智能制造路径范文

导语：如何才能写好一篇智能制造路径，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。

篇1

《中国制造2025》有中国版“工业4.0”之称，是建设我国制造强国的纲领性文件。文件吸取了美国、德国的所长，又结合了中国的特点，聚焦五大工程。其中把智能制造工程作为主攻方向。在这个基础上，我国制造业将如何由大变强？来自业界的专家学者开展了深入而广泛的探讨。

面对新的需求谋布局

工业和信息化部发展规划处处长姚B指出，“中国制造2025”的出台唤醒了中国制造业的发展，也推动了中国制造业发展由过去的平台转向一个新的平台。“我们过去追求的是规模，我们长期走的是规模扩张的老路，未来我们要走提质增效的新路。”所以，“中国制造2025”对中国制造业发展是里程碑的事件，是节点性的事件。

从当前的制造发展来看，我们的制造业发展面临一些新的需求，突出的表现在效率、时间和灵活性，在效率方面我们的制造业迫切的要求提高我们能源效率、资源效率、生态效率和生产效率。

“过去，我们生产研发一款产品，可以在市场上销售八到十年，持续盈利。现在，一个产品生存周期只有一到两年，手机八到十个月就换一代。所以，制造业面临着创新周期大幅度加快，表现为一种快速迭代式的创新，对技术转化为生产力的时间需求也越来越高，我们对创新提出开放协同的需求，不能再像过去那样单打独斗。制造业要想满足个性化需求，企业就要灵活多变，对制造业进行柔性重构。”

同时，移动互联网、物联网、云计算、大数据等新的技术在制造业里面不断的渗透、融合和应用，促进了制造业的加速变革，向数字化、网络化和智能化转变。

数字化是实现智能化的基础，本质是机器产品物理世界模型化、数字化和虚拟化；网络化是智能化发展的核心平台，为制造业共聚生产关系，网络平台传递的就是企业数据；智能化是制造自动化更高级的形态，通过数字化与自动化的集成，基于大数据的分析与决策来实现企业从刚性自动化转向未来的柔性自动化。

如今，制造业的发展正在出现新的关健词，例如五联、数据、智能、服务、融合、定制等，围绕当前制造业发展的新需求和新挑战，国家提出新的总体布局：未来制造业的发展核心目标是提质增效；五个基本方针是创新驱动质量为先、结构优化；核心主线是新一代信息技术与制造业的深度融合；主攻方向是智能制造。围绕总体导向，国家提出“九个任务”、“五大工程”、“十个重点领域”和“重大决策”。未来，推进中国制造业由大变强，核心路径就是创新驱动+四化升级，四化升级指的是智能化、绿色化、服务化和品质化。

融合创新资源提转型

当前，国家紧迫的需求是要加快建立协同高效的制造业创新体系。因为国家整个创新体系的效能还明显偏低。

近期，据科技部统计，我国每年产生3万多项科技成果，但是能够真正转化的只有10%，大量科技成果存在专利、论文、评价等前端环节，许多很难转化到现实生产力当中去，所以我们的制造业迫切需要的是怎么提高整个创新体系的效能。而这个体系里包括了制造业的主体能力建设。首先，我国要有一批以技术创新为导向的龙头企业、骨干企业、创新型企业；其次，打通整个创新的链条，打通基础研究、应用研究和产业创新的整个创新链的各个环节之间的障碍；再次，要建设一支高水平的创新人才队伍；最后，完善有利于创新环境的政策激励等。

第一，“在建立制造业创新体系中，我们确定了一个主要的突破口，即加快建设国家制造业创新中心，强化共性关键技术的研发供给。”姚B强调。

从整个创新链来看，分为基础研究、应用研究和产业创新的学研产等三个环节。当前，我们的应用研究或者共性关键技术的应用研究是突破瓶颈。我们要建设国家制造业创新中心，来把基础研究环节和产业创新环节贯穿起来。中心是企业科研院所和高等学校等各类创新主体的战略组合，以独立法人形式所建立的新型创新载体。中心将面向制造业创新发展的重大需求，以重点领域前沿技术和共性关键技术的研发供给、转移扩散和首次商业化为重点，整合创新资源，打造跨界协同创新生态系统。

第二，要推进制造业智能化，注重三个维度创新，依次是终端产品创新、生产技术创新和商业模式创新。终端产品方面，要加速产品智能化，包括增加工业传感器、计算能力、控制系统、芯片和网络连接能力等，在产品应用中来提高产品智能化水平。“我们提出智能生产的逻辑环，包括感知、通信、决策、操作，我们要实现每一台设备的每一个参数流程，每一个产品的实时的动态监控和动态的参数的获取，从而使我们能够实时感知到当前生产制造系统的状态和参数。这些感知到的参数和数据要能够进行实时高效的通信，通过工业互联网的部署来实现数据共享和流动。”

第三，发展新技术，包括工业软件、人工智能、大数据和云计算等新一代信息技术。

第四，操作实现MES、PLC、工业机器人等自动化执行，基于柔性自动化，使工厂能够响应外界动态的变化。

“要实现智能生产，核心技术就是要构建CPS系统，把现实物理生产系统的每个设备、工具、工艺、流程都要在计算机虚拟环境进行实时映射，虚拟环境中的模型数据通过我们的优化流程算法优化以后，将相关的调整指令传递到实体环境，发生相应的调整，从而构建实时大循环，不断进行调整和优化，所以这个核心就是CPS。而关键的基础设施是要建立工业互联网，为整个工厂层面的数据提供全面共享连接管理的能力和应用方法，工业互联网在端层面提供的是数据采集通道，使我们通过传感器部署能够实时获取生产当中各个环节数据。传输层面上提供的是网络传输通道，在终端提供的是数据管理和分析方法，实现存储计算和分析能力。”

智能生产价值创造靠的是数据采集和分析应用，数据将会成为企业关键生产资料和竞争力的重要来源，智能生产是由数据驱动，生产的智能化要构建CPS的基础，需要搭建工业互联网关键的信息基础设施，要通过数据的深度挖掘和应用分析来实现智能的决策和分析。

如今，传真机、电话和那些传统的东西都消失了。特别是在服务业和软件业，由于数字化的转变，有很多成功者，也有很多失败者。尤其是内容和PICT行业的融合，传统媒体在消失，数字化发生在人们生活中的方方面面。

“例如在工厂的垂直化发展中，客户定单进来后，通过ERP系统进行资源分配，把它发给执行机构，再传到机器上，进而做生产组装。不仅如此，更多的工作可以实现无纸化。我们要打造一个供应商和生产商之间的联系，并且把客户也加入起来。”

将来的工厂将完全不需要人，而是由机器人来控制。在工业4.0浪潮影响下，尽早开始数字化的公司必将走在前面，他们在装载或者生产线或安装线当中引入先进的工具，并且与客户保持紧密的联系。69%的德国公司希望采用工业4.0来加强他们现有的流程，提高他们的效率。

91%的德国企业都有针对工业4.0做出自己的战略部署。他们需要跨学科的协作，很多不同的需求，不同的观点转换到同一个模型里面来，整合大公司，支持小公司，从而驱动市场。

但是，75%的德国公司都没有开始工业4.0，因为它太昂贵了。这就是在实验室当中，让大小公司进行合作的原因。

让业务全链接创价值

“当下的制造商面临着新压力，企业必须拥有全球竞争力才能够继续发展。而制造业企业需要有新技能组合才可以运行智能化的制造设备，也因为此原因，人才的短缺成为企业发展的一大瓶颈。另外，由于新技术的不断涌现，信息安全隐患成为了企业最大的风险来源。再次，物联网虽然带来很多机遇，但同时也给组织内部带来了各种各样的挑战。”罗克韦尔大中华区总裁罗伯特・巴特摩尔强调。

华为集团信息化首席专家宋联昌指出，华为有18万员工，其中研发有将近8万人，有36个联合创意中心，在500强里面排名129名，是一个业界领先的ICT供应商。从华为的收入一直是持续稳健的增长，不管是运营商、终端、企业业务领域都是增长非常快的，外面一直在问保持增长的原因是什么？华为总结了四点，就是创新能力、世界级管理、企业文化、核心价值观。一个是流程和IT支撑的管理体系，一个是对人的管理和激励。

“熵”这是一个捣乱的状态，在封闭的状态当中，“熵”是不断的增加的，不管我们的管理体系，组织、流程、IT，我们的组织人会越来越多，员工会越来越复杂，这个时候的“熵”就增加了。这种趋势的情况下，如何保证企业的有效运作？从组织上来讲，华为是精兵化的组织，足够开放，鼓励去中心化，从而让企业处在低“熵”的运作状态。

