序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇智能制造研究分析范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號(hào)：F406．14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673－291X（2008）02－0031－03

一、引言

制造業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的頂梁柱，其發(fā)展規(guī)模和技術(shù)水平是衡量一國(guó)綜合實(shí)力和現(xiàn)代化程度的主要標(biāo)準(zhǔn)。諸如美國(guó)、日本、德國(guó)這樣的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)都無(wú)不得益于其先進(jìn)的制造業(yè)。而中國(guó)，則因其人力成本低、技術(shù)落后而成為“世界制造工廠”。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)制造業(yè)雖然已有較大發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大，這主要表現(xiàn)為我國(guó)制造業(yè)生產(chǎn)技術(shù)特別是關(guān)鍵技術(shù)主要依靠國(guó)外的狀況仍未得到根本改變，一方面自主研發(fā)能力薄弱，缺少自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)；另一方面，對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的消化、吸收、創(chuàng)新不足。目前，我們進(jìn)口的產(chǎn)品占到外貿(mào)出口總額的近50％，集成電路95％要進(jìn)口，轎車制造裝備、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械70％依賴進(jìn)口。我們出口的是中低端產(chǎn)品，即使少數(shù)高新技術(shù)產(chǎn)品也是勞動(dòng)密集型的或者是來(lái)料加工型，經(jīng)濟(jì)附加值比較低，而進(jìn)口的是高新技術(shù)產(chǎn)品，成本高昂。近日，少數(shù)媒體就借“中國(guó)玩具被召回事件”對(duì)“中國(guó)制造”進(jìn)行惡意炒作，迫使商務(wù)部多次出面澄清。要改變這種被動(dòng)局面，我們必須從技術(shù)創(chuàng)新角度入手，加大自主研發(fā)力度，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力。

二、評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建與數(shù)據(jù)選取

（一）構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本文選取如下14個(gè)指標(biāo)：（1）開(kāi)展自主創(chuàng)新的企業(yè)所占比重（％）（A1）；（2）R＆D人員數(shù)（人）（A2）；（3）R＆D經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）（A3）；（4）R＆D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度（A4）；（5）R＆D項(xiàng)目數(shù)（項(xiàng)）（A5）；（6）R＆D項(xiàng)目人員（人）（A6）；（7）R＆D項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元）（A7）；（8）新產(chǎn)品產(chǎn)值（億元）（A8）；（9）新產(chǎn)品銷售收入（億元）（A9）；（10）專利申請(qǐng)量（件）（A10）；（11）發(fā)明專利（件）（A11）；（12）發(fā)明專利擁有量（件）（A12）；（13）引進(jìn)技術(shù)支出（萬(wàn)元）（A13）；（14）消化吸收經(jīng)費(fèi)支出（萬(wàn)元）（A14）。各指標(biāo)內(nèi)單位一致，選取2006年的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

（二）評(píng)價(jià)方法和數(shù)據(jù)選取

采用SPSS13．0統(tǒng)計(jì)分析軟件，利用主成分分析法的降維思想從眾多影響因素中提取具有實(shí)際意義的主要因子，較大部分（85％以上）的反映原有指標(biāo)體系包含的信息，并同時(shí)確定各主要因子的影響權(quán)重，最后得出綜合得分，比較準(zhǔn)確和客觀地反映我國(guó)制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力。本文數(shù)據(jù)選取我國(guó)制造業(yè)大中型企業(yè)2006年相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

三、數(shù)據(jù)處理

（一）模型檢驗(yàn)

該模型Bartlett值＝1123．62，P＜0．0001，適合作主成分分析；KMO值＝0．728＞0．6，信度較好。

（二）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

利用SPSS13．0自有數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化功能，得出標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)數(shù)據(jù)。

（三）建立模型求綜合得分

對(duì)模型取特征值大于1，得方差貢獻(xiàn)表和因子負(fù)荷矩陣。分別見(jiàn)下頁(yè)表1和表2。

四、結(jié)論分析

根據(jù)綜合得分和排名，我們發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)的制造業(yè)下屬各行業(yè)自主創(chuàng)新能力存在較大差異，有8個(gè)子行業(yè)（前八名）處于行業(yè)內(nèi)平均水平之上，并且自主創(chuàng)新能力優(yōu)勢(shì)明顯。而其余21個(gè)子行業(yè)低于平均水平，但差異性不大。按照本文觀點(diǎn)，我們將其分為三大層次，第一個(gè)層次（1－8名），處于該層次上的企業(yè)多屬裝備制造業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)等支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重工業(yè)或新興行業(yè)，這類企業(yè)通常規(guī)模較大，實(shí)力比較雄厚，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新要求比較高，因此研發(fā)投入比較大；同時(shí)，國(guó)家近年來(lái)對(duì)該類企業(yè)的發(fā)展相對(duì)比較重視，這也為其研發(fā)活動(dòng)提供了一個(gè)良好的宏觀環(huán)境。以上分析共同決定了這類企業(yè)走在自主創(chuàng)新的最前列。這說(shuō)明我國(guó)的“建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家”戰(zhàn)略取得初步成效，需要進(jìn)一步扶持和優(yōu)化。第二個(gè)層次（9－19名），這個(gè)層次上的企業(yè)多屬醫(yī)藥、化學(xué)制品等加工工業(yè)，它們對(duì)新技術(shù)的要求不是很迫切，其創(chuàng)新主要體現(xiàn)在工藝、流程上。這類企業(yè)對(duì)生產(chǎn)成本比較重視，因而在科技研發(fā)活動(dòng)上投入不足，自主創(chuàng)新能力相對(duì)較弱。第三個(gè)層次（20－29名），這個(gè)層次的企業(yè)多屬食品加工、紡織、藝術(shù)品等傳統(tǒng)行業(yè)。這類企業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)很少，多為中小型民營(yíng)企業(yè)甚至手工作坊，這種現(xiàn)狀一方面它們對(duì)新技術(shù)的需求不明顯，缺少創(chuàng)新規(guī)劃。另一方面，企業(yè)主本身素質(zhì)不高，自主創(chuàng)新意識(shí)薄弱。

針對(duì)以上癥結(jié)，本文認(rèn)為應(yīng)該從以下方面著手，提升我國(guó)制造業(yè)自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)。

第一，大力推進(jìn)人才興國(guó)戰(zhàn)略。人才是創(chuàng)新的載體，全方位的培養(yǎng)科技人才對(duì)我國(guó)高等教育提出了更高的要求。我們相信，只有科技才能興國(guó)，只有人才，才能使技術(shù)不斷進(jìn)步。

第二，完善創(chuàng)新機(jī)制，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍。我國(guó)現(xiàn)有創(chuàng)新機(jī)制欠合理，產(chǎn)、學(xué)、研之間信息流通不順暢，未能實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)前，高校中擁有的大量科研資源不能得到有效運(yùn)用，校企脫節(jié)嚴(yán)重，這既不利于社會(huì)型人才培養(yǎng)，也不利于研究成果市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化。

第三，全面實(shí)施創(chuàng)新戰(zhàn)略，提升整體創(chuàng)新能力。沒(méi)有政策的正確指引，產(chǎn)業(yè)就不可能興旺，對(duì)于我國(guó)制造業(yè)自主創(chuàng)新能力普遍偏低的現(xiàn)狀，除了裝備制造業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對(duì)于加工工業(yè)及其傳統(tǒng)工業(yè)也應(yīng)給予足夠的扶持和重視。在加入世貿(mào)組織的背景下，每個(gè)行業(yè)都要參與世界性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，沒(méi)有技術(shù)創(chuàng)新，就沒(méi)有企業(yè)的生命力。

第四，增強(qiáng)自主創(chuàng)新意識(shí)，加大研發(fā)投入比重，有效管理創(chuàng)新資源。我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)起步較晚，要全面實(shí)現(xiàn)與國(guó)際市場(chǎng)接軌還需假以時(shí)日，企業(yè)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新的意識(shí)比較薄弱，很大程度上影響了企業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)的開(kāi)展。在研發(fā)投入方面，我國(guó)制造業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距，2005年，我國(guó)制造業(yè)大中企業(yè)研發(fā)投入比重僅為0．7％，而發(fā)達(dá)國(guó)家這一數(shù)據(jù)為2．5％～4．0％。另外，在我國(guó)科研經(jīng)費(fèi)使用不合理現(xiàn)象普遍存在，相關(guān)部門對(duì)創(chuàng)新活動(dòng)缺乏有效的跟蹤管理，相互借鑒抄襲、“張冠李戴”現(xiàn)象比較嚴(yán)重，創(chuàng)新成果質(zhì)量不高，造成創(chuàng)新資源的巨大浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 史錦鳳，馬力．基于主成分分析的區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)[J]．濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，（1）：68－71．

[2] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局．中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2006）[M]．北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2006．

[3] 路甬祥．制造業(yè)的創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)力[J]．中國(guó)制造業(yè)信息化，2003，（3）：4－14．

[4] 路甬祥．中國(guó)制造科技的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]．中國(guó)科學(xué)基金，2006，（5）：257－261．

[5] 劉希宋，李．我國(guó)制造業(yè)基于自主創(chuàng)新的發(fā)展思路探討[J]．科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2006，（10）：56－59．

[6] 張華勝．中國(guó)制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力分析[J]．中國(guó)軟科學(xué)，2006，（4）：15－23．

篇（2）

骨痹顆粒復(fù)方是由桑寄生、骨碎補(bǔ)、千年健、牛膝、雞血藤、油松節(jié)、土鱉蟲(chóng)等組成的純中藥制劑，臨床上用來(lái)治療老年性關(guān)節(jié)炎具有很好的效果。噴霧干燥是骨痹顆粒制備工藝的重要工序。中藥粉體的吸濕性一直是噴霧干燥領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，但其研究?jī)?nèi)容多為考察不同制劑輔料[1]，以及粉體表面改性技術(shù)對(duì)中藥粉體吸濕性的影響[2]。本文以骨痹顆粒復(fù)方為實(shí)驗(yàn)體系，通過(guò)考察不同工藝條件下噴霧干燥樣品含水量與吸濕性能，建立吸濕過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)合掃描電鏡技術(shù)，分析相關(guān)吸濕機(jī)制，為中藥噴霧干燥工藝優(yōu)化研究提供一種新的方法。

1 材料

BUCHI B-290小型噴霧干燥機(jī)（瑞士布奇公司）；S4800掃描電鏡（日本日立公司） ；Waters2695高效液相色譜儀，Waters2998光電二極管陣列檢測(cè)器（美國(guó)沃特世公司）；RE52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）；SK8200H超聲波清洗器（上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司）；754型紫外分光光度儀（上海光譜儀器有限公司）；賽多利斯MA30快速紅外水分測(cè)定儀（德國(guó)賽多利斯有限公司）；GQ105管式離心機(jī)（上海市離心機(jī)械研究所）；島津AUW120D電子天平（日本島津公司）。

川續(xù)斷（產(chǎn)地東北，批號(hào)111026）；懷牛膝（產(chǎn)地貴州，批號(hào)111026）；骨碎補(bǔ)（產(chǎn)地貴州，批號(hào)111026）；千年健（產(chǎn)地廣東，批號(hào)111026）；雞血藤（產(chǎn)地廣西，批號(hào)111026）；土鱉蟲(chóng)（產(chǎn)地安徽，批號(hào)111026）；桑寄生（產(chǎn)地廣西，批號(hào)111026）；油松節(jié)（產(chǎn)地安徽，批號(hào)111026）均購(gòu)自亳州市中藥材飲片廠，經(jīng)本校吳啟南教授鑒定，均符合2010年版《中國(guó)藥典》（二部）要求。

2 方法

2.1 骨痹顆粒水提液的制備

按如下處方：川續(xù)斷（25 g）、懷牛膝（15 g）、骨碎補(bǔ)（15 g）、千年?。?5 g）、雞血藤（25 g）、土鱉蟲(chóng)（10 g）、桑寄生（25 g）、油松節(jié)（15 g）稱取總處方量145 g水煎煮2次，每次10倍量水。水提液經(jīng)過(guò)4層紗布過(guò)濾得濾過(guò)液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到相對(duì)密度為1.05 g?mL-1備用。

