉體的含水量與平衡吸濕量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，噴霧干燥諸多工藝條件中，送料密度和空氣流量對(duì)粉體的吸濕性影響較大，這對(duì)探索中藥物料復(fù)雜體系噴霧干燥作用機(jī)制，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)具有參考意義。本研究所采用的研究方法與考察指標(biāo)，亦可為評(píng)價(jià)中藥物料改性條件提供借鑒。
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Research about effect of spray drying conditions on hygroscopicity of spray
dry powder of Gubi compound′s water extract and its mechanism
ZONG Jie1，2，SHAO Qi2，ZHANG Hong-qing2，PAN Yong-lan1，2，ZHU Hua-xu1，2*，GUO Li-wei1，2*
（1. College of Pharmacy，Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Nanjing 210023，China；
2. Key Laboratory of Chinese Herbal Compound Separation，Nanjing 210023，China）
[Abstract] Objective： To investigate moisture content and hygroscopicity of spray dry powder of Gubi compound′s water extract obtained at different spray drying conditions and laying a foundation for spray drying process of chinese herbal compound preparation.Method： In the paper，on the basis of single-factor experiments，the author choose inlet temperature，liquid density，feed rate，air flow rate as investigated factors.Result： The experimental absorption rate-time curve and scanning electron microscopy results showed that under different spray drying conditions the spray-dried powders have different morphology and different adsorption process. Conclusion： At different spray-dried conditions，the morphology and water content of the powder is different，these differences lead to differences in the adsorption process，at the appropriate inlet temperature and feed rate with a higher sample density and lower air flow rate，in the experimental system the optimum conditions is inlet temperature of 150 ℃，feed density of 1.05 g?mL-1，feed rate of 20 mL?min-1，air flow rate of 30 m3?h-1.
關(guān)鍵字：智能制造體系；整體架構(gòu)；功能特征；柔性化
1 前言
智能制造是最新的制造模式之一，具有廣闊的發(fā)展前景，智能制造從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)智能化的信息處理系統(tǒng)，對(duì)外操控機(jī)器人的動(dòng)作，完成產(chǎn)品的制造和加工。該系統(tǒng)屬于一種開(kāi)放性的體系，原料、信息和能量都是開(kāi)放的。智能制造是新世紀(jì)制造業(yè)振興的發(fā)展方向，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)跨越的必經(jīng)之路。
2 智能制造系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
2.1 智能制造系統(tǒng)內(nèi)涵分析
智能制造體系是上世紀(jì)八十年代有先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家率先提出的，主要包含只能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)兩部分?？傮w來(lái)看，智能制造體系指的是應(yīng)用集成工程的思想，通過(guò)制造軟件專家系統(tǒng)、機(jī)器人視覺(jué)和控制等先進(jìn)技術(shù)，最終達(dá)到智能裝配生產(chǎn)線上的機(jī)器人能夠在人工不進(jìn)行干預(yù)的情況下完場(chǎng)生產(chǎn)任務(wù)。智能制造的目的是人的腦力活動(dòng)轉(zhuǎn)化為制造機(jī)器人的智能化思維。智能化制造體系的物理基礎(chǔ)是智能化機(jī)器人，所必需的設(shè)備包括智能加工機(jī)床、工具和設(shè)備的智能化輸送平臺(tái)以及裝配設(shè)備等。
2.2 智能制造體系國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
智能制造在上世紀(jì)八十年代提出之后，在國(guó)際范圍內(nèi)形成了三個(gè)主要的研究中心，分別是美國(guó)、歐洲和日本。最初的內(nèi)涵指的是智能機(jī)床，智能機(jī)床能夠完場(chǎng)熟練機(jī)械師操作普通機(jī)床完成的所有功能，具有一定的智能性。后來(lái)的智能制造概念得到發(fā)展和延伸，進(jìn)而形成了一種開(kāi)放性的操作系統(tǒng)，日本于1990年完成了世界范圍內(nèi)第一個(gè)智能制造工廠，融合了人工智能技術(shù)的機(jī)器人同時(shí)具備視覺(jué)的觸覺(jué)功能。相對(duì)而言，我國(guó)在該領(lǐng)域的研究起步較晚，九十年代后才申請(qǐng)成立了第一個(gè)智能制造國(guó)家級(jí)項(xiàng)目。在理論研究領(lǐng)域主要集中于智能制造基礎(chǔ)理論分析、智能化單元制造與控制、智能機(jī)器人的研發(fā)等。
智能制造的應(yīng)用正在世界范圍內(nèi)興起，它是制造技術(shù)發(fā)展，特別是制造信息技術(shù)發(fā)展的必然，是自動(dòng)化和集成技術(shù)向縱深發(fā)展的結(jié)果。然而，雖然智能制造得到了學(xué)術(shù)界的廣泛重視和深入研究，然而卻難以得到工業(yè)界的廣泛應(yīng)用和推廣，同時(shí)近幾年關(guān)于智能制造系統(tǒng)新理論方面的研究遇到了瓶頸，其問(wèn)題在于智能制造系統(tǒng)的體系架構(gòu)尚未研究透徹，同時(shí)對(duì)于智能制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)沒(méi)有比較好的掌控。
3 智能制造體系架構(gòu)研究
3.1 智能制造體系整體架構(gòu)分析
