发布时间:2024-02-22 16:02:25
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据悉,普天一直对移动存储卡的研发投入很大。2004年,中国普天经过严密的论证分析,以邢炜总裁为核心的中国普天领导层做出投资移动存储产业的重要决策,由普天研究院负责智能移动存储标准制定、专利申请和产品开发,普天茂德科技(重庆)有限公司负责产品的产业推广。经过几年的努力,中国普天推出了全球第一片智能存储卡,移动存储产业做到国内市场名列前茅,改变了存储卡领域中外力量难以抗衡的局面。中国普天首当其冲地成为智能移动存储的开拓者和领头羊。
中国普天副总裁、普天研究院院长陶雄强表示,普天人并没有局限在技术的革新和标准带头制定上,而是将一个新型的产业培育起来。
自2004年中国普天担任移动存储器标准工作组组长单位至今,一直致力于推进具有自主知识产权的智能存储卡标准的制定和产业化进程。移动存储器标准工作组遵循信息产业部以支撑产业发展为第一要务的指导思想,加快实施标准战略,建立了一套完善的移动存储技术标准体系,包括:新一代智能移动存储技术标准、基于移动存储的信息安全技术标准等具有自主知识产权的技术标准;闪存盘通用规范、便携式数字音频/音视频播放器通用规范、移动硬盘通用规范、存储卡通用规范等市场主流产品的质量检测标准。其中,智能移动存储技术标准成为划分新旧移动存储产业的标志,给整个产业带来了新的机遇,带动了整个移动存储产业进入一个新的高速发展阶段。担任移动存储器标准工作组组长的普天研究院常务副院长陈庆方也因此荣膺“2007年度通信产业先锋技术人物奖”。
普天智能存储卡尽显普天实力
智能存储是集RFID、安全、Flash等多种最新技术于一身的新型技术。中国普天创新性地提出并制定了智能移动存储标准,该标准是新一代移动存储标准的核心。智能移动存储标准克服了国外已有标准的不足,它有机融合了大容量数据存储、安全、RFID技术,强调应用和服务,成为支撑多种行业应用的平台。
2007年,中国普天在北京国际金融展、北京国际通信展、深圳高交会上,相继向各界展示了其自主研发的全球第一片智能存储卡。
普天智能存储卡具有数据存储、数据加解密、用户身份认证、非接触式刷卡等功能,能够存储从32M到32G字节的数据,适用于当前几乎所有数字产品,可插在手机、移动数字电视、PMP等便携终端上使用;由于普天智能存储卡内置安全认证、鉴权功能支持,因此能够方便支持用户身份认证、数据加解密、数字内容版权保护、移动支付、充值等安全功能;而RFID带来的快捷和方便使得普天智能存储卡可以满足现场刷卡支付的各种应用场合。
三大领域实现突破
由于移动智能存储卡本身拥有的特性,使得移动智能存储卡在金融业、广电行业、出版行业、电信行业、政府部门、医疗行业和普通消费电子行业都有十分巨大的发展潜力。现在,普天智能存储卡已在移动支付和移动电子商务领域、数字内容发行领域、移动数字电视领域等寻找到了大客户并开始进行规模试商用,并希望通过这三个焦点领域的成功来实现更大规模的推广。
2007年12月24日,普天与银联、上海瀚银签署了面向第三代移动支付系统领域的战略合作协议,在上海浦东进行为期三个月的千卡规模移动支付试商用试验,用户可以通过终端插入智能存储卡完成移动支付。
此次试验独立于移动运营商,但是移动运营商通过产生的流量获得收入。陈庆方指出,这种移动支付与通过SIM卡进行移动支付不同,没有打破现有的金融体系结构,可以达到运营商与金融机构双赢的局面。
与此同时,普天智能存储卡在广电和数字信息内容发行领域正紧锣密鼓地进行试验。中国普天和某运营商目前就普天智能存储卡在移动数字电视领域应用开展合作,作为移动数字电视的用户卡,智能存储卡可提供用户鉴权、节目解密等条件接收功能,以及移动数字电视增值业务功能。
中国普天还与某内容提供商就利用智能存储卡发行奥运信息开展合作,向用户提供大容量的文字、图片、音乐、视频等多媒体内容。例如,在奥运期间可利用智能存储卡作为载体,向各国友人宣传中国传统文化、传播奥运资讯。除了预先录制在智能存储卡中的内容外,还可以通过移动运营商的网络对卡片中的内容进行更新。
此外,普天智能存储卡还可以应用于公用事业缴费业务、电信行业增值业务、政府部门电子政务、医疗行业电子病历、普通消费电子行业等。2008年,多功能卡成为金卡工程的核心工作重点,国家金卡工程多功能卡应用联盟准备制定“一卡多用”标准,以求解决目前水电卡、交通卡、社保卡、医疗卡、银行卡等种类繁多的困扰。陈庆方认为:智能存储卡是一个实现一卡多用的非常好的方案。
以创造打破国外垄断
中国在通信及其应用领域一直都处于技术和市场相对落后的地位,不过在智能存储卡行业,中国在后起的情况下,以较为轻快的步伐走在了其他通信强国的前面。
中图分类号:F426 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)33-0035-03
引言
《中国制造2025》,将“推进信息化与工业化深度融合”作为主要战略任务之一,提出研究制定智能制造发展战略、加快发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化、深化互联网在制造领域的应用等具体任务。而《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和《关于开展2016年智能制造试点示范项目推荐的通知》等文件,提出在产业发展过程中重点推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造智能协同制造技术服务平台,形成智能制造业协同发展的产业生态体系;以推进智能制造产业发展为主攻方向,提升工业共性技术能力,促进产业化创新和转型升级,促进制造业的数字化、网络化和智能化,建立起一个全新的智能工业体系,打造智能制造产业生态链,构成新常态下经济增长新动力。
智能制造是基于新一代信息技术,在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,以信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行为主要特征,包括从智能制造单元扩展到车间、生产线、企业、供应链等环节在内的制造生态系统。智能制造的实现主要通过信息―物理系统(CPS),实现网络信息系统和实体空间的深度融合,形成智能决策与控制,从而推进整个制造业的智能化发展。为此,对智能制造产业的发展模式、现路径等内容的研究,显得非常有现实意义。
一、智能制造产业发展新模式
(一)“政府+企业”发展模式
“政府+企业”发展模式指智能制造业在发展过程中由政府作为其主要支配力量,政府为企业的发展提供资金、人才等资源,企业在政府的大力支持下优先享用政府资源,受政府相关政策的保护,从而不断发展壮大,最终成长为智能制造业的“舵手型”企业。这类企业往往涉及一些与国家利益直接相关的产业领域,或是与国家的重要发展战略息息相关,因而这些企业受到政府部门的调节和支配,能够在政府的大力扶持下迅速成长起来。
(二)“智能制造业产业化创新平台”协同发展模式
智能制造业产业化创新平台由政府和产业链上的“舵手型”企业共同发起,平台由“舵手型”企业以创新的商业模式驱动运营。激发平台的产、学、研和企业的协同创新智慧,通过该平台共享和增值,促进创新要素发挥乘数效应的作用。该创新平台的有效运营由政府的产业政策驱动,全面涵盖智能制造产业发展的利益相关方,促进智能制造业的良性发展。保证所有相关基础技术与组件的自主创新能力,提供开放、实时的运行环境,数字生态系统的优化整合、数据分析以及协同的功能,促进智能制造业产业化创新平台的共享运行。面向智能制造的全过程、全产业链、产品全生命周期,建立起智能产业部门的协作,发展网络化协同制造新生产模式,支持产业与互联网的融合,制定智能制造的共性技术标准、关键技术标准和行业应用标准与规范,并在相应领域推广;实现智能制造产业系统中的物理对象与相应的虚拟对象之间无缝协同融合;推动实施国家重点研发计划,实施智能制造重大产业工程,强化制造业自动化、数字化、智能化基础技术和产业支撑能力,加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新比较优势,增强智能制造业数字化连接能力、数据增值能力、网络集成能力、智能认知能力、智能优化配置的能力,促进全产业链的智能协同。
(三)“工业4.0”引领发展模式
发达国家大力推进再工业化与制造业回归,推进网络信息技术、人工智能与制造业的深度融合。重点关注互联网、智能技术对制造业发生的作用,其中CPS是网络世界与实体世界的融合,具有在空间和时间维度感知和处理外部环境复杂性的能力,对产业互联网与工业互联网产生巨大影响。在美国,这种影响将重点发生在智能生产设备、流程、自动化、控制、网络和新产品设计等产业。CPS能够实现管理大数据、提升机器互联、建设智能化、提升对设备管理弹性和自适应能力等目标。对制造业的硬件设备、工厂、移动设备、物流、服务和人和过程进行连接、整合、分析和动态调整,具有跨界协同的特征。要重点推进能适应“工业4.0”的智能制造业发展模式,提升智能化制造业的CPS能力。首先,实体空间的数字化能力,将设备、移动终端、工厂、流程、服务等供应链中所有环节等“实体空间”要素,进行数字化呈现与连接的能力,实现万物智慧互联;其次,大数据基础上,网络空间对数据进行集成分析,发展人―机智能交换,提升认知层的智能决策能力;最后,网络―实体空间交互能力,形成智能价值网络、商业生态,实现智能协同增值。
二、智能制造产业发展的创新路径
