時(shí)間：2023-08-01 17:08:04
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關(guān)鍵詞：EEDI；主機(jī)選型；航速；功率；影響分析
The Influence of New Ship Energy Efficiency Index on Main Engine Selection
TIAN Changwei, ZHAO Cui
(CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co., Ltd. Guangzhou 511458)
Abstract: EEDI (Energy Efficiency Design Index) is a criterion to judge CO2 emission of a ship in navigation. This paper analyzes the influence of EEDI on main engine selection according to the interim formula in MEPC.59. Taking 230,000 DWT ore carrier as an example, reducing the design service speed to decrease the installed power of main engine to meet the EEDI requirement proves the validity of this method. Other methods to meet EEDI requirement are also introduced in this paper.
Keywords: EEDI; Main engine selection;Service speed;Power;Influence analysis
1引言
隨著全球環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，一種適應(yīng)環(huán)境發(fā)展的低碳時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。這種以減少煤炭、石油等高碳能源的消耗、減少溫室氣體排放，從而達(dá)到社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)，勢(shì)必沖擊到全球造船業(yè)。對(duì)中國(guó)這個(gè)新興造船大國(guó)而言，沖擊和影響將是全方位的，船舶溫室氣體的排放越來(lái)越引起世界各國(guó)的重視。國(guó)際貿(mào)易的快速發(fā)展推動(dòng)著船舶日益大型化，船舶功率也隨之增大，快速攀升的大型船舶，猶如一座座工廠在大海上航行并排放大量的二氧化碳，人們不得不以立法的手段來(lái)限制溫室氣體的排放。 2009年7月，國(guó)際海事組織（IMO）通過(guò)了一攬子自愿性的技術(shù)，制定了《新船能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）計(jì)算方法臨時(shí)導(dǎo)則》和《能效設(shè)計(jì)指數(shù)自愿驗(yàn)證臨時(shí)導(dǎo)則》，推出了“新造船能效設(shè)計(jì)指數(shù)”作為新造船舶能效衡量標(biāo)準(zhǔn)，盡管該導(dǎo)則仍屬于自愿試用階段，但隨著環(huán)保要求的不斷提高，該導(dǎo)則被納入到強(qiáng)制實(shí)施的時(shí)間也指日可待。EEDI的最終實(shí)施，勢(shì)必對(duì)新造船舶從設(shè)計(jì)到建造的各個(gè)方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
EEDI提出看起來(lái)只是出現(xiàn)了一個(gè)新的術(shù)語(yǔ)，但是它已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外船舶企業(yè)的格外關(guān)注。實(shí)際上，它給出了關(guān)于船舶設(shè)計(jì)建造新方法一個(gè)主流發(fā)展方向，鼓勵(lì)船廠、船舶設(shè)計(jì)者和設(shè)備制造商采用有效地方法提高船舶能效從而促進(jìn)造船技術(shù)的革新進(jìn)步。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外船舶研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造單位都將EEDI作為一項(xiàng)課題進(jìn)行研究，探索如何降低CO2排放。在降低EEDI的一些新技術(shù)、新方法出現(xiàn)之前，通過(guò)降低航速來(lái)適當(dāng)降低主機(jī)安裝功率從而滿足EEDI要求不失為一種直接有效地方法。
2 EEDI淺析
國(guó)際海事組織IMO第57屆環(huán)境與保護(hù)委員會(huì)MEPC57會(huì)議同意了按照“新造船CO2設(shè)計(jì)指數(shù)”進(jìn)行審議。在MEPC第58次會(huì)議上，同意了將“新造船CO2設(shè)計(jì)指數(shù)”更名為“新造船能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI”，并且在該次會(huì)議上形成了“新造船EEDI計(jì)算CO2方法臨時(shí)導(dǎo)則草案”。2009年7月的MEPC第59次會(huì)議對(duì)EEDI導(dǎo)則草案作了進(jìn)一步的修訂并提出了以下指導(dǎo)公式：
其中：
CF―無(wú)量綱轉(zhuǎn)化系數(shù)，基于含碳量的將燃料的消耗量轉(zhuǎn)化為CO2的排放量。下標(biāo)ME(i)和AE分別代表主機(jī)和輔機(jī)。對(duì)于重燃油取CF=3.114；
Vref ―航速，Kn；
Capacity―按照不同船型定義：對(duì)干貨船、液貨船、集裝箱船等，Capacity為載重噸；對(duì)客船為總噸；
nME―主機(jī)臺(tái)數(shù)；
nAE―輔機(jī)臺(tái)數(shù)；
PME(i)―每臺(tái)主機(jī)額定裝機(jī)功率（MCR）減去軸帶發(fā)電機(jī)后的75%時(shí)的功率值；
PPTI(i)―每臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)額定功率的75%除以發(fā)電機(jī)的加權(quán)平均效率；
Peff(i)―由于采用了創(chuàng)新的機(jī)械能效技術(shù)而減少的主機(jī)功率的75%；
PAEeff(i)―系指當(dāng)船舶在PME(i)狀態(tài)下由于采用了創(chuàng)新的電能效技術(shù)而減少的輔機(jī)功率；
PAE―系指在設(shè)計(jì)工況下以Vref航速航行時(shí)所需求的提供正常最大波浪載荷的輔機(jī)功率；
SFC―系指發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)核定的特定燃油消耗量。下標(biāo)ME(i)和AE(i)分別表示主機(jī)和輔機(jī)；
f j―考慮船舶特殊性的系數(shù)，該系數(shù)用于冰區(qū)加強(qiáng)型的船舶，將通過(guò)指導(dǎo)性文件中的標(biāo)準(zhǔn)f 曲線查得；
f j―非量綱系數(shù)，包含了因浪高、浪頻和風(fēng)速導(dǎo)致船舶減速的因素；
f w―裝載量系數(shù)，如無(wú)需考慮該系數(shù)，取1.0；
f i―每個(gè)創(chuàng)新能效技術(shù)的可用系數(shù)，對(duì)于廢能回收系統(tǒng)，f eff(i)應(yīng)為1.0。
關(guān)于基線的回歸公式，與會(huì)各方一致同意：采用EEDI公式和同樣的船型數(shù)據(jù)（英國(guó)勞氏Fairplay的數(shù)據(jù)）作重新計(jì)算。丹麥代表團(tuán)在2009年3月的溫室氣體工作組第二次會(huì)議（GHG-WG2/2/7）上，重新提交了基線的計(jì)算公式，利用以下公式求得：
（BLV）=a*Capacity-c其中，a,c均為常數(shù)。
經(jīng)過(guò)DNV和GL的計(jì)算，各主要船型的a和c值如表1。
以干散貨船（包括礦砂船）為例，EEDI基線隨載重量的變化關(guān)系如圖1所示。
表1各船型的a和c值
圖1散貨船EEDI基線隨載重量的變化
通過(guò)分析不難發(fā)現(xiàn)，包括其它船型在內(nèi)，隨著載重噸位的不斷增加EEDI基線的要求越來(lái)越嚴(yán)格。
3EEDI對(duì)主機(jī)選型的影響
以230 000 DWT礦砂船為例，初始設(shè)計(jì)航速為15 kn，通過(guò)船模實(shí)驗(yàn)報(bào)告得出結(jié)構(gòu)吃水狀態(tài)下主機(jī)傳遞功率與航速關(guān)系如圖2。
圖2主機(jī)傳遞功率與航速關(guān)系
根據(jù)曲線嚙合的三次多項(xiàng)式為：PD= 39.88 Vs3 - 1394 Vs2 + 18274 Vs 78 969b
RME = 0.999（2）
RZ表示和理論值的吻合度。
考慮1%的軸功率損失、15%的海況裕度及15%主機(jī)裕度，需要的主機(jī)安裝功率為：
PME = （P /0.99）*1.15/0.85 （3）
主機(jī)可選用MAN B&W 6S80ME-C8.2 Tier II, SMCR點(diǎn)取PME =22 000 kW,依據(jù)EEDI指導(dǎo)公式及基線公式對(duì)該設(shè)計(jì)狀態(tài)進(jìn)行EEDI核算如表2所示。
從表2可以看出，在設(shè)計(jì)航速為15 kn的情況下，依據(jù)EEDI指導(dǎo)公式核算結(jié)果，不能滿足基線的要求。從公式（1）和（2）可知，通過(guò)降低設(shè)計(jì)航速可以較大程度的降低主機(jī)安裝功率，從而可以有效地降低EEDI值。
假設(shè)主機(jī)耗油率不變，仍然取163.4 g/kW. h,滿載吃水狀況下設(shè)計(jì)航速分別為14.8 kn、14.6 kn、14.4 kn，根據(jù)公式（2）、（3）可知需要的主機(jī)安裝功率如表3。
通過(guò)表3分析知，在耗油率不變的情況下，如果把滿載吃水設(shè)計(jì)航速定為14.6 kn，主機(jī)裝機(jī)功率為20224 kW,EEDI值能夠滿足基線的要求。經(jīng)過(guò)利用公式（1）進(jìn)一步核算，主機(jī)75%SMCR主機(jī)的耗油率可以在165.5 g/kW.以下變動(dòng)。
根據(jù)MAN B&W主機(jī)廠提供的相關(guān)資料，滿足以上狀態(tài)下的主機(jī)可選擇6S80ME-C8.2和7S70ME-C8.2,兩款機(jī)子相關(guān)參數(shù)如表4。
可見(jiàn)由于6S80ME-C8.2主機(jī)降功率使用幅度比較大，在油耗方面有比較明顯的優(yōu)勢(shì)，并且由于氣缸較少，在日常營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的維護(hù)成本相比較低一些,另外，由于轉(zhuǎn)速較后者較低，推進(jìn)效率會(huì)比使用后者要高一些，雖然7S70ME-8.2主尺度、重量以及初始投入成本都有一定的優(yōu)勢(shì)，但從客戶長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)的角度考慮 ，仍然選擇6S80ME-C8.2作為推進(jìn)主機(jī)。
4應(yīng)對(duì)EEDI的其它措施
預(yù)計(jì)到2015～2020年，EEDI基線值將比剛實(shí)施階段降低10%，2020~2024年降低20%。隨著IMO對(duì)CO2氣體排放要求日益嚴(yán)格，單純的從犧牲航速的角度降低主機(jī)安裝功率從而滿足EEDI基線要求是不夠的。船舶設(shè)計(jì)、船舶設(shè)備新技術(shù)、新能源技術(shù)在船舶上的運(yùn)用等方面在降低EEDI上將起著決定性作用。對(duì)于我國(guó)蒸蒸日上的造船業(yè)來(lái)說(shuō)，如果想有效的應(yīng)對(duì)未來(lái)被強(qiáng)制實(shí)施的EEDI，還應(yīng)主要從以下方面做出努力：
1) 提高燃油經(jīng)濟(jì)型。在設(shè)備選型階段，在滿足效能的前提下，選擇耗油率低的主機(jī)、發(fā)電機(jī)等一些耗油設(shè)備；通過(guò)優(yōu)化主機(jī)功率可以降低燃油耗油率。另外，在船上安裝節(jié)能措施如廢熱回收發(fā)電系統(tǒng)也能達(dá)到較好的效果。
2) 提高船舶快速性。通過(guò)優(yōu)化船體型線或采用低阻力的噴涂材料等方法來(lái)降低船舶阻力從而提高船舶的航速是一種行之有效地方法。
3) 增加載重量。通過(guò)優(yōu)化船體結(jié)構(gòu)、采用輕質(zhì)材料、減少壓載水等措施可以有效地增加船舶載重量。
4) 采用環(huán)保型能源。LNG、太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池等新能源的使用，能夠滿足任何氣體的排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的綠色船舶。
4結(jié)論
二氧化碳減排是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。本文將EEDI指導(dǎo)性公式應(yīng)用于船舶主機(jī)選型階段，如果核算的EEDI值距離基線不是很大，可以適當(dāng)降低船舶的設(shè)計(jì)航速來(lái)降低主機(jī)安裝功率從而滿足EEDI基線要求。通過(guò)分析表明，該方法在設(shè)計(jì)階段能夠把EEDI值控制在基線范圍內(nèi)。除此之外，廣大船舶工作者還要從其它方面進(jìn)行研究和探索，積極應(yīng)對(duì)即將實(shí)施的EEDI要求，從而設(shè)計(jì)出更為環(huán)保的綠色船舶。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙遠(yuǎn)哲.低碳時(shí)代的呼喚“綠色造船”[J] .中國(guó)海事,2010,(2).
[2] 張麗瑛.船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)及其未來(lái)對(duì)船舶業(yè)的影響[J].中國(guó)水運(yùn),2011,11(1).