2.2 噴霧干燥工藝考察因素及其水平的確定

中藥提取液的噴霧干燥工藝研究，一般以進(jìn)出、口溫度，空氣流量，霧化壓力，送料速度，送料密度及噴霧輔料為考察因素[3-6]。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)中選擇進(jìn)口溫度（A）、送料密度（B）、送料速度（C）、空氣流量（D）4個(gè)因素進(jìn)行考察。為了確定各因素水平的考察范圍，進(jìn)行了如下單因素實(shí)驗(yàn)。

2.2.1 進(jìn)口溫度對(duì)噴霧干燥的影響 控制送料密度為1.01 g?mL-1，送料速度為15 mL?min-1，空氣流量40 m3?h-1，選取進(jìn)口溫度分別為110，120，150，180，200 ℃，分析進(jìn)口溫度對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)口溫度為110 ℃與200 ℃時(shí)均出現(xiàn)了黏壁現(xiàn)象。為了使客觀存在的差異明顯，在考察溫度的影響時(shí)選擇了120，180 ℃這2個(gè)水平。

2.2.2 送料密度對(duì)噴霧干燥的影響 控制進(jìn)口溫度為150 ℃，送料速度為15 mL?min-1，空氣流量為40 m3?h-1，選取送料密度分別為1.01，1.03，1.05，1.10 g?mL-1，分析送料密度對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響。結(jié)果顯示，送料密度為1.10 g?mL-1時(shí)物料過(guò)濃，在噴霧干燥過(guò)程中會(huì)發(fā)生噴頭堵塞的情況。與上同理，送料密度選擇了1.01，1.05 g?mL-1這2個(gè)水平。

2.2.3 送料速度對(duì)噴霧干燥的影響 控制進(jìn)口溫度為150 ℃，空氣流量為40 m3?h-1，送料密度為1.01 g?mL-1，選取送料速度分別為5，10，15，20，30 mL?min-1分析送料速度對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)送料速度為30 mL?min-1時(shí)，出口溫度為48 ℃，粉末黏附在噴霧干燥室內(nèi)壁上；而送料速度為5 mL?min-1時(shí)雖然干燥完全，但是噴干效率較低。送料速度選擇了10，20 mL?min-1這2個(gè)水平。

2.2.4 空氣流量對(duì)噴霧干燥的影響 控制進(jìn)口溫度為150 ℃，送料密度為40 m3?h-1，送料速度為15 mL?min-1，選取空氣流量分別為20，30，40，50，60 m3?h-1分析空氣流量對(duì)對(duì)噴霧干燥過(guò)程的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)空氣流量為20 m3?h-1時(shí)物料完全粘附在內(nèi)壁。而在其他條件下均正常，但空氣流量在60 m3?h-1時(shí)噴干用氮?dú)馐褂眠^(guò)快，使空氣流量無(wú)法始終保持在高流量，會(huì)出現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)確控制條件的情況。于是空氣流量選擇了30，50 m3?h-1這2個(gè)水平。

綜上所述，選擇進(jìn)口溫度（120，180 ℃）；進(jìn)樣密度（1.01，1.05 g?mL-1）；送料速度（10，20 mL?min-1）；空氣流量（30，50 m3?h-1）進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

2.3 噴霧干燥實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以上述因素水平設(shè)計(jì)平行比較實(shí)驗(yàn)，控制除考察因素以外的條件保持一致，考察不同噴霧干燥因素對(duì)粉體含水量與平衡吸濕量的影響。

2.4 粉體含水量與吸濕性的測(cè)定

2.4.1 含水量測(cè)定 樣品在噴霧干燥完成后，立即采用賽多利斯MA30快速紅外水分測(cè)定儀測(cè)定水分含量。

2.4.2 粉體的吸濕性測(cè)定 中藥粉體的吸濕性能往往采用平衡吸濕量表征，但平衡吸濕量所代表的是物料達(dá)到吸濕平衡時(shí)的含水量[7]。有些物料雖然平衡吸濕量很大，吸濕過(guò)程卻很緩慢；而有些物料在一定短時(shí)間內(nèi)吸濕量猛增，之后卻增長(zhǎng)緩慢。所以平衡吸濕量只能衡量吸濕終點(diǎn)物料的特性，而不能反映物料吸濕過(guò)程的速度特征。為表征物料吸濕速率，本研究參考文獻(xiàn)[8]，引入吸濕率-時(shí)間曲線以及吸濕初速度、吸濕速度、吸濕加速度等參數(shù)。以冀能較全面的表征中藥噴干粉的吸濕行為。

平衡吸濕量測(cè)定方法：取樣品約300 mg，精密稱量，平攤于稱量瓶中，厚度不超過(guò)5 mm，開(kāi)蓋置于干燥器中48 h脫濕平衡。精密稱重后置于25 ℃，相對(duì)濕度75%的恒溫恒濕箱中，每隔一定時(shí)間測(cè)定，計(jì)算吸濕增重，一直維持24 h。

噴霧干燥樣品吸濕率-時(shí)間曲線的繪制：計(jì)算吸濕率，以吸濕率為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)，繪制吸濕率-時(shí)間曲線。吸濕率=（吸濕后樣品質(zhì)量-吸濕前樣品質(zhì)量）/吸濕前樣品質(zhì)量×100%。

吸濕過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析：粉體吸濕過(guò)程數(shù)據(jù)一般可用多項(xiàng)式方程進(jìn)行擬合，對(duì)噴霧干燥各樣品的吸濕曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合，可得到如下吸濕方程[9]。

由方程（1）～（3）求算各樣品的吸濕初速度、吸濕平衡時(shí)間、吸濕速度與吸濕加速度。

2.5 微粒的形貌觀察

取不同條件下制備的噴霧干燥粉末少許，固定于電鏡樣品臺(tái)導(dǎo)電膠上噴金，然后在真空條件下進(jìn)行成像觀察。

3 結(jié)果與討論

3.1 吸濕曲線的繪制與吸濕過(guò)程速度方程的計(jì)算與比較

骨痹顆粒噴霧干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

為了表征不同噴霧干燥條件下粉末的吸濕特征，按照表3的擬合方程以2.4.2項(xiàng)下方法進(jìn)行了數(shù)學(xué)計(jì)算，得到各組不同條件噴干粉末的吸濕初速度與吸濕平衡時(shí)間數(shù)據(jù)，見(jiàn)表4。按照表3的吸濕速度方程繪制出了吸濕速度變化曲線，見(jiàn)圖1。

由表3，4中的數(shù)據(jù)可知，D2組的吸濕初速度最大，B2組的吸濕初速度最小，D2組的吸濕平衡時(shí)間最短，A1組的吸濕平衡時(shí)間最長(zhǎng)。由表4中可知，吸濕加速度也不像文獻(xiàn)[10]報(bào)導(dǎo)的維持在一個(gè)恒定的值，以A2組為例，由它的一元二次方程可知其吸濕加速度曲線呈“拋物線”型。即吸濕過(guò)程不是一個(gè)勻減速過(guò)程。由圖1可知，同一組的噴干粉末吸濕速度變化情況也不一樣。此處要說(shuō)明的是，4組實(shí)驗(yàn)中均出現(xiàn)了吸濕速度變?yōu)樨?fù)值的情況，作者推測(cè)這種情況基本排除實(shí)驗(yàn)誤差的情況，原因可能是物料的吸濕性能由化學(xué)組成和物理性質(zhì)共同決定，隨著吸濕過(guò)程的進(jìn)行，中藥出現(xiàn)液化的情況，顆粒的物理結(jié)構(gòu)漸漸消失，便會(huì)釋放出一部分水分。由此可見(jiàn)不同噴霧干燥條件下，化學(xué)組成相同的噴霧干燥粉體的吸濕過(guò)程存在較大差異。中藥噴干粉體的吸濕過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，里面可能包含著很多相互影響的作用，其中的具體機(jī)制待進(jìn)一步探究。

3.2 粉體微觀形貌分析

按2.5項(xiàng)下方法，獲取噴霧干燥粉末不同樣品微粒的的掃描電鏡圖見(jiàn)圖2。

溫度下，均出現(xiàn)了較強(qiáng)程度的黏連，結(jié)合前面的含水量測(cè)定結(jié)果分析，認(rèn)為過(guò)低的的進(jìn)口溫度與過(guò)高的進(jìn)口溫度均不利于噴霧干燥的進(jìn)行，過(guò)低的進(jìn)口溫度導(dǎo)致含水量過(guò)高，而這誘導(dǎo)了粉末的黏性產(chǎn)生；過(guò)高的進(jìn)口溫度使粉末的含水量過(guò)低，不僅粉末吸濕活性更強(qiáng)，且粉末易于團(tuán)聚也會(huì)加劇粉末的黏連。不同的進(jìn)料密度下粉體的粒徑出現(xiàn)了明顯的差異，送料密度為1.01 g?mL-1，粉體的粒徑在1～3 μm；而送料密度為1.05 g?mL-1，大部分粉體粒徑都集中在6 μm左右。不同送料速度下的噴干粉體的形態(tài)與粒徑未見(jiàn)明顯差異。不同空氣流速的粉體粒徑也出現(xiàn)了明顯差異，空氣流速30 m3?h-1中大顆粒的數(shù)量明顯多，粒徑集中在4～10 μm；而空氣流速50 m3?h-1粒徑明顯偏小，大部分集中在1～2 μm。另外實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，除了120，180 ℃時(shí)粉末發(fā)生嚴(yán)重黏連之外，其他各組的粉末均呈現(xiàn)出了較優(yōu)的球狀，一般認(rèn)為球形顆粒具有更好的粉體學(xué)性質(zhì)，這也說(shuō)明了骨痹顆粒的噴霧干燥溫度控制在150 ℃左右較為適宜。

3.3 關(guān)于吸濕機(jī)制的若干分析

整個(gè)吸濕過(guò)程的主要影響因素有兩大類：一類是制劑原料的物理特性，如制劑原料的孔隙率、含水量，粒徑[11]、粒子的表面性質(zhì)[12]等；另一類則是由制劑原料的化學(xué)特性，如化學(xué)基團(tuán)所決定的制劑原料與水分子之間的吸引力。從本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，噴霧干燥條件的不同，造成了粉體物理性質(zhì)，如含水量、粒徑等的差異，而這些差異也確實(shí)帶來(lái)了粉體吸濕性能上的不同。

吸附理論[13]認(rèn)為制劑原料吸濕的主要?jiǎng)恿κ撬臄U(kuò)散，環(huán)境中的水分子吸附于制劑原料表面，隨著水分子濃度的增大，內(nèi)外壓差促使水分逐步向內(nèi)部滲透。因而，中藥的吸濕行為可以描述為水分子向內(nèi)部擴(kuò)散的一個(gè)過(guò)程，而此過(guò)程可以用FICK′s定理來(lái)描述[14]。dw/dt=-DA（dc/dx），式中，w為t時(shí)浸膏表面含水量，dw/dt為擴(kuò)散速度，A為擴(kuò)散面積，dc/dx為濃度梯度，dc代表表面的水分子濃度，dx表示擴(kuò)散間距?！?”表示擴(kuò)散方向?yàn)闈舛忍荻鹊姆捶较?，即擴(kuò)散物質(zhì)由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散，D為擴(kuò)散系數(shù)（其受多方面因素影響，如溫度）。

由FICK′s定律可知，擴(kuò)散面積、擴(kuò)散系數(shù)、濃度梯度越大，水分的擴(kuò)散速度越快，也就是吸濕性越強(qiáng)，反之則越弱。所以吸濕曲線的分析結(jié)果可以結(jié)合圖2和FICK′s定理來(lái)得到合理的解釋。

