經(jīng)營數(shù)據(jù)分析材料范文

時間:2023-03-19 20:18:46

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經(jīng)營數(shù)據(jù)分析材料

篇1

《食品安全法》實施后,國家工商總局提出了建立健全“八項制度”,構(gòu)建工商監(jiān)管、經(jīng)營者自律、社會監(jiān)督三位一體體系,突出流通環(huán)節(jié)食品安全監(jiān)管關(guān)鍵環(huán)節(jié)、重點部位,大力推進食品安全監(jiān)管制度化、規(guī)范化、程序化、法治化建設(shè),在長效監(jiān)管機制建設(shè)上下功夫。北京西城工商分局結(jié)合食品質(zhì)量監(jiān)測抽查工作實際,建立了“一體兩翼”的食品監(jiān)測工作機制,即以科所執(zhí)法抽檢為主體。以企業(yè)自檢。群眾參與檢測為兩翼的運行機制。在這一機制下,圍繞流通環(huán)節(jié)食品安全檢測,形成行政執(zhí)法、行業(yè)自律、社會監(jiān)督相結(jié)合的食品監(jiān)測體系,實現(xiàn)問題食品能及時發(fā)現(xiàn),風(fēng)險點位能有效控制,突發(fā)事件能有效降低的監(jiān)管工作目標(biāo)。

二、“一體兩翼”的內(nèi)容

強化科所兩級執(zhí)法抽檢,確保食品質(zhì)量。工商部門作為流通環(huán)節(jié)食品安全的監(jiān)管部門,承擔(dān)著對食品經(jīng)營主體資格、經(jīng)營行為和食品質(zhì)量監(jiān)管的責(zé)任。多年來,工商分局對經(jīng)營主體資格、經(jīng)營行為的巡查監(jiān)管已建立了一系列行之有效的監(jiān)管措施和方法。但對食品質(zhì)量監(jiān)管,僅靠巡查還不足以確保食品質(zhì)量和安全,必須借助食品檢測技術(shù),才能及時在流通環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問題食品。問題食品有的源自流通貯藏運輸不當(dāng);有的源自生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)生產(chǎn)者違法添加、使用有毒、有害、禁用物質(zhì)和過度使用食品添加劑;有的源自食品原料及包裝材料的被污染等等。我們既要通過巡查及時發(fā)現(xiàn)流入市場的問題食品,更要通過檢測手段,攔截問題食品流向百姓餐桌,實現(xiàn)問題食品源頭追溯和退市,確保食品安全。為此,分局為轄區(qū)工商所配發(fā)了食品快檢箱,建立食品檢測室,以提高基層食品日常監(jiān)管的科技含量和現(xiàn)代化管理水平。

引導(dǎo)企業(yè)自檢,發(fā)動群眾參與檢測。《食品安全法》第9條規(guī)定:“國家鼓勵和支持開展與食品安全有關(guān)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,鼓勵和支持食品生產(chǎn)經(jīng)營者為提高食品安全水平采用先進技術(shù)和先進管理規(guī)范。”第61條還規(guī)定:“食品生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)可以自行對所生產(chǎn)的食品進行檢驗,也可以委托符合本法規(guī)定的食品檢驗機構(gòu)進行檢驗”;第8條規(guī)定“國家鼓勵社會團體、基層群眾性自治組織開展食品安全法律、法規(guī)以及食品安全標(biāo)準(zhǔn)和知識的普及工作,倡導(dǎo)健康的飲食方式,增強消費者食品安全意識和自我保護能力”。按照這些規(guī)定,分局提出的“兩翼”是貫徹落實《食品安全法》的具體措施;也是推進社區(qū)等社會層面參與食品質(zhì)量監(jiān)督,倡導(dǎo)安全理性消費之舉。

三、具體措施

1,建立分局食品檢測實驗室。運用檢測儀器開展食品檢測,被檢主體覆蓋面廣、抽測品種廣泛、突出重點食品。通過制定檢測計劃、實施分類分級食品檢測、強化風(fēng)險分析與預(yù)警、定期進行消費提示、建立與其他監(jiān)管部門溝通機制等措施,及時發(fā)現(xiàn)轄區(qū)食品安全風(fēng)險,開展全局性有效的執(zhí)法活動與食品整治活動。通過有效地利用檢測數(shù)據(jù),查找轄區(qū)可能影響食品質(zhì)量和安全的風(fēng)險源,施以分類分級的監(jiān)管與指導(dǎo)措施,確保轄區(qū)食品質(zhì)量安全。

2,工商所配置快檢設(shè)備。奧運保障期間,工商所食品快速檢測發(fā)揮出其獨有的優(yōu)勢作用,應(yīng)用簡便、貼近百姓、適合一線執(zhí)法。工商所抽檢工作納入全年工作考核,考核項目為抽檢總數(shù)和問題檢出率,具體標(biāo)準(zhǔn)由每年的食品檢測計劃規(guī)定。同時,逐步要求工商所開展食品檢測分析,通過日常的食品檢測數(shù)據(jù)分析,歸集出轄區(qū)食品安全的風(fēng)險點位和危害食品種類,開展有效的區(qū)域食品巡查與整治活動。