哈爾濱金融學(xué)院學(xué)報(bào)
JournalofHarbinFinanceUniversity
總第122期
上市公司杠桿率動(dòng)態(tài)變化及影響因素
——基于制造業(yè)的面板數(shù)據(jù)實(shí)證分析
馮曉琪．樸哲范
（浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院，浙江杭州310018）
摘要：以2003－－2011年間我國(guó)制造業(yè)1191家上市公司為樣本構(gòu)建面板數(shù)據(jù)固定效應(yīng)回歸模型，
對(duì)我國(guó)制造業(yè)不同子行業(yè)、不同所有權(quán)的上市公司杠桿率的影響因素及貨幣政策等宏觀環(huán)境變動(dòng)下杠桿
率的特征進(jìn)45－研究。研究結(jié)果表明，除了企業(yè)層面的影響因素外，杠桿率還受銀44－依存度、貨幣政策的影
響，且國(guó)有企業(yè)和非國(guó)有企業(yè)所受的影響不同。
關(guān)鍵詞：杠桿率；信貸供給；企業(yè)性質(zhì)；面板數(shù)據(jù)
中圖分類號(hào)：F832一、引言
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1004－9487（2013）06－0019旬4
KonstantinosandRichard（201
1）分別對(duì)美國(guó)和日本
現(xiàn)代意義上的資本結(jié)構(gòu)理論研究始于1958年Modi。gliani和Miller的資本結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)論。在此
之后出現(xiàn)的眾多的資本結(jié)構(gòu)理論研究，更多的是
的情況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)資本結(jié)構(gòu)決策確實(shí)受到金融狀況和信貸供應(yīng)影響。
國(guó)內(nèi)對(duì)資本結(jié)構(gòu)的研究比國(guó)外晚，且正在逐
漸深入。陸正飛（1996），洪錫熙和沈藝峰（2000），
從企業(yè)的融資需求出發(fā)來(lái)探討資本結(jié)構(gòu)問(wèn)題。這
對(duì)于市場(chǎng)化程度較高、政府干預(yù)較少、企業(yè)融資限制較少的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體而言，是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義的。然而。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、市場(chǎng)化程度較低的特定背景－F，由政府牽頭進(jìn)行的股權(quán)分置改革、金融機(jī)構(gòu)市場(chǎng)化以及一系列貨幣政策等政府干預(yù)的情況，決定了企業(yè)在進(jìn)行融資決策時(shí)還不得不考慮到資金供給的狀況。
二、文獻(xiàn)綜述
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)企業(yè)資本結(jié)構(gòu)影響因素的實(shí)
肖作平（2004）等研究了公司特征因素如何影響資本結(jié)構(gòu)決策的。郭鵬飛和孫培源（2003），黃輝和
王志華（2006）等的研究發(fā)現(xiàn)不同行業(yè)的杠桿率存在顯著差異。賈利軍和彭明雪（2007）、鄭家喜和杜長(zhǎng)樂(lè)（2008）分別對(duì)單個(gè)行業(yè)的杠桿率影響因素進(jìn)行了實(shí)證分析。肖作平和吳世農(nóng)（2002），李朝
霞（2003），肖澤忠、鄒宏（2008）等研究了不同性
質(zhì)的企業(yè)的杠桿率，研究認(rèn)為國(guó)有股股本與債務(wù)
水平呈正相關(guān)關(guān)系。此后，蘇冬蔚，曾海艦
（201
證研究大多都考慮了企業(yè)特征和行業(yè)特征，對(duì)制
度因素和宏觀經(jīng)濟(jì)因素的關(guān)注也在逐漸增強(qiáng)。Wessels和Titman（1988）率先將企業(yè)特征因素作為資本結(jié)構(gòu)的影響因素進(jìn)行實(shí)證分析，其后有眾多學(xué)者用不同的方式對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)并得出并不同的結(jié)論（Harris和Raviv，1991；Nivorozhkin，2004；Akhtar，2005；Pao，2007等）。Bradley（1984）和Daly、Bowen等（1984）發(fā)現(xiàn)企業(yè)資本結(jié)構(gòu)變化存在行業(yè)影響因素。LevyandHennessy（2007）考慮了宏觀變量，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)收縮期企業(yè)傾向于使用債務(wù)融資，而在經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張器則相反。Leafy（2009）和
收稿日期：2013—10—28
1）、馬文超（2012）從宏觀政策方面對(duì)企業(yè)的
融資決策進(jìn)行了研究。
三、數(shù)據(jù)和模型
本文選取了2003卅011年制造業(yè)上市公
司中數(shù)量較多的六個(gè)行業(yè)：食品飲料業(yè)、石油化
（一）樣本來(lái)源與處理
工、電子、金屬、機(jī)械設(shè)備和生物制藥，并對(duì)樣本經(jīng)
過(guò)如下處理：（1）剔除ST、tST、PT公司；（2）剔除數(shù)據(jù)缺損的上市公司；（3）剔除無(wú)法獲得相關(guān)數(shù)據(jù)的上市公司。最后得到符合條件的1191家上市公司、共6267個(gè)觀察值組成非平衡面板數(shù)據(jù)樣
基金項(xiàng)目：本文受浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)2012年度研究生科研項(xiàng)目“信貸供給波動(dòng)下浙江非國(guó)有上市公司融資特征研究”資助。
作者簡(jiǎn)介：馮曉琪（1988一），女，漢族，湖北廣水人，浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院，金融碩士研究生，研究方向?yàn)橘Y本運(yùn)營(yíng)，公司金融；樸哲范（1969一），男，朝鮮族，吉林人，浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院，副教授，浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)高級(jí)講師，財(cái)務(wù)管理博士，研究方向?yàn)槠髽I(yè)融資的理論與應(yīng)用。
一19—
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
本。數(shù)據(jù)主要來(lái)源于國(guó)泰安數(shù)據(jù)庫(kù)。
（二）變量設(shè)置及依據(jù)
對(duì)于資本結(jié)構(gòu)的度量，主要有面值杠桿比率
此本文選取資產(chǎn)負(fù)債率來(lái)衡量資本結(jié)構(gòu)。自變量
則選取研究資本結(jié)構(gòu)時(shí)常被采用的、能夠體現(xiàn)企
業(yè)特征的財(cái)務(wù)指標(biāo)，并選取央行貸款基準(zhǔn)利率、銀行業(yè)貸款總額增長(zhǎng)率兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量不同年份的
和市值杠桿比率兩類。由于我國(guó)上市公司中存在著一定比例的非流通股，無(wú)法計(jì)算其市場(chǎng)價(jià)值，因
變量類型因變量
變量名稱資產(chǎn)負(fù)債率營(yíng)業(yè)收人的對(duì)數(shù)有形資產(chǎn)比率非債務(wù)稅盾息稅前利潤(rùn)率
解釋變量
收益留存率應(yīng)付賬款比率銀行依存度貨幣政策1貨幣政策2GDP增長(zhǎng)率
行業(yè)企業(yè)性質(zhì)
變量符號(hào)
Levi．tLSTAND7ISEBITRTAPBDMPlMP2GDP
信貸供給狀況。具體情況如表1所示。
變量定義
總負(fù)債／總資產(chǎn)
營(yíng)業(yè)收入以10為底的對(duì)數(shù)有形資產(chǎn)總額／總資產(chǎn)（折舊＋攤銷費(fèi)用）／總資產(chǎn)息稅前利潤(rùn)／總資產(chǎn)
（盈余公積＋各種自愿儲(chǔ)備＋留存收益結(jié)轉(zhuǎn)）／總資產(chǎn)（應(yīng)付票據(jù)＋應(yīng)付賬款）／總資產(chǎn)
虛擬變量。該企業(yè)總負(fù)債相對(duì)于上一年增加為1，否則為0。虛擬變量。央行基準(zhǔn)貸款利率大于前一年為l，不變或下降為0。虛擬變量。銀行業(yè)商業(yè)銀行貸款總額較E一年增加為1，不變或下降為0。GDP增長(zhǎng)率
虛擬變量。食品飲料也為l，石油化工為2，電子為3，金屬業(yè)為4，機(jī)
表1變量定義表
ID
控制變量
械設(shè)備為5，醫(yī)藥生物為6。
S0
虛擬變量。國(guó)有企業(yè)為1，非國(guó)有為0。
（三）模型構(gòu)建
借鑒已有的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)（Leary，2009和Kon—Richard，2011），本文構(gòu)建了如下面板
數(shù)據(jù)回歸模型：
stantinosand
D
％5
n5
Lev¨＝d＋“1BD＋d2MPl＋“3＾zP2＋a4SO＋乏…
B
叭5
叭4
9
盧i，tX州＋乏，D。＋乏形＋n1＋占印
式中，Lev。。為資產(chǎn)負(fù)債率、短期杠桿率和長(zhǎng)期杠桿率；a為常數(shù)項(xiàng)；BD為銀行依存度；MP，為貨幣政策1；MP2為貨幣政策2；SO為企業(yè)性質(zhì)；Bi，t為Xi，t的系數(shù)；X。為企業(yè)層面變量有形資產(chǎn)比率、
∞5
n3
息稅前利潤(rùn)率、收益留存率、非債務(wù)稅盾、應(yīng)收賬款比、營(yíng)業(yè)收入的對(duì)數(shù)所組成的矩陣；IDi為行業(yè)虛
擬變量；W。為虛擬變量，如果屬于第t個(gè)截面給1，其他給0，t＝1，2，3…9；Ui為固定效果；8i．。為殘差。
四、實(shí)證結(jié)果分析（一）描述統(tǒng)計(jì)分析
由圖1、圖2明顯看出，樣本期間，國(guó)有企業(yè)的杠桿率始終顯著高于非國(guó)有企業(yè)，表明國(guó)有企業(yè)所面臨的債務(wù)融資環(huán)境始終優(yōu)于非國(guó)有企業(yè)，并且杠桿率的變動(dòng)基本上是由長(zhǎng)期負(fù)債率的變動(dòng)引起的。
毗5
圖12003m2011年非同有企業(yè)與國(guó)有企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債率、長(zhǎng)期負(fù)債資產(chǎn)比率均值走勢(shì)
此外，我國(guó)制造業(yè)上市公司的杠桿率在樣本期間經(jīng)
歷了兩次比較明顯的變動(dòng)：第一次發(fā)生在2007年，由于前兩年經(jīng)濟(jì)過(guò)熱，2007年政府采用緊縮的貨幣政策，導(dǎo)致企業(yè)杠桿率在2006年達(dá)到頂峰后，于2007年急劇下降；第二次發(fā)生在2009年，國(guó)有企業(yè)和非國(guó)有企業(yè)均同時(shí)大幅度提高流動(dòng)負(fù)債比率，
但由于長(zhǎng)期負(fù)債比率的不。同變動(dòng)而導(dǎo)致了不同的
杠桿率變動(dòng)。
－N2
2003－－2011年非固有企業(yè)與國(guó)有企、Ip流動(dòng)負(fù)債比率均值走勢(shì)
一20一
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
n6
¨5
n5
M5
n4
墻5
吡3
地5
200320042005200620072008200920102011
圖3
2003－－2011年各行業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債率
圖4
2003—20l1年各行業(yè)的長(zhǎng)期負(fù)債比率
圖3和圖4描述了各個(gè)行業(yè)在樣本期間的總杠
趨勢(shì)相同，均在2006年達(dá)到頂峰，并從2007年開(kāi)
始一路下降。金屬行業(yè)的杠桿率均大幅高于其他行業(yè)，而電－7＝行業(yè)和醫(yī)藥生物行業(yè)的杠桿率則均處于行業(yè)最低水平，并且在2006年之后較其他行業(yè)有更大幅度的－F降。
TAO．950．960．97O．96O．960．950．950．970．970．970．97O．96
桿率、長(zhǎng)期負(fù)債比率變動(dòng)趨勢(shì)。從圖中可以看出，
不同行業(yè)的杠桿率具有明顯的行業(yè)特征。此外，除食品飲料行業(yè)外，其他行業(yè)的長(zhǎng)期負(fù)債比率的變動(dòng)
表2各行業(yè)不同企業(yè)性質(zhì)的公司的財(cái)務(wù)指標(biāo)均值
行業(yè)類別食品飲料
非
國(guó)
Levl0．430．420．340．480．420．370．430．490．400．540．490．44
Lev20．04O．070．040．090．04O．050．040．10O．06O．110．04O．05
Lev3O．390．350．30O．39O．380．320．390．39O．350．430．450．40
EBrrO．070．070．060．07O．07O．080．06O．060．04O．060．050．06
RT0．070．12O．100．1l0．11O．13O．08O．100．08O．09O．07O．1l
ND7I弓O．060．060．060．06O．06O．07O．050．040．03O．050．040．05
APO．08O．120．12O．12O．160．09O．080．110．11O．120，17O．10
KS2．142．141．882．352．071．9l2．052．132．052．512．142．00
石油化工電子金屬非金屬機(jī)械設(shè)備醫(yī)藥生物食品飲料石油化工電子金屬非金屬機(jī)械設(shè)備醫(yī)藥生物
有企業(yè)
國(guó)
有企業(yè)
表2是各行業(yè)不同企業(yè)性質(zhì)的公司的財(cái)務(wù)指標(biāo)均值。由表可知，電子行業(yè)的杠桿率和盈利能力均處于制造業(yè)的最低水平。除食品飲料行業(yè)外，其
具體來(lái)說(shuō)，有形資產(chǎn)率、非債務(wù)稅盾和營(yíng)業(yè)收入這
3個(gè)企業(yè)層面解釋變量與GDP增長(zhǎng)率、貨幣政策2的相關(guān)關(guān)系出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，且都非，g－顯著。這表明，GDP的增長(zhǎng)可能會(huì)促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行債務(wù)融資，且宏
他各行業(yè)的國(guó)有企業(yè)的規(guī)模、債務(wù)擔(dān)保能力均大于
非國(guó)有企業(yè)，但其盈利能力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于非國(guó)有企
觀經(jīng)濟(jì)因素不僅直接影響企業(yè)杠桿率，而且還通過(guò)
影響企業(yè)特征變量進(jìn)而影響到杠桿率水平。
（三）回歸結(jié)果分析
樣本期間不同杠桿率、不同企業(yè)性質(zhì)的固定效應(yīng)回歸結(jié)果如表4。從表中可以看出，不同因變量的回歸結(jié)果均支持固定效應(yīng)模型，且除長(zhǎng)期杠桿率
業(yè)。與此同時(shí)，各個(gè)行業(yè)的非國(guó)有企業(yè)的收益留存
率、非債務(wù)稅盾和應(yīng)付賬款比率均顯著大于國(guó)有企業(yè)，表明非國(guó)有企業(yè)在進(jìn)行債務(wù)融資時(shí)更加偏好于內(nèi)部融資和商業(yè)信用，間接表明非國(guó)有企業(yè)在債務(wù)融資時(shí)存在限制。
（二）相關(guān)性分析
雙變量相關(guān)分析的Pearson相關(guān)性結(jié)果…顯示除了公司層面因素外，杠桿率還與GDP增長(zhǎng)2率、
較低外（R2值0．1611），總杠桿率和短期杠桿率均具有較強(qiáng)的擬合度（R2值為0．6671和0．6680）。
總杠桿率與營(yíng)業(yè)收入的對(duì)數(shù)、息稅前利潤(rùn)率、貨幣政策2顯著iE相關(guān)，與收益留存率顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明資產(chǎn)規(guī)模大、盈利能力強(qiáng)的企業(yè)在銀行總貸款規(guī)模擴(kuò)張時(shí)更易獲得銀行借款，且在進(jìn)行融資決策時(shí)優(yōu)先考慮內(nèi)部融資。長(zhǎng)期杠桿率與營(yíng)業(yè)收入的對(duì)
銀行依存度、貨幣政策等宏觀因素有關(guān)，且不同所
有權(quán)性質(zhì)、不同行業(yè)上市公司有著不同的杠桿率。然而，在控制了年份、行業(yè)類別和企業(yè)性質(zhì)三個(gè)條件進(jìn)行偏相關(guān)分析時(shí)12J，各種杠桿率與解釋變
量的相關(guān)關(guān)系并無(wú)太大差異，企業(yè)層面解釋變量與宏觀解釋變量之間的相關(guān)關(guān)系卻出現(xiàn)了較大差異。
數(shù)、銀行依存度、貨幣政策2顯著正相關(guān)，并與非債務(wù)稅盾、應(yīng)4，－1－賬款比率、貨幣政策1之間存在顯著
一2l一
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明規(guī)模較大、對(duì)銀行依賴程度
較高的企業(yè)會(huì)在信貸供給寬松時(shí)增加長(zhǎng)期債務(wù)比率，而在信貸供給緊縮時(shí)降低長(zhǎng)期負(fù)債比率。短期杠桿率與息稅前利潤(rùn)比率、營(yíng)業(yè)收入、應(yīng)付賬款比率以及銀行依存度、貨幣政策1顯著正相關(guān)，說(shuō)明盈利能力較好、規(guī)模較大的企業(yè)擁有更多的短期債
