工业智能发展报告范文

导语：如何才能写好一篇工业智能发展报告，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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2004年，根据教育部等国家部委《关于北京大学、清华大学规范校办企业管理体制试点指导意见》及江苏省六厅局《江苏省普通高等学校企业体制改革的意见》文件精神，参照清华大学等兄弟高校的做法，南京大学发文对学校原有的产业管理机构进行调整。原科技与产业处撤销，成立了科技处和南大资产经营公司，原科技与产业处的产业管理监督职能由南大资产经营公司承担。自此，由南京大学对公司章程规定的5项特别重要事项行使出资人职责，董事会对公司章程规定的13项“三重一大”(重大决策、重大投资、重要人事安排、大额资金使用)事项进行集体决策，监事会对公司财务、董事会及经营管理层进行监督，南大资产经营公司对持股企业进行股权管理的现代企业管理架构正式形成，正式拉开了南京大学科技产业规范化管理的序幕。南大资产经营公司成立4年以来，加强了对学校经营性资产规范管理，逐步建立起了有效的风险防控体系，为学校科技产业的创新发展奠定了良好的基础。

突出重点，规范管理

规范人事管理

做好事企人员的分离，理顺旧体制下各类就业人员的劳动关系，真正实现“谁用人、谁负责”的新型劳动关系，是高校产业规范建设的难点和重点。做好这项工作需要高校人事部门和资产经营公司通力配合，按照“老人老办法，新人新办法”的原则，逐一对企业员工的劳动关系和旧的编制状况予以确认，即对在历史过程中形成的不同编制条件下的各类聘用制、合同制人员的事业和企业编制身份予以确认。

规范股权管理

1　严格董事监事选派程序，实行董事会前请示制度和董事监事定期报告制度。校级领导一律不得兼任南大资产经营公司直接、间接持股企业的董事、监事。实行董事会前请示制度。实行董事、监事定期报告制度。建立健全董事、监事奖惩机制。

2　规范经营者选聘管理，强化经营者绩效考核奖惩。南大资产经营公司全资国有企业的经营层正职、副职(含副总经理、总工程师、技术总监、财务总监等，下同)，经南大资产经营公司总经理办公会议提出聘免建议后提交董事会批准，由南大资产经营公司行文聘免；南大资产经营公司法人独资公司的经营层正职、副职，经南大资产经营公司总经理办公会议提出聘免建议并提请该公司董事会审议、聘免；南大资产经营公司绝对及相对控股公司的经营层正职、副职，经南大资产经营公司总经理办公会议提出聘免建议并通过选派的董事予以贯彻。

3　对南大资产经营公司全资国有企业一次性达到50万元的固定资产投资、产权收购、股权投资等重大投资、大额资金使用、借贷、对外担保、抵押，实行由南大资产经营公司审批管理。对南大资产经营公司法人独资公司、绝对及相对控股公司一次性达到50万元的固定资产投资、产权收购、股权投资等重大投资、大额资金使用、借贷、对外担保、抵押，实行报送南大资产经营公司备案管理。

4　南大资产经营公司全资国有企业经审计后的年度税后利润分配方案，经企业经营层办公会议拟定，报南大资产经营公司批准。南大资产经营公司法人独资公司经审计后的年度税后利润分配方案，经该公司董事会拟定。报南大资产经营公司批准。南大资产经营公司绝对及相对控股公司经审计后的年度税后利润分配方案，经该公司董事会审议、股东会批准，报南大资产经营公司备案。

5　建立健全国有资产投入、退出机制，促进国有产权合理流动。根据实际情况，南大资产经营公司应择机适时转让所持部分或全部国有股权，收回资金，用于成果转化与产业化的再投入，形成良性循环和可持续发展。南大资产经营公司所持国有股权的转让，按规定履行国有产权评估及备案、转让审批、挂牌交易等各项手续。

6　南大资产经营公司全资国有企业、法人独资公司、绝对及相对控股公司，应按月(次月15日前)报送真实完整的月度会计报表。南大资产经营公司参股公司，应按季(季后次月15日前)报送真实完整的季度会计报表。南大资产经营公司投资企业，应于次年首月25日前(上市公司于公告次日)报送经中介机构审计的、真实完整的年度财务会计报告。

7　拟对南大资产经营公司全资国有企业、法人独资公司、绝对及相对控股公司试行会计委派制，由南大资产经营公司依法依被委派企业章程委派合适的财会人员出任其财务负责人或会计人员。

8　南大资产经营公司原则上不与学校之间发生重大关联交易、资金拆借、互相担保等经济行为。南大资产经营公司不得为其非控股企业的贷款提供经济担保；为其持股超过51％的控股企业贷款提供经济担保的，担保总量不得超过南大资产经营公司净资产的50％。

规范冠名管理

大学校名和学校标志性建筑物应当作为学校的无形资产归资产经营公司统一管理，学校根据教育部《关于积极发展、规范管理高校科技产业的指导意见》有关要求，结合学校产业实际情况，出台了《南京大学关于企业冠用校名管理的暂行规定》，在企业冠用校名管理上，实行严格控制，规范管理。

设立“防火墙”，健全有效的风险防控机制

建立理性的投资决策机制

南大资产经营公司组建后，规范了学校对外投资方式，学校不再作为投资主体直接进行对外投资，凡以学校的有形、无形资产对外投资新办企业，一律由南大资产经营公司作为投资主体规范出资、持股，即先由学校对南大资产经营公司增资，再由南大资产经营公司对投资企业出资、持股。学校对南大资产经营公司增资、南大资产经营公司对外投资，均按国家法律法规、政策规定履行国有资产评估及备案、投资审批、非经营性资产转经营性资产审批、产权登记等各项手续。

学校院、系、所、处、室等内设机构不存在直接对外投资的情况，保留的原院、系、所、处、室管企业均已划转到资产经营公司，不保留的原院、系、所、处、室管企业则予以关停。

学校对企业一律不予经济担保。资产经营公司章程已对为所出资企业提供担保作出了明确、严格和有保障措施的规定。

逐步建立有效的风险防控体系

南大资产经营公司在校级领导持股、兼职管理上，严格按国家及主管部门规定执行。规定除作为技术完成人外的校级领导，一律不得通过奖励性渠道持有企业股权；所有校级领导一律不得出资持有企业股权，一律不得在南大资产经营公司持股企业中兼任职务。

资产经营公司已实行财务报表规范合并制度。正在对南大资产经营公司全资国有企业、法人独资公司、绝对及相对控股公司试行会计委派制，由南大资产经营公司依法依被委派企业童程委派合适的财会人员出任其财务负责人或会计人员。对企业绩效考核、风险预警控制机制正在研究、建立之中。

深化改革，创新发展

理念创新是前提

高校创办企业是适应我国国情，实现教育、科技、经济紧密结合的有效途径，对知识创新、教学科研和人才培养有重要作用。发展高校科技产业决不是权宜之计，对于强化高校在地方和国家创新体系中的地位、提升学校的竞争力、扩大高校的知名度有着重大意义。只有更新观念，不断增强发展高科技，实现产业化的历史责任感、使命感和紧迫感，放弃过去那种重科研、轻转化的思想，提高市场意识、风险意识、竞争意识和合作意识，才能把高校科技产业放在与教学、科研同等重要的地位看待，保证科技产业持续发展。作为代表学校行使管理职能的高校经营资产经营公司，“理念创新”更为重要。