数字化实际上是降低企业信息“熵”的特点，要想把“熵”有效运作，华为提出全连接，即人、业务、知识全连接。

华为数字化运营思路有几个点，第一，目的是让业务更加简单、更加快捷和安全。其被总结为五个体验，实时、按需、全在线，服务自助、社交。业务要数字化、服务化，手段是全连接、计算能力和算法，基础是数据和IT平台。

华为把所有的连接分为五类用户，分别是客户、消费者、员工、合作伙伴和供应商。从中可以看到人和人、人和业务、人和知识，人和物。如果把人换成物，就变成智能制造、智能工厂。一些过程有确定性的业务，这部分业务需要标准化和自动化；而不那么确定的业务就靠智能化来解决，例如社交化来解决。

ROADS和传统体验的区别是实时和非实时，秒级的反应就是华为实时的状态。

“对于企业来说，如今客户的需求正越来越个性化，因此企业必须快速找出解决方案，应对客户的新需求。而很多破坏性、具有颠覆性的商业模式也在改变现有的企业组织结构――对于制造商而言，他们必须更加灵活、实现更高的出产率，而且制造小组件的能力要更精细。此外，最重要的一点是，企业必须考虑成本问题，保持低库存量，还要减少对劳动力的依赖。”博世力士乐副总裁沃尔克・萨乌尔强调。

篇2

制度管理上节能

制度管理上节能：建立良好的生产工艺纪律，生产设备安全运行操作规程，跑冒滴漏现象有效监管，全员节能意识培训教育，设备效能的合理发挥，生产计划调度的有效管理等来实现节能的目的。许多工厂均有建立行之有效的单位成本、单元成本、消耗的考核制度。最为主要是能源方面的考核，电、煤、汽吨纸耗用量的考核。形成比较完善的节能方案和奖惩办法。以提高生产效率为主体的节能措施，杜绝电机空转，无功用消耗，长明灯、长流水、频繁启停机，被动无计划生产等空耗能现象，保障设备安全有效的运行，强化工艺在线的均衡控制，最终实现节能的目的。这就是向安全要效益，向管理要效益的核心意图。

从技术装备上节能

从技术装备上节能：工厂本身是创造剩余价值的场所，要实现利益最大化为目的。造纸行业属于高耗能企业，更应该注重节能措施的合理应用。造纸设备大功率耗能设备多，设备选型直接与节能与否有相当的关系。注重新技术、新装备的技术引进和消化运用。包括节能电机配置，变频使用，无功补偿，工艺设备链接简化，冗余功力节能改造等方面下功夫。尤其是大量流送设备的功率消耗上，可以透过位置能的应用、管网流通阻力技术参数核算，设计选型，改善工艺管线，工艺余热利用等各个环节加于实践分析改造来实现节能目的。

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关键词：功能集群；制造业集群；升级；实现路径

中图分类号：F062.4 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）09-0173-02

虽然对功能集群发展规律的研究在中国仍处于起步阶段，但功能集群升级以及服务业与制造业产业集群之间的互动机制等理论问题已逐渐成为新研究领域。浙江省义乌市专业市场数量之多、产业集群分布之广，在国际上非常罕见，经济发展史上也前所未有。这是一种巧合，还是背后有某种机制支撑？若二者具有某种联系，其相互作用能给我们怎样的启示？

一、功能集群、制造业产业集群升级以及两者之间良好互动机制形成的理论依据

专业化的高端服务体系对于制造业集群的创新和升级至关重要，波特模型中两个因子都指向专业化的支撑体系。许多研究也都明确指出，区域服务业的结构和特征显著地影响到了集群吸引企业的能力，而大量的本地需求则可以极大促进本地服务提供者的发展（波特，2000）。实践表明，为某一发展良好的集群量身定做的、有紧密联系的，以改善其微观商务环境为目标而建立的专业化、功能性的服务集群往往比创立新的服务集群要成功很多（Ketels，2004）。国内理论界认为，专业市场是一种只需支付较低的费用就可共享的规模巨大的销售网络。中国的传统制造业往往与一个或多个专业市场群相伴而生、相得益彰，如绍兴有纺织产业集群和中国轻纺城，嵊州有领带产业集群和领带商品城，义乌有各类小商品产业集群和中国小商品城等。目前，仅浙江省就有4 000多个专业市场，其中交易值超过1亿元的有223个（孙振明，2008）。

20世纪90年代开始，中国开始出现诸如浙江省的“块状经济”、广东省的“专业镇”以及北京中关村等生产专业化集中现象。此后，中国地理学家引入西方的产业集群理论，对这些制造业集聚现象进行了广泛讨论和研究。中国已有160个大中城市拥有不同程度的产业集群；大大小小的产业集群有数千个，且大多数行业中都有了产业集群的存在（孙艳，2005）。理论上讲，产业集群意味着更低的成本、更强的竞争力与抗风险能力，然而中国大多数集群与西方以技艺、创新和时尚性基础上发展起来的集群有很大差异，多集中于供应链下游，而且各地同质化的竞争正不断引致地方政府的恶性竞争、功能锁定、成本无限压缩，给各地的社会经济发展也带来了很大的负面影响。因此，可以说目前中国大多产业集群只能算是“准集群”，尚处于产业集群的初级阶段。

二、义乌功能集群以及产业集群发展现状分析

20世纪80年代初，义乌篁园小商品市场形成的初期，几乎得不到当地相关产业的支持，只有非常少的市场经营户开始建立家庭小作坊。从20世纪90年代开始，由于专业市场越来越具有共享式交易平台的功能，义乌本地的制造业开始进入大规模发展阶段。各类专业市场的设立为物美价廉的小商品提供了一条销往全国的便捷途径，更多商贸企业或经商户为实现工贸一体而选择进入制造业，导致义乌优势产业集群规模的不断扩大。与此同时，义乌市场依托开明政府的正确引导，在市场经济自发的大力助推下以专业市场转型迅速带动制造业集群升级，逐渐发展为包括原材料、半成品、成品及物流服务等在内的专业市场集群。反过来，随着义乌制造业集群紧跟时展的技术革新和产品研发，各类专业市场更加繁荣，不断将义乌市场复制到全国各地，170多万种义乌商品甚至在全世界212个国家和地区均有销售，义乌已经成为全国中小企业走向世界的平台以及小商品海洋和国际流行信息的集散中心。当前，通过电子商务技术的全面应用，义乌市正在努力淡化早期的单一商品集散和交易场所特征，力求实现货物流通与实体市场的逐渐剥离，从而将义乌市场打造为以供应链为内核的全覆盖功能集群。与此同时，近年来义乌市正继续坚定不移地走新型工业化道路，大力推动传统优势产业升级，积极探索发展和扶持培育新兴产业，努力打造“实业洼地”。

2011年3月4日，国务院发文批复《浙江省义乌市国际贸易综合改革试点总体方案》（国函[2011]22号），批准设立义乌市国际贸易综合改革试点这一浙江省首个国家级综合改革试点，该方案的顺利获批把义乌市场的未来发展提升至国家战略高度，这必将进一步提升义乌市场的集聚、辐射和带动能力，推动义乌市场由单纯的商品供应者向具有综合服务功能的提供商转变，同时也将在推动产业转型升级上实现新突破，对义乌市的工业发展以及企业产品的创新和升级带来巨大的动力和机遇。

义乌获批国际贸易综合改革试点恰逢“十二五”开局之际，在提升制造业集群综合竞争力、引导其由经营户自发办厂走向全面规范、科学发展的过程中，专业市场的健康发展及其与制造业集群的良性互动是两个至关重要的因素。相对于多年来发展势头持续强劲、在全球均享有高知名度和美誉度的义乌专业市场群而言，以专业市场为代表的功能集群明显领先于先进制造业产业集群的发展，目前义乌的制造业集群仍有明显不足：一是总体来看，制造业集群发展仍然在走低端路径，在义乌本地投资建设的绝大多数制造业基地技术含量偏低，集中于价值链的低端环节，国际竞争力较弱；二是大多数产业集群还是中小企业的盲目扎堆建设，具体表现为产业领域或分工环节的重复建设突出，并没有形成上、下游产业及配套产业的相互支撑。

三、义乌制造业产业结构升级与功能集群的互动机制分析

义乌模式的显著特点主要在于以种类丰富的小商品专业市场群为龙头，以周边相关制造业集群为坚强后盾，以二者的良性互动为助推力量，通过专业化市场集群的创建、发展及升华来有力促进制造业产业结构的转型升级。笔者认为，义乌制造业产业结构升级与功能集群的互动机制分析中迫切需要深入思考的是一方面如何围绕国际贸易综合改革试点的高要求，通过功能集群的资源优化，为义乌市场的国际贸易增长模式转变找到新的突破点；另一方面，如何在新的背景下继续推动先进制造业的转型升级，两者之间互相促进，形成良好的互动效应，真正实现国际贸易综合改革试点的预期目标。

