工业智能技术范文

时间:2023-12-05 17:56:04

工业智能技术

工业智能技术篇1

关键词:智能化技术;工业产品设计;应用分析

1工业产品设计重要性

伴随着经济的发展,各国之间的联系日益密切,全球经济一体化的浪潮席卷而来,世界经济市场的大门向中国敞开的同时,中国的经济市场也面临着前所未有的挑战。各国的许多设计优良的工业产品疯狂涌入我国,这些产品外形美观、结构合理、具有较高的设计水平,重要的是价位较低,国内的工业产品要想站稳脚跟,就必须从工业产品设计着手,加速企业转型为开发、设计型企业,以创新使产品更加优良,从而占领更广大的市场发展空间。做好工业产品设计不仅是提高企业生存空间的重要路径,而且是促进国力增强,充分发展国家经济的重要路径。

2智能化技术在工业产品领域中的应用

2.1医疗产品智能化及发展方向

现阶段,随着社会的日益发展与进步,我国的科学技术发展方面硕果累累,科研成果频出,始终处于世界的科学发展的前沿,这更促进了我国经济的快速发展,这些领域取得的成果虽然有目共睹,但是与一些发达的国家相比,我们必须清楚的认识到,在一些领域确实存在着不小的差距,最突出的就是医疗卫生和国民教育领域。特别是医疗卫生领域,体系不健全,医疗资源匮乏且分布不均,配套设施不完善等等,这些问题极容易成为行业发展的屏障。因此,针对我国的医疗行业进行改革势在必行,而智能化技术的应用,大大加快了该行业信息化体系的建设。利用通信、网络技术将信息实现医护人员、患者、医院三者之间的共享。利用智能化的医疗设备对患者的病情进行全方位的监测,这样患者一旦出现问题,医护人员就能在第一时间对其进行救治,减少了对病人生命的威胁。个人电子病历的建立,使医生能轻松获取病人的病例信息,还能通过远程控制对其进行治疗工作。智能化的医疗设备,为患者的使用提供了便捷,始终坚持以人为本的设计理念与初衷,为患者提供更加人性化的服务,考虑到患者的实际情况,设备操作方面,在实现智能化的同时,更突出了操作起来简单特性,易学易操作,能够让不同年龄层的患者都能够轻松学会使用。智能化的医疗产品加深了患者、医护人员、医院三者之间的联系与沟通,实现了医疗资源的有效整合。打破了传统医疗体系,对我国医疗行业发展的限制,使我国的整体医疗水平得到了提高。使我国的公共医疗保健体系,从传统的医疗模式中走了出来,并逐渐向更成熟、更先进、更现代、更高端、更人性化的医疗模式方向发展。同时,我们也需要注重智能化医疗产品的发展方向,其需要更加凸显人机交互的关系,始终坚持以人为本的设计、制造原则,操作起来更安全、便捷。能满足用户的不同需求,更加注重多元化和个性化,实现全方位为患者提供服务,更加注重服务的水平质量的提高。医疗信息服务平台实现全覆盖,不断完善构建体系结构,医疗资源以及患者信息实现随时随地的共享。只有这样才能够让医疗产品越来越受到人们钟爱。

2.2家居产品智能化及发展方向

智能化的家居产品,就是利用电子、通信、网络的先进技术,使传统的家居产品,实现自动控制的功能作用。其主要是使人们在现有生活方式的基础上,变得更加安全、惬意以及便捷,给人带来的是一种全新的体验,在使用过程中做到了人机交互,全方位满足用户、设备、环境三者之间的信息沟通与交流。传统制造技术生产的产品,不仅功能不齐全,样式也比较陈旧,生产过程所耗费的人力和物力也比较多,生产成本投入较高,已经远远不能适用经济市场发展的需要,正在逐渐退出激烈的市场竞争。智能、便捷、高效的新型化智能家居产品,已经进入市场,并在激烈的市场竞争中占据一席之地,正逐步渗透到人们生活的各个领域以及方面。新型智能沙发的问世,使家里的语音电话、音箱、电视等设备,利用语音识别技术就可以打开进行激活,更为先进的地方,就是连使用者都可以识别出来。关于智能化家居未来发展的方向来说,其在家居设计以及制造过程中,始终坚持以人为本的原则与设计理念,通过智能化的技术,加强家居产品与用户之间沟通与互动,为用户提供更加人性化的服务,使用户的生活品质得到提高。将家居产品与互联网技术结合起来,充分利用网络信息技术,使家居产品的使用变得更加安全的同时,变得更加方便与迅速,通过无线互联,在很大程度上满足了用户的多种需求,使用户的生活质量与品质得到很大的提升。

3智能化技术应用前景展望

随着科学技术不断的进步与创新,生产技术也在不断改进与发展,在工业产品的制造过程中,数字化网络技术已经普及,并逐步进入成熟阶段,其使用范围也变得越来越广,材料、技术不断的发展与更新,越来越多的新型智能化产品不断被研发生产出来,占据着越来越广阔的市场,已经进入人们的生活,正逐步影响并改变着我们的生活,使我们的生活更加智能化、安全化、便捷化和高效化,实现了以人为本的理念。

4结语

智能化技术在工业产品中的应用改变了人们的生活,改变了我国的发展,为人们的生活质量提高提供了路径,为国家经济的发展和腾飞夯实了基础。相关人员还要对其予以深入研究,让工业产品融合更为先进的设计理念,让工业产品展现更具现代化的操控优势。

参考文献:

[1]张慧,秦志远,魏莉.数字媒体技术在工业产品设计中的应用及发展前景[J].山东工业技术,2015(24):125.

[2]吴俊杰.智能化技术在厨房家电产品设计中的应用探研——以伊莱克斯概念设计为例[J].设计,2015(09):26-27.

工业智能技术篇2

【关键词】工业仪表;智能;发展现状;趋势

工业仪表智能化技术是集计算机应用、自动控制、电子、自动化仪表等于一体的跨学科的专业技术。近年来,随着微电子技术、计算机技术的高速发展,智能仪表在工业领域大量普及,呈现出生命力极强的发展前景。

一、工业仪表智能化技术概述

工业仪表“智能化”主要是采用超大规模集成电路和微处理器技术,使用嵌入式软件将“人工智能”、“专家控制”等理论方法和技术运用到仪表内部操作中,以实现工业仪表自主完成某些测量任务,甚至在相关程序的指导下实施某个预定控制动作,能进行较为复杂的计算和误差修正的数据处理。整体来说,即使得工业仪表拥有自主适应、自主学习、自主校正、自主协调、自主组织、自主修复等“拟人智能”的特性或功能。工业仪表智能化技术的应用,不仅能完成输入信号的非线性、压力与温度的补偿、零点错误、故障诊断、量程刻度标尺的变化等基本职能,还能在此基础上实现对工业过程的控制,不断拓展扩散控制系统的功能。这种以电子数字显示形式出现的智能产品,提升仪表性能的同时还能通过网络组成新型的过程来控制系统,更有利于信息通信。智能仪表具有科学自动的操作体系,是一个专用的微型计算机系统。通常情况下,硬件和软件共同构成智能化仪表,其中信号的输入通道、微控制器、标准通信接口、人机交换通道等构成智能化仪表典型的硬件部分。而软件部分则主要包括接口管理程序、监控程序及数据处理程序三大部分。

工业仪表智能化技术所具有的特点如下:首先,开发性强,可靠性高。微处理器与智能仪表的有机结合能够实现“硬件软化”,使用软件替代相关硬件来实现操作者想要的功能,需要对功能做出调整时,仅仅对程序做出适当改变便可。这就在一定程度上减少了元器件,降低了故障发生率,大大促进了仪表可靠性的提升。其次,性能好,精度高。其运算和逻辑判断功能能够有效的消除众多因素引起的误差,使得仪表的测量精度不断提升。再次,具有友好的人机对话能力。通过键盘输入命令能够控制仪表的测量和处理功能。最后,具有可程控操作能力。GP -IB、RS232C、USB等通信接口的应用,使仪表与计算机结合起来,进而拥有可程控操作功能,便于完成更复杂的测试任务。

二、工业仪表智能化技术的发展现状

20实际90年代,仪表的智能化特征突出表现出来,主要是:仪表的设计方面受飞速发展的微电子技术影响而有所创新;在此阶段问世的DSP芯片加强了仪表的数字信号处理功能;具有强大数据处理能力的微型机的发展,更是便利了工业仪表的应用。此外大力增强和普及的图像处理功能、得到广泛应用的VXI总线等都彰显出这一时期仪表的智能化特征。