3,設(shè)立區(qū)級食品監(jiān)測點、大型連鎖超市食品檢測室,加強對重點食品有毒有害物質(zhì)的抽檢排查,強化食品經(jīng)營者的自律建設(shè),控制好流通環(huán)節(jié)食品安全的源頭,優(yōu)化流通領(lǐng)域物流配送渠道,拒絕問題食品進入商場超市。

4,為社區(qū)配發(fā)食品安全快速檢測箱。聘社區(qū)主任為社區(qū)食品安全監(jiān)督員,配合工商所開展食品檢測活動。實踐證明,此項措施使食品檢測進社區(qū),有利于發(fā)揮社區(qū)食品安全監(jiān)督員的社會監(jiān)督作用。

四、問題與建議

“一體兩翼”監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè),對提升食品安全監(jiān)管水平,及時消除食品安全隱患,控制危害后果。切實保證流通領(lǐng)域的食品安全具有良好的推動作用,但在推進過程中,也發(fā)現(xiàn)一些問題:

1,分局實驗室作為食品檢測工作的主導(dǎo)作用,不能僅僅滿足自己做好,還要指導(dǎo)工商所食品快檢工作。大量的食品質(zhì)量監(jiān)管的風(fēng)險存在于執(zhí)法一線、存在于巡查工作中,能否及時發(fā)現(xiàn)身邊的監(jiān)管風(fēng)險,實施有效控制措施,及時通報風(fēng)險信息是以后工商所面臨的一個現(xiàn)實問題。因此,分局實驗室的定期指導(dǎo)、強化培訓(xùn)、實施點對點的工作溝通就顯得尤為重要了,這也是我們下一步努力的方向。

篇2

關(guān)鍵詞: 成本分析 控制技術(shù)經(jīng)濟比較優(yōu)化

中圖分類號:F062文獻標(biāo)識碼: A

一、現(xiàn)狀及背景

隨著建筑施工行業(yè)的不斷發(fā)展,市場競爭日趨激烈,企業(yè)的利潤空間變得越來越小,企業(yè)要想生存與發(fā)展,就必須通過成本管理全面提升管理水平,贏得立足和發(fā)展之本。工程項目既是企業(yè)的成本中心,也是利潤中心,要做好工程項目成本管理與控制,就要以施工項目為管理對象,以合同為依據(jù),遵循工程項目的內(nèi)在規(guī)律,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和對各生產(chǎn)要素進行有效的計劃、組織、指導(dǎo)、控制,取得最優(yōu)經(jīng)濟效益,這是施工企業(yè)經(jīng)營管理的中心任務(wù),也是企業(yè)經(jīng)營利潤實現(xiàn)的主要來源。當(dāng)前,施工企業(yè)采取的管理控制方法繁多,管理水平參差不齊,成效不一,節(jié)流與開源、降本增效也一直是企業(yè)管理創(chuàng)新和改進的方向,這里結(jié)合自身管理經(jīng)驗對節(jié)流降本作梳理分析和闡述。

二、成本管理與控制的主要環(huán)節(jié)及問題分析

1、成本預(yù)測分析

成本管理的首要環(huán)節(jié)就是要確定目標(biāo),有了目標(biāo)才能進行后續(xù)的管理和控制。在工程項目實踐中,目標(biāo)確定常有較大偏差,直接影響到過程控制的有效性,使管理者有迷惑,覺得自己采取的控制方法和措施是否不當(dāng)、效果差或效果太好等情況,事實上是事先確定的目標(biāo)不合理,給人帶來認(rèn)識上的誤區(qū)。因此,需要在前期階段,進行全面準(zhǔn)確地基礎(chǔ)核算和預(yù)測,盡可能制定出一個合理的成本目標(biāo)。

2、成本核算與分析

項目實施中,成本核算的任務(wù)是統(tǒng)計歸集成本費用,進而對成本數(shù)據(jù)進行分析,為成本控制行為提供決策依據(jù),核算分析是一個基礎(chǔ)環(huán)節(jié),其主要表現(xiàn)為:局限于常規(guī)盈虧分析,沒有開展預(yù)測分析和措施分析;局限于經(jīng)濟分析,未能深入進行技術(shù)經(jīng)濟分析;局限于計劃執(zhí)行分析,沒有開展成本效益分析。

核算時容易忽視“隱沒成本”,這里的“隱沒成本”是廣義的概念,指那些在過程中不容易抓住和不容易被看見或難以預(yù)測發(fā)生的成本,而后又必須計入的成本。如質(zhì)量成本、工期成本、資源管理成本等,這些成本有的是 “潤物細(xì)無聲”地發(fā)生,有的是理所當(dāng)然的發(fā)生,通常它的期間歸集是滯后的,會在核算總成本時一并顯現(xiàn),給人一種后發(fā)制人的無奈認(rèn)定。