作为初具雏形的功能集群，义乌的专业市场群具有成本低、种类全、充分竞争和国际化特征明显等优点，大规模的市场需求不断催生相应的地方产业集群：首先，在制造业集群初建时期，专业市场作为生产者和交易者的服务平台，使得制造业集群中的中小企业可以获得迅速进入市场的便捷渠道，并在短期内低成本扩大产销规模，专业市场群与制造业集群的分工协作促进了制造业集群中的优势生产企业及贸易集群内的优质经销商在各自领域的专业化；其次，随着专业市场的爆炸式发展及相关产业集群集聚度的不断提高，专业市场逐渐演变为包括采集信息、比较价格、展示商品、物流服务、市场采购等多样化服务在内的功能集群，同时义乌专业市场群内的激烈竞争对相关制造业产业集群的升级形成了高强度的倒逼机制，即激烈的市场竞争大大挤压了制造环节的利润空间。

总之，在义乌功能集群与制造业集群的多年互动影响中，专业市场始终占据主动地位，不断拉动和实现义乌市场和产业集群的共同完善和升级。

四、义乌制造业集群调整的战略与对策建议

在国内外市场竞争越来越激烈的背景下，如何借助功能集群的各种优点，尽快建立其对义乌市先进制造业产业集群加速培育的倒逼机制，加快义乌市从目前低级的准集群发展到组织化程度较高的创新性产业集群，实现地方产业集群的优化升级。

第一，转变经济增长方式，实现义乌市先进制造业的可持续性发展。（1）制定和实施品牌及知识产权战略。努力引导优势企业强化品牌意识，培育一批全国知名品牌；积极探索以企业、行业和专业市场为重点的知识产权保护体系，频繁开展知识产权在义乌各专业市场的宣讲和执法专项行动。 （2）提高政府部门的服务水平，切实改善义乌市的经济发展环境。各级政府部门均要增强服务意识，加强机关效能建设，建立健全为企业服务的长效机制，切实为先进制造业结构调整营造良好的经济发展环境。

第二，提升工业布局，拓展产业发展空间和优势产业的集群化发展。一是加快以义乌市国家级经济技术开发区为重点的园区建设，科学规划和提升现有制造业布局；二是进一步做强做大针织袜业、饰品、玩具、工艺品、拉链等优势产业，推动块状经济向现代产业集群转变；三是扶持并引导特色装备制造、电子电器和汽车零部件等新兴产业尽快实现整体转型升级；四是鼓励优势企业将产业链向创意、研发等领域延伸，增强产业的凝聚力和区域竞争力，打造先进制造业集聚区。

参考文献：

[1] Ketels Christian.All Together Now FDI Magazine[J].June 2004.

[2] Poter，Michael.Locations，Clusters，and Company Strategy，in Chapter 13，the Oxford Handbook of Economic Geography.Oxford University

Press，2000.

[3] 郑吉昌，夏晴.现代服务业与制造业竞争力关系研究——以浙江先进制造业基地建设为例[J].财贸经济，2004，（9）.

[4] 孙艳.产业集群：中国区域经济加速器[J].海内与海外，2005，（11）.

[5] 孙振明，马丁·佩里.产业集群与中国专业市场分类[J].山东社会科学，2008，（6）.

篇4

关键词：激光传感器；路径识别系统；路径信息处理

中图分类号：TP212.14 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0083-01

科学技术的不断进步，计算机技术、电力技术、通信技术等得到大力发展，这些技术被汽车制造行业广泛运用，制造出的新型智能汽车推动了国家经济的前行。基于这种情况，制造智能汽车，是汽车行业发展的大势所趋，而智能车的发展的重中之重，就是激光传感器的路径识别系统。

1 激光传感器的路径智能识别原理

1.1 激光传感器的工作原理

激光传感器最大的特点是可以非接触测量，且精度高，频率快，其路径智能识别原理激光就是三角反射式测量原理，这种原理基于简单的几何关系。激光二极管发出的激光束被照射到被测物体表面。反射回来的光线通过一组透镜，投射到感光元件矩阵上，感光元件可以是CCD/CMOS或者是PSD元件。反射光线的强度取决于被测物体的表面特性。为此，模拟元件PSD的敏感度需要进行调节。而对数字元件CCD传感器，可以使用德国米铱提供的实时表面补光技术可以瞬时改变接收光强。传感器探头到被测物体的距离可以由三角计算法则精确得到。采用这种方法能够得到微米级的分辨率。根据不同型号，测量得到的数据会由外置或内置控制器通过多种接口进行评估。点激光传感器投射到被测物体上形成一个可见光斑，通过这个光斑可以非常简便的安装调试探头，因此点激光传感器被应用到非常多的领域，成为精密距离测量的热门选择。根据不同设计，光学测量原理最大允许测量距离达到1m。根据测量任务的需要，可以选择非常小的量程，但是具有极高测量精度。或者选择大量程，但是测量精度会有所下降[1]。

采用激光三角反射式测量方法的好处：较小的测量光斑；允许较大安装距离；较大的量程；几乎可以测量任何被测物体材料。应用限制：被测表面的性能对测量精度有一定影响；需要光路保持清洁；与光谱共焦式传感器，电容式或电涡流式传感器相比，激光传感器尺寸偏大；测量镜面被测物体，需要调试安装位置和角度。

1.2 激光传感器的智能路径识别原理

首先采用激光传感器对路径的状态信息进行采集，并进行相应的预处理，然后从状态信息中提取有用的特征，并对特征进行归一化处理，最后采用支持向量机对路径进行智能、自动识别，并输出识别结果进行系统智能规划路径。

2 激光传感器的路径识别设计

2.1 硬件电路的设计

为了让各个电子器件能够正常工作，设计电路以提供其工作环境。尽量将线路压缩在1-3个端子盘上，那样出现了问题后也能查找方便，并且将系统的所有电路板均设计制作成PCB板，这样能够有效的提升系统的可靠性。

2.2 控制系统的设计

控制系统是智能车的心脏，更是整体设计的重中之重。如果控制系统不成熟，整个智能车就无法上路行驶，否则会带来无法想象的事故。控制系统的主要功能是完成对转向舵机与直流电机的控制，目前来说PID控制是一种非常成熟的控制方法，其在智能车辆控制领域有着很大的应用，但PID控制器的采样时间及各项系数对控制器调节能力影响很大，这需要通过大量试验确定各个参数并通过各类型路径的验证才算完善。

2.3 路径精确识别

采用激光传感器来识别路径，激光传感器输出电压值与其接受红外光量有很好的对应关系。在每次行驶之前都对每个传感器动态建立数据表，将其在白板上及黑线上的电压值存储在单片机内存中，在主程序运行时对每个红外线传感器输出电压值都进行AD转换，从而找出汽车在系统控制下所造成的偏移量，然后进行修正。

3 激光传感器的路径信息处理

3.1 激光传感器的路径信息采集

路径信息采集是智能车自动行驶的第一步，也是最为关键的一步。如果信息采集不准确，会导致事故，造成乘坐人员的人身财产安全受到伤害。使用激光传感器进行路径信息实时采集，采集速度快，易实现等优点。激光传感器分为发射与接收两个部分，从而提取路径的变化信息，达到智能车提前避让的目的[2]。

3.2 路径信息的处理

激光传感器采集的信息比较广泛，其中有一些信息会影响系统的正常使用，尤其是噪声对路径特征提取会产生不利的影响。传统处理方式是采用滤波器进行去噪处理。激光传感器是采用小波分析进行去噪，该方法可以多尺度的分解，更为精密、准确。

3.3 提取感兴趣区域

由于激光采集器收集的路径信息比较多，其中包括了一些无用信息，而正常驾驶中只需要考虑到有用信息即可。所以，我们通过设置参数模型进行定量分析，提取出有用信息，这样一是能够使系统更加稳定可靠，二能够使系统运行更加快速。

4 结语

随着高科技技术的发展，智能汽车的批量生产也被人们提上日程。智能汽车能够给人们生活带来翻天覆地的变化。用于民生，可以减少交通事故的发生；用于军事，可以依靠无人驾驶减少士兵的伤亡。所以，激光传感器的路径智能识别系统设计是未来汽车行业的发展趋势，也是各位专家目前研究的方向，希望本文能够给读者们带硪坏惆镏，如有不当，敬请指正。