務(wù)，并利用短期債務(wù)來(lái)彌補(bǔ)應(yīng)付賬款缺口，且銀行依賴程度大的企業(yè)在信貸供給緊縮時(shí)會(huì)增加短期債務(wù)。短期杠桿率與收益留存率、非債務(wù)稅盾、企業(yè)性質(zhì)顯著負(fù)相關(guān)，則表明企業(yè)主要利用留存收益
來(lái)解決營(yíng)運(yùn)資本問(wèn)題，且非國(guó)有企業(yè)比國(guó)有企業(yè)可
能面臨更大的流動(dòng)性壓力而擁有更多的短期債務(wù)。
表3固定效應(yīng)回歸結(jié)果
不同杠桿率
杠桿率
一o．077
不同企業(yè)性質(zhì)
短期杠桿率
一0．067
長(zhǎng)期杠桿率
一0．010
非國(guó)有企業(yè)
一O．214｝｝＋
非國(guó)有企業(yè)
一0．023
有形資產(chǎn)比率
（一I．78）
5．088｝｝十
（一0．30）
0．284｝
（一1．50）
4．804｝｝｝
（一2．99）
4．368￥｝｝
（一0．39）
5．087￥￥￥
息稅前利潤(rùn)率
（30．96）
一O．127木乖車
（2．28）
一O．008
（28．20）
一O．119｛｝｛
（17．24）
一O．068｝｝＋
（22．91）
一0．14l豐￥4
收益留存率非債務(wù)稅盾
（一14．46）
一5．457｝｝＋
（一1．26）
一0．367｝｝
（一13．04）
一5．090女｝｝
（一4．24）
一4696｝￥｝
（一13．35）
一5．456｝｝＋
（一33．94）
0．363｝｝｝
（一3．01）
一0．123｝木木
（一30．54）
0．486｝｝｝
（一18．73）
0．383｝｝｝
（一25．12）
0．301｛｝｝
應(yīng)付賬款比率
（20．05）
0085｝｝｝
（一8．97）
0．03l｝｝
（25．89）
O．054｝｝｝
（12．83）
0．035｛｝｝
（12．82）
O．097｝｝｝
營(yíng)業(yè)收入的對(duì)數(shù)
（14．27）
0．046｝｝｝
（6。84）
0．016￥｝｝
（8．77）
0．030｝｝｝（3．32）0．044｝｝｝（12．22）
0．000
（12．07）
O．046｝｝女
銀行依存度
（18．80）
0．002
（8．64）
一O．014｝｝＋
（11．82）
0．016｝｝｝
（14．40）
0．014｝
貨幣政策1
（0．38）
0．018｝｝｝
（一4．07）
0．020｝｛｝
（3．34）
一O．002
（0．06）
一0．010
（1．70）
0．020｝｝｝
貨幣政策2
（3．56）
一0．014｝｝＋
（5．10）
一0．001
（一0．29）
一0．013｝｝＋
（一1．04）（3．06）
企業(yè)性質(zhì)
（一4．42）
0．234｝｝｝
（一0．31）
O．003
（一4．04）
0．23t￥｝｝
0459｝｝｝
0．172｝｝
常數(shù)項(xiàng)
（5．38）
R—sqoverall
O．667l
（0．08）
0．1611
（5．14）
0．6180
（6．21）
0．6747
（2．99）
0．6296
注：1．括號(hào)里為t值；2．｝表示P＜O．10，｝｝表示P＜0．05，｝｝｝表p＜o(jì)．01。
不同企業(yè)性質(zhì)的固定效應(yīng)回歸的結(jié)果也都支持固定效應(yīng)模型，且均具有較強(qiáng)的擬合度（R2值為O．6747和O．6296），并且企業(yè)特征解釋變量回歸結(jié)
會(huì)增加長(zhǎng)期債務(wù)比率，并在緊縮時(shí)期降低長(zhǎng)期負(fù)債比率。
（＝－－）國(guó)有企業(yè)的杠桿率和規(guī)模大于非國(guó)有企業(yè)，其債務(wù)融資環(huán)境優(yōu)于非國(guó)有企業(yè)，但其盈利能力卻剛好相反，且信貸供給變動(dòng)會(huì)對(duì)其杠桿率的影響不同。
參考文獻(xiàn)：［1］
KonstantionsVoutsinas，Richard
果也無(wú)太大差異。但是，在信貸供給波動(dòng)即貨幣政
策的回歸結(jié)果h卻出現(xiàn)了較大差異。非國(guó)有企業(yè)與貨幣政策不相關(guān)或不顯著相關(guān)，而國(guó)有企業(yè)卻與
貨幣政策顯著正相關(guān)（顯著性水平分別為10％和
1％）。這表明在信貸供給寬松時(shí)，國(guó)家會(huì)優(yōu)先將信貸資源配置給國(guó)有企業(yè)，因而國(guó)有企業(yè)更容易獲得債務(wù)資金，存在債務(wù)融資優(yōu)勢(shì)，而民營(yíng)企業(yè)可能只能獲得剩余資源。
五、結(jié)論
A．werner．Wemer．Credit
supplyandcorporatecapitalstructure：EvidencefromnationalReviewofFinancial
Japan［J］．Inter－
Analysis，2011，（20）：320—334．
choice，andcorporatecapital
［2］Ieary，M．T．Bankleansupplylender
本文以2003－－2011年間我國(guó)制造業(yè)上市公司為樣本，綜合考慮了微觀需求因素和宏觀供給因素對(duì)我
國(guó)上市公司杠桿率所產(chǎn)生的影響，得出以下結(jié)論：（一）除了受盈利能力、規(guī)模、收益留存率以及商業(yè)信用等公司特征因素的影響外，上市公司杠桿率還受銀行依存度和信貸供給的影響，且杠桿率水平及變動(dòng)趨勢(shì)具有行業(yè)特征。
s咄ture［J］．The
ture
Journal0fFinance，2009，（64）：1143—1185．
determinantsofcapital
struc－
［3］Titman，S．，＆Wessels，R．．The
choice［J］．Thejournaloffinance，1988，43，（1），1—19．肖作平，吳世農(nóng)．我國(guó)上市公司資本結(jié)構(gòu)影響因素實(shí)證研究．
［4］
證券市場(chǎng)導(dǎo)報(bào)［J］．2002，（08）．［5］
郭鵬飛，孫培源．資本結(jié)構(gòu)的行業(yè)特征：基于中國(guó)上市公司
的實(shí)證研究［J］．經(jīng)濟(jì)研究，2003（5）．
（二）規(guī)模大、盈利能力強(qiáng)的企業(yè)更易獲得債
務(wù)融資，并在融資決策時(shí)優(yōu)先考慮內(nèi)部融資。而在信貸供給寬松的環(huán)境下，銀行依賴程度較高的企業(yè)
責(zé)任編校：李航史洪濤
一22～
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
上市公司杠桿率動(dòng)態(tài)變化及影響因素——基于制造業(yè)的面板數(shù)據(jù)實(shí)證分析
作者：
作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
馮曉琪， 樸哲范
浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院,浙江 杭州,310018金融理論與教學(xué)
Finance Theory and Teaching2013(6)
參考文獻(xiàn)(5條)
1. Konstantions Voutsinas;Richard A.werner.Werner Credit supply and corporate capital structure:Evidence from Japan2011(20)
2. Leary,M.T Bank loan supply lender choice,and corporate capital structure 2009(64)3. Titman,S;Wessels,R The determinants of capital structure choice 1988(01)
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 智能制造 應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0092-02
機(jī)電一體化又稱為機(jī)械電子學(xué)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)中逐步的得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天，機(jī)電一體化技術(shù)成為了工業(yè)生產(chǎn)的強(qiáng)勁動(dòng)力，機(jī)電一體化技術(shù)將電子與機(jī)械進(jìn)行緊密的集合，從而實(shí)現(xiàn)了人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的智能化管理，新世紀(jì)的制造必然是智能制造。智能制造包含兩重含義，即智能制造系統(tǒng)和智能制造技術(shù)，在目前的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，智能制造已經(jīng)成為了制造業(yè)的主流，智能制造通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬人腦，對(duì)制造過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、推理、判斷以及進(jìn)行生產(chǎn)的決策，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的智能化以及高度人性化，以電腦的模擬分析代表人腦的分析過(guò)程，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。該文介紹目前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及智能制造的概念，著重說(shuō)明智能一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，希望對(duì)讀者有所幫助。
1 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
機(jī)電一體化技術(shù)是電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的集合。機(jī)電一體化技術(shù)在20世紀(jì)60年代初步形成，這種技術(shù)的出現(xiàn)是為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，在發(fā)展的最初階段是通過(guò)電子手段對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。最初的機(jī)電一體化技術(shù)十分簡(jiǎn)單，技術(shù)含量也不高，智能適用于簡(jiǎn)單小型設(shè)備的生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)逐步的融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的精華和微處理技術(shù)的精髓，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)又和信息技術(shù)以及電子技術(shù)等高新技術(shù)融合，模擬人腦對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析和判斷，使生產(chǎn)逐步的智能化。
如今的機(jī)電一體化技術(shù)，尤其是在一些大型企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，涵蓋了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展依賴眾多科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化的發(fā)展是為了適合生產(chǎn)的實(shí)際需要，機(jī)電一體化技術(shù)將更加的智能化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)電一體化技術(shù)能夠高度的模擬人腦，對(duì)整個(gè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析和判斷，發(fā)出各種操作指令，完成復(fù)雜的生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)所用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能控制，整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程也十分的人性化，電腦代替人腦進(jìn)行控制大大的減輕了人們工作的負(fù)擔(dān)。目前，隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)不僅僅局限于某個(gè)區(qū)域，而是就地取材，遍布世界的各個(gè)角落，因此，機(jī)電一體化技術(shù)也有了新的含義，遠(yuǎn)程控制技術(shù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)也在漸漸的被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)中來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要而不斷發(fā)展的，機(jī)電一體化技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也勢(shì)必會(huì)使企業(yè)打破自有的生產(chǎn)模式，逐步的實(shí)現(xiàn)模塊化集成機(jī)電生產(chǎn)，統(tǒng)一機(jī)電產(chǎn)品的部分標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范生產(chǎn)過(guò)程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
2 智能制造技術(shù)及其發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)也不再拘泥于陳舊的生產(chǎn)模式，科學(xué)技術(shù)賦予了機(jī)械制造新的活力，機(jī)械制造技術(shù)正在逐漸的吸取各種技術(shù)的精華，實(shí)現(xiàn)自身的改革和進(jìn)步。現(xiàn)如今，生產(chǎn)逐步的實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，人們對(duì)于機(jī)械設(shè)備的需求不斷加劇，為了滿足這種需求，人們不斷的研究新的技術(shù)提升機(jī)械生產(chǎn)效率。智能制造技術(shù)是目前機(jī)械制造技術(shù)的主流，智能制造技術(shù)是使機(jī)械設(shè)備自主驅(qū)動(dòng)并且自主的控制機(jī)械設(shè)備的元件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)控制的智能化，智能制造也必然是機(jī)械制造的主流趨勢(shì)。智能制造能夠儲(chǔ)存大量的信息，能夠有效的獲取生產(chǎn)過(guò)程中的信息，能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的處理，具有組織、學(xué)習(xí)、分析、優(yōu)化、維護(hù)的功能。智能制造技術(shù)克服了傳統(tǒng)制造中的諸多缺點(diǎn)，大幅度提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，提升了產(chǎn)品的合格率和科技含量。智能制造技術(shù)正在逐步的借助三維動(dòng)態(tài)演示，模擬技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程、多方向視圖技術(shù)以及比例縮放等技術(shù)，對(duì)所要制造的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程控制，使生產(chǎn)過(guò)程能夠滿足設(shè)計(jì)圖紙的高精度需要。智能制造技術(shù)在大幅度提升制造效率的同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)的互動(dòng)。
智能自造技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，減少了人工的勞動(dòng)，解放了大量的勞動(dòng)力，在勞動(dòng)力緊缺和勞動(dòng)力成本很高的今天，智能制造技術(shù)對(duì)于企業(yè)的生存和發(fā)展有著特殊的意義。另外，對(duì)于一些污染較重以及危險(xiǎn)技術(shù)較高的生產(chǎn)制造單位而言，使用智能制造技術(shù)不失為最佳的選擇，使用智能制造技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，有利于企業(yè)的安全生產(chǎn)。一些具有特殊生產(chǎn)要求的企業(yè)必須使用智能制造技術(shù)以實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)工人無(wú)法實(shí)現(xiàn)的操作控制，智能制造技術(shù)的使用還在很大程度上減少了誤差和人為失誤的出現(xiàn)，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
3 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用