智能制造的總體架構(gòu)自下而上包括業(yè)務(wù)層、運(yùn)作層、功能系統(tǒng)、功能單元、支撐技術(shù)五個(gè)層次。智能生產(chǎn)線各個(gè)層次間相輔相成，聯(lián)系密切，其中系統(tǒng)以需求訂單為輸入，以信息系統(tǒng)為核心，集成自動(dòng)化上下料等多個(gè)子功能系統(tǒng)，以基本功能單元及支撐技術(shù)為依托，推動(dòng)智能制造生產(chǎn)線的正常運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)大批量產(chǎn)品定制及個(gè)性化客戶服務(wù)的目標(biāo)，從而最大化地滿足客戶和市場(chǎng)需求。其中各個(gè)層次的內(nèi)容及構(gòu)成如下：（1）系統(tǒng)業(yè)務(wù)層：即系統(tǒng)目標(biāo)，是為客戶提供大批量定制產(chǎn)品及個(gè)性化的客戶服務(wù)。（2）系統(tǒng)運(yùn)作層：主要包含精益化、數(shù)字化和敏捷化等最新技術(shù)。（3）功能系統(tǒng)層：設(shè)備預(yù)警，優(yōu)化加工參數(shù)，監(jiān)控生產(chǎn)的全過(guò)程，精度檢測(cè)的在線實(shí)現(xiàn)，最終通過(guò)信息技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行集成。（4）功能單元層：此部分承擔(dān)設(shè)備和加工裝備的信息傳輸，使用傳感網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。（5）支撐技術(shù)層：系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)主要有傳感技術(shù)和模塊化技術(shù)，設(shè)備故障診斷和維修系統(tǒng)，安全維護(hù)和設(shè)備及信號(hào)的有效識(shí)別。
3.2 智能制造體系亟待解決的問(wèn)題
智能制造想要完全提出人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)完全意義上的機(jī)器自主控制與分析，就需要建立一個(gè)智能化、數(shù)字化、信息化程度較高的企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、裝配制造直至倉(cāng)儲(chǔ)物流的全過(guò)程控制，其中還包括問(wèn)題產(chǎn)品和故障設(shè)備的自動(dòng)處理和維修。但是現(xiàn)階段我國(guó)制造裝配企業(yè)在各個(gè)制造要素的互聯(lián)互通方面存在不小問(wèn)題，主要體現(xiàn)在智能制造體系各功能單元之間橫向、縱向集成通訊、端口到端口的信號(hào)傳輸。數(shù)據(jù)格式、通訊協(xié)議和語(yǔ)言識(shí)別等基礎(chǔ)性的內(nèi)容還沒(méi)有完全解決。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等最新技術(shù)的融合，各功能單元之間的通訊是必須要解決的問(wèn)題。人機(jī)交互、設(shè)備與設(shè)備之間、生產(chǎn)制造和倉(cāng)儲(chǔ)物流之間的信息交互都是困擾智能制造體系構(gòu)建和發(fā)展的一大難題。
4 智能制造體系發(fā)展趨勢(shì)分析
4.1 智能制造體系柔性化發(fā)展方向分析
智能制造體系的柔性化方向石油柔性智能裝配引發(fā)的，基本的基本思路為：柔性裝配的研究層次從上到下分為柔性工裝、柔性工藝規(guī)劃和柔性車間調(diào)度。主要涉及的研究思路包含結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、工裝驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成、裝配順序規(guī)劃和分配方法研究以及智能調(diào)度技術(shù)。柔性化發(fā)展是基于只能裝配生產(chǎn)線上可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題及產(chǎn)品，所提出的新型發(fā)展方向。這其中可變參數(shù)和柔性調(diào)度是最重要的研究領(lǐng)域。
4.2 智能制造體系精益化發(fā)展方向分析
精益化的研究發(fā)祥包括四個(gè)方面的內(nèi)容：（1智能制造環(huán)境下的自適應(yīng)快速換模技術(shù)；（2）設(shè)備自診斷、自適應(yīng)和自修復(fù)技術(shù)所組成的全員設(shè)備維護(hù)技術(shù)；（3）生產(chǎn)流程自動(dòng)化的3P技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)⑸a(chǎn)過(guò)程中的資源浪費(fèi)在設(shè)計(jì)和工藝研究等源頭環(huán)節(jié)中進(jìn)行降低；（4）均衡混流生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)是基于對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的合理規(guī)劃以及現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)整和調(diào)配等智能制造手段進(jìn)行的。
4.3 智能制造體系敏捷化的發(fā)展方向
敏捷化主要有以下連兩個(gè)研究方向：首先，對(duì)于客戶訂單變化的快速響應(yīng)是只能制造的一大特點(diǎn)，通過(guò)前期客戶需求的調(diào)查，在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法對(duì)客戶的訂單可能發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并擬合相應(yīng)的相應(yīng)曲線，得到響應(yīng)基本函數(shù)，然后優(yōu)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)關(guān)鍵因素，最終大幅度減少客戶需求響應(yīng)的時(shí)間。其次是對(duì)于功能單元的設(shè)計(jì)和配制。在使用智能制造生a線的時(shí)候，需要對(duì)參與生產(chǎn)的各要素（包括軟件設(shè)計(jì)、硬件要求和工藝流程設(shè)計(jì)等）歸類的功能模塊劃分。在功能劃分之后組建各自成體系的模塊單元，并配置相應(yīng)的算法，以達(dá)到提升智能制造體系柔性化和可重構(gòu)性的目的。
5 結(jié)語(yǔ)
工業(yè)時(shí)代經(jīng)歷了三次大的變革，現(xiàn)在的工業(yè)4.0時(shí)代最主要的特征是智能化和遠(yuǎn)程控制，重點(diǎn)在于利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息處理技術(shù)和智能機(jī)器人技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工的更高層次的自動(dòng)化。本文通過(guò)對(duì)智能制造體系的深入分析，認(rèn)為我國(guó)雖在在該領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就，但是在智能化的本質(zhì)和原理方面的研究仍然不足，未來(lái)建議在智能制造柔性化、精益化和敏捷化方面開(kāi)展研究。
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【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(zhǎng)過(guò)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(guó)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(jiǎn)單介紹一下其中基本術(shù)語(yǔ)的簡(jiǎn)單定義。
（一）智能控制
智能控制（intelligent controls）在無(wú)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(shì)
