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【Abstract】Artificialintelligencecanbesaidtobethefourthhumanrevolution.Theartificialintelligencetechnologyiscontinuouslyadvancingaroundtheworld,andChinaisalsocloselyfollowingthepaceoftheworldandconstantlyexploringthefieldofartificialintelligence.However,withtheemergenceofmoreandmoreartificialintelligencetechnologiesandequipment,theinfluenceofartificialintelligenceonsocietyisgrowing.ArtificialintelligencehasagreatinfluenceonthedevelopmentofChina'sindustrialeconomy.Thispaperbrieflydiscussesandanalyzestheseinfluencesthroughinvestigationandconsultingdata.
【關(guān)鍵詞】人工智能;工業(yè)經(jīng)濟(jì);影響
【Keywords】artificialintelligence;industrialeconomy;influence
【中圖分類號】F426;TP18【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1673-1069(2020)11-0029-02
1引言
在20世紀(jì)人工智能技術(shù)有了質(zhì)的飛越,取得了突破性的進(jìn)展。而近年來人工智能技術(shù)仍舊在不斷發(fā)展,應(yīng)用人工智能的行業(yè)也隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展在不斷地增多,例如,軍事行業(yè)、服務(wù)行業(yè)、駕駛行業(yè)等。而隨著人工智能在這些行業(yè)的應(yīng)用,對我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起著一定的作用,本文簡要地討論了相關(guān)的內(nèi)容。
2人工智能對我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的影響
2.1替代勞動力
我國是工業(yè)、農(nóng)業(yè)大國,很多人以勞動作為工作、賺錢的途徑,人工智能時(shí)代的到來有可能會替代勞動力,這種影響有利也有弊。對于個(gè)人而言,很多農(nóng)民工會思考自己的工作和技能是否會被人工智能取代,有危機(jī)感。但是好處是這些人員會促使自己去學(xué)習(xí)新的知識以及能力,不斷地提高自己的專業(yè)能力,發(fā)展新的技能,防止被取代[1]。對于企業(yè)而言,不斷地使用勞動力會持續(xù)增加資金投入,很多工業(yè)相關(guān)企業(yè)考慮到雇一個(gè)工人的綜合用工成本是很高的,除了薪酬外,還包括為員工繳納五險(xiǎn)一金等問題,因而他們會優(yōu)先使用人工智能。但人工智能的應(yīng)用只需要一次性投入,可以減少企業(yè)的資金投入,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。工業(yè)企業(yè)使用人工智能技術(shù)以及設(shè)備可以減少資金、稅金的投入,因而很多企業(yè)出于成本考慮優(yōu)先使用人工智能,這樣自然而然會帶來失業(yè)問題。但是工業(yè)企業(yè)并非隨意應(yīng)用人工智能,當(dāng)下我國法律就工業(yè)領(lǐng)域人工智能應(yīng)用問題加強(qiáng)了對勞動者的保護(hù)。對人工智能會替代勞動力這個(gè)問題不同的人員有著不同的想法,有的人是持悲觀的態(tài)度,有的人持樂觀的態(tài)度,根據(jù)調(diào)查可知,大多數(shù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家是持相對悲觀態(tài)度的,認(rèn)為人工智能有可能會替代勞動力,從而影響工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長。
2.2增加就業(yè)崗位
前面講到人工智能在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用會替代勞動力,但與此同時(shí)也會創(chuàng)造就業(yè)崗位。眾所周知,人工智能包含很多方面,在工業(yè)領(lǐng)域中很多人工智能的自動化技術(shù)以及設(shè)備逐漸得到應(yīng)用,這些新引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備為人們創(chuàng)造了新的就業(yè)崗位,帶動了工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長從而推動了國家的經(jīng)濟(jì)增長。根據(jù)一些專家、學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),人工智能技術(shù)以及設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際會為那些沒有應(yīng)用人工智能的生產(chǎn)環(huán)節(jié)創(chuàng)造更多的就業(yè)崗位,讓工人、勞動力可以專注于無法通過人工智能完成的工作。
2.3促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
近年來,很多人工智能技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中,如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G通信等,這些技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致工業(yè)的生產(chǎn)、傳輸、存儲、處理、分析等不同環(huán)節(jié)發(fā)生全方位、革命性變化,這些數(shù)據(jù)、算法變化是依靠人工智能技術(shù)運(yùn)行的,從某種方面上講,工業(yè)領(lǐng)域中的一些人工智能技術(shù)可以說是一種現(xiàn)代的信息技術(shù),是當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的重要組成部分。隨著這些人工智能的應(yīng)用,我國工業(yè)領(lǐng)域也發(fā)生了翻天覆地的變化。人工智能技術(shù)涉及很多現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù),這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用必然會促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中各環(huán)節(jié)技術(shù)產(chǎn)品的集群式、爆發(fā)式增長,優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長[2]。
2.4促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)智能化,提高生產(chǎn)效率
隨著時(shí)代的發(fā)展以及社會的進(jìn)步,人工智能技術(shù)不斷地應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,這些智能化設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)流程的智能化。在改革開放初期,我國科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá),很多工業(yè)領(lǐng)域中的生產(chǎn)設(shè)備都是流水線式生產(chǎn),工業(yè)工作中所涉及的每一步工作都需要人工操作,很多關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)以及決策判斷都需要依靠人力勞動或者人們思考來進(jìn)行。但是人工智能自動化時(shí)代的到來為工業(yè)生產(chǎn)帶來了智能化和集成化的改變,可以提高工廠的工作效率,使用更多的人工智能設(shè)備以及技術(shù),這意味著工廠和車間可以實(shí)現(xiàn)更長的作業(yè)時(shí)間。眾所周知,當(dāng)前勞動力成本逐步提高,尤其是加班需要支付兩倍或者三倍的薪資,但是設(shè)備不需要,工廠只需要支付值班人員的費(fèi)用就能夠讓工廠二十四小時(shí)開工運(yùn)轉(zhuǎn),可以在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)減少資金投入。目前,在美國、德國等一些國家都已經(jīng)出現(xiàn)了不停工的“無人工廠”[3]。
2.5降低工業(yè)生產(chǎn)的危險(xiǎn)性
工業(yè)是我國幾大產(chǎn)業(yè)之一,其對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著很大的促進(jìn)作用,在工業(yè)領(lǐng)域中很多工業(yè)生產(chǎn)工作都涉及高危險(xiǎn)性的環(huán)節(jié),在之前人工智能還沒出現(xiàn)時(shí)每一項(xiàng)工作都需要由工作人員親自操刀去實(shí)踐,即使危險(xiǎn)系數(shù)高的工作也需要由工作人員去進(jìn)行,因而經(jīng)常會出現(xiàn)一些危險(xiǎn)事故,造成工作人員的傷亡,面對這些危險(xiǎn)因素當(dāng)時(shí)的管理人員以及工作人員是無能為力的。但是人工智能的出現(xiàn)可以制造出工業(yè)機(jī)器人,或者相關(guān)的保護(hù)裝置,高危工作可以由人工智能機(jī)器人進(jìn)行處理,如果必須由工作人員來進(jìn)行可以利用先進(jìn)的設(shè)備來探測危險(xiǎn),最大限度降低危險(xiǎn)發(fā)生的可能性。人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,在降低人工風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)還可以提高勞動生產(chǎn)率,減少生產(chǎn)商品的社會必要?jiǎng)趧訒r(shí)間。
2.6提升工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能
人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用對工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量有著一定的影響,它可以提高工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。如紡織加工工業(yè),在人工智能應(yīng)用之前,很多縫合工作都是需要人工來進(jìn)行的,即使工作人員的操作十分嫻熟,每個(gè)人縫合出來的成品還是有差距的,每人每天縫制的質(zhì)量可能存在差異,這種情況不利于產(chǎn)品的銷售,并且會導(dǎo)致出現(xiàn)企業(yè)資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。而隨著人工智能的應(yīng)用,很多流水線工作都采用機(jī)械進(jìn)行制造,每一個(gè)步驟都是經(jīng)過智能化機(jī)械完成的,彼此之間的差異是很小的,與此同時(shí),還可以最大限度地保障產(chǎn)品的質(zhì)量。除此之外,人工智能還能應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)上,人工智能可以做到人們靠手工無法完成的工作或者計(jì)算出人類無法計(jì)算出的數(shù)據(jù)[4]。人工智能在工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用可以提高工業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)和性能,使其具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與使用價(jià)值。在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用人工智能可提升質(zhì)檢水平,提高產(chǎn)品合格率。人工智能在生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)全面實(shí)時(shí)監(jiān)控,與傳統(tǒng)方式相比,人工智能對生產(chǎn)過程的監(jiān)控能大幅度提高企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管和控制能力,降低產(chǎn)品不良率,提高生產(chǎn)效率。有的工業(yè)企業(yè)采用人工智能對產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行全面質(zhì)檢,不僅可以節(jié)省資本還可以創(chuàng)造更多的利益。
關(guān)鍵詞:人工智能 情感 約束
中圖分類號:TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)001-085-03
1引言
人工智能(Artificial Intelligence,AI)自從20世紀(jì)50年代產(chǎn)生,經(jīng)過長期發(fā)展,已經(jīng)有了長足的進(jìn)步,并且已經(jīng)深入到社會生活的諸多領(lǐng)域,如語言處理、智能數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、自動定理證明、智能計(jì)算、問題求解、人工智能程序語言以及自動程序設(shè)計(jì)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)在的人工智能已經(jīng)不再是僅僅具有簡單的模仿與邏輯思維能力,人們也越來越期待人工智能能夠幫助或者替代人類從事各種復(fù)雜的工作,加強(qiáng)人的思維功能、行為功能或是感知功能。這就要求人工智能具有更強(qiáng)的情感識別、情感表達(dá)以及情感理解能力。通俗的說,為了使得人工智能對外界的變化適應(yīng)性更強(qiáng),需要給它們賦予相應(yīng)的情感從而能夠應(yīng)對這個(gè)難以預(yù)測的世界。
在賦予人工智能“情感”的過程中,面臨著許多的問題,有科技層面上的,也有社會學(xué)層面的。本文在這里只討論其中一個(gè)比較基本的社會學(xué)問題:“人工智能情感約束問題”,即關(guān)注于如何約束賦予給人工智能的情感,不至于使其“情感泛濫”。情感指的是一種特殊的思維方式,人工智能具有了情感后的問題是:人工智能的情感是人類賦予的,人工智能自身并不會創(chuàng)造或者控制自己的情感。如果賦予人工智能的情感種類不合理,或者是賦予的情感程度不恰當(dāng),都有可能造成“情感泛濫”并導(dǎo)致一些災(zāi)難性的后果。例如,當(dāng)人工智能具有了情感之后,如果人類自身管理不恰當(dāng),有可能導(dǎo)致人工智能反過來傷害人類。盡管目前我們只能在一些科幻作品中看到這種情況發(fā)生,但誰也不能保證未來有一天會不會真的出現(xiàn)這種悲劇。
本文第二章對人工智能情感研究進(jìn)行了概要性回顧,第三章對如何約束人工智能情感進(jìn)行了嘗試性探討,最后一章對全文進(jìn)行了總結(jié)。
2人工情感發(fā)展情況概述
隨著科學(xué)家對人類大腦及精神系統(tǒng)深入的研究,已經(jīng)愈來愈肯定情感是智能的一部分。人工情感是以人類自然情感理論為基礎(chǔ),結(jié)合人工智能、機(jī)器人學(xué)等學(xué)科,對人類情感過程進(jìn)行建模,以期獲得用單純理性思維難以達(dá)到的智能水平和自主性的一種研究方向。目前,研究者的研究方向主要是人工情感建模、自然情感機(jī)器識別與表達(dá)、人工情感機(jī)理等四個(gè)方面的內(nèi)容。其中,尤以人工情感機(jī)理的研究困難最大,研究者也最少。