近年来,仪表的智能化检测控制功能得到全面的发展,国内生产和研究出越来越多的智能化测量监控仪表,比如,智能节流式流量计,通过自动进行差压补偿来实现流量的节省;在程序控温方面有较大成就的智能多段温度控制仪;在数字 PID和其他各项复杂控制规律上进行调节的智能式调节器;智能色谱仪能够实现对各种谱图的分析和数据处理等。而在国际上更是有众多智能测量仪,比如产自美国HONEYWELL公司的DSTJ-3000 系列智能变送器、产自美国 RACA-DANA 公司的 9303 型超高电平表、产自美国 FLUKE 公司的超级多功能校准器 5520A、产自美国 FOXBORO 公司的数字化自整定调节器等。上述智能仪表中,智能变送器能够实现差压制状态下的复合测量,自动补偿变送器本体的温度、静压等,具有精准度高的特点。9303 型超高电平表能够使用微处理器减弱甚至消除电阻中电流流经时产生的一定量的热噪声。而超级多功能校准器 5520A更是在内部应用了三个微处理器,具有强大的稳定性及较完善的线性度。最后数字化自整定调节器巧妙的将专家系统技术运用到设计中,使得调节器能够像经验丰富的控制工程师一样随着现场参数的变化自主整定调节器。

三、工业仪表智能化技术的发展趋势

总的来说,与传统仪表相比,工业仪表智能化技术推动者现代仪表向新的方向发展,尤其是随着计算机和智能机器的发展,进一步推动仪表呈现出虚拟化、网络化、人工智能化发展趋势。

(一)虚拟仪表

一般来说,测量仪器的三大功能为数据采集、数据分析和数据显示,而在虚拟现实系统中,进行数据分析和数据显示在一定程度上可以完全使用PC机上的软件来替代,这也就是说,只要另外拥有相关数据采集硬件设备,就能通过这些设备与PC机进行联合,共同组成全新的测量仪表。我们将这种基于PC机的测量仪器统称为虚拟仪器。并且在虚拟仪器的使用过程中,针对相同的硬件系统,仅仅采取不同的软件编程,就能享受到功能完全不一样的测量仪表,以更好的完成测量。由此可见,虚拟仪器的核心便是其中完整的软件系统,这便是另一个角度上将软件视为仪器的现实依据。相对于传统智能仪表中运用计算机技术的渗透特征,虚拟仪表强调在通用计算机的同时,采取措施更好的将仪器技术渗透到其中。软件系统既身为虚拟仪器的核心,就需要它具有通用性、通俗性、可视性、可扩展性及升级性,以满足为用户谋取利益的基本要求,这就决定了虚拟仪表与传统智能仪表相比更为前瞻的应用前景和市场。

(二)网络化

现阶段,随着网络和计算机技术的飞速发展和快速进步,工业控制和智能仪表系统设计领域越来越多的渗透着网络技术,这些网络技术自身含有的通讯功能能够帮助智能仪表实现系统的构建,并且能够在一定程度上对新的、初设计完成的智能仪表系统进行远程升级、系统维护及相关功能重置等方面的保障。比如,由LATTICE半导体公司提出的In System Programming(在系统编程技术,简称ISP),作为一种对软件进行修正、组态或者重组的最新技术,它能够使人们在产品设计、制造、售后等每个阶段都能组态或重组产品的器件、电板路甚至整个电子系统的逻辑和功能。相对于传统技术中存在的一些限制和连接弊病,ISP运用先进技术予以消除,以更好的进行在板设计、制造和编程。此外,编程ISP不必像传统仪表一样需要专门的编程器及复杂的流程,这是因为ISP器件完全可以通过印刷电路板(PCB)进行处理,也可以通过PC机、 INTERNET 远程网、嵌入式系统处理器等进行编制。

(三)人工智能化

作为计算机应用的一个全新的领域,人工智能旨在使用计算机来实现对某些人类所具有的独特的智能进行模拟,就目前来说,人工智能主要涉及医疗诊断、机器人、专家系统、推理证明等领域,并随着计算机技术和网络技术的发展,逐渐向智能仪表研究和应用中渗透。智能仪表逐渐趋向人工智能化,其进一步发展将会或多或少的带有一定的人工智能,就是说人工智能使得仪表在视觉、听觉、思维等方面拥有一定的能力,进而替代人的一部分脑力工作。在这种情况下,即使没人进行干预,智能仪器也能自发自主的完成检测或控制功能。更为重要的是,在现代仪表中渗透人工智能,能够使人们在面对传统方法解决不了的难题时,有新的思路和方法。

四、结语

伴随着微电子技术、计算机技术及测量控制技术等的不断发展和彼此渗透,工业仪表智能化技术得到大量普及和发展,使得智能仪表极大的扩充了传统仪表的应用范围,表现出广阔的发展前景。可以预见,不久的将来,社会各个领域都将迅速普及各种功能的智能仪表。

参考文献

[1]祁少宁.工业自动化仪表的智能化分析[J].电子技术与软件工程,2014,(6).

[2]朱文龙.我国智能仪器仪表的发展现状及趋势[J].黑龙江科技信息,2011,(1).

[3]张震.我国自动化仪器仪表的发展现状及趋势综述[J].电子制作,2013,(3).

[4]王平.浅探智能仪器及其发展趋势[J].硅谷,2010,(2).

[5]隋洪敏.自动化仪器仪表的发展方向探讨[J].硅谷,2013,(3).

作者简介:

杨少明(1985―),男,山东烟台人,郑州大学硕士研究生,惠生工程(中国)有限公司设计中心工程师,主要研究方向:工业仪表。

工业智能技术篇3

关键词:楼宇智能化;工程技术专业;项目;实践

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

前言:

对于楼宇智能化工程技术专业来说,它的人才培养主要是适应于楼宇智能化系统的设计、安装以及维护等等,而它的专业课程会涉及到很多方面的知识体系,包括现代建筑的强弱电系统、信息系统以及智能系统等等。通常,楼宇智能化系统一般包括以下几个方面:计算机网络系统、楼宇自控系统、物业管理系统、电话系统以及综合布线系统等等。鉴于这些知识体系会比较枯燥,而且学生也缺少必要的感性认识,所以,很多学生在学习的时候会感觉比较吃力,难于理解,这样也就会导致动手实践能力低下。在这种情况下,就有必要对应用项目的实践进行分析,以增进人们对楼宇智能化工程技术的认识与了解。

一、楼宇智能化工程技术的发展概述

在社会经济的快速发展过程中,人们对信息的传播提出了更高的要求,所以,在这种情况下,以信息技术为代表的高新技术产业也逐步兴起了,同时,对社会经济的发展产生了深远影响。正是基于楼宇建筑对信息技术的广泛应用,所以就产生了楼宇智能化工程技术。它主要采用的是计算机信息技术对建筑设备进行自动化控制与管理。可以看出,楼宇智能化工程技术是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。

相比普通建筑而言,智能化楼宇工程建筑的优越性主要体现在以下几个方面:其一,它具有良好的信息接收与处理功效,能够推动工作效率的提高;其二,它更能够保证建筑工程的安全与舒适;其三,它具有更好的节能效果,比如在空调、照明的设备的控制上,它不仅能够带来舒适的生活环境,而且还可以达到节能的目的;其四,它能够有效节省建筑运行维护的费用,同时,还能够满足不同住户对建筑的需求。

二、项目的实施步骤

1.设置项目

对于应用项目而言,项目的设置是其成败的关键所在。在项目的实施过程中,为了有效发挥学生们的主观能动性,应该结合具体的教学目标来探讨项目之间的联系以及层次递进等因素。通过对现有资源进行合理分析,让学生们在此基础上,自主设计楼宇智能化工程,并且逐步扩大其范围,把它作为一个大项目的几个小内容来完成。比如,制定投标书、分析项目需求、设计方案平面图等等。学生们可以通过对这些小项目的完成来加深对所学知识的应用。