智能控制在機(jī)械制造中起到了一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。如，幫助提升開(kāi)拓市場(chǎng)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(guò)程，在這個(gè)過(guò)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(guò)程、減少制作時(shí)長(zhǎng)，成為了智能控制在機(jī)械制造中最為主要的優(yōu)勢(shì)。
四、智能控制在機(jī)械制造中的不足之處
中國(guó)機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過(guò)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(lái)越明顯。由于中國(guó)潛在的巨大市場(chǎng)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(guó)外屬于較為先進(jìn)成熟的技術(shù)，在國(guó)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(guò)探討和研究智能控制在機(jī)械制造中的優(yōu)勢(shì)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(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)瞬息萬(wàn)變，需求多樣化。機(jī)械制造行業(yè)如果想要在市場(chǎng)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(guó)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(wú)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(gòu)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(wú)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?，沒(méi)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(guò)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(guò)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(jiàn)，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(wú)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(guò)了關(guān)于智能控制在機(jī)械制造中的不足，接下來(lái)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(shuō)起來(lái)非常簡(jiǎn)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(lái)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(shì)。只有力圖使機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)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(shì)，它不僅可以長(zhǎng)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(wèn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(shì)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(lái)，信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展給國(guó)內(nèi)的各項(xiàng)工業(yè)企業(yè)帶來(lái)了一定的推動(dòng)發(fā)展作用?，F(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(lái)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(guò)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(shì)。
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(shì)和局限性之后，經(jīng)過(guò)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(lái)一定的幫助。無(wú)論放在哪個(gè)時(shí)期來(lái)說(shuō)，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。
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關(guān)鍵詞：遼寧工業(yè)發(fā)展；高端智能制造業(yè)；發(fā)展優(yōu)勢(shì)
一、高端智能制造業(yè)概述
高端智能制造業(yè)中包含了傳統(tǒng)行業(yè)與新興行業(yè)，在制造工藝方面充分引入現(xiàn)代智能技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量得到提升的同時(shí)在質(zhì)量上也有很大的進(jìn)步。遼寧地區(qū)傳統(tǒng)行業(yè)中的高端智能制造業(yè)所占有比例比較大，在新型行業(yè)中仍然處于發(fā)展階段。高端智能所體現(xiàn)的層面也有很大差異性，比較常見(jiàn)的是技術(shù)層面的高端創(chuàng)新，增大了對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用比例，其次是在價(jià)值方面體現(xiàn)的高端智能，通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在原有功能基礎(chǔ)上增加了操作的智能比例，更符合商品的市場(chǎng)需求。由此可見(jiàn)遼寧開(kāi)展高端智能制造業(yè)規(guī)劃發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)期項(xiàng)目，對(duì)遼寧地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有很強(qiáng)的持續(xù)促進(jìn)作用。
二、遼寧高端智能制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
（一）發(fā)展具有絕對(duì)性優(yōu)勢(shì)
遼寧地區(qū)制造產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)資源豐富，屬于國(guó)家重點(diǎn)規(guī)劃發(fā)展的重工業(yè)基地，在制造行業(yè)中的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)也十分豐富，因此與其他區(qū)域相比較更具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。尤其是重工業(yè)配電機(jī)械的生產(chǎn)制造，具有多項(xiàng)自主研究專利，在全國(guó)范圍內(nèi)也名列設(shè)計(jì)創(chuàng)新前茅。高端智能領(lǐng)域的制造發(fā)展在我國(guó)起步較晚，遼寧地區(qū)也率先進(jìn)入到高端智能產(chǎn)品的研究行列中，擁有豐富的傳統(tǒng)模式重工業(yè)制造經(jīng)驗(yàn)，向高端智能轉(zhuǎn)型自然也可以節(jié)省時(shí)間。統(tǒng)計(jì)遼寧占據(jù)全國(guó)前10位的制造產(chǎn)業(yè)共有58類，其中也包含了計(jì)算機(jī)等高端智能化產(chǎn)業(yè)，由此可見(jiàn)在開(kāi)展高端智能制造領(lǐng)域中擁有絕對(duì)性的優(yōu)勢(shì)，但想要達(dá)到高端智能產(chǎn)業(yè)的全國(guó)領(lǐng)導(dǎo)性地位，仍然需要從根本上進(jìn)行轉(zhuǎn)型。