科技创新是关键

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【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（Enterprise Resource Planning ）与制造企业生产执行系统MES（Manufacturing Execution System）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]Weiming Shen，An updated review：Applications of agent-based systems in intelligent manufacturing， Advanced Engineering Informatics， 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）

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同时，国内工业软件创新能力亟待提升，工业企业信息化应用两极分化问题依然突出，工业云专业服务不能充分满足工业发展实际需求等问题仍制约着两化深度融合。

对于2014年下半年两化融合发展面临的新形势，赛迪智库做出四点预判，并提出了加快推动高端工业软件发展，加大工业领域互联网应用创新的支持力度，开展智能工业试点示范等对策建议。

互联网基因

加速渗入生产业

2014年，信息网络技术的不断升级与广泛融合，加速互联网应用向生产业各个环节的渗透和扩张，推动了生产业从技术手段、服务内容、到商业模式的创新发展。

在金融行业，金融服务通过数据挖掘、仿真模拟技术实现产品创新，推出Wecash等小额贷款授信服务，积极探索全新的网络信贷模式。现代物流中，可利用4G应用、传感器技术实现智慧化建设，布局物流网点可视化管理运营平台，推广供应链全程可视化服务。而电子商务企业则积极发展移动电商服务，如腾讯推出微购网微信商城平台，为企业提供基于微信的移动电子商务整体解决方案。外包服务使用互联网进行跨国贸易，实现出口业务的增长，2014年1-4月，软件外包出口增长率达20.2%。赛迪智库预计，2014年下半年，金融服务、智慧物流、电子商务、外包服务等将持续创新，带动生产业的快速增长。

O2O为互联网与制造结合热点方向

随着互联网与工业的深度融合，工业企业纷纷寻求C2B、O2O、网络协同等互联网新模式构建新型工业生产方式。

2014年，家电、家具等行业率先实现C2B转型和业务创新，推动制造模式从大规模制造向个性化定制、定制化众包生产、按需制造等方向演进，融消费者需求于个性化产品生产当中。越来越多的制造企业通过O2O搭建起与消费者之间的线上线下双向互通平台，逐步建立以服务为核心的产品设计和整体解决方案，拓展在线实时监测、远程故障诊断、工控系统安全监控、网上支付结算等增值服务，实现服务化转型。网络协同制造促进研发、生产、物流等产业链各环节优势企业资源的整合，转变传统的集中生产为网络化异地协同生产。

赛迪智库预计，2014下半年，C2B、O2O、网络协同仍是互联网与制造相结合的热点方向，将引发工业生产方式深刻变革。

智能工业发展更进一步

随着两化融合向更深层次和更广领域拓展，以智能设计、智能制造、智能运营、智能管理、智能决策和智能产品为主要特征的智能工业将进一步推广。

一方面，3D设计及打印技术的升级，将帮助设计师在产品设计阶段模拟消费体验，直观获取产品性能与用户需求匹配与否的信息。另一方面，国家政策向好、工业需求释放、人力成本上升等积极因素将促进工业机器人市场扩大，中高端工业机器人在汽车、电子、化工、家电等行业将得到广泛深入应用。

此外，装备制造业将逐步建立智能化、集成化的供应链系统，建立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。化工、轻工等高污染行业也将建立完善智能排污监控系统，实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用。

而智能家居、可穿戴移动设备等智能产品应用目前已经延伸至我们日常生活的方方面面。

大数据推动工业信息化升级

目前，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，大数据应用正成为推动工业企业智慧升级的重要方式。

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智能制造之所以这么重要，原因在于智能制造将以极高的生产效率以及实现规模化定制，改写当前制造业的生产模式。而德国的工业4.0，美国基于物联网的3D打印体系，都已经在构建新的制造业规则。

2017年中国家电及消费电子博览会（下称AWE）上，海尔首次向外界展示其转战互联网10多年来的探索成果：从打造中国版的工业互联网平台，到涵盖161个场景的全球首套全场景互联互通智慧家电的上市开卖，再到以六大品牌协同打造“世界第一家电品牌集群”，而这一切无不透漏着海尔剑指全球化的野心和综合运作能力――全球研发、全球制造、全球销售、全球服务的协同能力。

智慧家庭进入3.0时代

长期以来，智慧家庭一直停留在概念阶段，因此给一些消费者留下了“智能家居概念炒作多”的差评。但全球商业资本、科技巨头却纷纷看好这个拥有万亿级的市场。

智慧家庭发展至今，经历了三阶段：1.0时代是硬件智能化，旨在解决人与机器之间的远程控制等智能操作，这是当前80%的行业企业还在进行的工作，即电器到网器；2.0时代是场景智能化，旨在完成相关智能家电设备间的互联互通，比如空调、冰箱、洗衣机的互联互通，属于单一品牌多品类互，主要是少数综合性家电领军企业在推动，从网器到成套设备时代；3.0阶段，则是家庭智慧化，旨在面向不同家庭不同需求的生活场景实现从被动服务向主动响应的差异化场景定制，实现从网器、成套设备到智慧生活场景的进化。

3.0阶段此前一直是“无人区”。海尔家电产业集团副总裁、CTO赵峰认为：相对于前两个阶段，智慧家庭的3.0时代最大差异，就是人工智能技术的应用，让网器和生态具备主动意识。

海尔家电产业集团副总裁王晔认为：“只有多设备联动才能形成极值的体验。要设备联动，第一要你的产品足够多，如果是单品的话，很难获得极致的体验。第二你要实现互联互通。互联互通不是有一个简单USB接口，你要有一个数据的分享。而海尔具备了这两个条件。”

目前，海尔联合中国家电研究院、亚马逊、微软等成立联合场景实验室，以便根据用户的生活场景、生活习惯，快速迭代出智慧的生活场景。2018年，海尔智慧家庭的场景数量有望由首批161个场景扩容到1000+。

“人单合一”彰显海尔野心

整套智慧家电满足用户个性化需求背后，还需要智能制造平台的实力支撑。

在工业4.0和中国制造2025的背景下，众多制造企业纷纷开始智能化转型。与大多数还停留在“机器换人”的阶段的企业不同，海尔互联工厂打通了整个生态价值链，通过用户、产品、机器人、生产线之间的实时互联，让用户参与到产品的交互、设计、制造等全流程中，将消费者变成“产消合一者”。

人单合一模式的一大特点就是可以实现多元文化的融合，这是一种管理新思维，排除地缘政治和管理意识形态的干扰，把市场与人的永恒关系作为唯一的管理尺度。而这一目标也显示了海尔的抱负：全球化管理。

不仅如此，海尔还将互联工厂软化、简化、云化，搭建起中国首个自主研发、自主创新的工业互联网平台COSMOPlat。

在当前的全球制造业格局中，美国的GE和德国的西门子作为发达国家智能制造的代表，已经开始探索开放共享的工业互联网平台，分别推出了Predix、MindSphere平台，构建互联网生态体系。