2.分组设计项目

待项目的设置完成之后,老师要根据具体的情况确定项目的设计。在此过程中,老师应该向学生们明示项目设计的方法与手段,同时还要将设计的重点与难点告知学生。另外,老师还应该根据学生们的实际情况进行分组设计,让学生们以小组合作的形式来完成项目的设计,并选出组长,在组长的统筹规划下,进行各成员的分工协作。在具体分组设计过程中,老师不能放任自由,要起到良好的组织与引导作用,针对每组成员的实际情况来合理分配任务、布置任务,还要适时做好调整工作。对于老师来说,应该对整个实施过程有一个明确的控制方向,并帮助学生们解决疑难问题。在项目的设计过程中,每个小组必须独立完成,充分发挥各成员的优势,把团队协作的力量展现给大家。实施操作中,我们可以看到,大部分学生还是表现出了极高的热情,这一种全新的教学方式对他们来说还是比较有吸引力的。同时,同学之间在相互合作的过程中,他们可以学习对方的长处,达到一种共赢的状态。

在整个项目的设计中,学生们作为主体在对事物的认识上,有一个循序渐进的过程。刚开始遇到问题的时候,由于准备不充分,还不知道如何下手,在经过相互之间的讨论之后,能够发表自己的看法与意见,同时,在对各成员的意见进行有效总结与归纳之后,问题就得到了解决。但是,在解决问题的过程中,还会有新的问题不断出现,这就需要他们制定出现的学习目标,在自主学习与小组讨论过程中,学生们可以学到更多的知识。

3.总结评估项目

在分组完成项目的设计之后,老师们可以组织学生们进行项目的总结与评估,把自己的设计成果与别人的设计成果进行比对,之处各自的优缺点。同时,还要结合自己的设计方案,来比对项目目标的制定,看设计成果是否与之前的目标相一致,找出其中的差距,查漏补缺。

在绘制平面设计图的时候,要结合老师所给的时间项目资料来考虑问题,并在智能化系统的需求基础上对设计方案进行描述。同时,在平面图的设计与方案的描述过程中,还应该想好设备设施以及辅助工具的选取,并为工程作出一个比较合理的报价。

对于项目的评估来说,主要是针对学生们的具体设计成果来评判,指出其中存在的问题与不足,并结合其它组的设计成果来讨论,总结出各自的设计特点。当然,在指出问题的同时,老师也不能忽视了各组的优点,只有综合评估所产生的效果,才能提高学生们的实践能力。最后,老师应该在每组设计成果的基础之上,总结与归纳出一套比较完整、可行的方案,以供大家参考,这样就会使评估过程成为学生们再学习的过程,达到一种良好的学习状态。

三、项目中的特色与创新之处

第一,对于本课题中的“项目”来说,它包含了两个方面的含义:其一表达的是一个完整的教学过程,而这个教学过程又是建立在一定的项目基础之上;其二是指楼宇智能化工程技术专业这个大的项目,而它的专业课程也会涉及到多方面的子系统、子项目,包括综合布线系统、安防系统以及通信系统等等。对于应用项目而言,使之应用于具有专业技术特色的建设中,不仅可以有效实现教学过程与具体项目之间的结合,而且还可以有效实现理论设计与实际系统之间的结合,这样就可以全方位地认识与理解项目的内在含义。

第二,该项目除了可以适应现阶段楼宇智能化工程技术专业学生的需要之外,还可以在学生的设置、设计、评估以及拓展的基础上,来总结其中的经验教训,并以此作为更多学生的学习资料,从而使项目不断实施,不断完善,不断优化,最后实现它的可持续发展。

第三,对于智能化的楼宇来说,它必须要有完善的控制、管理以及维护设施作为保障,这样方便进行安全管理、监视报警以及环境控制,从而促进其工作效率的提高。简言之,现代楼宇智能化的基本要求是要实现建筑的柔性化、建筑管理服务的自动化以及办公设备自动化等等。

结语:

对于现代楼宇智能化建筑来说,专业人才的培养非常重要,它直接关系到整个楼宇智能化建筑事业的长效发展。而在此过程中,其人才的培养也必须要紧跟时代的步伐,要以企业的需要作为人才培养的方向与定位,不仅要让学生们掌握必要的理论知识体系,而且还要让他们充分锻炼自己的实践能力。从这个方面来看,应用项目能够很好地实现这一目标,它对学生们实践能力的培养有着非常重要的意义。

参考文献:

[1]贾正松.论高职楼宇智能化工程技术专业课程体系的建立[J].职业教育研究,2013(2).

[2]纪昌锋 杨颖.浅析高职楼宇智能化工程技术专业人才培养模式的探讨[J].科技创新与应用,2012(22).

[3]陈思敏.浅谈高职楼宇智能化工程技术专业教学[J].中小企业管理与科技,2012(27).

[4]申屠华.楼宇智能化工程技术课程改革思路与探索[J].学园:教育科研,2012(12).

工业智能技术篇4

(桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004)

摘要:介绍“工业4.0”概念,阐述“工业4.0”和智能科学与技术专业发展的关系,探讨如何通过对外多方位专业宣传挖掘优质生源,对内进行专业引导课程改革来激发学生的专业兴趣,从而有效地提升人才培养质量。

关键词 :工业4.0;智能科学与技术;专业宣传;专业认知

基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目(2015JGB209,2015JGB222);桂林电子科技大学广西区级自动化教学实验示范中心项目(桂教高教[ 2009] 109号);桂林电子科技大学教育教学改革项目(JGB201519)。

第一作者简介:杨青,女,副教授,研究方向为智能控制与智能信息处理,yangqing@guet.edu.cn。

1 背景

“工业4.0”概念最早出现在德国,并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出。“工业4.0”是基于工业发展的不同阶段做出的划分。工业1.0是蒸汽机时代,工业2.0是电气化时代,工业3.0是信息化时代,工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代,即智能化时代。

2014年11月,李克强总理访问德国,期间,中德双方发表了《中德合作行动纲要:共塑创新》,宣布两国将开展工业4.0合作,标志着我国将“工业4.0”提升为国家战略。

“工业4.0”项目主要分为三大主题:一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等;三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、物流网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,快速匹配服务,为需求方提供物流支持。

学术界和产业界认为,“工业4.0”概念是以智能制造为主导的第四次工业革命,该战略旨在将制造业智能化。谁掌握了智能科学应用技术,就能在新一轮工业革命中占领先机。可见,进入“工业4.0”时代,智能科学与技术专业更加朝气蓬勃,具有广阔的发展前景。加快我国智能科学技术教育事业的发展,培养大批高水平的智能科技人才,是国家发展战略的核心之一,应引起社会和高校的高度重视。

桂林电子科技大学电子信息类学科优势突出,于2007年申请开办智能科学与技术专业并获批准,2008年正式招生,是广西高校中唯一的智能科学专业。近7年的专业发展过程中,我们不间断地参加每年一次的全国智能科学技术教育暨教学学术研讨会,与同行学校进行交流研讨,总结经验,取长补短,大胆实践,小心探索本专业的专业建设与人才培养。如今,人才培养方案与课程设置经多次修改与优化已渐成体系,并逐步形成了自己的专业特色。要想进一步提升人才培养质量,一方面要加强专业宣传,从源头上吸收高素质生源;另一方面需从入学开始就引导学生产生专业兴趣,培养专业认同感,激发专业自豪感,从而有效发挥学生的主观能动性。

在国家的升级战略中,让企业进行智能化、工业化的改造升级,是提升和发展中国企业的一条重要途径。“工业4.0”概念已成为全国关注的焦点,给智能科学与技术专业的发展及宣传带来了新的契机。如何抓住机遇,让广大民众及众多需要发展的企业单位知道智能科学与技术专业的存在,提高专业知名度,认可其专业人才,是我们探讨的重点。

2 专业宣传措施

表1是由招生就业处提供的2014年电子工程与自动化学院5个专业的招生录取相关数据统计表。由表1可知,在5个专业中,智能科学与技术专业学生在报到率、第一志愿报考率和第一志愿录取率3个指标中均列首位,表明考生对智能科学与技术专业有一定的专业好感。但是从绝对数据上看,本专业仍有很大的提升空间。在新生入学后我们做过非正式调查,大部分学生在填报志愿时,并不真正了解智能科学与技术专业,甚至没听说过,家长和老师也不能给他们提供更多的专业解释,仅仅认为“智能”一词比较有吸引力,就报考了该专业。在就业过程中,学生基本靠自我推销,明确需要智能科学与技术专业人才的单位少之又少。可见,智能科学与技术专业离深入人心还很远,我们还有很多工作要做。

如今正值“工业4.0”概念火爆,又与“智能”概念息息相关,正是加强本专业宣传的最好时机。我们采取的宣传措施主要有:

(1)设置每月一次的学院开放日,给学生和家长来学院进行专业实地考查和参观提供机会。我们安排专员带领学生及家长参观本科专业实验室、科研团队工作研究室、大学生创新实践基地、考取研究生的学生简介展板、学生专业学科竞赛成果展览、优秀毕业设计作品展览等(近两年电子大赛获奖、毕设获优的作品中带“智能”二字的数量明显增多)。

(2)近年来,随着移动互联网的发展,具有“短小精悍”特征的微课和专业宣传视频十分流行,众多知名大学和知名专业在录制专业宣传视频上已走在了前面。5~10分钟的视频能够突出专业特色,强调专业应用,形式灵活、便于传播,是进行专业宣传的良好手段。借鉴各高校的优秀宣传视频,我们也录制了本专业的宣传视频,以期进一步提升智能专业的知名度。

(3) 2015年高考一过,我们已印制好精美的、图文并茂的专业宣传小册子,派出分管智能专业学科和教学的两名教研室主任,跟随学校招生就业处去南宁参加全区的高校招生专业咨询会。以往这样的专业咨询会只有校级的招生就业处参加,今年我们主动提出安排两名专业教师跟随参与,为的是能更加专业和细致地向广大学生和家长解释本专业的相关问题。

(4)明年,我们准备再安排专业教师参加广西高校招生宣传大篷车。由于在南宁举办的高校招生专业咨询受地域的局限,许多县城和农村的家庭不太可能去南宁现场进行专业咨询,而招生宣传大蓬车会途经多个县市,为全区学子搭建一个更方便的专业信息宣传、沟通和交流平台。

借助人们对“工业4.0”概念的热点关注,通过多方位的专业宣传,我们试图使大家了解智能专业强劲的发展势头,打响专业知名度,获得优质生源,进一步提高人才培养质量。

3 专业认知实践

在2014级的专业培养方案中,针对专业引导,我们取消了大一第1学期的智能科学专业导论共16学时的理论课,取而代之的是专业认知实习1周的实践课程。智能科学专业导论在过去几年的开设过程中,效果不尽如人意:首先,由于大一新生知识结构和认知能力缺失,难以将过深的学科形态、专业教学内容抽象成整体概念,对导论涉及知识的掌握程度有限;其次,由于新生缺乏智能科学技术的宏观知识,对专业认识不够,兴趣不高,没有学习主动性,直接影响了后续课程的学习。

专业认知实习不再讲授深奥的专业理论,只要求学生对专业有感性认识。我们提供以下几个方向让学生进行调研式专业认知实践:

(1)去各大商场的家电部搜寻各种智能化产品,如智能电饭锅、智能风扇、智能空调等;去数码市场了解各种高科技的智能产品和智能化可穿戴设备,如智能手环、智能眼镜、智能防丢等;去电工电子市场寻找各种智能化仪器仪表等。

(2)去各生活小区调研居民的家居现状,了解居民对智能化家居的需求,畅想智能家居的未来。

(3)去大中小企业调研已引进的智能化生产线或智能化设备,或探寻引入智能化生产、智能化物流、智能管理决策等需求。

(4)去医疗、卫生、教育等事业单位了解哪些方向可实行智能化改造,提升工作效率。

我们要求学生经过实地考察调研,获得第一手数据,提交调研报告。尽管调查范围有限,但是由于是亲身经历,学生会对智能技术的强大应用产生深刻的感性认识。学生也可发挥自己的想象,构建一款智能化产品,设置产品的智能化功能,搭建初步的设计方案。实践性的专业认知实习课程可充分发挥学生的想象力和创造力,使之挖掘生产生活中能进行智能化改造的地方,调动其求知欲望,激发其专业兴趣,同时为后续的学科竞赛、创新实践、智能控制系统综合设计、专业工程设计、毕业设计等积累素材。

4 结语

中国已然开启“工业4.0”之路,“工业4.0”概念已成为全国上下关注的焦点,给智能科学与技术专业的发展带来了新机遇。希望借“工业4.0”东风,智能科学与技术专业能实现跨越式发展。

参考文献:

[1]“工业4.0”开启中德合作新时代[EB/OL].(2014-10—13)[2015-08-30]. gov.cn/zhengce/2014-10/13/content 2763807.htm

[2]百度百科,工业4.0(第四次工业革命)[EB/OL].(2014-10一13)[201 5-08-30]. baike.baidu.com.

[3]刘振丙,党选举,智能科学技术导论课程的教学策略探讨[J].计算机教育,2011(15): 80-82.

工业智能技术篇5

中图分类号:G642 文献标识码:B

1 引言

在这里,我们将向您展示一个新生的学科专业――智能科学与技术,并与您一起走进我国智能科学技术教育领域,共同探讨什么是“智能科学与技术”学科,其学科结构及内涵、外延是什么,什么是“智能科学与技术”本科专业,它是什么时候产生的,其主要教学内容有哪些,培养目标是什么,国内有哪些学校开设了这一专业,目前的状况如何,将来的发展前景怎样等智能科学技术教育中的一系列重大问题。

通过这些研究和讨论,笔者希望能对我国智能科学技术研究生教育和本科教育起到积极的推动作用,为我国智能科学技术领域的高层次优秀人才培养做出有益的贡献。本文仅从宏观角度对这些问题进行总体介绍,目的是使读者能够对我国智能科学技术教育有一个概括性的了解,更具体的研究由本期专刊中的相关论文论述。

2 我国智能科学与技术教育事业的诞生与发展

2.1 “智能科学与技术”本科专业的诞生

我国“智能科学与技术”本科专业的历史可追溯到2001年12月在北京西苑召开的中国人工智能学会第九次全国学术会议(即CAAI-9)。CAAI-9在我国智能科学技术教育史上留下了两个历史性的贡献:一是大会接受了部分学者(例如,时任中国人工智能学会副秘书长的韩力群教授)提出的在我国智能科学技术领域逐步建立本科专业的建议,并由钟义信理事长提议将该新专业的名称确定为“智能科学与技术”:二是大会成立了中国人工智能学会教育工作委员会(由王万森教授任主任),并把筹建智能科学与技术本科专业的任务交给了中国人工智能学会教育工作委员会。

CAAI-9结束后,在中国人工智能学会的领导下,中国人工智能学会教育工作委员会立即展开了对“智能科学与技术”本科专业的积极筹建工作。2002年12月13日,由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学和北京航空航天大学承办的第一届全国智能科学与技术教育学术研讨会在北京航空航天大学召开。会议得到了北京大学的积极支持。在研讨会上,北京大学智能科学系刘宏教授介绍了我国第一个智能科学系――北京大学智能科学系的有关情况,并提出了北京大学在国内率先开展智能科学技术本科教育的想法。北京大学智能科学技术系成立于2002年9月9日,这是在何新贵院士倡导下,国内高校中建立的第一个智能科学技术系。

在认真研究和充分讨论的基础上,这次大会向全国高校发表了“加快智能科学与技术学科发展”的建议,该建议也被称为“智能科学与技术北京宣言”,在国内部分高校引起了强烈反响。作为我国智能科学技术教育先驱的北京大学智能科学技术系,其“智能科学与技术”本科专业设置申请,分别于2003年10月26日、11月26日和12月5日通过了专家论证组、学部和学校评审,并于12月15日前报到国家教育部备案,同年年底在教育部备案通过。

在此期间,2003年11月20日,在广州召开的CAAI―lO期间,中国人工智能学会教育工作委员会针对智能科学技术教育中的关键和热点问题举办了一个教育论坛。论坛的核心课题是:如何在高等学校设置“智能科学与技术”本科专业,培养大批智能科学技术领域人才。参加论坛的代表从各个不同角度发表了自己的意见,论坛达成的普遍共识是:智能化是信息化最精彩的篇章,信息技术的发展已经为智能科学技术登上科学技术的中心舞台创造了条件,因此,在高等学校设置“智能科学与技术”专业已经势在必行。论坛还希望中国人工智能学会教育工作委员会能在本次研讨基础上,再进行必要的调查论证,结合北京大学等学校的实践经验,形成系统的意见和方案,向国家教育部和国务院学位委员会进行正式汇报,以推动智能科学技术专业的建设与发展。

2004年初,教育部公布了“2003年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单”,北京大学“智能科学与技术”专业榜上有名,专业号为080627S。北京大学“智能科学与技术”专业的建立,标志着我国“智能科学与技术”本科专业的诞生和我国智能科学技术教育的开端。

