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近年來隨著科學技術的發展，機電一體化系統已經逐步成為機械制造與發展的主要趨勢，使更多的機械設備制造實現自動化、智能化的主要方式，機電一體化系統在智能制造中的深入應用，極大的滿足社會發展需求，它將在工業發展中表現出無法比擬的優越性，滿足工程可靠性與效率需求的同時，有效減少因人工操作造成的失誤，從而實現精度的生產，對促進企業生產自能化方面有著舉足輕重的作用。

2機電一體化概述及發展現狀

首先，機電一體化技術主要是為了滿足社會工業生產的需求，于20世紀60年代出現，主要是將電子與機械集于一體的先進科學技術，其中它涵蓋了計算機、機械、信息技術、傳感和自動控制等多項技術于一體的綜合性技術。其中，詳細的說機電一體化的基本組成部分主要有機械體，實現各部件之間的連接構造;驅動動力部分，提供動力并幫助機械實現能量的轉化，使實現動力功能;遙感測試部分，檢測機械內外部環境實現其預算計測功能;執行部位，接受控制信息，對要求動作完成;信息處理單元，運算、處理、決策、實現控制功能。這一技術進入21世紀以來，融入了微處理技術和計算機技術的精華，得到了快速發展，之后又融入信息電子技術，模擬人腦對生產流程進行分析判斷，使企業的生產逐步實現智能化。其次，機電一體化發展現狀介紹，機電一體化技術主要是應用于一些大型的生產企業中，機電一體化依賴于眾多學科的先進技術的融合，實現對人腦的模擬，使其對企業機器生產的全過程能夠進行有效分析，判斷和處理，通過發出各項指令操作，通過機器實現復雜的生產流程，通過機械設備進行智能控制，運用機械操作代替人力的操作，使整個生產過程簡單，便于管理，在極大減輕人工工作用負擔的同時，也為企業的發展減少了很大的成本。隨著世界經濟一體化進程的加深，世界工業的發展早已不再僅僅局限于某一領域內，或是某一區域內，而是考慮利用最小成本的同時，實現世界各地的就地取材，面對這種發展現狀，機電一體化體系也有了新的發展要求，將遠程控制技術也應用于機電一體化體系中來，因此，不難看出機電一體化技術是伴隨著生產技術要求和科學技術的發展不斷向前發展的，機電一體化技術有著廣闊的發展空間，另外，機電一體化技術也逐步打破企業的自有生產方式，通過對機電生產產品的統一標準，生產流程的規范，從而實現模塊化的集成機電生產。

3智能制造技術及其發展

智能制造是指通過運用計算機程序模擬人類的思維活動，實現機器對在無人控制操縱下的機械自動化生產。智能制造技術已經成為現階段機械制造技術主流的趨勢，通過智能化的制造可以有效幫助人解決很多復雜繁瑣的操作，極大的避免了因人工不小心失誤造成的生產損失，提高了生產設備的精確度，因此，智能制造的應用要比往往傳統的制造具有無法比擬的優越性。使機械設備的制造在人類不可能達到的空間展開。智能制造在機械生產制造方面已經為人類創造了很大的價值。智能控制技術是發展人類智能中一個重要的領域，其主要目的是為了改善以往傳統制造中較為復雜多樣的控制任務。

4機電一體化技術在智能制造中的應用

機電一體化體系中，智能控制的應用途徑十分的廣泛，在我們社會生產生活的方方面都有體現，隨著科學技術的進步，現階段的機電一體化正在逐漸向人工智能化的方向發展，這是社會發展所需求的在必然趨勢，是經濟發展水平與科技發展相結合的應然產物，在我國機械制造業發展過程中，能夠有效快速實現機電一體化是機械制造發展的重點內容，機電一體化能在提高生產產品效率的同時，還能確保產品的質量，目前的科學技術水平在機械制造的領域內最大的實現計算機網絡技術和智能制造控制技術有機結合，從而實現由人工管理操作到智能控制監管的有效過度。同時，智能監管控制的部分，還可以實現對機械設備運作的檢測預測管理工作，實現對可能發生的機械事故有預測的作用，以確保生產的順利進行，或是通過智能控制系統有效協調工作的進行。(1)機電一體化中應用智能制造的優勢。智能控制技術對機電一體化系統中的程序或部分結構進行智能化調試與控制以保證程序系統工作的可靠安全性;工作人員采用計算機網絡技術將編寫的程序或是代碼輸入到機電一體化系統中，實現對機械的智能控制;智能控制技術可以實現根據外部環境變化，對其工作內容，進行調控，實現機電一體化工作的精確度。(2)以機電一體化體系中智能制造在建筑領域的應用做詳細解釋說明，智能控制在建筑領域的廣泛應用主要體現在兩方面，分別是在保暖制冷系統和建筑照明系統中。其中的照明智能控制系統，是通過應用通信技術和計算機網絡技術兩者有效結合實現的，能夠有效的實現對照明區域，照明亮度，照明時間的合理控制與調節。從而有效節約能源，較大可能的提高資源利用率。(3)機電一體化技術中的智能制造在數控領域的有效應用。社會生活的各行各業都在應用機電一體化技術，而其中的數控技術對機電一體化技術的要求越來越高，數控技術由于其是進行大規模的生產，數控技術在逐步實現智能化方面具有很大的發展空間，利用計算機網絡技術在數控方面實現智能監控，編程，建立自身的數據庫。智能控制技術在數控技術中的應用還可以實現，在一些較為大型復雜的工程問題或是機器設備有問題的情況下，人工無法實現的檢測，借助數控技術可以進行推理與演算，適時給出修改意見。

5結語

伴隨著科技的發展，機電一體化在智能制造中的應用產品已經滲透到了我們生產生活的多方面，這種通過多種高新技術結合的產物極大的為我們生產生活帶來便捷，這種機電一體化的智能發展方式進一步推動生產方式的深化改革。仍將有廣闊的發展前景，需要我們相關從業人員根據實際的生產生活不斷的進行改進，為我們社會經濟的發展做更大的貢獻。

參考文獻:

［1］吳小龍．機電一體化技術在智能制造中的應用［J］．城市建設理論研究:電子版，2015，1(29):68．

［2］秦立峰．機電一體化技術在智能制造中的應用分析［J］．工程技術:引文版，2016(4):272．

［3］紀鈺珩．機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用［J］．企業技術開發月刊，2014(8):42．

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隨著國家對智慧城市的重視，智能建筑也進入了高速發展時期，智能建筑在物聯網技術下對增強安防措施、改善居住體驗、節約能耗等方面進行改善。物聯網是通過多種信息傳感器實時采集各類信息，在終端設備、邊緣域或云中心通過機器學習對數據進行分析。智能建筑可以利用物聯網技術對建筑內暖通空調、供水、發電、照明系統、網絡等通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優化，可以大大節省運營成本，提高投資回報率。智能建筑的核心是5A系統：建筑設備自動化系統（BA）、通訊自動化系統（CA）、辦公室自動化系統（OA）、火災報警與消防連動自動化系統（FA）、安全防范自動化系統（SA），通過5A系統使建筑具有安全、便捷、高效、節能的特點。根據數據統計，2019年我國物聯網連接量在45.7億，到2025年將增至199億，市場空間非常廣闊，對于智能建筑在物聯網技術下成本控制和造價分析，將成為行業關注的熱點。

2物聯網技術對智能建筑的成本控制

利用物聯網技術對智能建筑進行工程預算是一種新型的技術手段，物聯網技術通過智能系統提高成本控制的準確性，對于智能建筑項目進行成本預算和控制有十分重要的作用。物聯網技術的廣泛應用是智能建筑的基本特點，一般通過開環控制和閉環控制的結合，以及定性控制與定量控制的結合的采用多模態控制方式，這種方式可以幫人們處理大量的系統問題，通過大數據收集資料和人工智能的科學推理，可以對人類的行為和思維進行感知模擬，對智能建筑中5A系統的精準控制。物聯網通常使用射頻設備、定位系統、激光掃描設備和紅外感應器設備等信息通訊傳感器，通過網絡把所有設備都連接起來，來使信息互聯互通，實現在物聯網技術下智能識別、智能定位、智能跟蹤、智能監控的管理體系，可以對智能建筑中的各種設備進行有效管理，讓設備和系統進行信息互通和遠程共享，通過收集大量的數據信息可以構建一個參量體系，通過參量系統優化智能建筑使用成本，給人們提供綠色環保、舒適健康的生活環境。

3物聯網技術下智能建筑工程造價

利用物聯網技術和參量體系可以得到大量信息，通過信息的處理計算得到成本數據和工程量，根據國家規定定額標準得到工程造價的目標函數。運用BIM智能建筑模型，合理的博弈控制函數設計進行智能建筑的造價預測。物聯網技術下智能建筑的工程造價分析模型主要有三種，（1）通過對建筑的主要參數數據的基礎上構建模型。（2）通過物聯網技術模糊控制和邏輯控制來構建模型。（3）通過物聯網技術下擬自然隨機最小二乘擬合來構建模型。這種方法由于計算量較大，計算復雜程度較高，無法保證計算的準確性。為了提高計算的準確性，本文提出一種基于物聯網技術約束參量和工程造價預測模型的方法來提高智能建筑成本控制進度和工程造價預測準確性。

4物聯網技術進行成本控制參量體系

在智能建筑中工程造價是指工程建設中所需要投入的資金，主要包括前期的投資估算、項目過程中的工程結算、完工后的竣工決算。在智能建筑施工過程中，可以運用物聯網技術對項目成本和工程造價進行有效控制。第一，合理分析智能建筑工程造價的約束函數和參量體系；第二，為了構建物聯網技術下智能建筑參量體系和約束模型，需要對建筑規劃、消防、交通、環保等實現工程造價合理評估和預測。通過參量體系和約束模型進行智能管理控制，保證智能建筑項目施工進度和施工品質。通過構建物聯網技術參數模型，保證了智能建筑材料合理選擇和建筑施工成本的精準預測。在物聯網技術智能建筑成本控制預算中，往往忽視交叉因子對成本的影響。智能建筑在物聯網技術的支持下實現自動網絡控制，利用智能建筑自動控制網絡中的三種通信協議實現效益評估，可以有效地計算出智能建筑控制成本，在構建物聯網技術下智能建筑的成本控制參量體系中，利用物聯網技術對工程造價模型設計，實現對智能建筑工程造價成本有效控制和精準預測。由此可見，在物聯網技術下構建智能建筑參量體系是實現成本控制的重要途徑。