海尔家电产业集团副总裁陈录城对《中国经济周刊》记者表示：海尔智能制造一方面要支持海尔向大规模定制转型，另一方面是对中国制造2025战略的落地，形成全球智能制造第三极，“中国的制造企业发展水平层次不齐，智能化和自动化的程度也不同，如要换道超车，就得走一条差异化路径，构建起可以跨产业，在生态层面上相互联接和协同的平台，通过用户需求驱动的模式创新（供给侧改革）来带动企业的软硬升级”。

区别于美国由信息化带动工业化、德国由工业化带动信息化，COSMO是在互联工厂模式的核心基础上，企业可以迅速复制海尔互联工厂现有的成果，帮助企业快速向大规模定制转型，并缩小了与其他先进国家在品牌塑造、创新能力等方面的差距，帮助更多的企业成为“海尔”。

陈录城向《中国经济周刊》记者表示：“真正的工业4.0不但要实现系统与机器的柔性化、生产设施的网络分布化，还有生产全要素、全流程的互联互通，产品的联网和用户与各个环节交互。”

海尔方面表示，COSMO平台实践已初见成效。以胶州空调互联工厂为例，高精度方面，实现新产品开发100%用户参与设计，定制占比25%以上；高效率方面，订单交付周期缩短50% 以上，效率提升100%。

对话陈录城：

平台模式才是核心竞争力

《中国经济周刊》：《中国制造2025》提出，加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向，中国制造如何顺利实现智能化转型？

陈录城：互联网时代，主动权由企业转向用户，且用户的需求越来越个性化、多样化，所以要求企业从以自身为中心转变为以用户为中心、从大规模制造转变为大规模定制。从2005年开始，海尔集团首席执行官张瑞敏就提出要把传统制造变成大规模定制。2008年，海尔对整个企业的产品设计和制造体系进行了模块化改造，同时在虚拟设计、实体制造方面进行了系统建设。从模块化到自动化再到黑灯工厂，直到现在的互联工厂，海尔依托持续自主创新体系，经过10余年的持续探索，通过管理模式创新实践和技术体系创新实践，初步构建了互联工厂生态圈体系和业务模型体系、家电业智能制造具体的实施方法论体系、实施策略及标准，为制造业从大规模制造向大规模定制转型提供了借鉴和示范作用。

《中国经济周刊》：海尔互联工厂的核心竞争力是什么？

陈录城：互联工厂的核心竞争力不是软件，也不是硬件，因为软件与硬件都是手段，是最基础的，不是核心竞争力，平台模式才是核心竞争力，因为平台能够聚合海量的软硬件、大数据分析等生态资源，而这些都是为了满足用户参与全流程大规模定制的最佳体验。获取与满足用户最佳体验的能力才是核心竞争力。

《中国经济周刊》：海尔COSMO表示将于与西门子工业4.0、美国工业互联网并列的第三极，海尔为什么这么说？

陈录城：COSMO平台与美国、德国的模式不能划等号。COSMO跟用户联系更紧密，用户可以全流程参与大规模定制，不仅效率更高，精度也更高。

中国制造智能化转型过程中，一直面临着诸多问题，其中标准不统一、方向不清晰、手段和模式混乱无序等表现突出。海尔的COSMO平台，实际上是搭建了一个集成化、数字化和智能化的服务平台，并首次提出了中国智能制造的五大标准：开放、互联、柔性、智能和可视，这相当于中国企业智能制造的指南和落地标准。

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在《展望2030：美国未来技术革命战略》研究报告中，大西洋理事会详细分析了美国即将迎来的诸多新兴技术革命。报告认为，能源、智能城市与制造业将是三大最有潜力的新兴技术领域，不过，美国不仅没有为新技术可能带来的负面影响做作准备，也没有为充分利用这些新技术获取收益作好准备。

页岩气技术带来严峻挑战

在能源领域中，近年来发源于美国的页岩气革命早已成为官方与媒体热议的话题。这一轮来势汹汹的能源革命可能为美国实现制造业振兴、提升在国际能源市场地位乃至改变全球能源格局创造不可多得的机遇。

然而在带来好处的同时，页岩气革命也使美国面临严峻挑战。对水力压裂技术的大量使用可能引起甲烷泄漏、水资源污染、小规模地震等环境问题的担忧大量存在。在这种背景下，美国纽约州、科罗拉多州、加利福尼亚州等地区及许多欧洲盟国都禁止使用水力压裂技术。

大西洋理事会报告认为，这种潜在的担忧因素如果不能得到快速解决就会削弱页岩气革命，乃至威胁美国重要的安全利益。报告指出，美国应成立一个囊括科学家与工程师、能源企业、各州监管机构以及环境组织的跨党派全国委员会，为实现风险最小化、协调相关法规提出建议。

除页岩气革命浪潮之外，美国传统电网的发展也迎来新机遇。报告认为，建立完善的智能电网将成为美国未来政策的优先关注点。然而，美国电力基础设施升级换代是一项长期工作，需要联邦、各州、自治市政府在公共与私营领域开展长期合作。到2030年，美国或许只能建立起州级与地区性的智能电网，形成覆盖全国的智能电网的可能性不大。在可预见的将来，页岩气革命仍将是能源领域出现的最具突破性的技术革命。

“如何避免城市化变成噩梦”

当前，城市面临着人口激增与资源有限的尖锐矛盾。在此情形下，“智能城市”理念应运而生，其核心观念是利用信息通讯技术改善城市运作方式，通过加强数据收集、信息交换与自动化应用来提高经济生产率和居民生活质量，并最大限度减少资源消耗和环境退化。

报告建议美国通过创设一套符合世界级能源与水资源能效标准的国家绿色建筑标准，加快对上述智能技术的采用。与此同时，将这些城市技术出售给经济快速增长的发展中国家。

“在建设智能城市方面，美国面对的主要挑战在于，如何避免因未能及时有效解决城市问题而导致城市化变成一场噩梦。”大西洋理事会在报告中说，这需要具有确认、采用并推广最有前景的城市新兴技术的能力。

然而，新兴城市技术本身也具有负面风险。无论从技术上还是组织上来说，要在实际生活中有效搜集、管理并确保巨量信息的安全，都面临障碍。即使顺利实现这一点，信息的高度汇集还可能引发数据安全问题，新技术的使用也可能在解决原有问题的基础上导致新的社会问题。

“第三次工业革命”的致命冲击

3D打印、合成生物学……一大批新技术让人惊呼“第三次工业革命”已经到来，其区别于前两次工业革命的突出之处在于，它不仅是不同方式的材料结合，更实现了数字信息与物品的相互转换，颠覆了原有的社会生产模式。

3D打印技术就是突出代表之一。计算机辅助设计、大数据、云计算以及新材料的出现，降低了3D打印的成本，也使这种“平台技术”的用途更加广泛。人体器官、飞机机翼甚至月球和火星上的基地都将能被快速“打印”出来。

对于发展中国家来说，这将带来巨大的变化。如果能围绕3D打印技术创办新企业，建一个3D打印设施的成本可能大大低于1万美元，而建立一个传统工厂可能需数百万美元投资。3D打印将能帮助发展中国家跃过一些制造业，在不需要建立大型生产设施的情况下享受先进制造带来的好处。