目前人工情感在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用和發(fā)展,比較典型的是在教育教學(xué)、保健護(hù)理、家庭助理、服務(wù)等行業(yè)領(lǐng)域。在教育教學(xué)方面比較典型的例子是德國人工智能研究中心發(fā)展的三個(gè)方案:在虛擬劇場、虛擬市場和對話Agent中引入情感模型和個(gè)性特征來幫助開發(fā)兒童的想象力及創(chuàng)造力。在保健護(hù)理方面比較典型的是家庭保健與護(hù)理方向,如Lisetti等人研制的一個(gè)用于遠(yuǎn)程家庭保健的智能情感界面,用多模態(tài)情感識別手段來識別病人的情感狀態(tài),并輸入不同媒體和編碼模型進(jìn)行處理,從而為醫(yī)生提供關(guān)于病人簡明而有價(jià)值的情感信息以便于進(jìn)行有效的護(hù)理。服務(wù)型機(jī)器人的典型例子是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)發(fā)明的一個(gè)機(jī)器人接待員Valerie。Valerie的面孔形象的出現(xiàn)在一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動方向的移動屏幕上時(shí)可以向訪問者提供一些天氣和方位方面的信息,還可以接電話、解答一些問題;并且Valerie有自己的性格和愛好,情感表達(dá)較為豐富。當(dāng)然這些只是人工情感應(yīng)用領(lǐng)域中的幾個(gè)典型的例子,人工智能情感的潛力仍然是巨大的。
盡管關(guān)于人工情感的研究已經(jīng)取得了一定的成果,給我們帶來了很多驚喜和利益,但由于情緒表現(xiàn)出的無限紛繁以及它與行為之間的復(fù)雜聯(lián)系,人們對它的運(yùn)行機(jī)理了解的還不成熟,以致使得目前人工情感的研究仍面臨著諸如評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、情感道德約束等多方面問題。所以必須清楚的認(rèn)識到我們目前對于人工情感的計(jì)算乃至控制機(jī)制并沒有一個(gè)成熟的體系。
3對人工智能的情感約束
正如上文所述,如果放任人工智能“情感泛濫”,很有可能會造成嚴(yán)重的后果。為了使人工智能技術(shù)更好的發(fā)展,使智能與情感恰到好處的結(jié)合起來,我們有必要思考如何對賦予人工智能情感進(jìn)行引導(dǎo)或者約束。
3.1根據(jù)級別賦予情感
可以根據(jù)人工智能級別來賦予其情感,如低級別人工智能不賦予情感、高級別人工智能賦予其適當(dāng)?shù)那楦小1娝苤?,人工智能是一門交叉科學(xué)科,要正確認(rèn)識和掌握人工智能的相關(guān)技術(shù)的人至少必須同時(shí)懂得計(jì)算機(jī)學(xué)、心理學(xué)和哲學(xué)。首先需要樹立這樣的一個(gè)觀點(diǎn):人工智能的起點(diǎn)不是計(jì)算機(jī)學(xué)而是人的智能本身,也就是說技術(shù)不是最重要的,在這之前必須得先解決思想問題。而人工智能由于這方面沒有一個(gè)嚴(yán)格的或是量度上的控制而容易出現(xiàn)問題。從哲學(xué)的角度來說,量變最終會導(dǎo)致質(zhì)變?,F(xiàn)在是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,不能排除這個(gè)量變導(dǎo)致質(zhì)變時(shí)代的人工智能機(jī)器人的到來,而到那個(gè)時(shí)候后果則不堪設(shè)想。因此,在現(xiàn)階段我們就應(yīng)該對人工智能的情感賦予程度進(jìn)行一個(gè)約束。
根據(jù)維納的反饋理論,人工智能可以被分成高低兩個(gè)層次。低層次的是智能型的人工智能,主要具備適應(yīng)環(huán)境和自我優(yōu)化的能力。高層次的是情感型的人工智能,它的輸入過程主要是模仿人的感覺方式,輸出過程則是模仿人的反應(yīng)情緒。據(jù)此我們可分別將機(jī)器人分為一般用途機(jī)器人和高級用途機(jī)器人兩種。一般用途機(jī)器人是指不具有情感,只具有一般編程能力和操作功能的機(jī)器人。那么對于一般用途的機(jī)器人我們完全可以嚴(yán)格的用程序去控制它的行為而沒必要去給他賦予情感。而對于高級層面的情感機(jī)器人來說,我們就適當(dāng)?shù)馁x予一些情感。但即使是這樣一部分高層次的情感機(jī)器人,在賦予人工情感仍然需要考慮到可能會帶來的某些潛在的危害,要慎之又慎。
3.2根據(jù)角色賦予情感
同樣也可以根據(jù)人工智能機(jī)器人角色的不同選擇性的賦予其不同類型的情感。人類與機(jī)器合作起來比任何一方單獨(dú)工作都更為強(qiáng)大。正因?yàn)槿绱?,人類就要善于與人工智能機(jī)器合作,充分發(fā)揮人機(jī)合作的最大優(yōu)勢。由于計(jì)算機(jī)硬件、無線網(wǎng)絡(luò)與蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,目前的這個(gè)時(shí)代是人工智能發(fā)展的極佳時(shí)期,使人工智能機(jī)器人處理許多以前無法完成的任務(wù),并使一些全新的應(yīng)用不再禁錮于研究實(shí)驗(yàn)室,可以在公共渠道上為所有人服務(wù),人機(jī)合作也將成為一種大的趨勢,而他們會以不同的角色與我們進(jìn)行合作。或作為工具、顧問、工人、寵物、伴侶亦或是其他角色??傊?,我們應(yīng)該和這些機(jī)器建立一種合作互助的關(guān)系,然后共同完任務(wù)。這當(dāng)然是一種很理想的狀態(tài),要做到這樣,首先需要我們?nèi)祟愞D(zhuǎn)變自身現(xiàn)有的思維模式:這些機(jī)器不再是一種工具,而是平等的服務(wù)提供人。
舉例來說,當(dāng)機(jī)器人照顧老人或是小孩的時(shí)候,我們應(yīng)該賦予它更多的正面情緒,而不要去賦予負(fù)面情緒,否則如果機(jī)器人的負(fù)向情緒被激發(fā)了,對于這些老人或者小孩來說危險(xiǎn)性是極大的;但是,如果機(jī)器人是作為看門的保安,我們對這種角色的機(jī)器人就可以適當(dāng)?shù)馁x予一些負(fù)向的情緒,那么對于那些不按規(guī)則的來訪者或是小偷就有一定的威懾力??傊?,在我們賦予這些智能機(jī)器人情感前必須要周到的考慮這些情感的程度和種類,不要沒有顧忌的想當(dāng)然的去賦予,而是按分工、作用賦予限制性的情感約束,達(dá)到安全的目的。
3.3對賦予人進(jìn)行約束
對人工智能情感賦予者進(jìn)行約束,提高賦予者的自身素質(zhì),并定期考核,并為每一被賦予情感的人工智能制定責(zé)任人。
縱觀人工智能技術(shù)發(fā)展史,我們可以發(fā)現(xiàn)很多的事故都是因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致的。比如,首起機(jī)器人殺人案:1978年9月的一天,在日本廣島,一臺機(jī)器人正在切割鋼板,突然電腦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,機(jī)器人伸出巨臂,把一名工人活生生地送到鋼刀下,切成肉片。
另外,某些研究者也許會因?yàn)槔娴恼T惑,而將人工智能運(yùn)用在不正當(dāng)領(lǐng)域,或者人工智能技術(shù)落入犯罪分子的手中,被他們用來進(jìn)行反對人類和危害社會的犯罪活動。也就是用于所謂的“智能犯罪”。任何新技術(shù)的最大危險(xiǎn)莫過于人類對它失去控制,或者是它落入那些企圖利用新技術(shù)反對人類的人的手中。
因此為了減少這些由于人而導(dǎo)致的悲劇,我們需要對這些研究者本身進(jìn)行約束。比如通過相應(yīng)的培訓(xùn)或是定期的思想政治教育、或是理論知識的學(xué)習(xí)并制定定期的考核制度來保證這些專家自身的素質(zhì),又或者加強(qiáng)對人工智能事故的追究機(jī)制,發(fā)生問題能立即查詢到事故方等等,通過這樣一系列強(qiáng)有力的硬性指標(biāo)達(dá)到減少由于人為因素導(dǎo)致悲劇的目的。
3.4制定相應(yīng)的規(guī)章制度來管理人工智能情感的發(fā)展
目前世界上并未出臺任何一項(xiàng)通用的法律來規(guī)范人工智能的發(fā)展。不過在1939 年,出生在俄國的美籍作家阿西莫夫在他的小說中描繪了工程師們在設(shè)計(jì)和制造機(jī)器人時(shí)通過加入保險(xiǎn)除惡裝置使機(jī)器人有效地被主人控制的情景。這就從技術(shù)上提出了預(yù)防機(jī)器人犯罪的思路。幾年后, 他又為這種技術(shù)裝置提出了倫理學(xué)準(zhǔn)則的道德三律:(1)機(jī)器人不得傷害人類,或看到人類受到傷害而袖手旁觀;(2)在不違反第一定律的前提下,機(jī)器人必須絕對服從人類給與的任何命令;(3)在不違反第一定律和第二定律的前提下,機(jī)器人必須盡力保護(hù)自己。這一“機(jī)器人道德三律”表現(xiàn)了一種在道德憂思的基礎(chǔ)上,對如何解決人工智能中有害人類因素所提出的道德原則,雖然得到很多人的指責(zé),但其首創(chuàng)性還是得到公認(rèn)的。盡管這個(gè)定律只是小說家提出來的,但是也代表了很多人的心聲,也是值得借鑒的。
那么對于人工智能情感的約束呢?顯然,更加沒有相應(yīng)的法律法規(guī)來規(guī)范。那么,我們就只能在賦予人工智能情感的道理上更加的小心翼翼。比如,我們可以制定一些應(yīng)急方案來防止可能導(dǎo)致的某些后果,也即出現(xiàn)了問題如何及時(shí)的處理之。另外我們在操作和管理上應(yīng)更加慎重的去對待。也希望隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,能夠在不久的將來出臺一部相應(yīng)的規(guī)章制度來規(guī)范人工智能情感的管理,使之更加精確化、合理化。
4結(jié)束語
人工智能的情感研究目的就是探索利用情感在生物體中所扮演的一些角色、發(fā)展技術(shù)和方法來增強(qiáng)計(jì)算機(jī)或機(jī)器人的自治性、適應(yīng)能力和社會交互的能力。但是現(xiàn)階段對這方面的研究雖然在技術(shù)上可能已經(jīng)很成熟,但是人工智能情感畢竟是模擬人的情感,是個(gè)很復(fù)雜的過程,本文嘗試性的在人工智能發(fā)展中可能遇到的問題進(jìn)行了有益的探討。但是不可否認(rèn)仍然有很長的道路要走,但是對于人工智能的發(fā)展勁頭我們不可否認(rèn),將來“百分百情感機(jī)器人”的問世也許是遲早的事情。
參考文獻(xiàn):
[1] 趙玉鵬,劉則淵.情感、機(jī)器、認(rèn)知――斯洛曼的人工智能哲學(xué)思想探析[J].自然辯證法通訊,2009,31(2):94-99.
[2] 王國江,王志良,楊國亮,等.人工情感研究綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2006,23(11):7-11.
[3] 祝宇虹,魏金海,毛俊鑫.人工情感研究綜述[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,11(04):497-504.
[4] Christine Lisett,i Cynthia Lerouge.Affective Computing in Tele-home Health[C].Proceedings of the 37th IEEE Hawaii International Conference on System Sciences,2004.
[5] Valerie.The Roboceptionist[EB/OL].http://.
[6] 張顯峰,程宇婕.情感機(jī)器人:技術(shù)與倫理的雙重困境[N].科技日報(bào),2009-4-21(005).
[7] 張曉麗.跟機(jī)器人談倫理道德為時(shí)尚早[N].遼寧日報(bào),2011-11-04(007).
[8] Peter Norvig.人工智能:機(jī)器會“思考”[J].IT經(jīng)理世界,2012(Z1):331-332.
[9] McCarthy J.Ascribing Mental Qualities to Machines1A2. In Ringle M,editor,Philosophical Perspectives in Artificial Intelligence1C2,Humanities Press Atlantic Highlands,NJ,1979:161-195.
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);速動;微機(jī)化;網(wǎng)絡(luò)化
Abstract:Power system relay protection is guaranteed an effective technology to ensure the safe operation of power systems and to improve economic efficiency technology.The concept,the structure,the basic tasks of power system relay protection and the basic requirements of power system on it are elaborated in this paper,the dveloping history of relay protection is reviewed,the development status is discussed,at last,the direction of future development of relay protection is forecasted.
Key words:relay protection;quick-operation;computerization;networkiing
1.繼電保護(hù)的概念、組成、任務(wù)及其基本要求
1.1 繼電保護(hù)的概念和基本組成
繼電保護(hù)技術(shù)通常是指根據(jù)電力系統(tǒng)故障和危機(jī)安全運(yùn)行的異常工況,提出切實(shí)可行的對策的反事故自動化措施。
一般來說,一套繼電保護(hù)裝置由3個(gè)部分組成,即測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分,其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。
圖1 繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖
(1)測量部分。測量被保護(hù)裝置的工作狀態(tài)電氣參數(shù),與整定值進(jìn)行比較,從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動。
(2)邏輯部分。根據(jù)測量部分邏輯輸出信號的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等,使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障類型和范圍,確定保護(hù)裝置如何動作。
(3)執(zhí)行部分。根據(jù)接收到的邏輯部分的信號,完成跳閘、發(fā)出信號等動作。
1.2 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本任務(wù)
繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效技術(shù),其基本任務(wù):
(1)自動的、迅速的、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)切除,迅速恢復(fù)非故障部分的正常供電;
(2)能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動調(diào)整;