(一)提升重点领域智能机器人智慧能力
面向《中国制造2025》十大重点领域,聚焦智能生产、智能工厂、智能企业的智能机器人的智慧能力提升,攻克智慧机器人关键技术,围绕重大科技领域,培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求,重点发展人机协作智慧机器人、双臂机器人等标志性智慧机器人产品,引导智慧机器人向中高端发展,推进专业服务机器人实现系列化、商品化,促进服务机器人向更广领域发展。
(二)大力发展智慧机器人关键零部件
从优化设计、材料优选、制造工艺、装配技术、专用制造智能装备、智能产业化能力等多方面入手,实施技术创新,突破技术壁垒,解决智能工业机器人用的关键零部件性能、可靠性差,使用寿命短等问题。聚焦感知、控制、决策、执行等智能制造核心关键环节,突破关键核心与关键零部件,开发智能工业机器人、增材智能制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等核心技术装备,以装备为支撑,全面提升高高性能机器人专用伺服电机和驱动器、智能控制器、智能传感器、智能末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和产业化生产能力,推动智能制造产业发展。
(三)推进智能制造产业共性关键技术产业化创新
积极跟踪智能机器人的发展趋势,推进新一代智能机器人共性技术产业化创新,建立健全智能制造机器人的创新平台。充分利用和整合现有科技资源和研发力量,组建面向全产业链的智能机器人创新中心,打造政产学研用(企业)紧密结合的协同创新载体。重点聚焦人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术和共性关键技术,突破高性能智能机器人的设计、精确参数辨识补偿、协同作业与调度、编程等工业机器人的关键技术;重点突破智能制造模块化、标准化体系结构设计、信息技术融合、生肌电感知与融合等服务机器人关键技术;重点开展,突破机器人通用控制软件平台、人机共存等新一代智能机器人核心技术。同时,推进智能制造共性关键技术标准体系建设以及检测体系认证与应用。
(四)打造“舵手型”企业和“智能工厂”
引导企业开展产业链横向和纵向整合,支持互网企业与智能制造企业的共享联合,通过联合重组、合资合作及跨界融合,加快培育智能化管理水平高、创新能力强、市场竞争力和产业整合能力强的“舵手型”企业,打造市场渗透力强的智能制造机器人知名品牌,充分发挥“舵手型”企业带动作用,以“舵手型”企业为引领形成良好的智能制造产业生态系统,形成全产业链协同发展的局面。通过“舵手型”企业,打造“智慧工厂”,以制造资源、生产操作流程和产品为核心,以产品生命周期数据为基础,应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等,使产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂实现智能化生产和运营。在信息化、网络化、数字化以及智能化都成熟的前提下,从基础IT与自动化,到业务流程变革,再到系统集成,参照CPS以及工业4.0的技术标准,建立智能车间、智能化工厂、智能化企业以及整个智能制造产业生态系统。
三、智能制造产业发展的供给侧对策
(一)加强智能制造产业发展的政策引导
实施智能制造产业发展的分布规划,在制造的优势行业、重点企业,开展智能制造发展的应用示范,政策鼓励企业建设智能车间、智能工厂和智能企业,推进智能制造和智能生产;分层推进智能化技术应用,推进智能技术产业应用。在互联网、物联网、云计算、大数据等泛在信息的强力支持下,推进智能化制造产业支撑能力建设,加强工业互联网等网络基础设施建设,推动制造企业的互联网化和智能化,突破和发展智能化关键共性技术和高端核心智能工业软件、智能制造装备及其关键部件和装置研发和生产,通过供给侧结构性改革,建立和完善有利于智能制造产业创新升级、推进智能制造的制度环境,促进智能制造产业的升级发展。
(二)促进创新体系有效智能协同
智能制造产业化水平的关键是制造业的创新能力。我国在工业无线技术、标准及其产业化,关键数据技术和安全核心技术等智能制造产业和工业互联网领域,发展水平还很低。制造业总体技术水平还处于由电气化向数字化迈进的阶段,而智能制造的支撑是数字化和智能化。按照德国工业4.0的划分,发达工业国家智能制造推进的是由工业3.0向工业4.0的发展,而我国智能制造需要的是工业2.0、工业3.0和工业4.0的同步推进。不断探索“互联网+”与各行业融合创新的新模式,以网络为纽带,实现人、机、物的互联互通,加快高速、互联、安全、泛在的基础网络设施建设,智能制造的实现设备、生产线、制造系统、产品、供应商、人之间的智能互联;强化创新驱动,持续推进智能制造企业融合创新,引导机器人产业链及生产要素的集中集聚,形成合力,推动智能制造产业健康发展,实现创新能力和智能制造技术革命的赶超,促进智能制造业与互联网深度融合协同发展。
(三)示范应用带动制造业智能化升级
激发智能制造产业发展的积极性,提升智能制造业的集成创新、产业应用、产业化创新、试点示范成效,支持产学研用合作和组建产业创新联盟,联合推动离散型数字化制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等智能制造产业应用。支持智能制造系统集成和应用服务,推动形成包括多元化主体和多元化路线的产业创新和技术扩散体系,多方参与、多线并进的开放性创新机制,建立面向智能制造重点行业的工业云,采集产品数据、运营数据、价值链上大数据以及外部数据,实现经营、管理和决策的智能优化,加快构建以智能制造“母工厂”为核心的系统层面智能制造技术的应用载体。制定智能制造产业发展规划,促进各项资源向优势企业集中,鼓励机器人产业向高端化发展,聚集重点领域,紧扣关键工序智能化、生产过程智能优化控制、供应链及能源管理优化,建设智能工厂、数字化车间,分类实施流程制造试点示范与离散制造试点示范,以应用为抓手,带动制造业智能化升级。
(四)建立智能制造产业发展风险补偿机制
中图分类号:U665文献标识码: A 文章编号:
我国是一个幅员辽阔的大国,如果我们完成了智能电网的建设工作,为每一个用户都安装上智能电表并且间隔一定时间向用户一个电价曲线来时刻控制大型负荷群的用电行为。我们通过这个方法,可以做到将全国的所有负荷群都整合到一起,那么我们的“峰谷差”问题即使不使用火电机组也可以完成自调,对于节能减排有着非常重要的意义。以下是本人一些不成熟的看法,如有不正之处,希望大家予以批评指正,不胜感激。
1.智能电表技术标准的特殊意义
对智能电表的设计、制造、安装等工作来说标准的制定具有着非常重要的意义。
1.1 对智能电网的建设工作来说相关标准的制定无疑是一个非常强力的助力,标准的制定考虑了智能电网的本地以及远程费控功能,使其具备了信息交换、保障数据安全以及提高智能电网的防护能力,可以确保智能电网的信息数据以及系统的安全平稳运行,对于用户的个人信息也有了更好的保护方法。
1.2 对于智能电表的采购工作也给予了更多的保障。指定的标准通过对电能表的型式、类别的定义,给予了五种不同情况下,每一种智能电表的技术指标以及功能,统一了电表的评价标准,对于设计单位的设计工作,制造单位的制造工作等都产生了非常大的帮助,产生了巨大地社会效益以及经济效益,对我国电网公司的招标工作提供了巨大地理论以及事实帮助。
1.3 标准的制定对于电能表的配送、仓储、以及检定工作的智能化以及自动化起到了强劲的推动作用。标注对智能电表的规格、类型的规范化,在保证了生产流水线上电表检定工作的智能化以及自动化的同时,也实现了配送车货位、仓储货位以及周转箱的自动化和标准化,大大提升了电能表的配送工作的效率,极大推动了计量业务的智能化和标准化进程。
1.4 标准的制定明显的提升了智能电表的监督管理水平。由于标准在对智能电表分类后,也对每类的智能电表的材料工艺、可靠性、电气性能、功能要求、适应环境、机械性能以及技术指标等给出了明确的要求和规定,为我们对电表的质量监督管理工作提供了可靠地依据,充分的发挥了计量中心以及计量体系的作用,对于实现计量监督管理的标准化、精益化以及集约化有着非常重要的意义。
2.智能电能及其功能
2.1 智能电能
智能电能表是采用大规模集成电路,应用数字采样处理技术及SMT工艺,根据工业用户实际用电状况所设计、制造的具有国际先进水平的仪表。电能表由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能最计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。
电能表能精确测量正向、反向及组合有功电能表,四象限无功电能、组合无功1电能、组合无功2电能,能实时测量有功功率、无功功率、电压、电流和频率等电参数。通过表内输出信号来控制路器实现负载的通与断,实现督促用户先买电后用电的功能。并通过多种费率可以有效的调节电网负载平衡,削峰填谷,使用电更合理化、有效化。
2.2 智能电能功能:
具有正、反向有功电能、四象限无功电能计量功能,组合有功和组合无功电能计量方式可设置。有两套费率时段,可通过预先设置时间实现两套费率时段的自动切换。每套费率时段全年可设置10个时区,有5个日时段表,24小时内至少可以设置14个时段,时段最小间隔为15分钟,并且时段间隔大于实际需量周期值,可跨越零点设置。具有记录、显示四象限无功电能。具有记录、显示组合1无功和组合2无功,且组合无功1和组合无功2可以进行设置。具有分时计量功能,有功、无功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能量。具有计量分相有功电能量功能。能存储12个结算周期电量数据,结算时间可在每月任何一日整点设定(不大于28日)。