“前途非常大，潜在危险也最大。”报告这样评价另一项新技术――合成生物学。该技术希望用化学合成的DNA构建新生物系统或具有新特性与增强特性的生物。

如果实现，人们将能像用计算机编程一样编DNA，通过生物学改造，为生物燃料、水净化、纺织品、新药物和疫苗以及食物来源“造出”新生物。

这种数字化DNA信息可在互联网上传输并创造生物。举例来说，如果在火星上发现新生物，只要对其DNA进行数字化处理并传回地球，就能在地球上“复活”该生物；未来人类如果移居火星，挽救生命的药物则可以通过制作成的数字文件传出，并在火星实现“即时制造”。

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关键词：智能控制；双语教学；教学实践

作者简介：陈志楚（1976-），男，湖北仙桃人，湖北汽车工业学院电信学院，讲师。（湖北　十堰　442001）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0077-02

随着全球经济一体化以及信息处理手段网络化的发展，世界各国高等教育正在经历深刻的变化。中国高等教育的发展也正在经历教育方式国际化和人才培养综合化。而社会对于掌握专项技术同时又可以熟练使用英语进行国际交往和合作的高级复合型人才的需求也使得当前高等院校中的双语教学方兴未艾。

当前随着我国入世和国际贸易交流的发展，全方位发展的高素质工科人才不仅需要面对大量的工程问题，同时也会遇到使用国际通用语言——英语的问题。能够阅读和查找最新说明书和工程资料，与同行沟通交流和解决问题，这些都是高校教育的目标。采用双语教学，引进外文教材，使用英语、汉语来讲授专业内容，让学生可以接触到较先进的内容和理念的同时，增强使用英语阅读交流专业知识的能力；同时可以促进教师的教学方式和学校相关课程设置的发展，是“一举多得”的教学改革。

智能控制作为高校机械工程及自动化专业的一门专业课程，是在人工智能及自动控制等多学科基础上发展起来的新兴交叉学科，是控制理论发展的高级阶段。对于控制理论及控制工程等领域的本科生来说，需要通过该课程掌握智能控制的基本理论并逐步学会智能控制的应用。通过这些内容的学习，使学生了解智能控制的基本结构、各类主要智能控制方法的基本知识，掌握模糊控制与神经控制的基本理论、算法和基本设计方法，并为今后智能控制系统的设计、运行打下一定基础。

湖北汽车工业学院坚持特色兴校、教育创新，注重个性发展，着重培养学生的创新精神和实践能力。在本科教育上紧紧围绕培养创新型应用人才为目标，坚持走产学研道路，积极推进本科教改，全面推进教学改革，提高教学与教研的整体水平，不断提高人才培养质量。湖北汽车工业学院自动控制教研组在省级精品课程“电工电子技术”的基础上，以“智能控制”课程作为教学试点，开展了双语教学的一系列教学实践。

双语教学是使用外语进行的非语言专业类课程教学。双语教学在高校中广泛开展的同时也遇到了相当多的问题。在课堂中由于双语的引入，引起了思维方式的转变，学生的学习内容和教师的备课工作量都大为增加；学生英语水平参差不齐和教师的英语能力有限造成课堂专业课信息量减少，缺乏师生互动，教学效果受到限时。笔者一直任教控制类课程专业课程教学，并从事过英语教学多年，在开展“智能控制”课程双语教学教学实践活动中总结了一些经验。

一、教材的选用

双语教材的选用是关系到双语教学质量的大事。在选择教材时，应以实用、适用和学生的承受能力为主要参照。引进的原版教材一定要是优质的，同时也应是内容比较新的。各个学校和各个院系可以根据自己的需要进行优选。原版教材注重启发学生思考和动手实践，善于由浅入深地叙述和展示理论、原理，并非常注意实验和技术应用。但是原版教材也存在课程体系和大纲与国内不符，同时内容过浅的问题。而国内教材从内容、知识结构和难度上都较符合学生的认知水平和规律，知识体系清楚完整，叙述严谨，擅于概念和理论推导。所以在教材的选择上，不应完全排斥中文教材，教师应在吃透教学内容的前提下充分发挥两者的长处，组合使用。而学生也可以在使用一两本主教材的基础上，同时阅读多本参考教材，以帮助理解，激发求知欲。

考虑到多数高等学校第五或第六学期开设智能控制课程，其前序课程有“自动控制”、“现代控制”和“过程控制”作为基础，所以其内容和前面课程有较强的连贯性。因此，为开展“智能控制”双语教学，笔者将在前面部分回顾控制理论的主要内容作为引入智能控制方法的基础，并向学生推荐课下阅读控制理论的经典教材，比如Dorf的《Modern control System》（国内有影印版）等。“智能控制”课程本身内容非常庞杂，涉及领域也很广，故教材也是风格迥异。模糊控制方面的教材有Kevin M. Passino etc.的《Fuzzy Control》等，神经网络控制方面的教材有Kevin Gurney的《An Introduction to Neural Networks》等，但符合国内“智能控制”大纲的教材非常少，而且国内改编和自编教材基本没有。考虑到课程本身的特点，笔者采用了“原版教材和中文教材结合，主要教材和参考教材结合”的方式。笔者在课程中外文教材主要采用Alexander M. Meystel和James S. Albus等的《Intelligent Systems：Architecture，Design，Control》。该书是智能控制领域的著名教材，它回顾了整个学科的发展，同时从理论和技术两个方面全面讲述了智能控制系统的构造、设计和实用。国内出版社有影印版出版，并同时有原文和中文翻译两个版本方便学生阅读。易继锴的《智能控制技术》作为主要中文参考教材。该书对于各个知识点的讲述比较清晰透彻。除此之外，在课程教学过程的不同阶段，鼓励学生通过图书馆或者网络自由选用、阅读更多的外文教材和中文参考教材。

二、教学内容的选择

不论是否采用双语教学，课程最后的教学效果是关键。由于双语教学在语言理解上花费了学生和老师大量的精力，这样在教学内容的选择上就更显得尤为重要。应在内容上选择符合大纲、重点难点为主的知识，并在这些知识点上增加教学投入时间。“智能控制”是一门国内开展较晚的课程，由于其涵盖模糊系统、神经网络、优化算法和专家系统等诸多智能算法和应用控制方法，所以教学上不可能做到面面俱到，只能是择优而取。参照国外很多著名大学（诸如麻省理工学院、加州理工大学等）的教学课程安排，基本上没有专门的“智能控制”课程，而是各个系会针对学生所学专业需要开展相应的课程，例如“针对模式识别的神经网络算法”或者“机器学习中的模糊控制”等等。依据湖北汽车工业学院和自动化专业的具体情况，“智能控制”主要是对各类控制算法的原理和应用领域进行介绍，让学生对其有总体的了解和认识，使其能在实践中运用。基于此目的，笔者主要讲授的内容为绪论（智能控制的发展历史）、模糊控制理论基础、模糊控制系统、神经网络模型、神经网络控制论和集成智能控制系统。