3、成本控制

成本控制措施僅限于前期制定,過程中缺乏時間和精力做出調(diào)整改進,或措施的實際應(yīng)用流于形式,主要表現(xiàn)為措施制定的形式、內(nèi)容單一,缺乏可操作性。

隱沒成本的控制基本處于自然發(fā)生和形成狀態(tài),沒有重點關(guān)注,且多為事后控制;日積月累形成慣例,沒有系統(tǒng)地、長期地考慮該如何解決。主要表現(xiàn)為施工中沒有系統(tǒng)全面的考慮各項管理目標(biāo)之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,顧此失彼,如在質(zhì)量、工期、資源管理等方面,出現(xiàn)質(zhì)量問題、工期組織協(xié)調(diào)、資源配置和使用不合理的一些問題,無形中增加了費用成本,也增加了時間成本。

三、成本管理與控制的方法和措施

1、成本預(yù)測分析和目標(biāo)分解

在成本預(yù)測分析時,為滿足成本目標(biāo)的合理性,可以通過預(yù)算編制和同類型工程歷史數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的手段,首先做好施工圖預(yù)算、施工預(yù)算的兩算編制,再與合同預(yù)算進行比較分析,形成初始的三算對比,建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,其次通過同類型工程歷史數(shù)據(jù)的分析,按照成本分類分別確定計劃預(yù)算和計劃成本,如材料費采取分類測算,根據(jù)設(shè)備材料類別的不同情況進行比例測算、詢價計算;勞務(wù)費在現(xiàn)有預(yù)算的基礎(chǔ)上,可以參照歷史數(shù)據(jù)作修正,尤其是不可控費用要重點關(guān)注;管理措施費按照項目人員投入、施組方案情況結(jié)合歷史數(shù)據(jù)測算確定。

目標(biāo)分解分級。首先要解決成本控制單元的劃定,劃分合理與否是成本核算分析乃至控制有效性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從WBS分解工作開始,以施工對象分解確定為主線,形成分級的、便于管理的層級施工管理對象,形成成本管理、資源管理、工期控制、質(zhì)量管理的統(tǒng)一管理工作結(jié)構(gòu),與目標(biāo)管理責(zé)任體系相協(xié)調(diào),這樣有利于實際操作的可行性,在最大限度上實現(xiàn)有效管控。具體來說,在現(xiàn)有建筑安裝工程劃分的基礎(chǔ)上,要分解到分項工程這一級,但重點是分項工程的下一級分解,必須要根據(jù)工程具體情況確定合適的施工管理對象,不能大也不能小,既方便管理,又方便核算分析。因此在確定成本計劃目標(biāo)后,做好成本目標(biāo)分解,按照成本控制單元分級分解,責(zé)任到人,明確職責(zé),進行管理控制交底,做到目標(biāo)明確、有的放矢。

2、成本核算與分析:

首先要明確核算單元的劃定,注意必須與成本計劃目標(biāo)制定時的控制單元保持一致且連貫有效。

其次是核算口徑的統(tǒng)一。主要是兩個問題: 時點和范圍。對于期間費用劃分歸集的時點,重點解決好工程部門費用結(jié)算、物資部門賬務(wù)結(jié)算的劃分時點的統(tǒng)一,同時設(shè)定必要的時點間隔,使歸集時點達(dá)到一致;核算的權(quán)責(zé)范圍執(zhí)行不準(zhǔn)確在實際運行中容易出現(xiàn)偏差,可以采取的主要措施有:以核算單元為基礎(chǔ),工程、物資部門均按照確定的核算單元歸集賬務(wù);賬務(wù)核算的重點是解決材料出入庫手續(xù)與核算單元的符合性。將采購計劃與需用計劃的單元劃分、類別劃分相統(tǒng)一,計劃表格樣式統(tǒng)一,使兩類計劃表的分解合并、比對分析實現(xiàn)清晰準(zhǔn)確的對接,出庫環(huán)節(jié)以需用計劃為領(lǐng)用依據(jù),做好原始記錄和賬務(wù)手續(xù)的處理,解決出入庫環(huán)節(jié)的符合性,確保權(quán)責(zé)發(fā)生落到實處,核算口徑統(tǒng)一。

核算的基本思路是實現(xiàn)兩條線核算,即權(quán)責(zé)發(fā)生核算和收付實現(xiàn)核算、工程核算和物資核算兩算并行,掌握應(yīng)收應(yīng)付、實收實付的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上再進行相關(guān)分析。工程核算是通過設(shè)定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,即以勞務(wù)結(jié)算數(shù)量為基準(zhǔn),核算收支,掌握成本管理總體控制效果;物資核算主要從收發(fā)存賬務(wù)、采購成本降低率兩個方面進行核算分析,以應(yīng)收應(yīng)付口徑核算,掌握物資采購、使用狀況和采購降低率。兩算并行的方法有利于解決核算流程長、時點不同的弊端,在簡化流程的基礎(chǔ)上取得較好的效果。