通过LCD显示各种参数设置情况和测量数据量,可以轮显和键显数据。可实现参数轮显,轮显的参数和时间可预先设置,参数轮显的顺序可任意设定。具有测量A、B、C三相的电压、电流有效值、有功无功功率、视在功率及当前电网频率的功能。具有编程禁止功能和需量复位功能。具有过载报警继电器输出报警信号功能。故障报警功能,电压出现失压、电流严重不平衡、断相、有功反向、电压逆相序、电池欠压等各种事件时,电表液晶及报警指示灯会提出报警。
3.智能表技术在电力行业的应用
通过在生产环节、采购环节以及使用环节的分析和研究,对我国现有的标准进行完善补充具有非常特殊的意义。由于我国之前没有智能电表技术标注,所以电网公司对于智能电表的各项数据、规格、技术指标等的要求都不一致、非常的宽泛,所以就造成了当时我国智能电网建设速度的放缓,严重危害到了通信接口、信息交互的统一,对于电能表的互联互通和互换工作产生了非常不好的影响,所以我们现在要注意对现有标准的完善和补充,使标准适可满足我们智能电网的建设工作,并且保证计量的准确性。因此,国家电网公司营销部立足于企业生产、检测调试、运行维护等环节,总结多年运行经验,制定了国家电网公司智能电能表技术标准。
结束语:
综上所述,智能电表在智能电网中发挥着非常重要的作用。智能电表的广泛安装还可以带动一大批下游产业,甚至是一个行业;而且智能电网的建设还可以为我们节省大笔资金的同时轻松做到对“峰谷差”的调节,因此智能电表在智能电网中不仅有着良好的经济效益,还有着良好的社会效益。因此,发展智能电表的应用使我们现在工作中的重点以及难点,我们只有通过不断地努力,克服困难,扩大我国智能电表在智能电网中的应用范围,在推进我国电力事业向前发展的同时,也为我国经济的飞速发展增添新的动力。
随着数字化、网络化、智能化生活理念的日益普及,作为传统家庭生活娱乐中心的数字电视与新兴的数字家庭关系更加紧密。数字电视产业的发展极大丰富了数字家庭的内涵,为数字家庭业务提供了重要支撑,数字家庭业务的创新和拓展则促进了数字电视产业的快速发展。发展数字电视与数字家庭产业,是培育发展新一代信息技术产业、推动产业转型升级、促进经济发展方式转变的战略要求,对于推动三网融合取得实质性进展、提高经济社会信息化水平、提升人民生活品质、促进国民经济长期平稳较快发展具有重要意义。
“十二五”面临的形势
(一)宏观环境促进产业转型。我国经济发展方式将逐步从主要依靠投资、出口拉动向依靠消费、投资、出口协调拉动转变。工业化和信息化深度融合、战略性新兴产业积极培育、数字电视和三网融合政策进一步贯彻落实,将为数字电视和数字家庭产业的发展提供有力支持。绿色环保、低碳节能作为数字电视与数字家庭产业转型升级的重要方向,是产业可持续性发展的内在要求。
(二)消费升级助推产业发展。“工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化”五化并举,产品更新换代加速,城市化带动城市家庭数量快速增加,居民对精神文化需求日益增长,数字家庭娱乐、智能家居、远程教育、社区服务等发展势头迅猛,内需市场的扩大将为数字电视与数字家庭产业发展提供强大的内需动力。
(三)技术进步促进转型升级。新一代信息技术为代表的战略性新兴产业的蓬勃发展,网络化、智能化、绿色环保为特征的科技进步,下一代互联网、下一代广播电视网、物联网、云计算、新一代显示、人机交互、内容保护与可信安全等新技术的广泛应用,以融合创新为特征的新型产品和服务形态,将为数字电视和数字家庭产业转型升级注入新的活力,形成新的增长点。
(四)发展模式发生重大变革。“4C”(计算机、通信、消费电子、内容)融合的不断推进,将促进产业从单纯整机生产向上游高附加值领域延伸,从产品制造向内容服务、运营服务和生产服务等领域渗透。产业集群正加速从成本导向型向创新驱动型升级,生产与服务融合、软件与硬件融合的趋势愈加明显。
(五)投资环境继续保持宽松。良好的经济前景、稳定的政治环境、充裕的劳动资源、庞大的消费市场等有利因素,使得我国仍然是全球最佳的产业转移地。宏观调控将促进投资结构的进一步优化,地方政府和民间投资持续跟进,将为数字电视及数字家庭产业发展营造宽松环境。
(六)国际市场面临新的形势。经济全球化进一步加强,区域/次区域经济合作深入发展,市场全球化进一步深化,以服务外包为核心的生产全球化体系将发生深刻变革。国际市场需求处于恢复期,不确定因素依然存在。发达国家提出重振制造业,国际贸易保护主义抬头,技术壁垒、反倾销、知识产权等问题依然突出,将影响我国企业国际市场竞争力提升。
发展目标
1.产业规模
未来五年,数字电视产业销售收入保持平稳较快增长,数字家庭应用规模不断扩大,力争在“十二五”末成为全球最大的数字电视整机和关键件开发、生产基地,主要产品产量和质量水平位居世界前列。到2015年,以数字电视和数字家庭为主的视听产业销售产值比2010年翻番,达到2万亿元,出口额达到1000亿美元,工业增加值率达到25%。
2.产业结构
产业结构进一步优化,在平板显示、机顶盒、芯片设计制造等领域的技术和产品层次大幅提升,自给率不断提高,管理水平和竞争能力有较大提高,初步形成相对完整的配套体系,形成研发、生产、应用、服务“四位一体”的产业体系;平板电视占彩电产量比重达到95%以上;数字家庭产业链逐步健全,多业务数字内容服务形成规模。
3.产业布局
形成一批产学研用相结合、规模效应和产业链配套协作水平较高、以完善的产业服务体系为支撑的产业集群,以及一批效益突出、竞争力强的优势企业;推动建成5-10个应用特色鲜明、持续创新能力强、引领带动作用显著的国家级数字家庭应用示范产业基地;培育2-3个具有国际竞争力、年销售收入突破千亿元的领军企业,为做大做强信息产业提供有力支撑。
4.自主创新
自主创新能力明显提高,形成以企业为主体的创新体系,培育一批具有较强自主创新能力、拥有自主知识产权的企业;掌握数字电视和数字家庭核心技术,建立健全数字电视和数字家庭国家标准体系,新一代数字电视技术标准研究取得突破,提升对技术标准、产业发展方向、产品升级的话语权;推动国家地面数字电视传输标准成为国际标准,国际化应用取得重大进展。
主要任务与发展重点
(一)主要任务
1.突破核心关键技术
在数字电视SOC、嵌入式操作系统、中间件、人机交互、新型显示、模组驱动和控制、终端设备的内容保护与可信安全等领域掌握关键技术,在先进的数字电视传输、音视频编解码、面向数字家庭的互联互通与服务协同等技术上力争获得突破。
2.打造完整产业链条
以大型骨干企业为龙头,完善大型企业与中小企业互动协作格局,打造完整产业链横向联合网络运营商、内容提供商、系统集成商等相关机构,加强特色应用和服务,推进整个行业从单纯的制造向“制造+服务”延伸。
3.推进应用模式创新
发展具有“三网融合+高清互动+智能控制”功能的新型数字家庭系统,不断培育开放、融合的业务形态和应用环境,形成可持续发展的商业模式。
4.发展绿色优质产品
推广绿色生态设计、绿色制造、节能和环境友好材料的应用,加大彩电、音响等行业的能效标准执行力度,促进产业节能环保技术与国际接轨;推动企业强化质量管理,促进产品质量水平提高。
5.实施知识产权战略
按照“共性整合、个性兼容”的总体思路,进一步完善具有我国自主知识产权的标准体系,搭建标准应用产业化的支撑平台;积极参与国际标准的研究制定,推进自主技术标准成为国际标准,提升我国企业在国际市场上的话语权。
6.开拓国内国际市场
推动骨干企业建立多渠道营销和服务平台,拓展服务内容,提升服务质量,满足用户消费需求。加强国际战略合作,开拓新兴市场,推动自主技术标准国内外推广应用,进一步提升自主品牌的国际影响力。
(二)发展重点
1.数字电视终端设备
密切跟踪网络化、智能化发展趋势,加快数字电视软硬件产品升级及关键标准研制,推进三维电视、智能电视嵌入式软件系统、超高清电视系统的研发与应用,支持数字电视终端安全系统的研发与应用。加快新型显示技术在电视终端中的应用,支持LED背光源液晶电视、节能型PDP电视、大尺寸有机发光显示屏(OLED)电视研发与产业化。发展基于地面、卫星、有线、IP网络等传输方式的数字电视终端以及移动多媒体电视,满足广播电视发展多样化需求。推进高清晰三维投影、短焦投影、便携式微型投影和激光投影等产品的研发与产业化。
2.数字电视广播前端设备
以提升自主研发产品竞争力为目标,加大对数字电视和数字广播制作设备、演播室设备、播出设备、发射设备等前端设备研发与产业化的支持力度,积极引导基于AVS、DRA等自主技术标准的数字电视前端设备研发及应用,面向高清电视、三维电视、移动电视、数字电影等领域发展需求,大力发展摄像、录制、编辑、存储、播放等设备。
3.数字家庭设备
充分发挥地方政府引导和骨干企业的主体作用,建设数字家庭产业应用示范基地,推动产业集聚发展。支持终端厂商与网络运营商、内容提供商、系统集成商等联合,研发并推广新型信息终端、桥接设备、多业务网关、智能感知与控制设备,以及网络侧的应用云平台等产品,推动多屏融合、互联互通、智能控制的数字娱乐、数字教育、数字健康、智能家居等业务系统研发和产业化。
4.音响光盘设备
提升音响产品质量、品牌和工业设计水平,推进音响产品时尚化、精品化、特色化。大力发展高保真和超薄音响器件与系统、高保真音源产品、专业数字音响系统。推动光盘产业加快转型升级,支持全息(TB级)大容量、可刻录、三维播放、高保真的新一代光盘研发及产业化。