由于课程学时较少，每个知识点的学时有限。这样，每种智能控制方法以介绍讲述为主，但不作详细的分析和过多的数学推导。比如在讲述模糊控制的模糊推导系统时，推理方法有蕴含积、蕴含最小和Mamdoni方法等各种推理方法，在讲授时以应用最多的Mamdoni方法为主介绍原理，其他方法只需了解。为使得学生能够理论联系实际，特为本课程增加实验环节，并专门开设“智能控制”实验，安排实验学时及老师等资源配置，以保证实验效果。学生需要利用Matlab或者C及其他编程语言分别针对倒立摆和水箱水位控制等多个控制对象使用神经元控制、模糊控制、专家控制等不同的智能控制手段进行仿真分析，以验证课堂内容。比如针对水箱水位控制学习，采用学生分组，每个小组通过讨论确认选择不同算法，可采用神经元控制、模糊控制、模糊控制和专家控制结合等各类方法。最后测试结果，分析原因。通过这样的实践活动可以提高学生对书本内容的直观理解，增加学习热情。

三、教学方法的改进

“智能控制”课程涉及到控制论、人工智能和运筹学等诸多交叉学科，而其中每个学科的内容都十分庞杂。一味介绍讲述容易使学生像听“科普课”，兴趣很大但实际意义不大，无法指导实践；而针对某个知识点讲述过深过难，本身学时不够，会造成学生的畏难情绪且无法让学生形成对课程的整体理解。双语教学既有很多优点，但要教好也存在学生不易理解等诸多难题。为此，笔者和课题组老师针对这些问题展开了一系列教学改革和探索。

1.教学课件使用英语制作，主要使用英语讲述

双语教学要提高学生英语的阅读、沟通和交流能力，教师首先要使用英语教材和英语课件，并使用英语来“教授”课程。但是考虑到英语并非母语，可在重要专业术语初次出现时旁边加注汉语。并在介绍和描述概念时主要使用英语，但不应盲目排斥使用汉语。在需要师生互动的时候，如果学生反映理解有困难，可以使用汉语举例子或者使用比喻、讲故事等方法以帮助学生理解。

2.多使用课堂多媒体演示

智能控制效果单独通过讲述智能控制方法会让学生觉得枯燥，而利用多媒体来对某个控制算法进行软件仿真和演示就可以直接形成“感观”意识，从而加深学生对于课程内容的印象。例如针对智能洗衣机的模糊控制，可以使用Matlab结合Simulink和Labview等软件对分别进行使用不同形状隶属度和不同模糊推理方法的仿真，最后控制的效果可以通过仿真展现在学生面前，激励学生自己通过实验得到真实结果来对比并展开讨论。

3.增加实验教学环节

本课程之前由于学时的限制，仅限于理论教学。为增强教学效果，特增加神经元控制和模糊控制等多个实验，并在实验验收阶段增加小组答辩等环节，以增加学生的实践技能和分析研究问题的能力。

四、课程考核的改进

双语教学不同于普通英语教学、专业英语教学，它以掌握专业知识和技术为主要目的。但是双语教学课程既然以培养学生的全面素质为目的，那么在最终成绩的考核体系上就需要综合各类因素，尽可能全面公平公正地给予学生评价。传统的“智能控制”课程考核方法仅限于试卷考试，主要是概念论述和公式推导演算，无法全面评价学生的能力水平。试卷中无法涵盖学生对于专业基础知识的掌握情况，也无法提供学生在学习探究以及采用双语教学后英语应用能力的测试结论。

本课程现已转变为试卷考试、试验考查和独立报告等多方面结合的课程考核方法。除去卷面考试分数外，学生可以通过以下途径获得加分：阅读相关外文文献并作出阅读报告或完成英语口述演示；学生通过独立或小组实验并根据实验结果作出实验分析报告且完成答辩。这些教学改革意在全面考查学生的理解和实践能力，鼓励学生分析研究和创新。学生不仅要掌握智能控制的控制思想和方法方面的知识，还要能使用英语阅读和表达，并通过试验和独立研究实现自己的控制理念。

五、结束语

笔者通过对“智能控制”进行双语教学提高了学生对于该课程的学习兴趣，并取得了较好的教学效果。多数同学认可教学改革的效果。课程考查通过率达到82%，其中约21.2%的同学通过英语综述和阅读报告获得加分，约1/3的同学通过实验和课程报告获得加分。而随后的问卷调查显示，31.7%的同学在课程结束后对智能控制产生兴趣，51.3%的同学认同在学习后英语水平有提高，并对后期通过大学英语四、六级考试有帮助。

从长远看，在专业课程中开展双语教学是一个大趋势，但是如何使双语教学发挥优势、避免一些可能的问题还需要解决大量细致的问题，在师资培养、教学方法创新和双语教学效果评估方法方面不断思考、研究和探索。

参考文献：

[1]吴平.五年来的双语教学综述[J].中国大学教学，2007，（1）.

[2]莫勇波.关于大学双语教学有效性探索[J].广西教育学院学报，2008，

（5）：48-51.

[3]Richard C.Dorf，Robert H.Bishop.Intelligent Control System（12th Edition）[M].Prentice Hall，2010.

[4]Alexander M.Meystel，James S.Albus.Intelligent Systems：Architecture，Design，Control（First Edition）[M].Wiley-Interscience，2001.

[5]TimonthyJ.Ross.Fuzzy logic with Engineering Applications（Third Edition）[M].Wiley，2010.

[6]Laurene V.Fausett.Fundamentals of Neural Networks：Architectures，Algorithms And Applications（First Edition）[M].Prentice Hall，1993.

[7]Kevin M.Passino，Stephen Yurkovich. Fuzzy Control（First Edition）[M].Addison Wesley Publishing Company，1997.

[8]Kevin Gurney.An Introduction to Neural Networks[M].CRC Press，1997.

[9]易继锴，侯媛彬.智能控制技术[M].第二版.北京：北京工业大学出版社，2007.

[10]刘金琨.智能控制[M].第二版.北京：电子工业出版社，2009.

篇7

“工业4.0”时代全球制造业竞争

更加激烈

2008年金融危机后，国际社会对金融过度创新的弊端进行了深刻反思，并更加重视制造业对经济增长的作用。各国为了发展制造业，提高在全球价值链中的竞争力，提出了各自的“工业4.0”战略。

在德国，为了实现“德国制造”质的飞跃，也是迫于在上一轮信息技术革命中落后于美国的压力，德国制定了“工业4.0”战略。2013年，德国工业4.0工作组《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》报告，强调多种因素共同奠定了德国在全球制造业中的领先地位，也使德国能以其得天独厚的优势开拓新型工业化的潜能，即“工业4.0”，并将领先的供应商战略和领先的市场战略作为“工业4.0”的“双重战略”。德国的“工业4.0”战略，旨在推动工业领域新一代革命性技术研发与创新，而其背后更重要的战略意义则是推行德国标准，使欧洲甚至全球接受德国的标准，从而使德国制造业始终处于全球领先地位。

在美国，为了寻找经济增长的新动力，克服产业空心化的弊端，奥巴马政府把重振经济的突破口聚焦到制造业，实施了“再工业化”战略。2011年6月，美国提出《先进制造伙伴计划》（AMP），将发展先进制造业上升为国家战略，希望以新的革命性的生产方式重塑制造业。2014年10月，美国又了《加速美国先进制造业》（AMP2.0）。AMP报告把构建国家级的创新网络、保证创新人才渠道以及提升商业环境等，作为继续保持美国在全球创新方面的领先优势的三个支柱。长期来看，美国的目标是要在新一轮工业革命中抢占先机，引领世界高端制造业。 2013年6月21日，国际3D魔幻艺术城大展在杭州开幕。