参考文献

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【关键词】路径规划 智能小车 控制系统

最近几年，我国企业的生产技术处于逐渐提高的状态中，也慢慢地加深了对自动化技术的要求，在这样的科技研究环境下，智能车辆、开发出来相关的智能产品也慢慢地成为柔性生产组织以及自动化物流运输等相关高科技系统的重要设备。国际上，大多数的国家都在对智能车辆积极进行开发设计以及研究。在20世纪时，就已经有移动机器人的出现，虽然只是机器人学中的小部分，但是这样的科技研究精神在智能小车的研究设计中依然存在，本文就针对基于路径规划的智能小车控制系统进行了分析，受到了人们和研究者们的广泛关注。

1 对国内智能小车的现状进行研究分析

目前，智能交通系统中重点发展的部分就是智能车辆，这也是世界上相关车辆研究领域中的热点，在不断提高企业生产技术以及不断加深自动化技术的要求时，大多数的工业部门已经慢慢广泛应用了智能车辆。很多的发达工业国家，智能车辆也已经慢慢地实现商品化，这样低廉成本的缘故，可以更加有利于人类工作得更好，同时，智能车辆也已经慢慢地渗入到社会以及工业的每个层面中。

相对国外智能车辆的研究而言，我国这方面的技术研究比较晚，在20世纪80年代才开始。而且大多数研究尚处在针对某个单项技术研究的阶段，研究开发了一个基于路径处理的智能小车控制系统。由此可知，发达国家的社会以及政府能够更加清楚地意识到智能车辆技术的优越性。汽车研究机构以及制造公司中，智能车辆实验的建立更加有利于树立信心，广阔的智能车辆市场前景吸引汽车公司投入大量的资金，有效地促进了智能车辆的实用化进程。在经济实力方面，我国应该根据本国的具体情况进行研究，有效地增强综合国力以及各个行业的竞争力，有利于居民生活水平的提高。

2 基于路径规划的智能小车控制系统分析

2.1 设计智能小车控制系统的思路

基于路径规划的智能小车控制系统分析，最主要的就是设计智能小车控制系统的思路，其中智能小车也仅仅是智能车辆研究中的小部分。智能小车的移动机构就是车轮，可以很完整地实现自主行驶作用，所以我们才将其称作是智能小车。智能小车比较容易编程是由于其具有机器人所具备的那些基本特征。与此同时，智能小车和其它的遥控小车存在的不同之处就是，遥控小车的转向、进退以及启停等都需要操作员对其进行控制；然而，智能小车速度的控制、行驶方向以及启停都能够利用计算机编程进行实现，不需要人为地进行干预。与此同时，操作若想对智能小车的行驶方式进行改变，可以利用计算机进行程序或者某些数据的修改来实现。这也是智能小车最大化的特点，可以利用编程来对其进行控制、以及对小车行驶方式进行改变。研究智能小车控制系统的主要目的，就是让小车更高自主地行驶。

2.2 分析智能小车控制系统结构

对于智能小车控制系统结构而言，和其他的控制系统一样都需要一个比较完整的控制系统，同时，对于系统的每项功能模块要求都是要相互之间有着紧密的联系，按照以上的具体流程以及功能之间结构的关系，就可以很容易地确定比较系统的总设计方案。

2.2.1 智能小车控制系统中上位机系统设计的分析

智能小车控制系统中上位机系统，用来负责对小车的行驶路径进行有效的处理，并且将其处理完整的重要数据信息传输发送到下位机。上位机系统所具备的硬件环境都是Pentium以上的CPU；内存不少于32MB；显示器分辨率很高；硬盘空间至少要保持130MB的空余，这样可以创造更大的数据交换区。

2.2.2 智能小车控制系统中下位机系统设计的分析

智能小车控制系统中下位机系统，只是负责对上位机所发出输送过来的数据信息进行接收，脉冲信号是由单片机正常产生的比较准确，对步进电机进行工作的控制，依照预定的路径让驱动小车前进。通常情况下，单片机采取的是十六位微处理器SPCE06IA板，产自于台湾凌阳；步进电机选取的是两相永磁式，步距角相对比较标准。另外，还需采集数据的模块进行设计，对小车的位姿重要信息进行采集，以方便对系统的控制误差进行分析。对于串行通信方式而言，主要是用来接受下位机以及上位机间通信传输的数据信息，与此同时，串行通信的两个方面都涉及到上系统以及下系统这两个，再针对上系统以及下系统的具体特点和情况进行硬件和软件的设计。

3 结语

综上所述，不管是从当前科学技术的发展，以及研究理论方面的研究来说，还是从汽车的市场竞争中以及工业发展中来分析，研究智能车辆都是必要经历的事情。然而，研究智能小车以及开发相关的其他产品，都更加有利于促进我国在技术领域中技术的进步和发展。由此可知，研制一种高效、智能以及便捷的智能小车控制系统，拥有着十分重要的科学理论价值以及重要的实践意义。

参考文献

[1]李舜酩，沈`，鲍庆勇.未知环境下基于行为控制的智能车辆路径规划研究[J].传感器与微系统，2014，129（22）：2064-2065.

[2]刘南君，毛培宏.基于Arduino Mega2560单片机的简易智能割草机器人的设计与实现[J].Agricultural Science & Technology，2013，115（11）：102-103.

[3]薛俊韬，徐少朋，王烨.基于计算机视觉的智能小车路径规划[J].计算机工程与应用，2014，213（06）：254-256.

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［关键词］课程体系建设；职业（行业）标准；智能焊接技术

随着“中国制造2025”的持续深入推进，以轨道交通、工程机械为典型代表的焊接制造行业机器人焊接比重不断提升，进而对智能焊接专业人才需求大大增加，因此，探索如何培养高素质技术技能型智能焊接人才非常必要。目前，我国已形成涵盖大专、本科、研究生等多层次的焊接高等教育体系，如何确立高职智能焊接人才培养规格、课程体系结构，课程教学内容如何与职业（行业）标准相融合，使该类型的人才培养满足智能焊接制造的需求，支撑行业的转型升级，其意义重大[1]。本文以智能焊接技术专业为载体，探索了职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径，形成了职业（行业）标准对接专业课程体系建设的经验和方法。通过职业标准融入专业课程体系的重构和人才培养方案的修订，探索人才培养的新模式。同时通过对智能焊接专业技术岗位（群）工作任务及职业能力分析，科学确定专业人才培养目标和人才培养规格，创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念，综合优化专业的课程设置和教学内容，实现学历教育与技能等级教育的深度融合。研究结果为其他专业（群）课程体系建设和课程及教材的开发提供借鉴。

一、建设目标

通过对专业岗位（群）典型工作任务及职业能力的分析，明确智能焊接技术专业必备的专业知识和核心技能，理清职业标准和行业标准融入课程内容的途径和方法，开展智能焊接技术专业对接职业（行业）标准的课程体系建设与实践，探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径，形成职业（行业）标准对接专业课程体系建设的经验和方法；同时以GB/150等国内标准和ISO15609、EN287、ISO9606、ASME等与焊接领域相关的国际标准等为突破口，重构课程体系基础技能模块，理清轨道交通、工程机械等焊接制造行业的智能焊接从业人员应具备的知识、能力和素质，逐步把机器人焊接相关标准GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732等融入机器人焊接高端模块，形成以岗位为主导、标准为主线的“一高两基”课程体系和核心课程建设思路。创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念，总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略，形成可复制、可推广的课程体系建设模式，为其他专业（群）课程体系建设与课程开发提供借鉴和参考。

二、建设思路

通过对包括轨道交通、工程机械在内的焊接制造行业的调研，解决专业定位问题；按照GB/T29824（工业机器人用户编程指令）、GB/T19867.4（激光焊接工艺规程）、CWA1.5（弧焊机器人从业人员资格认证规范）、ISO10218（机器人与机器人装置）、ISO14732（金属材料机械化和自动化焊接操作工技能评定）、ISO15609（国际焊接工艺规程及评定）、ISO9606（国际焊工资格认证标准）等国内外标准要求，解决典型工作岗位及其能力要求的问题。基于机器人弧焊操作员、机器人激光焊接操作员等新岗位的人才需求，按照手工焊接技术—焊接工艺技术—机器人焊接技术的技术升级路径，借鉴工作过程系统化课程开发理论，协同典型企业（中车集团、迪森〈常州〉锅炉有限公司等），重构“智能焊接高端技术技能课程模块（一高）、焊接操作基础技能课程模块、焊接工艺基础技能课程模块（两基）”的“一高两基”课程体系。具体为：根据《焊工国家职业技能标准》、TSGZ6002《特种设备焊接操作人员考核细则》、EN287（国际焊工资格考试）标准要求，把以持证项目为教学内容的技能类课程作为专业课程体系的基础结构（基础技能课程模块）[2]，根据ISO15609等标准要求，将焊接工艺编制、产品质量检验和现场生产管理作为专业课程体系的工艺结构（焊接工艺基础技能课程模块），根据GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732标准要求，以机器人焊接操作、编程、工艺以及质量检验作为课程体系的高端结构（智能焊接高端技术技能课程模块）。校企共同制订课程标准，重组课程教学内容，重整课程项目，解决教学内容更新以对接产业升级对人才需求升级的问题。根据国内外标准和职业资格要求，将符合轨道交通、工程机械等焊接制造的焊工持证项目作为课程主体内容，以焊接方法为主线，由易到难排序教学内容，解决技能类课程建设问题；按照轨道交通、工程机械等焊接制造标准、工艺流程，设计培养学生工艺评定、工艺编制、质量检验和现场生产管理能力的教学项目，解决技术类课程开发问题。校企行合作，按照TSGZ6002、CWA1.5、ISO14732的要求，建设集特种设备焊工培训考核，机器人弧焊操作员培训考核，国际焊工培训考核以及技术服务于一体的智能焊接实训平台，产教深度融合，时刻保持教学内容与生产需求对接，解决专业教育与行业需求一致性问题。