智能制造技術(shù)隨著生產(chǎn)的需要發(fā)展迅速，并在短短的十幾年間廣泛的應(yīng)用到絕大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)正在逐步的和智能制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，用以滿足多樣化的工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需要，同時(shí)兩種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合也為兩者的發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展空間。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的逐步應(yīng)用必然會(huì)應(yīng)用到一些核心的技術(shù)。傳感技術(shù)就是其中的核心技術(shù)之一，傳感技術(shù)如若應(yīng)用到智能生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)必須要保證其準(zhǔn)確性和靈敏性，并且保證傳感器不被目標(biāo)信號(hào)以外的其他信號(hào)所干擾，單純的傳感器是不行的，還要建立相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳感器用于目標(biāo)信號(hào)的收集，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，通過(guò)計(jì)算機(jī)收集的信息進(jìn)行分析和處理，最終達(dá)到對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的控制。就目前生產(chǎn)制造而言，主要采用的是非接觸性的檢測(cè)手段以及光纖電纜傳感器，采用統(tǒng)一且標(biāo)準(zhǔn)化的接口，將設(shè)計(jì)的難度適當(dāng)降低，主要開(kāi)發(fā)成本較低的串行接口。
機(jī)械制造在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，同時(shí)機(jī)械制造對(duì)于國(guó)家農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義，在我國(guó)，數(shù)控領(lǐng)域最早將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到智能制造中來(lái)，數(shù)控生產(chǎn)對(duì)于智能控制的要求非常高，其中還要涉及到模擬、信息處理等多種技術(shù)，在生產(chǎn)過(guò)程中，智能控制技術(shù)能夠?qū)o(wú)法進(jìn)行建立模型的環(huán)節(jié)以及模糊的信心進(jìn)行處理，優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的管理和控制。目前的數(shù)控機(jī)床主要采用多CPU和總主線的結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)在線診斷以及模糊智能控制技術(shù)，采用大型的儲(chǔ)存設(shè)備、提升數(shù)控能力，提供二維和三維的仿真動(dòng)態(tài)畫(huà)面，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)多過(guò)程和多通道的控制。
自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)生產(chǎn)線也在智能制造中得到了很好的應(yīng)用，其使用人機(jī)界面控制裝置、光電控制系統(tǒng)以及可編程序控制裝置等。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的極高體現(xiàn)表現(xiàn)為工業(yè)機(jī)器人的使用，工業(yè)機(jī)器人綜合了人工智能、遙感技術(shù)、通訊技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)等，它可以對(duì)生產(chǎn)信息記性獲取、識(shí)別和處理，工業(yè)機(jī)器人在目前工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。
4 結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)技術(shù)的在智能制造中得到了極為廣泛的應(yīng)用，提升了以往低下的生產(chǎn)效率，革新了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中廣泛的應(yīng)用是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)果，也是工業(yè)生產(chǎn)的需要，這種生產(chǎn)制造模式實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的融合，提升了生產(chǎn)效率，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的革新。
參考文獻(xiàn)
[1] 尚教廷.淺論機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)科技縱橫，2010（14）：234.
[2] 雷雪銀.試論機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].沿海企業(yè)與科技，2007，（9）：18-19.
[3] 傅運(yùn)剛，陳維健.機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1996：5-6.
【關(guān)鍵詞】智能控制 機(jī)械制造 應(yīng)用 探討
一、引言
在人類發(fā)展的漫長(zhǎng)過(guò)程中，技術(shù)是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，和人們的生活息息相關(guān)。智能控制技術(shù)作為20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志，是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中最為熱門(mén)的一項(xiàng)。智能技術(shù)和現(xiàn)代信息社會(huì)光電子技術(shù)成為了現(xiàn)代工業(yè)的支柱。本文將會(huì)針對(duì)智能技術(shù)和智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景和局限做出探討，研究其在機(jī)械制造中的應(yīng)用和發(fā)展。畢竟是受到世界先進(jìn)國(guó)家的高度重視的智能控制技術(shù)，在機(jī)械制造工業(yè)中的應(yīng)用前景還是很大的。
二、相關(guān)概念的基本定義
在詳細(xì)介紹智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用探討之前，先簡(jiǎn)單介紹一下其中基本術(shù)語(yǔ)的簡(jiǎn)單定義。
（一）智能控制
智能控制（intelligent controls）在無(wú)人干預(yù)的情況下能自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的自動(dòng)控制技術(shù)。
（二）機(jī)械制造
機(jī)械制造指從事各種動(dòng)力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的工業(yè)部門(mén)。
三、智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
智能控制在機(jī)械制造中起到了一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。如，幫助提升開(kāi)拓市場(chǎng)的橋梁，智能加工工藝提高了整體的機(jī)械制造水平。當(dāng)然，智能控制在機(jī)械制造中也對(duì)生產(chǎn)工藝產(chǎn)業(yè)的水準(zhǔn)提高起到了決定性的重要作用。這些對(duì)智能控制的前景發(fā)展是具有非常重要的作用的。推土機(jī)主機(jī)架智能的理論在這里也是不容忽視的。
在機(jī)械制造中，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)模型的綜合和分析的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中由工人親自操刀設(shè)計(jì)，進(jìn)行一切的制造工藝，那是一個(gè)相當(dāng)勞重的任務(wù)。因?yàn)檫@些任務(wù)不僅包括大量的計(jì)算、分析、繪圖等數(shù)值計(jì)算型工作；還包括擬定初始方案，選擇最優(yōu)方案，制定合理結(jié)構(gòu)等方案設(shè)計(jì)工作。如果在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中大范圍融入只能控制技術(shù)，這樣就可以減少大批的勞力。因此，設(shè)計(jì)智能化已成為機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)很熱門(mén)的研究課題之一，智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用效果也很好。減少機(jī)械自動(dòng)化過(guò)程、減少制作時(shí)長(zhǎng)，成為了智能控制在機(jī)械制造中最為主要的優(yōu)勢(shì)。
四、智能控制在機(jī)械制造中的不足之處
中國(guó)機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的努力已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，智能控制技術(shù)的研究也已經(jīng)逐漸成熟。智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用也有些年日，積累了大量的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。但是隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的形成，智能控制在唉機(jī)械制造中的應(yīng)用局限性也越來(lái)越明顯。由于中國(guó)潛在的巨大市場(chǎng)和豐富的勞動(dòng)力資源，導(dǎo)致機(jī)械制造工業(yè)速度跟不上，智能控制技術(shù)在國(guó)外屬于較為先進(jìn)成熟的技術(shù)，在國(guó)內(nèi)卻尚屬于新興技術(shù)。因此，智能控制技術(shù)在機(jī)械制造中依然存在一些不足之處。筆者在經(jīng)過(guò)探討和研究智能控制在機(jī)械制造中的優(yōu)勢(shì)之后，也按著現(xiàn)在所面臨的前所未有的工業(yè)行業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)局面整理出了智能控制的些許不足之處。
（一）企業(yè)應(yīng)變能力差
今天的市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變，需求多樣化。機(jī)械制造行業(yè)如果想要在市場(chǎng)中占到頭名，就要有先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)做支撐。然而，企業(yè)雖然響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，積極使用智能控制技術(shù)，可惜企業(yè)的應(yīng)變能力差，按訂單裝配MTO，按訂單制造MTO，按訂單設(shè)計(jì)MTD，大規(guī)模定制MC，忽略了智能控制技術(shù)的根本，導(dǎo)致無(wú)法好好利用智能控制技術(shù)。這是智能控制技術(shù)在機(jī)械制造應(yīng)用中最大的不足。機(jī)械加工行業(yè)的品種規(guī)格繁多，生產(chǎn)、采購(gòu)異常復(fù)雜，如果能夠好好利用智能控制技術(shù)，改善企業(yè)的應(yīng)變能力，想必能夠大幅度提升機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)力。
（二）成本計(jì)算不準(zhǔn)確，成本控制差
人工成本核算一般只能計(jì)算產(chǎn)品成本，無(wú)法計(jì)算零部件成本。在機(jī)械制造行業(yè)中成本的費(fèi)用分?jǐn)偢欠浅４植?，沒(méi)有辦法進(jìn)行精密而細(xì)致的預(yù)算、估算。在使用了智能控制技術(shù)之后，大量成本數(shù)據(jù)采集都是通過(guò)電腦計(jì)算機(jī)歸集的，然而個(gè)別企業(yè)在使用操作不當(dāng)，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的估算、預(yù)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也很差，這樣子非但不能利用智能控制技術(shù)提高機(jī)械制造工藝的進(jìn)展，也不能控制成本計(jì)算精準(zhǔn)度，協(xié)助控制成本。這種利用智能控制還不能提高成本計(jì)算準(zhǔn)確度的難題也成為了限制智能控制在機(jī)械制造中應(yīng)用的一大因素。一般機(jī)械制造行業(yè)都不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)成本的計(jì)算，也很少進(jìn)行成本分析，因此成本控制差。
（三）信息分散、不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不共享
在機(jī)械制造業(yè)中，產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物是一個(gè)有機(jī)的整體，他們之間存在大量信息交換。利用傳統(tǒng)的機(jī)械制造加工模式，全部都是通過(guò)人工管理信息的，這樣的管理速度很慢。如果利用智能控制技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用，輔助管理信息則能夠提高速度，然而目前在機(jī)械制造中的應(yīng)用卻顯示，智能控制依然具有管理分散、缺乏完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等不足之處。由此可見(jiàn)，要想將智能控制很好的應(yīng)用在機(jī)械制造行業(yè)的各個(gè)部分，一定要先解決信息分散、不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不共享、大大影響管理決策的科學(xué)性等難題。
五、智能控制在機(jī)械制造中應(yīng)用的提升探討
如果管理工具落后，大部分企業(yè)就無(wú)法提升自己的產(chǎn)業(yè)管理工作或者加工進(jìn)度，在機(jī)械制造類行業(yè)中，這些阻力更加明顯。在前文中已經(jīng)提過(guò)了關(guān)于智能控制在機(jī)械制造中的不足，接下來(lái)將針對(duì)機(jī)械制造中的應(yīng)用管理方面，整理一些有建議性的改善方案，希望對(duì)于仍處于分散管理或微機(jī)單項(xiàng)管理階段的智能控制應(yīng)用有較好的提升和完善。
（一）共享和資源的優(yōu)化配置
在機(jī)械制造中，很多加工鏈條都是采用一條龍這樣一個(gè)完美的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)。從科學(xué)的供應(yīng)鏈管理里節(jié)約了大量的成本，共享和資源的優(yōu)化配置，這是現(xiàn)代企業(yè)中都需要優(yōu)先學(xué)習(xí)的管理方法。所以，在提升智能控制系統(tǒng)在機(jī)械制造中的應(yīng)用效果時(shí)，最先考慮的就是如何利用智能控制提升共享資源的效果，并且優(yōu)化資源配置，給客戶提供最好的服務(wù)和商品。只有加入了這樣的改動(dòng)，才能夠使得機(jī)械制造業(yè)發(fā)展更加飛速。是機(jī)械制造業(yè)就要找擴(kuò)展ERP，做成一個(gè)非常完整的集成系統(tǒng)，減少集成的費(fèi)用?！凹伞眱蓚€(gè)字說(shuō)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，只要完善和優(yōu)化智能控制技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就好。
（二）增加智能控制程度
智能控制把計(jì)算機(jī)從數(shù)值處理擴(kuò)展到非數(shù)值處理，這樣的操作和改動(dòng)使得計(jì)算機(jī)能夠更好的為人類工業(yè)產(chǎn)業(yè)服務(wù)，智能控制技術(shù)就是在這種情況下發(fā)展起來(lái)的，包括知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的集成、推理和決策，這些都是發(fā)展智能控制在機(jī)械制造中的巨大優(yōu)勢(shì)。只有力圖使機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化發(fā)展，增加智能控制程度，才能夠減少人類的勞累，并且提升社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)值。智能控制下的機(jī)械制造技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)方法相比，智能控制在機(jī)械設(shè)計(jì)中有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)，它不僅可以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、節(jié)省成本，還可以為專家知識(shí)特別是啟發(fā)式知識(shí)提供存儲(chǔ)手段和傳授途徑、易于繼承。 （三）利用智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)管理創(chuàng)新