(3)與供配電系統(tǒng)的自動裝置,如自動重合閘裝置ARD、備用電源自動投入裝置APD等配合,根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式,選擇短路類型,選擇分值系數(shù),縮短事故停電時(shí)間,提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。
1.3 電力系統(tǒng)中對繼電保護(hù)的基本要求
判斷繼電保護(hù)裝置是否符合標(biāo)準(zhǔn),必須在技術(shù)上滿足以下條件:選擇性、速動性、靈敏性和可靠性這四個(gè)基本要求。而對于其他一些較輕微的故障,繼電保護(hù)要求也因此降低了,發(fā)生故障時(shí)可動作于發(fā)信號來滿足保護(hù)條件即可。
(1)選擇性
當(dāng)電力系統(tǒng)中線路或設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí),負(fù)責(zé)本段線路胡設(shè)備的繼電保護(hù)裝置會動作,當(dāng)其拒動時(shí),會由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)裝置將故障切除;
(2)速動性
電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置應(yīng)能夠快速地將故障切除,防止對人或電力設(shè)備、公共財(cái)產(chǎn)造成不必要的傷亡損失降低設(shè)備的損壞程度,提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性;
(3)靈敏性
當(dāng)電力系統(tǒng)中線路或設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí),電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的及時(shí)反應(yīng)動作能力,能夠滿足靈敏性的要求的繼電保護(hù),在規(guī)定范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí),不論短路點(diǎn)的短路的類型和位置如何,以及短路點(diǎn)是否存有過渡電阻,都能夠正確反應(yīng)并動作,即要求不僅在系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式下三相線路短路時(shí)能夠可靠動作。電力系統(tǒng)中保護(hù)裝置的靈敏度大小是由靈敏系數(shù)來衡量;
(4)可靠性
即是繼電保護(hù)設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的工作動作,不誤動、不拒動是對繼電保護(hù)裝置最根本要求。
選擇性、速動性、靈敏性和可靠性這四個(gè)基本要求既相互聯(lián)系又相互制約,我們應(yīng)視具體問題而定,辯證的利用這四個(gè)要求合理做出機(jī)電保護(hù)裝置的設(shè)定。
2.繼電保護(hù)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的發(fā)展帶動了繼電保護(hù)的不斷發(fā)展。在二十世紀(jì)初期,電力電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器廣泛開始在電力系統(tǒng)的保護(hù)中應(yīng)用,這個(gè)時(shí)期是繼電保護(hù)裝置技術(shù)發(fā)展的開端。自二十世紀(jì)五十年代到九十年代末,在四十多年的時(shí)間里,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置完成了發(fā)展的四個(gè)階段,從電磁式繼電保護(hù)裝置到晶體管式的繼電保護(hù)裝置再到集成電路的繼電保護(hù)裝置及微機(jī)繼電保護(hù)裝置。
十九世紀(jì)后期,電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展,短路容量的不斷增大,到二十世紀(jì)初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型的繼電保護(hù)裝置。雖然在一九二八年電力電子器件已開始與保護(hù)裝置相結(jié)合,但電子型的靜態(tài)繼電器的大量生產(chǎn)和推廣,只是在當(dāng)時(shí)五十年代晶體管與其他的固態(tài)元器件發(fā)展起來之后才能夠得以實(shí)現(xiàn)。靜態(tài)繼電器具有較高的靈敏度及維護(hù)簡單、作速度、壽命長、消耗功率小、體積小等優(yōu)點(diǎn),但容易受外界干擾和環(huán)境溫度的影響。隨后在一九五六年出現(xiàn)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)研發(fā)的數(shù)字式繼電保護(hù)。大規(guī)模的模集成電路技術(shù)飛速發(fā)展,微型計(jì)算機(jī)和微處理機(jī)普遍的應(yīng)用,極大地推動了數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)開發(fā)與研究,目前微機(jī)式數(shù)字保護(hù)技術(shù)正處于日新月異的研究與試驗(yàn)階段,并已有少量裝置已電力系統(tǒng)的容量逐漸增大,應(yīng)用范圍越來越廣是當(dāng)今電力電網(wǎng)企業(yè)所面臨的一個(gè)重要問題,僅僅是將系統(tǒng)的各元件的繼電保護(hù)裝置設(shè)置完善,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能避免。電力電網(wǎng)中因長時(shí)間停電造成的事故與經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)電力電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行被破壞時(shí),盡可能的將其影響的范圍限制到最小,負(fù)荷停電的時(shí)間減小到最短這是電力系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)。因此必須從電力系統(tǒng)的全局出發(fā),研究的故障元件被相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置動作并切除后,系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種狀況,如何盡快的恢復(fù)正常運(yùn)行等等。此外,爐、機(jī)、電任一部分的故障都將影響到電能的生產(chǎn)安全,特別是在大機(jī)組和大電力系統(tǒng)中的相互協(xié)調(diào)和影響正成為電能生產(chǎn)安全的重大課題。因此,保證爐、機(jī)、電的安全運(yùn)行已經(jīng)成為繼電保護(hù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。
3.繼電保護(hù)的未來發(fā)展方向
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,人工智能技術(shù)如遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、進(jìn)化規(guī)模等相繼在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的領(lǐng)域研究中應(yīng)用,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)已向網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化、一體化方向不斷發(fā)展。
3.1 繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化
按照著名的摩爾定律,芯片上的集成度每隔18-24個(gè)月翻一番。其結(jié)果是不僅計(jì)算機(jī)硬件的性能成倍增加,價(jià)格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng),片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充,單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合,運(yùn)算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計(jì)更加方便,高性價(jià)比使冗余設(shè)計(jì)成為可能,為實(shí)現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。
我國在2000年220kV及以上系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)率為43.99%,線路微機(jī)保護(hù)占86%,到2003年底,220kV以上系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)已占到70.29%,線路的微機(jī)化率達(dá)到97.6%。實(shí)際運(yùn)行中,微機(jī)保護(hù)的正確動作率要明顯高于其他保護(hù),一般比平均正常動作率高0.2-0.3個(gè)百分點(diǎn)。
繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高,除了保護(hù)基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信功能,與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等。
3.2 繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機(jī)保護(hù)相結(jié)合的產(chǎn)物,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能,如線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)等。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的最大好處是數(shù)據(jù)共享,可實(shí)現(xiàn)本來由高頻保護(hù)、光纖保護(hù)才能實(shí)現(xiàn)的縱聯(lián)保護(hù)。另外,由于分站保護(hù)系統(tǒng)采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量,所以很容易就可實(shí)現(xiàn)母線保護(hù),而不需要另外的母線保護(hù)裝置。
電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)是一種新型的繼電保護(hù),是微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。它建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)中網(wǎng)省級、省市級和市級主干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及分站系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可采用簡單、可靠的總線結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)等。分站保護(hù)系統(tǒng)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)中是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。分站保護(hù)系統(tǒng)有兩種模式:一是利用現(xiàn)有微機(jī)保護(hù);另一個(gè)是組建新系統(tǒng),各種保護(hù)功能完全由分站系統(tǒng)保護(hù)管理機(jī)實(shí)現(xiàn)。由于繼電保護(hù)在電網(wǎng)中的重要性,必須采取有針對性的網(wǎng)絡(luò)安全控制策略,以確保網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的安全。
3.3 繼電保護(hù)的智能化
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中,近年來人工智能技術(shù)如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)、網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯、小波理論等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,從而使繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展,出現(xiàn)了引人注目的新趨勢。例如電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)來實(shí)現(xiàn)故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護(hù)、主設(shè)備保護(hù)等。在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一種非線性問題,距離保護(hù)很難正確做出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動;如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。
隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,新的方法也在不斷涌現(xiàn),在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大,為繼電保護(hù)的發(fā)展注人了新的活力。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,分析不確定因素對保護(hù)系統(tǒng)的影響,從而提高保護(hù)動作的可靠性,是今后智能保護(hù)的發(fā)展方向。雖然上述智能方法在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進(jìn)一步完善。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)、通信等各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,可以預(yù)見,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
3.4 保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通訊一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的前提下,保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計(jì)算機(jī),是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù),也可將它獲得的任何被保護(hù)元件的信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任意終端,即實(shí)現(xiàn)了保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通訊一體化。如果將保護(hù)裝置就地安裝在室外變電站的被保護(hù)裝置旁,則可以免除大量的控制電纜。
現(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已處于研究試驗(yàn)階段,將來必然在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中得到應(yīng)用。