三、建设路径与方法

1.对相关专业课程体系建设及焊接专业对接职业（行业）标准的课程体系建设等方面进行回顾和梳理，分析本研究所需的理论支撑以及在本研究中的具体运用[3]，在此基础上明确本研究的研究内容、思路和方法。2.从智能焊接专业人才需求现状和专业（群）的人才培养现状分析，开展广泛的职业岗位调研，进行岗位（群）工作任务及职业能力分析，梳理本专业的职业岗位能力，明确智能焊接专业人才必备的专业知识和核心技能，将本专业的职业技能面向培养目标、培养规格等专业人才培养关键要素，结合区域经济发展对职业人才的具体岗位需求，进行综合梳理和科学定位，以高技术技能人才的育训并重新理念，将职业（行业）标准贯通，综合优化专业的课程设置和教学内容，实现学历教育与技能等级教育的深度融合。3.从智能焊接专业课程体系建设实际出发，理清职业标准和行业标准融入课程内容的路径和方法，探索职业标准和行业标准与专业教学标准对接的途径和实施策略，开展课程体系与教学内容建设。以《焊工国家职业技能标准》为基础，将ISO9606、EN287等国内外标准融入，培养手工焊接技能扎实的学生，并结合“1+X”技能等级标准、机器人焊接相关行业资格标准、国际标准进行专业课程体系建设、课程开发和教材建设，培养能进行机器人焊接操作、能进行机器人焊接编程、能制订机器人焊接工艺以及能进行机器人焊接质量检验的“四能”智能焊接人才，使人才培养更具有职业特征，更能做到与产业需求相一致。4.基于实证研究的结果，通过智能焊接技术专业对接职业（行业）标准的课程体系建设与实践，探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径，总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略，形成可复制、可推广的经验，为其他专业（群）课程体系建设和实际应用提供借鉴。

四、建设成效

1.创新了职业标准融入课程体系的途径和方法，构建了“一高两基”专业课程体系。根据TSGZ6002、EN287标准要求，把以持证项目为教学内容的传统手工技能类课程作为专业课程体系的基础结构（基础技能课程模块），根据ISO15609等标准要求，以焊接工艺编制、产品质量检验和现场生产管理作为专业课程体系的工艺结构（焊接工艺基础技能课程模块），根据GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732标准要求，以机器人焊接操作、编程、工艺以及质量检验作为课程体系的高端结构（智能焊接高端技术技能课程模块），构建“一高两基”的专业课程体系，满足焊接制造岗位对从业者手工焊接能力、机器人焊接能力以及焊接工艺制订能力的需求。（见文末图2）2.创新了以标准为主线的课程开发模式，建设优质“项目化”课程和教材。以轨道交通、工程机械等焊接制造行业标准要求为主线，根据焊接方法的分类特征，按照持证项目技能等级，从简单的平焊到复杂的全位置焊，再到机器人编程及焊接递进，开发技能类课程；根据技术类岗位能力需求，以典型生产案例为载体，设计教学项目，并把能力要求分担到多门课程中，开发技术类课程，校企合作建设教学做一体化教材。3.创新职业标准和行业标准相结合的实训中心建设模式，打造“多位一体”实训平台。省产教深度融合智能焊接实训平台包含省人社厅认定的焊工高级技师统一鉴定机构、省市场监督管理局认定的特种设备焊工考试中心，与中国焊接协会共建的全国机器人焊接培训基地，与德国手工业协会共建的中德国际焊接技术培训考试中心。作为第三方培训与鉴定机构，为企业进行焊工培训及考核，同时利用平台资源集聚优势，更有利于校企合作，提高教学团队对标准的理解与应用，为教学内容的持续更新提供条件。

五、结语

智能焊接技术专业经过几年的改革探索与实践，形成了职业（行业）标准对接专业课程体系建设的经验和方法，探索了职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径。创新了职业标准融入课程体系的途径和方法，构建了“一高两基”专业课程体系，满足了焊接制造岗位对从业者手工焊接能力、机器人焊接能力以及焊接工艺编制能力的需求；创新了以标准为主线的课程开发模式，建设了一批优质“项目化”课程和教材；创新了职业标准和行业标准相结合的实训中心建设模式，打造了“多位一体”实训平台。同时通过对智能焊接专业技术岗位（群）工作任务及职业能力分析，科学确定专业人才培养目标和人才培养规格，创新了职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念，总结了课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略，形成了可复制、可应用、可推广的经验。同时教学中采用行动导向教学法与任务驱动教学法相结合组织教学，体现“以学生为主”“理实一体”“学中做、做中学”的理念，使学生获得与企业相似工作岗位要求相一致的职业能力，教学质量显著提升，培养的人才深受用人单位的好评。

参考文献：

［1］胡秋.基于一体化教学过程技工院校焊接专业课程体系建设的研究［J］.现代职业教育，2020（6）：128-129.

［2］姜泽东，史维琴，陈保国.特种设备制造标准融入焊接专业课程建设的探索与实践［J］.科技信息，2013（15）.

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关键词 图像处理；最优控制；路径优化

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0217-02

0 引言

随着科学技术的进步和社会文明的发展，电子信息技术、模糊控制理论、信号处理技术及机器人制造技术的日趋完善，车辆安全性以及车辆可行驶环境的复杂性使得智能车辆的研究日益被人关注，无人智能化是汽车业将来发展的主要方向。无人车采取无人驾驶体系，它是轮式机器人的一个种别，制造手艺与轮式机器人关系密切，可是又有本身的特色。主要涉及到路况感知、选择决策、人工智能等高新技术，这对将来汽车业的成长有着非常重要的意义。本文以无人车的自主导航与控制为背景，研究出具有高实时性、强鲁棒性和好实用性的基于图像处理技术的无人车道路识别算法方案，对交通运输、控制、管理以及智能车辆的普及都具有非常重要的意义。

1 国内外研究现状

20世纪70年代，美国、德国及日本等就对无人驾驶汽车技术进行了研究，其可行性和实用性都有比较大的进展。在20世纪80年代，美国就提出ALV计划，这是一种具备8个轮子的车子，它可以在校园环境中自由驾驶，可是它的车速不高。对于图像处理技术方面，美国卡内基梅隆大学研究所开发的RALPH系统在环境恶劣的非结构化道路情况中主要利用机器视觉将采集的图像转换为俯视图像，完成自主行驶的道路识别。该系统通过选取合适的像素空间特征关系进行道路识别，对无人车成功完成44%的自主穿越美国大陆实验起到关键性作用。

我国于1992 年， 在国防科技大学成功研制出第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。它是一辆中型国产面包车，实现了人工驾驶机能，并且可以采取计算机控制，实现了自由驾驶的结果。对于图像处理技术方面，吉林大学的智能车辆JLulv-4的视觉系统中主要采用边缘提取的思想进行道路边界的识别，该方法首先对图像进行预处理，根据道路特征划分可行驶区域及感兴趣区域，然后采用Hough变换进行车道边界的提取，该算法综合了边界特征和区域特征的特性，适应性和可靠性较强。

2主要内容

本文拟对无人车行驶路径控制的研究，考虑到现实世界中实验难度大、成本高、不易操作，故采用飞思卡尔小车模型对其进行模拟实验，重点在于探索出一套高效实用的算法，并且引入最优控制的思想进行算法优化，为真正的无人车系统提供技术参考。

2.1无人车路径控制模型建立

在传感器对空间有效探测的前提下，设计有效的无人车行驶路径的选择算法，在结合最优控制算法的基础上建立可靠的无人车路径控制模型，为后续具体工作事项做好准备。

2.2图像处理技术

2.2.1图像传感器的选择与设置

目前最常用的有两大类摄像头：一是CMOS摄像头，它的正常工作只需要较简单的电路；二是CCD 摄像头，它具有较大的感光面积，可以获得更大的视角同时具有很好的抗干扰能力，获得的图像稳定性较高等优点，但它的电路相对复杂，而且只能获得一路信号。