（二）高端智能制造業(yè)劣勢(shì)分析
雖然制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)模大，但在生產(chǎn)能力以及經(jīng)濟(jì)獲利能力上并不相匹配，存在著規(guī)模大能力弱的現(xiàn)象。同時(shí)遼寧地區(qū)的工業(yè)發(fā)展習(xí)慣以密集勞動(dòng)力來(lái)提升生產(chǎn)加工能力，這一點(diǎn)與高端智能產(chǎn)業(yè)存在理念上的沖突。雖然從表面分析遼寧的制造業(yè)經(jīng)濟(jì)收益在不斷的增長(zhǎng)，但密集勞動(dòng)型的產(chǎn)業(yè)在技能創(chuàng)新上存在落后的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)收益進(jìn)步也是以勞動(dòng)成本低為前提的，這樣的經(jīng)濟(jì)體系建立后并不牢固，受高端智能生產(chǎn)沖擊影響嚴(yán)重，想要實(shí)現(xiàn)高端智能制造業(yè)的全面發(fā)展，需要從根源上轉(zhuǎn)變這一模式，大規(guī)模逐漸過(guò)渡到高精準(zhǔn)，采用先進(jìn)的技術(shù)方法來(lái)提升產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)收益，這樣的發(fā)展計(jì)劃才是長(zhǎng)遠(yuǎn)可行的，并且能夠幫助解決傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中所存在的問(wèn)題。這種落后的發(fā)展模式對(duì)吸引外商投資也造成了極大的阻礙，下面是統(tǒng)計(jì)2009～2013年遼寧吸引外商直接投資的項(xiàng)目數(shù)量變化表格。
通過(guò)觀察上述表格可以發(fā)現(xiàn)遼寧地區(qū)在高端智能制造業(yè)的外商直接投資項(xiàng)目數(shù)量上是逐年遞減的，造成這一現(xiàn)象的原因與產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系，也就是上述文章分析的勞動(dòng)生產(chǎn)形成原因。
（三）高端智能制造業(yè)發(fā)展機(jī)遇
經(jīng)濟(jì)全球化對(duì)各省份工業(yè)影響嚴(yán)重，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)沖擊的同時(shí)，全面接軌國(guó)際先進(jìn)技術(shù)也為企業(yè)帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。遼寧省如果能夠緊跟潮流，抓住這次機(jī)遇在發(fā)展理念上做出轉(zhuǎn)變，創(chuàng)造適合高端智能制造業(yè)發(fā)展的環(huán)境，在發(fā)展成果上會(huì)取得更大的進(jìn)展。全球化科技發(fā)展浪潮所帶來(lái)的機(jī)遇比較顯著，大量的國(guó)外科技企業(yè)在轉(zhuǎn)移過(guò)程中會(huì)選擇國(guó)內(nèi)的承接地，而遼寧省屬于國(guó)內(nèi)著名的制造業(yè)發(fā)展區(qū)自然被選擇的機(jī)遇也是相對(duì)比較大的，遼寧工業(yè)產(chǎn)區(qū)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整自身模式，必然可以獲得更多的機(jī)遇。其次是金融危機(jī)環(huán)境下所帶來(lái)的機(jī)遇，此時(shí)的機(jī)遇與沖擊是并存的，受金融危機(jī)影響一些外國(guó)的高端智能制造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力被大大削弱，正為遼寧地區(qū)的新興企業(yè)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。一些高端生產(chǎn)設(shè)備的采購(gòu)成本也因此而下降，專業(yè)領(lǐng)域人才也會(huì)重新考慮發(fā)展平臺(tái)，為遼寧地區(qū)所開(kāi)展的高端智能制造領(lǐng)域突破性發(fā)展創(chuàng)造有利基礎(chǔ)環(huán)境。
三、遼寧高端智能制造業(yè)的發(fā)展策略
（一）從制度層面入手，建立適宜高端智能制造業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境
市場(chǎng)氛圍營(yíng)造需要政府采取干擾措施，對(duì)現(xiàn)有的制度體系進(jìn)行探討，重點(diǎn)解決落實(shí)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，通過(guò)這種方法也能促進(jìn)企業(yè)更合理的利用資源，實(shí)現(xiàn)高端智能產(chǎn)業(yè)的資源優(yōu)化利用。制定符合高端智能制造業(yè)發(fā)展需求的市場(chǎng)環(huán)境體系，市場(chǎng)公平環(huán)境的維護(hù)也十分重要，一些剛剛起步的產(chǎn)業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)能力上相對(duì)較弱，只有在公平的環(huán)境中才能夠得到穩(wěn)定發(fā)展。加大民營(yíng)企業(yè)的扶持力度，這樣可以幫助更好的協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，從根源上解決國(guó)營(yíng)企業(yè)市場(chǎng)活性不足的問(wèn)題。制定清晰的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)制度，有利于市場(chǎng)環(huán)境下不同規(guī)模企業(yè)共同發(fā)展進(jìn)步，政府要加大力度對(duì)私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù)力度，發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，在如此的制度市場(chǎng)環(huán)境下才是最適合遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展的。政府對(duì)企業(yè)扶持同時(shí)也要考慮是否會(huì)造成企業(yè)的依賴性，要培養(yǎng)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，這樣才能更快適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)企業(yè)在高端智能制造領(lǐng)域上突破性的發(fā)展。
（二）轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力