4.結(jié)論
隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命,由數(shù)字時(shí)代跨入信息化時(shí)代,發(fā)展到綜合自動化水平。這對繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù),也開辟了活動的廣闊天地。
參考文獻(xiàn)
[1]楊奇遜.微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京:水利電力出版社,1988.
[2]陳向東.電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)模式探討[J].電力信息化,2009,7(1):38-40.
[3]張宇輝.電力系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)[M].北京:中國電力出版社,2000.
[4]葛耀中.新型繼電保護(hù)與故障測距原理與技術(shù)[J].西安:西安交通大學(xué)出版社,1996.
[5]呂衛(wèi)勝.人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用[J].山東電力技術(shù),2006,147(1):61-63.
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;機(jī)械自動化;應(yīng)用探索
1.機(jī)械自動化技術(shù)概念
機(jī)械自動化技術(shù)就是指將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中, 對加工對象進(jìn)行自動化、連續(xù)性的生產(chǎn)作業(yè),使得機(jī)械制造行業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程更加自動化、高效化和安全化。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用使得整個(gè)制造過程中投入原料的流動速度和加工工藝變化更為迅速及時(shí),從而達(dá)到節(jié)約機(jī)械制造人力資源投入的目的。實(shí)踐研究結(jié)果證實(shí),機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量,強(qiáng)化了生產(chǎn)效率,有效控制了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,提高了產(chǎn)品的更新速度,從而使得整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)成本得到了有效控制,提升了經(jīng)濟(jì)效益。
2.機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
2.1 智能機(jī)械制造的應(yīng)用
在機(jī)械制造行為,通常是勞動密集型的生產(chǎn)模式,需要的從業(yè)人員較多,工作任務(wù)較重,如果能夠?qū)崿F(xiàn)智能化生產(chǎn),可減少人員的使用并提高生產(chǎn)效率,將機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造之中可以為實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械制造添磚加瓦。但僅應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械制造還是不夠,這需要將多門學(xué)科融會貫通,如人工智能技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等。將相關(guān)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行整合,形成新的智能化系統(tǒng),科研人員可通過人工智能將制造工序由機(jī)械智能實(shí)現(xiàn)。如將人工智能系統(tǒng)安置于機(jī)械生產(chǎn)用機(jī)械人的操作程序之中等等多種表現(xiàn)形式。
2.2 集成化的應(yīng)用
集成化主要是用來加強(qiáng)機(jī)械制造技術(shù)的功能的集成。集成化技術(shù)的應(yīng)用可以對制造技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)提高,同時(shí)對相關(guān)制造設(shè)備及裝置的管理也更為規(guī)范和科學(xué)合理。例如將現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造中,可以對制造的全過程進(jìn)行有效管控,并優(yōu)化制造過程。要想對整個(gè)機(jī)械制造過程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理,且形成機(jī)械制造中不同層次級別的集成系統(tǒng),那么就是將集成化運(yùn)用到機(jī)械制造之中。在機(jī)械自動化快速發(fā)展的今天,在機(jī)械制造中融入集成化技術(shù)及管理已經(jīng)成為機(jī)械制造過程的主流技術(shù)。
2.3 虛擬化的應(yīng)用
將自動化虛擬制造技術(shù)融入機(jī)械制造之中,就是將諸如人工智能學(xué)、機(jī)械制造工藝以及多媒體技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)整合在一起,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造虛擬化。該技術(shù)的使用是基于一定的模擬和仿真技術(shù)之上的。例如,利用MasterCAM計(jì)算機(jī)輔助制造軟件對機(jī)械部件的數(shù)控制造進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬等,將數(shù)控程序在計(jì)算機(jī)上編程并驗(yàn)證,將出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行改正后再投入真正的生產(chǎn),大大縮短了生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本,且提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量,為企業(yè)帶來了更大的經(jīng)濟(jì)收益,也推動了機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步。
2.4柔性自動化的應(yīng)用
在我國市場經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下,現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,機(jī)械制造企業(yè)要想在市場多變且競爭激烈的形勢下生存并發(fā)生,就要根據(jù)市場需求及用戶需求隨時(shí)做出調(diào)整及變革。而柔性自動化在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用可以幫助機(jī)械制造企業(yè)的改變更加順利和可行。如在機(jī)械產(chǎn)品的加工生產(chǎn)過程中,客戶要更改原有的加工方案,這時(shí)柔性自動化就能夠提高機(jī)械制造的應(yīng)對變化的能力,根據(jù)客戶需求及時(shí)做出調(diào)整,使用戶需求得到最大化的滿足。這就為產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了有力的質(zhì)量和效率保障,提高了企業(yè)的市場競爭力。
3.機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展
機(jī)械自動化技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的主流研究方向,它不僅對機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展起到主導(dǎo)作用,同時(shí)還對我國國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步起到了積極的帶動作用,因此我國的機(jī)械制造行業(yè)就從我國的行業(yè)實(shí)際情況出發(fā),開辟出具有中國特色的機(jī)械自動化之路。因此在實(shí)際的操作中,應(yīng)注重與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,發(fā)展出投資少、成果見效快的自動化技術(shù),并使相關(guān)的配套設(shè)施更為完善。
3.1 發(fā)展適用的自動化技術(shù)
機(jī)械制造及自動化技術(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1.1生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量得以大幅度提高。
3.1.2提高了產(chǎn)品科技含量,提升了產(chǎn)品的具體功能。
3.1.3產(chǎn)品的可靠性與安全性更高。
3.1.4提高了生產(chǎn)效率,降低了勞動強(qiáng)度。對機(jī)械制造及自動化技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行探討。從目前我國機(jī)械制造及自動化技術(shù)在裝備制造業(yè)中的應(yīng)用情況看,機(jī)械制造及自動化技術(shù)在未來將會朝著多方面發(fā)展,以朝著機(jī)電一體化、智能化等方向尤為重要。此外, 對我國裝備制造業(yè)發(fā)展進(jìn)行分析,機(jī)械制造及自動化勢必面向智能化的方向發(fā)展,這關(guān)鍵在于機(jī)械制造的機(jī)械技術(shù)與自動化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮,推進(jìn)智能化產(chǎn)品的發(fā)展,從而完善了企業(yè)制造生產(chǎn)中產(chǎn)品單一的結(jié)構(gòu),豐富了裝備制造業(yè)產(chǎn)品的種類。
3.2 降低發(fā)展自動化技術(shù)的成本
在發(fā)展自動化技術(shù)的過程中,要注重研究成本的控制,使其更符合我國的基本國情,最大限度的節(jié)約社會資源,在不影響機(jī)械自動化效果的基礎(chǔ)上,開避自動化發(fā)展新思路。
4.結(jié)語
綜上所述,我們要高度重視高新技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用,讓新的、更實(shí)用的技術(shù)為社會生產(chǎn)提供更多的便利,才能夠促進(jìn)各行各業(yè)快速的發(fā)展。機(jī)械自動化這門新的科學(xué)技術(shù)給人們帶來的好處有目共睹,但我國的機(jī)械自動化水平相較與發(fā)達(dá)國家還落后一定的距離,但這樣的差距不是永久性的,只要通過我國科研人員及實(shí)踐人員的共同努力和學(xué)習(xí),就能夠逐漸縮短差距,提高我國的機(jī)械制造水平,趕超發(fā)達(dá)國家,使我國在機(jī)械制造領(lǐng)域走的更快更穩(wěn),為我國的社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供更為有力的支持。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 應(yīng)用 發(fā)展趨勢
一、機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用
20世紀(jì)60年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能,刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末期,各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)給以很大的關(guān)注。20世紀(jì)90年代后期,機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)。目前,機(jī)電一體化已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段,在這一時(shí)期,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。但當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,C械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
20世紀(jì)70年代~80年代為第二階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,更為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
(一)智能化趨勢。智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。
(二)模塊化趨勢。模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。不過這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。
(三)人性化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受。
(四)網(wǎng)絡(luò)化趨勢。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。
(五)微型化趨勢。微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微型化產(chǎn)品泛指幾何尺寸不超過1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。
(六)綠色化趨勢??萍嫉陌l(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的問題。綠色產(chǎn)品概念在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求。
(七)帶源化。是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運(yùn)動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
四、典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展
目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家(近320萬臺),但數(shù)控機(jī)床只占約5%且大多數(shù)是普通數(shù)控(發(fā)達(dá)國家數(shù)控機(jī)床占10%)。近些年來數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展,在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。
(1)高速化。由于高速加工技術(shù)普及,機(jī)床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3000~4000r/min提高到8000~10000r/min;銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000~8000r/min提高到12000~40000r/min以上;快速移動速度由過去的10~20m/min提高到120m/min;在提高速度的同時(shí)要求提高運(yùn)動部件起動的加速度,由過去一般機(jī)床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可達(dá)15G;