5智能建筑目標模型構建及設計優化

利用物聯網技術建立智能建筑目標模型，通常是采用均衡博弈的計算方法來分析智能建筑的工程和造價，這種方法是用預測函數以及最小方差來進行成本的預測和造價控制，可以有效地控制智能建筑造價計算精度。但是由于需要收集大量的數據，在沒有足夠數據作為基礎的情況下，智能建筑工程造價預測精度是不準確的。本文為了提高控制精度采用了一種在物聯網技術下智能建筑成本約束參量。通過約束參量貢獻度加權的方法建立工程造價預測和成本控制模型，在參量分析基礎上設計工程造價預測和成本控制模型，構建物聯網下成本控制系統得到最佳的博弈函數，得到工程造價施工優化參數。在物聯網技術智能建筑施工過程中，不但要考慮在施工成本，還需要對管理成本等多方面進行綜合考量，通過智能建筑成本分析建立工程成本預測模型。為了合理地評估智能建筑的性能，可以采用一種分數階差分函數的公式對評價進行有效分析，用函數公式得出智能建筑成本和建筑質量的關系。在智能建筑模型構建時，利用分析方法實現成本投入的時間序列的采集，通過智能建筑施工中的各方面因素進行線性二乘擬合計算構建約束關系模型，可以實現智能建筑工程造價的量化評價參數模型。在實際施工過程中，包括固定成本和非固定成本，非固定成本是由很多不確定因素造成的，為了實現有效的成本控制，應該對不確定因素進行有效控制。通過物聯網技術構建量化控制模型，可以有效地對物聯網技術下智能建筑工程項目實現效益最大化。在物聯網技術下智能建筑的控制必須滿足非線性方程的連續性條件，通過連續性條件構建一個模型，由此可以得出物聯網技術下智能建筑施工過程中生產效益最大化，并且在物聯網技術下實現成本與效益最優匹配，通過以上決策，智能建筑工程造價的效益值和帶量值可以有效均衡。此外，為了保證施工效率和質量構建模型，通過累計方差的公式對建筑成本的參量貢獻度進行自適應加權處理。通過上述介紹的參數模型，可以在物聯網技術下對施工成本、施工效率和施工質量進行優化，不但提高了施工質量還降低了施工成本。

6物聯網技術下仿真實驗和分析

為了對上述模型和參數進行檢驗，以及物聯網技術下智能建筑成本控制和工程造價分析的可行性，通常需要采用一種仿真軟件進行分析和研究，根據國家預算定額可以設計物聯網技術下智能建筑成本參量數據表。通過成本參量數據表進行物聯網技術下智能建筑成本控制和工程造價仿真建模，對物聯網技術下預測數值仿真，通過仿真可以得到不同的成本控制數據，為了要論證結果，可以把物聯網技術智能建筑仿真結果和傳統模型計算結果進行對比。從仿真結果可以看出，采用本文所使用的方法有效地降低了項目建設成本，成功的對智能建筑成本控制進行了優化。由此可見，通過仿真實驗模擬進行實驗得出的結果是有科學性和可行性的。

7物聯網下智能建筑展望

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路燈；智能化監控技術；節能改造；應用

近幾年，我國城市化進程不斷加快，城市照明對各種能源的消耗量也呈現出逐漸上升的趨勢，這就進一步加劇了我國能源緊張的局面，為了改善這一問題，許多城市規劃者開始對城市路燈照明系統進行節能改造，將各種智能化監控技術應用其中，取得的效果也比較顯著，但是，由于一些節能改造者對路燈智能化監控技術的了解不夠深入，運用技術也不夠熟練，往往在節能改造過程中遇到各種各樣的問題。這就要求相關工作人員提高思想意識，加強對新技術的學習，從而達到更加的應用效果。

1路燈節能改造的意義

電能是我國社會生產、生活中必不可少的一種重要能源，由于城市化水平的提升以及工業生產規模的擴大，電能在社會生產生活中的消耗量也顯著增加，這就導致我國能源緊缺的狀況進一步加劇，許多城市都相繼陷入能源危機，顯然，這對我國社會經濟的長久健康發展來說是非常不利的，在城市電力網絡系統中，路燈照明系統對電能的消耗量占據較大比重，因此，對路燈進行節能改造有利于減少城市電力系統的總耗電量，進而改善我國的能源危機，促進社會經濟的平穩健康發展。此外，路燈節能改造對智能化監控技術的應用有利于建立一個信息化、數字化的服務平臺，將路燈照明系統運行過程中的各項相關數據信息傳遞到城市道路管理部門，提升管理人員對道路公共設施的管理效率，進而保證整個城市電網的安全性、可靠性及其運行的綜合效率。同時，路燈節能改造是國家節能政策的顯著體現，能在城市節能改造中樹立良好的榜樣，從而帶動城市全體人民參與到“節能減排、低碳生活”的活動中來，并積極為城市節能貢獻出自己的一份力量，促進能源利用率的提升，產生良好的經濟、社會效益。

2常見的路燈智能化監控系統類型

2.1無線網絡型無線網絡型控制系統是比較常見的一種路燈智能化監控系統類型，目前，在我國各大城市中應用比較多的無線網絡型控制系統主要是利用互聯網絡和無線局域網絡來進行工作的，對于物聯網絡來說，從性質上看，其屬于無線傳感網絡，利用該網絡進行工作的無線網絡路燈照明控制系統主要以Zig-Bee技術為基礎，這種技術是近幾年出現的一種新型無線網絡技術，它具有速率低的特點，適用于短距離的無線連接，在運行過程中，需要協調好各傳感器之間的關系，實現傳感器與傳感器之間的連續接力，通過ZigBee技術可完善智能照明控制系統的功能，實現多樣化的目的，例如自動調光、PWN調光等。實踐證明，利用ZigBee技術建立的無線網絡型路燈監控系統具有耗能低、成本低、安全性高、操作方便等優點，隨著該技術的不斷成熟，其應用范圍也將進一步擴大。

2.2電力線載波型電力線載波型路燈智能化控制系統多種多樣，其中應用范圍最廣的是基于X-10協議的智能控制系統，所謂X-10協議，指的就是利用電力線作為基本介質對電子系統進行遠程監控的通信協議。簡單來說，電力線載波型智能控制系統就是通過電力線傳輸語音和數據信號的一種智能照明控制系統，根據電壓等級的不同，主要可將電力線載波型智能控制系統分為低壓電力線載波通信、中壓電力線載波通信和高壓電力線載波通信三種基本類型。當前應用比較多的X-10智能系統結構如圖1所示。

3照明智能化監控系統設計

3.1概述城市路燈智能照明監控系統主要是利用智能控制技術、數字電子技術、移動通訊技術等先進技術設計出的一種智能化系統，對難于管理的路燈、公共照明設備等，可以根據實際需要，季節和天氣變化情況，事先設置區域、路段的控制策略，根據策略在計算機上事先設定時間，系統就可自動按時間段分區，分路進行定時開關控制，也可實時進行和人工開關控制。當夜晚（或光線較暗）來臨且處在交通高峰時，路燈按額定運行電壓全部開啟，交通高峰期后，按比例以經濟運行電壓開啟。還可對防范重點部位（區域）亮，安全地段（區域）不亮或少亮，有活動有需要的地方亮，一切只需操作員在計算機上輕松完成。不但節省了人力，更排除了人為因素產生的矛盾和失誤，有效節約了電能。

3.2系統構成城市路燈智能照明監控系統主要由監控中心、通信網絡、遠程控制終端三大部分組成，其中遠程控制終端由調控穩壓柜和遠程控制器構成。路燈智能調光監控系統總控制室設在路燈管理部門辦公室內，實行計算機聯網智能遙控，路燈智能調光監控系統構成圖如圖2所示。

3.3系統原理路燈智能化監控系統主要可分為通訊系統、控制中心主站、各點測控分站三部分組成，通訊一般采用有線與無線相結合或者無線的形式。主站主要可分為電腦和網絡兩部分，其主要功能在于控制和管理整個系統的運行，其具有較強的兼容性，各分站點主要通過各種新技術裝備構成其控制器，從而實現與主站通訊、執行開關、控制時間和反饋數據等功能，智能控制型路燈多種多樣，但是無外乎都是采用的“主站電腦控制中心+合適的通訊手段或方式+各分站集中智能控制器+路燈控制系統”的模式。

4路燈智能化監控技術在節能改造中的應用

4.1智能路燈監控裝置要求路燈智能化監控裝置對監控技術的應用效果具有直接影響，因此，必須嚴格按照智能化監控系統設計方案，對路燈監控裝置進行配備：①要求數據采集器必須及時搜集各路燈的數據信息，并將這些信息實時反饋到網絡系統平臺上，以便相關人員及時作出處理。除了對路燈信息進行監控之外，還必須監控相關智能網絡回路信息及計算機控制的指令和信息。②路燈智能化儀器的安裝必須符合標準要求，應將所有智能化儀器安裝到專用箱內，并配備專門的防盜鎖。智能路燈下應設置科學合理的控制線纜，線纜的位置應控制在支撐桿之內。③智能化路燈控制系統的電源線和網絡線、防護管應結合在一起進行配置。這樣才能確保三者功能的協調。④應對監控計算機進行合理布置，一般來說，監控計算機應布置在管理員的辦公室內，且必須設置備用計算機設備。

4.2智能化節能標準和措施路燈智能化監控技術在節能改造中的應用必須遵循相關的節能標準，一般來說，路燈智能化節能標準主要包括以下幾個方面的內容：①智能化控制系統應將節能性和可靠性綜合起來考慮，對小于半數的燈具進行自動控制關閉，但必須保證道路兩側縱向的燈具保持長亮狀態。②系統應滿足夜間自動間隔關閉電源的要求，這樣才能減少路燈在深夜消耗不必要的電能。③智能化系統裝置應在白天能看清100m以內的光線條件下自動切斷電源，而且在傍晚太陽光線逐漸減弱，直到不能看清100m以內的境況時自動開啟路燈電源。④智能化系統必須具備調控光照度的功能，根據一天中各時段光照程度的不同來自動調節路燈的光照強度，這樣才能起到較好的節能效果。⑤應配備降低光源功率的自動化裝置，以在深夜時分減少電能的消耗。

4.3本地監控系統中子站應用的分析在對本地智能化監控系統進行設計時，必須綜合考慮節能方式、路燈型號、三相電功率的分配等因素，路燈的開關控制是本地智能化監控子站中最為重要的控制模塊，該模塊的控制流程如下：①應根據不同程度的照明需求，建立完整的通信系統。②應針對周邊環境等因素，制定該區域路燈的控制時刻表。③子站應將各路段的開關燈時刻表信息存儲在一個專門的存儲器中，且該存儲器必須具備改寫功能，這樣才能使路燈開關燈時刻依據情況的變化而進行調整。

5結語

總之，隨著我國科學技術的不斷發展，路燈智能化監控技術水平也逐漸提升，這對我國城市節能改造質量的提升也將起到一定的促進作用，盡管我國路燈智能化監控技術應用水平正逐漸提升，但是在實際應用過程中仍然存在一些問題，只有強化智能化監控技術的科學研究并不斷總結實踐經驗，才能從根本上實現節能改造的目標。

參考文獻

[1]于海成.物聯網在智能化城市照明節能監控管理系統中的應用[J].自動化博覽，2013（4）：50~52.