2.2.2道路类型识别

利用摄像头采回的图像数据对道路进行弯曲程度计算，根据扫描到的道路每段的弯曲程度，可以对道路形状进行较为精确的识别。

首先，直道的识别。计算相对偏差时，如果道路为直道，而且采样是根据等间隔采样，根据直线的特性，不管是横纵坐标，直线的中心点都应该等于起点和终点的一半。其次，弯道的识别。计算相对偏差时，不但可以得出道路的弯曲程度，还可以得出道路弯曲的方向，因为如果道路弯曲的方向不一样，那么得到的偏差的就有正负号的区分。

2.2.3图像滤波去噪声处理

图像处理过程中难免会产生一些噪点，可以用一些简单的算法进行初步处理，例如在正常道路中间，如有一个点的值与两边点的值相差很大，那么就可以判断其为噪点，将两边值取平均值赋给该点即可。当然，这只是一个非常简单非常基本的处理方式，此外还可以引进像卡尔曼滤波这样的高级滤波方法。

2.3路径选择控制

从出发点到达目的地的路径有很多种，如何从中择取最节省时间、最节省燃料的线路，关键在于算法的设计。为此，我们引入启发式搜索策略和估计函数的理论。根据启发信息来决定下一步需要扩展的节点。该方法选择可能性最大的节点作为下一个被扩展的节点。一个比较实用的计算启发信息的方法是采用一些标准来排列OPEN表中节点的顺序，然后，搜索就可能沿着某个被认为是最有希望的边缘区段向外扩展。

要做到无人车行驶路径的最优选择与控制，就应使路径代价与求得此路径所需要的搜索代价的某些综合指标为最小。实际上，确定一种搜索方法是否比另一种搜索方法具有更强的启发能力的问题，往往就变成在实际应用这些方法的经验中获取有关信息的直观知识问题。推测，某个具备低的估价节点比较可能处在最好路径上。应用某个算法（例如等代价算法）选择OPEN表上具有最小值的节点作为下一个要扩展的节点。

2.4最优控制设计

最优性原理： 在一个多级决议计划问题中的最优决议计划，无论初始级、初始状况和初始决议计划是什么，当把其中状况做为初始级和初始状况时，余下的决议计划对此还是最优决议计划。此外，还有局部参数最优化和整体最优化设计方法，其基本思想是：按照参考模型和被控过程输出之差来调整控制器可调参数，使输出误差平方的积分达到最小。

无人车行驶过程是一个动态体系。对越来越复杂的控制对象，控制性能不能仅局限于单指标；以上的优化方法，大多都是在优化问题具有比较准确的数学模型基础之上的。但大家知道，很多实际问题很难确定其数学模型，这从一定程度上限制了该方法的实际应用。

参考文献

[1]刘平， 李根深.美国 ALV 自主式地面车辆简介[J].机器人情报， 1990（3）： 16-19.

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智能制造、物联网普及等良好局面，这一切都离不开顺德区经济和科技促进局的扎实工作和各方面努力。在国家装备工业两化深度融合暨智能制造试点成果展示会期间，本刊记者对顺德区经济和科技促进局进行了简单采访。

记者：2011年底，工业和信息化部授予顺德区“装备工业两化深度融合暨智能制造试点”，杨学山副部长希望顺德在成为试点后，不仅要在两化深度融合、工业转型升级工作中走在全国领先地位，还要为其他地区创造经验。通过一年多的实践，顺德在这些方面工作都有了哪些大的发展？

顺德：在国家政策驱动和工信部的指导下，顺德不断深化改革，创新发展思路，积极探索和推动信息化与工业化深度融合，实施智能制造，推进物联网等新一代信息技术应用，促进工业产品、基础设施、关键装备、流程管理的智能化和制造资源与能力协同共享，探索出具有顺德特色、有效推动产业链向高端跃升、促进工业结构向高级演进的发展路径并已取得了初步成效。

本着构建智能制造政策体系，完善“智能公共服务”的建设思路，一年来，顺德区从财政扶持、政策实施、平台建设等方面积极构建装备工业两化深度融合暨智能制造的政策体系。主要工作包括：加大财政扶持力度，在2012年顺德区两化融合专项资金中，重点扶持装备智能制造的项目，并评选出4个重大项目、8个一般项目入围支持项目名单，扶持智能制造项目的财政资金总额近600万元；落实《顺德区促进机械装备制造业发展实施方案》，推动区内装备企业的研发与新产品推广；组织评选顺德区百家企业智能制造工程第二批试点示范企业，共评出威得利机械、海川智能机械、利迅达机器人等25家示范企业；组织顺德区两化融合创新中心开展顺德区“智能制造”公共技术服务平台项目；组建顺德区智能制造专家辅导团，对10家智能制造示范企业开展专题咨询调研，开展“智能制造路径”巡回专题评估和辅导。

记者：在各种新闻报道中，都频频提到两化深度融合加快了顺德智能制造的试点进程，在这方面，顺德是如何做到的？

顺德：装备制造业是为国民经济各产业和社会发展各方面提供工作母机和技术装备的先导产业，产业关联度高，产品门类广泛，发展空间宽阔，技术含量高，是国民经济不可或缺的优势产业。目前国内装备制造业普遍存在技术应用层次低、企业自主创新能力不强的问题。顺德区作为装备工业两化深度融合暨智能制造试点，找准了智能制造这一突破口。

智能制造装备是具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。智能装备是装备行业内的高端产品，对提高国民经济技术实力具有重要的作用。

顺德区获得装备工业两化深度融合暨智能制造试点一年以来，以装备制造产业为重点行业，以研制智能产品、建设智能企业和构建政策体系为重点，以重点骨干企业、园区、产业基地和产业集群为实施载体，以重点项目为抓手，大力推进装备工业两化深度融合暨智能制造试点工作。

记者：在智能制造的试点进程中，顺德是如何在各个方面具体开展的？

顺德：推进数字化和网络化，发展“智能装备”是智能制造的试点进程的必行之路。以精密机械、陶瓷机械、木工机械、注塑机械、橡胶机械、玻璃机械、交通机械等行业为重点，顺德培育了一批智能装备生产企业，推动智能装备产业向高速化、精密化、数控化、成套化、大型化、绿色化、服务化方向发展。重点支持科达机电、伊之密、广东锻压机床厂、震德、威德力、乐善、新马、亿海、康盈等机械装备制造企业推进成套大型金属内腔挤压成型技术及装备、实时控制压铸机、大型高端高速精密压力机、新型节能高效高精密大型两模板注塑成型设备等装备产品的研制与产业化。支持企业应用工业电子、嵌入式软件等技术提高装备产品的单机智能化程度，支持企业应用物联网等技术提高装备产品的网络智能化程度。支持重点骨干企业为客户提供装备产品运行监测、远程故障诊断、在线技术支持等增值服务，推动顺德装备制造业向服务型制造转型。

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关键词：制造业；转型升级；智能制造；产业生态体系

制造业作为滨州市的战略支柱产业，是支撑滨州市产业转型升级与社会经济发展的“四梁八柱”，是抢抓国家“一带一路”战略机遇、塑造开放型经济新优势的“四大千亿级产业集群”载体。而当前，全球正出现以信息网络、智能制造、新能源和新材料为代表的新一轮技术创新浪潮，信息技术特别是互联网技术以前所未有的广度和深度，带来生产方式与发展模式的深刻变革，中国政府出台《中国制造2025》，明确提出把智能制造作为两化深度融合的主攻方向，智能制造成为制造产业转型升级的必然路径。通过构建智能制造产业生态体系，深入推进滨州市传统制造业转型升级，显著提升滨州市制造业的影响力与竞争力，成为事关滨州市社会经济发展的重要现实经济问题。

一、滨州市制造业发展状况分析

1.滨州市制造业发展现状

滨州市地处黄河三角洲高效生态经济区、山东半岛蓝色经济区和环渤海经济圈、济南省会城市群经济圈“两区两圈”叠加地带，资源禀赋优良，劳动者素质高，社会经济发展迅速，经过多年的培育与发展，现已打造了高端铝产业、新型化工、粮食加工、家纺纺织四大千亿级产业集群，积极建设汽车轻量化材料基地和高端轮毂制造中心、博兴厨具和板材、惠民绳网等区域特色产业集聚效应日益凸显，制造业成为支撑社会经济发展的战略新兴产业与支柱产业。