(2)高精度化。數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;亞微米級機(jī)床達(dá)到0.0005mm左右;納米級機(jī)床達(dá)到0.005~0.01um;最小分辨率為1nm(0.000001mm)的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問世。
(3)復(fù)合加工,新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn),如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床,5軸5聯(lián)動加工各類異形零件。同時(shí)派生出各種新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu),包括6軸虛擬軸機(jī)床,串并聯(lián)絞鏈機(jī)床等。
結(jié)束語:綜上所述, 經(jīng)過20多年的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界最熱門、最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一,并影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。我國從80年代初對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品開始予以重視,先后在國家科技攻關(guān)計(jì)劃、863高科技計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金中列專項(xiàng)對機(jī)電一體技術(shù)加以研究,并取得了一系列重大科技成果。1990年,國家將用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)列為“八五”及本世紀(jì)后十年發(fā)展全民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略技術(shù)措施,機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用已取得相當(dāng)進(jìn)展。
參考文獻(xiàn):
[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
關(guān)鍵詞機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用
1機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
1.2智能化
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能,設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
1.3模塊化
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
1.4網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.5人性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
1.6微型化
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(MicroElectronicMechanicalSystems,簡稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來,國內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展,開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
1.7集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
1.8帶源化
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運(yùn)動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
1.9綠色化
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護(hù)環(huán)境,回歸自然,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí),產(chǎn)品可分解和再生利用。
2機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用
在鋼鐵企業(yè)中,機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心,把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來,采用組裝合并方式,為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件,增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:
2.1智能化控制技術(shù)(IC)
由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn),傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個(gè)方面,如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。
2.2分布式控制系統(tǒng)(DCS)
分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展,分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制,而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理功能,成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點(diǎn)控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。DCS是監(jiān)視集中控制分散,故障影響面小,而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能,采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施,使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比,其功能更強(qiáng),具有更高的安全性。是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
2.3開放式控制系統(tǒng)(OCS)
開放控制系統(tǒng)(OpenControlSystem)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念?!伴_放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持,按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成,通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián),實(shí)現(xiàn)測量與控制一體化。
2.4計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體,用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠,生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過程自動化,但這種“自動化孤島”式的單機(jī)自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理,難以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn),質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,及時(shí)交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存,加速資金周轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化,關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理,獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益,提高了企業(yè)的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀(jì)80年代已廣泛實(shí)現(xiàn)CIMS化。
2.5現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)
現(xiàn)場總線技術(shù)(FiedBusTechnology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4~20mA,DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?,F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表,如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場總線化PLC(ProgrammableLogicController)和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。
2.6交流傳動技術(shù)
傳動技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性,電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn),交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平?,F(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎,應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
參考文獻(xiàn)
1楊自厚.人工智能技術(shù)及其在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用[J].冶金自動化,1994(5)
2唐立新.鋼鐵工業(yè)CIMS特點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu)的研究[J].冶金自動化,1996(4)
3唐懷斌.工業(yè)控制的進(jìn)展與趨勢[J].自動化與儀器儀表,1996(4)
4王俊普.智能控制[M].合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,1996
5林行辛.鋼鐵工業(yè)自動化的進(jìn)展與展望[J].河北冶金,1998(1)
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;應(yīng)用;發(fā)展
前言
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化,提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化,有利推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革,同時(shí),隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展,要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展,從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會效益。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用問題分析
在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上,靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的,它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用,以低成本獲得高質(zhì)量和高效率,其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力,靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo),采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè),其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?,F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù),使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來,制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生,如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。機(jī)電一體化技術(shù)是以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展,向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透,機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上,以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)的綜合應(yīng)用。其發(fā)展大體可分為3 個(gè)階段,20 世紀(jì)60 年代以前為第一階段。20 世紀(jì)七八十年代為第二階段,也是蓬勃發(fā)展的階段,這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ),大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。20 世紀(jì)90 年代后期機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展的第三階段,機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)。一方面通信技術(shù)、光學(xué)等進(jìn)入機(jī)電一體化,微加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中凸現(xiàn)出來,出現(xiàn)了微機(jī)電一體化和光電一體化等新分支;另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,對機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入研究。同時(shí)人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。
二、機(jī)電一體化技術(shù)意義分析
1、機(jī)電一體化簡化了機(jī)構(gòu)鏈,使機(jī)械磨損、配合間隙及受力變形等引起的誤差大大減少,從而達(dá)到純機(jī)械技術(shù)手段所無法實(shí)現(xiàn)的工作精度。