成本分析是成本控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),建立定期(月度)成本分析制度,項目主管組織成本主控、工程、物資部門相關(guān)人員召開成本分析會,數(shù)理分析本期間成本各項費用,進行計劃預(yù)算、實際預(yù)算、實際成本的三量對比,通過贏得值法的分析應(yīng)用,掌握成本盈虧動態(tài)狀況,并預(yù)測發(fā)展趨勢;另外還要注意加強成本主控人員的日常分析,在平時注意收集信息,分析措施的有效性,提出改進建議。

3、成本控制

從目標(biāo)制定開始到成本核算分析、控制的全過程,為了清晰的界定管控目標(biāo),要遵循成本管理的量價分離原則,包括兩層含義,一是數(shù)量與價格分離,二是責(zé)任部門分離。具體的辦法是責(zé)任成本指標(biāo)制定時分解確定人工費、輔材費、機械費、主材費、管理費的管理目標(biāo),將數(shù)量指標(biāo)列入工程部門主控負(fù)責(zé),價格指標(biāo)列入物資部門主控負(fù)責(zé)。這樣有利于簡化程序,控制職責(zé)分解清晰,便于過程中的核算和分析,制定更具操作性的控制措施。

(1)勞務(wù)費控制按照擬定的工程控制單元劃分實行勞務(wù)合同閉口包干,過程控制以施工工序組織、資源調(diào)配、勞務(wù)合同外非實體用工的控制為主,以減少因組織安排、物資供應(yīng)、技術(shù)優(yōu)化等引起的窩工、增加用工成本。通過人工費、輔材費、機械費實際降低率與目標(biāo)降低率的對照,分析差異原因,特別是質(zhì)量、工期、資源管理方面增加的成本,要從質(zhì)量策劃、樣板驗收、工序組織、資源供應(yīng)和調(diào)配等方面重點制定針對性措施。

(2)主材費控制按照量價分離原則,在招標(biāo)采購、競爭性談判和比價采購的基礎(chǔ)上,通過量差分析、計劃控制、采購控制、進貨監(jiān)控相結(jié)合的管理手段,監(jiān)控主材費發(fā)生的各個環(huán)節(jié),掌握主材的消耗量、采購價格及總額動態(tài),針對性地分析原因制定控制措施。量差分析是通過計算勞務(wù)結(jié)算量和材料消耗量的量差額,分析形成量差的原因,制訂糾偏措施;材料計劃控制是通過月度需用計劃與總需用計劃量之間的差異分析,理清是管理原因還是工程變更原因,制訂具體措施,從數(shù)量源頭控制材料數(shù)量;采購控制以采購成本降低率統(tǒng)計表為載體,分類分析各類材料的采購成本降低率,與目標(biāo)降低率進行對照,制訂措施或修正目標(biāo);進貨監(jiān)控以項目材料進貨監(jiān)控總表為載體,分析材料進貨額、合同額和目標(biāo)額的關(guān)系,對超支情況詳細(xì)分析原因,制訂糾偏措施并及時調(diào)整目標(biāo)。

(3)管理措施費的控制:根據(jù)項目特點主要做好現(xiàn)場管理費、措施費的控制。管理費將辦公、經(jīng)營、設(shè)施設(shè)備管理費用作為重點控制,實行計劃、預(yù)算審批、結(jié)算審核三同步控制;措施費以臨建設(shè)施規(guī)劃使用、生產(chǎn)措施的技術(shù)經(jīng)濟分析論證為主要著力點,選用經(jīng)濟合理方案實施。

四、技術(shù)手段在成本管理中的應(yīng)用

在成本管理中,技術(shù)管理實際上是施工企業(yè)成本節(jié)支的重要手段,以安裝企業(yè)為例,機電安裝工程系統(tǒng)較為復(fù)雜,施工組織工序眾多,因技術(shù)管理不到位引發(fā)的一系列問題無形中帶來了極大的成本壓力,需要高度重視。這里結(jié)合某機電安裝工程的應(yīng)用情況,提出一些建議。

1、價值工程比選最優(yōu)方案

工程項目必須結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,制定技術(shù)先進可行和經(jīng)濟合理的施工方案,這是項目成本管理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),首先要抓好前期施工組織策劃,其次做好施工工藝方案的比選,尤其要結(jié)合項目特點做好技術(shù)經(jīng)濟的綜合論證,制定出最優(yōu)的施工方案。在比選過程中,可以應(yīng)用價值工程的技術(shù)手段,實現(xiàn)與經(jīng)濟指標(biāo)的兼顧分析,對方案涉及的如施工工效、資源配置效率、系統(tǒng)可靠安全性、維修便利性等技術(shù)指標(biāo),通過功能定義和分析,賦予其定性標(biāo)準(zhǔn)、量化值,轉(zhuǎn)化為可衡量的功能指標(biāo),運用價值工程的計算方法,比選出以最低的成本實現(xiàn)最合理價值的方案,同時在實施過程中,也可以根據(jù)價值分析的數(shù)據(jù),針對性地制定進一步提高價值的措施。