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1專業實驗平臺建設思路

面向智能制造專業實驗平臺的建設，依據《廣東省智能制造發展規劃（2015-2025年）》中發展智能裝備與系統，工業產品、制造流程智能化升級改造的任務，從智能科學與技術知識體系中提取專業發展方向的課程，建立完善專業實踐教學體系。以“機器智能”為方向建設人工智能與機器人實驗室為核心，以項目、科技競賽、緊密對接企業協同創新為手段，培養學生能夠運用工程基礎知識和專業理論知識設計工程實驗，分析實際問題的能力，培養學生查詢檢索資料文獻獲取知識的能力，培養學生能夠綜合運用自然科學知識、專業理論知識和技術手段設計系統和過程解決實際問題的能力。通過科技競賽等活動，培養學生在團隊里具有工程組織管理能力、表達能力和人際交往能力。通過與企業的合作，掌握基本創新方法，并讓學生具有追求創新的態度和意識，以培養學生的綜合素質和能力為重點。立足華軟學院電子系電子信息工程嵌入式專業、自動化專業、通信工程專業現有的平臺優勢，按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路，完善支撐體系，優化驗教學資源配置，建設一個能夠與廣東智能產業深度融合的階梯形層次化實驗平臺。

2實驗平臺建設內容

智能科學與技術專業實驗實踐平臺的建設要依據實驗教學體系的構建，突出面向智能制造工程實踐為特色，按照學生的成長需要，建立階段化、層次化、模塊化的實驗教學體系。

2.1專業實踐課程體系建設

面向智能制造的智能科學與技術專業定位是以工程應用型人才培養為目標的，是在通識教育基礎上的特色專業教育。專業課程體系的建設首先還是以培養學生具有扎實自然科學基礎知識，人文社會科學知識和外語應用能力為基礎，其次是智能科學與技術專業技術基礎課程，如數字系統與邏輯設計、數字信號處理基礎、信號與系統、電路分析與電子電路；c語言程序設計與算法分析、數據結構、數據庫與操作系統、微機原理與接口、傳感器與檢測技術等。最后是專業方向類課程，也是專業的核心課程，如制造業基礎軟件中的嵌入式軟件、工業控制系統軟件，工業機器人中人工智能技術應用和智能控制技術。主要有知識獲取模式識別；數據通信與網絡；嵌入式系統移植和驅動開發；嵌入式應用開發；人工智能與神經網絡；智能控制技術；機器人學等課程。培養學生具備計算機技術、自動控制技術、智能系統方法、傳感信息處理等技術，完成系統集成，并配合專業實踐課程體系如圖1，完成電子工藝實習、技術基礎課程、核心課程的課程設計和綜合項目實驗，并在工程應用中實施的能力。

2.2實踐教學體系建設

依據專業實踐課程體系，構建主要包括計算機基礎、電路基礎、信息與控制基礎、嵌入式技術、機器智能系統五大模塊開展不同學習階段層次化的實驗教學體系。主要包括基礎類、專業實訓類、綜合創新類。

1）基礎類實驗注重開設與課堂教學中基本理論相結合的精品實驗項目，并逐步提升基礎實驗課時的比例。從實踐中啟發引導學生牢固掌握基礎理論知識。除此之外，還要注重工作方法和學習方法的能力培養，如收集信息查找資料、制定工作計劃步驟、從基礎理論到解決實際問題的思路以及獨立學習新技術的方法和評估工作結果的方法。培養學生厚實的專業基礎知識和能力。

2）專業實訓類實驗主要以項目教學、案例教學、情景教學方式培養學生利用專業知識及方法獨立解決行業領域內的任務和問題并能夠評價結果的能力。如智能傳感應用項目，人工智能技術實驗項目，知識表示與推理項目，計算智能項目，專家系統，多智能體系統；機器人項目，如最小機電系統組成，如何完成對電機的控制；利用單軸或雙軸控制平臺實現基本搬運裝配作業。

3）綜合創新類實驗注重培養學生從理解問題域開始，獲取數據和知識、開發原型智能系統、開發完整智能系統、評估并修訂智能系統、到整合和維護智能系統六個階段構建智能系統。如開展人工智能技術在智能制造中的應用包括產品設計加工、智能生產調度、智能工藝規劃、智能機器人、智能測量等；直角坐標機器人實現碼垛搬運、多關節串聯機器人、弧焊機器人實訓等。

4）科技競賽、與企業協同創新，通過觀察記錄待智能化升級的工廠生產過程，發現定義問題、提出假設、搜集證據檢驗假設、發表結果、建構理論等實驗過程設計的能力。培養學生掌握基本創新的方法，團隊協作管理能力、表達溝通能力等。如嵌入式設計大賽、機器人大賽等科技競賽；以及針對自動化生產線的嵌入式工業控制系統設計；針對原材料制造企業的集散控制、制造絳屑成應用；針對裝備制造企業的敏捷制造、虛擬制造應用；工業機器人在汽車、電子電氣、機械加工、船舶制造、食品加工、紡織制造、輕工家電、醫藥制造等行業的應用。

2實驗教學保障

智能科學與技術實驗平臺建設以人工智能與機器人實驗室建設為核心，結合目前學院嵌入式系統實驗室、自動控制實驗室、傳感器技術實驗室、通信原理實驗室資源，儀器設備共享共建的原則，系統化籌備購置。人工智能機器人實驗室主要針對智能系統設計開發和機器人應用，基于計算機系統的人工智能技術學習應用包括人工智能技術在智能制造應用和工業機器人仿真軟件ABB Robot Studio。基于“探索者”機器人系統控制實訓箱Rino-MRZ02（包含履帶機器人、雙輪自平衡機器人、5自由度機械臂、6自由度機械臂等）

可以開展的項目有：利用啟發式算法、遺傳算法、蟻群算法等模糊數學理論對工業產品設計進行性能模擬、運動分析、功能仿真與評價；利用人工神經網絡自學習、自組織構造產品加工過程新能參數預測模型。利用模式識別、機器學習、專家系統、多智能體系統進行感知、并對環境的改變進行解讀、動作進行規劃和決策；利用專家系統、遺傳算法、模糊邏輯集中式解決生產調度多目標性、不確定性和高度復雜性的問題，尋求最優規則，提高調度的速度；利用蟻群算法、遺傳算法分布式多智能體系統進行問題分解、彼此協商、任務指派、解決沖突。

履帶機器人可開展電機控制實驗；運動控制實驗；HD軌跡控制實驗；無線通信實驗。雙輪自平衡機器人呢可開展自平衡模塊實驗；倒立擺算法實驗；雙輪載具運動實驗。6自由度雙足機器人可開展雙足運動控制實驗；步態規劃實驗；雙足平衡實驗；機構改裝實驗。5自由度機械臂可開展機械臂運動控制實驗；顏色分揀實驗。可擴展為8自由度雙足機器人、輪腿式機器人等技能提高類課程設計。

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On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop

Abstract： The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.

Key words： digitalized workshop； intelligent manufacturing； textile machinery accessories

隨著“中國制造2025”的出臺，經緯紡機榆次分公司在躋身全國首批200家兩化融合管理體系認證企業之列的同時，按照以智能制造推進企業制造轉型升級的思路，對紡機專件產品智能制造數字化車間進行了系統性打造，力爭通過智能制造項目的實施，實現紡織專件制造的全面提升。

1智能制造數字化車間的總體架構

以羅拉產品為例，智能制造數字化車間總體架構如圖1所示。

總體架構設計分企業層、車間層、控制層、設備層等4級模型，第一級企業層主要以PLM、ERP為數據平臺，集成應用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虛擬制造、過程仿真等；第二級車間層主要以MES為數據平臺，集成功能有計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、采購管理、設備管理、刀具管理、工裝管理、質量管理、成本管理、人力資源管理、看板管理、生產過程控制等；第3級控制層和第4級設備層以網絡DNC為數據平臺，包括控制層的過程控制系統、數據采集系統與設備層的數控機床、機器人（機械手）、輸送系統、工業識別系統、工業控制系統、儀器儀表分析系統等。4級模型是建立在工藝流程、車間布局、產能優化模擬仿真的基礎之上，遵循基于模型定義MBD（Model-Based Definition）的數字化設計與制造方法。

2智能制造數字化車間各平臺的功能建設

2.1數字化應用平臺的建設

數字化應用平臺的建設圍繞基于模型的制造執行業務流程和基于模型技術的零件數控加工制造兩個方面進行重點打造。

2.1.1基于模型的制造執行業務流程（圖2）

在PLM中完成產品、工藝、工裝設計與驗證后，對產品EBOM與工藝PBOM發送的ERP系統進行主計劃編制，形成生產工單與物料BOM，再發送到PLM和MES系統；PLM系統接收到生產工單與物料清單后，與對應版本的產品和工藝數據組合，形成制造工作包，下發到MES系統；MES系統接收到生產工單和制造工作包后，進行生產排程和物料準備，然后下發到工作中心，進行生產制造、產品檢驗及數據采集，必要時進行現場問題反饋和超差品處理，最終將數據返回PLM系統，將計劃完工和物料消耗等數據返回ERP系統。

2.1.2基于模型技術的零件數控加工制造

基于模型技術的零件數控加工制造的打造要通過后置處理產生數控程序（NC）代碼，NC代碼在PLM平臺中進行版本控制和文件管理，通過PLM與DNC的緊密集成，實現基于模型技術的數控加工編程的輸出與加工機床的連接。數控程序的管理是將其掛接在工藝結構上的數控工序下，基于工序對象實現版本控制，在統一的流程控制下實現數控程序下發和回傳。

各種信息的交互實現如下。

（1）數控程序傳輸到數控機床：工藝人員根據流程指令可選擇程序（系統自動保證最新流程中版本），通過DNC接口下發到相應數控機床。

（2）在數控機床上查看和首件試切：機床上操作者即可查詢到可下傳的NC程序列表。NC程序通過同MES系統關聯化管理，機床操作者可以直觀查看執行具體工序內容、每個工序使用的NC程序，根據需要可以查看工序三維模型和尺寸要求。

（3）回傳數控程序：對NC進行驗證和確認之后，通過DNC接口回傳確認過的數控程序，掃描到數據回傳之后，通知相關工藝員，工藝員確認之后將程序掛接到相應的工藝結構樹下。

（4）DNC系統可以將NC程序文件直接提供給機床控制器。借助車間連接，機床操作員可直接訪問生產數據。操作員可通過作業編號或工作數據包標示符找到生產所需的正確數據文件，包括NC程序、刀具清單、設置表和圖紙。

2.2 信息網絡平臺的搭建及其功能

2.2.1 企業信息網絡架構（圖3）

圖3中上層為企業局域網，覆蓋了公司產品研發、生產經營、銷售采購、質量、人力資源、財務等各職能部門和生產車間，由50多臺服務器作為數據服務平臺；下層為車間設備層DNC網絡，與數控機床、機械手、輸送系統、工業識別系統、工業控制系統、儀器儀表分析系統及管理人員客戶端等實現連接，并通過網絡交換設備連接公司局域網。

2.2.2 信息網絡平臺的主要功能

（1）基于PLM平臺的集成化系統

在統一的平臺上實現需求的解析和確立、功能架構、邏輯設計、物理設計及系統驗證，實現系統驅動的產品開發，使企業可以從整體上把握價值鏈的上下游系統。通過設計流程，可早期全面理解產品，使各個部門都能對整個系統有一個全面的了解，企業可以利用所掌握的知識來更好地權衡影響具體設計、制造、銷售、采購和服務決策的各種因素。

（2）專業CAE分析

通過與數字化生命周期管理和數字化產品開發的緊密集成，能夠在一個可視的三維環境中訪問最新的已經配置好的設計數據、產品結構、要求、規格、變更單和其它相關的信息，進行全面配置管理和產品結構管理，以協調CAD模型、CAE模型以及過程，管理實際分析數據，并與實際設計數據和實際制造數據相匹配和關聯。

（3）基于模型的全生命周期質量管理

在產品設計階段，直接從模型中提取數模和進行尺寸建模，通過仿真產品的制造和裝配過程預測產品的尺寸質量和偏差源貢獻因子，實現模型中公差分配的優化。在工藝規劃階段，實現基于實體模型三維標注驅動的智能化離線編程與虛擬仿真，有效準確地傳遞尺寸設計信息，確保數字化測量路徑規劃與虛擬仿真驗證結果的可靠性與唯一性，為輸出高質量零缺陷的執行程序提供有力支持。在產品生產階段，通過對實時生產質量信息跟蹤、分析和，幫助管理人員及時發現生產過程中的質量問題，通過對制造數據的深度關聯分析，尋求問題的根本解決方案，同時將產品開發過程中制造質量和設計質量掛鉤，形成企業質量管理的閉環。