2.2 “智能科学与技术”本科教育事业的发展

继北京大学率先在国内建立“智能科学与技术”本科专业之后,2005年,北京邮电大学、南开大学和西安电子科技大学:2006年,首都师范大学、北京信息科技大学、武汉工程大学和西安邮电学院;2007年,北京科技大学、厦门大学和湖南大学;2008年,河北工业大学和桂林电子科技大学;2009年,重庆邮电大学和大连海事大学先后经教育部批准设立了“智能科学与技术”本科专业。至此,经教育部正式批准,全国高校中设立“智能科学与技术”本科专业的学校已达15个。

几年来,中国人工智能学会教育工作委员会为推动我国智能科学技术教育事业的快速发展,先后组织召开了多次全国性的研讨会、座谈会、论坛和展览等,做了大量的促进工作。

2004年8月15日,由中国人工智能学教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育高层研讨会”在北京召开,中国人工智能学会指导委员会主席涂序彦教授和中国人工智能学会理事长钟义信教授等到会并作重要指示。作为这次研讨会的主题,韩力群教授做了题为“智能科学与技术专业规范”的报告,刘宏教授做了题为“智能科学与技术学科建设”的报告,彭岩教授做了“国内外智能科学与技术相关学科专业情况”的报告。会后,中国人工智能学会教育工作委员会在这三个报告的基础上,形成了一份《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》,包括以下三个建议,一是《在若干高校设置“智能科学与技术本科专业”的建议》,二是《关于“智能科学与技术本科专业”专业规范的建议》,三是《关于“智能科学与技术”学科专业教育体系的建议》。这些材料后来成为上报教育部有关材料的最初蓝本。

2004年11月6日~7日,由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育学术研讨会”又一次在北京召开,会议对上述材料进行了认真讨论,形成了《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》的修改稿。会后,该修改稿又经钟义信理事长修改和审阅,于同年12月初以中国人工智能学会教育工作委员会的名义上报到了国家教育部有关职能部门,对当年以及后来教育部对“智能科学与技术”本 资队伍建设方面,北京大学“智能科学与技术”专业走出了一条国外引进与自身提高相结合道路;西安电子科技大学依托优秀创新团队,采取了国内外引进和国内外合作交流相结合的建设方法,其他高校也都采取了相应的有效建设措施。就全国高校“智能科学与技术”专业师资队伍而言,最大的一个优势是具有博士学位的教师比例较高。这一优势为建设高水平师资队伍奠定了很好的基础。

在师资队伍建设成效方面,北京大学“智能科学与技术”专业教学团队先后被评为北京市和国家级优秀教学团队;西安电子科技大学“智能科学与技术”专业也被批准为“长江学者计划”一教育部智能信息处理创新团队和国家“111”智能科学与技术创新引智基地。

4 对我国智能科学技术教育的共识

在五年多的发展历程中,我国智能科学技术教育事业经过全国相关高校的不断研讨,目前已达成如下基本共识:

第一,智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点,我国和国民经济的发展需要大量的高层次智能科技人才,在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的基本条件已充分成熟,建议尽快在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科。

第二,智能科学与技术本科专业经过5年的建设实践,已经具备了在全国范围内快速发展的基本条件,建议取消“试办”,即取消专业代码后面的“s”,在全国范围内加快发展。

第三,经全国智能科学技术教育学术研讨会多次讨论,确立了“智能科学技术导论”、“脑与认知”和“机器智能”为“智能科学与技术”本科专业的第一批核心课程。

第四,在全国智能科学技术教育学术研讨会多次研讨的基础上,确立了“智能机器人”、“智能网络”和“智能游戏”为“智能科学与技术”本科专业教学实验活动的3个重要平台。

5 我国智能科学技术教育急需解决的几个问题

我国智能科学技术教育事业顺应时代潮流,在全国广大智能科学技术教育工作者的努力下,得到了较快的发展,其前景十分光明。但也同任何新生事物的发展规律一样,还有许多重要问题亟待解决。

第一,亟待增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科,尽快完善我国智能科学技术教育体系。这些内容在钟义信理事长的论文中已论述得非常详细,这既是我国智能科学技术教育中的头等大事,也是中国人工智能学会教育工作委员会的一项最重要的工作。

第二,进一步优化专业核心课程体系、突出专业整体特色、凝练特色专业方向。就全国“智能科学与技术”专业建设而言,虽然我们已经确立了的第一批核心课程,但这仅是开始,还需要进一步优化,以使“智能科学与技术”专业能够在我国的专业体系结构中具有更强的整体特色。就各个高校而言,则需要在专业核心课程体系下,更加突出建设自己的特色专业课程,以凝练自身的特色专业方向。

第三,加快制定专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲。对专业核心课程教学问题,我们虽然确立了第一批的三门专业核心课程,但还没有制定相应的教学大纲。对专业实验教学,我们虽然给出了三个教学实验平台,但也没制定相应的实验教学大纲。因此,需要尽快提出专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲,以同时带动专业实验室建设和专业教材建设的发展。

第四,重视优秀教学团队建设,汇聚高水平师资队伍。师资队伍是所有教学资源中最为重要的一种资源,要培养高素质、有创新思维和创新能力的学生,首先必须有一支高素质、高创新能力的教师队伍。在这方面,北京大学和西安电子科技大学做出了表率。我们需要抓住国家、地方及各学校建立优秀教学团队的机遇,汇聚高水平的专业师资队伍,争取有更多的专业进入各级优秀教学团队。

6 结束语

在去年中国科协举办的“五个10”系列评选活动结果中,作为智能科学技术核心的“人工智能技术”和作为智能科学技术重要应用的“未来家庭机器人”双双进入“10项引领未来的科学技术”前列,智能科学技术不愧为“引领未来的交叉学科”。智能科学技术学科和智能科学技术教育的前途无限光明。

工业智能技术篇6

关键词:智能化控制技术;工业生产;仪器仪表系统;发展方向

对于当前的许多行业来说,智能化是其主要的发展方向,智能化的发展,有助于行业突破当前的障碍,进入一个崭新的领域。仪器仪表系统是工业生产的重要系统,是信息传达的媒介,在工业的智能化发展方面,仪器仪表系统需要首先得到优化,应用先进技术,实现对仪器仪表系统的智能化控制,这也是当前的工业领域的重点任务。我国当前的仪器仪表主要分为三种,分别为流量仪表、压力仪表以及温度仪表,可以对系统生产的各项参数进行有效感知,随着时间推移,智能技术的功能会得到进一步的拓展,仪器仪表系统的作用也会越发完善。下文对此进行简要的阐述。

1智能化技术的概述分析

智能化技术属于一种新兴技术,在当前的许多领域中,智能化技术都得到了应用,而且在该技术的作用下,原有的行业生产模式得到了有效简化,发生了根本性的变化,给许多领域提供了新的发展方向。从概念上来看,智能化技术中包含了许多的高新技术,比如电子技术、传感技术、数据处理技术等等,通过这些技术的有效结合,产生智能化的效果,对人类的思维和行为进行模拟,随着技术研发的不断深入,智能化技术体系越发完善,技术功能也更加强大,现阶段的智能化技术已经具备了自动学习功能,对人类的行为进行高度模拟,而且相比于人脑计算,智能化技术的计算速度更快,工作效率更高,在许多行业中已经成为了其中的核心技术。