5.视频应用系统
面向“平安城市”、数字社区、数字家庭等以及银行、交通等行业应用领域,大力发展智能化、网络化视频监控设备,推进高清、宽动态、低照度、无线视频监控网络摄像设备以及大容量、高压缩、智能分析的监控后端系统和云存储系统的研发及产业化。
6.应用服务平台
面向数字家庭多样化用户需求,充分运用云计算、物联网等技术,推动跨平台、跨领域的数字内容服务平台和综合性数字应用平台的开发建设,支持在线用户服务、远程医疗、远程教育、动漫游戏、资讯信息等业务系统及应用程序商店等平台的开发与应用,实现三屏(电视屏幕、手机屏幕、电脑屏幕)互动与三屏融合以及内容保护等功能。
重大工程
(一)彩电业转型升级专项工程
推动产业向网络化、智能化和节能环保等方向发展,支持三维电视、智能电视、超高清电视及交互式软件平台的研发和应用。鼓励彩电企业进行商业模式、服务模式创新,支持彩电终端产品与内容服务融合发展。
(二)地面数字电视接收设备普及专项工程
结合国家数字电视整体转换进程,制定普及地面数字电视接收设备的实施意见,引导和支持企业推动地面数字电视接收设备普及,加快实施和宣贯地面数字电视配套技术标准,进一步完善地面数字电视配套技术标准体系,开展地面数字电视终端产品标准符合性检测,推进地面数字电视接收设备普及。
(三)整机与芯片、器件、软件联动工程
鼓励和支持掌握自主核心技术的芯片、器件、软件研发生产企业与整机企业间的联合与合作,加强产学研用结合的创新体系建设,以数字电视和数字家庭领域的先导应用和典型应用为引领,实施重大专项,实现以重大工程带动芯片研发与应用的突破。
(四)面向三网融合的数字家庭应用示范工程
充分发挥地方政府引导和骨干企业的主体作用,重点开发面向三网融合的多媒体智能终端等产品以及配套的芯片、关键元器件和软件。推动终端厂商与网络运营商、内容提供商、系统集成商等联合,共同开发数字家庭应用集成平台和业务支撑平台。实施数字家庭标准体系建设、核心芯片开发、内容服务平台建设等工程,建设面向三网融合的数字家庭应用示范区,推动自主技术标准的规模应用。
(五)公共服务体系建设工程
充分发挥市场配置资源的基础性作用,加快实施数字电视和数字家庭领域公共服务体系建设,着力推进技术标准公共服务平台、专利和知识产权公共服务平台、家电售后维修服务公共服务平台、技术交流与成果推广应用公共服务平台的建设。推动公共服务体系的专业化、网络化和一体化建设,形成覆盖全国、资源共享、互联互通、高效便捷的公共服务网络。
政策措施
(一)完善产业政策体系,优化产业发展环境
加快落实《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发[2010]32号),进一步贯彻落实国务院《关于鼓励数字电视产业发展的若干政策》([2008]1号)文件精神,继续执行和完善彩电业转型升级相关政策,推动实施地面数字电视普及意见,完善配套标准和产品认证体系,推进节能环保相关产业政策的落实。研究制定和推动实施家电下乡、家电以旧换新后续政策措施,建设完善家电售后维修服务体系。
(二)用好财政支持手段,提升产业创新能力
充分发挥电子信息产业发展基金、国家科技重大专项等引导作用,加大在核心技术、关键原材料、核心部件和设备的投入力度,支持产业自主创新。通过政策引导、制度创新,推动建立政府导向的产业投资基金,发挥财政资金对社会资金的带动作用,创造有利于产业发展的投融资环境。
(三)加强协调与合作,促进产业良性互动
坚持运营业务拓展带动终端制造业发展、终端创新促进运营业务变革的发展思路,继续加强部委之间、部省之间的协调和联动,重点加强产业链各环节间的衔接以及运营机制的协调,推进制造业和运营业的融合发展。
(四)统筹规划产业布局,促进区域协调发展
统筹规划,合理布局,充分发挥地方政府积极性和骨干企业的主体作用,进一步推动现有平板显示产业区域的协调发展;在产业基础较集中区域,引导支持建设数字家庭产业基地,推动产业集聚发展。
(五)抓好重点人才建设,健全专家咨询机制
在关键技术研发和产业化项目方面,专项资金重点支持物联网信息感知、传输、处理等方面的关键技术研发和产业化。主要包括读写智能终端技术研发及产业化、多功能智能传感器技术研发及产业化、低功耗射频SoC芯片和产品技术研发及产业化、实时图像识别技术和应用系统的技术研发。
中图分类号:F2
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2017.08.005
近年来,我国积极推进制造业的工业化与信息化的深度融合,借鉴德国“工业4.0”战略的基本思路和实施机制,借助于正在迅速发展的新产业革命的技术成果,有利于加快我国制造业的转型升级。
1 德国“工业4.0”战略的内涵
德国“工业4.0(Industry4.0)”战略是德国政府确定的面向2020年的国家战略,代表着一种新的生产技术与生产方式,是人、机器和数据相互连接而构成的信息物理融合系统(Cyber-Physical System),是一种生产要素互联环境下的智能生产。其以“智能工厂”和“智能生产”为重点,基础是分布式、自发式的生产流程与大规模、单件生产趋势的日益融合,不断进行工业技术领域新一代关键技术的研发和创新,这种变革不仅体现在生产工艺的自动化提速或效率的提升,也体现在从设计研发、生产到运输配送、售后服务等产品全生命周期的智能化,以最小的资源消耗获取最高的生产效率,以及供应链高效对接、消费者积极参与等。
2 我国制造业发展的困境
新一轮的工业革命对于中国制造业来说,是极为严峻的挑战。首先,西方发达国家经历了去工业化与产业空心化的危害后,重新提出再工业化,制造业回归本土,并与数字化、智能化紧密相连,我国制造业水平与其有不小的差距。比如美国提出“工业互联网”,英国提出“英国工业2050战略”,欧盟提出“欧盟2020战略”。其次,在低端制造业领域,东盟国家、越南、印度及拉美国家试图超过中国的阻碍,他们以更低的成本向劳动密集型产业转移,我国人力资本丧失了优势。最后,中国制造业走了一条粗放经营的路线,中国制造业还处于工业2.0向3.0过渡,甚至还没有彻底完成工业3.0要求的信息化改造;自主创新与技术培训升级能力薄弱,从而出现总产能过剩,产品附加值低,缺少细致的标准化流程,利润微薄的不利局面;另外,投入产出矛盾比较突出,能源消耗居高不下,产业结构调整缓慢,主要集中于劳动密集型产业与资源密集型产业,价值创造能力不强。
3 借鉴德国“工业4.0”发展我国制造业的路径
我国大力倡导工业化与信息化的融合,《中国制造2025》的发展规划更是提出了远景规划,这都与“工业4.0”战略不谋而合,并将给中国制造业带来新的发展契机。
3.1 基本方向:智能化与数字化制造
作为世界上最大的工厂,中国制造业正处于转型升级的关键时刻,正从“中国制造”向“中国智造”发展。制造智能化、数字化是新一轮技术革命的大趋势,“工业4.0”强调各生产系统中所有成分通过网络现互联,将物联网与服务网应用于制造业生产的全过程,形成更智能的数字生产网络,加强制造业与服务业的有效融合,从而实现制造业的高端化发展,并积极探索创新驱动、质量效益高、绿色制造、服务型制造的新型工业化道路。这些互联互通的智能体,通过基于互联网的技术进行通信,可自行决定可行的最佳生产路径,真实制造与数字化虚拟制造的融合,将使工业生产效率大大提高。
3.2 生产方式:大规模与定制化制造
德国“工业4.0”发展出全新的商业模式,其理念本质上是提高传统工业的生产效率,减少能耗,以解决顾客问题为主,满足个性化的生产需求。在各生产要素作为资源更灵活的配置条件下,大规模生产高度定制化产品,改善产品质量,获取更多的附加价值。顾客可以参与其中,生产的目的最终是为顾客创造价值的,而不是为了智能化而智能化,也不是为了数字化而数字化。中国制造业要实现优化和升级,必须重点发展大规模、个性化、定制化生产方式。同时,还要加强研发能力的建设,提高产品质量的管控水平,还要拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求,走个性化定制道路。
3.3 关键结点:搭建技术创新平台,促进标准化的完善
我国制造业的发展,可借鉴德国建立起个人、政府、企业“三位一体”的合作型研发体系,政府与企业共同出资,个人提供知识与劳动,相互协调共同研发,搭建好产学研协同创新的技术平台。标准化对制造业的影响非常关键,如果缺失了技术标准,在数字化、信息化智能制造生产中就无法用同一种语言进行沟通与交流,系统也将无法识别,工业制造业在跨系统、跨平台生产时就出现了不兼容的问题。因此,要建立统一的技术标准,就是要完善“工业4.0”所提到的工业数据空间,这个空间有着统一的数据终端接口,让任何一个访问者都可以通过该空间获取世界上所有有关工业的信息。我国也要借鉴德国“工业4.0”战略对制造业设备及工业标准的规定,力求建立起完善的中国工业标准体系并与国际对接。
3.4 保障机制:成立专业协会,加强人力资源建设
德国“工业4.0”战略为管控相关工作的复杂性建立了一系列保障制度。我们在推进“中国制造2025”时,也可借鉴其先进的经验,建立与智能制造、两化深度融合、“互联网+”制造业等有关的专业协会,引领制定标准,促进产学研结合;此外,智能生产可能将导致生产无人化,但在制造业的创新领域中人的能动作用是不可或缺的,并且还将发挥核心的作用,他们主要从事创新设计、控制与检测等。因此,建立有效的人才培养与激励机制,是实现我国制造业转型升级的保障条件。
参考文献
[1]裴长洪,于燕.德国“工业4.0”与中德制造业合作新发展[J].财经问题研究,2014,(10).