2、采用微處理器、大規(guī)模集成電路、電力電子器件裝置使機(jī)電一體化產(chǎn)品零部件數(shù)量減少,體積變小,結(jié)構(gòu)得到簡化。
3、具備安全連鎖控制、過載及失控保護(hù)、斷電保護(hù)功能,進(jìn)一步提高了機(jī)電一體化產(chǎn)品的安全可靠
4、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)提升了產(chǎn)品的自動化程度,減少了操作按鈕及手柄,改善了設(shè)備的操作性能。
5、引入了軟件技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器工作程序的可修改性。通過軟件的修改,滿足了工作情況改變的需要,提高了柔性。
6、機(jī)電一體化產(chǎn)品具備了多種復(fù)合功能,使多臺設(shè)備的多道工序能一次完成并能自動檢測工件和精度,其功能大大增強(qiáng)。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢分析
1、智能化。智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能,設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
2、數(shù)字化。微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操
作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程控制操作、診斷和修復(fù)。
3、模塊化。是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突,并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。
4、網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給社會各個(gè)領(lǐng)域帶來了巨大變革。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、自源化。自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運(yùn)動的機(jī)電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨(dú)特的好處。
6、人性化。人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說更自然,更接近生活習(xí)慣。
7、微型化。微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
8、綠色化。工業(yè)發(fā)達(dá)給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果,所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí),產(chǎn)品可分解和再生利用。
四、結(jié)語
機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,其內(nèi)容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù),合理配置各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù),它使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞] 隱性知識 隱性知識共享 呼叫中心
呼叫中心員工的業(yè)務(wù)培訓(xùn)過于重視顯性知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,忽視了隱性知識的存在。事實(shí)上,員工在工作中所形成的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,以及掌握中心技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)、判斷力和應(yīng)答技巧等隱性知識是知識創(chuàng)新的源泉,是形成呼叫中心競爭優(yōu)勢關(guān)鍵所在,為此必須加強(qiáng)對呼叫中心隱性知識的管理。
一、隱性知識的內(nèi)涵
英國哲學(xué)家邁克爾?波蘭尼(Michael Polanyi)在20 世紀(jì)50 年代最早提出隱性知識概念并指出:“在一個(gè)人所知道的、所意識到的東西與他所表達(dá)的東西之間存在著隱含的未編碼的知識”。他把這部分知識命名為“隱性知識”(tacit knowledge) ,他認(rèn)為隱性知識來源于個(gè)體對外部世界的判斷和感知,是源于經(jīng)驗(yàn)的。
美國管理學(xué)大師彼德?德魯克(Peter.F.Durcker)認(rèn)為:“隱性知識,如某種技能,是不可用語言來解釋的,它只能被演示證明它是存在的,學(xué)習(xí)這種技能的惟一方法是領(lǐng)悟和練習(xí)”,他認(rèn)為隱性知識是源于經(jīng)驗(yàn)和技能的。
日本知識學(xué)教授野中郁次郎(Ikujiro Nonaka)則認(rèn)為:“隱性知識是高度個(gè)人化的知識,有其自身的特殊含義,因此很難規(guī)范化,也不易傳遞給他人”。他還認(rèn)為隱性知識不僅隱含在個(gè)人經(jīng)驗(yàn)中,同時(shí)也涉及個(gè)人信念、世界觀、價(jià)值體系等因素。
二、呼叫中心知識共享的障礙
隱性知識很難清楚地表達(dá)出來,或者即使表述了也很難讓接受者和學(xué)習(xí)者直接獲得,具有內(nèi)隱的特性,不容易被編碼和傳播,不易被其他企業(yè)仿制或竊取,是企業(yè)形成競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵要素。但它同樣需要進(jìn)行有效的管理才能發(fā)揮最大的效益。目前對呼叫中心隱性知識的有效管理存在著許多的障礙。
1.員工激勵(lì)和業(yè)績考核機(jī)制。一個(gè)理性的員工,只有認(rèn)為知識的共享比知識的專有會帶來更多的利益時(shí),才會有長久的共享熱情。
2.溝通學(xué)習(xí)方式單一。呼叫中心擁有大量的文本化制度知識和流程知識,業(yè)務(wù)培訓(xùn)過于重視顯性知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,而對于隱性經(jīng)驗(yàn)、技能的相互學(xué)習(xí)、交流非常匱乏;缺乏員工愿意接受的知識共享所需的必要硬件措施。
3.共享的文化。缺乏信任感,擔(dān)心自己的知識分享后,績效排位將受到排擠的可能;無意識的因素,沒有意識到自己所掌握知識的價(jià)值,而不自覺地沒有分享知識。
三、呼叫中心隱性知識管理具體策略
阻礙呼叫中心隱性知識交流的因素還有很多,但只要根據(jù)已有的理論成果和呼叫中心的特點(diǎn),從技術(shù)和體制兩個(gè)方面入手,就有可能解決其中的關(guān)鍵問題。
1.利用信息技術(shù)開發(fā)相應(yīng)的管理平臺
目前國內(nèi)的呼叫中心基本上都已實(shí)現(xiàn)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和Internet/Intranet 網(wǎng)絡(luò)、依托電話營銷等管理信息系統(tǒng),通過自動和人工服務(wù)的方式,全方位應(yīng)答客戶電話、傳真、Internet、E- mail 形式的服務(wù)請求,向客戶提供多層次、全方位和個(gè)性化的服務(wù)。隱性知識管理所依托的技術(shù)環(huán)境除了傳統(tǒng)系統(tǒng)軟件提供的一般功能外,還需要專家系統(tǒng)和人工智能技術(shù)的支撐,必須采取針對性更強(qiáng)的相關(guān)技術(shù),促進(jìn)隱性知識的創(chuàng)造和傳播。事實(shí)上,現(xiàn)有的信息技術(shù)發(fā)展,如互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、軟件技術(shù),已經(jīng)具備了對隱性知識進(jìn)行有效管理的能力。
基于SECI(Nonaka and Takeuchi,1995)轉(zhuǎn)化模型,知識管理的基本作用機(jī)理包括了外化、內(nèi)化、中介和認(rèn)知,利用信息技術(shù)開發(fā)呼叫中心隱性知識管理系統(tǒng),需要具備這四種功能。
外化:運(yùn)用數(shù)據(jù)苦、文件管理系統(tǒng)和搜索工具等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
內(nèi)化:運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和搜索引擎等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
中介:運(yùn)用群件產(chǎn)品、內(nèi)部網(wǎng)、工作流和文件管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
認(rèn)知:運(yùn)用專家系統(tǒng)、人工智能等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
這四大功能可靠地保證了系統(tǒng)內(nèi)外部隱性知識和顯性知識的互動式轉(zhuǎn)化,由此可見,從技術(shù)的角度分析,利用信息技術(shù)開發(fā)相應(yīng)管理平臺,進(jìn)行隱性知識的管理是一個(gè)可行的方案。
2.創(chuàng)設(shè)良好的共享文化和制度
呼叫中心隱性知識管理問題不是簡單的技術(shù)問題,還受到文化和制度的制約,現(xiàn)有文化缺少對這方面的關(guān)注,傳統(tǒng)的管理制度也不能有效促進(jìn)隱性知識的共享。
設(shè)立知識主管(CKO),建立和造就一個(gè)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)、積累知識和信息共享的環(huán)境,使每個(gè)人都認(rèn)識到知識共享的好處;保證知識庫設(shè)施的正常運(yùn)行;加強(qiáng)知識集成,產(chǎn)生新的知識,促進(jìn)知識共享的過程。
建立中心內(nèi)部知識庫,能提供所需的服務(wù)以及一些基本的安全措施和網(wǎng)絡(luò)權(quán)限控制功能。員工可以利用該系統(tǒng)閱讀最新公告和搜索歷史事件,并適時(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)解答的更新操作。
完善中心內(nèi)網(wǎng),員工可及時(shí)了解每日工作報(bào)表或最新業(yè)務(wù)操作流程,通過內(nèi)網(wǎng)知識社區(qū)、經(jīng)驗(yàn)分享板塊等,促進(jìn)知識共享水平的提高。
將中心人力資源狀況存入知識庫,以方便知識主管及其他管理者對員工的管理;將員工的建議予以審核,被采納的建議采取實(shí)名制存入知識庫,以促進(jìn)員工提交建議的積極性。
四、結(jié)語
隱性知識是企業(yè)形成其競爭優(yōu)勢的源泉,如何管理隱性知識,形成持續(xù)快速的知識創(chuàng)新是知識管理的關(guān)鍵。隱性知識的共享不是簡單的技術(shù)問題,還需建立和諧的知識共享文化和靈活有效的激勵(lì)機(jī)制,促進(jìn)不同知識在不同群體之間充分流動,減少知識生產(chǎn)的重復(fù)性投入問題,以最大程度節(jié)約知識獲取成本,最終促進(jìn)知識的應(yīng)用和創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn):
[1]Polanyi,M.The Tacit Dimension[M].London:Routledge & Kegan Paul,1966
[2]彼得?德魯克 潘承烈(譯):21世紀(jì)對管理的挑戰(zhàn)[M].中國企業(yè)聯(lián)合會,2000
美國:由“萬物互聯(lián)”探索“萬物智能”
起床前,咖啡已自動煮好;出門時(shí),汽車已自動駕駛到門前;沒有牛奶了,冰箱會自動訂購……如果這是你對物聯(lián)網(wǎng)的全部想象,那么這些還不夠好:如果今天醒來就是不想喝咖啡,出門前臨時(shí)決定想走路,牛奶沒有忽然想改成喝豆?jié){呢?如果物聯(lián)網(wǎng)有智能該多好。
在谷歌上搜索“物聯(lián)網(wǎng)”,會得到超過7億條相關(guān)信息?!拔锫?lián)網(wǎng)”概念自20世紀(jì)90年代末被提出以來,人們至今未對其準(zhǔn)確定義達(dá)成廣泛共識。物聯(lián)網(wǎng),以及物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的終極模樣究竟意味著什么,人們還在探索和想象。但有一點(diǎn)可以肯定,物聯(lián)網(wǎng)絕不等于定時(shí)開關(guān)或遙控設(shè)備這些物品接入互聯(lián)網(wǎng)。
幾乎每隔一段時(shí)間,人們就會討論一下2020年的聯(lián)網(wǎng)對象數(shù)量。美國已將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家創(chuàng)新戰(zhàn)略的重點(diǎn)之一,歐盟制定了促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的14點(diǎn)行動計(jì)劃,日本的U-Japn計(jì)劃將物聯(lián)網(wǎng)作為四項(xiàng)重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域之一,韓國的IT839戰(zhàn)略將物聯(lián)網(wǎng)作為三大基礎(chǔ)建設(shè)重點(diǎn)之一。
“互聯(lián)網(wǎng)+”正在重塑傳統(tǒng)行業(yè)。作為“互聯(lián)網(wǎng)+”的底層技術(shù),盡管物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)尚未完全建立,但在傳感器層面的大數(shù)據(jù)爆發(fā)已經(jīng)來臨,伴隨萬物互聯(lián),大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、超級計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)的智能化進(jìn)程也正在加速。
人類將從“萬物互聯(lián)”走向“萬物智能”。智能,不會局限于硬件終端這一物聯(lián)網(wǎng)的入口,它將比如今的智能手機(jī)更碎片化地嵌入生活,讓人無法離開。與此同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)的最高境界――人工智能的互聯(lián)網(wǎng)終將到來。
盡管人工智能這個(gè)幾十年前在美國提出的新詞匯,最近幾年才開始在媒體上蓬勃涌現(xiàn),但關(guān)于這一話題的討論卻早已開始。20世紀(jì)五六十年代,一些年輕科學(xué)家就曾在美國提出人工智能的概念。隨后出現(xiàn)了各種相關(guān)學(xué)派和理論。20世紀(jì)末,一些理論開始變?yōu)槟P停葸M(jìn)了算法。21世紀(jì)初,基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)化人工智能技術(shù)開始蓬勃發(fā)展。
未來,人工智能將通過各式傳感器收集人類感知,借助算法分析處理數(shù)據(jù),通過自我學(xué)習(xí)和升級,變得更為聰明和普及。美國專家邁克?博格曼指出,未來的人工智能不會局限于單個(gè)機(jī)器,而將成為一個(gè)系統(tǒng)。
對未來聯(lián)網(wǎng)化的人工智能,好萊塢“先知先覺”,充滿想象。銀幕上不難“見到”未來世界,從《星球大戰(zhàn)》到《星際迷航》,從《銀翼殺手》到《終結(jié)者》,人們對人工智能和未來科技發(fā)展充滿不安和好奇。今年奧斯卡獲獎(jiǎng)影片《模仿游戲》中的男主角――圖靈,早就曾提出關(guān)于人工智能的探討:機(jī)器會有意識嗎?可以自主思考嗎?會不會產(chǎn)生感情?