2、技術(shù)優(yōu)化實現(xiàn)降本增效

技術(shù)優(yōu)化主要從技術(shù)接口管理、綜合管線平衡布置兩個方面著手,通過系統(tǒng)設(shè)備管線對接、施工數(shù)據(jù)的掌握,優(yōu)化設(shè)備管線布置效果,節(jié)約施工成本和時間,提高施工效率。

技術(shù)接口表可以完整地表達(dá)一個設(shè)備系統(tǒng)所需要說明的技術(shù)接口項目,主要包括接口涉及的專業(yè)或系統(tǒng)、接口要求、接口界面三個方面,說明各專業(yè)或系統(tǒng)之間在時間和空間上的相互界面劃分、技術(shù)要求和匹配條件,通過全面識別,制定詳細(xì)的技術(shù)接口管理表。技術(shù)接口管理主要從兩個方面進行,一是設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)接口表,主要理清機電內(nèi)部各系統(tǒng)及與其他系統(tǒng)之間的技術(shù)接口關(guān)系、設(shè)備技術(shù)規(guī)格參數(shù)、電氣接口、控制接口、管線接口等關(guān)鍵數(shù)據(jù),通常在這個環(huán)節(jié)可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在的缺陷或可以優(yōu)化的項目,實現(xiàn)優(yōu)化降本;二是建筑接口表,主要解決機電與建筑結(jié)構(gòu)、裝修工程之間的界面和配合接口關(guān)系,有利于明確施工工序,做到事先協(xié)調(diào),降低時間成本,提高施工工效。

綜合管線平衡布置主要運用CAD輔助技術(shù),實現(xiàn)設(shè)備管線的優(yōu)化綜合布置,通過設(shè)備定位、管線路徑優(yōu)化、空間施工順序確定等手段,運用BIM技術(shù),在有限的建筑空間合理排布各類管線,在滿足系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,減少管線布設(shè)長度,減少管線沖突引發(fā)的返工,節(jié)約資源投入,提高施工效率。

篇3

關(guān)鍵詞:電力;營銷稽查;反竊電;管理;措施

電力營銷的意義在于通過準(zhǔn)確無誤的抄表核算,幫助客戶對用電量進行準(zhǔn)確的計量,指導(dǎo)用戶安全使用電能,并努力節(jié)約用電消耗。目前,供電企業(yè)在著手建O電力營銷體系,不斷拓寬電力營銷的覆蓋面,業(yè)務(wù)范圍也有了顯著的托轉(zhuǎn),包括電費抄表核算、用電業(yè)務(wù)變更、電能計量管理、用電環(huán)境監(jiān)測、營銷稽查等。其中,營銷稽查是目前在反竊電工作中經(jīng)常采用的方法,在線監(jiān)控營銷各關(guān)鍵指標(biāo)和風(fēng)險點,及時糾偏補漏,對竊電風(fēng)險進行有效的防范。

一、營銷檢查系統(tǒng)在反竊工作的應(yīng)用現(xiàn)狀

營銷檢查系統(tǒng)在反竊電工作的使用,一方面,將營銷檢查從對瑣碎異常問題分析中解放出來,而更關(guān)注于對風(fēng)險的防控,提高營銷檢查質(zhì)量;另一方面,實現(xiàn)營銷風(fēng)險分析和管控集成化,能夠在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)并做出響應(yīng),便于集中制定風(fēng)險防范措施。近年來,供電企業(yè)先后上線了推出了供電費、檢查專業(yè)使用的 MIS 系統(tǒng)。隨后SG186 系統(tǒng)的建設(shè),將原有各項功能逐步集成到 SG186 系統(tǒng)之中,功能性得到顯著加強。供電企業(yè)于2008 年開始將 SG186系統(tǒng)引入到供電企業(yè)營銷檢查工作中,之前使用的各個系統(tǒng)正式停用。 為盡快治理稽查過程中發(fā)現(xiàn)的異常數(shù)據(jù),提高電力營銷整體水平,國家電網(wǎng)公司稽查監(jiān)控系統(tǒng) 2012 年正式上線,該系統(tǒng)依靠 SG186 營銷業(yè)務(wù)體系對各類營銷數(shù)據(jù)信息進行集約、展開監(jiān)控管理及偏差管理,為電力企業(yè)提升營銷策略提供了良好的技術(shù)環(huán)境。