2.滨州市制造业发展中存在的问题

（1）生产企业规模偏小且生产运行低迷。滨州市制造业经过多年的培育发展，虽形成了相对完备的产业体系，但生产规模偏小，产业集聚水平不高，严重缺乏具备系统设计、系统成套和工程总承包能力的成套制造企业，而且由于自身经营、财务制约、生态环保等因素导致制造产业生产运营低迷。金属制品、通用设备制造、专用设备制造、电气机械和器材制造业作为滨州市装备制造的优势行业，生产增速却明显下降，据滨州统计信息网资料显示，2017年第一季度，四个行业工业增加值分别下降16.76%、22.9%、27.5%、11.43%。装备制造工业生产增速放缓，生产运行持续低迷，已成为制约滨州市工业生产增速的重要因素。（2）产品附加值低且产业结构不合理。从产品结构看，制造业产品处于同行业领先水平和达到国际先进水平的产品严重偏低，多为镀锌板、厨具、汽车配件等中低档产品，由于缺乏独特的技术与专利，致使产品缺乏市场竞争力，行业利润低，产品附加值更低。在产业结构上，装备制造工业发展缓慢，据滨州统计年鉴显示，2106年度，工业增加值同比下降5.22%，低于全市水平11.72个百分点；而高耗能行业增加值增长14.75%，高于全市平均水平8.25个百分点。滨州市高端装备制造工业基本处于空白，工业增长主要依靠高能耗行业，产业结构亟需优化升级。

二、滨州市制造业转型升级路径

智能制造是随着互联网技术的发展与市场差异化需求的变化，通过互联网技术与制造设备的有机融合，集成技术创新、模式创新和组织创新而形成的先进制造系统，[1]是先进制造发展的最新形态，是实现滨州市制造业转型升级发展的必然与必由路径。

1.构建智能制造产业生态体系

智能制造产业生态体系是由产业内生循环系统与产业外生支持系统通过信息技术形成的制造业网络化、虚拟化、集成化生产系统。内生系统主要由涉及制造业产品的客户、核心制造商、配套供应商、生产服务商等种群组成；外生系统主要由维系和推进产业生态联盟稳健发展的市场、技术、社会文化教育、政府等外界环境因素构成。在信息技术的支持下，通过企业之间、产业之间、产业和环境之间“共生互惠、协同竞争、领域共占、结网群居”，[2]形成各具特色的产业生态链与价值链，使资源在产业系统内有效循环利用，实现工业生态体系与环境生态体系的有机融合与协调发展。

2.运行智能制造产业生态体系

智能制造本质上是一种通过企业信息门户实现与供应商、客户、合作伙伴间的横向集成，以及企业内部间的纵向集成而构建的大规模定制生产模式，[3]其运行涉及到内生系统与外生环境的诸多因素。（1）客户需求。在产品同质化、竞争白热化的市场环境下，成功地满足客户的个性化与差异化需求成为企业生存与发展的关键因素。准确地获取客户潜在需求信息，以低成本、高效率工作方式的满足甚至超越客户的需求与期望是“以客户为中心”大规模定制模式的着力点与出发点。（2）协同设计。通过搭建计算机支持的协同工作平台（ComputerSupportedCooperativeWorks，CSCW），使分散的项目团队成员在同一平台下协同工作，用于选择、评估、发送与接收产品数据，分析产品设计方案，实现零部件的标准化和通用化设计，最终实现产品的模块化组装生产，为后续协同供应与协同制造的实现夯实了基础。（3）协同供应。通过构建供应链网络服务平台，实现供应商、制造商、分销商和用户动态地共享客户需求、产品设计、工艺文件、供应链计划、库存等信息，任何客户的需求、变动、设计的更改，都能得到快速响应，最大限度降低库存，提升运营效率。[4]（4）协同制造。通过柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem，FMS）与虚拟制造理念的有机整合，明确各生产企业在产品构成中的角色和分工，实现生产企业间生产计划协同、供应协同、并行生产，提高设备利用效率，缩短产品生产周期，提升客户响应速度，形成根据市场环境变化和消费个性偏好而快速响应的动态生产管理。（5）电子商务。通过搭建交互式网络销售平台与供应链电子商务体系，实现网络销售、网络采购、网络支付、物流与质量跟踪等核心价值链环节的网络化。通过大数据分析用户的需求周期、采购偏好、账款账期等显性需求，以及与客户行业特性、地域区域、行业规模等所关联的隐性需求，不仅有助于有效理解和精准引导客户需求，而且为与客户、供应商、制造商、服务商间定制产品的协同设计、供应、制造提供了保障。（6）协同服务。通过构建客户关系管理系统（CustomerRelationshipManagement，CRM），以客户为中心，着眼于产品整个生命周期，在供应链网络服务平台的支持下，对产品运行状态的数据及时在线采集，通过服务平台及时进行数据分享，结合产品智能运维知识库，对产品运行状态进行在线诊断和监控，并对出现的问题与障碍，适时提供在线咨询与服务，为客户和企业本身创造新的价值。智能制造产业生态体系在实现内生系统有效循环的基础上，更需要外生环境系统的有力保障，以实现制造业的转型升级发展。

三、滨州市制造业转型升级保障措施

1.加强产业政策引导

智能制造产业生态体系构建及运行具有前期开发难度大、开发投入多、开发周期长、配套要求高等特点，需要政府从产业政策等方面加强引导。在滨州智能制造产业生态体系构建与运行过程中，滨州市政府应根据国内外制造业发展趋势，结合国家两化融合方案措施，研究制定符合滨州市情的智能制造产业生态体系发展规划，引导各级政府和有关部门，集中力量支持智能制造产业生态体系构建，促进制造产业的转型升级。

2.加大财政资金扶持

资金不足是制约滨州市制造业转型升级发展的瓶颈，而智能制造产业生态体系的有效运行更离不开财政资金的支持，在滨州市智能制造产业生态体系构建过程中应充分利用山东省工业提质增效升级专项资金、山东省科技创新专项资金和国家重大技术装备科技专项资金等政策，重点支持公共技术创新平台、协同工作平台、电子商务系统、企业柔性制造系统等建设。滨州市政府加大财政扶持力度，建立扶持智能制造产业生态体系发展的培育基金与风险基金，发挥财政政策对智能制造产业生态体系的扶持和推动作用。

3.强化产学研合作

产学研合作效果直接影响制造业智能制造技术升级工作，为保障智能制造产业生态体系有效运行，积极探索由政府部门、企业、大学和科研机构间密切合作的产学研合作模式，跟踪智能制造产业生态体系建设与运行情况，及时协调解决遇到的困难和问题，建立具有实际可操作的产业合作网络体系，逐步形成一套制度化、程序化和市场化的长效运行机制。

4.推进中小企业发展

智能制造产业生态体系要正常运行除了核心制造企业，更离不开协作配套的中小企业。在滨州市智能制造产业生态体系构建与运行过程中，一方面需要培育核心企业，有选择地重点扶持一些大型制造企业组建大型制造集团，形成规模经济，发挥产业集聚效应；另一方面，应加大对中小企业的资金、技术、人才、政策等方面的支持力度，充分发挥中小企业在产业配套方面的作用，形成完善的系统配套体系。

5.重视人才队伍建设

探索建立智能制造紧缺人才引进和培养鼓励机制，加强智能制造领域高层次人才队伍建设。一方面，通过创造优良的生活、科研和创业环境，吸引掌握关键核心技术和自主知识产权的留学人员和境外人才来滨州就业创业。另一方面，充分发挥企业、科研院所、高校、职业院校和其他培训机构的平台作用，创新人才培养模式，提高人才培养质量，扩大人才培训规模，尽快引进一批、培养一批智能制造高层次领军人才、专业技术人才与高技能人才。[5]

6.大力发展生产业

大力促进生产业发展，充分发挥生产业的知识性、创新性、专业性、协调性等特点，通过构建紧密衔接、功能完善与协调发展的生产配套体系，为制造企业提供高技术、高效率的产业配套服务，降低制造企业生产经营成本，提高制造企业客户响应速度与柔性生产能力，实现制造业与生产业的协同联动发展。[6]制造业作为滨州市的战略支柱产业，深化产业转型升级是事关社会经济发展的战略性与全局性问题，在产业转型升级过程中需扬长避短，既要避免盲目求新和急于求成，又要加强技术创新、生产模式与组织方式创新，积极构建智能制造产业生态体系，不断提升先进制造能力与水平，实现制造产业的转型升级。

参考文献：

［1］王晓明.“智能制造”三维度［J］.中国经济报告，2015（8）：37-38．

［2］杨西春.基于产业生态理论的技术创新联盟研究［J］.人民论坛，2015（2）：86-89．

［3］李铮.工业4.0：德国缘何发力智能制造［J］.世界电信，2015（4）：61-65．

［4］蒋明炜．21世纪制造模式———协同制造［J］.中国高新技术企业，2012（5）：58-59．

［5］田刚元．山东装备制造业产业竞争力实证研究［M］.北京：中国财富出版社，2016.