對此,好萊塢導(dǎo)演可以大致分成兩派。一些導(dǎo)演心懷警惕,喜歡講述那些人工智能反叛人類最終又被人類戰(zhàn)勝的故事,只要看開頭,就能猜到結(jié)尾;另一部分導(dǎo)演則更愿意表達(dá)善意,他們喜歡想象機(jī)器人可以代替我們遛狗、做飯、看孩子,為我們解決各種煩惱,從體力、智力到情感,比如《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中的大白,或者《星際穿越》中的TARS。
我們今天認(rèn)識的人工智能還停留在蘋果公司的Siri或者某個(gè)公司出品的機(jī)器人產(chǎn)品,但未來,聯(lián)網(wǎng)化的人工智能不僅將解放人的勞動,也將改變?nèi)伺c人、人與社會之間的關(guān)聯(lián),甚至超出好萊塢最激進(jìn)的想象。
法國:優(yōu)步模式“挑戰(zhàn)”傳統(tǒng)交通服務(wù)
美國打車軟件“優(yōu)步”從2010年誕生后已擴(kuò)張至全球200多座城市,但它的迅速發(fā)展一直沒能擺脫爭議和質(zhì)疑,在法國也不例外?;ヂ?lián)網(wǎng)+交通服務(wù)會產(chǎn)生什么?借助互聯(lián)網(wǎng)興起的專車服務(wù)與傳統(tǒng)出租車行業(yè)間的沖突,引發(fā)了人們對互聯(lián)網(wǎng)改寫交通服務(wù)業(yè)發(fā)展的集中討論。
優(yōu)步2011年進(jìn)軍巴黎,2014年2月推出“優(yōu)步Pop”服務(wù),即普通私家車司機(jī)可通過該服務(wù)接收乘客“訂單”。優(yōu)步法國公司稱,其各項(xiàng)服務(wù)在法國擁有50萬用戶,其中僅“優(yōu)步Pop”就有16萬用戶。
優(yōu)步緣何得到法國消費(fèi)者的喜愛?同其他國際化大都市居民一樣,“打車難、打車貴”也困擾著巴黎等城市的法國人。法國的出租車運(yùn)營準(zhǔn)入制度十分嚴(yán)格,出租車數(shù)量長期難以滿足市場需要。2008年至2015年,法國出租車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)漲幅達(dá)到22.75%,高昂的打車費(fèi)令不少工薪族“望而卻步”。
而優(yōu)步的出現(xiàn),讓消費(fèi)者只需在智能手機(jī)或平板上安裝相關(guān)應(yīng)用,綁定銀行卡用于支付,便可隨時(shí)隨地叫車、享受便捷的專車服務(wù)。有統(tǒng)計(jì)顯示,晚高峰在巴黎市區(qū)內(nèi)行駛相同路線,使用“優(yōu)步Pop”服務(wù)的資費(fèi)僅是常規(guī)出租車的60%。
不少法國消費(fèi)者認(rèn)為,優(yōu)步等叫車軟件為日常出行提供了極大便利,優(yōu)步軟件操作方便、節(jié)約等候時(shí)間、資費(fèi)便宜且司機(jī)服務(wù)態(tài)度好等因素,是他們支持該服務(wù)的主要原因。
然而,一項(xiàng)改寫行業(yè)秩序的新興服務(wù)不可避免地會挑戰(zhàn)原有的利益格局,優(yōu)步也沒能例外。其合法性、安全性以及不按既定規(guī)則“出牌”的套路,都成為法國全社會熱議的話題。
法國出租司機(jī)說,自己需要繳付數(shù)千歐元的“份兒錢”,而優(yōu)步簽約司機(jī)卻無須繳費(fèi)。法國出租車工會組織稱,由于優(yōu)步打亂了市場秩序,法國持有執(zhí)照的出租車司機(jī)在過去兩年間損失了30%至40%的收入。
在出租車司機(jī)及行業(yè)協(xié)會的抗議聲中,法國政府宣布從2015年1月1日開始禁止優(yōu)步叫車服務(wù),但實(shí)際情況卻是禁而難止,甚至愈禁愈火。
6月25日,出于對優(yōu)步的不滿,法國巴黎、圖盧茲、馬賽等城市的數(shù)千名出租車司機(jī)進(jìn)行了街頭示威,不僅造成嚴(yán)重交通阻塞,甚至在一些地區(qū)引發(fā)了暴力沖突。
當(dāng)天,法國內(nèi)政部長卡澤納夫?qū)?yōu)步再度下達(dá)“封殺令”,勒令關(guān)閉“優(yōu)步Pop”服務(wù),稱監(jiān)管機(jī)構(gòu)一旦發(fā)現(xiàn)優(yōu)步簽約司機(jī)載客,將查封車輛。法國總統(tǒng)奧朗德、總理瓦爾斯也先后發(fā)聲,表示政府整治“非法”出租車的決心。
與此同時(shí),安全問題也讓優(yōu)步備受質(zhì)疑。簽約司機(jī)的資質(zhì)審核是否足夠嚴(yán)格?如何保證乘客人身及財(cái)產(chǎn)安全?“優(yōu)步Pop”的簽約私家車輛是否擁有足夠保險(xiǎn)?一旦乘客不幸遭遇交通事故,如何保證相應(yīng)賠償?對于這些問題,目前還沒有明確解決方案。
在壓力下,優(yōu)步宣布暫停“優(yōu)步Pop”服務(wù)。實(shí)際上,在全球其他城市,優(yōu)步也面臨類似的壓力。
但是,“封”和“堵”并不能一勞永逸地解決問題。法國OpinionWay一項(xiàng)最新調(diào)查顯示,22%的受訪者至少使用過一個(gè)優(yōu)步類的互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)平臺,82%的受訪者認(rèn)為優(yōu)步這樣的“共享”模式顛覆了原有的消費(fèi)方式。與此同時(shí),受訪者期待政府和公共職能部門能更好管理這一模式,盡快制訂并完善相關(guān)法律法規(guī),維護(hù)公平、合理、健康的行業(yè)秩序。
可見,面對互聯(lián)網(wǎng)+租車產(chǎn)生的新商業(yè)模式,政府應(yīng)當(dāng)盡快加強(qiáng)監(jiān)督和管理,尋求公平合理的方案,既讓消費(fèi)者享受到真正的便捷交通,也維護(hù)公平、合理、健康的行業(yè)秩序。
日本:當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)遇到農(nóng)業(yè)
日本的農(nóng)戶人均耕地面積有限,沒有美國那樣的大規(guī)模農(nóng)業(yè),而隨著日本社會老齡化不斷加劇,農(nóng)業(yè)人口正在不斷減少,農(nóng)業(yè)就業(yè)人口平均年齡已經(jīng)達(dá)到約67歲,日本媒體稱之為“老爺爺老奶奶農(nóng)業(yè)”。在這種情況下,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)振興農(nóng)業(yè)的呼聲越來越高漲。
日本國際社會經(jīng)濟(jì)研究所主任研究員加藤竹彥日前接受記者采訪時(shí)指出,今后,包括互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在內(nèi)的信息技術(shù)有望引領(lǐng)日本農(nóng)業(yè)新潮流,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的“綠色數(shù)字革命”。但利用互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展農(nóng)業(yè),小規(guī)模農(nóng)戶難以推動,以法人經(jīng)營作為主體,效果更為理想。而日本農(nóng)業(yè)領(lǐng)域當(dāng)前一個(gè)有利的跡象是,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)法人數(shù)這些年不斷增加,截至2014年,已經(jīng)達(dá)到了1.43萬家。
“利用互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的好處在于它可以將熟練農(nóng)戶積累的技術(shù)和知識數(shù)據(jù)化,從而有利于讓下一代農(nóng)戶或農(nóng)業(yè)企業(yè)繼承?!奔犹僦駨┱f,通過高精度傳感器收集的氣象大數(shù)據(jù)以及農(nóng)作物生長數(shù)據(jù)等,還可實(shí)時(shí)發(fā)送給農(nóng)戶或管理人員,從而讓他們能夠合理澆灌和施肥。
此外,通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控消費(fèi)者動向,能夠抓住最佳時(shí)機(jī)生產(chǎn)和銷售暢銷的農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品;利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),無人駕駛拖拉機(jī)能夠在大規(guī)模農(nóng)場實(shí)現(xiàn)24小時(shí)耕作,有效解決農(nóng)業(yè)人口不足問題;而利用大數(shù)據(jù)分析,還能夠提取出很多迄今為止尚未弄清的信息,例如能夠發(fā)現(xiàn)氣象條件與病蟲害發(fā)生的關(guān)聯(lián)性等。
加藤竹彥指出,隨著智能手機(jī)和平面終端的普及,將可以向農(nóng)業(yè)耕作人員提供含有云系統(tǒng)分析的手機(jī)客戶端服務(wù),從而提高農(nóng)場管理效率和農(nóng)業(yè)耕作效果。而利用記錄農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的技術(shù),可以把生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)作為食品信息的一部分,直接供給消費(fèi)者參考,從而徹底實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可追溯管理,既有助于確保食品安全和質(zhì)量的穩(wěn)定,又能夠讓消費(fèi)者感到放心。
他強(qiáng)調(diào)說,利用互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)發(fā)展農(nóng)業(yè),能夠拉動包括制造業(yè)在內(nèi)的各個(gè)行業(yè)參與其中,所以給很多行業(yè)創(chuàng)造了商機(jī)。
日本政府一直注重發(fā)展高科技農(nóng)業(yè),農(nóng)林水產(chǎn)省把利用機(jī)器人和信息技術(shù)的農(nóng)業(yè)稱為“智能農(nóng)業(yè)”,力爭發(fā)展節(jié)省勞力的高質(zhì)量農(nóng)業(yè),并已經(jīng)在2015年度列出了1 153億日元(1美元約兌換123日元)的專門預(yù)算。政府目前正加緊制定實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)的“路線圖”。
他指出,日本政府今年5月修訂的《日本復(fù)興戰(zhàn)略》中的《推進(jìn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新與機(jī)器人革命》一章,專門介紹了支援農(nóng)業(yè)的“可穿戴機(jī)器”,而由眾多企業(yè)和機(jī)構(gòu)組成的“實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)研究會”,也提出了農(nóng)業(yè)機(jī)械自動行走系統(tǒng)、草莓收獲和裝盒機(jī)器人、除草機(jī)器人、畜舍自動清洗機(jī)器人等項(xiàng)目。