二、營銷檢查系統(tǒng)在反竊工作應(yīng)用中存在的問題

(一)人為因素造成電量損失的稽查功能的缺陷

目前,電力營銷工作的職責(zé)范圍不斷拓寬,而電能表的抄錄對與核算仍然是電力營銷工作的核心內(nèi)容。供電企業(yè)根據(jù)電能表抄錄數(shù)據(jù)向用電單位收取一定的電費,構(gòu)成供電企業(yè)的資金周轉(zhuǎn)來源,是維護公司經(jīng)濟效益中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,如果在抄表環(huán)節(jié)中存在紕漏,導(dǎo)致無法準(zhǔn)確核對電量消耗,有可能導(dǎo)致供電企業(yè)資金周轉(zhuǎn)不靈,影響下一階段的正常供電。因此,在用電稽查中必須采取切實可行的方法對抄表效果進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行整改。然而,從抄表工作現(xiàn)狀來看,依靠對抄表員的隨機抽查并不能從源頭上防止竊電風(fēng)險,無法準(zhǔn)確定位到問題抄表段,導(dǎo)致此項工作的效率降低。因此,部分研究人員提出有必要開發(fā)一項稽查監(jiān)控系統(tǒng),針對稽查監(jiān)控系統(tǒng)是否需要開發(fā)此類的功能模塊,作者進行了廣泛的調(diào)研。結(jié)果發(fā)現(xiàn)目前供電企業(yè)通常采用遠(yuǎn)程采集集中抄表和人工抄表兩種抄表方式,遠(yuǎn)采集抄是對已更換智能電表的小區(qū)統(tǒng)一采集數(shù)據(jù)進行抄表,利用現(xiàn)代通訊技術(shù)實現(xiàn)集中抄表,但由于設(shè)備故障率相對較高導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的成功率低下,并且在地理位置偏遠(yuǎn)的地區(qū)安裝集中采集設(shè)備的難度較大,這也限制了遠(yuǎn)程采集抄表模式的發(fā)展。目前,國內(nèi)供電企業(yè)采取的抄表工作形式存在以下的問題:

1、小區(qū)抄表難度增大。大部分供電企業(yè)采取的抄表方式仍然沿用了傳統(tǒng)人工抄表模式,然而新建小區(qū)一般都安裝了小區(qū)樓宇對講設(shè)備,由于抄表員在無法連接對講設(shè)備,將無法對整樓進行抄表。

2、平房抄表存在難度。部分平房都將電表裝在家中,這就需要抄表人員正確把握抄表時間,進行抄表時必須保證用戶在家。然而,用戶不愿意在休息時間內(nèi)被人打擾,導(dǎo)致了供電企業(yè)抄表效門率低下。

3、智能表更換并未降低工作強度。很多小區(qū)住宅更換智能電表之后,將通過采集設(shè)備進行集中抄表,而不再需要親自上門抄表,然而實際中由于智能電腦需要經(jīng)常維護,導(dǎo)致采集失敗問題屢有發(fā)生。同時,那些未更換智能電表的用戶比較分散,抄表員在進行補抄的過程中其實工作強度并未降低,使抄表員容易放棄此類用戶的電量抄錄。

(二)行業(yè)售電量的分析功能的缺陷

在當(dāng)前稽查監(jiān)控系統(tǒng)中,沒有對售電量變化的分析模塊,在工作中如果要分析售電量的變化,需要從SG186系統(tǒng)將用戶全部導(dǎo)出并按條件進行篩選,就目前營銷工作而言,更多的按用電類別分類統(tǒng)計,當(dāng)前銷售電價按用戶性質(zhì)和負(fù)荷特性分類,主要分為居民電價、大工業(yè)電價、一般工商業(yè)電價和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電價等。

通過行業(yè)售電量的分析,可以幫助供電企業(yè)更好地了解用電單位在一段時間內(nèi)的電量使用情況,對其是否存在違規(guī)用電、竊電行為進行排查,使得供電企業(yè)的售電管理更具有針對性,促進電力企業(yè)管理水平的提升。通常,售電量、售電均價、電費回收、線損是電力企業(yè)營銷成果的四個重要指標(biāo),決定著電力企業(yè)營銷經(jīng)營成果管控水平的高低,因此在稽查監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)更全面體現(xiàn)這四項指標(biāo)的數(shù)據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)“利率執(zhí)行異常”和“分時電價執(zhí)行異常”兩個主題存在異常的現(xiàn)象,必須對此類異常用戶進行深入分析。

三、提升營銷稽查系統(tǒng)在反竊電工作中效果的策略

(一)完善營銷稽查系統(tǒng),實現(xiàn)系統(tǒng)功能的升級

通過收集營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng)的功能應(yīng)用問題,研討解決方案,不斷完善系統(tǒng)功能,為營銷風(fēng)險分析和管控工作開展打造完備的信息系統(tǒng)平臺。根據(jù)工作中遇到的問題確定了解決問題的整體思路,一是搜集營銷日常工作中遇到的異常問題,分析營銷工作中的風(fēng)險,同時深化營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng)和電能采集系統(tǒng)的聯(lián)系,進一步挖掘營銷三大系統(tǒng)的應(yīng)用潛力。二是深入分析未被校驗規(guī)則校驗出的營銷異常問題的產(chǎn)生原因,找出相互制約的關(guān)系,將修正后的邏輯校驗關(guān)系重新植入營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng),從而杜絕人為異常問題和風(fēng)險的發(fā)生。