（4）基于模型的零件工藝

以產品三維模型為基礎，工藝設計和CAM編程基于產品設計數據，并且通過工藝與產品、制造資源的關聯實現設計與制造過程中關鍵元素的有機結合；以制造特征為內在因素構建結構化的工藝結構，為下游ERP、MES系統做數據準備；基于產品三維模型的工藝設計過程是工藝仿真驗證的基礎，通過對工藝資源進行三維建模，實現產品加工和裝配的仿真驗證；三維實體造型的工藝展現形式使工藝表達形式更為直觀，手段更為豐富，對于車間工人操作更加具有現實意義；面向產品設計的編程，識別零件特征與公差要求，基于典型零件和特征的模板化編程，可以提高編程效率，改善質量，減少對員工經驗的過分依賴。

（5）基于模型的數字化制造-質量檢測基于數字化檢測，提供從檢測編程到檢測執行的功能，涵蓋從制造工程到生產執行的環節。數字化檢測與三維尺寸公差仿真、測量數據統計分析共同構成了全面的質量管理體系，幫助企業提升產品制造質量。

（6）基于模型的作業指導書

將格式多樣、關系復雜的產品定義、制造過程定義和沉淀的工藝知識等信息展現到制造現場或維護維修現場，使現場人員無二義地快速理解和執行，是整個基于模型的數字化工廠體系的重要一環。提供滿足數字化需求的紙質和電子作業指導、脫機和實時聯機的作業指導、基于Web的在線作業指導、3D交互式作業指導和基于便攜終端的作業指導。

（7）基于模型的實做數據管理

將制造執行系統中的產品制造過程、檢驗結果、消耗的物料、任務批次等信息組成實做數據，提交給PLM系統，以實做BOM的形式進行管理，構成完整的實物的虛擬表現，固化和追蹤產品實物技術狀態。

3數字化車間的實施

建設紡機專件產品智能制造數字化車間，企業要以兩化融合的思想為指導，充分應用現代信息技術、制造技術實現物流、信息流的高度統一，重點是對底層制造自動化、信息集成進行拓展應用。目的是進一步提高生產效率、提升產品質量、縮短產品研發周期、打造信息化環境下企業綜合實力以及提高資源和能源利用效率，也是企業主動順應紡織機械行業由傳統制造向現代制造轉型升級、實現企業技術創新、面向未來制造業搶占未來市場競爭制高點的戰略性舉措。

經緯榆次分公司紡機專件羅拉產品數字化車間采用PLM的管理方法，以網絡和數據庫為技術支撐，從CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各環節對產品信息進行管理和動態跟蹤；運用網絡DNC技術對車間數控機床、輸送系統、檢測系統進行互聯和集成；通過物聯網技術實現產品制造質量的動態檢測和全程跟蹤；通過虛擬化的產品規劃和設計，利用制造執行系統，賦予工廠更多的靈活性，滿足多品種紡機專件產品的混線生產，并可為將來的產能調整做出合理規劃。

3.1產品制造流程

羅拉是細紗機牽伸機構的一個重要零件，是決定細紗機成紗指標好壞的核心零件，技術要求極高。細紗機上有6對羅拉，每對羅拉由幾十乃至上百節羅拉通過導桿、導孔、內外螺紋及羅拉軸承連接而成，最長可達到40余米，每對羅拉跳動要求不超過0.02mm，因此羅拉的各個技術指標均要達到極高的水平，是一種制造難度和復雜系數極高的產品。目前企業羅拉產品共七大類300余個品種。其工藝流程：備料外協粗加工來料檢驗切入磨加工雙頭車連線援齒熱處理校直成型磨粗磨軸承檔精磨軸承檔數控打孔粗磨端面半精磨端面砂光鋼絲輪拋光清洗錘前布輪拋光清洗電錘精磨孔端面錘前布輪拋光清洗孔精加工車外螺紋完工檢驗裝配裝箱。

3.2生產過程采集與分析系統的建設

經緯榆次分公司羅拉工廠應用無線射頻質量跟蹤系統，在羅拉生產中及售后進行產品跟蹤和質量追溯。

3.2.1羅拉生產的過程采集

羅拉生產加工過程進行跟蹤和記錄，根據羅拉的材質、加工工藝和規格，在羅拉上打印二維條碼來進行跟蹤。生產過程處于受控狀態，對直接或間接影響產品質量的生產、安裝和服務過程所采取的作業技術和生產過程進行分析，診斷和監控。

3.2.2羅拉質量追蹤數據的采集及分析系統

質量管理主要記錄、跟蹤和分析產品及過程質量數據，用以控制產品質量，確定生產中需要注意的問題。

質量數據采集：通過布置在車間的數據采集終端或手持終端上報檢驗結果，系統自動將數據存儲起來，供其他模塊進行數據處理和即時顯示。

質量檢測記錄：通過在系統中的“質量檢測記錄”界面錄入檢測項目的真實內容信息（如實際尺寸、粗糙度等）。

質量分析：可對車間生產的質量情況，按日、月、年、人、設備、日期等條件或復合條件自動生成報表文件、存儲或打印。可以提供有關產品、人員在生產過程中的基本信息給績效管理系統，通過對信息的匯總分析，以離線或在線的形式提供對當前生產績效的評價結果。

3.2.3售后產品質量追溯

羅拉產品銷售后，可以通過產品的激光條碼查到該產品的批次、生產設備及生產人員等信息，客戶發現羅拉產品存在質量問題，能及時反饋給羅拉生產廠，作為質量改進的依據。

3.3無線射頻質量跟蹤系統與其子系統MES系統的集成

企業對無線射頻質量跟蹤系統與其子系統羅拉廠MES系統實現無縫數據集成。

（1）基于工單的排產及采集信息的集成

羅拉廠MES系統生成工單后，打印產品生產跟蹤卡，所有的采集信息（包括物流信息、質量檢測數據、激光打碼信息）直接錄入工單及工單對應的所有產品的數據中，實現了采集數據與工單的無縫數據集成。

（2）質量分析與羅拉廠MES系統的信息集成

技術部門通過經緯紡機無線射頻質量跟蹤系統的質量分析系統發現問題，及時反饋給羅拉廠MES系統，羅拉廠MES系統及時對生產計劃進行調整。

篇6

1 理論分析與研究假設

1.1 技術創新的動態整合模型

技術創新是一個由不同環節整合而成的動態過程。本文借鑒Lawson和Samson（2001）構建的創新整合模型，結合動態能力理論的核心觀點，以公司價值創造為終極目標，構建了技術創新的動態整合模型。

由模型可知，企業現階段的利潤多依賴于已有產品或服務的銷售，因此主流業務將原材料轉化成為產品以滿足顧客需求。然而從長期看，隨著競爭激烈程度的增加、產品線逐漸老化以及產品生命周期的縮短，原有主流業務滿足顧客需求的能力會逐漸減弱。此時，主流業務應該為技術創新活動等提供資源，即進入技術創新的第一個環節――投入環節。技術創新投入是技術創新的必要條件，也是創新過程的開端，只有投入足夠的物質資本與人力資本，才能為創新提供豐富的資源條件。接下來是創新產出環節，這是技術創新過程的直接成果，如發明專利等，還未進入主流業務環節為企業創造價值。而真正實現價值反饋的環節是技術創新轉化環節，經過這一環節，創新產出最終成為能夠為公司創造價值的資產，提高企業績效，確保企業持續成長。

1.2 技術創新動態能力的理論釋義與維度解構

Teece和Pisano（1994）提出了動態能力理論，指出動態能力是應對市場環境變革而創造新產品及新流程的一系列能力的集合，是企業整合、建立、重置和再造內外部資源和能力以滿足環境變化需求的能力。并于2007年提出闡釋動態能力的理論框架，具體將動態能力分為感知能力、攫取能力和轉化能力。Lichtenthaler和Muethel（2012）認為，動態的創新能力也可以從上述維度進行分解。國內學者曹等（2009）通過驗證性因子分析，將動態能力劃分為動態的信息利用能力、資源獲取能力、內部整合能力、外部協調與資源釋放能力這五個維度。鄭素麗等（2010）基于知識視角，提出動態能力是企業獲取、創造和整合知識資源以感知、應對、利用和開創市場變革的能力，并將其劃分為知識獲取、知識創造、知識整合三個維度。徐思雅、馮軍政（2013）基于Danneels（2002）把動態能力分為杠桿化現有資源、創造新資源、獲取外部資源以及釋放資源這四個分析維度的觀點，將其聚焦于獲取外部資源以及資源釋放這兩個維度。呂一博、蘇敬勤（2011）從“創新過程”視角出發，通過對235家中小企業的實證研究，將中小企業的創新能力分為創新發起能力、創新實現能力和創新推廣能力三個子維度，并指出這三個子維度對于企業創新能力的解釋貢獻相當，是中小企業創新能力的基本組成。然而，其研究樣本的時間跨度為2006年12月到2007年4月，雖然得到了過程性的研究結論，但由于時間跨度較窄，難以對創新能力的動態性進行準確地識別與界定。綜上所述，目前國內外學者對于技術創新動態能力的內涵及其構成維度的研究尚未取得一致性結論。本文以動態能力理論的核心觀點與框架結構為基礎，結合前文構建的技術創新動態整合模型，將“技術創新動態能力”界定為“企業以價值創造為主旨，積極應對外部環境的變化，持續地進行一定的技術創新投入，帶來相應的技術創新產出，并能進行有效技術創新轉化的能力”。而技術創新的三個環節――投入、產出與轉化的成效如何，取決于企業在每個環節擁有的能力，而將這些能力串聯起來，就構成了技術創新動態能力。因此，本文提出以下假設。

H1：技術創新動態能力由技術創新投入能力、技術創新產出能力與技術創新轉化能力三個維度共同構成。

1.3 技術創新動態能力的價值創造效應

由技術創新的動態整合模型可知，技術創新的終極目標是創造企業價值，包括促進績效表現與確保持續成長。技術創新動態能力最為本質的特征是具有價值創造效應，因此基于該模型進行初步推斷，擁有較強技術創新動態能力的中小上市公司，其公司績效與成長性應明顯高于一般公司且技術創新動態能力越強，中小上市公司的績效表現與成長性就應該越好。Penrose（1959）指出，企業成長的本質力量源自于其內部，并強調技術創新是企業成長的內源驅動力。部分學者也通過實證研究為上述觀點提供了經驗證據，Ebrahim等（2010）研究發現，中小企業通過組建虛擬研發團隊會顯著提高其銷售收入，從而促進企業成長。Subrahmanya（2011）對200多家中小企業進行調查后發現，研發人員投入等指標均與銷售收入之間存在顯著的正相關關系，對企業成長有促進作用。然而，也有部分實證研究并未獲得上述結論，如陳曉紅等（2008）以我國126家中小上市公司為樣本的實證檢驗表明，技術創新能力越強的中小企業，其成長性并不一定越高，并指出創新轉化效率欠缺是中小企業技術創新水平沒有對其成長性產生應有作用的重要原因，他于2009年又對我國153家中小企業板上市公司進行實證檢驗的結果也表明：成長性與中小企業技術創新呈倒U型關系。Nunes等（2012）分別選擇高新技術企業與非高新技術企業作為樣本進行研究后發現，行業特性是技術創新與企業成長之間關系的情境變量。具體而言，高新技術企業研發投入強度與其成長性呈U型關系，而非高新技術企業的研發投入強度與其成長性呈顯著的負相關關系，但在兩種情境之下均不存在正向關系。楊蕙馨、王嵩（2013）選擇61個中小板制造業上市公司為樣本進行實證后發現，研發投入強度、人均研發投入、百人專利申請量、百人專利授權量等4個技術創新指標對企業當年成長性均沒有產生正向影響。本文認為，上述研究尚未得出一致性結論的主要原因，主要在于他們對技術創新能力的評價是靜態的，并且忽視了技術創新轉化要素的影響。而技術創新動態能力是投入能力、產出能力與轉化能力的整合，克服了上述對創新能力界定的局限性，對于中小企業的績效與成長性應該具有明顯的促進效應。因此，本文提出以下假設。