高端智能領(lǐng)域與常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域不同，決定企業(yè)發(fā)展前景的關(guān)鍵性因素是科技創(chuàng)新，傳統(tǒng)工業(yè)制造中僅僅依靠提升勞動(dòng)力生產(chǎn)量來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益增長(zhǎng)，缺乏自主創(chuàng)新很難在高端智能領(lǐng)域占據(jù)有利位置，還會(huì)造成同行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)能力下降。廣州省在高端智能領(lǐng)域中的發(fā)展十分迅速，同時(shí)也吸引了大量外商直接投資，原因在于注重企業(yè)自主創(chuàng)新，企業(yè)都具有同行業(yè)中獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)吸引因素，在此基礎(chǔ)上所開(kāi)展的規(guī)模擴(kuò)大也更穩(wěn)定，具有長(zhǎng)期發(fā)展的潛質(zhì)。遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展也應(yīng)當(dāng)充分借鑒這一模式，對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)展模式做出轉(zhuǎn)變，注重企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念創(chuàng)新，同時(shí)加大自主研發(fā)力度，在這樣的工作模式下，企業(yè)的管理資源也能夠得到高效利用，在同行業(yè)中更具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)遼寧省智能工業(yè)的全面發(fā)展。自主創(chuàng)新能力是競(jìng)爭(zhēng)能力提升的基礎(chǔ)，企業(yè)在轉(zhuǎn)型初期可能還不具備相關(guān)方面的能力，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與技術(shù)積累，要逐漸向自出創(chuàng)新研發(fā)方面轉(zhuǎn)型，更好的適應(yīng)綜合市場(chǎng)環(huán)境，達(dá)到預(yù)期的發(fā)展建設(shè)目標(biāo)。
（三）鼓勵(lì)中小企I發(fā)展，培育知名品牌，進(jìn)而建立創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群
大型企業(yè)雖然在綜合能力上比較突出，但僅僅依靠發(fā)展大型企業(yè)會(huì)造成遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展后勁不足，甚至還會(huì)造成市場(chǎng)壟斷現(xiàn)象。針對(duì)這一問(wèn)題，有效解決措施是扶持中小型企業(yè)，鼓勵(lì)民營(yíng)形式的高端智能制造企業(yè)發(fā)展，這樣可以在市場(chǎng)環(huán)境中引入競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)國(guó)營(yíng)企業(yè)發(fā)展也能起到激勵(lì)作用。培育遼寧地區(qū)知名的高端智能制造品牌也是十分必要的，通過(guò)這種方法來(lái)吸引更多的外商選擇投資，同時(shí)品牌形成后在市場(chǎng)環(huán)境中也更具有競(jìng)爭(zhēng)能力，會(huì)有更多的消費(fèi)者認(rèn)可，為企業(yè)發(fā)展帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)既要保障各自的自主創(chuàng)新研究體系，同時(shí)在經(jīng)營(yíng)發(fā)展過(guò)程中相互配合交流也是十分重要的，通過(guò)這種方法有利于企業(yè)做出更準(zhǔn)確的自身定位。創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群的建立需要政府做出控制，建立公共企業(yè)交流平臺(tái)，對(duì)平臺(tái)的維護(hù)也要定期進(jìn)行，確保其中所提供的信息與市場(chǎng)實(shí)際情況保持一致，這樣也能夠協(xié)調(diào)好發(fā)展資源利用問(wèn)題。遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展要放眼世界標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)制造技術(shù)與企業(yè)管理上與國(guó)際接軌，成為我國(guó)的智能制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。增添新活力更要結(jié)合市場(chǎng)宏觀環(huán)境來(lái)進(jìn)行，開(kāi)展高端智能制造業(yè)發(fā)展同時(shí)也要注重對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的保護(hù)，以免影響到工人的就業(yè)生存，這樣的配合發(fā)展模式才能更長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，達(dá)到企業(yè)的需求標(biāo)準(zhǔn)。
高端智能制造業(yè)是現(xiàn)階段制造業(yè)的核心和基礎(chǔ)，而高端智能制造業(yè)是高端智能制造業(yè)中技術(shù)含量高、附加值高和占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈核心部位的高端智能制造業(yè)。技術(shù)創(chuàng)新是高端智能制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性推動(dòng)力，技術(shù)結(jié)構(gòu)升級(jí)與高端智能制造業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)升級(jí)具有高度的耦合性。高端智能制造業(yè)是遼寧省重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，遼寧已經(jīng)形成航空產(chǎn)業(yè)、軌道交通裝備業(yè)、海洋工程裝備以及智能制造裝備四個(gè)細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，和以沈陽(yáng)、大連為核心，以鞍山、撫順、鐵嶺等為輔的高端智能制造業(yè)集群區(qū)域。通過(guò)這種全面發(fā)展規(guī)劃的落實(shí)，對(duì)促進(jìn)遼寧制造業(yè)進(jìn)步也有很大的幫助。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：智能制造；機(jī)械裝備制造；產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
中圖分類號(hào)：F426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）01-0232-02
于2015年5月8月總理提出《中國(guó)制造2025》，而其主要的核心則為智能制造。因此，當(dāng)前我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)主要為智能制造。智能制造的提出有效的推動(dòng)了我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，同時(shí)，智能制造也成為工業(yè)化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。在提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中，智能制造發(fā)揮重要的作用，所以，機(jī)械裝備在轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，需要明確智能制造的涵義，進(jìn)而根據(jù)智能制造的優(yōu)勢(shì)，提升自身的內(nèi)在競(jìng)爭(zhēng)力，而這也就充分的表面，在轉(zhuǎn)變機(jī)械裝備制造的過(guò)程中要主抓智能制造。