在中国，为了力争在全球制造业竞争中寻找出路实现突破，中国制定了“中国制造2025”战略计划。中国仍处于工业化进程中，“中国制造2025”要兼顾到规模庞大的传统产业转型升级，同时实现产业创新能力提升和在高端领域的跨越式发展。为此，“中国制造2025”的战略任务主要包括提高国家制造业创新能力、推进信息化与工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设、全面推行绿色制造、大力推动重点领域突破发展、深入推进制造业结构调整、积极发展服务型制造和生产业以及提高制造业国际化发展水平等九个方面。

此外，其他国家也根据本国实际情况提出不同的工业战略。例如，法国先后推出“新工业法国”计划和“新工业法国II”计划，英国推出了“英国工业2050战略”，日本则将人工智能作为重振“日本制造”的突破口。这些都将促使工业4.0时代的全球制造业竞争更加激烈。

生产模式变化与全球价值链布局调整

“工业4.0”以智能制造为核心，通过信息物理系统这一综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，推动制造业向智能化转型，将生产过程中的供应、制造、销售的信息数据化和智慧化，并最终实现快速、高效和个性化的产品供应。在此过程中，传统的行业界限将逐步消失，一些新兴业态和合作形式逐步出现。随着新价值创造过程的逐步改变，价值链布局也将随之发生调整。

首先，智能制造使全球生产网络向智能化生产网络转变。智能制造可以说是“工业4.0”的核心，它能够实现产业链分工高度有效精准对接。一方面，智能化生产网络体现在技术的智能化。与传统的机械化生产相比，智能制造运用能够自我控制的智能机器。智能机器能够融合机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，汇集当今许多前沿领域的技术，在生产过程中从事诸如分析、推理、判断、构思和决策等智能活动。但智能制造并非机器取代人，而是智能机器和人共同组成的人机一体化系统。另一方面，智能化生产网络需要先进生产设施的互联互通。网络分布式生产设施在智能制造中得到充分的发展，成为智能工厂的基础。智能化生产网络对全球价值链的参与者提出更高的要求，如果一国的企业在技术能力和设施联通上不能与先进的智能化生产网络对接，那么它将被排除在“工业4.0”的智能化全球生产网络之外。

其次，协同制造进一步推进生产分散化。在“工业4.0”时代，互联网、物联网、信息技术、大数据、云计算等不断涌现，也催生出新的生产模式。协同制造就是典型代表，它充分利用这些技术，使整个供应链上的企业和合作伙伴共享信息，将依次进行的工作环节变为并行环节。协同制造能够突破传统串联生产方式的时间、空间限制，能够更迅速地响应客户需求，实现柔性生产，达到资源最充分利用的目的。协同制造的创新还体现在从工厂的集中生产转变为网络协同生产。“工业4.0”的新技术使得分散化生产的成本进一步降低，企业信息和优势资源共享，实现跨界协同生产，这将打破传统的互联网企业与制造企业、生产企业与服务企业之间的边界。同时，协同制造也体现了企业内部组织方式的创新，使原有组织形式向扁平化、网络化演变。越来越多的网络化的虚拟企业出现，这些企业可以只设立总部而不设生产车间，将生产业务通过协同生产来完成。

最后，大规模个性化定制使各国在价值链环节中的优势对比发生改变。从第一次工业革命机器化生产代替手工制造以来，工业化生产走上了一条标准化、批量化，通过技术进步实现规模效应的道路。在标准化产品极大丰富的今天，人们更注重追求个性化的产品，这就对技术创新和成本控制提出了新的要求。在“工业4.0”时代，3D打印等新技术的出现使大规模个性化定制成为可能。3D打印是一种增材制造，而非传统的材料去除、切削加工的减材制造技术。它可以在一台设备上快速精密地制造出任意复杂形状的产品，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期，实现一切从需求出发的“自由制造”。“工业4.0”不仅实现了个性化定制的突破，也将会带来全球价值链布局的调整。目前大量的零部件和中间产品贸易将在一定程度上减少，制造环节特别是高端制造环节将呈现出向发达国家回流的趋势，以便更好地利用其人力资本和靠近消费市场等方面的优势。

商业模式创新与全球价值链网络拓展

在“工业4.0”时代，由于新技术的推动，商业模式有了更大的创新空间。随着制造业向软性制造的方向发展，模式创新也从制造环节延伸到服务环节，从而实现产品研发、生产、物流、营销和管理等全价值链的智能化。因此，商业模式的改变对于制造业价值链的优化、重构都至关重要。

首先，研发设计从外包到众包使价值链参与主体更加多元化。随着全球化的日益深入，外包逐渐成为一种常见的业务方式，这是缘于外包可以更好地利用全球资源并降低成本。当前，产品创新越来越注重以用户需求为中心，让用户参与创新过程。由此，上下游合作伙伴共同参与的开放式、协同式的众筹、众设以及众包等商业模式应运而生。众包在创新设计领域的出现，对产业链分工将产生深远的影响，甚至颠覆传统产业结构。例如，小米、美的、海尔等企业都通过各自的网络众包平台，把全球研发资源、用户需求以及企业的优势相结合，获得产品创意和技术方案。与外包向着高度专业化的方向发展不同，众包强调挖掘非专业、跨专业的创新潜力。众包使得全球价值链向一大批业余爱好者、发烧友和兼职者开放，而对企业来讲，相比传统雇员，这些人力成本几乎不值一提。

其次，供应链管理从独立到整合，使价值链增值空间进一步提升。随着大数据、云计算、物联网等技术不断发展，供应链管理也出现了以供应链大数据分析、供应链联盟、供应链一体化等为特征的变化。当前，数据信息逐步超越单个企业的范畴，为企业、供应商以及合作伙伴所共享。大数据的应用为供应链管理注入新的活力。例如，在商品配送物流环节，供应商能够依据大数据预测各个配送店的货物需求，从而做到准确备货，及时送达。在大数据共享基础上，供应链联盟得以发挥比传统的价值链结构更多的优势，它使得同一条供应链中企业的资源、能力和核心竞争力结合在一起，形成优势互补，大大缩短了对市场需求的反应时间。上述供应链管理模式的变化，能够推动传统价值链结构的整合重组，使得以用户为中心的精准分工成为可能，提高采购、生产、运输、仓储等环节的附加值，使整个价值链增值空间进一步提升。

篇8

美的成立机器人合资公司……

我国制造业“机器换人”大潮如火如荼，工业机器人市场迎来爆发式增长。但缺乏核心部件技术的中国机器人产业又该如何突破传统滚动发展模式，如何借力互联网？如何实践智能制造？

近年来，工业制造大国相继提出机器人产业政策，如德国的“工业4.0”、美国的先进制造业国家战略计划、日本的机器人新战略和我国的《中国制造2025》等国家政策，皆将工业机器人列入制造产业转型升级和智能制造的重点方向。业界普遍认为，“机器人革命”将成为新一轮工业革命的切入点、增长点甚至是制高点，将影响全球制造业的战略格局。毋庸置疑，工业机器人在工业领域的推广应用，将大大提升我国工业制造过程的自动化和智能化水平，推动我国由“制造”向“智造”转型。