圖2顯示，由于溫度較高，A2組粉末的含水量更低，其表面的活性基團(tuán)具有更強(qiáng)的吸水活力。所以其在短時(shí)間內(nèi)可以吸附大量的水，具有更高的吸濕初速度10.412 0 g?h-1。當(dāng)表面吸附一定的水后，由于A2組粉末內(nèi)部的含水量（2.66%）也很低，造成了內(nèi)外大的濃度梯度，所以吸濕速度也較A1組更快（由圖1中A圖可以看出）。但隨著內(nèi)部水分的越來(lái)越多，內(nèi)外水分子濃度梯度的減小，其吸濕速度也急劇減緩。而120 ℃粉末由于內(nèi)外的含水量（6.79%）均要高，所以無(wú)論是外部的吸水速度還是水分向粉體內(nèi)部擴(kuò)散的速度都要慢，造成了總體吸濕過(guò)程的緩慢，吸濕平衡時(shí)間也更長(zhǎng)為13.55 h。

圖2中B2組的粉體粒徑要比B1組明顯大，可見(jiàn)相同質(zhì)量的粉體，B1組的比表面積要比B2組大。由FICK′s定律可知，B1組的擴(kuò)散初速度與擴(kuò)散速度要比B2組快。所以B1達(dá)到吸濕平衡的時(shí)間也更短。這與表4和圖1中B圖的結(jié)果相符。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)隨著實(shí)驗(yàn)過(guò)程的進(jìn)行，粉體B1出現(xiàn)了部分液化的現(xiàn)象。其原因可能是隨著吸水過(guò)程快速進(jìn)行，誘導(dǎo)了粉體之間的黏性增大，導(dǎo)致粉體之間互相粘附，見(jiàn)圖3。而此過(guò)程帶來(lái)的影響是擴(kuò)散表面積減小，擴(kuò)散速度變慢。與此同時(shí)，也伴隨著濃度差的影響，即隨著水分?jǐn)U散的進(jìn)行，粉體內(nèi)外的水分濃度差快速減小，進(jìn)而導(dǎo)致擴(kuò)散速度的進(jìn)一步變慢。圖2中D1、D2也可以通過(guò)上述原理來(lái)解釋，在此不重復(fù)說(shuō)明。

C1，C2圖中粉體粒徑未見(jiàn)明顯差異，可見(jiàn)進(jìn)樣速度不同對(duì)粉體粒徑的影響不大。由表2知，C1組粉體含水量為3.97%，C2組含水量為4.73%，可見(jiàn)含水量的差異也不大。由表2，3可發(fā)現(xiàn)，2組噴干粉末的吸濕擬合曲線很相似，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的吸濕率也相差較小。C1，C2 2組的上述結(jié)果再一次提示了粉體的粒徑差異和含水量是影響粉體吸濕性的主要因素。

綜上所述，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在本研究的實(shí)驗(yàn)體系中，可得較佳工藝條件為進(jìn)口溫度150 ℃，進(jìn)料密度1.05 g?mL-1，進(jìn)料速度20 mL?min-1，空氣流速30 m3?h-1。在此綜合條件下，得到的粉體具有較優(yōu)的形態(tài)特征，并且具有較優(yōu)的吸濕動(dòng)力學(xué)過(guò)程，包括較小的吸濕速度，與較長(zhǎng)的吸濕平衡時(shí)間。

4 結(jié)論

本文以骨痹顆粒水提液為模型體系考察了噴霧干燥條件對(duì)粉體的含水量與平衡吸濕量的影響。研究發(fā)現(xiàn)，噴霧干燥諸多工藝條件中，送料密度和空氣流量對(duì)粉體的吸濕性影響較大，這對(duì)探索中藥物料復(fù)雜體系噴霧干燥作用機(jī)制，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)具有參考意義。本研究所采用的研究方法與考察指標(biāo)，亦可為評(píng)價(jià)中藥物料改性條件提供借鑒。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 郭興忠，楊輝，王建武，等.聚乙二醇表面改性sic粉體的物性表征[J].材料工程，2004，3（3）：8.

[2] 章波，馮怡，徐德生，等.粉體流動(dòng)性的研究及其在中藥制劑中的應(yīng)用[J].中成藥，2008，30（6）：904.

[3] 李智，韓靜，岑琴，等.噴霧干燥法改善中藥浸膏吸濕性的研究[J].中國(guó)藥房，2007，27（18）：2115.

[4] 烏日娜，那生桑，包勒朝魯. 復(fù)方沙刺顆粒劑的噴霧干燥工藝優(yōu)選[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2013，19（4）：56.

[5] 王秀良，向大雄，趙緒元.影響中藥噴霧干燥制備浸膏粉的質(zhì)量因素[J].中國(guó)藥師，2002，11（5）：697.

[6] 王優(yōu)杰，馮怡，楊胤，等.輔料對(duì)改善強(qiáng)力寧提取液噴霧干燥粘璧現(xiàn)象的作用研究[J].中成藥，2012，1（34）：35.

[7] 杜若飛，馮怡，劉怡，等.中藥提取物吸濕特性的數(shù)據(jù)分析與表征[J].中成藥，2008，12（30）：1767.

[8] 趙立杰，馮怡，徐德生，等. 中藥制劑原料吸濕特性與其物理特性相關(guān)性研究[C]. 煙臺(tái)：中國(guó)藥學(xué)大會(huì)暨第11屆中國(guó)藥師周，2011.

[9] 桂卉，嚴(yán)航，李靜，等.乙肝寧水提取物中糖類成分吸濕性考察[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2012，14（18）：33.

[10] 皮佳鑫，高旭，于，等.赤芍提取物的吸濕性及不同工藝和輔料對(duì)其吸濕性的影響[J].天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，4（31）：222.

[11] 丁志平，喬延江. 不同粒徑黃連粉體的吸濕性實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2004，10： 5.

[12] 吳斌，宗力. 微細(xì)化蓮子淀粉理化性質(zhì)研究[J]. 食品科技，2007，32： 69.

[13] 張春曉，張萬(wàn)喜，劉健，等. 有機(jī)高分子吸濕材料的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2008，28： 14.

[14] 鄭俊民.藥用高分子材料學(xué)[M].北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2000：156.

Research about effect of spray drying conditions on hygroscopicity of spray

dry powder of Gubi compound′s water extract and its mechanism

ZONG Jie1，2，SHAO Qi2，ZHANG Hong-qing2，PAN Yong-lan1，2，ZHU Hua-xu1，2*，GUO Li-wei1，2*

（1. College of Pharmacy，Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Nanjing 210023，China；

2. Key Laboratory of Chinese Herbal Compound Separation，Nanjing 210023，China）

篇（3）

1智能制造簡(jiǎn)介

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。以智能制造技術(shù)（Intelligent Manufacturing Technology，IMT）為基礎(chǔ)組成的系統(tǒng)叫做智能制造系統(tǒng)（Intelligent Manufacturing System，IMS），它具有以下特征:

①具有獲取信息并以此來(lái)決定自身行為的能力。要具有獲取信息并以此來(lái)決定自身行為的能力，也就是需要智能系統(tǒng)對(duì)信息具有一定的分辨能力，這要求系統(tǒng)的模型必須建立在相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)上，系統(tǒng)運(yùn)用知識(shí)庫(kù)來(lái)決定自身行為。

②實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化。實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化就是使人和智能機(jī)器在制造過(guò)程中相互協(xié)作，在此系統(tǒng)中不能把人間單的當(dāng)作操作者來(lái)看待，要意識(shí)到此時(shí)人和智能機(jī)器是平等的，可以認(rèn)為他們是為了完成某些項(xiàng)工作而進(jìn)行合作的兩個(gè)個(gè)體，他們需要做的就是運(yùn)用各自的特長(zhǎng)來(lái)完成任務(wù)。

③擁有學(xué)習(xí)能力和自我維護(hù)能力。產(chǎn)品制造是在不斷發(fā)展和變化的，因此在制造過(guò)程中所需要的知識(shí)也不斷的增加，同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)故障，為了更好的適應(yīng)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品制造的要求，需要智能制造系統(tǒng)擁有學(xué)習(xí)能力和自我維護(hù)能力。

智能制造在現(xiàn)代制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，主要包含產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)、加工過(guò)程智能監(jiān)控、產(chǎn)品在線智能測(cè)量、機(jī)器故障智能診斷、制造系統(tǒng)的知識(shí)處理與信息處理、制造系統(tǒng)的智能運(yùn)行管理與決策等方面。

2智能制造在中國(guó)制造業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2.1國(guó)內(nèi)外智能制造的發(fā)展?fàn)顩r

自20世紀(jì)80年代智能制造提出以來(lái)，世界各國(guó)都對(duì)智能制造系統(tǒng)進(jìn)行了各種研究，首先是對(duì)智能制造技術(shù)的研究，然后為了滿足經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)產(chǎn)品需求的變化智能制造技術(shù)集成應(yīng)用的環(huán)境——智能制造系統(tǒng)被提出。智能制造系統(tǒng)是1989年由日本提出的，隨后還于1994年啟動(dòng)了先進(jìn)制造國(guó)際合作項(xiàng)目，包括了公司集成和全球制造、制造知識(shí)體系、分布智能系統(tǒng)控制、快速產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的分布智能系統(tǒng)技術(shù)等[1]。近年來(lái)，各國(guó)除了對(duì)智能制造基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行研究外，更多的是進(jìn)行國(guó)際間的合作研究。 　在我國(guó)對(duì)智能制造的研究也早在上世紀(jì)八十年代末就已開(kāi)始。在最初的研究中在智能制造技術(shù)方面取得了一些成果，而進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)的十年當(dāng)中智能制造在我國(guó)迅速發(fā)展，在許多重點(diǎn)項(xiàng)目方面取得成果，智能制造產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模?？偟膩?lái)說(shuō)我國(guó)在智能制造方面的發(fā)展是不錯(cuò)的，近年來(lái)國(guó)家和各大制造企業(yè)對(duì)智能制造的發(fā)展也越來(lái)越重視，越來(lái)越多的研究項(xiàng)目成立，研究資金也大幅增長(zhǎng)。

2.2智能制造在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)

在我國(guó)制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展中，智能制造必將扮演更加重要的角色。我國(guó)必將由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，這就要求我國(guó)制造業(yè)由粗放型向集約型轉(zhuǎn)化，這就要求我們必須控制能源消耗的增長(zhǎng)，而通過(guò)智能制造系統(tǒng)能夠更加充分的利用原材料，有助于我國(guó)制造業(yè)向集約型轉(zhuǎn)化。要發(fā)展好智能制造，我們首要的任務(wù)是盡快建立起智能制造的理論體系，理論體系是整個(gè)智能制造的基礎(chǔ)，也是全面發(fā)展智能制造的前提。在建立理論體系的同時(shí)技術(shù)體系也要相應(yīng)的建立起來(lái)，智能制造系統(tǒng)是以智能制造技術(shù)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的，它以智能制造技術(shù)為基石。最后，結(jié)合我國(guó)制造業(yè)實(shí)際情況，建立符合我國(guó)制造業(yè)發(fā)展需要的特色智能制造系統(tǒng)。

3結(jié)語(yǔ)

篇（4）

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)(Mechatronics，由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，它的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化和智能化。如今的現(xiàn)代化企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了嶄新的智能制造時(shí)代。

一、智能制造的概念

智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)(IMT)和智能制造系統(tǒng)(IMS)。因本文不涉及智能制造技術(shù)本身，只側(cè)重于論述制造模式，所以重點(diǎn)討論智能制造系統(tǒng)。智能制造技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)模擬制造專家的分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策等智能活動(dòng)，并將這些智能活動(dòng)與智能機(jī)器有機(jī)地融合起來(lái)，將其貫穿應(yīng)用于整個(gè)制造企業(yè)的各個(gè)子系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)運(yùn)作的高度柔性化和集成化，從而取代或延伸制造環(huán)境中專家的部分腦力勞動(dòng)，并對(duì)制造業(yè)專家的智能信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承和發(fā)展的一種極大地提高生產(chǎn)效率的先進(jìn)制造技術(shù)。智能制造系統(tǒng)是指基于IMT，利用計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)、智能制造機(jī)器、技術(shù)、材料技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、并行工程、生命科學(xué)和系統(tǒng)工程理論與方法，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基礎(chǔ)上，使整個(gè)企業(yè)制造系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)分別智能化，并使制造系統(tǒng)形成由網(wǎng)絡(luò)集成的、高度自動(dòng)化的一種制造系統(tǒng)。