機(jī)械制造企業(yè)是管理非常復(fù)雜的企業(yè)，目前管理中存在諸多的問(wèn)題，智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用非常利于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。然而個(gè)別企業(yè)的利用率很低，不能夠最大限度的發(fā)揮智能控制的應(yīng)用效果。只有利用智能控制技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)管理和控制技術(shù)的雙重創(chuàng)新，這樣才能真正的提高智能控制技術(shù)在機(jī)械制造加工中的管理水平和發(fā)展速度。智能控制技術(shù)在機(jī)械制造中的優(yōu)勢(shì)是不容置疑的，然而因?yàn)椴煌碾y題阻撓了智能控制技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，要想提升智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用效果，就必須按著控制理論的發(fā)展實(shí)現(xiàn)管理上的創(chuàng)新。
（四）增加相關(guān)科技技術(shù)的相互滲透
20世紀(jì)80年代以來(lái)，信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展給國(guó)內(nèi)的各項(xiàng)工業(yè)企業(yè)帶來(lái)了一定的推動(dòng)發(fā)展作用?，F(xiàn)在興起的智能控制技術(shù)要想在機(jī)械制造業(yè)中進(jìn)一步發(fā)展，就必須要增加和其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和相互滲透，這樣才能夠更好地推動(dòng)機(jī)械制造的加工工藝，為科學(xué)與工程的研究帶來(lái)不斷深入的啟發(fā)性質(zhì)。要知道智能控制系統(tǒng)本身就屬于控制系統(tǒng)向新興科技的過(guò)度發(fā)展，如果能夠增加智能控制系統(tǒng)與其他相關(guān)科技技術(shù)的滲透發(fā)展，增能夠更好的帶動(dòng)智能控制在機(jī)械制造中的應(yīng)用趨勢(shì)。
六、結(jié)論：
在現(xiàn)如今的社會(huì)上，智能控制的產(chǎn)品已經(jīng)多不勝數(shù)，有專項(xiàng)研究表明，這是一個(gè)非常具有前途的發(fā)展行業(yè)。本文在研究了智能技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和局限性之后，經(jīng)過(guò)借鑒和反思整理出了相關(guān)的建議。希望這些建議能夠?qū)χ悄芸刂圃跈C(jī)械制造中的應(yīng)用和發(fā)債帶來(lái)一定的幫助。無(wú)論放在哪個(gè)時(shí)期來(lái)說(shuō)，機(jī)械制造都是工業(yè)產(chǎn)業(yè)中最重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其提起高度重視。
參考文獻(xiàn)：
[1]宋建麗；鄧琦林；陳暢源；葛志軍；胡德金；；寬帶智能熔覆高硬度火焰噴涂層組織和裂紋行為[J]；機(jī)械工程學(xué)報(bào)；2006年12期
[2]余廷；鄧琦林；董剛；楊建國(guó)；張偉；；鉭對(duì)智能熔覆鎳基涂層的裂紋敏感性及力學(xué)性能的影響[J]；機(jī)械工程學(xué)報(bào)；2011年22期
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 智能制造 制造企業(yè)
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(mén)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。
綜上所述，可以看出IMS是一種集自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式，具有不斷向縱深發(fā)展的高技術(shù)和高水平的先進(jìn)制造系統(tǒng)，同時(shí)也是需要投入巨大科研力量去突破一個(gè)個(gè)技術(shù)難點(diǎn)的先進(jìn)制造系統(tǒng)。目前研究的重點(diǎn)為虛擬企業(yè)、分布式智能系統(tǒng)、并行工程和基于的IMS。同時(shí)也應(yīng)看到，這是一個(gè)人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，只要努力追求人的智能和機(jī)器智能的有效結(jié)合，這樣的系統(tǒng)就有可能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，這種實(shí)現(xiàn)是一個(gè)從初級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。
關(guān)鍵詞：智能制造；中國(guó)制造2025；工業(yè)4.0
1 概述
智能制造是工業(yè)化與信息化深度融合的產(chǎn)物，當(dāng)前，我國(guó)政府正在推進(jìn)《中國(guó)制造2025》這一戰(zhàn)略規(guī)劃和行動(dòng)計(jì)劃，應(yīng)該抓住這一有利時(shí)機(jī)，在已有的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)/制造基礎(chǔ)上，打造航空智能制造，提升我國(guó)航空制造業(yè)的整體能力和水平[1]。
2 必要性分析
隨著航空產(chǎn)品的不斷發(fā)展，航空產(chǎn)品制造技術(shù)也在不斷變革和進(jìn)步。為了滿足航空企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品日益發(fā)展的高要求，必須積極引進(jìn)和開(kāi)發(fā)新技術(shù)。智能制造技術(shù)是指機(jī)械設(shè)備自主驅(qū)動(dòng)和控制機(jī)械設(shè)備原件，自動(dòng)化控制機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)，是機(jī)械制造領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢(shì)[2]。
3 智能制造在航空制造企業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 利用工藝成組技術(shù)優(yōu)化工藝過(guò)程
在現(xiàn)有產(chǎn)品制造工藝、生產(chǎn)資源以及計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究零件的制造工藝，優(yōu)化工藝路線、制造資源，以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，形成規(guī)范化的工藝規(guī)程、刀具系列、工裝結(jié)構(gòu)等，從而滿足生產(chǎn)管理、過(guò)程控制、操作管理的不同層次，形成優(yōu)化的生產(chǎn)工藝和制造資源配置，適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)可用性。
3.2 采用自動(dòng)交換式工作臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工件快速裝卸
為了適應(yīng)智能生產(chǎn)線的高效率要求，可以配置交換式工作臺(tái)，并將現(xiàn)有的數(shù)控設(shè)備改造成可交換工作臺(tái)形式，機(jī)床在一個(gè)工作臺(tái)的加工過(guò)程中，即可進(jìn)行另外一個(gè)工作臺(tái)上的零件裝夾，使得工件裝夾時(shí)間與機(jī)床加工時(shí)間重合，從而大量縮短機(jī)床的輔助工作時(shí)間，提高加工效率。智能生產(chǎn)線單機(jī)操作采用兩個(gè)工作臺(tái)，多機(jī)共同操作時(shí)采用多個(gè)工作臺(tái)。
交換工作臺(tái)的配置可以大大節(jié)省復(fù)雜零件裝卸定位夾緊的輔助時(shí)間，提高機(jī)床開(kāi)動(dòng)率，從而縮短零件的加工周期。
3.3 建立數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可視化動(dòng)態(tài)監(jiān)控
建立數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的設(shè)備數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、質(zhì)量數(shù)據(jù)采集與反饋、刀具數(shù)據(jù)采集與計(jì)劃、物料數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，對(duì)獲取的實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、及時(shí)的分析。
3.4 利用現(xiàn)代物流倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)傳輸
在零件的加工生產(chǎn)中，存在毛坯材料、半成品與成品、加工刀具與夾具等諸多物料的存儲(chǔ)與使用問(wèn)題，利用現(xiàn)代物流倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)可以很好的解決這一問(wèn)題。
建立工裝、刀具、工件的自動(dòng)化庫(kù)站，分析庫(kù)區(qū)大小、出入庫(kù)流程布局、貨位的數(shù)量規(guī)格等，從而確定合理的貨位分布，實(shí)現(xiàn)工裝、刀具、工件的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)。
在智能生產(chǎn)線中鋪設(shè)自動(dòng)運(yùn)輸導(dǎo)軌，并與自動(dòng)化庫(kù)站連接，利用AGV小車實(shí)現(xiàn)工裝、工件在倉(cāng)庫(kù)與機(jī)床、機(jī)床與機(jī)床間的自動(dòng)運(yùn)輸。
采用條碼技術(shù)和RFID技術(shù)對(duì)工裝、工件等物料進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并建立信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工裝、工件等物料的全程數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)控。
3.5 采用APS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排產(chǎn)
高級(jí)計(jì)劃與排程系統(tǒng)（APS系統(tǒng)），可以根據(jù)產(chǎn)品加工路線、物料、工序、設(shè)備、人員、交貨時(shí)間等自動(dòng)編排生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)所有的資源具有同步的、實(shí)時(shí)的約束能力、模擬能力，并將APS系統(tǒng)與生產(chǎn)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)及硬件集成，使得APS系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的效能。
4 結(jié)束語(yǔ)
采用集成化的生產(chǎn)線及其智能化的管控系統(tǒng)，減少了人工干預(yù)、人為出錯(cuò)的幾率，可以使生產(chǎn)流程規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，提高在制工件的質(zhì)量穩(wěn)定性；自動(dòng)化的物流系統(tǒng)、集成化的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以減少加工設(shè)備及工作站點(diǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間，提高整個(gè)生產(chǎn)線的加工效率，從而縮短工件交付周期。
參考文獻(xiàn)
5月5日15時(shí)19分，一架在后機(jī)身涂有象征天空藍(lán)色和大地綠色的大型客機(jī)，瀟灑穩(wěn)健地降落在第四跑道上。這是一個(gè)歷史性的時(shí)刻――它標(biāo)志著中華民族百年的“大飛機(jī)夢(mèng)”終于取得了歷史性突破。而C919的下線以及首飛，不僅僅是一個(gè)產(chǎn)品的成功研制，更是一種新模式新體系――智能制造的實(shí)踐檢驗(yàn)。
2015年5月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》規(guī)劃，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。規(guī)劃提出， 以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向。
智能制造是一系列熱點(diǎn)技術(shù)的總稱，它是基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，貫穿于研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱。
智能制造具有以智能工S為載體、以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心、以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)、以全面深度互聯(lián)為支撐四大特征，其目標(biāo)是縮短研發(fā)周期、降低運(yùn)營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源能耗。
C9型客機(jī)成功首飛意味著中國(guó)實(shí)現(xiàn)了民機(jī)技術(shù)集群式突破，形成了我國(guó)大型客機(jī)發(fā)展的核心能力，其中就包括工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)。
中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司信息化中心主任王文捷介紹，大飛機(jī)一次飛行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量達(dá)到10個(gè)TB的量級(jí)，也就是說(shuō)至少20臺(tái)500G大硬盤(pán)的電腦才能裝得下。而中國(guó)商飛公司，不僅要成功研制自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)大飛機(jī)，還要成功運(yùn)營(yíng)大飛機(jī)制造商，從適航試飛到供應(yīng)鏈管理，分分秒秒、日新月異的大數(shù)據(jù)堪稱天量。
專家表示，設(shè)計(jì)圖紙將成為過(guò)去，飛機(jī)完全是在數(shù)字世界里設(shè)計(jì)的，3D幾何數(shù)據(jù)模型以數(shù)字模型的形式呈現(xiàn)飛機(jī)。數(shù)字化樣機(jī)將含有制造所需的全部信息，不僅含有產(chǎn)品幾何體，而且還含有制造產(chǎn)品所需的信息，比如材料、技術(shù)要求、包含的標(biāo)準(zhǔn)件、授權(quán)的文件等。在裝配階段，數(shù)字化裝配技術(shù)將實(shí)現(xiàn)飛機(jī)裝配建模、裝配序列建模、裝配路徑規(guī)劃和裝配過(guò)程分析。
為此，中國(guó)商飛已經(jīng)新合并成立信息化與管理創(chuàng)新部，并專門(mén)下設(shè)數(shù)據(jù)處，用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新。如今，中國(guó)商飛建立起以零件號(hào)、版次、物料組等為基礎(chǔ)的編碼標(biāo)準(zhǔn)，給大大小小每一種零件都配上“身份檔案”和“電子履歷”，引入11萬(wàn)種以上的物料主數(shù)據(jù)。王文捷表示，即使在像馬航MH370這樣的事件中，任何零件都可追溯還原為一架完整的飛機(jī)，甚至倒查出某零件的前世今生。目前，C919研制已形成全程管控中心，可實(shí)現(xiàn)三維可視化分析。
“對(duì)于民用飛機(jī)來(lái)說(shuō)，不僅僅是實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的成功，把飛機(jī)飛上天，還要讓這架飛機(jī)在航線上取得商業(yè)成功。中國(guó)商飛在飛機(jī)的研制過(guò)程中，伴隨產(chǎn)品的演化衍生出各類試飛數(shù)據(jù)、試演數(shù)據(jù)、在航線運(yùn)營(yíng)過(guò)程中關(guān)機(jī)監(jiān)控的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)貫穿始終。”王文捷說(shuō)。
“我國(guó)智能制造未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮螅?020年我國(guó)智能制造產(chǎn)值有望超過(guò)3萬(wàn)億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約20%。”國(guó)家信息中心副主任馬忠玉在大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用推動(dòng)制造業(yè)變革與升級(jí)研討會(huì)上強(qiáng)調(diào)，智能制造是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略支點(diǎn)。
隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造時(shí)代的到來(lái)，工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要引擎，是驅(qū)動(dòng)研發(fā)設(shè)計(jì)智能化、生產(chǎn)過(guò)程智能化、 管理經(jīng)營(yíng)智能化、市場(chǎng)營(yíng)銷智能化、服務(wù)運(yùn)維智能化、新業(yè)態(tài)新模式智能化的關(guān)鍵要素。
工業(yè)大數(shù)據(jù)的演變