2智能自动化仪器仪表的应用优势

(1)简化控制流程。在当前的工业生产过程中,生产流程非常复杂,生产系统的控制难度很大,而且对精准性有非常高的要求,任何一项运行参数出现偏差,都可能会导致产品质量下降,甚至会引发安全性问题。在传统的生产系统控制模式中,主要采取人工控制的方式,利用人力资源,对系统运行参数进行收集和控制,控制方式存在一定的滞后性,而且在以这种控制方式为主的工业生产模式中,产品的质量和生产安全性,都会受到人员因素的影响,对工作人员的能力和责任意识都有非常严格的要求。应用智能自动化仪器仪表,能简化控制流程,在智能自动化仪器仪表的作用下,各种系统参数都能清晰呈现,管理人员可以根据智能自动化仪器仪表中的读书,全面掌握当前的生产情况,而且在智能技术的作用下,智能自动化仪器仪表具有一定的自动化控制功能,对不合理的生产参数自行的进行调整和优化,保证生产系统始终处于高效的运行状态,通过这种方式,降低生产难度,对于产品质量的提升也有很强的促进作用,智能自动化仪器仪表的优势作用可见一斑。(2)提高生产安全性。在工业领域中,一些行业的生产过程比较危险,对系统运行指标有非常严格的要求,比如化工生产,需要严格的把控生产温度、压力等系统参数,如果这些参数指标出现问题,容易引发安全事故,对企业的发展和人员的安全都非常很不利,这也是企业方面极力避免的问题。应用智能自动化仪器仪表,能对工业生产中的风险因素进行有效控制,这也是智能自动化仪器仪表的主要应用方式之一,在智能自动化仪器仪表的作用下,工业生生产模式会发生改变,实现自动化生产,可以自行的调节系统运行指标,整个控制过程效率极高,具有实时性的特点,能有效降低风险因素的爆发几率,对工业生产安全性的提升有非常明显的促进作用,为此,在当前的工业领域中,企业管理者要对智能自动化仪器仪表的功能性作用产生直观认知,并且积极的引入智能自动化仪器仪表,实现智能化的行业生产,加速行业转型升级。

3智能自动化仪器仪表的主要构成

相比于传统的工业生产设备,智能自动化仪器仪表的功能更强,在结构上也呈现出了较大的差异,属于现代化产物,也是当代工业生产中不可缺少的重要构成。之前的工业仪器仪表技术含量较低,在控制方面主要以人力为主,各种硬件零件为其主要构成元素,运行效率不高,而且安全性无法得到保证。智能自动化仪器仪表是在原有的设备的基础上,加入各种先进的控制系统,实现硬件与软件的有效结合,在智能自动化仪器仪表中,涵盖了多项高新技术,比如大数据技术、计算机处理技术、传感技术等等,而且在当前的智能自动化仪器仪表中,为了促进设备运行稳定性的提升,还会加入安全防护系统和数据收集系统,可以对设备运行异常问题自行的进行处理,大幅度的提升工业生产稳定性。

4工业仪器仪表系统的主要控制技术

(1)传感技术。传感技术属于智能化控制系统中的重点内容,智能技术的应用,对传感技术的依赖性非常强,这也是仪器仪表系统自动化运行的基本保证。在工业生产中,传感技术的主要作用,就是对系统信息进行有效收集,为数据处理和管理指令的传达提供依据,此项技术的应用需要借助相应的硬件设备,把传感器安装在系统的特定位置,通过硬件设备获取目标信号,然后利用数据传输功能,把这些信息传输到控制器中,从而实现对仪器仪表系统的自动化控制,传感技术的重要作用可见一斑,已经成为了当前工业生产控制系统中不可缺少的内容。(2)智能技术。在仪器仪表系统运行过程中,通过智能技术的应用,能大幅度的拓展系统功能,此项技术也被称之为智能控制技术,在该技术的作用下,仪器仪表系统能保持自动化运行的状态,进一步的满足工业生产需求,对各种参数的测量工作效率显著提高,而且获取的信息数据也更加精准,有效的消除了传统系统运行模式中存在的各种技术障碍,对工业生产来说具有非常重要的现实意义。现阶段,智能化已经成为了工业生产系统的主要发展方向,关于仪器仪表系统的智能化研发工作也在持续深入,实践证明,智能技术与仪器仪表系统的结合意义深远,是工业智能化进场中的关键环节。(3)人机界面技术。人机界面技术也是当前仪器仪表系统中的核心技术,通过此项技术的应用,可以实现有效的人机互动,在人员与仪器仪表系统之间构建联系,实现信息的有效传递和管理指令的落实。现阶段,人机界面技术已经得到了广泛的应用,在仪器仪表系统控制中,管理人员可以利用此项技术输入相应的操作指令,系统会自动执行设定的程序,从而实现对仪器仪表系统的远程控制。现阶段,人机界面技术还缺乏完善性,许多的技术功能都有待开发,需要酌情进行应用。

5智能化控制技术在电子技术仪器仪表系统中的应用策略

(1)在仪表结构性能改良中的应用。在仪器仪表系统的运行过程中,智能技术的应用,可以大幅度的提高系统运行效果,尤其是在数据分析方面,系统能力会得到有效强化,在数据监测方面的效率明显上升,有助于实现对仪器仪表系统的有效改良。智能化的仪器仪表系统具有信息识别功能,管理人员利用人机界面技术,编写相应的操作程序,系统能保持自动化运行的状态,根据具体的运行需求,自行的调整运行参数,自动化做出各种运行决策。智能化仪器仪表系统功能强大,信息收集比较全面,而且信息的精准性可以得到保证,有助于仪器仪表系统重要作用的充分发挥,大幅度的提高工业生产力。工作期间内,为了克服传统的测斜仪现有技术中存在的不足,笔者设计了一种快捷高效、成本低的基于分布式光纤的基坑测斜装置。(2)在风险控制中的应用。实际上,工业生产是一个比较复杂的过程,一些行业的生产流程中存在许多的风险因素,必须要通过仪器仪表系统,对各种生产参数进行监测,保证生产安全性。智能化控制技术在风险控制中起到了非常关键的作用,在此项技术的作用下,仪器仪表系统能全面收集生产参数信息,对异常参数及时做出预警,同时,发出相应的操作指令,对异常数据进行控制,可以有效的降低生产风险。在工作期间,笔者应用PLC控制技术对发电厂输煤皮带各个设备进行数据采集和控制,实现无人值守智能监控。(3)在系统监控中的应用。近年来,信息技术的影响力越来越大,工业行业也在积极的引入信息技术,信息网络成为了一个热门词汇,受到了人们的高度关注,而工业生产的信息建设,需要依赖于电气自动化控制技术来实现,该技术在这个过程中主要起到了运行监控的作用,在智能化仪表的作用下,工业生产系统的运行达到了一个新的高度。在具体的技术应用环节,为了实现对系统的自动化控制,需要对工业参数进行分析,收集电源的型号以及其他运行参数,结合分析结果,使用检测设备、传输设备组成一个完整的监控系统,对工业数据进行全面收集,这个过程具有实时性的特点,而且监控系统还能对数据信息进行智能分析,为故障诊断和故障控制提供依据,把系统故障造成的消极影响控制在最低,系统安全性稳步提高,这也是此项技术的主要应用方式之一。智能化仪表的应用,有效的促进了工业系统运行安全性的提高,对于工业系统来说,任何的故障都可能会引发严重事故,应用智能化仪表,能降低系统故障发生几率,而且也能实现对系统故障的事前控制。

6智能化仪器仪表系统发展方向

就目前来看,仪器仪表系统会逐渐的与人工智能技术相融合,人工智能技术的功能更加强大,利用此项技术,能彻底的摆脱仪器仪表系统对人力资源的依赖性,完全保持独立运行状态,由于人工智能技术具有自动学习的功能,在不断的系统运行中,仪器仪表系统的功能和稳定性也能持续得到强化,这也是智能化仪器仪表系统的主要发展方向之一。另外,远程控制也是智能化仪器仪表系统的必然方向,近年来,信息技术的影响力越来越大,网络技术得到了广泛应用,在这些技术的作用下,许多的行业都实现了远程控制,应用网络和各种高新技术,消除空间因素对系统控制带来的限制,进一步的增强了仪器仪表系统控制工作的便利性,降低控制成本,应用优势显著,为此,工业领域要持续加强技术研发,拓展仪器仪表系统的功能,实现对仪器仪表系统的远程控制。

7结束语

综上所述,在工业生产中,仪器仪表系统属于其中的重要系统,智能化控制技术的应用,能改变仪器仪表系统的运行模式,大幅度的提高工业生产力。为了进一步的发挥出智能仪器仪表系统的作用,工业领域需要结合当前的社会形势,不断的引入高新技术,完善系统功能,为工业领域的发展做出积极的贡献。作者简介:吴帅(1995-),男,籍贯:青海西宁,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:电子工程专业。

参考文献:

[1]魏新峰,鲁中甫,杨光露,王广胜.自动化仪器仪表嵌入式视觉在线智能检测系统设计与实现[J].粘接,2020,45(01):90-92,150.