1 智能制造是機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵
1.1 智能制造
所謂智能制造，就是人類通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)研制出一種智能系統(tǒng)，尤其智能系統(tǒng)與人類合作完成一些任務(wù)，而其智能系統(tǒng)具有分析、判斷、決策等多種功能。人類會(huì)通過(guò)與智能制造的合作，去探索人類大腦無(wú)法延伸的東西。而人類也會(huì)充分的利用智能制造去完成更多的工作，這種智能制造有效的代替了腦力勞動(dòng)。
1.2 智能制造性質(zhì)
作為新興時(shí)代的產(chǎn)品，其新穎性獨(dú)特性的概念更加得到人們的關(guān)注與認(rèn)可，其主要具有自動(dòng)化的功能，它可以不斷的通過(guò)更新增強(qiáng)柔韌性，智能化和高度集成化使得智能制造的裝置更加具有特色。其外，智能制造的裝備也比較高端，其裝備具有感知、決策、執(zhí)行等多種功能，而且能儲(chǔ)存大量的信息，以便于人類的使用。這種綠色制造產(chǎn)品，充分的快速的實(shí)現(xiàn)了信息化的轉(zhuǎn)變，并在一定程度上幫助人們提升了工作效率，也為人類帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1.3 智能制造對(duì)機(jī)械裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要性
當(dāng)今時(shí)代，機(jī)械裝備在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力越來(lái)越激烈，機(jī)械裝備要想在市場(chǎng)中占據(jù)有利地位，并且能深入發(fā)展，就要能跟上時(shí)代的步伐，在新的時(shí)代中發(fā)展并進(jìn)行變革，這樣才能凸顯出自身的價(jià)值和地位，也才可以穩(wěn)定于市場(chǎng)中。因而，對(duì)于機(jī)械裝備而言，智能制造使其轉(zhuǎn)型的重要途徑。
2 機(jī)械裝備制造的發(fā)展?fàn)顩r
以某地為主要實(shí)例，其地區(qū)在轉(zhuǎn)變機(jī)械制造的過(guò)程中仍在采用傳統(tǒng)的方法，即便這種傳統(tǒng)的方式為機(jī)械產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益，但卻無(wú)法做到與時(shí)俱進(jìn)，其中仍然存在大量的弊端，此地區(qū)作為機(jī)械制造生產(chǎn)的主要產(chǎn)地，其生產(chǎn)方式和產(chǎn)生的效益影響著國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)。為了確保政府制定的正常能繼續(xù)扶持機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關(guān)企業(yè)也應(yīng)主動(dòng)積極改變當(dāng)前的工作現(xiàn)狀。以智能制造為主，對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使其能夠逐步的形成具有影響力的產(chǎn)業(yè)，如數(shù)控機(jī)床、先進(jìn)糧機(jī)裝備，特種電力裝備等相關(guān)的產(chǎn)業(yè)裝備都能成為當(dāng)前機(jī)械a業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。此外，伴隨著近幾年科技的機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)+、的產(chǎn)生，為相關(guān)引進(jìn)大量人才，從中得知，不同層次的人才如何推動(dòng)其機(jī)械裝備的發(fā)展[1]。盡管本地區(qū)已經(jīng)在合理的利用智能制造對(duì)機(jī)械裝備進(jìn)行轉(zhuǎn)型，但由于大部分企業(yè)對(duì)于智能制造缺乏了解，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)在運(yùn)用智能制造的過(guò)程中仍讓存在大量的問(wèn)題，而問(wèn)題主要集中于以下幾個(gè)方面：
2.1 研發(fā)能力較為薄弱
自主研發(fā)是當(dāng)今時(shí)展的新興的趨勢(shì)，只有自主研發(fā)的產(chǎn)品才能速度的深入市場(chǎng)，而這也就充分的說(shuō)明自主研發(fā)的重要性，但目前，智能制造在促進(jìn)機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，并沒(méi)有合理的做到自主研發(fā)，而是采用破舊的產(chǎn)品，進(jìn)而導(dǎo)致智能制造無(wú)法在機(jī)械裝備中發(fā)揮主要的作用[3]。
2.2 創(chuàng)新能力較弱
據(jù)研究，目前我國(guó)對(duì)于機(jī)械裝備的創(chuàng)新并沒(méi)有符合智能制造的要求，在技術(shù)裝備和基礎(chǔ)零件方面，其創(chuàng)新能力都比較薄弱，大部分機(jī)械裝備在生產(chǎn)的過(guò)程中都缺乏可靠的依靠力，從而使得整個(gè)創(chuàng)新能力無(wú)法得到顯著的提升。
2.3 企業(yè)缺乏動(dòng)力
由于大部分機(jī)械裝備在轉(zhuǎn)型的過(guò)程中會(huì)遇到多種困難，進(jìn)而使得部分企業(yè)缺乏積極的轉(zhuǎn)變動(dòng)力，在轉(zhuǎn)型的過(guò)程中沒(méi)有制定先進(jìn)的方案和策略，也缺乏完善的管理方案，從而影響機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的效率[2]。
3 針對(duì)智能制造促進(jìn)機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的策略
3.1 明確轉(zhuǎn)型方案，確定轉(zhuǎn)型目標(biāo)
在利用智能制造促進(jìn)機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，首先，相關(guān)部門要對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，要能充分的了解機(jī)械裝備在市場(chǎng)中情況，進(jìn)而結(jié)合實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，合理的使用智能制造。但在此過(guò)程中，相關(guān)部門需要注重頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)，明確轉(zhuǎn)型方案，從而在轉(zhuǎn)型時(shí)能夠更加具有規(guī)范性和秩序性，這對(duì)于一個(gè)產(chǎn)業(yè)而言十分有利。另一方面，要想促進(jìn)機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的效率。相關(guān)部門應(yīng)引進(jìn)科技人才，并形成一個(gè)完整的團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)之間的合作探究，加強(qiáng)對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的培訓(xùn)，提升整個(gè)團(tuán)隊(duì)的素質(zhì)。
3.2 搶占先機(jī)產(chǎn)業(yè)，抓住關(guān)鍵點(diǎn)