IMS是智能技術(shù)集成應(yīng)用的環(huán)境，也是智能制造模式展現(xiàn)的載體。IMS理念建立在自組織、分布自治和社會(huì)生態(tài)學(xué)機(jī)制上，目的是通過(guò)設(shè)備柔性和計(jì)算機(jī)人工智能控制，自動(dòng)地完成設(shè)計(jì)、加工、控制管理過(guò)程，旨在解決適應(yīng)高度變化的環(huán)境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知識(shí)在制造活動(dòng)中的價(jià)值地位，而知識(shí)經(jīng)濟(jì)又是繼工業(yè)經(jīng)濟(jì)后的主體經(jīng)濟(jì)形式，所以智能制造就成為影響未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程的制造業(yè)的重要生產(chǎn)模式。

二、智能制造系統(tǒng)的特點(diǎn)

IMS具有以下幾個(gè)特征:

一是自組織能力，二是自律能力，三是自學(xué)習(xí)和自維護(hù)能力，四是整個(gè)制造系統(tǒng)的智能集成，五是人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，六是虛擬現(xiàn)實(shí)。

綜上所述，可以看出IMS作為一種模式，它是集自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化于一身，并不斷向縱深發(fā)展的先進(jìn)制造系統(tǒng)。

三、智能制造的支撐技術(shù)

人工智能技術(shù)；

并行工程；

虛擬制造技術(shù)；

信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

四、智能制造主要研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)

1.智能制造主要研究?jī)?nèi)容

（1）智能制造理論和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)；

（2）智能制造單元技術(shù)的集成；

（3）智能機(jī)器的設(shè)計(jì)。

2.智能制造主要研究目標(biāo)

（1）整個(gè)制造過(guò)程的全面智能化，在實(shí)際制造系統(tǒng)中，以機(jī)器智能取代人的部分腦力勞動(dòng)作為主要目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程大范圍的自組織能力。

（2）信息和制造智能的集成與共享，強(qiáng)調(diào)智能型的集成自動(dòng)化。

五、智能制造的發(fā)展簡(jiǎn)況

1.國(guó)外發(fā)展簡(jiǎn)況

自20世紀(jì)80年代美國(guó)提出IMS概念以來(lái)，IMS一直受到眾多國(guó)家的重視和關(guān)注。日本、美國(guó)、加拿大、澳大利亞、瑞士和歐洲自由貿(mào)易協(xié)定國(guó)在1991年1月聯(lián)合開(kāi)展了由日本首先于1990年4月提出的為期10年的IMS國(guó)際合作計(jì)劃。

2.國(guó)內(nèi)發(fā)展簡(jiǎn)況

我國(guó)20世紀(jì)80年代末也將“智能模擬”列入國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃的主要課題，已在專家系統(tǒng)、模式識(shí)別、機(jī)器人方面取得了一批成果。1993年，中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)重點(diǎn)項(xiàng)目“智能制造技術(shù)基礎(chǔ)的研究”獲準(zhǔn)設(shè)立，1994年開(kāi)始實(shí)施，由華中理工大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西安交通大學(xué)和清華大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)。研究?jī)?nèi)容為IMS基礎(chǔ)理論、智能化單元技術(shù)、智能機(jī)器等。至今，已取得了不少可喜的研究成果。

篇（5）

一、高端智能制造業(yè)概述

高端智能制造業(yè)中包含了傳統(tǒng)行業(yè)與新興行業(yè)，在制造工藝方面充分引入現(xiàn)代智能技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量得到提升的同時(shí)在質(zhì)量上也有很大的進(jìn)步。遼寧地區(qū)傳統(tǒng)行業(yè)中的高端智能制造業(yè)所占有比例比較大，在新型行業(yè)中仍然處于發(fā)展階段。高端智能所體現(xiàn)的層面也有很大差異性，比較常見(jiàn)的是技術(shù)層面的高端創(chuàng)新，增大了對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用比例，其次是在價(jià)值方面體現(xiàn)的高端智能，通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在原有功能基礎(chǔ)上增加了操作的智能比例，更符合商品的市場(chǎng)需求。由此可見(jiàn)遼寧開(kāi)展高端智能制造業(yè)規(guī)劃發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)期項(xiàng)目，對(duì)遼寧地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有很強(qiáng)的持續(xù)促進(jìn)作用。

二、遼寧高端智能制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

（一）發(fā)展具有絕對(duì)性優(yōu)勢(shì)

遼寧地區(qū)制造產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)資源豐富，屬于國(guó)家重點(diǎn)規(guī)劃發(fā)展的重工業(yè)基地，在制造行業(yè)中的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)也十分豐富，因此與其他區(qū)域相比較更具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。尤其是重工業(yè)配電機(jī)械的生產(chǎn)制造，具有多項(xiàng)自主研究專利，在全國(guó)范圍內(nèi)也名列設(shè)計(jì)創(chuàng)新前茅。高端智能領(lǐng)域的制造發(fā)展在我國(guó)起步較晚，遼寧地區(qū)也率先進(jìn)入到高端智能產(chǎn)品的研究行列中，擁有豐富的傳統(tǒng)模式重工業(yè)制造經(jīng)驗(yàn)，向高端智能轉(zhuǎn)型自然也可以節(jié)省時(shí)間。統(tǒng)計(jì)遼寧占據(jù)全國(guó)前10位的制造產(chǎn)業(yè)共有58類，其中也包含了計(jì)算機(jī)等高端智能化產(chǎn)業(yè)，由此可見(jiàn)在開(kāi)展高端智能制造領(lǐng)域中擁有絕對(duì)性的優(yōu)勢(shì)，但想要達(dá)到高端智能產(chǎn)業(yè)的全國(guó)領(lǐng)導(dǎo)性地位，仍然需要從根本上進(jìn)行轉(zhuǎn)型。

（二）高端智能制造業(yè)劣勢(shì)分析

雖然制造產(chǎn)業(yè)的規(guī)模大，但在生產(chǎn)能力以及經(jīng)濟(jì)獲利能力上并不相匹配，存在著規(guī)模大能力弱的現(xiàn)象。同時(shí)遼寧地區(qū)的工業(yè)發(fā)展習(xí)慣以密集勞動(dòng)力來(lái)提升生產(chǎn)加工能力，這一點(diǎn)與高端智能產(chǎn)業(yè)存在理念上的沖突。雖然從表面分析遼寧的制造業(yè)經(jīng)濟(jì)收益在不斷的增長(zhǎng)，但密集勞動(dòng)型的產(chǎn)業(yè)在技能創(chuàng)新上存在落后的現(xiàn)象，經(jīng)濟(jì)收益進(jìn)步也是以勞動(dòng)成本低為前提的，這樣的經(jīng)濟(jì)體系建立后并不牢固，受高端智能生產(chǎn)沖擊影響嚴(yán)重，想要實(shí)現(xiàn)高端智能制造業(yè)的全面發(fā)展，需要從根源上轉(zhuǎn)變這一模式，大規(guī)模逐漸過(guò)渡到高精準(zhǔn)，采用先進(jìn)的技術(shù)方法來(lái)提升產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)收益，這樣的發(fā)展計(jì)劃才是長(zhǎng)遠(yuǎn)可行的，并且能夠幫助解決傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中所存在的問(wèn)題。這種落后的發(fā)展模式對(duì)吸引外商投資也造成了極大的阻礙，下面是統(tǒng)計(jì)2009～2013年遼寧吸引外商直接投資的項(xiàng)目數(shù)量變化表格。

通過(guò)觀察上述表格可以發(fā)現(xiàn)遼寧地區(qū)在高端智能制造業(yè)的外商直接投資項(xiàng)目數(shù)量上是逐年遞減的，造成這一現(xiàn)象的原因與產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系，也就是上述文章分析的勞動(dòng)生產(chǎn)形成原因。

（三）高端智能制造業(yè)發(fā)展機(jī)遇

經(jīng)濟(jì)全球化對(duì)各省份工業(yè)影響嚴(yán)重，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)沖擊的同時(shí)，全面接軌國(guó)際先進(jìn)技術(shù)也為企業(yè)帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。遼寧省如果能夠緊跟潮流，抓住這次機(jī)遇在發(fā)展理念上做出轉(zhuǎn)變，創(chuàng)造適合高端智能制造業(yè)發(fā)展的環(huán)境，在發(fā)展成果上會(huì)取得更大的進(jìn)展。全球化科技發(fā)展浪潮所帶來(lái)的機(jī)遇比較顯著，大量的國(guó)外科技企業(yè)在轉(zhuǎn)移過(guò)程中會(huì)選擇國(guó)內(nèi)的承接地，而遼寧省屬于國(guó)內(nèi)著名的制造業(yè)發(fā)展區(qū)自然被選擇的機(jī)遇也是相對(duì)比較大的，遼寧工業(yè)產(chǎn)區(qū)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整自身模式，必然可以獲得更多的機(jī)遇。其次是金融危機(jī)環(huán)境下所帶來(lái)的機(jī)遇，此時(shí)的機(jī)遇與沖擊是并存的，受金融危機(jī)影響一些外國(guó)的高端智能制造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力被大大削弱，正為遼寧地區(qū)的新興企業(yè)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。一些高端生產(chǎn)設(shè)備的采購(gòu)成本也因此而下降，專業(yè)領(lǐng)域人才也會(huì)重新考慮發(fā)展平臺(tái)，為遼寧地區(qū)所開(kāi)展的高端智能制造領(lǐng)域突破性發(fā)展創(chuàng)造有利基礎(chǔ)環(huán)境。

三、遼寧高端智能制造業(yè)的發(fā)展策略

（一）從制度層面入手，建立適宜高端智能制造業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境

市場(chǎng)氛圍營(yíng)造需要政府采取干擾措施，對(duì)現(xiàn)有的制度體系進(jìn)行探討，重點(diǎn)解決落實(shí)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，通過(guò)這種方法也能促進(jìn)企業(yè)更合理的利用資源，實(shí)現(xiàn)高端智能產(chǎn)業(yè)的資源優(yōu)化利用。制定符合高端智能制造業(yè)發(fā)展需求的市場(chǎng)環(huán)境體系，市場(chǎng)公平環(huán)境的維護(hù)也十分重要，一些剛剛起步的產(chǎn)業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)能力上相對(duì)較弱，只有在公平的環(huán)境中才能夠得到穩(wěn)定發(fā)展。加大民營(yíng)企業(yè)的扶持力度，這樣可以幫助更好的協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，從根源上解決國(guó)營(yíng)企業(yè)市場(chǎng)活性不足的問(wèn)題。制定清晰的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)制度，有利于市場(chǎng)環(huán)境下不同規(guī)模企業(yè)共同發(fā)展進(jìn)步，政府要加大力度對(duì)私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù)力度，發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，在如此的制度市場(chǎng)環(huán)境下才是最適合遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展的。政府對(duì)企業(yè)扶持同時(shí)也要考慮是否會(huì)造成企業(yè)的依賴性，要培養(yǎng)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，這樣才能更快適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)企業(yè)在高端智能制造領(lǐng)域上突破性的發(fā)展。