(二)對重點區(qū)域加強營銷稽查監(jiān)察力度

在進行用電監(jiān)察的過程中,對于一些用電量與電表數(shù)額不等的居民區(qū),營銷稽查人員應(yīng)作為重點監(jiān)察目標(biāo)。加大營銷稽查的時間,不放過任何的細(xì)節(jié),對竊電現(xiàn)象進行防范。用電監(jiān)察是一項十分需要細(xì)心的工作,只有在營銷稽查過程中強化對重點區(qū)域加強監(jiān)察力度,才能夠及時的發(fā)現(xiàn)竊電現(xiàn)象,保障居民的安全用電。

(三)開展?fàn)I銷抄表質(zhì)量分析

傳統(tǒng)的電能表使得居民“竊電”時不容易被用電監(jiān)察人員發(fā)現(xiàn),在時代進步的今天,我們要對電能表進行不斷改進,例如在電能表當(dāng)中加入電子計量技術(shù)等,能夠?qū)崿F(xiàn)電表數(shù)據(jù)的共享,避免了人工抄表的麻煩與不準(zhǔn)確,也使用電監(jiān)察人員能夠直接通過數(shù)據(jù)分析出不同區(qū)域的居民用電情況,發(fā)現(xiàn)有“竊電”現(xiàn)象的區(qū)域也能夠及時的派出相關(guān)人員進行核查,保障每一位居民的用電安全。對于一些電力設(shè)施遭到破壞的現(xiàn)象,要做好電力設(shè)施保護措施,避免閑雜人等進入,并定期檢查電力設(shè)施的損壞情況,及時進行完善,避免因為電力設(shè)施老化或是故障造成大范圍的停電,給國家造成經(jīng)濟損失。增加營銷抄表質(zhì)量分析模塊后,可以通過稽查監(jiān)控系統(tǒng)對公司抄表段抄表情況進行多角度的分析,并形成分析材料,橢提升公司營銷專業(yè)抄表質(zhì)量。新抄表質(zhì)量抽查是對同樣的抄表段利用稽查監(jiān)控系統(tǒng)深化應(yīng)用后的新功能提供的問題抄表段明細(xì)直接檢查,抽檢成功率有了明顯提高,可以達(dá)到 90%左右,在整改后臺區(qū)線損明顯下降,真正做到了對抄表質(zhì)量的管控。

四、結(jié)論

在目前已有功能的基礎(chǔ)上,本文提出了營銷抄表質(zhì)量分析以及電力信息采集系統(tǒng)相聯(lián)系等方案,并驗證了其可行性。為更好的發(fā)揮營銷稽查監(jiān)控系統(tǒng)的作用,今后的研究工作可以從以下幾方面展開:1、稽查監(jiān)控系統(tǒng)的深化應(yīng)用應(yīng)隨著當(dāng)前電力企業(yè)的相關(guān)工作開展繼續(xù)深化,當(dāng)前智能表換裝已接近結(jié)束,應(yīng)著力開展對智能表的異常問題的校驗規(guī)則的研究。2、稽查監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)在更智能的分析異常數(shù)據(jù)進一步深化,從而在線損工作中由當(dāng)前月線損事后監(jiān)控改為日線損實時監(jiān)控。3、通過與電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建立的聯(lián)系,下一步可將三套系統(tǒng)可利用的數(shù)據(jù)結(jié)合起來,形成對異常數(shù)據(jù)的綜合分析,即在采集系統(tǒng)與SG186系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行聯(lián)合分析制定新的主題。

篇4

關(guān)鍵詞:先進制造技術(shù);新工業(yè)革命;制造模式;新一代信息技術(shù);

作者簡介:周佳軍(1989-),男,湖北黃岡人,博士研究生,研究方向:計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機集成制造系統(tǒng)等

0引言

制造業(yè)是中國經(jīng)濟增長的主體和支柱,是綜合國力的重要體現(xiàn)。當(dāng)前我國制造業(yè)的總體情況依然落后,從資源與環(huán)境的角度看,我國制造業(yè)對能源和資源消耗巨大,環(huán)境污染嚴(yán)重;從技術(shù)與創(chuàng)新水平的角度看,我國制造產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱,科技含量低,技術(shù)水平落后,有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少,產(chǎn)品的附加值較低[1];從產(chǎn)業(yè)內(nèi)部價值鏈的角度看,我國傳統(tǒng)制造業(yè)處在價值鏈上(研發(fā)、制造、營銷)價值創(chuàng)造能力最低的環(huán)節(jié),在研發(fā)和營銷領(lǐng)域,科技創(chuàng)新能力弱、品牌建設(shè)不足;從市場環(huán)境的角度看,知識經(jīng)濟時代的市場競爭日趨激烈,消費更加個性化,傳統(tǒng)的以追求生產(chǎn)效率為目的而進行的品種單一、大批量以及標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品制造模式,很難適應(yīng)現(xiàn)代市場中客戶的個性化和多樣化需求。