应用程序商店标准
“STA”是中国智能多媒体终端技术联盟的英文简称,是在今年5月由TCL、长虹、海信三家电视巨头发起组建的非营利性企业技术联盟,旨在促进智能多媒体行业标准体系的完善,发展“适合中国、链接国际”的产业标准。
日前,STA做出了其成立以来的第一个大动作:中智盟应用程序商店技术标准的SDK(统一的软件开发套件)。
“中国电视企业虽然都认识到智能的未来,但由于缺乏正式的行业标准,企业都是各自为战,开发各自的操作系统和应用软件,这对未来智能多媒体产业的发展是有弊无益。”中智盟常务理事、四川长虹多媒体产业集团董事长林茂祥对《中国企业报》记者表示,“这次智能应用程序商店统一SDK的,不仅使智能多媒体终端开始有了统一的技术标准,更开启了国内骨干企业通过合作创新模式领跑智能电视产业的序幕。”
TCL集团工业研究院副院长梁铁航表示:“此次标准SDK的,将从根本上解决智能电视应用少且不精的急迫窘境。”虽然国内企业智能电视操作系统绝大多数都是安卓平台,但不同品牌的智能电视,应用程序并不能互联互通。以TCL、长虹、海信三家企业为例,一位应用开发商要根据不同的标准开发三个不同版本的应用,阻碍了智能电视大跨步向前发展。
“标准后,通过公共SDK开发出的应用,可以实现在TCL、长虹、海信三家企业的智能电视上互联互通,这在三网融合趋势下就意味着增加了用户的黏性。同时,每个企业都还拥有一部分私有SDK,保证企业可以开发出最适合自身硬件的差异化应用。”梁铁航如是说。
成立智能多媒体创投基金
“中国电视业多年以来均势发展的格局或就此打破。”一位企业人士如此评价STA的这一举动。
“TCL、长虹、海信、康佳、创维是中国彩电业五大金刚,此次三家抱团结盟统一的智能电视标准,肯定会对未来的电视格局造成重要影响。”上述人士告诉记者,“TCL、长虹、海信一直在进行着全产业链的构建,特别是TCL与长虹,目前均分别掌握了液晶面板和等离子面板的上游产业链,构建了全产业链一体化竞争力。同时,这三家的智能电视已占到60%的市场份额,现在又拥有‘STA’强大的软件资源和互联互通的平台,这会对康佳和创维造成巨大的压力。”
一、智能制造是传统制造业转型升级的必然选择
智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。智能制造是制造业自动化、数字化发展的高级阶段和必然结果,其发展和应用对于改变传统生产模式、降低生产成本、提高生产效率、提升制造业核心竞争力具有非常重要的意义。
智能制造主要包括三方面内容。一是以信息化创新研发设计手段、研制智能产品;二是推进生产装备的数字化、网络化,发展智能装备;三是推进生产过程的自动化、智能化,建设自动工厂。
智能制造是传统制造业转型升级的必由之路。首先,自动化、数字化工厂使直接从事生产的劳动能力大幅下降,劳动力占生产总成本越来越小。其次,数字化制造可以满足个性化需求,实现定制生产,并且交货期大大缩短。最后,传统的自上而下集中式经营方式将被分散的经营方式所取代,传统的金字塔式的管理体制将被扁平管理体制取代,对市场也将会做出更加快速的反应。
智能制造将进一步提高制造系统的柔性化和自动化水平,使生产系统具有更完善的判断与适应能力,显著减少制造过程物耗、能耗,提升传统制造业的水平。
二、提升智能制造水平促进传统制造业转型升级的途径
通过创新驱动、机器换人,以现代化、自动化的装备提高劳动生产率和提升传统产业,实现减员增效、减能增效、减耗增效、减污染排放增效和提高优质产品率、提高全员劳动生产率等“四减两提高”目标。这是辽宁传统制造业以技术红利替代人口红利,应对传统低成本优势削弱所面临的挑战,推动转型升级的关键途径。
(一)面向需求发展智能制造装备产业
“产学研用”紧密结合打造智能制造装备产业联盟。引导建立企业、高校和科研院所共同参与的产学研用联盟,加强智能装备制造企业技术创新能力;加强产业链垂直整合,通过“基地―项目―人才”的长期支持,形成覆盖设计、制造、销售、维护等产业链环节的联盟运行机制。
加快发展智能制造装备技术。加强对知识产权的保护力度,以联盟为基础共建智能制造领域产业研究院、公共重点实验室和工程技术中心,增强技术研发能力,攻克智能制造系统和核心部件的关键共性技术,研发工程化产品,推动核心部件的技术突破和产业化。
着力推进工业机器人产业发展和企业应用。吸引国际国内的机器人产品生产或研发企业来辽宁发展,培育工业机器人大型企业集团,促进企业联合、兼并与合作,培育一批具有国际竞争力的大企业和单项产品“小巨人”,形成一批优秀企业及产品品牌。建设机器人产业公共技术研发服务平台,着力培育工业机器人服务业,做大前端研发和后端营销,打造工业机器人技术研发、产品设计、服务中心、营销平台。
实施智能制造装备标准化与质量控制提升工程。以加强标准化工作为突破口,为智能制造装备提供技术标准支撑,提升重点行业、重点企业和重点产品采标达标水平;加快智能制造装备重点领域标准的制订步伐,加大采用国际标准和国外先进标准的力度;以产业聚集区为载体推进企业间的交流与合作,实现上下游产品标准对接,保证产业链的协调性和一致性;以稳定和提高产品质量为目标,联合相关专业机构共同开展专项技术攻关活动,解决影响供应链质量的瓶颈问题;指导企业提高对采购产品的质量检测能力,确保产业链各环节的产品质量水平,并对重要供应商开展第三方审核;加大对采用新材料、新产品、新技术和新工艺的支持力度,支持企业开展技术改造和技术创新工作。
在沈阳等地建立智能制造装备集聚区。围绕纺织、轻工、机械、电子电器、建材、五金等传统制造业领域转型升级的需要,以沈阳装备制造产业集群为基础,以中国科学院创新研究中心及产业化基地为核心,构建辽宁智能制造装备产业发展集聚区,集聚国内外智能装备及关键零部件研发生产机构,建立适合行业需求的专用智能制造装备产业体系。
(二)政策扶持完善智能制造支撑体系
设立“智能制造”专项资金。对智能制造装备产业化发展给予资金支持,采用无偿资助、贷款贴息、有偿使用、委托投资等多种操作方式,扶持企业实施“机器换人”项目。鼓励金融机构对试点企业“机器换人”项目优先给予贷款,鼓励省内信用担保基金优先给予担保贷款贴息;鼓励金融机构开展多种形式的首台套保险业务。
加强对“智能制造”发展的研究指导。成立智能制造专家咨询小组,邀请国内外专家进行实地调研和现场诊断,重点研究探讨智能制造推进过程中遇到的热点难点问题,研究技术和产业发展趋势,定期出台政策,对部分工种要求强制采用机器代替人工。
建设智能制造公共服务平台。通过完善功能、提升能力,为中小企业提供智能制造设计及检测、产品测试、检测设备研发、工业设计、虚拟仿真、样品分析、快速成型、3C认证、人才培养等服务。积极为企业提供物联网技术支持,推进企业应用条码、物联网技术实现生产过程的实时监测、质量控制和售后过程的产品跟踪、故障诊断、服务优化。
实施智能制造人才培养工程。依托高校、科研院所和企业培训资源,建立智能制造人才培训和实训基地,重点培养高层次研发和应用人员。积极推进行业职业技能鉴定工作和高技能人才选拔工作,加强企业人员职业培训,每年针对示范企业技术骨干开展提高培训,针对企业员工开展普及培训。
加强对智能制造的国际合作与宣传力度。鼓励开展智能制造联合创新、应用示范、人才培训和评估认证等领域的国际交流与合作,支持国内相关组织和企业参与相关领域国际标准的制修订。普及工业转型升级知识,推广先进经验,营造社会氛围,提高全社会对发展智能制造的知晓度、认知度、参与度。
英飞凌科技有限公司全球副总裁Olaf Herzog表示,在中德企业合作的过程中应该看到双方的优势所在,同时要从灵活性、速度性上进行综合考虑,不止是要考虑当下,更要着眼于未来。
那么,如何做到着眼未来?“第一要建机制,建立两国政府间以及企业与企业之间的长效合作机制。第二要搭平台,搭建像中德智能制造企业家大会这样的合作交流平台。第三要明确重点领域方向。第四要创造良好的市场环境。” 工信部信息化和软件服务业司副司长安筱鹏说到。
另外,海尔集团的代表说道:“工业4.0时代,已经超越了原先简单的项目合作关系或者合同关系,朝着双方深入的战略平衡的方式去开展。所以说从集团角度来讲,不仅仅是产品或者市场要做到全球化、国际化,同时从资源、合作领域、资源平台整合方面也要做到全球化和国际化。”
目前,航天科工在互联网技术和科技应用上,例如智能工厂建设、智能产品互联等诸多领域都处于国际领先水平。而在与德国企业的合作过程中也深刻感受到必须立足于中国的实际情况,做到开放互联、资源共享,航天科工的代表说到。
谈到立足于中国发展实际,烽火通讯科技的代表也深有感触。他表示,在智能制造的大形势下,需要解决两个问题:一个是要立足现在,提升整体竞争能力;另一个就是要落实创新机制,依托创新实现产业和技术变革。同时,他还从技术标准化、全球物流解决方案以及定制化三个角度分析了中国企业在全球化发展形势下的优势和不足。