（二）轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力

高端智能領(lǐng)域與常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域不同，決定企業(yè)發(fā)展前景的關(guān)鍵性因素是科技創(chuàng)新，傳統(tǒng)工業(yè)制造中僅僅依靠提升勞動(dòng)力生產(chǎn)量來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益增長(zhǎng)，缺乏自主創(chuàng)新很難在高端智能領(lǐng)域占據(jù)有利位置，還會(huì)造成同行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)能力下降。廣州省在高端智能領(lǐng)域中的發(fā)展十分迅速，同時(shí)也吸引了大量外商直接投資，原因在于注重企業(yè)自主創(chuàng)新，企業(yè)都具有同行業(yè)中獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)吸引因素，在此基礎(chǔ)上所開(kāi)展的規(guī)模擴(kuò)大也更穩(wěn)定，具有長(zhǎng)期發(fā)展的潛質(zhì)。遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展也應(yīng)當(dāng)充分借鑒這一模式，對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)展模式做出轉(zhuǎn)變，注重企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念創(chuàng)新，同時(shí)加大自主研發(fā)力度，在這樣的工作模式下，企業(yè)的管理資源也能夠得到高效利用，在同行業(yè)中更具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)遼寧省智能工業(yè)的全面發(fā)展。自主創(chuàng)新能力是競(jìng)爭(zhēng)能力提升的基礎(chǔ)，企業(yè)在轉(zhuǎn)型初期可能還不具備相關(guān)方面的能力，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與技術(shù)積累，要逐漸向自出創(chuàng)新研發(fā)方面轉(zhuǎn)型，更好的適應(yīng)綜合市場(chǎng)環(huán)境，達(dá)到預(yù)期的發(fā)展建設(shè)目標(biāo)。

（三）鼓勵(lì)中小企I發(fā)展，培育知名品牌，進(jìn)而建立創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群

大型企業(yè)雖然在綜合能力上比較突出，但僅僅依靠發(fā)展大型企業(yè)會(huì)造成遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展后勁不足，甚至還會(huì)造成市場(chǎng)壟斷現(xiàn)象。針對(duì)這一問(wèn)題，有效解決措施是扶持中小型企業(yè)，鼓勵(lì)民營(yíng)形式的高端智能制造企業(yè)發(fā)展，這樣可以在市場(chǎng)環(huán)境中引入競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)國(guó)營(yíng)企業(yè)發(fā)展也能起到激勵(lì)作用。培育遼寧地區(qū)知名的高端智能制造品牌也是十分必要的，通過(guò)這種方法來(lái)吸引更多的外商選擇投資，同時(shí)品牌形成后在市場(chǎng)環(huán)境中也更具有競(jìng)爭(zhēng)能力，會(huì)有更多的消費(fèi)者認(rèn)可，為企業(yè)發(fā)展帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)既要保障各自的自主創(chuàng)新研究體系，同時(shí)在經(jīng)營(yíng)發(fā)展過(guò)程中相互配合交流也是十分重要的，通過(guò)這種方法有利于企業(yè)做出更準(zhǔn)確的自身定位。創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群的建立需要政府做出控制，建立公共企業(yè)交流平臺(tái)，對(duì)平臺(tái)的維護(hù)也要定期進(jìn)行，確保其中所提供的信息與市場(chǎng)實(shí)際情況保持一致，這樣也能夠協(xié)調(diào)好發(fā)展資源利用問(wèn)題。遼寧高端智能制造業(yè)發(fā)展要放眼世界標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)制造技術(shù)與企業(yè)管理上與國(guó)際接軌，成為我國(guó)的智能制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。增添新活力更要結(jié)合市場(chǎng)宏觀環(huán)境來(lái)進(jìn)行，開(kāi)展高端智能制造業(yè)發(fā)展同時(shí)也要注重對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的保護(hù)，以免影響到工人的就業(yè)生存，這樣的配合發(fā)展模式才能更長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，達(dá)到企業(yè)的需求標(biāo)準(zhǔn)。

高端智能制造業(yè)是現(xiàn)階段制造業(yè)的核心和基礎(chǔ)，而高端智能制造業(yè)是高端智能制造業(yè)中技術(shù)含量高、附加值高和占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈核心部位的高端智能制造業(yè)。技術(shù)創(chuàng)新是高端智能制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性推動(dòng)力，技術(shù)結(jié)構(gòu)升級(jí)與高端智能制造業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)升級(jí)具有高度的耦合性。高端智能制造業(yè)是遼寧省重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，遼寧已經(jīng)形成航空產(chǎn)業(yè)、軌道交通裝備業(yè)、海洋工程裝備以及智能制造裝備四個(gè)細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，和以沈陽(yáng)、大連為核心，以鞍山、撫順、鐵嶺等為輔的高端智能制造業(yè)集群區(qū)域。通過(guò)這種全面發(fā)展規(guī)劃的落實(shí)，對(duì)促進(jìn)遼寧制造業(yè)進(jìn)步也有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]于新東，牛少鳳，于洋.培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的背景分析、國(guó)際比較與對(duì)策研究[J].經(jīng)濟(jì)研究參考，2011（16）.

篇（6）

0引言

中國(guó)對(duì)智能制造和產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化升級(jí)的需求，催生了巨大的機(jī)器人市場(chǎng)。然而作為新興智能裝備制造業(yè)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的缺失，可能令機(jī)器人產(chǎn)業(yè)難以走入良性循環(huán)，進(jìn)而影響我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世界領(lǐng)先的工業(yè)機(jī)器人制造商ABB公司質(zhì)保及校準(zhǔn)部經(jīng)理Peter Fixell認(rèn)為：“一臺(tái)真正好的工業(yè)機(jī)器人，應(yīng)該在其整個(gè)生命周期內(nèi)都會(huì)保持良好的精度……”。然而在中國(guó)，一直是國(guó)外機(jī)器人的天下。因此，盡快制定我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量檢測(cè)體系，打破國(guó)際技術(shù)性貿(mào)易壁壘并實(shí)現(xiàn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，為推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)品走向市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)，對(duì)推動(dòng)中國(guó)制造搶占高端制造業(yè)市場(chǎng)具有重要意義。

1智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀

智能制造源于人工智能的研究。一般認(rèn)為智能是知識(shí)和智力的總和，前者是智能的基礎(chǔ)，后者是指獲取和運(yùn)用知識(shí)求解的能力。智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫(kù)，具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。

早在2011年，美國(guó)就率先了國(guó)家先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃，重點(diǎn)關(guān)注和支持智能化技術(shù)和智能制造。德國(guó)作為全球制造業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家之一，也于2013年了工業(yè)4.0戰(zhàn)略。其他制造業(yè)區(qū)域如歐盟、日本、韓國(guó)也紛紛了與智能制造相關(guān)的國(guó)家機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略?？梢?jiàn)當(dāng)前，新一輪工業(yè)革命已成為世界各國(guó)戰(zhàn)略布局的主要方向，發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)紛紛把智能制造和機(jī)器人作為國(guó)家戰(zhàn)略，搶占智能制造技術(shù)和市場(chǎng)的制高點(diǎn)。以機(jī)器人、智能制造為代表的“工業(yè)4.0”時(shí)代已悄然來(lái)臨。我國(guó)經(jīng)過(guò)多年的高速發(fā)展之后，已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時(shí)代，目前是在由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期。

中國(guó)工程院院士盧秉恒就中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展提到了支撐智能制造的三大技術(shù)：機(jī)器人、智能裝備、3D打印機(jī)，其中機(jī)器人技術(shù)是助推智能制造的關(guān)鍵之一。與此同時(shí)，自2013年起連續(xù)三年時(shí)間內(nèi)，我國(guó)已提前步入機(jī)器人時(shí)代，產(chǎn)業(yè)急速井噴，目前已然成為世界第一大機(jī)器人市場(chǎng)。

然而，我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)。首先，我國(guó)的裝備制造業(yè)中，關(guān)鍵零部件自給率低，如目前80%的集成電路芯片制造裝備還嚴(yán)重依賴進(jìn)口，更別說(shuō)高性能傳感器、先進(jìn)材料以及高速精密軸承等。

其次，我國(guó)裝備制造業(yè)中先進(jìn)技術(shù)對(duì)外依賴度高，精密測(cè)量技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能化嵌入式軟件、機(jī)器視覺(jué)都非常缺乏。新型傳感器的感知技術(shù)、在線分析技術(shù)、大功率變頻技術(shù)等構(gòu)成智能制造裝備或?qū)崿F(xiàn)制造過(guò)程智能化的重要基礎(chǔ)技術(shù)主要依賴進(jìn)口。

這些電路芯片、先進(jìn)傳感器、精密測(cè)量和控制技術(shù)都是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、智能制造的基礎(chǔ)。機(jī)器人的材料、關(guān)鍵零部件到整機(jī)、裝備到系統(tǒng)集成，都需要進(jìn)行測(cè)試，才能檢驗(yàn)其是否滿足性能的要求。伴隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為直接關(guān)聯(lián)的傳感器、儀器儀表和計(jì)量測(cè)試行業(yè)，成為未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

2計(jì)量科學(xué)是智能制造能力提升的保障

2016年是國(guó)家“十三五”規(guī)劃開(kāi)局之年，也是“十三五”規(guī)劃的政策落地年。為推動(dòng)中國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展，加快智能制造技術(shù)與裝備創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化，不單政府在積極制定政策助力中國(guó)制造協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，高校、研究院所、企業(yè)等機(jī)構(gòu)也自發(fā)組織產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)和聯(lián)盟，期望通過(guò)機(jī)器人技術(shù)推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)。

在各類國(guó)家創(chuàng)新能力的驅(qū)動(dòng)和評(píng)價(jià)模型中，很少提及計(jì)量和質(zhì)檢工作，但是計(jì)量質(zhì)檢水平卻又被確認(rèn)為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家綜合國(guó)力的最直接的體現(xiàn)。這說(shuō)明計(jì)量和質(zhì)檢工作對(duì)促進(jìn)國(guó)家創(chuàng)新能力的系統(tǒng)性作用的研究和認(rèn)識(shí)還十分欠缺。以機(jī)器人技術(shù)中的傳感器為例：對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，傳感器必不可少，同時(shí)，機(jī)器人對(duì)傳感器有非常嚴(yán)格的要求，主要表現(xiàn)為準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好；電磁干擾、強(qiáng)機(jī)械振動(dòng)、灰塵和油垢等惡劣氣候環(huán)境和機(jī)械環(huán)境下抗干擾能力也非常關(guān)鍵；最后就是整機(jī)性能和安全、噪聲、儲(chǔ)能和易于校準(zhǔn)。

此外，復(fù)雜的幾何量測(cè)量也是智能制造的核心關(guān)鍵。只有幾何量測(cè)量?jī)x器結(jié)合智能制造中工業(yè)機(jī)器人，形成智能制造的全方位感知系統(tǒng)，才能促進(jìn)制造過(guò)程中的智能化，為真正形成智能制造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，我們也要清楚地意識(shí)到，目前幾何量?jī)x器自動(dòng)化程度極低，還不能形成網(wǎng)絡(luò)化，難以在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)形成測(cè)量數(shù)據(jù)。

伴隨著智能制造的快速發(fā)展，計(jì)量科學(xué)家也在努力研究新的非接觸測(cè)量技術(shù)、在線測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，使其能滿足智能制造的高準(zhǔn)確度需求。在“2014中國(guó)儀器儀表學(xué)術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界一致將“智能制造”作為當(dāng)下的最重要的議題，指出傳統(tǒng)儀器儀表行業(yè)應(yīng)借助“智能制造”尋求新的突破。而我國(guó)質(zhì)檢和計(jì)量部門也在積極尋求和高校、研究院所合作，以期在智能裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展中牢牢占據(jù)科技領(lǐng)先地位，表1為近年來(lái)尋求技術(shù)合作的情況。

從表1可以看出，地方政府、高校已經(jīng)開(kāi)始圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)開(kāi)始了“政產(chǎn)學(xué)研”的合作，充分發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)、高等院?？蒲袃?yōu)勢(shì)，有效提升質(zhì)檢技術(shù)機(jī)構(gòu)服務(wù)能力，而且積極開(kāi)展這些合作的省份均是我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群區(qū)，或者是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、對(duì)外開(kāi)放程度高、高校云集以及老重工業(yè)基地。這些監(jiān)督、檢驗(yàn)和測(cè)試中心的成立，對(duì)于未來(lái)加強(qiáng)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、相關(guān)測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度，提升智能制造產(chǎn)業(yè)質(zhì)量水平有著重要的意義。