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泛物联网化进程加快

智能家电的快速发展有两个规模可以形容，第一是发展规模，第二是投资规模，这两个规模化让国内智能行业的发展呈现几何倍数的增长，智能产业群越来越大。

实际上，真正的智能家电在应用上最突出的优势是能够让使用者感受到前所未有的便捷，这是智能化概念最直接的体现。从目前的实现条件上来看，智能概念最直接的实现路径是物联网，通过产品和互联网的结合联接生活。视贝智能电器目前包括扫地机器人、空气净化器、家用服务型机器人等系列产品正是通过手机APP、公众号等互联网方式实现物联网的连接。

另外，从新技术的发展和应用上来看，快速的技术发展为物联网的全面开展提供了可能。随着研发的进步，物联网不会仅仅停留在某个单品的APP，而是将通过互联网这个载体载入更多元化的产品，从而形成智能家居的泛物联网范畴。可以说，物联网是信息化时代的一种手段，但不是唯一，其内容也包罗万象。从谷歌今年推出的通过意念进行产品控制的规划可以窥见。互联网时代给智能预留的想象空间正在被无限放大，或许可以做一个推断，物联网或者只是信息化时代的某个阶段，未来一定是大范围、大概念的泛物联网化。而这一切的发展和实现，以智能的发展为分水岭，智能产品正在颠覆人们对传统家电的认知，物联网和泛物联网正在改变着家电产业和人们的生活。

从技术沉淀到品牌孵化

智能产品需要研发上的精益求精。

以扫地机器人为例，通常，现在人们所看到的扫地机，外形小巧讨喜，但这个“小家伙”的身体里却由至少1000多个零配件组成，其精细程度可见一斑。之所以扫地机具有非常高的技术含量，因为其复杂的内部结构和尚不够成熟的行业现状，目前，扫地机产品的生产研发并没有形成模块化，品牌之间的差异、尤其是技术差异决定了难以形成统一标准。

相比几年前，现在市场可见的扫地机品牌和产品有所丰富，但实际上，在国内生产该产品的厂家可以分为三大类。

第一类企业集中在广东、深圳和江浙一带，总体来讲规模不大，以外贸为主，产品研发投入有限。

第二类企业同样在广东、深圳和湖南地区。进入智能扫地机行业较早，产品量产且成熟度较高，主要业务以国内外的OEM为主。

第三类生产企业具有自主设计、研发、生产和自有品牌，这类企业在国内不超过5家，其中包括视贝智能电器。

我们介入国内智能家电行业，主要依托了视贝集团化的优势。在集团8家下属公司之中，视贝智能电器是后起之秀，由于有着电工和照明多年的技术积累，在孵化智能家电上有了一定的技术储备。经过不断攻坚和试验之后，2014年，才正式以扫地机器人为主打的智能产品投入国内家电市场。

实际上，国内智能家电市场也刚刚起步。扫地机器人产品的定位人群集中在25～45岁的群体。这部分人群是社会消费的主力人群，同时也是当前社会发展的中坚力量，由于工作节奏快和工作压力大，需要减轻甚至摆脱家务劳动的繁重。从国内消费接受程度上来看，除了年龄层的划分非常明显之外，地域的特征也特别突出，根据我们的市场调查，沿海地区对智能产品的接受程度更高。智能扫地机产品在沿海地区的覆盖率为4%～5%，高于全国不到3%的平均覆盖率。

同时，近两年扫地机产品的价格调整也是市场发展的关键因素，相比5年前动辄几千元的单品，这两年智能产品的价格也非常接地气，理性的价格让智能家电走进了更多的普通大众家庭，也为产品的进一步普及提供了条件。

作为自有品牌的代表，视贝在产品研发和精进上做足了准备，这些准备工作实际上已经在国外市场得到了认可。在部分为国外OEM的市场份额中，视贝智能电器的产品品质实际使用体验得到了海外市场的认可，并且在全球发展了300多名的经销商团队。在此基础上，今年年底将组建海外分公司，第一站选定在俄罗斯，巴西、欧洲以及非洲市场也将逐渐进驻，大力拓展海外市场，同时，分公司的成立也能够更好的服务海外经销商，推进品牌全球化进程。

视贝智能电器在国内和国外市场以自有品牌亮相，参与竞争角逐，一切源于技术的研发、突破和精进。

打破进阶壁垒掌握核心科技

扫地机作为国外引进品，其核心科技被国外、尤其是美国所垄断，国内代工企业往往做一些零配件的加工和组合，自主核心技术的缺失让国内品牌很难在市场上有进一步的突破。这也是为什么国内自主品牌少之又少的一个重要原因。

从产品本身的角度出发，扫地机产品主要强调两方面的应用，一是实用性，二是功能性。

目前，扫地机产品的实用性有待进一步提高，扫地机最主要的功能之一是路径规划。视贝智能电器推出的扫地产品自主研发雷达激光巡航系统，并在产品应用上取得成功。在此之前，雷达激光巡航技术由国外企业掌握。此技术的应用，解决了扫地机区域清理不到位、路径重复问题，更重要的是能够实现断点续航，当清扫中途出现电量低或没电现象，充电后扫地机能够自动寻找到上次清扫的地点并自动继续上次未完成的工作。

第二，陀螺仪以及弓字形路径的规划能够实现清扫更高效更彻底，同时APP可视化的应用赋予了产品更人性的智能功能。

值得一提的是，视贝智能电器推出的陀螺仪和弓字形路径，是一些高端国外产品也不具有的功能，也是中国品牌再次在智能技术上的升级。

除了四大实用性之外，视贝智能扫地机的功能性主要通过物联网得以实现。同时，通过这一载体让产品能够承载更多功能，包括语音对话和陪伴功能，能够与家庭成员尤其是儿童产生互动，更符合扫地机产品“智能”和“机器人”的定位，实现人机互动，而且随着泛物联网的发展，这种互动的外延将更宽泛，也更深入。

只有掌握了核心技术，品牌才有发展的保障，才能够有理由和有信心介入竞争，面对用户和市场。

市场需求决定发展方向

从智能扫地机的发展前景来看，产品永远是排在第一位、且是一个品牌核心竞争力的保证。目前，虽然以美国为主的外国企业掌握了较多的核心技术，但国内智能产品的发展已经有后来者居上的态势，无论从技术的突破还是市场容量上，中国都是一个充满机遇和想象力的市场。

在技术层面，国内企业还需要做很多突破工作，加入更多的新功能、新技术，在核心技术上采取差异化的打法，也是一种策略。同时，也正是存在这些技术上的壁垒，让很多企业对智能扫地机行业望而却步。

第二，智能扫地机行业的准入门槛非常高。除了技术储备之外，还需要大量的研发资金。一台扫地机仅模具开发的投入资金就在100万元左右，而且市场的更新换代速度特别快，基本上为了适应这种市场节奏，半年就需要进行产品的迭代升级。企业如果没有一定的实力，尤其是资金实力，亦不轻易试水。

与此同时，虽然在制造上的门槛较高，但智能家电确实有着广阔的市场空间，从国内到国外。

目前，欧美国家的智能扫地机覆盖率在15%左右，国内市场正处于孵化期，平均覆盖不到3%，这是一个地地道道的蓝海市场。而由于介入企业少，尚没有形成激烈的竞争，可以说相对市场环境比较良性。为企业和品牌发展提供了充分且必要的条件。相比传统家电行业的红海竞争，智能家电市场显得平静很多，传统家电市场由于准入门槛低，产品成熟度和市场饱有率高，无论从利润还是再发展上都有些艰难，智能家电刚刚起步，无论市场容量还是消费需求，都有着强劲的驱动力。

市场需求是企业发展的导向。

除了产品研发上更符合用户的清洁需求之外，在营销渠道上，还需要根据智能产品特性和目标人群特征进行有针对性的营销推广。

由于智能扫地机器人是有别于传统家电的产品，在营销以及渠道布局上，也不拘泥于传统方式，我们正在尝试更多元化的创新营销。除了进驻终端卖场之外，目前视贝智能电器正在进行全电商平台的覆盖，也包括在礼品渠道、汽车4S店、银行积分商城、滴滴出行、高铁商城等对现代生活有高渗透性的应用商城等特殊渠道上发力。

在推广方式上，由于智能产品的接受人群和使用者集中在年轻的消费群体，新媒体推广方式也可以大胆尝试，如我们即将与新浪微博达成的推广活动，以及正在推进的电视综艺娱乐电购模式营销、网红直播营销等，从衣食住行各方面锁定年轻人的生活行为和方式，通过理念和态度以及线上线下的活动传播从而进行品牌的逐步渗透。