H2a：具有較強技術創新動態能力的中小上市公司，其公司績效要明顯高于具有較弱技術創新動態能力的公司。

H2b：具有較強技術創新動態能力的中小上市公司，其公司成長性要明顯高于具有較弱技術創新動態能力的公司。

H3a：技術創新動態能力對中小上市公司的績效表現具有顯著的促進效應，技術創新動態能力越強，公司績效越好。

H3b：技術創新動態能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進效應，技術創新動態能力越強，公司成長性越好。

2 研究設計

2.1 樣本選擇與數據來源

本文以深圳證券交易所中小企業板、創業板以及滬深證券交易所主板上市的非金融類中小規模公司作為研究樣本，并剔除ST類公司、被停止上市公司以及數據不完全的公司。考慮到自2007年開始實施的新會計準則要求上市公司披露其研發投入情況，本文選擇2007―2012年為研究區間。又鑒于本文對公司績效與成長性等因變量選擇的是相對自變量推后1年的數據，所以最終確定時間跨度為5年，每年264家上市公司，從而獲得共1320個有效觀測樣本的平衡面板數據。相關數據來自于國泰安數據庫以及中國知識產權網專利數據庫。

2.2 變量定義與計算方式

（1）自變量

在已有研究文獻中，研發投入強度、技術人員比例、專利申請或者擁有數量是描述技術創新的主要變量。本文首先選擇研發投入強度與技術人員強度作為技術創新的主要指標，并考慮到專利授予數量更容易受到專利機構等眾多人為因素的影響，其不確定性往往大于專利申請數，所以本文選擇專利及發明申請數量。此外，鑒于無形資產是企業創新活動所形成的非物質形態的價值創造來源，Xue（2007）用無形資產與商譽的變化值來衡量技術創新，本文同時將無形資產增量與商譽增量（分別除以總資產，以消除公司規模的影響）作為技術創新動態能力因子分析的操作變量。

（2）因變量

資產收益率等會計收益指標與Tobin's Q值等市場收益指標是國內外文獻對于公司價值度量采用的兩類主要指標，但在中國情境下，資本市場的不完善與股票市場的投機性使Tobin's Q值受到更多的質疑。所以本文選擇總資產收益率（ROA）作為公司價值的操作變量。同時，為了克服其難以反映公司未來市場價值的歷史滯后性，本文也選擇公司成長性（Growth）作為公司價值的另一類操作變量。并且為體現技術創新動態能力對未來的價值創造效應，公司績效與成長性指標均選擇推后一年（N+1年）的數據。

2.3 研究方法與模型設計

首先采用因子分析方法，通過將原有技術創新變量中的信息重疊部分提取和綜合成最終因子，對技術創新動態能力的構成維度進行探究。繼而，選擇技術創新動態能力大于0的樣本組成實驗組，將技術創新動態能力小于0的樣本組成控制組，運用獨立樣本T檢驗方法，探究兩個組別之間在公司績效與成長性方面的差異。最后，采用面板數據分析方法，對技術創新動態能力與公司績效及成長性的關系進行實證檢驗。面板數據相對于截面數據或者時間序列數據能夠提供更多的信息、更少共線性、更多的自由度和更高的估計效率，并且能夠克服前者較易出現的誤差項序列相關性與異方差性等問題。

3 實證研究結果

3.1 技術創新變量描述性統計與因子分析結果

（1）技術創新變量描述性統計

對衡量技術創新各個變量5年期間的均值、標準差、最大值和最小值進行描述性統計的結果分析可知，在我國中小上市公司中研發投入強度的平均值為0.21%，與西方國家的高科技公司相比差距非常懸殊，而且從研發投入強度與技術人員強度的最大值和最小值的匯報數據可以看出，在我國不同的中小上市公司中研發投入強度和技術人員強度存在較大差異，最多的公司研發投入強度可達16.25%、技術人員強度可達91.5%，而部分上市公司的兩項指標均為0;觀測專利申請數量的描述性統計數據可知，專利申請數量的均值為10.9538，但是樣本觀測期間最多的公司年申請量可以達到332個，最少的為0個，依然說明在不同的公司中對于技術創新的重視程度存在差異;而且同樣的情況從發明擁有數量、無形資產增量和商譽增量的匯報數據也可以得到證實。我國部分中小上市公司研發投入強度、技術人員強度、專利申請數量和發明擁有數量連續幾年為0，以及部分公司的無形資產增量和商譽增量為負數，這樣的上市公司非常有必要繼續加大技術創新投入，從戰略上提高對技術創新的重視程度，提升企業技術創新轉化能力，創造更大的技術創新產出，以提高公司的技術創新動態能力繼而應對逐漸復雜的市場環境，以便在市場競爭中保持競爭優勢。

（2）技術創新因子分析

對衡量技術創新動態能力的指標進行主成分分析，結果得出KMO值為0.5，Bartlett的球形度檢驗為1.576E3，且相應概率p=0.000，說明適合進行因子分析。最終因子對變量的累積解釋達到67.553%，相應地得到3個最終因子（F1、F2、F3）。從因子得分系數矩陣可知，3個因子均具有命名解釋性。因子F1主要由專利申請數量和發明申請數量構成，因子得分分別為0.525和0.523，專利申請數量和發明申請數量是公司在該年度考察期內技術創新的產出情況，體現了公司的技術創新產出能力;因子F2主要由研發投入強度和技術人員強度兩個指標構成，其因子得分分別為0.653和0.659，這兩個指標均是對公司在技術創新層面上投入力量的反映，構成了企業技術創新投入能力;因子F3主要由無形資產增量和商譽增量兩個指標構成，企業的無形資產和商譽均在一定程度上反映了企業在技術創新活動過程中所形成的知識產權和所積累的知識資源，構成了企業的技術創新轉化能力。綜上所述，分別將3個因子命名為技術創新產出能力（TIOC）、技術創新投入能力（TIIC）和技術創新轉化能力（TITC）。

技術創新產出能力、技術創新投入能力和技術創新轉化能力共同組成了企業的技術創新動態能力，采用計算因子加權總分的方法，對技術創新動態能力進行綜合評價。以3個因子的方差貢獻率作為權重，得到“技術創新動態能力”的計算公式為：

TIDC=0.30421TIOC+ 0.19382 TIIC+0.17751TITC

通過以上因子分析的結果可以說明：技術創新動態能力由技術創新投入能力、技術創新產出能力與技術創新轉化能力三個維度共同構成。假設H1得到驗證。

3.2 分組均值T檢驗結果

公司績效（ROA）與成長性（Growth）的分組統計量與均值T檢驗結果，總體樣本中弱技術創新動態能力的企業有916家，強技術創新動態能力的企業有404家，由匯報的總體樣本T檢驗結果可知，公司績效的獨立樣本T檢驗結果在1%的水平上顯著，說明技術創新動態能力強的上市公司和技術創新動態能力弱的上市公司之間在公司績效指標存在顯著差異，并且強技術創新動態能力的上市公司績效顯著高于弱技術創新動態能力的上市公司績效。因此，假設H2a得證。同樣，由公司成長性（Growth）的分組統計量與均值T檢驗結果可以明顯看出，總體樣本中，擁有較強技術創新動態能力與較弱技術創新動態能力的上市公司在公司成長性上存在明顯差異，并且較強技術創新動態能力的上市公司成長性顯著高于較弱技術創新動態能力的上市公司成長性。假設H2b得證。

3.3 面板數據分析結果

利用本文所設定的方程對面板數據進行回歸分析所示：8個回歸模型經過豪斯曼檢驗均選擇了隨機效應模型，其中，模型1中Wald值為1034，且p=0.000，說明模型總體有效，R2等于0.3749，自變量技術創新動態能力的回歸系數為0.015，且在1%水平下顯著，說明技術創新動態能力對公司績效有正向影響，即技術創新動態能力對中小上市公司的績效表現具有顯著的促進效應，技術創新動態能力越強，公司績效越好。因此，假設H3a得證。模型2中Wald值為363，p=0.000，說明模型總體有效，R2等于0.1548，自變量技術創新能力的回歸系數為0.034，且在10%水平下顯著，說明技術創新動態能力對公司成長性有正向影響，即技術創新動態能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進效應，技術創新動態能力越強，公司成長性越大。因此，假設H3b得證。

同時觀察模型2-模型4的回歸結果可知，技術創新投入能力、技術創新轉化能力和技術創新產出能力對公司績效具有正向影響，但是技術創新產出能力和技術創新轉化能力的正向作用不顯著;從模型6-模型8的回歸結果可知，技術創新投入能力、技術創新轉化能力和技術創新產出能力對公司成長性具有正向影響，且在10%水平下顯著。

4 主要結論與啟示

面對急劇變化的外部環境，從動態視角出發對技術創新能力進行界定與評價具有重要的理論與實踐價值。本文以動態能力理論為基礎，構建了技術創新的動態整合模型，對技術創新動態能力進行理論闡釋，繼而運用我國中小上市公司2007―2012年的平衡面板數據對技術創新動態能力的構成維度及其價值創造效應進行實證分析，主要結論如下。

第一，技術創新動態能力是企業以價值創造為主旨，積極應對外部環境的變化，持續地進行一定的技術創新投入，帶來相應的技術創新產出，并能進行有效地技術創新轉化的能力，由技術創新投入能力、技術創新產出能力與技術創新轉化能力三個維度共同構成。這三個維度彼此影響、相互依存，忽視任意一個維度均會影響技術創新預期效應的實現。因此，在進行企業技術創新能力評價以及創新績效考核的指標體系中，上述三個維度均應該作為重要的構成要素。

篇7

前言

智能化變電站是智能電網的基礎設備和重要建設內容。國家電網相繼了《智能變電站技術導則》、《變電站智能化改造技術規范》等相關政策，為變電站智能化改造的建設技術提供了理論基礎和依據。500kV變電站可以同時實現設備信息、運行維護和電力調度等之間的互動，實現對變電站的優化綜合管理，保證變電站運行時數據的采集、處理、信息共享等，實行實時控制和智能調節，確保變電站及各級電網的安全運行。

但是，由于各個地區的實際情況和管理技術等存在一定的差異，在對各個地區進行智能化改造時，要充分考查和分析當地的實際情況，實施方案的技術細節上注意差異性。目前，500kV變電站智能化改造技術尚不成熟，在進行改造的過程中仍需不斷改進。