1920年，原捷克斯洛伐克作家卡雷尔・恰佩克在他的科幻小说里根据Robota（捷克文，原意为“劳役”、“苦工”）和Robotnik（波兰文，原意为“工人”），创造出“机器人”（Robot）这个词汇，被当成了机器人一词的起源，这个词汇也体现了人类长期以来的一种愿望――创造出像人一样的机器，以便能够代替人去进行各种工作。自此，机器人便成为了科幻世界的惯用主角。

然而，在这一百多年间，机器人已经不仅仅是人们想象出来的产物。 自上世纪60年代初第一台工业机器人成功研制以来，机器人产业进入快车道，其应用领域从汽车、电子等制造业，逐步向医疗、服务、国防、太空等领域扩展，机器人的研发、制造和应用成为了衡量一个国家高端制造水平的重要标志。麦肯锡全球研究所的《引领全球经济变革的颠覆性技术》报告更是将先进机器人列入12项技术当中。进入21世纪以来，各国对智能制造的投入愈发热情。作为机器人产业领域重要的组成部分，工业机器人成为全球智能制造技术浪潮的关键。在充分意识到机器人技术对经济和社会产生的巨大影响，美国、日本、德国、韩国等国家均已纷纷推出新战略，希望能够借助工业机器人的自主化、信息化和网络化技术推进再工业化，从而提高国际竞争力。

我国的工业机器人研究始于上世纪的70年代末，经历了近30年的发展，现已进入了产业化初期阶段。据权威机构的调查数据显示，2014年，全球工业机器人销量约22万台，我国市场销售工业机器人约5.6万台，较2013年增加52%，约占全球市场份额的四分之一，连续两年成为全球第一大工业机器人市场。同时据行业研究中心预测，未来三年，一般制造业领域将成为工业机器人的新战场。

篇9

关键词:中国制造2025；机电一体化；现状；展望；863计划

1当前机电一体化产品概念设计国内外研究现状

1.1国内研究现状

我国机电一体化的研究主要伴随着“863项目计划”而开展，我国的智能机器人等项目也在该计划的支持下取得突飞猛进的发展，目前我国的工业化整体处于“工业3.0”左右的阶段。（1）数控技术方面：截止2016年，我国数控技术经历58年，目前国产数控机床可供品种达2000左右多种，船舶制造、航空航天等行业的发展拉动高端数控机床的发展，进而推动机电一体化进程。（2）工业机器人方面:目前，国内机器人销量以百分之四十五以上速度增长，并且我国计划有系统地攻关，在原有的良好基础上更上一层，后期能立于世界先进行列之中。（3）激光术方面：近年来，激光技术发展很快，我国自1985年以来，更以每年25%以上速度增长，最近又扩大了紧凑型的高功率激光器的应用的范围，例如，用于激光制造、汽车发动机的发展或用于空间探索的推进器系统改造。（4）互联网应用方面：推行互联网思维下的智能制造，苏州纽威阀门有限公司和三一集团有限公司分别运用CAX系统和SPC工具进行智能制造，提高了效率，建立了一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。通过这几方面可以看出机电一体化产品概念设计有着很大发展，但是离德国、美国等欧美国家还有一定的差距。

1.2国外研究现状

机电一体化的相关研究在国外最早在上个世纪60年代开始，在九十年代后期机电一体化进入深入发展阶段，并出现了“机电液”和“机电光”等一些新的分支，现阶段以德国和美国为代表的发达国家工业化发展已经达到了“工业4.0”，并在国际上处于领先地位。

2未来建立机电一体化的产品概念设计理论与方法的意义

未来建立机电一体化产品概念设计理论与方法意义深远，在新的技术不断冲击下，机电一体化会不断提高，能提高我国的机械工业化水平，也是社会生产力的必然要求，能在追求特定价值功能的基础上，实现系统的最优化，能很好地代表当今机械工业主要趋势。

3未来机电一体化的发展展望

未来，随着微电子技术和机械电子技术的迅猛发展，机电一体化必将注入更多新的内容，各个学科将继续相互交叉、相互支持和互相发展，并且机电一体将朝着更加智能化、微型化、系统化和环保化方向发展，总理在政府工作报告中指出，实施“中国制造2025”计划，坚持创新驱动，智能转型，强化基础，绿色发展，加快从制造大国转向制造强国，并且我国今年推出了“工业互联网”和“互联网+”概念，并且在一些高等院校举办“互联网+”创新比赛，并取得不错的效果，让机电一体概念设计理论与方法化不断升级，加强了工业化与信息化的紧密结合，下一阶段我们将运用信息—物理融合系统（CPS）,实现大型大型工程系统实时感知、动态控制和信息服务，更好利用机电一体化解决实际问题，不断促进中国工业化发展。

4结语

在“中国制造2025”计划的推动下，机电一体化的研究和相关领域必将出现突飞猛进的发展，当然，与机电一体化相结合的技术（机电液和机电光）很多，相信未来在机电一体化的促使下中国工业将迈向“工业4.0”。

作者:于志业 单位:太原科技大学

参考文献：

[1]孙彦广。工业智能控制技术与应用[M].北京:科学出版社，2007.

[2]李建勇。机电一体化技术[M].北京:科学出版社，2004.

篇10

关键词：綦江工业园区智能化;低压配电智能化控制系统;总线技术

中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：

1引言

綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统由低压开关设备具有通信网关协议功能的綦江工业园区智能化元件经数字通信与计算机智能化控制系统人工神经数据连接,实现变电站低压开关设备运行管理的自动化、綦江工业园区智能化。针对低压电气智能化控制系统直接面向控制终端,设备多、分布广,而且綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统条件复杂,智能化控制系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点,綦江工业园区智能化监控智能化控制系统应能实现面向对象的操作模式,具有强抗干扰能力,主要控制功能由设备层綦江工业园区智能化元件完成,形成人工神经集成式全分布控制智能化控制系统,以满足智能化控制系统运行的实时、快速及可靠性的要求。智能化控制系统中的低压綦江工业园区智能化元件就其功能而言总体上可分为：电能质量监测、开关保护与控制及电动机控制等。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的应用,智能化控制系统中綦江工业园区智能化元件可不依赖计算机人工神经而独立运行,极大地提高智能化控制系统运行的实时性和可靠性,满足低压电器设备运行管理的需要及工厂生产过程控制的要求。