工业智能技术篇7

关键词:智能制造产业;发展模式;路径创新

中图分类号:F426 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)33-0035-03

引言

《中国制造2025》,将“推进信息化与工业化深度融合”作为主要战略任务之一,提出研究制定智能制造发展战略、加快发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化、深化互联网在制造领域的应用等具体任务。而《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和《关于开展2016年智能制造试点示范项目推荐的通知》等文件,提出在产业发展过程中重点推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造智能协同制造技术服务平台,形成智能制造业协同发展的产业生态体系;以推进智能制造产业发展为主攻方向,提升工业共性技术能力,促进产业化创新和转型升级,促进制造业的数字化、网络化和智能化,建立起一个全新的智能工业体系,打造智能制造产业生态链,构成新常态下经济增长新动力。

智能制造是基于新一代信息技术,在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,以信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行为主要特征,包括从智能制造单元扩展到车间、生产线、企业、供应链等环节在内的制造生态系统。智能制造的实现主要通过信息―物理系统(CPS),实现网络信息系统和实体空间的深度融合,形成智能决策与控制,从而推进整个制造业的智能化发展。为此,对智能制造产业的发展模式、现路径等内容的研究,显得非常有现实意义。

一、智能制造产业发展新模式

(一)“政府+企业”发展模式

“政府+企业”发展模式指智能制造业在发展过程中由政府作为其主要支配力量,政府为企业的发展提供资金、人才等资源,企业在政府的大力支持下优先享用政府资源,受政府相关政策的保护,从而不断发展壮大,最终成长为智能制造业的“舵手型”企业。这类企业往往涉及一些与国家利益直接相关的产业领域,或是与国家的重要发展战略息息相关,因而这些企业受到政府部门的调节和支配,能够在政府的大力扶持下迅速成长起来。

(二)“智能制造业产业化创新平台”协同发展模式

智能制造业产业化创新平台由政府和产业链上的“舵手型”企业共同发起,平台由“舵手型”企业以创新的商业模式驱动运营。激发平台的产、学、研和企业的协同创新智慧,通过该平台共享和增值,促进创新要素发挥乘数效应的作用。该创新平台的有效运营由政府的产业政策驱动,全面涵盖智能制造产业发展的利益相关方,促进智能制造业的良性发展。保证所有相关基础技术与组件的自主创新能力,提供开放、实时的运行环境,数字生态系统的优化整合、数据分析以及协同的功能,促进智能制造业产业化创新平台的共享运行。面向智能制造的全过程、全产业链、产品全生命周期,建立起智能产业部门的协作,发展网络化协同制造新生产模式,支持产业与互联网的融合,制定智能制造的共性技术标准、关键技术标准和行业应用标准与规范,并在相应领域推广;实现智能制造产业系统中的物理对象与相应的虚拟对象之间无缝协同融合;推动实施国家重点研发计划,实施智能制造重大产业工程,强化制造业自动化、数字化、智能化基础技术和产业支撑能力,加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新比较优势,增强智能制造业数字化连接能力、数据增值能力、网络集成能力、智能认知能力、智能优化配置的能力,促进全产业链的智能协同。

(三)“工业4.0”引领发展模式

发达国家大力推进再工业化与制造业回归,推进网络信息技术、人工智能与制造业的深度融合。重点关注互联网、智能技术对制造业发生的作用,其中CPS是网络世界与实体世界的融合,具有在空间和时间维度感知和处理外部环境复杂性的能力,对产业互联网与工业互联网产生巨大影响。在美国,这种影响将重点发生在智能生产设备、流程、自动化、控制、网络和新产品设计等产业。CPS能够实现管理大数据、提升机器互联、建设智能化、提升对设备管理弹性和自适应能力等目标。对制造业的硬件设备、工厂、移动设备、物流、服务和人和过程进行连接、整合、分析和动态调整,具有跨界协同的特征。要重点推进能适应“工业4.0”的智能制造业发展模式,提升智能化制造业的CPS能力。首先,实体空间的数字化能力,将设备、移动终端、工厂、流程、服务等供应链中所有环节等“实体空间”要素,进行数字化呈现与连接的能力,实现万物智慧互联;其次,大数据基础上,网络空间对数据进行集成分析,发展人―机智能交换,提升认知层的智能决策能力;最后,网络―实体空间交互能力,形成智能价值网络、商业生态,实现智能协同增值。

二、智能制造产业发展的创新路径

(一)提升重点领域智能机器人智慧能力

面向《中国制造2025》十大重点领域,聚焦智能生产、智能工厂、智能企业的智能机器人的智慧能力提升,攻克智慧机器人关键技术,围绕重大科技领域,培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求,重点发展人机协作智慧机器人、双臂机器人等标志性智慧机器人产品,引导智慧机器人向中高端发展,推进专业服务机器人实现系列化、商品化,促进服务机器人向更广领域发展。

(二)大力发展智慧机器人关键零部件

从优化设计、材料优选、制造工艺、装配技术、专用制造智能装备、智能产业化能力等多方面入手,实施技术创新,突破技术壁垒,解决智能工业机器人用的关键零部件性能、可靠性差,使用寿命短等问题。聚焦感知、控制、决策、执行等智能制造核心关键环节,突破关键核心与关键零部件,开发智能工业机器人、增材智能制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等核心技术装备,以装备为支撑,全面提升高高性能机器人专用伺服电机和驱动器、智能控制器、智能传感器、智能末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和产业化生产能力,推动智能制造产业发展。

(三)推进智能制造产业共性关键技术产业化创新

积极跟踪智能机器人的发展趋势,推进新一代智能机器人共性技术产业化创新,建立健全智能制造机器人的创新平台。充分利用和整合现有科技资源和研发力量,组建面向全产业链的智能机器人创新中心,打造政产学研用(企业)紧密结合的协同创新载体。重点聚焦人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术和共性关键技术,突破高性能智能机器人的设计、精确参数辨识补偿、协同作业与调度、编程等工业机器人的关键技术;重点突破智能制造模块化、标准化体系结构设计、信息技术融合、生肌电感知与融合等服务机器人关键技术;重点开展,突破机器人通用控制软件平台、人机共存等新一代智能机器人核心技术。同时,推进智能制造共性关键技术标准体系建设以及检测体系认证与应用。

(四)打造“舵手型”企业和“智能工厂”

引导企业开展产业链横向和纵向整合,支持互网企业与智能制造企业的共享联合,通过联合重组、合资合作及跨界融合,加快培育智能化管理水平高、创新能力强、市场竞争力和产业整合能力强的“舵手型”企业,打造市场渗透力强的智能制造机器人知名品牌,充分发挥“舵手型”企业带动作用,以“舵手型”企业为引领形成良好的智能制造产业生态系统,形成全产业链协同发展的局面。通过“舵手型”企业,打造“智慧工厂”,以制造资源、生产操作流程和产品为核心,以产品生命周期数据为基础,应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等,使产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂实现智能化生产和运营。在信息化、网络化、数字化以及智能化都成熟的前提下,从基础IT与自动化,到业务流程变革,再到系统集成,参照CPS以及工业4.0的技术标准,建立智能车间、智能化工厂、智能化企业以及整个智能制造产业生态系统。

三、智能制造产业发展的供给侧对策

(一)加强智能制造产业发展的政策引导

实施智能制造产业发展的分布规划,在制造的优势行业、重点企业,开展智能制造发展的应用示范,政策鼓励企业建设智能车间、智能工厂和智能企业,推进智能制造和智能生产;分层推进智能化技术应用,推进智能技术产业应用。在互联网、物联网、云计算、大数据等泛在信息的强力支持下,推进智能化制造产业支撑能力建设,加强工业互联网等网络基础设施建设,推动制造企业的互联网化和智能化,突破和发展智能化关键共性技术和高端核心智能工业软件、智能制造装备及其关键部件和装置研发和生产,通过供给侧结构性改革,建立和完善有利于智能制造产业创新升级、推进智能制造的制度环境,促进智能制造产业的升级发展。

(二)促进创新体系有效智能协同

智能制造产业化水平的关键是制造业的创新能力。我国在工业无线技术、标准及其产业化,关键数据技术和安全核心技术等智能制造产业和工业互联网领域,发展水平还很低。制造业总体技术水平还处于由电气化向数字化迈进的阶段,而智能制造的支撑是数字化和智能化。按照德国工业4.0的划分,发达工业国家智能制造推进的是由工业3.0向工业4.0的发展,而我国智能制造需要的是工业2.0、工业3.0和工业4.0的同步推进。不断探索“互联网+”与各行业融合创新的新模式,以网络为纽带,实现人、机、物的互联互通,加快高速、互联、安全、泛在的基础网络设施建设,智能制造的实现设备、生产线、制造系统、产品、供应商、人之间的智能互联;强化创新驱动,持续推进智能制造企业融合创新,引导机器人产业链及生产要素的集中集聚,形成合力,推动智能制造产业健康发展,实现创新能力和智能制造技术革命的赶超,促进智能制造业与互联网深度融合协同发展。