1.500kV變電站現狀分析

在我國，500kV變電站是國家電網運行的樞紐變電站。到目前為止，已經有大部分的500kV變電站應用了計算機監控技術和微機化電氣保護裝置，但在應用過程中仍存在一些實際問題，如采集資源重復、系統多套及設備操作性差等多方面問題。這些問題直接影響著變電站的安全運行，大大降低了變電站的運行效率，不利于電網的安全運行。

隨著計算機技術的快速發展，通信網絡的日益普及，使得變電站智能化系統有了很大的改進，促進了許多新技術的應用，變電站的應用系統逐漸增多。新技術的出現和應用大部分是為了滿足變電站的需求，致使許多應用系統之間缺乏一定的聯系和協作，各成一個體系，缺乏信息共享。另外，變電站內仍然存在一些來自其他行業的現場總線通信協議和一些私有協議，這樣就日益增加了用戶對原廠家的依賴性，致使后期的電力維護得不到保障，使得電力企業面臨艱巨的挑戰。因此，必須加強對500kV變電站智能化的改造，充分發揮智能化變電站的信息化功能，靈活、快捷的發展新技術、應用新技術，實現信息資源的共享。

2.500kV變電站智能化技術改造方案

依據國家電網公司的《智能變電站技術導則》的相關規定和要求，對500kV變電站進行智能化改造，主要包括以下幾個方面的內容。

1.主設備的智能化改造。研究和安裝合適的變壓器、斷路器的監測系統，并積極開發和應用智能組件，包括合并單元、智能終端和在線監測單元。合并單元采集電流、電壓等模擬量信號，經裝置內部的智能原件將模擬量裝換為數字量，經由光纖傳輸給其他智能保護測控裝置；智能終端采集本間隔開關場地內所有設備的異常信號、狀態信號、故障信號及模擬量溫度信號，并將信息經由光纖傳輸給智能監控系統，同時接受監控系統發出的分合閘指令并執行。從而實現本間隔內的設備信息數字化、功能集成化、結構緊湊化、檢修狀態化、運維高效化，充分實現高壓場地的智能化；研究和開發利用500kV的智能組合開關、避雷器等裝置。為后期的狀態檢修和輸變電狀態監測提供便捷。

2.信息一體化平臺改造。全站配置微機監控服務器、數據服務器、綜合應用服務器、數據通信網關及網絡交換機，保護裝置、測控裝置與一次智能一次設備間建立光纖通道，為各個應用系統提供統一、標準、規范的信息數據，實現信息的實時共享和調度。實現變電站信息的統一性、標準化和規范化，實現二次系統網絡化。

3.研究和開發高級應用系統。在實現信息一體化的基礎平臺上對變電站進行高級應用系統的開發和利用，集智能開票、設備聯合、一鍵控制、智能預警及故障分析和維護等多項功能于一體的高級應用系統，有助于實現變電站運行操作簡便、智能調度和控制等功能。

4.輔助系統智能化改造。研究和開發智能巡視系統，有利于對開關刀閘位置進行監測，還可以對一次主設備的紅外溫度進行監測；一、對站內照明系統進行綠色化改造；二、對站內安防系統進行智能化改造；三、對站內端子箱進行智能化改造；通過智能輔助控制系統對攝像機、門禁、火警、空調、積水及溫感等子系統智能化的控制，從而實現了變電站無人巡視、無人值班的智能化應用。500kV變電站智能化改造框架如圖1所示。

3.智能高級應用

3.1 智能預警與故障綜合分析

實現智能預報和故障綜合分析需要完成三個方面的故障推理，包括單事件推理、關聯多事件推理和故障智能推理。單事件推理指的是對每一個給出的警報都要進行推理分析，可以提供有關預警的信息、發生原因、處理方法及相應圖解等；關聯多事件推理指的是對多個事件進行綜合性的推理和分析，并提供綜合的信息和處理方法；故障智能推理指的是依據故障的類型及發生條件，綜合其運行方式、開關位置及狀態等多方面進行綜合性的判斷，并提供相應的故障信息、結論及處理方式。

目前，智能預警和故障綜合分析功能還存在一些故障識別率低、實際狀況復雜等問題。在實際應用中，由于故障錄波通道的配置比較靈活，在一定程度上為故障綜合分析系統增加了工作量。以后變電站會實現智能預警和故障綜合分析的智能化發展。

3.2 AIS設備一鍵式順序控制技術

順序控制是500kV變電站智能化改造的重要部分。由于AIS設備存在開關設備狀態確定的問題，限制了AIS設備的一鍵式順序控制的應用和發展。應用智能巡視系統對AIS設備的開關狀態進行識別和確定，開發和應用相關的接口程序，有助于實現AIS設備的一鍵式順序控制。例如，開關刀閘的位置識別一般是通過對圖像中刀閘區域內的直線進行計算和分析，從而確定開關狀態。將源圖像中刀閘區域的矩形位置與H矩陣中的刀閘位置進行匹配，再應用Hough變換進行直線計算，進而識別開關刀閘的狀態。

開關刀閘的位置識別技術已經進行了試驗和應用，但在天氣狀況比較惡劣的情況下，其識別率仍舊比較低，這成為實現AIS一鍵式順序控制的應用與發展下一個需要解決的問題。可以對識別算法進行一定的改進和完善，來提高其識別率。之后還可以利用刀閘位置的判斷進行對惡劣天氣的判斷，進一步提升識別率。

4.總結

目前我國的500kV變電站智能化改造技術水平有待提高，其中一次設備智能化、信息一體化及高級應用系統等技術是實現變電站智能化的關鍵技術。本文通過對500kV變電站主設備的智能組件技術、信息一體化平臺建設、輔助系統智能化、一鍵式順序控制、智能預警及故障綜合分析等技術進行研究和探索，并將成熟技術應用到500kV變電站智能化改造中，從而實現我國電網運行的智能化控制。加強500kV變電站智能化改造技術的探索和研究，不斷提高建設水平，優化設計方案，有助于國家電網運行的安全性、可靠性，有助于推動國家電網智能變電站的全面發展，為未來智能化變電站的建設提供更好的技術支持和依據。

參考文獻

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(一)評價指標體系構建

1.評價指標體系構建原則

裝備制造企業技術創新能力評價指標體系是對裝備制造企業技術創新能力進行準確、科學的評價,體現技術創新能力的優勢和不足,從而使裝備制造企業有針對性地進行技術創新活動,并為之提供決策的依據。

在建立評價指標體系時還要遵循以下三個基本原則:全面性原則;導向性原則;可行性原則。

綜合評價指標體系只有應用于綜合評價的實踐,方能產生應有的作用。按照可行性原則,建立指標體系應該注意以下三個方面的問題:

首先,指標的可測性:其次,指標的易得性:最后,指標體系的整體性。

2.技術創新文化評價指標

技術創新文化評價指標體系主要的評價指標有:

第一,創新文化的形成與維持能力,衡量裝備制造企業內部是否形成了有利于技術創新的文化和氛圍。

第二,領導和職工的創新意識與強度,衡量裝備制造企業領導者及其帶領下的全體員工的創新進取意識。

第三,領導者對待技術創新的態度,衡量裝備制造企業領導者是否支持技術創新,是否愿意推廣和維持技術創新的連續性。

第四,對創新失敗的態度,衡量裝備制造企業對于流產的或者成果不佳的創新項目的處理方式。

3.技術創新人力資源評價指標

第一,科技經費投入比重是科技研發投入經費占銷售收入的比重,其計算公式如下:

科技經費投入比重=科技研發投入經費/年銷售收入。

第二,科技經費投入強度是科技研發投入經費與科技研發人員數量的比值,其計算公式如下:

科技經費投入強度=科技研發投入經費/科技研發人員總數。

第三,培訓費用比重是培訓費用占銷售收入的比重,其計算公式如下:

科技培訓費用比重=培訓費用/年銷售收入。

第四,科技研發人員比重是科技研發人員數量占企業員工總數的比重,其計算公式如下:

科技研發人員比重=科技研發人員數量/企業員工總數。

第五,科技獎金比重是每年用于對科技獎勵的獎金總額與當年科技研發人員數量的比重,其計算公式如下:

科技獎金比重=每年獎金總額/科技研發人員數量。

4.技術創新營銷能力評價指標

裝備制造企業創新營銷能力反映的是使消費者接受新產品的能力,體現著企業創新產品的市場開拓和市場占有。擁有強大的創新營銷能力可以使企業獲得較好的經濟效益,使技術創新得以實現。裝備制造企業創新營銷能力的具體評價指標如下:

第一,新產品產值,衡量新產品的盈利能力,其計算公式為:

新產品產值=新產品銷售收入/當年銷售收入。

第二,銷售人員數量比重,衡量企業銷售人員的數量,其計算公式為:

銷售人員數量比重=銷售人員數量/企業員工總數。

第三,新產品利稅比重,其計算公式為:

新產品利稅比重=新產品利稅/企業當年利稅。

第四,主要產品的平均市場占有率,衡量裝備制造企業產品在市場上的競爭能力和營銷能力,其計算公式為:

平均市場占有率= 各主要產品的市場占有率×(該產品銷售收入/企業年銷售收入)。

5. 技術創新環保能力評價指標

技術創新產出不僅體現在經濟效益上,也反映在社會效益特別是生態效益上。因此,必須增強裝備制造的環保意識和環保能力。

我們通過“萬元產值綜合能耗”、“工業廢水排放達標率”和“工業固體廢物綜合利用率”這3個指標來評價行業依靠技術創新實現環境保護的能力。

第一,萬元產值綜合能耗,衡量企業每單位萬元產值的綜合能耗水平,其計算公式為:

萬元產值綜合能耗=燃煤耗用量/工業總產值

第二,工業廢水排放達標率,衡量企業工業廢水排放綜合環保達標水平,其計算公式為:

工業廢水排放達標率=達標廢水排放量/總廢水排放量

第三,工業固體廢物綜合利用率,衡量企業綜合循環利用固體廢物的能力,其計算公式為:

工業固體廢物綜合利用率=可利用的固體廢物排放量/總固體廢物排放量

(二)評價指標體系應用

1.評價指標說明

第一,研究開發能力采用科技經費投入比重、科技人員素質、研發資金年增長率、自主創新率四項指標為二級指標。

第二,引進吸收能力采用技術引進費用比重和引進設備達產率兩項指標作為二級指標。

第三,企業生產能力指標采用平均生產設備水平、生產人員綜合水平、人均勞動生產率三項指標為二級指標。其中,人均勞動生產率=銷售收入總額/員工總數。

第四,創新營銷能力指標采用營業費用比重和新產品市場占有率兩項指標作為二級指標。其中,營銷費用比重=營銷費用/(財務費用+管理費用+營銷費用)。新產品市場占有率=新產品銷售量/當年該產品市場銷售總量。

第五,創新環保能力指標采用萬元產值綜合能耗、工業廢水排放達標率和工業固體廢物綜合利用率三項指標指標為二級指標。

二、研究結論及建議

(一)主要研究結論

本文基于已有文獻關于裝備制造企業技術創新能力研究成果的基礎理論,結合裝備制造企業自身特點,將裝備制造企業技術創新能力主要劃分為技術創新文化能力、創新人力資源能力、創新營銷能力以及創新環保能力等四個方面。

本文認為,裝備制造企業是能耗和污染較大的企業,要實現企業的可持續發展,為發展循環經濟、構建資源節約型和環境友好型社會作貢獻,必須增強裝備制造的環保意識和環保能力。因此,在闡述裝備制造企業技術創新能力構成要素時,將技術創新環保能力作為決定裝備制造企業技術創新能力的主要因素之一。