3計(jì)量科學(xué)和智能制造共同助力“中國(guó)制造2025”

地方政府在積極推進(jìn)這項(xiàng)工作的開(kāi)展，中央政府部門如科技部、發(fā)改委也都開(kāi)始從頂層開(kāi)始支持我國(guó)智能制造、計(jì)量科學(xué)的發(fā)展。2016年科技部會(huì)同國(guó)家質(zhì)檢監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等13個(gè)部門，制定了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)的共性技術(shù)研究與應(yīng)用》重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案。該方案聚焦產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、保障和改善民生、提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力等國(guó)家重大需求。此項(xiàng)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的實(shí)施，其中涉及了多處先進(jìn)制造和智能制造方面的重點(diǎn)支持方向，如表2所示。

這里提到的國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)（Nation Quality Infrastructure，NQI），是由計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)、合格評(píng)定（檢驗(yàn)檢測(cè)和認(rèn)證認(rèn)可）共同構(gòu)成。這個(gè)概念是基于聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織在總結(jié)質(zhì)量領(lǐng)域100多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而提出的，被國(guó)際公認(rèn)是提升質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)能力的基石，更是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)有序運(yùn)行的技術(shù)規(guī)則、促進(jìn)科技創(chuàng)新的重要技術(shù)平臺(tái)、提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)手段。

而對(duì)于測(cè)量?jī)x器和高端設(shè)備來(lái)說(shuō)，提升我國(guó)科學(xué)儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新能力和裝備水平也是當(dāng)前的重中之重。國(guó)家科技計(jì)劃管理部際聯(lián)席會(huì)還設(shè)計(jì)了《重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)》專項(xiàng)來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)支持，以形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、“結(jié)實(shí)耐用”和功能豐富的重大科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)品，并進(jìn)一步服務(wù)科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

在《重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)》專項(xiàng)的申報(bào)指南中，提到“傳感器”有29處，可見(jiàn)，《重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)》和《國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ)的共性技術(shù)研究與應(yīng)用》兩個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)對(duì)于未來(lái)我國(guó)的智能制造、高端計(jì)量?jī)x器的研究有著非常大的支持力度。

篇（7）

中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）29-160-2

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化也得到了快速的發(fā)展，并且其生產(chǎn)應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)化發(fā)展的動(dòng)力。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電子與機(jī)械的緊密結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械設(shè)備的智能化控制和管理，這也是智能制造的構(gòu)成基礎(chǔ)。在實(shí)際的生產(chǎn)制造中，智能制造基本上包含兩方面的內(nèi)容，一是智能制造系統(tǒng)，另一個(gè)是智能制造技術(shù)。智能制造已經(jīng)成為社會(huì)工業(yè)化發(fā)展的主體，使工業(yè)生產(chǎn)更加的智能化、人性化，可以準(zhǔn)確控制生產(chǎn)過(guò)程。而智能制造的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)電一體化技術(shù)，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能制造概述

從目前的社會(huì)發(fā)展來(lái)看是，智能制造主要包含兩方面的內(nèi)容：一是智能制造技術(shù)（IMT）。主要指的是，技術(shù)人員借助計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某一系統(tǒng)的分析、決策等，節(jié)省了大量的人力和物力，研究人員只需通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分析，有效保證了研發(fā)的可靠性，同時(shí)也保證了生產(chǎn)的實(shí)效性。二是智能制造系統(tǒng)（IMS）?？梢院?jiǎn)單地理解為人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，由智能機(jī)器人和人類專家共同組成。它在應(yīng)用的過(guò)程中，以計(jì)算機(jī)為主要工具，借助人類專家進(jìn)行分析、構(gòu)思以及決策等智能活動(dòng)，代替制造工程中人力腦力活動(dòng)。智能制造系統(tǒng)是智能制造技術(shù)的延伸，是集網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化技術(shù)于一體的制造系統(tǒng)，使整個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)轉(zhuǎn)。這也是本文應(yīng)用研究的重點(diǎn)。

智能制造系統(tǒng)一方面是集成應(yīng)用的主要場(chǎng)所，另一方面也是智能制造模式展現(xiàn)的主要載體。智能制造系統(tǒng)主要是基于社會(huì)生態(tài)學(xué)的根基上，借助計(jì)算機(jī)并通過(guò)人工智能的控制，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、加工以及控制管理等各個(gè)階段，該系統(tǒng)在高度變化較為顯著的環(huán)境中較為適用。在智能制造模式中對(duì)知識(shí)體系的注重程度較高，知識(shí)經(jīng)濟(jì)也是新興經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)模式，因此智能制造將引領(lǐng)未來(lái)社會(huì)制造業(yè)的潮流，成為發(fā)展的必然趨勢(shì)與目標(biāo)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展概況

機(jī)電一體化技術(shù)研究的時(shí)間比較長(zhǎng)，在發(fā)展的初期人們并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的融合，還將其視為分裂的個(gè)體，主要是要靠電子技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用，來(lái)提高機(jī)械生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。但是，在當(dāng)時(shí)的發(fā)展階段，機(jī)械工業(yè)與電子沒(méi)有融合，還是獨(dú)立的個(gè)體存在于機(jī)械生產(chǎn)中，使得其發(fā)展水平并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目的，應(yīng)用范圍也不大，該技術(shù)沒(méi)有得到充分的發(fā)展。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等的發(fā)展，機(jī)電一體化又煥發(fā)了新的活力，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，其在智能制造中的應(yīng)用更是促進(jìn)了整個(gè)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，使生產(chǎn)管理工作更加的智能化、自動(dòng)化，為生產(chǎn)工作的開(kāi)展提供了更加便捷的服務(wù)。

機(jī)電一體化囊括了多種技術(shù)，并且不斷更新技術(shù)內(nèi)容，保持技術(shù)的先進(jìn)性。機(jī)電一體化技術(shù)借助電子技術(shù)，以人工智能的方式，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制，使生產(chǎn)更加的便捷、高效。并且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和普及，出現(xiàn)了很多跨地域生產(chǎn)活動(dòng)，這主要是借助遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，解決了很多生產(chǎn)中的難題，使生產(chǎn)活動(dòng)更加規(guī)范化、自動(dòng)化、規(guī)?；?。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

3.1 傳感技術(shù)的應(yīng)用

傳感技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的一個(gè)重要技術(shù)之一，由于其具有較高的精準(zhǔn)性與敏捷性，可最大限度地免受來(lái)自外界其他信號(hào)對(duì)設(shè)備的影響，若將其應(yīng)用于智能生產(chǎn)中則將會(huì)發(fā)揮巨大的作用，而普通的傳感器則效果不顯著，若要使用還需構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)信息之間的對(duì)接與傳輸，并借助計(jì)算機(jī)將所收集到的信息進(jìn)行整合與分析，從而使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程得以有效控制?？v觀當(dāng)前各大生產(chǎn)制造中所使用的傳感器，我們發(fā)現(xiàn)其主要使用的是光纖電纜傳感器，并使用標(biāo)準(zhǔn)化的接口，這樣可大大降低設(shè)計(jì)的難度與標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上也可節(jié)約一定的成本。

3.2 數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用

在我國(guó)機(jī)電一體化最早應(yīng)用在數(shù)控加工技術(shù)中，對(duì)提升我國(guó)機(jī)械制造水平方面發(fā)揮了重要作用。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平直接關(guān)系到我國(guó)的工業(yè)化水平，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控制造中，在提升機(jī)械加工精度以及機(jī)械加工效率方面發(fā)揮了重要的作用。數(shù)控生產(chǎn)的價(jià)值主要體現(xiàn)在加工精度上，所以數(shù)控生產(chǎn)對(duì)智能控制系統(tǒng)要求十分嚴(yán)格。目前數(shù)控機(jī)床中的智能控制系統(tǒng)基本上采用CPU和總主線模式。該模式利用在線診斷技術(shù)和智能控制技術(shù)，實(shí)行三維仿真，模擬數(shù)控技術(shù)加工的整個(gè)工程，為數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作提供重要的依據(jù)。

3.3 自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用

目前許多大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)基本上都采用了自動(dòng)化生產(chǎn)線和自動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械。該技術(shù)主要是借助電子技術(shù)中的光電控制系統(tǒng)以及人機(jī)界面控制裝置，從而對(duì)生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)全面的控制。自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械應(yīng)用的范圍十分的廣泛，例如在電腦、手機(jī)等都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)線。智能制造企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中融合柔性制造系統(tǒng)（圖1所示），主要利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有序的融合，即數(shù)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備等生產(chǎn)要素實(shí)行一體化管理，從而實(shí)現(xiàn)集約化、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)。

3.4 工業(yè)智能機(jī)器人

工業(yè)智能機(jī)器人是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中最先進(jìn)的應(yīng)用，并且結(jié)合了多種先進(jìn)技術(shù)，是人工智能技術(shù)、仿生學(xué)還有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等眾多學(xué)科相互作用的新型成果。機(jī)器人是當(dāng)期科學(xué)技術(shù)的研究重點(diǎn)，智能機(jī)器人技術(shù)是控制論、傳感技術(shù)以及信息技術(shù)等綜合體，我國(guó)在其研究上已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，并且在生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。工業(yè)智能機(jī)器人的出現(xiàn)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)量以及減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度方面發(fā)揮重要作用。工業(yè)智能機(jī)器人在應(yīng)用的過(guò)程中具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是能夠有效甄別信息資料；二是可快速地完成較為復(fù)雜的工作流程；三是生產(chǎn)的精準(zhǔn)度高，可應(yīng)用于軍事生產(chǎn)制造中，受到社會(huì)各界的認(rèn)可。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能制造是工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化管理，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。機(jī)電一體化是智能制造實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)條件，其運(yùn)用水平也直接關(guān)系到智能制造功能的實(shí)現(xiàn)。因此一定要注重機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，促進(jìn)智能制造更好的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 林少銳.機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用[J].科技資訊，2015（14）：92-92，94.

篇（8）

李伯虎認(rèn)為大數(shù)據(jù)是智能制造的戰(zhàn)略資源，大數(shù)據(jù)的感知、采集、存儲(chǔ)、通信、分析、可視化等技術(shù)都是智能制造技術(shù)的一部分。

因此，要想提升大數(shù)據(jù)在云制造中的應(yīng)用率，大數(shù)據(jù)發(fā)展一定要和制造業(yè)技術(shù)深度融合，同時(shí)要和信息通信技術(shù)發(fā)展深度融合?！八裕业挠^點(diǎn)是‘互聯(lián)網(wǎng)+人工智能+制造’，這個(gè)時(shí)代正在到來(lái)。我們現(xiàn)在把大數(shù)據(jù)當(dāng)做智能制造核心支撐中的很重要的組成部分，從感知、采集開(kāi)始，到存儲(chǔ)、通信、分析、可視化，把大數(shù)據(jù)和信息技術(shù)、人工智能技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究?！?李伯虎說(shuō)。

同時(shí)，李伯虎強(qiáng)調(diào)，大數(shù)據(jù)在智能制造的發(fā)展必須要和應(yīng)用結(jié)合，不清楚制造業(yè)的特性和制造產(chǎn)品的行業(yè)特性，就會(huì)連采集什么樣的數(shù)據(jù)都不清楚。采集的目的不是為了采集，而是為了改進(jìn)制造流程，因此要對(duì)模型、算法等有一定基礎(chǔ)的理解才可以順利完成大數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用。