加藤竹彥認(rèn)為,由于日本的農(nóng)業(yè)剛剛開始引進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息技術(shù),因此尚無法全面評估經(jīng)濟(jì)效果,但是在提高生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品高附加值方面,互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)孕育著巨大潛力。
英國:讓節(jié)能環(huán)保也智慧化
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,為節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境帶來了許多新手段。在英國就能發(fā)現(xiàn)多個(gè)這樣的“互聯(lián)網(wǎng)+”場景:當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)與各種現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合,從環(huán)境監(jiān)測到家居節(jié)能,都變得更智慧、更精準(zhǔn)。
伯明翰大學(xué)主導(dǎo)了一個(gè)名為Hitemp的環(huán)境項(xiàng)目,在伯明翰城區(qū)內(nèi)部署了250個(gè)環(huán)境溫度感測裝置以及30個(gè)自動氣象站。它們通過無線或有線方式接入互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。研究人員說,這是全球最密集的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),用于研究城市熱島效應(yīng)。
這個(gè)項(xiàng)目的研究人員埃利奧特?沃倫在接受新華社記者采訪時(shí)說,通過無線和有線網(wǎng)絡(luò),這些設(shè)備收集的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)傳回大學(xué)的服務(wù)器進(jìn)行分析,并與有關(guān)部門實(shí)時(shí)共享。
他說,這個(gè)項(xiàng)目使用了最近發(fā)展起來的物聯(lián)網(wǎng)技
術(shù)(也就是以互聯(lián)網(wǎng)連通的各種物件),可通過眾多分散的、構(gòu)造簡單但互聯(lián)的傳感器收集數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)低成本部署,這樣“不但大大提高了設(shè)備使用效率,還有效降低了整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的成本”。
沃倫認(rèn)為,未來能將這些技術(shù)運(yùn)用到更廣泛的環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目上,包括監(jiān)測空氣污染、二氧化碳排放等,為綠色城市規(guī)劃提供更有針對性的參考數(shù)據(jù)。
不僅是科研,普通人的生活也能受益,如英國赫特福德郡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)整合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居方案。
據(jù)該校研究人員約翰?錫奧介紹,這一方案主要通過在家中布設(shè)多個(gè)具備無線網(wǎng)絡(luò)連接的傳感器來實(shí)現(xiàn),空調(diào)、冰箱等電器都可以連接到云端服務(wù)器上,用戶通過智能手機(jī)等移動設(shè)備可以隨時(shí)監(jiān)測和控制,對家居狀況一目了然,避免安全隱患和不必要的能源消耗。
這種智能家居的另一個(gè)環(huán)保之處在于,空調(diào)等耗能設(shè)備會逐步學(xué)習(xí)用戶的日常使用習(xí)慣,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,更加節(jié)省能源。此外,由于家中設(shè)備都實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),其維護(hù)狀態(tài)也能在用戶授權(quán)情況下及時(shí)傳送給廠商,提醒他們及時(shí)維護(hù)而無須用戶操心。
英國政府還在大力推廣一個(gè)耗資超過100億英鎊的智能儀表項(xiàng)目,這也是英國政府至今在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最大的一筆投資。該項(xiàng)目計(jì)劃到2020年讓英國每一個(gè)家庭都用上能接入互聯(lián)網(wǎng)的智能儀表,可實(shí)時(shí)監(jiān)測每戶家庭的能源使用情況。至今已安裝了160萬個(gè)智能儀表,最終可能要安裝2 600萬個(gè)。
這種智能儀表直接與電力和燃?xì)夤镜姆?wù)器連接,將可以把價(jià)格等信息直接推送到用戶的智能手機(jī)上,提醒他們什么時(shí)候電價(jià)要上漲或降低,讓用戶更有選擇性地用電,避開用電高峰。
在供應(yīng)端,智能儀表則可以幫助能源供應(yīng)商優(yōu)化能源配置。比如用電,使用傳統(tǒng)儀表時(shí),由于無法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測算每戶的用電量,供電公司只能按照估算為每戶分配額外的電力以確保他們獲得穩(wěn)定供電,這會造成浪費(fèi)。使用智能儀表后,每一戶的用電信息都會實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)傳送到供電公司進(jìn)行分析,電腦系統(tǒng)能更準(zhǔn)確按需分配電力給每一戶,避免浪費(fèi)能源。
英國首相卡梅倫在去年發(fā)表的一份報(bào)告中提到,物聯(lián)網(wǎng)能夠幫助減少能耗和讓家居生活更便捷,這種技術(shù)“將給我們的生活帶來重大改變”。為了進(jìn)一步普及相關(guān)技術(shù),英國政府正計(jì)劃建立更多的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,包括開放更多無線頻譜等。
德國:互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)從愿景到現(xiàn)實(shí)
互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)將會發(fā)生什么?德國人用四年時(shí)間讓前景一點(diǎn)點(diǎn)清晰。從2011年德國首次提出“工業(yè)4.0”概念,到2013年出臺行動報(bào)告,再到各大企業(yè)建立示范工廠,“工業(yè)4.0”在德國一步步從愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),向人們展現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)帶來的智能、靈活與高效。
給機(jī)器編程讓其自動運(yùn)轉(zhuǎn)早已不是新鮮事,在德國工業(yè)界看來,那是屬于第三次工業(yè)革命的舊概念。而正在到來的第四次工業(yè)革命,核心在于通過互聯(lián)網(wǎng),讓客戶、機(jī)器、原料形成網(wǎng)絡(luò),讓客戶與工廠之間、機(jī)器與機(jī)器之間、機(jī)器與原料之間互聯(lián)互通,進(jìn)一步提高生產(chǎn)的智能化程度。
“工業(yè)4.0”的一大特點(diǎn)是它可以打破大規(guī)模生產(chǎn)和個(gè)性化定制之間的對立,一條生產(chǎn)線,可以自動識別每個(gè)工件的不同加工要求并采取對應(yīng)操作,生產(chǎn)出符合不同客戶需求的產(chǎn)品。
位于德國南部巴伐利亞州的西門子安貝格電子設(shè)備制造工廠被譽(yù)為德國“工業(yè)4.0”模范工廠,這家工廠主要生產(chǎn)可編程邏輯控制器。記者在其生產(chǎn)車間看到,幾個(gè)盛滿元件的盒子依序排在流水線進(jìn)口處等待裝配。機(jī)械手臂首先從盒子中拿出一個(gè)元件,放在傳感器下掃描條碼,然后將元件置于流水線上,另一只機(jī)械手臂則根據(jù)條碼顯示的產(chǎn)品類型進(jìn)行自動裝配,整個(gè)過程只需數(shù)秒。然后元件便自動被導(dǎo)入下一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
這個(gè)工廠每年可裝配30億個(gè)這樣的元件。與1989年建廠之初相比,在員工數(shù)量和工廠面積未發(fā)生太大變化的情況下,工廠產(chǎn)能提高了8倍。這要得益于生產(chǎn)過程的高度自動化――產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通,通過條碼,產(chǎn)品可“告知”生產(chǎn)設(shè)備它們的要求是什么,下一步工序是什么。生產(chǎn)設(shè)備和電腦可以自主處理75%的生產(chǎn)流程,只有剩余四分之一的工作需要人工參與。
類似的智能工廠在德國其他地方也能見到。德國傳動與控制設(shè)備生產(chǎn)商博世力士樂公司首席執(zhí)行官卡爾?特拉格說,該公司在德國洪堡的裝配工廠,能用一條生產(chǎn)線同時(shí)生產(chǎn)6大產(chǎn)品系列的200多種閥門產(chǎn)品。
當(dāng)然,“工業(yè)4.0”能做的不僅是提高車間的生產(chǎn)效率,通過互聯(lián)網(wǎng),工廠的生產(chǎn)設(shè)施、倉儲系統(tǒng)、維護(hù)管理都可以融入同一個(gè)系統(tǒng)中,自動交換信息,觸發(fā)動作和控制。
在特拉格看來,“工業(yè)4.0”的應(yīng)用甚至不只局限于單一工廠的智能化,更重要的是促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)品價(jià)值鏈的高效融合,涉及原料、制造、物流、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)?;ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)在全球范圍、在每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。但要?jiǎng)?chuàng)造這樣一個(gè)全球價(jià)值鏈,還有很多問題需要解決。
目前,德國本國的“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化尚未完成,各大企業(yè)“未來工廠”采用的互聯(lián)方式、接口設(shè)置、數(shù)據(jù)格式等標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。而要讓價(jià)值鏈上的不同參與方有效溝通,必須確定同樣的標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)管理也是“工業(yè)4.0”面臨的主要挑戰(zhàn)。自動化+網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)歸誰所有?讀取、傳輸、使用過程中,數(shù)據(jù)安全如何保障?這些都是德國業(yè)界正在思考的問題。