(二)進一步研究建議

裝備制造企業技術創新能力的評價問題,許多學者提出了不少的方法和模型。本文構建的裝備制造企業技術創新能力評價指標體系以及探討的評價方法,只是眾多研究中的一種,還有許多問題有待今后研究。如:指標設計的合理性問題;指標的完備性問題;指標的內涵問題;指標的歸屬問題。

本文在寫作的過程中,雖然進行了潛心研究、數據統計、精心撰寫和細心修改,但限于研究條件、研究時間和本人的研究水平,本文所采用的方法、分析的情況以及提出的觀點難免存在一些不足之處,也還有一些問題有待進一步深入研究。

參考文獻:

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[2]李廉水,周勇,《制造業技術創新能力評價與比較研究一以長三角為例》,科學學與科學技術管理,2005年第3期

[3]凌云,王立軍,《先進制造業基地建設的理論與實踐》,中國經濟出版社,2004第5期

[4]李榮平,《產業技術創新能力評價方法研究》,河北科技大學學報,2003第1期

[5]潘鳳湖,《我國裝備制造業的發展前景分析》,機電產品開發與創新,2001第6期

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一、基地建設的依據

2007年在日本靜岡舉行的第39屆國際奧林匹克技能竟賽,共包括6個職業大類、41個職業工種(第40屆增至48個工種,呈不斷增長的趨勢),每次比賽另外還有官方指定的演示項目,和主辦國的技能展示保留項目。競賽所包含的6個職業大類為:社會和個人服務、時裝和藝術創意、建筑與土木技工、信息和通訊技術、制造技術、運輸和物流。其中制造技術類是整個奧林匹克技能競賽中最關鍵、投資最大的部分。

制造技術類目前共有12個比賽項目:電氣修配鉗工、制造團隊挑戰賽(3人一組,做出一個產品)、機電一體化、移動機器人、三維CAD繪圖員、數控車、數控銑、模具工、焊接工、車間電工、構件金工、鈑金工等。

國際奧林匹克技能競賽中專門有2項比賽分別叫做電氣修配鉗工、制造團隊挑戰賽,這在國內職業院校教學中幾乎空缺,這可以通過聘請企業核心專家,組建一個集設計、加工、裝配、電氣控制于一體的技術復合型職業培訓課程體系。

二、建設規劃總體目標

引入歐盟、美國制造業職業教育標準,結合國際奧林匹克技能競賽技術規則和內容,建成以實現“國際一流、工學結合、賽培結合”為目標、和現代制造相關專業的技術發展基本同步、能夠承擔國際/國家級制造類工種的技能競賽、集成數字化制造技術應用的一流教學資源這三大功能合一的國際領先的競賽培訓基地。

在建設中,實訓的軟硬件采購將直接參考歐盟、美國制造業職業教育標準,重點采用奧林匹克技能競賽贊助企業的產品和服務模式,工種指導人員采用全國招聘和全球招聘相結合,全部教學流程和教學資源的實現可基于SCORM(是可共享對象參照模型的英文縮寫,是由美國的教學管理系統全球化學習聯盟所制定的遠程教育標準。)和工業PDM(產品數據管理,是一門用來管理所有與產品相關信息及與產品相關過程的技術。)相結合的數字化管理,

真正構建融“教、學、研、訓、賽”為一體的教學實訓環境,并保障基地建設的示范作用和可持續發展。

三、基地總體組織架構

1、管理結構

如上圖所示,一般可根據實際情況建立三個技術中心,覆蓋15―25個工種職業。

2、籌備建設過程的流程

四、各技術中心硬件建設方案

1、機電一體化應用技術中心

該中心建設的基本思路是以數控加工維修、機器人調試裝配、自動化液壓氣動系統裝配與調試為切入點,實現與先進制造企業工作業務的結合。根據國際奧林匹克技能競賽和實際的工業需求,重點投資下列系統:

機電一體化實訓系統控制平臺、貨料傳送帶、搬運機器人、自動立體倉庫、條碼識別系統、GPS定位系統、RFID射頻識別系統、PLC控制系統的模塊化生產加工系統;移動機器人實訓系統;液壓氣動教學實驗臺;圖像識別、機器視覺、語音識別等針對控制系統的實驗套件;汽車控制系統模型等。

2、電子電器應用技術中心

擬將自動化技術和電子實訓統籌考慮,統一構建電子技術中心。該中心建設的基本思路有2個方面:一是以工廠車間的電器設備的安裝、調試和開發為切入點,通過虛擬工廠控制的方式,緊密結合生產實際和職業崗位的要求,實現產學結合的特性。二是以單元生產、生活電器產品的推廣和應用為切入點,與計算機技術結合,嘗試建設電器電子技術應用和開發為主線的校企合作項目,從而體現其技術服務功能。

3、數字化制造技術應用中心

這幾年國內的示范院校數控基地建設和全國數控大賽都已取得了一定經驗,但通過對比,奧林匹克技能競賽的電氣修配鉗工、產品制作團隊、移動式遙控機器人三項比賽內容在國內基本空缺,其特點是對綜合實訓技能要求很高(機電結合、電腦與手工結合、設計和制作結合),為此需重點建設如下內容:

設計/測量/加工一體化實訓平臺――CAD/CAM軟件、數控機床與測量設備的集成;

數控模具實訓平臺――注重鉗工、特種加工、高速加工、CAD/CAM/CAE的應用集成;

產品設計/制作團隊實訓平臺――基于產品(項目)的實訓,要求配置工具類半自動機床、歐洲標準的鉗工修配電動工具、CAD/CAM/CAE軟件、產品動力學仿真系統等;

仿真軟件應用平臺――幾何仿真(Vericut)、機構動力學仿真(UG Simu ,Adams)、Festo Robot Simu等。

五、基地“軟件類”規劃建設

1、公共基礎服務平臺建設

現場工位視頻監控與設備調度系統――可以由中央控制室監控每個實訓操作工位,并可以實現對多個培訓項目的設備(如一臺多軸加工中心可以既培訓機電一體化、數控加工、CAD/CAM又可實現電器維修與控制培訓)實現時間調度管理,并具有對車間現場設備過載和危險狀態的自動偵測和報警功能。

教學資源管理系統――管理所有的多媒體課件、實訓項目教案、實訓設備技術參數、考核題庫、學員培訓過程日志管理數據、用于訓練的產品數據等(示意圖如下)。教師不用花時間和精力去想怎么寫教案、做課件,教師只需專注于對具體某項技術的掌握和指導好學員的操作過程,每個實訓項目都是基于任務或問題的一體化訓練,教師按統一的標準教案、標準課件、考核標準來指導訓練;教學資源庫的建立可聘請國內一流企業和高校、職業院校專家用3～5年時間滾動開發建設。

2、加強各技術應用中心虛擬實訓環境建設

培訓資源的數字化極為重要、關系到培訓過程能否與現代制造企業的生產環境相適應、能否實現一流專家培訓知識的管理和應用、能否實現教學內容和國際一流企業技術需求基本同步、能否開發出數字化立體教材系統、能否以較低的成本和時間訓練出合格的高級技工。各子中心將通過現場語音視頻提示系統、仿真系統來構建虛擬實訓環境。

3、教師、教材、課件服務系統的建設

教師網絡培訓系統(可在國內現有先進的平臺上建設)――集成全國一流或國外專家的技術案例,建設領域專家的知識庫系統,可以保證師資培訓每時每刻都可進行,實現“缺什么、學什么”的個性化師資培訓方式,并建立實訓教師和基地技術專家的網上協同工作環境。

基于SCORM最新國際標準的電子教材系統――可以實現完全按照具體企業要求定制的臨時教材,當企業設備或軟件變化時,教材可自動更新。完全可以避免目前職業教材落后工業實際的現狀。

組織開發部分工種(主要是機電一體化、機器人、多軸加工)職業培訓教材(可借鑒國外成熟教材,同時可參考美國AMS(美國制造協會)發行的大量先進制造的視頻課件等),使培訓教材直接能和國際接軌。

綜上所述,筆者認為,我們應在已有基礎上,盡快針對國際奧林匹克技能競賽制造技術類專業工種競賽基地的要求,繼續加強硬件、軟件資金投入,建立一個全國一流、國際領先的奧林匹克技能競賽基地,使我國能盡快在國際奧林匹克技能競賽舞臺上展現中國制造大國的實力。

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本文所說的水務工程主要包括給水工程和排水工程兩部分，其中給水工程包括水源、凈水廠、供水泵站、配水管網四部分；排水工程包括污水處理廠、排水泵站、排水管網三部分。以上給水水源與排水工程均屬于環境工程范疇，是經濟發展和保護民生的重要組成部分，是圓好中國夢的前提，不可忽視與偏廢。因篇幅所限，現僅就水源防護工作、污水截流與處理、城市給水淘汰落后產能，采用新工藝取得的初步成效淺析如下：

2.1. 做好水源防護工作的對策與收效

吉林市是建國初期的，以化工、電力為中心的老工業城市，環境問題與水污染比較嚴重。雖然政府在上個世紀末，關閉了一些嚴重污染的單位，但仍有個別企業屢禁不止。僅舉三個實例，以揭示污染水源單位的頑固性及其支持者的輕慢態度。

2.1.1.我公司二水廠取水口位于吉林市松花江中游左岸深槽段，距右岸泵房250m，據龍潭川雨排水溝220m，該水源自1994年投產以來從未受到污染，但在2002年2月的一周末，吉林市龍潭區環保局的執法人員根據用戶反映“自來水有異味，有人飲用后出現昏迷、嘔吐現象…..”經查發現水體揮發酚污染，超標20倍，污染單位是一個國家級化工廠所為，態度輕慢。事后，吉林市水務集團自籌資金40多萬元，修建了一條永久性引污順壩，將污水引入下游，并在泵房面向江邊的12000多平方米的臺地植樹種草，埋石造標，建立水源防護帶，制止了污染。如今這里已經變成風景區，我公司增設專職水源防護員，嚴格守護生命之源。

2.1.2. 2006年8月21日，吉林市長白山精細化工廠在吉林市第五水廠牤牛河水源地上游15公里處用槽車集中向牤牛河傾倒了大量對氨基N，N-二甲基苯胺有毒廢水，使五水廠受到污染，我集團公司立即組織百名員工采取了“查、圍、堵、輸、清”為核心的五個大字方針，根據污染物屬于多環苯類有機化合物，比水重，其分子量約為水分子量的10倍，易于在河底流動這一特點，我們設置了總面積約886平方米由漁網和塑料膜組成屏蔽阻隔墻將水源區和主流區隔開，毒水在水源區邊緣流經14小時后離開，因此間停水24小時，管網水處于靜止不流動狀態，使一個日供水0.8萬噸的水源躲過這一劫。現在該化工廠已經停產，相關責任人受到法律制裁。

2.1.3.吉林市永吉縣經濟開發區有兩家新建化工廠，據吉林市僅15公里，建于松花江上游主要支流溫德河岸邊，2010年7月28日因暴雨引起山洪暴發，洪水將這兩家化工廠7000多只有毒物料桶沖入松花江，引發水質擔憂，激起了下游哈爾濱乃至俄羅斯哈巴羅夫斯克市民高度警戒，為撈桶防止事故擴散，某部隊一參謀長獻出了寶貴的生命。事后該廠在遠離河岸的高處建立了新的物料庫房，并進行認真整改。