技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用協(xié)調(diào)發(fā)展

篇（9）

制造業(yè)；智能制造；微笑曲線；智能化

中圖分類號(hào)：F27

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.15.028

1 前言

制造業(yè)是我國(guó)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是影響我國(guó)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵，長(zhǎng)期以來(lái)制造業(yè)對(duì)我國(guó)就業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但是中國(guó)制造業(yè)“大而不強(qiáng)、快而不優(yōu)、制而不創(chuàng)”，長(zhǎng)期處于產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈條的底端，并沒(méi)有形成我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的核心競(jìng)爭(zhēng)力。2012年以來(lái)我國(guó)勞動(dòng)人口供給逐年減少和老齡化人口逐年增多，國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本上升，與此同時(shí)西方發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)行再工業(yè)化戰(zhàn)略導(dǎo)致大量外企回歸母國(guó)，我國(guó)制造業(yè)面臨前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。發(fā)展智能制造不僅是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的突破口，也是打造我國(guó)制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。2015年5月，由中國(guó)工程院?jiǎn)?dòng)的“中國(guó)制造2025”強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略正式提出，智能制造作為“中國(guó)制造2025”的主攻方向，引起國(guó)內(nèi)學(xué)者的積極研究。王欽等對(duì)智能制造的切入點(diǎn)和架構(gòu)進(jìn)行了研究，認(rèn)為應(yīng)從客戶切入并打造智能制造的生態(tài)圈，冷單等通過(guò)對(duì)我國(guó)智能制造的案例進(jìn)行研究，提出我國(guó)智能裝備產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題及發(fā)展路徑，對(duì)智能制造的發(fā)展具有很大的指導(dǎo)作用。文章運(yùn)用微笑曲線理論，以制造業(yè)為例分析智能制造發(fā)展的有效途徑。

2 微笑曲線理論

微笑曲線理論最早由施振榮先生提出，又名施氏“產(chǎn)業(yè)微笑曲線”，旨在為臺(tái)灣各產(chǎn)業(yè)發(fā)展指出努力的方向。微笑曲線如下圖所示，呈微笑嘴型曲線，縱軸代表價(jià)值從低到高，橫軸代表產(chǎn)品從研發(fā)到售后的整個(gè)周期過(guò)程。如果把微笑曲線當(dāng)成是函數(shù)曲線，那么曲線在橫軸的積分面積則是價(jià)值的總額，從圖中可以看出在產(chǎn)品研發(fā)階段的積分面積和產(chǎn)品銷售與服務(wù)階段的積分面積最大，面積大意味著利潤(rùn)大，而生產(chǎn)與組裝階段積分面積小，利潤(rùn)薄弱。啟示制造業(yè)只有走高附加值產(chǎn)業(yè)鏈路線，才能獲得較高的利潤(rùn)。

3 智能制造發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

3.1 智能化水平低

我國(guó)目前僅有10%的國(guó)有大型企業(yè)擁有智能裝備，如海爾采用精密傳動(dòng)裝置，中石油采用石化智能成套設(shè)備等。90%的中小民營(yíng)企業(yè)智能化水平低，智能化的高成本在很大程度上阻礙了企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化的進(jìn)程。制造業(yè)以勞動(dòng)密集型和資源密集型的加工貿(mào)易和組裝為主，依靠低廉的勞動(dòng)力賺取微薄利潤(rùn)。

3.2 智能制造產(chǎn)業(yè)初步形成

2012年，智能裝備產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化并實(shí)現(xiàn)11052.9億元主營(yíng)業(yè)務(wù)收入，年均增長(zhǎng)30.6%，順利完成《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》目標(biāo)；其中儀表儀器，食品包裝，工程機(jī)械等裝備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化階段。智能制造產(chǎn)業(yè)集聚特征明顯，目前已經(jīng)基本形成長(zhǎng)江三角洲，珠江三角洲和京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)集群化分布格局，根據(jù)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)特色和科技基礎(chǔ)，已經(jīng)培養(yǎng)出一批特色鮮明的產(chǎn)業(yè)集群。如珠江三角洲擁有智能化紡織成套裝備產(chǎn)業(yè)，京津冀地區(qū)有電池產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域。

3.3 重點(diǎn)領(lǐng)域人才供給滯后

《中國(guó)制造2025》將主攻以下十大重點(diǎn)領(lǐng)域，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機(jī)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械。每個(gè)領(lǐng)域都需要大量科學(xué)研究人員和創(chuàng)新型人才。根據(jù)中國(guó)人力資源市場(chǎng)信息監(jiān)測(cè)中心2015年數(shù)據(jù)顯示，這九大領(lǐng)域搞技術(shù)人員求人倍率均大于3，相關(guān)領(lǐng)域人才嚴(yán)重短缺。

4 啟示與建議

我國(guó)制造業(yè)長(zhǎng)期處于價(jià)值鏈低端，主要依靠?jī)r(jià)格優(yōu)勢(shì)來(lái)占領(lǐng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，面對(duì)生產(chǎn)上升的壓力，低價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)難以維續(xù)，智能制造既是制造業(yè)的一次發(fā)展機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。如何進(jìn)行技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈升級(jí)是制造業(yè)的難題，迎接智能制造浪潮實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力的提升是機(jī)遇，文章就微笑曲線理論啟示提出如下建議：

4.1 加強(qiáng)人才儲(chǔ)備，推動(dòng)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)升級(jí)

智能制造促使制造業(yè)向高附加值產(chǎn)業(yè)鏈上升，產(chǎn)品研發(fā)和服務(wù)型人才儲(chǔ)備是關(guān)鍵。一方面可以通過(guò)充分發(fā)揮高等院校和職業(yè)學(xué)校的基礎(chǔ)性作用對(duì)新生勞動(dòng)力教育，培養(yǎng)高技術(shù)研發(fā)人才和服務(wù)型人才，另一方面通過(guò)對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)端勞動(dòng)力進(jìn)行在職培訓(xùn)，培育本土制造業(yè)技能人才，促使勞動(dòng)力從生產(chǎn)領(lǐng)域向服務(wù)領(lǐng)域流動(dòng)，促進(jìn)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)升級(jí)。

4.2 政府加強(qiáng)政策引導(dǎo)，鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新

針對(duì)智能制造制定統(tǒng)一的創(chuàng)新規(guī)劃和合理的產(chǎn)業(yè)政策，通過(guò)政策資金等方式支持制造業(yè)企業(yè)采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行自主創(chuàng)新，加強(qiáng)校企合作聯(lián)合培養(yǎng)人才和技術(shù)研發(fā)。完善專利制度和專利保護(hù)立法，優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境和加大創(chuàng)新技術(shù)保護(hù)，形成尊重創(chuàng)新和人才的良好社會(huì)風(fēng)向。

4.3 優(yōu)先發(fā)展智能裝備制造業(yè)

裝備制造業(yè)是生產(chǎn)制造裝備的產(chǎn)業(yè)，智能裝備制造業(yè)的優(yōu)先發(fā)展可以率先實(shí)現(xiàn)制造業(yè)智能化，提高生產(chǎn)效率和節(jié)約勞動(dòng)力成本，德國(guó)工業(yè)4.0優(yōu)先發(fā)展裝備制造業(yè)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造2025》的活版教科書。

參考文獻(xiàn)

[1]王欽，張a.“中國(guó)制造2025”實(shí)施的切入點(diǎn)與架構(gòu)[J].中州學(xué)刊，2015，（10）：32-37.

篇（10）

杜寶瑞等（2015）[2]分析了智能工廠的基本特征和框架體系，認(rèn)為智能工廠與傳統(tǒng)數(shù)字化工廠、自動(dòng)化工廠相比，具有制造系統(tǒng)集成化、決策過(guò)程智能化、加工過(guò)程自動(dòng)化、服務(wù)過(guò)程主動(dòng)化的特點(diǎn)，其框架體系由智能決策與管理系統(tǒng)、企業(yè)數(shù)字化制造平臺(tái)以及智能制造車間構(gòu)成，并闡述了這三個(gè)關(guān)鍵組成部分的基本構(gòu)成。張益等（2016）[3]提出了基于資源域、服務(wù)域和組織域的智慧工廠概念參考模型，搭建了智慧工廠參考層級(jí)架構(gòu)。李利民等（2016）[4]結(jié)合汾西重工“十二五”兩化融合建設(shè)，提出了高端裝備制造業(yè)智能工廠架構(gòu)、建設(shè)目標(biāo)和思路。張祖國(guó)（2016）[5]基于從研發(fā)創(chuàng)新到產(chǎn)品運(yùn)維的全制造服務(wù)生命周期迭代過(guò)程，構(gòu)造了智能工廠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參考模型。楊春立（2016）[6]介紹了智能工廠內(nèi)涵和建設(shè)重點(diǎn)、智能工廠主要建設(shè)模式、智能工廠發(fā)展重點(diǎn)環(huán)節(jié)等。智能工廠建設(shè)成為現(xiàn)今的熱點(diǎn)，且國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究，并從不同角度提出了智能工廠模型，但均偏技術(shù)層面。同時(shí)，目前對(duì)于智能工廠的建設(shè)還存在概念不清、架構(gòu)模糊等現(xiàn)狀，很多企業(yè)也只是盲目跟風(fēng)，絕大多數(shù)企業(yè)還處在部分使用應(yīng)用軟件的階段，少數(shù)企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息集成，極少數(shù)企業(yè)能夠達(dá)到智能工廠的水平。因而，本文從應(yīng)用層面出發(fā)，構(gòu)建智能工廠參考架構(gòu)，以期為不同細(xì)分領(lǐng)域細(xì)分行業(yè)的智能工廠建設(shè)和實(shí)施提供參考。 

2 智能工廠建設(shè) 

基于《中國(guó)制造2025》的戰(zhàn)略目標(biāo)，企業(yè)智能工廠建設(shè)的總體目標(biāo)為：在生產(chǎn)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用智能制造技術(shù)，完美融合智能裝備，建立企業(yè)智能化管理平臺(tái)，基于全價(jià)值鏈實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化應(yīng)用，以相關(guān)車間為試點(diǎn)進(jìn)行智能車間建設(shè)，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，兩化深度融合，建成以降低成本、縮短研發(fā)周期、提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率為核心的全價(jià)值鏈的智能工廠。 

2.1 智能工廠內(nèi)涵及基本框架 

智能工廠是踐行智能制造模式的重要載體和集中體現(xiàn)，交叉深度融合數(shù)字技術(shù)、新一代信息技術(shù)、智能技術(shù)與制造技術(shù)，是以客戶的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、優(yōu)化的工藝流程、協(xié)調(diào)的生產(chǎn)裝備為核心，實(shí)時(shí)獲取工廠相關(guān)信息；以制造工藝流程和參數(shù)指令、智能裝備和生產(chǎn)線、自動(dòng)化物料配送系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)面向產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)和服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)整合與優(yōu)化的一種先進(jìn)的綜合制造模式，旨在提高工廠的運(yùn)行效率，快速響應(yīng)市場(chǎng)、滿足客戶的個(gè)性化需求，高效、優(yōu)質(zhì)、柔性、清潔、安全、敏捷地制造產(chǎn)品，推動(dòng)企業(yè)各系統(tǒng)的無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化。 

智能工廠的技術(shù)特征主要包括：（1）采用智能化設(shè)計(jì)手段和先進(jìn)的信息化研發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能與工藝的三維模擬與仿真優(yōu)化，形成工藝數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)的數(shù)字化智能化。（2）具有能自動(dòng)完成產(chǎn)品制造過(guò)程，且能與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行集成實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的智能生產(chǎn)線。（3）具有即插即用的軟件集成平臺(tái)，可對(duì)各種規(guī)模的生產(chǎn)線或整個(gè)工廠的運(yùn)行進(jìn)行模擬仿真以及優(yōu)化。（4）設(shè)備聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度、制造信息全過(guò)程跟蹤以及產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤追溯。（5）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）的集成應(yīng)用和綜合管控，建立統(tǒng)一的信息管理平臺(tái)。 