与中国企业的视角略有不同的是,来自德国的弗劳恩霍夫研究院和德国机械制造研究会的代表从战略发展、文化认同、人才培养以及注重中小企业发展几个方面讲述了一些看法。
弗劳恩霍夫研究院的代表表示,弗劳恩霍夫很早就已经进入了中国市场,并且和很多的中国企业有过合作。在合作的过程中,他们感觉在战略的发展路径以及文化包容方面,中德双方还是会产生分歧,这就需要双方更进一步的增加了解和信任。
另外,“工业4.0”时期,对人才的需求日趋强烈,要解决这个问题,就需要建立自身的培养体系。弗劳恩霍夫在欧洲正在启动在职持续教育,同时在中国也引进了这样一个培训体系项目,来为企业、为社会做“工业4.0”以及“工业4.0”物流培训再教育。
1 国内标准化现状
我国政府对智能家居产业的重视程度逐步提高,工业和信息化部、发展和改革委员会、科技部已将家庭网络列为未来中国高新技术发展领域的重点方向之一。而早在政策升温之前,国内一些有产业前瞻性的企业已经在家庭网络的技术研究、标准制定、产业推进等方面加大了投入力度,力图在产业规模化之前占领市场先机。智能家居关联的技术、产业众多,而统一的技术标准体系可以理顺关系,为产业的发展提供规范和引导,利于实现产品的互操作和产业规模化。经过几年的发展,中国已经在电子、通信、建筑业、家电等几个领域出台了首批结合中国产业基础、针对中国市场需求的智能家居标准。
(1)电子信息领域
智能家居是传统电子信息产业发展的驱动力之一,它的应用推广是产业升级换代的一个环节。因此,原国家信息产业部(现国家工业和信息化部)在家庭网络标准领域首当其冲,先后组建了“信息产业部家庭网络标准工作组”和“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”等两个部直属标准工作组,并成立了“数字电视接收设备与家庭网络平台接口标准”工作组,该工作组以海尔集团为组长单位,其目的是制定家庭网络系统平台标准,共同开发拥有自主知识产权的相关标准规范。2004年7月26日,海尔集团联合其他六家致力于中国家庭网络产业的企业发起组建了“e家佳联盟”。这些组织联盟单位在消费电子和信息设备同时开展技术攻关与标准研究,并于2005年了“信息产业部家庭网络标准工作组” 、“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”、“e家佳联盟”提出的标准,列举如下:
SJ/T11311-2005 《信息设备资源共享协同服务 第4部分:设备验证》;
SJ/T11313-2005 《家庭主网接口一致性测试规范》;
SJ/T11315-2005 《家庭控制子网接口一致性测试规范》;
SJ/T11316-2005 《家庭网络系统体系结构及参考模型》。
基于上述标准,中国电子技术标准化研究所积极组织相关国内企业在IEC/TC100提交了家庭多媒体网关规范(现已进入CD阶段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了闪联系列技术标准(现已进入FCD或CD阶段)。
国内企业力图通过国际标准化的方式,实现中国自主技术的国际化,争夺技术标准制高点,同时为自主标准与国际技术标准的兼容和融合提供可操作的平台。
(2)通信领域
在电信业,智能家居可作为电信网络的延伸,将高速数据业务引入家庭内部,构建服务于电信业务的终端网络,有利于丰富电信业务模式,带来更多的商业利润,因此它被电信业当作未来发展的重点业务之一。
2005年,中国通信标准化协会组建了家庭网络特别工作组,研究基于电信网络的家庭网络技术标准。原信息产业部于2006年颁布了首批2个标准:
YD/T 1449.1-2006 《基于公用电信网的宽带客户网络设备技术要求 第1部分:网关》;
YD/T 1448-2006 《基于公用电信网的宽带客户网络总体技术要求》。
上述2个标准初步解决了家庭网络的电信网关与电信网络的衔接问题。
随着3G的开展,与第三代通信网络有关的IPv6也成为推动智能家居发展的重要标准内容,目前,中国IPv6标准化工作已经启动。首批列入标准制定的内容包括IPv6基本协议、IPv6网络总体要求、邻居发现、无状态地址配置、移动IPv6、路由协议OSPF和BGP4等。以后将分批陆续制定相关的中国IPv6标准。3GPP已与IETF合作制定出与IPv6相关的移动通信标准。中国作为3GPP的主要参加方之一,正提出与轻量级IPv6相关的移动通信标准。
(3)建筑与社区信息化领域
据国家标准化管理委员会要求,2003年,国家建设部牵头成立了《建筑及住宅社区数字化技术应用》国家标准编制委员会,负责起草用于社区物业管理、建筑与家庭的安防、报警、三表等系统的标准化工作。国家标准化管理委员会于2006年颁布了由国家建设部制定的《建筑及居住区数字化技术应用》系列国家标准,包括四个子标准:
GB/T 20299.1-2006《建筑及居住区数字化技术应用第1部分:系统通用要求》
GB/T 20299.2-2006《建筑及居住区数字化技术应用第2部分:检测验收》
GB/T 20299.3-2006《建筑及居住区数字化技术应用第3部分:物业管理》
GB/T 20299.4-2006《建筑及居住区数字化技术应用第4部分:控制网络通信协议应用要求》
2008年4月,全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)”获得国家标准委员会的正式批复(国标委综合【2008】108号)。其工作领域与国际标准化组织ISO/TC205 WG3建筑物环境设计技术委员会建筑物控制系统设计工作组相关联,主要负责全国智能建筑及居住区数字化标准化的技术工作,包括智能建筑及居住区数字化技术、标准制修订,相关产品检测、认证等。2009年6月6日技术委员会(SAC/TC426)正式成立,并在京召开了成立暨第一次工作会议。技术委员会主要负责智能建筑物数字化系统领域国家标准的制修订工作。
(4)家电行业
家电产业特别是传统白色家电行业对于家庭网络应用同样存在自身需求。为了能够将通信体制落实到家电终端,在中国家用电器研究院于2006年成立了标准工作组,负责起草用于白色家电的网络家电控制规范。
国家发展和改革委员会于2006年颁布了由中国家用电器研究院制定的QB/T2836-2006《网络家电通用要求》。该标准解决了白色消费电子产品中的网络家电终端产品内部与家庭网络接口的技术要求,其技术标准也部分支持了信息产业部颁布的家庭网络标准技术标准。
(5)中国家庭网络标准的未来走向
从已颁布的标准来看,中国电子信息产业在家庭网络技术标准化进程中一直是一支重要的主导力量,电子信息产业发展的速度和活跃性使之有可能影响中国家庭网络产业发展的方向。通过几年的推进,在完善已有技术体系的基础上,电子信息领域率先提出了国家标准制定计划,力图促进在更多的行业使用已有技术体制,推动多行业共进的局面。2007年12月,国家标准化管理委员会批准了由“信息产业部家庭网络标准工作组”和“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”骨干单位提出国家标准立项计划共19项(略)。
因电信领域网络侧设备、协议还需要不断完善,尤其是物联网的发展给智能家居带来新的内容,因此近期基于物联网的智能家居还需要进一步开展标准化工作。
2 国外标准化现状
智能家居的国际标准还缺乏完整的体系,而且智能家居的不同环节都有多种标准共存,如家庭网络、综合布线、通信技术等方面都存在此类现象。
(1)家庭网络
关于智能家居的国际标准,目前主要集中在家庭网络方面,家庭网络的国际标准目前是多种并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等协议。各家标准还存在需统一的问题。
1998年5月,松下、索尼、夏普、东芝以及飞利浦等8家公司成立标准制订团体HAVi推动协议会,将电视机、录像机以及大容量硬盘等视听家电通过IEEE1394接驳到网络上,并通过各个家电网络进行远程操作以及收发动态图像数据的技术,2000年1月份公布了该标准的正式版本1.0。
HomePlug是美国家庭插电联盟(HomePlug Powerline Alliance)的电线通讯标准接口之一,该标准由近50家公司共同制定,现时版本为1.0,其技术规格可把多组设备透过供应电源的电线互相联系,而经HomePlug认证的产品可应用在个人电脑或支援以太网、USB及802.11的设备。
HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭电话线网络联盟的简称,该联盟是一个非盈利性组织,致力于协调采用统一标准,统一电话线网络的工业标准。该联盟在1998由11个公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多个公司加入,涉及的领域包括:网络、电信、电脑硬件及其他电子工业。HomePNA接入方式是众多家庭网络接入方式竞争方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被国际电联(ITU-T)接受成为国际标准(G.9954)。
(2)综合布线及总线技术
智能家居还涉及到综合布线等技术内容,在综合布线技术标准中,ITU了G.hn通用标准,涵盖家庭电力线网络、电话线和同轴电缆等基础设施。此标准将允许每秒1GB的速度。而同轴电缆多媒体联盟(MoCA)和HomePlug电力线联盟也提出相应的标准,目前在此层面上的标准还缺乏统一。
现场总线控制技术是智能家居中控制技术的重要应用,具有数字处理和双向高速通讯的能力,分散控制,网络规模大且具有高度的稳定性。目前世界上现场总线的标准有200多个,有很多应用于建筑物的总线技术,它们中大多数是某个具体应用的解决方案。当前国际上具有代表性的现场总线技术与产品有FF总线、PROFI 总线、LON总线、BAC net、CAN 总线、INTER 总线和CC Link总线等。在智能家居领域常见的现场总线标准有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks为80年代美国Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark协会的推动,由于其技术的先进性获得广泛支持,LonWorks总线已成为美国国家标准。
(3)无线通信技术
智能家居环境下,涉及到无线通信技术实现家居各个元素之间的互联及互通,目前适于智能家居的技术主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多种方案。
802.11b技术,是IEEE的无线局域网标准,目前802.11b、g标准已经完善,802.11n和UWB标准正在审定中。WLAN以其移动性和便捷性受到各方的青睐,尤其是基于OFMA和MIMO技术的802.11n的出现使之成为大众所期望的终极互联技术。经过多年的技术讨论,802.11n的draft4.0已经通过,困扰11n的标准问题和互通问题也有望得到彻底解决。802.11n技术能带来高达600Mbps的理论带宽以及更高的无线覆盖能力,使得无线承载多媒体应用,尤其是视频媒体成为可能。当然作为一种无线技术,在家庭应用时受限于功率以及家庭建筑的影响,仍然不可避免地存在覆盖问题以及在传输质量上无法达到有线传输的效果等问题。
蓝牙技术是一种廉价的、低功能的无线网络技术,用户可以控制10m之内的蓝牙设备。工作在2.4GHz频段,数据速率为1Mbps。
HomeRF工作组是由美国家用射频委员会于1997年成立的,其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网。它推出HomeRF的标准集成了语音和数据传送技术,工作频段为10GHz,数据传输速率达到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。HomeRF是对现有无线通信标准的综合和改进:当进行数据通信时,采用IEEE 802.11规范中的TCP/IP传输协议;当进行语音通信时,则采用数字增强型无绳通信标准。该标准与802.11b不兼容,占据了与802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz频率段,应用范围主要是在家庭网络中使用。
M2M是智能家居结合移动通信网络的无线通信技术,越来越受到电信运营商的重视,3GPP在M2M标准制定方面已经开展了大量工作,3GPP SA1工作组在2005年9月开始就针对M2M进行了研究,到2007年底完成了研究报告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月开始了TS阶段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作组在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC应用远程管理的安全问题,包括分析安全威胁以及定义安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要从整体架构方面开展包括SG13的USN网络的需求和架构设计,ETSI M2M TC的M2M需求和功能架构以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究报告的研究。
(4)智能建筑及多媒体
在智能建筑领域专门针对智能建筑的总线和通信协议,主要有美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。楼宇自动控制网络数据通信协议BACnet由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会于1995年6月正式通过制定。标准编号为ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成为美国国家标准,并得到欧盟标准委员会的承认,成为欧盟标准草案。2000年1月ISO/TC205委员会的15个国家(中国、法国、日本、英国、美国等)的代表一致通过决议,将BACnet作为“委员会草案”进行广泛评议,适当修改后列为“国际标准化草案”,最后成为国际标准。
国际电工委员会音频、视频、多媒体系统和设备分技术委员会(IEC/TC100)与ITU等国际组织和厂商进行联络,在网络侧的内容管理与维护、终端侧的机顶盒(或多媒体终端)软硬件设计、接口、人机交互界面等开展合作,IEC/TC100针对网络多媒体的标准化工作也在稳步推进。IEC/TC100的TA11(多媒体信息质量,Quality of Multimedia Information)已开展PWI61966第十部分网络彩色图像质量评估和第11部分网络视频质量评估等标准的编制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒体国际标准中具有较大的影响力。
3 标准化小结及发展建议
物联网作为国家战略性新兴产业的重要部分,智能家居作为物联网的重要应用得到政府的支持,由于智能家居和物联网涉及的行业较为广泛,各行业之间、用户之间有较强的相对独立性,使得基于物联网的智能家居在现有的架构下,没有统一的标准可以遵循,终端和网络配合欠佳、重复开发现象严重、行业用户开发和维护成本居高不下、各类应用无法有效管理、服务质量无保证等问题,这在一定程度上制约了智能家居的快速推广和规模化发展。
智能家居系统的可集成性是建立在系统的开放性基础之上的,这就要求系统所采用的协议必须有广泛的产品支持,单一厂商的子系统不能构成智能家居系统。
关于智能家居的标准问题,在国际上也没有统一,目前也只是在个别领域方面有些规范。例如消费电子产品的CEB行业标准、lonwork的工业标准和EIB的低压电气的安装标准等。国内刚开始是独立功能的产品,所以在自成小体系中各有自定义的标准(国外标准的变异)。家庭网络标准繁多,如UPNP、DLNA、UOPF、ECHONET、HomePNA、PLC等协议。在原信息产业部的主持下制定和了“e家佳”和IGRS两个与智能家居有关的标准,但也不完善。局域网络(TCP/IP)和轻量级IPv6是未来的智能家居主要的通讯协议,与常规的网络标准基本统一。
当前,由于技术标准目前还难以统一,电信运营商、智能家居设备制造企业、应用开发商、业务集成商、智能小区开发商等一系列商家的配合还尚需时日;另一方面,用户现阶段也有不同的实际功能需求等因素。因此,对于分步实现、个体住宅,也不必等待统一的技术标准,可以先行一步。采用标准与非标准并举方式,更符合千差万别的市场实际,更有利于启动市场。
但在国家层面,从规范市场和可持续发展的角度,标准的制定至关重要,可以从以下几个方面制定技术标准:
智能家居传感器终端接口标准;
智能家居通信协议标准;
智能家居系统架构标准;
智能家居集中控制技术标准;
智能家居业务提供平台技术标准。
参考文献
[1] Chong and Kumar. Sensor Networks: Evolution,Opportunities,and Challenges[C]. Proceedings of the IEEE,2003,91(8).