(三)示范应用带动制造业智能化升级

激发智能制造产业发展的积极性,提升智能制造业的集成创新、产业应用、产业化创新、试点示范成效,支持产学研用合作和组建产业创新联盟,联合推动离散型数字化制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等智能制造产业应用。支持智能制造系统集成和应用服务,推动形成包括多元化主体和多元化路线的产业创新和技术扩散体系,多方参与、多线并进的开放性创新机制,建立面向智能制造重点行业的工业云,采集产品数据、运营数据、价值链上大数据以及外部数据,实现经营、管理和决策的智能优化,加快构建以智能制造“母工厂”为核心的系统层面智能制造技术的应用载体。制定智能制造产业发展规划,促进各项资源向优势企业集中,鼓励机器人产业向高端化发展,聚集重点领域,紧扣关键工序智能化、生产过程智能优化控制、供应链及能源管理优化,建设智能工厂、数字化车间,分类实施流程制造试点示范与离散制造试点示范,以应用为抓手,带动制造业智能化升级。

(四)建立智能制造产业发展风险补偿机制

加强智能制造产业领域的资金扶持,以产业政策推动形成多元化的、竞争与合作并存的智能产业创新格局,鼓励以解决智能制造产业现实问题为宗旨,引导组织智能制造产业联盟合作和关键技术攻关,强化面向产业联盟的独立评估与信息公开机制,加快我国智能制造企业的整体技术进步和自主创新模式形成,主动对接国际智能制造技术产业标准,设立智能制造产业融合发展专项资金,加大对智能制造业与互联网融合发展关键环节和重点领域的投入力度,加大财税支持力度,为智能制造产业转型升级等专项资金支持机器人及其关键零部件产业化创造条件,积极探索建立智能制造产业发展风险补偿机制。

结语

工业智能技术篇8

关键词:智能建筑;智能化集成系统:高科技:工程应用

智能建筑是现代建筑业更新换代的必然产物,也是现代电子技术与人类古老行业的结合,是一项巨大的系统工程,也是现代社会进步的标志。一个国家拥有多少数量的智能建筑,及建筑物智能化程度的高低,显示出国民经济综合实力的表现。

一、智能建筑是建筑物发展方向

智能建筑的重要标志是智能化集成系统,也就是通讯自动化、建筑设备自动化和办公自动化三个系统的集成,是原来建筑物中“弱电”系统水平的极大提升。这种提升使不少人在认识上产生了误区,许多业主及设计人员对智能建筑的功能,信息化产品了解较少,形成一种盲目的“智能热”,造成智能建筑的规模和功能超出实际需要。事实上智能建筑属于高科技,投入也相对高,工程有一定难度,技术含量高风险也大。一些开发商把智能化变成推销手段,追求智能化信息化系统大而全。实际上很多系统建成后难以启用,成为一种摆设。据文献资料介绍,国内已建成的智能建筑有70%以上运行不正常,从工作实际使用分析,至今看到的真正达到智能标准的确实不多,存在重建设轻管理的现状。

在我国的智能建筑,其智能化程度与当地的经济发展水平相适应,坚持既经济又实用为发展方向。设计中各种智能化系统存在的必要性能否满足建设者的需要,必须树立以人为本观念。根据不同服务对象,不同档次,不同地区建筑的需求,配置不同需求的智能化装置。

二、完善适应的政策措施

智能建筑的发展将进入一个发展快车道,人们的传统观念及旧规程不能适应时代前进的需要。经验表明政府的正确引导是技术发展进步的根本保证,现在从全国范围看,与智能建设相关的管理部门有许多个,如建设、邮电、广电,技术监管及公安等,管理部门多标准不同,难以发挥积极的作用。对于智能建筑专业的规范化,必须统一才能适应发展的要求。智能建筑开发突出的问题是缺乏规范和标准,开发商对参于建设的各方如设计,集成商及供货商没有更有效的监控措施,使用到工程的智能化设备在无检测,无规范标;隹情况下任其使用和随意验收,而交工后不能正常使用,造成智能建筑整体功能不完善,达不到智能化要求。

现在国内智能化建筑市场还缺乏规范行为,需要从行政管理和技术措施上对智能建筑市场和质量进行有效的监管。智能建筑的发展必须符合中国政府发表的“中国21世纪议程” 中提出的可持续发展战略的总方针。政府参于和指导规范智能建筑的管理极其关键,理顺现行建设体制,按市场规则引导和推动智能建筑的快速发展。具体操作上要建立健全智能建筑的管理体制,完善设计、施工、系统集成、工程监理单位的资质审批,严格制度审查及工程验收制度。制定相应的法规和管理办法,使得有法可依,有章可循,加大处罚,使我国智能建筑从小到大,从局部到整体形成一个优良体系。

三、智能建筑一体化运作

由于智能化建筑技术不同于传统的技术领域。而智能化建筑技术是新兴的高科技领域,技术发展并不完美,处于发展变化之中。因智能化建筑不是单一建筑或单一设备产品,而是多学科多个专业技术综合应用的整体建筑产品。其技术发展必须要多个行业,多个管理部门的协调共同发展。可见传统工程设计单位专业技术构成,已远远不能适应现时代建筑智能化系统工程设计的需要。

建筑作为永恒的主体必须使其具备比较高的智能系统,并使其实现综合价值的最大化。现在智能化建筑直接应用的技术是建筑技术、计算机技术、自动化技术、网络通信技术。在当代智能化建筑领域内,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术,流动办公技术、家庭智能化技术、数据卫星通讯技术、无线局部网络化技术及双向电视传输技术等,都会有更加广泛深入的具体应用。

四、提高设计人员专业水平

智能建筑的设计与施工人员的素质总体水平急待提高。许多设计单位没有智能建筑化系统的设计资质,缺乏智能化专业设计人才,特别是建筑“弱电”人才,在智能设计与施工管理方面均存在严重不足。导致许多设计技术问题遗留给集成供应商或施工单位,造成智能化系统的质量低劣和先天不足。另外智能化产品规格混乱通用性差,使系统集成难以实现或留下潜在隐患。对于施工企业而言,目前专业划分过细,缺乏综合实力,很难承担一个项目的全部施工内容。现在智能建筑的智能化系统的安装施工,是由集成商自己来承担。而集成商因为没有施工力量将安装工程分包给其它人施工,其工程质量很难保证。而施工验收仍偏重于定性验收,忽视定量验收。问题是缺乏掌握智能化系统技术人才,造成在设计、施工、监督、竣工、验收等过程中不能把关,及时发现和处理问题。因此,智能建筑的管理者与使用者的素质也应全面提升。伴随着计算机、通信、控制技术的发展提高,智能建筑也在不断完善和发展。现在的建筑、结构、设备和电气工程师,极其有必要了解和掌握智能建筑所具备的特征和功能,拓宽视野,使国内的建筑设计,物业管理系统和服务水平上一个台阶,具备真正意义上的高智能。对设计人员的要求要充分应用建筑技术、计算机技术、通信和自动化技术,交叉进行技术设计,灵活运用“强弱电”一体化,机电一体化和通信自动化技术,把智能建筑有机结合控制,对设计人员的综合素质提升意义重大。

五、总结经验提高整体水平

智能建筑的领域在我国起步较晚,但经过建筑界人们的艰辛努力,与发达国家的差距正在缩小。现在我国的智能化建筑正在高速发展,特别是上海、北京、广州及深圳等发达城市, 市场潜力十分巨大。值得注意的是,我国的智能建筑无论建设标准,还是质量方面不能与国外相比,只能算是准智能建筑。要充分利用当今的信息技术,加强国际间的交流合作,赶上国际先进水平,而不要重复别人走过的弯路。智能建筑虽然有明显的优势,但造价偏高,涉及多个高新技术和产品,国内从经济实力,技术应用及管理水平上与发达国家相比还是有较大的差距。由于智能建筑领域发展很快,技术也在不断变化中,因此,对国外先进技术不宜以行政手段强制在某一技术或协议标准上,应采取优胜劣汰的市场经济发展模式,使其符合国内实际需要。

结 语

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