2基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统描述

随着通信技术与计算机应用技术应用现代工业技术的发展对低压配电智能化控制系统运行的可靠性及其綦江工业园区智能化管理提出了更高的要求,而微处理器技术的广泛应用及计算机智能化控制系统可靠性的大幅度提高,使綦江工业园区智能化低压电器元件得到快速发展,綦江工业园区智能化低压电气管理智能化控制系统应运而生。现有不少应用于低压的綦江工业园区智能化监控智能化控制系统基本上是在SCADA智能化控制系统基础上进行修改,可以满足基本的监控功能,但不能充分体现低压电气智能化控制系统的特点及要求。因此,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统由低压开关设备具有通信功能的綦江工业园区智能化元件经数字通信与计算机智能化控制系统人工神经连接,实现变电站低压开关设备运行管理的自动化、綦江工业园区智能化。智能化控制系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能。针对低压电气智能化控制系统直接面向控制终端,设备多、分布广,而且綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统条件复杂,智能化控制系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点,綦江工业园区智能化监控智能化控制系统应能实现面向对象的操作模式,具有强抗干扰能力,主要控制功能由设备层綦江工业园区智能化元件完成,形成人工神经集成式全分布控制智能化控制系统,以满足智能化控制系统运行的实时、快速及可靠性的要求。智能化控制系统中的低压綦江工业园区智能化元件就其功能而言总体上可分为：电能质量监测、开关保护与控制及电动机控制等。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的应用,智能化控制系统中綦江工业园区智能化元件可不依赖计算机人工神经而独立运行,极大地提高智能化控制系统运行的实时性和可靠性,满足低压电器设备运行管理的需要及工厂生产过程控制的要求。

3基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的应用

基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线是应用在生产綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统、在微处理器测控设备之间实现双向串行多节点数字通信的智能化控制系统,也被称为开放式、数字式多点通信的底层人工智能。20世纪80年代中期,随着微处理器技术和人工神经技术的发展,DCS智能化控制系统4～20mA的模拟量传输方式逐渐被数字人工神经传输方式所取代,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线控制智能化控制系统(FCS),迅速发展并在自动化领域得到广泛应用。

基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统大量的綦江工业园区智能化装置零散地分布在一个较大的范围内,而单个节点面向控制的信息量不大,但实时性、快速性要求较高,为减少中间环节,满足实时性要求及降低工业人工神经的成本,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线采用的通信模型大都在OSI参考模型的基础上进行了不同程度的简化。它采用OSI模型中的3个典型层：物理层、数据链路层和应用层,省去了3～6层,具有结构简单、执行协作简单、成本低等优点,同时满足工业綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统应用的性能要求。綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的优点主要有：

(1)节省硬件投资。綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制系统的智能设备分散在綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统,能直接执行控制和计算功能,可减少大量的变送器及调节器、计算单元等,也不再需要DCS智能化控制系统的信号传输处理单元及其大量复杂的硬线连接,节省了可观的硬件投资,并可减少控制室的占地面积。

(2)节省安装费用。綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制系统的接线十分简单,一条通信总线上可挂接几个甚至上百个设备,节省安装附件,安装工作量大大减少,设计及接线校对的工作量也大大减少。资料显示,与DCS相比,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制系统的安装费用可节省60%以上。

(3)减少维护费用。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统控制设备具有自诊断及一定的故障处理能力,并通过数字通信将相关信息送往控制室,用户可实时监测及查询所有设备的运行,及时了解维护信息,以便早期分析与排除故障,缩短维护停工时间。同时,由于智能化控制系统结构简化、接线简单,减少了维护工作量。

(4)智能化控制系统集成更简单、灵活。用户可选择不同制造商的产品来集成智能化控制系统,避免或减少智能化控制系统集成中因不兼容的协议和接口带来的麻烦。

(5)提高了智能化控制系统的准确性和可靠性。由于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线设备的綦江工业园区智能化、数字化,与模拟信号相比,它从根本上提高了测量与控制的精确度,减少了传送误差。同时,由于智能化控制系统结构简化,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统綦江工业园区智能化设备内部功能加强,减少了信号的往返传输,设备可不依赖人工神经而工作,提高了整个智能化控制系统工作的可靠性。

綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线智能化控制系统是自动化领域的发展热点,应用綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术也是綦江工业园区智能化低压电器的发展趋向。在低压电气设备中,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术已在电动机控制、综合测控仪表及开关保护等綦江工业园区智能化元件上广泛应用,并正在不断发展与完善。

4基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统气解决方案分析

基于綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统是綦江工业园区供电局自动化产品的重要组成部分。根据低压电气成套开关设备的特点和要求,綦江工业园区供电局公司先后推出了INSUM綦江工业园区智能化电动机管理智能化控制系统和ESD2000变电站监控智能化控制系统。其中INSUM智能化控制系统采用LonWorKs綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线,主要用于生产过程控制的电动机运行管理；ESD2000则是集成变电站低压开关设备、变压器及中压开关设备的一体化分布式綦江工业园区智能化管理智能化控制系统。

ESD2000智能化控制系统主机是变电站一体化监控平台,提供智能化控制系统集中监控功能。智能化控制系统綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统层面配置前端机,经内部以太网与监控主机连接；前端机往下是设备层开放的綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线人工神经,连接变电站设备的綦江工业园区智能化装置。前端机为工业PC机,具有很强的通信处理功能及抗干扰能力,取消了路由器和网关,简化了人工神经结构,同时实现底层变电站设备的无缝连接。目前,大部分綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统綦江工业园区智能化装置虽具有数字通信功能,但不是严格经一致性和互操作性测试过的綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线设备,协议不统一,通信兼容性差。而ESD2000前端机灵活的通信处理功能很好地满足了智能化控制系统开放性的要求,即可连接标准的綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线产品,也兼容其他綦江工业园区智能化装置,扩展灵活,可充分满足用户变电站内不同设备智能化控制系统集成的要求。

低压开关设备綦江工业园区智能化装置主要包括电能质量监测、开关控制及电动机控制等。连接ESD2000智能化控制系统具有代表性的实现上述功能的綦江工业园区智能化装置有：S系列开关、PR1、F系列开关、PR212、E系列开关、PR112PR113等綦江工业园区智能化万能式断路器；INSUM及M101M102綦江工业园区智能化电动机控制单元；PMC915综合测控仪表等。綦江工业园区智能化万能式断路器经綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线与计算机智能化控制系统连接实现开关保护定值设置、电参量测量与显示、故障与维护信息管理等功能；PMC915可实现电能质量综合监测、远程控制及参数越限告警等功能；M101M102綦江工业园区智能化电动机控制装置采用綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术,具有强大的电动机控制和保护功能及参数测量与显示功能。控制功能包括直接起动、正反转、双速、星三角、阀门控制等；保护功能覆盖了过载保护、欠压保护、堵转保护、三相不平衡与断相保护、漏电保护、电动机热保护等；可测量与显示三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因素、电度量及报告故障类型、电动机运行维护信息等。同时M101M102提供电动机自动重起动及故障预测功能,具有双冗余通信接口,通过装置的USB接口可进行软件升级。

綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统正在向小型化、多功能方向发展,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统总线技术的发展与应用将提高綦江工业园区智能化低压电器产品在人工神经上的兼容性和智能化控制系统运行的可靠性,并最终给用户带来实惠。

5结束语

当代科学技术发展的重要趋势就是各学科的相互渗透和交叉,綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统中仍然存在着很多的非线性复杂控制问题,用传统的方法,难以得到满意地解决,而綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统理论作为一种人工智能的方法,则能够满意的解决更多且更复杂的綦江工业园区智能化低压配电智能化控制系统非线性问题。

参考文献

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[2]陈树勇,李树芳,李兰欣.智能电网技术综述[J]．电网技术,2009,33(8):127