中图分类号:TD401 文献标识码:A
概 述
煤矿机械是用于矿物挖掘和开采的大型机械。在矿山开采中,它的性能和安全将直接关系到煤矿生产。时下,随着经济和科学技术的超速发展,煤矿机械设计者们要根据实际情况设计及制造出具有后期维护成本低,人工使用操作简便,智能化水平不断提升等的煤矿机械用具,来满足矿山开采企业使用需求。
1煤矿机械设计存在问题
据不完全统计分析,目前的煤矿机械设计存在诸多问题,除了有来自设计人员的不合理设计造成的;缺乏设计质量管理的办法和手段;对设计中存在的习惯性违章和一些隐患问题不制止;管理人员对施工安全管理的不重视等之外,还有以下问题。现笔者结合工作实际总结如下。
1.1技术创新低。目前我国煤机制造企业大多没有自己的技术开发中心,依赖于的科研院所,企业的自主开发和创新能力很弱,没有很好的循环机制,产品开发周期过长,企业对市场的快速反应能力差。
1.2产品技术标准落后。根据一些资料显示,目前我国现行的煤机产品技术标准,普遍低于国际上同类产品的技术标准,有些标准多年未修订,已不能适应现有产品发展需要。
1.3产业基础薄弱。不容置疑的是我国科学技术基础性发展太慢,使得关键零部件、轴承等,在使用寿命和可靠性上与国际先进水平相比都存在较大的差距,不难满足我国目前矿山企业的整体发展需要。
1.4高端产品靠进口。目前我国的矿山机械里的一些高端产品还需要进口,还有相当数量的煤机制造企业只能从事一些技术水平低的简单产品的仿制,无力从事新产品开发,导致诸如低端的液压支架、小型刮板输送机、小型带式输送机及综机配件的生产能力严重过剩、产品质量低。
2 煤矿机械设计类型
目前在我国煤矿机械设计的类型主要有系统化、结构模块化和智能化等。具体阐述如下:
2.1系统化设计类型。这种类型设计的特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。
2.2结构模块化设计类型。它的特点是在产品功能分析的基础上,将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构,通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件,甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的联接和配合,并且是系列化、通用化、集成化,具有互换性和相容性。
2.3智能化设计类型。智能化设计的主要特点是:借助于智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体工具进行产品的开发设计,表达产品的构思,描述产品的结构。
3煤矿机械设计及制造方法
前面已经阐述了煤矿机械设计的时候,设计者在里面起到很重要的作用。笔者认为如果要提高产品市场竞争力,首先就要从煤矿机械产品设计人员着手。但要做好以下几方面的重要工作。
3.1 开发煤机产品开发平台建立产品数据库。在开发这个平台之前,要面向并行工程的开发环境贯穿产品的整个生命周期。在开发时,要建立研发单位、制造企业及用户所组成的开发团队。在这个基础之上不断加强同煤矿、煤科院等的的技术合作,进行产品设计研究,掌握产品设计所需的基础数据。通过这些基础研究工作建立具有我国自主知识产权的煤机设计数据库,并可实现资源共享。
3.2 加强面向环境设计制造。面向环境设计又称环境意识制造ECM和面向环境制造MFE。在考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时,优化有关设计因素,使产品的使用及制造过程对环境和资源的消耗达到最小。它是多方面的,如考虑了资源合理使用,产品制造使用过程中的装配、拆卸、维修和回收,设计中绿色材料的使用等多个方面。
4煤矿机械设计及制造过程
煤矿机械设计及制造过程是指产品制造时,由原材料或半成品进厂到转变为成品的各有关劳动过程的总和。具体来说它有生产技术准备过程,毛坯制造过程,零件的加工过程,产品的辅助劳动过程等。在煤矿机械实际生产过程中,按一定顺序逐渐改变生产对象的形状、尺寸、性质等,使其成为预期产品的这部分主要过程称为工艺过程。
同时,原材料经浇铸、锻造、冲压或焊接而成为铸件、锻件、冲压件或焊接件的过程,称为材料成形工艺过程。采用机械加工方法,直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量,使其成为合格零件的全部过程,称为机械加工工艺过程。对零件的半成品通过各种热处理方法直接改变它们的材料性能的过程,称为热处理工艺过程。最后,将合格的零件和外购件、标准件装配成组件、部件和产品的过程,则称为装配工艺过程。
5PDM技术在煤矿机械设计制造中应用
PDM技术可以缩短技术数据准备周期,提高作业计划的准确性和及时性,增强了企业信息资源的共享,并支持企业进行产品优化和系列化设计,提高设计效率和企业资源的综合利用程度。
笔者认为,PDM技术的实施如果在原有的流程上直接实施PDM,不仅不能起到改善管理的作用,而且部门之间的障碍和繁琐的审批流程会使系统的运行受到重重抵触。同时,围绕PDM系统的运行制定新的规章制度,如数据归档的流程、更改通知和发放的流程、临时更改的流程和打印控制流程等。企业成立了编码中心,全厂范围内统一编码。
结语
PDM技术的实施可提高信息传递的效率和信息的利用率。随着PDM系统的实施,散布在企业中的各个信息孤岛被连成一体,在设计、工艺等部门建立一条完整的信息链,形成了一动全动、一有全有的协同工作环境,逐步建立起敏捷制造、快速响应的企业网络。通过和CAPP的集成,在产品结构树建立后,融合零件相关工艺信息进行工艺信息汇总,产生加工路线等一系列统计信息,为上游生产计划和下游加工制造、财务核算提供数据。
参考文献
3、三是聚焦核心技术,加强科研攻关。加大支持力度,突破重点领域核心技术,包括智能汽车系统及部件、车载智能操作系统及计算平台、高精度地图、北斗高精度定位、5G网络及车载通讯、新一代人工智能、大数据云控基础平台、智能交通基础设施和安全管理设施等,满足高级别智能汽车应用要求。
工业4.0是德国率先举国实施的全球市场运动,对全球未来工业走向影响深远,作用明显。因此对于德国工业4.0,我们应全面深入研究,参考借鉴,然后师夷以求胜。德国工业4.0战略的要点可以概括为:建设一个网络、研究两大主题、实现三项集成、实施八项计划。
建设一个网络:信息物理系统(CPS)网络。CPS就是将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CPS可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境。这是实现工业4.0的基础。
研究两大主题:智能工厂和智能生产。智能工厂是未来智能基础设施的关键组成部分,重点研究智能化生产系统和过程以及网络化分布生产设施的实现。智能生产的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程,从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。生产流程智能化是实现工业4.0的关键。
实现三项集成:横向集成、纵向集成与端对端的集成。工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。横向集成是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合,是为了实现各企业间的无缝合作,提供实时产品与服务;纵向集成是基于未来智能工厂中网络化的制造体系,实现个性化定制生产,替代传统的固定式生产流程(如生产流水线);端对端集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成,是在所有终端数字化的前提下实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合,这将最大限度地实现个性化定制。
推行八项计划:工业4.0得以实现的基本保障。一是标准化和参考架构,需要开发出一套单一的共同标准,不同公司间的网络连接和集成才会成为可能;二是管理复杂系统,适当的计划和解释性模型可以为管理日趋复杂的产品和制造系统提供基础;三是一套综合的工业宽带基础设施;四是安全和保障,在确保生产设施和产品本身不能对人和环境构成威胁的同时,要防止生产设施和产品滥用及未经授权的获取;五是工作的组织和设计,随着工作内容、流程和环境的变化,对管理工作提出新的要求;六是培训和持续的职业发展;七是监管框架,创新带来的诸如企业数据、责任、个人数据以及贸易限制等新问题,需要包括准则、示范合同、协议、审计等适当手段加以监管;八是资源利用效率,需要考虑和权衡原材料和能源的大量消耗给环境和安全带来的诸多风险。
构建工业4.0信息物理系统网络平台,决胜未来
当前中国工业的问题与现状不容忽视:大量从事低端加工的中小企业,缺乏创新能力和核心技术,简单工艺的平面管理,人口不断老龄化,资源日益枯竭等,因此虽说我国一直是制造大国,却不是制造强国。如今工业4.0来了,物联网、服务互联网将取代传统封闭性的生产制造系统,成为未来工业的根基,对于人口红利逐渐消减、工业发展正处于换挡期的中国而言,智能制造已被认为是改变“大而不强”工业现状的重要路径。
美、德等世界工业强国都高度重视信息物理空间构建,加强战略前瞻部署,并取得积极研究进展。中国要决胜未来的竞争,也必须在构建信息物理系统网络平台上先行一步。
超前部署建设国家信息物理系统网络平台。一方面,在国家新的信息化发展战略中加强对CPS的总体布局,研究制定CPS建设的战略目标、重点任务、发展路径和政策举措。同时,在制造业发展、智慧城市建设、国家网络和信息安全等工作中加强前瞻部署和应用推广。另一方面,组建一批国家信息物理系统网络平台,负责承担基础理论研究,组织力量研发突破CPS软件、传感器、移动终端设备等工具和装备,推动重点行业企业的开发应用。
启动国家智能制造重大专项工程。总体看,我国制造业发展仍然以简单地扩大再生产为主要途径,通过智能产品、技术、装备和理念改造提升传统制造业的任务艰巨而迫切。笔者建议从国家层面启动实施智能制造专项工程,加强技术攻关,开展应用示范,推动制造业向智能化发展转型。一是重点突破智能机器人。开展智能机器人及智能装备系统集成、设计、制造、试验检测等核心技术研究,攻克精密减速器、伺服驱动器、传感器等关键零部件;二是开展数字工厂应用示范。在全国范围内分行业分区域选取试点示范企业,给予扶持,建设数字制造的示范工厂,发挥其“种子”作用;三是推动制造业大数据应用。以行业龙头企业为先导,鼓励其应用大数据技术提升生产制造、供应链管理、产品营销及服务等环节的智能决策水平和经营效率。
用标准引领信息网络技术与工业融合。工业4.0战略的关键是建立一个人、机器、资源互联互通的网络化社会,各种终端设备、应用软件之间的数据信息交换、识别、处理、维护等必须基于一套标准化的体系。为了保障工业4.0的顺利实现,德国把标准化排在八项行动中的第一位,并在工业4.0平台下成立一个工作小组,专门处理标准化和参考架构的问题。可以说,标准先行是工业4.0战略的突出特点。为此,中国在推进信息网络技术与工业企业深度融合的具体实践中,也应高度重视发挥标准化工作在产业发展中的引领作用,及时制定出台“两化深度融合”标准化路线图,引导企业推进信息化建设。同时,还要着力实现标准的国际化,使得中国制定的标准得到国际上的广泛采用,以夺取未来产业竞争的制高点和话语权。
构建有利于工业转型升级的制度保障体系。工业4.0一方面增加了管控的复杂性,技术标准的制定需要符合相应的法律法规;另一方面也需要制定相应的规章制度促进技术创新。比如,采取一系列措施以加强制度保障,设立处理各类问题的专职工作组,制定和实施安全性支撑行动;要建立和完善有利于工业转型升级的长效机制,比如知识产权保护制度、人才培养和激励机制等,从而形成推动工业转型升级的制度保障。