在進(jìn)一步對(duì)機(jī)械裝備進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，相關(guān)部門要形成正確的改革觀念，以創(chuàng)新的視角，尋找轉(zhuǎn)型方向，并明確轉(zhuǎn)型目標(biāo)，進(jìn)而抓住轉(zhuǎn)型的主要關(guān)鍵點(diǎn)，這樣企業(yè)就能著重的朝著轉(zhuǎn)型方向發(fā)展。企業(yè)必須要為機(jī)械裝備的轉(zhuǎn)型的打通道路，只有真正的實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新，才能贏得良好的成果。其次，企業(yè)要能大力發(fā)展新一代的產(chǎn)品，讓能在信息化的時(shí)代中，積極的展開(kāi)行動(dòng)，并保證工作人員能進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行研究，進(jìn)而建立完整的機(jī)制體制。與此同時(shí)，合作也是當(dāng)前機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵點(diǎn)，企業(yè)要能與用戶進(jìn)行合作，從用戶的反饋中獲取大量的信息量，并讓用戶參與到其中，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)、設(shè)計(jì)等，這樣用戶得到新的體驗(yàn)，就能為企業(yè)提供比較實(shí)際的信息，久而久之，企業(yè)就能增強(qiáng)研制效率。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之，在利用智能制造促進(jìn)機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，企業(yè)必須要找到一條合適的道路，并在此道路上，探索更多有利于機(jī)械裝備轉(zhuǎn)型的方案，進(jìn)而結(jié)合方案，進(jìn)而人才引進(jìn)，人才培養(yǎng)，只有這樣，才能推動(dòng)機(jī)械裝備的發(fā)展，也才能保障機(jī)械轉(zhuǎn)變?cè)谵D(zhuǎn)型的過(guò)程中能為企業(yè)營(yíng)造良好的經(jīng)濟(jì)條件，確保企業(yè)能健康的成長(zhǎng)與發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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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(guó)正處于加速向工業(yè)化后期過(guò)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(wèn)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(guò)程，共同追求資源集約化經(jīng)營(yíng)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(jìng)爭(zhēng)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(wèn)題。然而，當(dāng)物流過(guò)程與制造過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)橫向聯(lián)動(dòng)，以上的問(wèn)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?！拔锫?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(lái)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(wú)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(guò)程的深度融合，并實(shí)現(xiàn)資源集約化經(jīng)營(yíng)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(kāi)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(guó)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(kāi)展深入的研究，并針對(duì)實(shí)際問(wèn)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(méi)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(zhǎng)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(guó)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(guó)在各環(huán)節(jié)中的“兩業(yè)”聯(lián)動(dòng)存在以下問(wèn)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(guó)物流業(yè)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)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(kāi)始，經(jīng)過(guò)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(guò)程中，通過(guò)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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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：?jiǎn)纹饭芾?、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(lái)，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(guò)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(guò)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(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)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(shì)。（2）多維制造加工和倉(cāng)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(guò)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(guò)處理后形成標(biāo)準(zhǔn)的信息流；服務(wù)聯(lián)動(dòng)層通過(guò)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(guò)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(guò)程的兩個(gè)階段：制造階段和物流階段，通過(guò)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(wú)縫連接起來(lái)，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(guò)程中的相互聯(lián)動(dòng)過(guò)程，該過(guò)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??