根據(jù)智能工廠內(nèi)涵及技術(shù)特征表述，描繪了智能工廠的基本框架，如圖1所示。 

智能工廠基本框架具備智能工廠的四個(gè)特性：生產(chǎn)智能、過(guò)程智能、設(shè)計(jì)智能和管理智能，集成先進(jìn)制造技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，工廠擁有眾多加工裝備、生產(chǎn)線、車間等，這些加工裝備是具有感知、分析、推理、決策、控制功能的智能制造裝備，如數(shù)控加工中心、高檔數(shù)控機(jī)床、智能儀器儀表與試驗(yàn)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等智能專用裝備等；工廠部署的生產(chǎn)線屬于自動(dòng)化或智能化生產(chǎn)線，主要通過(guò)系統(tǒng)來(lái)操作運(yùn)行，無(wú)需人工操作。智能化裝備和生產(chǎn)線以及建設(shè)的智能車間能為制造過(guò)程提供生產(chǎn)所需的基礎(chǔ)設(shè)施和制造資源。在實(shí)際生產(chǎn)之前，基于歷史加工數(shù)據(jù)和制造信息對(duì)整個(gè)生產(chǎn)制造流程進(jìn)行全面的仿真、模擬，然后通過(guò)生產(chǎn)線智能管控系統(tǒng)向?qū)嶓w工廠輸出工藝、參數(shù)以及加工指令，通過(guò)工廠中部署的智能裝備、自動(dòng)化生產(chǎn)線和智能車間進(jìn)行智能化生產(chǎn)。進(jìn)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，用于工況感知和實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和人機(jī)交互等功能。與此同時(shí)，生產(chǎn)線智能管控系統(tǒng)通過(guò)生產(chǎn)資源管控、質(zhì)量控制等對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)整、優(yōu)化，以使制造流程達(dá)到最優(yōu)水平。

       　2.2 智能工廠參考架構(gòu) 

面對(duì)制造模式的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，智能制造的本質(zhì)仍是關(guān)注智能機(jī)器與人在生產(chǎn)過(guò)程中的深度融合，旨在使機(jī)器具備自動(dòng)識(shí)別、計(jì)算分析、構(gòu)思推理、主動(dòng)服務(wù)以及決策判斷等能力，建設(shè)機(jī)器與人完美契合的智能工廠。智能工廠建設(shè)需要進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，而頂層設(shè)計(jì)的方法論就是設(shè)計(jì)參考架構(gòu)。以智能工廠的內(nèi)涵、技術(shù)特征、基本框架為基礎(chǔ)，本文定義的參考架構(gòu)是從工業(yè)軟件層面出發(fā)，并將其應(yīng)用在工廠實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，兩者相結(jié)合以完成生產(chǎn)任務(wù)的架構(gòu)。這一參考架構(gòu)使應(yīng)用軟件和工廠生產(chǎn)之間的協(xié)作得到實(shí)現(xiàn)，并可以指導(dǎo)以智能工廠建設(shè)為需求的應(yīng)用項(xiàng)目，支持制造型企業(yè)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和業(yè)務(wù)創(chuàng)新，構(gòu)建核心競(jìng)爭(zhēng)力。智能工廠參考架構(gòu)如圖2所示。 

2.2.1 參考架構(gòu)體系 

智能工廠架構(gòu)體系分為五層，每層分工不同，各有側(cè)重，而又緊密集成，形成上下交互的整體架構(gòu)。 

（1）企業(yè)層：基于管理理念、生產(chǎn)模型、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、優(yōu)化的業(yè)務(wù)流程，結(jié)合行業(yè)相關(guān)應(yīng)用，進(jìn)行智能工廠整體規(guī)劃，建立企業(yè)管理信息系統(tǒng)。 

（2）運(yùn)營(yíng)層：整合企業(yè)信息管理系統(tǒng)，包括供應(yīng)鏈管理（SCM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）以及客戶關(guān)系管理（CRM），三者有效結(jié)合，相互支持相關(guān)依賴，形成一個(gè)完整的閉環(huán)發(fā)揮整體效用，幫助企業(yè)改善運(yùn)營(yíng)效率，提升管理水平。 

（3）執(zhí)行層：智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程是涵蓋智能工廠的核心，就是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的智能管控，即制造執(zhí)行系統(tǒng)MES。以MES作為生產(chǎn)執(zhí)行層，處于中間橋梁作用，連接上下層級(jí)，使整體架構(gòu)互融互通，起到了支撐整個(gè)架構(gòu)的枝干作用。智能工廠建設(shè)必須從全局出發(fā)，以MES系統(tǒng)為核心，考慮生產(chǎn)的各個(gè)方面，隨時(shí)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，最大限度地提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。 

（4）過(guò)程層：實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理，貫穿產(chǎn)品的產(chǎn)能規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造運(yùn)行、檢測(cè)及服務(wù)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈端到端的數(shù)字化流程優(yōu)化和集成。 

（5）支撐層：利用智能制造技術(shù)如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等，配備智能裝備和生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和人機(jī)交互等功能，加之嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)和遠(yuǎn)程服務(wù)，為企業(yè)層、運(yùn)營(yíng)層、執(zhí)行層和過(guò)程層的部署和管理提供基礎(chǔ)能力。 

企業(yè)層、運(yùn)營(yíng)層、執(zhí)行層、過(guò)程層以工業(yè)軟件應(yīng)用為組成，依托于IT支撐，集云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能裝備、信息安全于一體，全局考慮，有效地對(duì)整個(gè)智能工廠建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃。搭建一個(gè)軟硬件結(jié)合，多系統(tǒng)相互集成、協(xié)調(diào)的完整的智能工廠架構(gòu)體系。 

2.2.2 參考架構(gòu)特點(diǎn) 

（1）高度集成的智能工廠管控平臺(tái)。建立高度集成的智能工廠管控平臺(tái)，通過(guò)梳理、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，利用新一代信息技術(shù)，建立信息集成平臺(tái)，支持制造資源的優(yōu)化配置、供需雙方的快速匹配，提高制造效率，全面實(shí)現(xiàn)信息化管理，建成快捷、高效的信息化綜合管理系統(tǒng)。管控平臺(tái)以數(shù)據(jù)中心進(jìn)行展示，是智能工廠最高的指揮控制中心，可以將工廠的機(jī)器設(shè)備、工裝模具、產(chǎn)品物料、人員狀態(tài)、物流輸送、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等信息直觀地在大屏幕上顯示。具體包括工廠及車間的整體規(guī)劃布局；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控及進(jìn)度；產(chǎn)品的三維模型、動(dòng)態(tài)仿真和工藝展示；生產(chǎn)計(jì)劃跟蹤和展示；產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析；庫(kù)存信息統(tǒng)計(jì)等。 

（2）以數(shù)據(jù)為核心，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)感知。基于硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)云（新四基：一軟、一硬、一網(wǎng)絡(luò)、一平臺(tái)）等一系列工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)構(gòu)建起的智能系統(tǒng)其最終目的是實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵要以數(shù)據(jù)為核心，并實(shí)現(xiàn)它的自動(dòng)流動(dòng)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)具體來(lái)說(shuō)需要經(jīng)過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié)，分別是：感知、分析、決策、執(zhí)行。大量蘊(yùn)含在工廠物理設(shè)備中的隱性數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)感知被轉(zhuǎn)化為顯性數(shù)據(jù)，進(jìn)而能夠通過(guò)信息技術(shù)手段進(jìn)行分析，將顯性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息。各層級(jí)系統(tǒng)的信息經(jīng)過(guò)集中處理形成對(duì)外部變化的科學(xué)決策，并將信息進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為知識(shí)。最后以更為優(yōu)化的數(shù)據(jù)作用到工廠物理層，構(gòu)成一次數(shù)據(jù)的閉環(huán)流動(dòng)如圖3所示。 

感知。是各類數(shù)據(jù)獲取。工廠的在生產(chǎn)制造過(guò)程中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)。包括了物理尺寸、運(yùn)行原理、環(huán)境溫濕度、機(jī)子轉(zhuǎn)速、液體流速等。感知是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各類數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器的手段采集到信息系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)可視化，將來(lái)數(shù)據(jù)從隱性數(shù)據(jù)變?yōu)轱@性數(shù)據(jù)。這個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)數(shù)據(jù)的初始化加工，是形成數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的起點(diǎn)。 

分析。是對(duì)顯性數(shù)據(jù)的加工。將“感知”階段的數(shù)據(jù)通過(guò)清洗、建模、算法等手段賦予數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系的過(guò)程。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)等數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)將感知得來(lái)的信息進(jìn)行進(jìn)一步分析，給予數(shù)據(jù)不斷地賦值，將顯性數(shù)據(jù)通過(guò)一系列技術(shù)手段變?yōu)榭杀恢苯邮褂眯畔ⅰ?nbsp;

決策。是對(duì)信息的判斷和深加工。將“分析”階段的信息通過(guò)不斷地積累和深加工形成最優(yōu)知識(shí)庫(kù)的過(guò)程。通過(guò)上一階段對(duì)各個(gè)層次數(shù)據(jù)不斷的開(kāi)發(fā)利用，將形成不同層次、不同系統(tǒng)、不同領(lǐng)域的各類信息，通過(guò)對(duì)各類信息的綜合決策（歷史積累、現(xiàn)實(shí)評(píng)估和未來(lái)預(yù)測(cè)），形成最優(yōu)方案，不斷迭代和反復(fù)優(yōu)化智能工廠所需的知識(shí)庫(kù)。 

執(zhí)行。是對(duì)決策的實(shí)現(xiàn)。將“決策”形成的知識(shí)庫(kù)通過(guò)數(shù)據(jù)的形式作用與智能工廠的物理設(shè)備的過(guò)程。通過(guò)信息技術(shù)手段知識(shí)庫(kù)形成的最優(yōu)決策轉(zhuǎn)換成可被物理設(shè)備接受的數(shù)據(jù)命令，實(shí)現(xiàn)智能工廠的精準(zhǔn)執(zhí)行。使得智能工廠的設(shè)備運(yùn)行更加可靠，資源調(diào)度更加合理，最終實(shí)現(xiàn)工廠效率的提升。 

因此，基于數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的感知、分析、決策和執(zhí)行，解決智能工廠生產(chǎn)制造過(guò)程中的復(fù)雜性和不確定性問(wèn)題，提高資源配置效率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。 

3 結(jié)語(yǔ) 

近年來(lái)制造業(yè)面臨著諸多的挑戰(zhàn)和壓力，競(jìng)爭(zhēng)力不斷加劇，如加快投入市場(chǎng)的速度，越來(lái)越短的產(chǎn)品生命周期，復(fù)雜的產(chǎn)品和生產(chǎn)流程，個(gè)性化、多樣化的生產(chǎn)模式，價(jià)值鏈協(xié)同和可持續(xù)發(fā)展等，智能制造的出現(xiàn)，將為各制造企業(yè)解決現(xiàn)有問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型提供了一條全新的發(fā)展思路和技術(shù)途徑。智能工廠建設(shè)作為智能制造發(fā)展的載體，是當(dāng)前制造業(yè)的發(fā)展愿景，也是正在積極努力的重點(diǎn)方向。但對(duì)于智能工廠，既沒(méi)有統(tǒng)一的定義、統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的框架，也沒(méi)有固化的參考架構(gòu)，因此，如何建設(shè)與企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃一致且符合企業(yè)自身實(shí)際應(yīng)用需求的智能工廠是亟需在實(shí)踐中思索和探討的?？傊髦圃炱髽I(yè)應(yīng)遵循智能制造的基本思路，統(tǒng)籌布局智能制造規(guī)劃，確定智能制造模式業(yè)態(tài)以及智能工廠實(shí)施路徑和實(shí)施計(jì)劃，全面提升制造業(yè)整體水平。 

參考文獻(xiàn) 

[1]制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略研究項(xiàng)目組.制造強(qiáng)國(guó)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015. 

[2]杜寶瑞，王勃，趙璐，等.航空智能工廠的基本特征與框架體系[J].航空制造技術(shù)，2015， （8）：26-31. 

[3]張益，馮毅萍，榮岡.智慧工廠的參考模型與關(guān)鍵技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)， 2016.06，22（1）：1-12.