自工業(yè)從社會(huì)生產(chǎn)中獨(dú)立成為一個(gè)門(mén)類以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集、使用范圍就逐步加大。從泰勒拿著秒表計(jì)算工人用鐵鍬送煤到鍋爐的時(shí)間開(kāi)始，是對(duì)制造管理數(shù)據(jù)的采集和使用；福特汽車的流水化生產(chǎn)，是對(duì)汽車生產(chǎn)過(guò)程的工業(yè)數(shù)據(jù)的采集和工廠內(nèi)使用；豐田的精益生產(chǎn)模式，將數(shù)據(jù)的采集和使用擴(kuò)大到工廠和上下游供應(yīng)鏈；核電站發(fā)電過(guò)程中全程自動(dòng)化將生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)化水平提高到更高程度。
任何數(shù)據(jù)的采集和使用都是有成本的，工業(yè)數(shù)據(jù)也不例外。但隨著信息技術(shù)的發(fā)展，一批智能化、高精度、長(zhǎng)續(xù)航、高性價(jià)比、微型傳感器面世，以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的支持下，能做到任何時(shí)間、任何地點(diǎn)采集、傳送數(shù)據(jù)。以云計(jì)算為代表的新型數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)架構(gòu)，大幅降低工業(yè)數(shù)據(jù)處理的技術(shù)門(mén)檻和成本支出。以工業(yè)領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)模式下每個(gè)電網(wǎng)、化工企業(yè)都需要建立一套SCADA系統(tǒng)，成本在千萬(wàn)以上，如果采用云架構(gòu)模式，成本可以降低7成以上。
社會(huì)需求的演進(jìn)是工業(yè)變革的重要?jiǎng)恿?。?dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，商品極大豐富甚至出現(xiàn)過(guò)剩，以個(gè)性化、多元化為代表的消費(fèi)文化，使得工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)出物，要最大限度匹配個(gè)性需求和多元需求。
以服裝定制為例，通過(guò)制訂一套數(shù)據(jù)采集手段，通過(guò)線上或線下采集用戶身形數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳回總部，結(jié)合生產(chǎn)原材料數(shù)據(jù)，對(duì)需求和工藝進(jìn)行分解，實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，達(dá)到定制化要求的服裝，而且效率和質(zhì)量都可以得到保證。隨著生產(chǎn)線的擴(kuò)容線性提升和工藝的不斷改進(jìn)，定制化生產(chǎn)的成本將得以顯著攤薄，可以滿足大批量個(gè)性化定制的社會(huì)生產(chǎn)需求。
無(wú)論是德國(guó)工業(yè)4.0，還是美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其核心都離不開(kāi)工業(yè)大數(shù)據(jù)。德國(guó)“工業(yè) 4.0 ”戰(zhàn)略的實(shí)施重點(diǎn)在于信息互聯(lián)技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)制造結(jié)合， 其中大數(shù)據(jù)分析作為關(guān)鍵技術(shù)將得到較大范圍應(yīng)用。一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及 3D 技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等；三是“智能物流”，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有供應(yīng)方的效率，需求方則能夠快速獲得服務(wù)匹配。
美國(guó)擁有強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算及大數(shù)據(jù)處理能力，基于此，提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，將單個(gè)設(shè)備、單條生產(chǎn)線、單個(gè)工廠的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)處理后，在診斷、預(yù)測(cè)、后服務(wù)等方面挖掘工業(yè)服務(wù)的價(jià)值。2014 年，美國(guó)白宮總統(tǒng)行政辦公室《 2014 年全球大數(shù)據(jù)白皮書(shū)》，指出美國(guó)大型企業(yè)在投資數(shù)據(jù)科技方面存在以下幾個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素：分析運(yùn)營(yíng)和交易的能力；洞察客戶線上消費(fèi)的行為，以向市場(chǎng)提供新的高度復(fù)雜的產(chǎn)品；對(duì)組織中的機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行更加深入的感知。
中國(guó)相對(duì)于德國(guó)、美國(guó)而言，在工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)字化方面都處于發(fā)展期?！吨袊?guó)制造2025》明確提出通過(guò)工業(yè)化和信息化融合發(fā)展的方式，制定一系列的重點(diǎn)工程和推進(jìn)計(jì)劃。為推動(dòng)智能制造的發(fā)展，國(guó)務(wù)院又于2015年8月了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，強(qiáng)調(diào)要發(fā)展工業(yè)大數(shù)據(jù)，推動(dòng)大數(shù)據(jù)在工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷、售后服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期、產(chǎn)業(yè)鏈全流程各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，分析感知用戶需求，提升產(chǎn)品附加價(jià)值，打造智能工廠。建立面向不同行業(yè)、不同環(huán)節(jié)的工業(yè)大數(shù)據(jù)資源聚合和分析應(yīng)用平臺(tái)。抓住互聯(lián)網(wǎng)跨界融合機(jī)遇，促進(jìn)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和三維（3D）打印技術(shù)、個(gè)性化定制等在制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈集成運(yùn)用，推動(dòng)制造模式變革和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)來(lái)源及特點(diǎn)
在工業(yè)生產(chǎn)中，無(wú)時(shí)無(wú)刻不產(chǎn)生數(shù)據(jù)。那么什么是工業(yè)大數(shù)據(jù)？中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院的《工業(yè)大數(shù)據(jù)白皮書(shū)（2017版）》指出，工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷售、訂單、計(jì)劃、研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、制造、采購(gòu)、供應(yīng)、庫(kù)存、發(fā)貨和交付、售后服務(wù)、運(yùn)維、報(bào)廢或回收再制造等整個(gè)產(chǎn)品全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的總稱。其以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，極大延展了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)范圍，同時(shí)還包括工業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用。
工業(yè)大數(shù)據(jù)主要來(lái)源于機(jī)器設(shè)備數(shù)據(jù)、工業(yè)信息化數(shù)據(jù)（包括傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)和制造類軟件、企業(yè)資源計(jì)劃ERP、產(chǎn)品生命周期管理PLM、供應(yīng)鏈管理SCM、客戶關(guān)系管理CRM和環(huán)境管理系統(tǒng)EMS等）和產(chǎn)業(yè)鏈跨界數(shù)據(jù)（包括氣象、地理、環(huán)境、宏觀經(jīng)濟(jì)）。
今天做工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，不僅要看自己數(shù)據(jù)還要看別人的數(shù)據(jù)，比如優(yōu)化供應(yīng)鏈的時(shí)候還需要市場(chǎng)銷售的數(shù)據(jù)、供應(yīng)商的數(shù)據(jù)等。風(fēng)電優(yōu)化分析除了利用風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)，也需要結(jié)合氣象的數(shù)據(jù)。很多外部數(shù)據(jù)原來(lái)工業(yè)界從來(lái)沒(méi)有嘗試過(guò)管理這些數(shù)據(jù)，這是大數(shù)據(jù)分析的時(shí)候傳統(tǒng)工業(yè)管理數(shù)據(jù)的機(jī)制遇到的一些挑戰(zhàn)。
“制造業(yè)大數(shù)據(jù)是一座金礦！”北京大學(xué)工學(xué)院工業(yè)工程與管理系主任侍樂(lè)媛表示，制造業(yè)擁有的大數(shù)據(jù)遠(yuǎn)超其他行業(yè)，但到現(xiàn)在為止距開(kāi)采出來(lái)還差得很h，很多數(shù)據(jù)天天“流淌”都沒(méi)有辦法收集起來(lái)。究其原因，制造業(yè)大數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性，是動(dòng)態(tài)復(fù)雜的拆分合并數(shù)據(jù)。從全球應(yīng)用現(xiàn)狀看，制造業(yè)基本上是縱向數(shù)據(jù)的采集和利用，缺乏橫向數(shù)據(jù)的鏈接和利用。實(shí)際上，制造業(yè)需要經(jīng)緯縱橫的數(shù)據(jù)采集能力。
工業(yè)大數(shù)據(jù)除了具有一般大數(shù)據(jù)的特征，比如容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價(jià)值高，業(yè)界認(rèn)為還具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、閉環(huán)性、集成性、透明性、預(yù)測(cè)性等特征。
清華大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)研究院工業(yè)大數(shù)據(jù)研究中心總工程師、昆侖數(shù)據(jù)公司CTO王晨表示，工業(yè)大數(shù)據(jù)主要面臨兩方面的變化，第一是人才的變化，以前用大數(shù)據(jù)是互聯(lián)網(wǎng)公司的復(fù)合型極客，這些人有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底、編程能力、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、分布式計(jì)算技術(shù)，同時(shí)掌握領(lǐng)域的業(yè)務(wù)知識(shí)，是具備四大方面的全面型的人才。在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域里的人更多的是熟悉領(lǐng)域業(yè)務(wù)知識(shí)，而計(jì)算機(jī)能力真的很有限。第二是數(shù)據(jù)種類的變化，以前互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域是大量的文本數(shù)據(jù)、社交數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等，而產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域是大量的傳感器產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)過(guò)程數(shù)據(jù)，大量的非結(jié)構(gòu)化工程數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)的CAD數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)跟傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)都不太一樣。
工業(yè)大數(shù)據(jù)如何變革制造業(yè)
“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能制造加快發(fā)展，加快互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)快速融合，是傳統(tǒng)制造業(yè)變革與升級(jí)的重要內(nèi)容?！瘪R忠玉表示，大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用發(fā)展對(duì)生產(chǎn)、生活都產(chǎn)生重大影響，以數(shù)據(jù)挖掘分析為核心的應(yīng)用和服務(wù)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了深刻變革。
工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)是指工業(yè)大數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的價(jià)值得以挖掘和展現(xiàn)的一系列技術(shù)和方法，包括數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、存儲(chǔ)、分析挖掘、可視化和智能控制等。工業(yè)大數(shù)據(jù)是智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，主要作用是打通物理世界和信息世界，推動(dòng)生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。其在智能制造中有著廣泛的應(yīng)用前景，在智能制造中有著廣泛的應(yīng)用前景，在產(chǎn)品市場(chǎng)需求獲取、產(chǎn)品研發(fā)、制造、運(yùn)行、服務(wù)直至報(bào)廢回收的產(chǎn)品全生命周期過(guò)程中，工業(yè)大數(shù)據(jù)在智能化設(shè)計(jì)、智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、智能化服務(wù)、個(gè)性化定制等場(chǎng)景都發(fā)揮出巨大的作用。
創(chuàng)新研發(fā)設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制
實(shí)現(xiàn)定制化設(shè)計(jì)。企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能夠收集用戶的個(gè)性化產(chǎn)品需求，也能獲取到產(chǎn)品的交互和交易數(shù)據(jù)；挖掘和分析這些客戶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，能夠幫助客戶參與到產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)定制化設(shè)計(jì)，再依托柔性化的生產(chǎn)流程，就能為用戶生產(chǎn)出量身定做的產(chǎn)品。例如，海爾集團(tuán)沈陽(yáng)冰箱工廠利用云將用戶需求和生產(chǎn)過(guò)程無(wú)縫對(duì)接，用戶個(gè)性化需求可直接發(fā)送到生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)。用戶還可通過(guò)生產(chǎn)線上的上萬(wàn)個(gè)傳感器隨時(shí)查到自己冰箱的生產(chǎn)進(jìn)程。目前，一條生產(chǎn)線可支持500多個(gè)型號(hào)的柔性化大規(guī)模定制，生產(chǎn)時(shí)間可以縮短到10秒一臺(tái)。
私人定制工廠青島紅領(lǐng)也探索出了C2M、M2B等服裝定制模式，通過(guò)精準(zhǔn)的量體裁衣，在其他成衣服裝規(guī)模關(guān)店的市場(chǎng)下，能保持每年150%的收入和利潤(rùn)增長(zhǎng)，每件衣服的成本僅比成衣高10%。小米手機(jī)也屬于這一類。
利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬仿真。傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在測(cè)試、驗(yàn)證環(huán)節(jié)需要生產(chǎn)出實(shí)物來(lái)評(píng)測(cè)其性能等指標(biāo)，成本隨測(cè)試次數(shù)增加而不斷提升。利用虛擬仿真技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原有研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)過(guò)程的模擬、分析、評(píng)估、驗(yàn)證和優(yōu)化，從而減少工程更改量，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低成本和能耗。長(zhǎng)安福特采用虛擬仿真技術(shù)改良汽車設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)師帶著3D眼鏡能夠看見(jiàn)最新設(shè)計(jì)的福特轎車，甚至還能夠模擬坐進(jìn)車內(nèi)，感受內(nèi)裝是否符合心意。如果有任何不好的地方，設(shè)計(jì)師能夠馬上通過(guò)軟件修改，減少了開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的次數(shù)，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成更多的設(shè)計(jì)工作，更快地反映市場(chǎng)的需求。