；針對(duì)制造―物流聯(lián)動(dòng)敏感環(huán)境（如保鮮食品倉(cāng)，易碎物品倉(cāng)）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(guò)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(guò)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(guò)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(cāng)儲(chǔ)管理硬件等設(shè)備把物流過(guò)程的環(huán)境信息、配送信息和倉(cāng)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(guò)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(yǔ)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程中的在制品通過(guò)智能化封裝后成為WIP智能體，為在實(shí)時(shí)在制品庫(kù)存預(yù)測(cè)及管理、WIP優(yōu)化等；③實(shí)時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)資源智能體：倉(cāng)儲(chǔ)資源通過(guò)智能化封裝后成為實(shí)時(shí)倉(cāng)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(guò)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(guò)程中的在途品通過(guò)封裝后成為在途品智能體，通過(guò)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(guò)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(kù)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(cāng)儲(chǔ)位置信息進(jìn)行智能規(guī)劃、綜合越庫(kù)、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(cāng)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(guò)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(gòu)的前提下，利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化物流資源信息（包括倉(cāng)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(guò)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(guò)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(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)提供生產(chǎn)物流服務(wù)，常見(jiàn)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(cāng)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(kāi)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(cāng)庫(kù)子系統(tǒng)：由倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)狀態(tài)（倉(cāng)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(cāng)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(kù)計(jì)劃。此情況多見(jiàn)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(wú)力擴(kuò)大倉(cāng)庫(kù)面積而造成。針對(duì)該情況，開(kāi)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(cāng)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(guò)“集中式共享、服務(wù)化運(yùn)營(yíng)”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。
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互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+制造新時(shí)代
李伯虎認(rèn)為大數(shù)據(jù)是智能制造的戰(zhàn)略資源，大數(shù)據(jù)的感知、采集、存儲(chǔ)、通信、分析、可視化等技術(shù)都是智能制造技術(shù)的一部分。
因此，要想提升大數(shù)據(jù)在云制造中的應(yīng)用率，大數(shù)據(jù)發(fā)展一定要和制造業(yè)技術(shù)深度融合，同時(shí)要和信息通信技術(shù)發(fā)展深度融合?！八裕业挠^點(diǎn)是‘互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+制造’，這個(gè)時(shí)代正在到來(lái)。我們現(xiàn)在把大數(shù)據(jù)當(dāng)做智能制造核心支撐中的很重要的組成部分，從感知、采集開(kāi)始，到存儲(chǔ)、通信、分析、可視化，把大數(shù)據(jù)和信息技術(shù)、人工智能技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究?！?李伯虎說(shuō)。
同時(shí)，李伯虎強(qiáng)調(diào)，大數(shù)據(jù)在智能制造的發(fā)展必須要和應(yīng)用結(jié)合，不清楚制造業(yè)的特性和制造產(chǎn)品的行業(yè)特性，就會(huì)連采集什么樣的數(shù)據(jù)都不清楚。采集的目的不是為了采集，而是為了改進(jìn)制造流程，因此要對(duì)模型、算法等有一定基礎(chǔ)的理解才可以順利完成大數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用。
技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用協(xié)調(diào)發(fā)展
目前工業(yè)大數(shù)據(jù)研究剛剛開(kāi)始，李伯虎認(rèn)為其突破點(diǎn)是技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用的協(xié)調(diào)發(fā)展。比如說(shuō)以應(yīng)用牽頭，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以p少制造時(shí)間，降低污染，提升產(chǎn)品質(zhì)量與服務(wù)；在系統(tǒng)改進(jìn)中需要利用各種各樣的技術(shù)，而技術(shù)后面又必須要有產(chǎn)業(yè)支撐，將其工程化。即應(yīng)用牽頭系統(tǒng)，系統(tǒng)牽頭技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，在系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)改進(jìn)以后，以改進(jìn)后的系統(tǒng)再去推廣新應(yīng)用，達(dá)到良性循環(huán)。這其中，人才、技術(shù)創(chuàng)新體系，政策支撐都不可或缺。