以上三例充分說明加強水源防護工作具有重大的時代價值。

2.2.將城區生活污水全部截流至下游的污水處理廠處理達標后在排放到松花江下游

本工程自上個世紀末至2007年底約15年的時間，建成兩座生活污水處理廠，每日處理污水能力53萬噸/日。建成外配套污水提升泵站15座，建成污水排水管網總長898公里，總投資24億元。因工程規模龐大，故總體規劃分步實施。

2.2.1.上個世紀末在龍潭區建成23萬噸/日的生活污水處理廠及配套泵站與管網，服務面積40平方公里，服務人口50萬，每年減排生活污水8400萬噸，尚有一定的潛力，每年排放的化學需氧量COD消減11500噸，BOD及SS大幅度消減。

2.2.2. 2007年8月吉林市第二座污水處理廠投產，日處理生活污水30萬噸/日，使吉林市的生活污水處理能力上升到53萬噸/日，屆時，每年可減排生活污水19345萬噸，每年COD排放量可消減26500噸，處理工藝為A/O生物除磷脫氮活性污泥法，設備高效，運行穩定，污水排放標準達到國家一級（B）標準。

第二座污水處理廠目前處理效果為：

進水COD為239.87mg/L，出廠水為33.87mg/L，去除率為86%；進水BOD為143.60mg/L，出水為13.35mg/L，去除率為91%；進水SS為228.77mg/L出水為17.13mg/L，去除率為92.5；進水TP為2.62mg/L，出水為1.22mg/L，去除率為53%。以上數據是在水溫2—5℃低溫條件下測得的，GB50014-2006規劃要求水溫宜為10--37℃，效果更好。

2.3 匯聚民智，應用高端工藝改造舊水廠落后產能，發揮技術潛質，水質顯著提高，環境大有改善，

一水廠是個建廠85年的老水廠，設備老化，產能底下，2011年引進了，哈爾濱工業大學研制的19組并聯管混合器；420片絮凝網格板；25mm，30mm，80mm的中小間距斜板共260m2；分別安裝在氣浮池和平流沉淀池中，出廠水渾濁度達1NTU以下，水質與產能卓見成效，供水量由6萬噸/日增至8.5萬噸/日，僅用400萬元的投資就換取了每天增產2.5萬噸優質成品水的產量，每年可為企業增收600多萬元，2012年二水廠舊系統也進行了與一水廠類似的改造，收到了同樣的效果。在節能降耗方面，二水廠工程技術人員與河北保定調速有限公司合作在取水1﹟YET2-450-6，250KW電機升級改造中采用的新型斬波內饋調速技術，調速率高，節能效果好。節電率達25%，每年節電547500KWh，合人民幣350000元。此外，在此供水改造，降低管網漏失率，優化調度，營業查收，廠區綠化，改造環境方面也都氣象一新。

3、結語

綜上所述，我作為一名水務工作的技術人員，深深感悟到：“大自然賦予人類生命，是人類生存發展之基。然而，得自然之靈氣的人類在傳統工業化進程中卻無視資源環境的承載力，無止境地向大自然索取資源和傾倒廢棄物。面對全球日益嚴重的生態危機，正確認識和處理人與自然的關系，推動實現人與自然在更高程度上的和諧統一，即是生產力發展進入一個階段的歷史必然，也是當代人與子孫后代生存發展的迫切需要。”總之，幾年來吉林市水務集團在黨和國家與地方政府的感召下，奉行“建設環境友好型資源節約型和諧社會”的宗旨，在保護環境，關愛生命，建設安全高效水務方面做了一些工作，使吉林市的水環境發生了明顯的變化。豐滿大壩以上108億立方米庫容的松花湖成了“水明三峽少，湖秀西子無”的國內外名勝風光； 豐滿大壩以下百里松花江是東北唯一的不凍江段，其中上游60里江中分布著四個生活飲用水水源地。這里夏季魚游潛底，和風綠柳，芳草萋萋；冬季寒江雪柳，玉樹瓊花，無數的候鳥翔集在江中，嬉戲過冬，一派生機，景色盎然。目前，吉林市松花江原水水質已經達到國家Ⅱ類水體的要求。

盡管我們取得了上述成績，但我們不能滿足現狀，我們要繼續堅持科學發展觀，加強水源防護，提高凈水廠與污水處理廠的技術潛質，為建設環境友好型和諧水務而努力工作。

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1智能材料在土木工程結構振動控制中的應用

1.1對智能材料的簡述

智能材料是科技進步后，智能化的產物，作為智能化的一大組成部分，目前智能材料在建筑領域取得了越來越大的關注度，應用領域十分廣泛。當前世界上主要的智能材料包括記憶金屬合金、電力伸縮材料、電流或者磁流導體。另外還有電力材料，所謂電力材料便是有關電力系統的智能化材料，主要包括電壓感應器等。這些智能材料能夠根據地球的磁場變化以及對溫度變化的感知來調整自身所控制的機器，金屬器材的性質、阻止力、消耗量以及振動結構的振動幅度、振動次數、振動速度、大小與形狀等，然后再考慮實際需要等因素采用相應功能的智能材料來制造相應的器材，主要是動力系統與減少能耗的器材的制作。智能材料在土木工程結構振動中的應用主要是利用智能材料生產自動調控的驅動器，被動控制的能耗減少設備以及降低振動幅度與次數還有速度的設備。這些由智能材料制作而成的設備具有反應速度快、能耗低、出力大、操作方便等特點，而利用智能材料制成的設備較之其他一般材料所制成的設備具有很大的特點與很多優勢，比如操作簡單方便，符合時代潮流，即將變為未來土木工程結構振動控制中使用的主要驅動減振設備。

1.2對結構振動控制的簡述

結構振動控制是土木工程建設的一個重要組成部分，建立良好的結構振動控制系統不僅能增加建筑物的使用安全程度，還能夠提升房屋使用強度對以及對地下運動的感知力與抵抗力，同時能夠減少干擾力因素對房屋的影響，更為重要的是，在發生地質災害時能夠降低損失并進行持續不斷的自我調控。雖然結構振動控制系統在我國的發展勢頭很好，但是在實際運行過程中，我國的結構振動控制技術并不成熟，存有很多嚴重的問題，比如在災害發生時系統可能就會停止運行，是因為不能進行外部所需的能源供給。

1.3結構控制應用中存在的問題

上文提到了我國的結構控制技術并不成熟，存在著很多嚴重的問題，如系統停止運行等。除此之外還有其他的問題，比如系統的預測不準，這主要是以前運用傳統材料制作結構控制系統時出現的問題。眾所周知，結構控制系統最重要的功能就是與安全有關。上文中提到結構控制系統可以對災害進行預測，感知地下運動的活動，但是以前就出現過對地下運動感知不準而造成巨大損失的先例。

1.4淺析智能材料在土木工程結構振動控制中的應用

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一、簡述智能控制技術與系統

智能控制技術主要是將人工智能理論、自動控制理論、信息理論等有關優化調控方式的理論知識綜合起來，形成有別于傳統自動化控制技術上的新型控制技術。這種智能控制技術是將復雜的、非線性的任務作為控制對象，運用開放式、分布式的結構解決控制問題，因此，智能控制是較為先進的控制方法。

智能控制系統是多項控制技術的集合，它主要分為兩部分：外部環境與控制器。外部環境部分主要發揮傳感器與執行器對影響控制效果的外界環境因素進行感應與判斷，然后將外界信息傳遞給智能控制器。智能控制器一方面對外部環境感知的信息進行分析、處理、評價、規劃與控制決策，另一方面將感知的信息儲存入數據庫，已備以后認知學習之用。因此，智能控制系統具有無模型參考、協調適應性強等優勢，是值得技術人員加大研究力度，以提高其應用性能的。

二、智能控制技術在機電一體化系統中的應用

(一)智能控制技術在機電一體化系統中的應用類型

在機電一體化系統中應用智能控制技術，是將不同的控制系統聯合起來，形成混合集成型的控制系統，通常這個系統是由以下幾部分組成的。學習控制系統：它主要負責利用信號輸入等形式對系統內部的結構進行認知、分析，從而保證系統的自動調控；神經網絡控制系統：這是應用最多的系統之一，它主要利用復雜的神經網狀的輸入、輸出層，實現對機電一體化系統的智能控制；分級控制系統：它主要利用自身的自適應與自組織能力進行協調、控制工作，這種控制系統可以簡化控制流程，提高控制效率；專家控制系統：它主要是通過將技術人員的指令編入計算機中，使系統按照計算機編程進行控制工作，可以提高解決實際問題的能力與效率。

(二)智能控制技術在機電一體化系統中的應用優勢

智能控制技術是當前工業生產研究的主流方向，也是未來科技發展的流行趨勢，因此，在機電一體化系統中應用智能控制技術是有一定優勢的。首先，智能控制技術根據外部環境變化，針對系統工作內容進行智能化的調控，可以有效提高機電一體化系統工作的精度與效能；其次，智能控制技術可以使機電一體化系統按照工作人員輸入的指令編碼進行工作，這樣可以有效地優化系統加工流程，縮短加工時間，實現系統加工工作的改革；最后，智能控制技術還可以有效地對機電一體化系統中的部分結構與程序進行智能化控制與調試，以保證系統工作程序的安全性與可靠性，進而提高系統的工作效率。

(三)智能控制技術在機電一體化系統中的應用

當前，智能控制技術的應用已經成為改革機電一體化系統的一個方向，以此，相關技術人員積極從不同方面、不同角度、不同層次進行智能化控制的研究，以期可以更好地應用于機電一體化系統中，提高機電一體化系統的應用效率，促進機電一體化系統向著現代化、智能化、信息化方向發展。

機電一體化系統中最重要的組成部分即是數控機床，所以在數控機床方面應用智能控制技術，充分發揮智能控制技術的高效率、高精度、高性能的優勢，使數控機床在遇到加工程序問題時，系統可以按照預先設定的控制程序進行調控，并能夠繼續按照加工運行指令進行工作。這種智能化調控可以有效控制加工信息模糊的狀況，以有效加工過程。

要想提高機械制造的效率，就必須創新機械制造技術、開發新型的制造控制模式。在此基礎上，技術人員將智能控制技術應用于機械制造機電一體化系統中，利用計算機為載體，使用專家控制系統的學習、認知功能，充分地對機械制造信息進行學習與認知，然后進行信息的識別與處理，提高對殘缺信息的處理利用效率，進而提高機械制造機電一體化系統的工作效率。

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2.數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業的發展起著越來越重要的作用。從目前世界上數控技術發展的趨勢來看，主要有如下幾個方面：

2.1高精度、高速度的發展趨勢

盡管十多年前就出現高精度高速度的趨勢，但是科學技術的發展是沒有止境的，高精度、高速度的內涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發展。

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

2.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢

21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。

目前許多國家對開放式數控系統進行研究，數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

3.結束語

隨著人們對數控技術重視，它的發展越發迅速。文中簡要陳述當前的發展趨勢，另外數控技術的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發展空間。

【論文關鍵詞】：數控技術;趨勢;智能

【論文摘要】：隨著計算機業的快速發展，數控技術也發生了根本性的變革，是近年來應用領域中發展十分迅速的一項綜合性的高新技術，文章結合國內外情況，分析了數控技術的發展趨勢。

參考文獻

[1]王立新.淺談數控技術的發展趨勢[J].赤峰學院學報.2007.