促進(jìn)研發(fā)資源集成共享和創(chuàng)新協(xié)同。企業(yè)通過(guò)建設(shè)和完善研發(fā)設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)，促進(jìn)數(shù)字化圖紙、標(biāo)準(zhǔn)零部件庫(kù)等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在企業(yè)內(nèi)部以及供應(yīng)鏈上下游企業(yè)間的資源共享和創(chuàng)新協(xié)同，提升企業(yè)跨區(qū)域研發(fā)資源統(tǒng)籌管理和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同設(shè)計(jì)能力。提升企業(yè)管理利用全球研發(fā)資源能力，優(yōu)化重組研發(fā)流程，提高研發(fā)效率。例如，C9型客機(jī)成功首飛意味著中國(guó)實(shí)現(xiàn)了民機(jī)技術(shù)集群式突破，形成了以中國(guó)商飛公司為平臺(tái)，包括設(shè)計(jì)研發(fā)、總裝制造、客戶服務(wù)、適航取證、供應(yīng)商管理、市場(chǎng)營(yíng)銷等在內(nèi)的我國(guó)民用飛機(jī)研制核心能力，形成了以上海為龍頭，陜西、四川、江西、遼寧、江蘇等22個(gè)省市、200多家企業(yè)、近20萬(wàn)人參與的民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。
在C919飛機(jī)的智能制造項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，形成了一套主制造商―供應(yīng)商模式下的協(xié)同制造技術(shù)、管理方法。C919飛機(jī)的研發(fā)成員企業(yè)包括了設(shè)計(jì)與主制造商、10家機(jī)體結(jié)構(gòu)、24家機(jī)載設(shè)備、16家材料供應(yīng)商和54家標(biāo)準(zhǔn)件等供應(yīng)商，另有200多家企業(yè)參與了項(xiàng)目的研制過(guò)程。通過(guò)協(xié)同設(shè)計(jì)、敏捷生產(chǎn)與智能管理等先進(jìn)技術(shù)手段，將飛機(jī)從設(shè)計(jì)到制造過(guò)程中涉及的設(shè)計(jì)商、制造商、供應(yīng)商、集成商等成員有機(jī)緊密聯(lián)合。
其中，在協(xié)同設(shè)計(jì)方面，中國(guó)商飛通過(guò)構(gòu)建多供應(yīng)商協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境，并實(shí)施基于模型的定義、工藝設(shè)計(jì)等應(yīng)用技術(shù)，建立起民用飛機(jī)聯(lián)合協(xié)同研制的新模式，建設(shè)協(xié)同研制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與制造過(guò)程的一體化。同時(shí)，在智能管理方面，全面實(shí)施了PLM、ERP、MES、BI等信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)之間的信息互通和集成，支撐了制造現(xiàn)場(chǎng)層、車間控制層、業(yè)務(wù)操作層、業(yè)務(wù)管理層、企業(yè)決策層的一體化智能管理。
培育研發(fā)新模式。基于設(shè)計(jì)資源的社會(huì)化共享和參與，企業(yè)能夠立足自身研發(fā)需求開(kāi)展眾創(chuàng)、眾包等研發(fā)新模式，提升企業(yè)利用社會(huì)化創(chuàng)新和資金資源能力。在帝樽空調(diào)和天樽空調(diào)的研發(fā)過(guò)程中，海爾集團(tuán)前期通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與數(shù)十萬(wàn)用戶實(shí)時(shí)互動(dòng)，提取用戶對(duì)產(chǎn)品的共性需求。然后利用HOPE（開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)）平臺(tái)對(duì)接全球100多萬(wàn)個(gè)領(lǐng)域?qū)＜液蜕锨Ъ胰蛞涣鞯难邪l(fā)資源。
建立先進(jìn)生產(chǎn)體系實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)
提升車間管理水平?，F(xiàn)代化工業(yè)制造生產(chǎn)線安裝有數(shù)以千計(jì)的小型傳感器，來(lái)探測(cè)溫度、壓力、熱能、振動(dòng)和噪聲等，利用這些數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)很多形式的分析，包括設(shè)備診斷、用電量分析、能耗分析、質(zhì)量事故分析等。在生產(chǎn)過(guò)程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個(gè)生產(chǎn)流程，一旦某個(gè)流程偏離了標(biāo)準(zhǔn)工藝，就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，快速地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者瓶頸所在。
優(yōu)化生產(chǎn)流程。將生產(chǎn)制造各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)整合集聚，并對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程建立虛擬模型，仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程。當(dāng)所有流程和績(jī)效數(shù)據(jù)都能在系統(tǒng)中重建時(shí)，對(duì)各環(huán)節(jié)制造數(shù)據(jù)的集成分析有助于制造商改進(jìn)其生產(chǎn)流程。例如，在能耗分析方面，在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產(chǎn)流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異常或峰值情形，由此便可在生產(chǎn)過(guò)程中優(yōu)化能源的消耗，對(duì)所有流程進(jìn)行分析，此舉將會(huì)大大降低能耗。
德國(guó)安貝格電子工廠基于西門(mén)子PLM軟件在虛擬環(huán)境中仿真產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，并在真實(shí)世界的工廠中進(jìn)行實(shí)際操作，即實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品跨行業(yè)的多樣化，也提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。研發(fā)環(huán)節(jié)，安貝格擁有一個(gè)虛擬的工廠，研發(fā)設(shè)計(jì)部門(mén)把虛擬的研發(fā)產(chǎn)品同步給生產(chǎn)部門(mén)來(lái)生產(chǎn)，兩部門(mén)有著統(tǒng)一平臺(tái)，并時(shí)刻保持著協(xié)調(diào)的一致性。真實(shí)工廠生產(chǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境等都會(huì)通過(guò)虛擬工廠來(lái)反映出來(lái)，而人則通過(guò)虛擬工廠對(duì)現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)工廠進(jìn)行把控。生產(chǎn)環(huán)節(jié)，當(dāng)一個(gè)元件進(jìn)入烘箱時(shí)，機(jī)器會(huì)判斷該用什么溫度以及溫度持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短，并可以判斷下一個(gè)進(jìn)入烘箱的元件是哪一種，并適時(shí)調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)。安貝格工廠的每一條生產(chǎn)線每天并不是一成不變地只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，生產(chǎn)系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)同步研發(fā)部門(mén)的最新指示，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到不同產(chǎn)品或者器件的生產(chǎn)模式。在這樣的生產(chǎn)模式下，該工廠每年可生產(chǎn)約1000個(gè)品種共計(jì)1200萬(wàn)件工業(yè)控制產(chǎn)品。按照每年生產(chǎn)230天計(jì)算，平均每秒就能生產(chǎn)出一件產(chǎn)品，其中百萬(wàn)件缺陷僅為15，缺陷率僅為德國(guó)工人的1/25。
優(yōu)化經(jīng)營(yíng)管理體系實(shí)現(xiàn)精益化管理
優(yōu)化工業(yè)供應(yīng)鏈。RFID等電子標(biāo)識(shí)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能幫助工業(yè)企業(yè)獲得完整的產(chǎn)品供應(yīng)鏈的大數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將帶來(lái)倉(cāng)儲(chǔ)、配送、銷售效率的大幅提升和成本的大幅下降。跟蹤產(chǎn)品庫(kù)存和銷售價(jià)格，而且準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)全球不同區(qū)域的需求，從而運(yùn)用數(shù)據(jù)分析得到更好的決策來(lái)優(yōu)化供應(yīng)鏈。
推動(dòng)經(jīng)營(yíng)管理全流程的銜接和優(yōu)化。整合企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、采購(gòu)數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)和消費(fèi)者行為數(shù)據(jù)等資源，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘分析，能夠幫助企業(yè)找到生產(chǎn)要素的最佳投入比例，實(shí)現(xiàn)研產(chǎn)供銷、經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)控制、業(yè)務(wù)與財(cái)務(wù)全流程的無(wú)縫銜接和業(yè)務(wù)協(xié)同，促進(jìn)業(yè)務(wù)流程、決策流程、運(yùn)營(yíng)流程的整合、重組和優(yōu)化，推動(dòng)企業(yè)管理從金字塔靜態(tài)管理組織向扁平化動(dòng)態(tài)管理組織轉(zhuǎn)變，利用云端數(shù)據(jù)集成驅(qū)動(dòng)提升企業(yè)管理決策的科學(xué)性和運(yùn)營(yíng)一體化能力。
例如，三一公司通過(guò)在線跟蹤銷售出去的挖掘機(jī)的開(kāi)工、負(fù)荷情況，就能了解全國(guó)各地基建情況，進(jìn)而對(duì)于宏觀經(jīng)濟(jì)判斷、市場(chǎng)銷售布局、金融服務(wù)提供調(diào)整依據(jù)。
促進(jìn)商業(yè)模式創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)服務(wù)型制造
大數(shù)據(jù)將幫助工業(yè)企業(yè)不斷創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)，發(fā)展新的商業(yè)模式。通過(guò)嵌在產(chǎn)品中的傳感器，企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)商務(wù)平臺(tái)，企業(yè)能夠獲得產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)，企業(yè)能夠開(kāi)展故障預(yù)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程運(yùn)維、質(zhì)量診斷等在線增值服務(wù)，提供個(gè)性化、在線化、便捷化的增值服務(wù)，擴(kuò)展產(chǎn)品價(jià)值空間，使得以產(chǎn)品為核心的經(jīng)營(yíng)模式向“制造+服務(wù)”的模式轉(zhuǎn)變。
比如，GE不銷售發(fā)動(dòng)機(jī)，而是將發(fā)動(dòng)機(jī)租賃給航空公司使用，按照運(yùn)行時(shí)間收取費(fèi)用，這樣GE通過(guò)引入大數(shù)據(jù)技術(shù)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)科學(xué)診斷和維護(hù)提升發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，獲得的經(jīng)濟(jì)回報(bào)高于發(fā)動(dòng)機(jī)銷售。
保利協(xié)鑫是中國(guó)首家突破年產(chǎn)萬(wàn)噸級(jí)以上多晶硅產(chǎn)能和產(chǎn)量、全球最大的光伏切片企業(yè)。在光伏切片的生產(chǎn)過(guò)程中，有數(shù)千個(gè)生產(chǎn)參數(shù)會(huì)影響到切片良品率。
保利協(xié)鑫僅切片廠就有1000多臺(tái)智能裝備，加上DCS以及復(fù)雜的ERP系統(tǒng)，每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)存在于“孤島”之上，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；雖然從采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售、物流等業(yè)務(wù)全方位實(shí)現(xiàn)了信息化，企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中重視對(duì)數(shù)據(jù)分析與利用，但都是依靠以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工分析，很難把握這些數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，缺乏可靠的技術(shù)支持，也很難得出科學(xué)的結(jié)果。
據(jù)悉，這款產(chǎn)品搭載兩塊超高分辨率與刷新率的微顯示屏，可實(shí)現(xiàn)雙目4K超高清顯示，同時(shí)搭配新型的多片式復(fù)合光學(xué)透鏡模組，在顯著改善光學(xué)顯示性能的同時(shí)，極大地提升顯示效果和佩戴舒適度，整個(gè)產(chǎn)品結(jié)合了歌爾在光學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子電路等方面的一系列創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
前幾天，歌爾與中科院長(zhǎng)春光機(jī)所共建的青島歌爾長(zhǎng)光研究院正式完成揭牌，這是歌爾面向光學(xué)技術(shù)、智能制造等重點(diǎn)領(lǐng)域打造、科研與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研發(fā)平臺(tái)。
同時(shí)，在今天的消費(fèi)電子時(shí)代，歌爾一直積極把握時(shí)下具有劃時(shí)代意義的智能可穿戴、虛擬現(xiàn)實(shí)、無(wú)人機(jī)與機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，以全球市場(chǎng)和創(chuàng)新技術(shù)為導(dǎo)向，深耕精密制造，布局智能工廠，深度融入全球產(chǎn)業(yè)鏈。
以下內(nèi)容為歌爾圍繞“智能音頻、智能可穿戴、智能家居、智能娛樂(lè)”等智能生態(tài)領(lǐng)域，進(jìn)行智能產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷售的業(yè)務(wù)布局，打造智能制造工廠的主要做法。
智能工廠布局模式
歌爾成立于2001年，自2008年5月上市以來(lái)營(yíng)業(yè)收入和營(yíng)業(yè)利潤(rùn)年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)45%，是全球領(lǐng)先的VR頭顯及VR 外設(shè)產(chǎn)品廠商，致力于為合作伙伴提供一站式的VR/AR整機(jī)系統(tǒng)解決方案。
2016年，歌爾VR頭顯出貨量超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)，在全球基于PC與游戲主機(jī)的VR頭顯出貨量中占據(jù)約80%的份額，已與VR行業(yè)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)廠商合作了多款VR參考設(shè)計(jì)產(chǎn)品。同時(shí)，歌爾是國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，是中國(guó)電聲行業(yè)龍頭企業(yè)，也是全球微電聲領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)廠商。
在國(guó)家“穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，要更加注重供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”的大背景下，歌爾緊密圍繞智能穿戴產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)主線，以信息集成為技術(shù)手段，建設(shè)支撐制造生命周期全過(guò)程的智能工廠統(tǒng)一平臺(tái)，建立設(shè)計(jì)制造協(xié)同體系和高效的生產(chǎn)運(yùn)行模式。進(jìn)一步有效提升企業(yè)的精益制造能力、全面管控能力、高效協(xié)同能力和快速反應(yīng)能力，為企業(yè)客戶和終端消費(fèi)者提供智能化、個(gè)性化、時(shí)尚化的智能穿戴產(chǎn)品，增強(qiáng)歌爾核心競(jìng)爭(zhēng)力。
自動(dòng)化產(chǎn)線的建設(shè)
自動(dòng)化示范線體搭建采用智能設(shè)備和6軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人代替操作員，保證產(chǎn)品穩(wěn)定、高效；采用分散式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）、高性能高可靠嵌入式控制系統(tǒng)裝備。
信息系統(tǒng)的建設(shè)與集成
通過(guò)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域信息系統(tǒng)的建設(shè)與集成，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化設(shè)計(jì)、工藝、制造的一體化，精細(xì)工藝管理和工藝仿真以及制造執(zhí)行系統(tǒng)的深度優(yōu)化。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）深度優(yōu)化，基于SCADA，實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)線可編程邏輯控制器（PLC）等底層設(shè)備的數(shù)據(jù)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（WMS）等軟件的無(wú)縫連接。
物流自動(dòng)化的建設(shè)
建立基于射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）的智能管理系統(tǒng)，研究基于射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）的物料自動(dòng)運(yùn)送，實(shí)現(xiàn)物料從采購(gòu)入庫(kù)、物料出庫(kù)、車間接料、車間物料流轉(zhuǎn)到成品入庫(kù)、發(fā)放和銷售流向跟蹤的全流程管理整個(gè)電子化的過(guò)程。
可視化集成控制中心的建設(shè)
建立產(chǎn)線一體化集成控制平臺(tái)，通過(guò)此平臺(tái)從而將訂單、計(jì)劃、執(zhí)行、物流、質(zhì)量等業(yè)務(wù)板塊的實(shí)時(shí)決策數(shù)據(jù)與圖表集中展示，打通各功能域的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建設(shè)可視化集成控制中心，支持從訂單、計(jì)劃、物流、質(zhì)量、采供等多功能組織的全局協(xié)同生產(chǎn)與調(diào)度。另外，歌爾在打造智能制造工廠方面具有很多先進(jìn)的創(chuàng)新模式，包括數(shù)字化研制模式；基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的二維/三維數(shù)據(jù)模型；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)、虛擬工藝、虛擬制造，打通研發(fā)與制造隔熱墻，產(chǎn)品全生命周期透明可視，實(shí)現(xiàn)跨越設(shè)計(jì)、工藝和制造的全新數(shù)字化研制模式。
全數(shù)據(jù)流打通
依托通信網(wǎng)絡(luò)，基于SOA標(biāo)準(zhǔn)的集成總線，整合研發(fā)工藝平臺(tái)、供應(yīng)鏈平臺(tái)、MES平臺(tái)和自動(dòng)化裝備，實(shí)現(xiàn)端到端的全過(guò)程數(shù)據(jù)流的暢通，直接貫通到制造現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的閉環(huán)管理；可視化與遠(yuǎn)程控制，基于采集的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、工藝信息等為基礎(chǔ)，通過(guò)可視化集成控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)各工序的生產(chǎn)狀況和消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；基于預(yù)測(cè)分析模型，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠運(yùn)轉(zhuǎn)不利因素的提前預(yù)測(cè)、預(yù)警，通過(guò)信息化與自動(dòng)化的無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程合理指揮調(diào)度。并計(jì)劃用5―10年r間建成兼具中國(guó)“智”造和中國(guó)“匠”造特點(diǎn)的歌爾生產(chǎn)制造模式，智能制造和精密制造齊頭并進(jìn)，打造國(guó)家級(jí)智能硬件制造創(chuàng)新中心。
智能工廠未來(lái)愿景
建設(shè)經(jīng)驗(yàn)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展
歌爾智能工廠采用了科技信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的智能制造模式。在生產(chǎn)手段上，實(shí)現(xiàn)了智能可穿戴產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化、虛擬化生產(chǎn)；在生產(chǎn)模式上，實(shí)現(xiàn)了柔性化、網(wǎng)絡(luò)化和個(gè)性化。歌爾工廠建設(shè)過(guò)程中積累的成功經(jīng)驗(yàn)都將會(huì)面向外界推廣，這在一定程度上將有助于提升我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)整體制造水平。智能工廠不僅是對(duì)自身產(chǎn)品質(zhì)量水平的提升，其生產(chǎn)制造的智能化水平也將大大提升智能制造設(shè)備的使用以及集成技術(shù)的應(yīng)用，特別是推動(dòng)大規(guī)模、多批次、個(gè)性化產(chǎn)品的制造成為可能，從而實(shí)現(xiàn)從消費(fèi)者需求到個(gè)性化制造的模式變革。
其實(shí)，在我國(guó)供給端的互聯(lián)網(wǎng)變革剛剛起步，未來(lái)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與生產(chǎn)制造端的融合很可能將產(chǎn)生萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模，也將加速推進(jìn)制造模式和商業(yè)模式的創(chuàng)新。
而供給端的互聯(lián)網(wǎng)變革將進(jìn)一步釋放消費(fèi)需求，擴(kuò)大內(nèi)需規(guī)模，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益并行
歌爾的“智能制造+”布局，在促進(jìn)我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)智能工廠建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立上提供了很大的助力，也對(duì)拉動(dòng)國(guó)內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)智能化制造升級(jí)方面發(fā)揮了積極力量。歌爾智能工廠的信息化布局，將很好的推動(dòng)3C行業(yè)實(shí)現(xiàn)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合為特征的智能制造模式，將有助于提升3C領(lǐng)域整體制造水平，提升我國(guó)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，抓住全球制造業(yè)變革的歷史機(jī)遇。
打造示范區(qū)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
歌爾擁有龐大的合作企業(yè)群體和供應(yīng)鏈體系，是山東半島和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)帶消費(fèi)類電子制造業(yè)中重要力量之一，其智能工廠的建設(shè)將逐步形成行業(yè)和區(qū)域示范帶動(dòng)效應(yīng)。
機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展作為科學(xué)技術(shù)在制造業(yè)當(dāng)中的重要發(fā)展標(biāo)志，其所能夠?yàn)樯鐣?huì)生活帶來(lái)的不僅是機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)上的發(fā)展與進(jìn)步，更是推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力水平向科技化、高效化發(fā)展的重要支持。隨著機(jī)電自動(dòng)化在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試等方面的應(yīng)用，其對(duì)工程機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展及效益提升帶來(lái)了重要推動(dòng)。文章選擇機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中最常見(jiàn)的集中技術(shù)進(jìn)行分析。
1.1集成自動(dòng)化技術(shù)集成自動(dòng)化技術(shù)是指機(jī)械制造中對(duì)各類生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、技術(shù)功能的集成性發(fā)展。在傳統(tǒng)技術(shù)模式下，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的集成化發(fā)展是不切實(shí)際的，但隨著信息技術(shù)的逐步完善與應(yīng)用，集成自動(dòng)化技術(shù)不僅得以實(shí)現(xiàn)，還成為了機(jī)械制造過(guò)程中使用最普遍的技術(shù)內(nèi)容。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制地到來(lái)，機(jī)械制造業(yè)地競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，為了能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟，很多機(jī)械制造企業(yè)開(kāi)展技術(shù)研究與發(fā)展，通過(guò)將電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)控教工技術(shù)以及企業(yè)管理系統(tǒng)等多種技術(shù)與系統(tǒng)內(nèi)容引入到企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，得到了非常顯著地發(fā)展，并成為了機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中企業(yè)的發(fā)展潮流，CIMS工程應(yīng)用的有效保持，在提升機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)里的基礎(chǔ)上，也實(shí)現(xiàn)了集成自動(dòng)化技術(shù)地有效發(fā)展。
1.2柔性自動(dòng)化技術(shù)所謂“柔性自動(dòng)化技術(shù)”是以數(shù)控技術(shù)為核心，在融合其他先進(jìn)技術(shù)的前提下而建立起的新興技術(shù)類型。從生產(chǎn)與操作過(guò)程方面來(lái)看，柔性自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制作與生產(chǎn)全自動(dòng)化發(fā)展。在柔性自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中，包括機(jī)械設(shè)備的材料準(zhǔn)備、制作、生產(chǎn)等一系列生產(chǎn)行為都由計(jì)算機(jī)來(lái)予以控制和操作。相比于傳統(tǒng)人力機(jī)械生產(chǎn)模式，柔性自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠在計(jì)算機(jī)技術(shù)的精確控制下，保證機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)、制作過(guò)程中的各項(xiàng)生產(chǎn)行為、尺寸的準(zhǔn)確性，同時(shí)還能大大減少對(duì)勞動(dòng)力的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)成本的有效控制，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率地有效提升，在確保機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)秩序的基礎(chǔ)上，提高生產(chǎn)效益。無(wú)論是從機(jī)械制造業(yè)未來(lái)發(fā)展角度考慮，還是制造企業(yè)的效益提升角度分析，柔性自動(dòng)化技術(shù)都將成為機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)的主流模式。
1.3智能自動(dòng)化技術(shù)智能自動(dòng)化技術(shù)即智能華機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展支持下，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)對(duì)人類行為地模擬，從而替代人類去進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)操作及相關(guān)行為。從表面上看智能自動(dòng)化技術(shù)與柔性自動(dòng)化技術(shù)有一定的共同性，但智能自動(dòng)化技術(shù)要比柔性自動(dòng)化技術(shù)更高級(jí)，相比于柔性自動(dòng)化技術(shù)而言，智能自動(dòng)化技術(shù)能夠通過(guò)對(duì)人類行為地模仿，來(lái)提高自身的工作能力，并對(duì)生產(chǎn)行為產(chǎn)生一定的判斷力，這是柔性自動(dòng)化技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)。智能自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用，能夠更進(jìn)一步提升機(jī)械制造行為的準(zhǔn)確性，并保證這一行為能夠始終保持在一個(gè)高水平狀態(tài)之上。需要注意的是由于智能自動(dòng)化技術(shù)需要人工操作來(lái)作為主觀工作支持，因此要經(jīng)常對(duì)智能自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行維護(hù)，以確保智能自動(dòng)化技術(shù)的良好工作狀態(tài)。
2注意事項(xiàng)
雖然機(jī)電自動(dòng)化在機(jī)械制造中展現(xiàn)出了多方面的優(yōu)勢(shì)，但針對(duì)當(dāng)前的機(jī)電自動(dòng)化水平來(lái)看，其仍存在諸多不足，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要做好以下幾方面的控制：（1）規(guī)范應(yīng)用流程。機(jī)電自動(dòng)化在為機(jī)械制造提供支持是建立起機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備、系統(tǒng)軟件的規(guī)范安裝與應(yīng)用前提下的，為此企業(yè)必須要嚴(yán)格按照機(jī)電自動(dòng)化要求進(jìn)行工作，避免操作不當(dāng)而為企業(yè)帶來(lái)不必要的損失；（2）做好質(zhì)量控制。機(jī)電自動(dòng)化在機(jī)械制造當(dāng)中的應(yīng)用，確實(shí)能夠?yàn)闄C(jī)械制造帶來(lái)重要幫助，但企業(yè)必須要保證其所制造出來(lái)的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量符合質(zhì)檢與應(yīng)用要求，否則機(jī)電自動(dòng)化為工程機(jī)械制造帶來(lái)的進(jìn)步意義都是空談。
3結(jié)束語(yǔ)