先進制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology,AMT)注重經(jīng)濟效益和技術(shù)的融合性,通過柔性生產(chǎn)、靈活生產(chǎn)、產(chǎn)品差異化、注重效率和質(zhì)量等方式增強企業(yè)對市場的反應(yīng)能力、提高自主創(chuàng)新能力,為客戶提供更加人性化的服務(wù),具有產(chǎn)品質(zhì)量精良、技術(shù)含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、經(jīng)濟效益好等特性,通過發(fā)展AMT和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)改造提升傳統(tǒng)的資源密集型和勞動密集型工業(yè),以開辟一條科技含量高、資源消耗低和環(huán)境污染少的新型工業(yè)化道路,已成為提高我國高新技術(shù)發(fā)展、推動經(jīng)濟發(fā)展和滿足人民日益增長需求的主要技術(shù)支撐。

2012年以來,新工業(yè)革命成為各國討論的熱點,以物聯(lián)網(wǎng)(Internetofthings)和大數(shù)據(jù)(bigdata)為代表的信息技術(shù)、以綠色能源為代表的新能源技術(shù)、以3D打印技術(shù)為代表的數(shù)字化智能制造等技術(shù)系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新,將柔性化、智能化、敏捷化、精益化、全球化和人性化融為一體,將改變制造業(yè)的生產(chǎn)模式和全球經(jīng)濟系統(tǒng),引領(lǐng)人們的生活走向智能化時代。工業(yè)西方發(fā)達(dá)國家紛紛提出“再工業(yè)化戰(zhàn)略”,試圖實現(xiàn)從“產(chǎn)業(yè)空心化”到“再工業(yè)化”的回歸,提出的再工業(yè)化戰(zhàn)略并不是恢復(fù)傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)能力,而是通過加快突破和應(yīng)用AMT搶占新一輪科技和產(chǎn)業(yè)競爭的制高點,占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈的高端。為了保證我國制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展,必須盡快完成制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)由制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變。

1先進制造技術(shù)

AMT自20世紀(jì)80年代提出以來,世界各國都十分重視其理論和應(yīng)用實踐研究。AMT既包括先進加工技術(shù)(AdvancedProcessingTechnology,APT)(主要指材料加工工藝及方法),又包括對先進裝備、人的智慧等有機構(gòu)成的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的智能控制和組織管理的先進制造模式(AdvancedManufacturingMode,AMM),主要指制造模式及系統(tǒng)。美國聯(lián)邦科學(xué)、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會(FederalCoordinatingCouncilorScienceEngineeringandTechnology,F(xiàn)CCSET)下屬的工業(yè)和技術(shù)委員會AMT工作組提出其主要包括三個技術(shù)群[2]:主體技術(shù)群(AMT的關(guān)鍵支撐,如計算機輔助設(shè)計、加工工藝規(guī)劃、增材制造技術(shù)、并行工程,以及材料生產(chǎn)工藝、加工工藝、加工和測試技術(shù)等)、支撐技術(shù)群(如計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和框架等)和管理技術(shù)群(如質(zhì)量管理、基礎(chǔ)設(shè)施、人員培訓(xùn)、全局監(jiān)督等)。雖然先進制造模式和AMT密不可分,實踐中也常將二者混為一談,但是它們是兩個不同的概念。AMT注重制造單元功能效用的發(fā)揮(偏重技術(shù)),AMM注重組織方式,強調(diào)的是人、組織結(jié)構(gòu)和技術(shù)三者的協(xié)同。兩者的關(guān)系如圖1所示。

從社會技術(shù)系統(tǒng)的觀點看,任何制造系統(tǒng)都有兩個尺度,即技術(shù)系統(tǒng)和伴隨技術(shù)系統(tǒng)的社會系統(tǒng),社會技術(shù)系統(tǒng)強調(diào)系統(tǒng)中技術(shù)系統(tǒng)與社會系統(tǒng)兩類因素的相互作用,技術(shù)影響社會系統(tǒng)投入的種類、轉(zhuǎn)換過程的性質(zhì)和系統(tǒng)的產(chǎn)出。然而,社會系統(tǒng)決定著技術(shù)利用的有效性和效率,如果孤立地試圖使其中一個系統(tǒng)最優(yōu)化,則可能使系統(tǒng)的總效能降低。AMT是各個單項技術(shù)在先進制造哲理下的有機集成,從最初關(guān)注技術(shù)和工程科學(xué)等自然科學(xué)的集成,慢慢過渡為重視在AMT應(yīng)用過程中科學(xué)技術(shù)、組織結(jié)構(gòu)以及人的智慧等的深度融合,尤其注重自然科學(xué)與社會科學(xué)的集成、系統(tǒng)體系觀念和整體全局優(yōu)化,最終目的是使整個制造系統(tǒng)能對外部市場環(huán)境的變化產(chǎn)生及時、高效、敏捷的反應(yīng)。

1.1先進制造技術(shù)的概念、內(nèi)涵及主要內(nèi)容

制造指對原材料進行加工或再加工,以及對零部件裝配過程的總稱。AMT的概念起源于美國[3],早期其定義是以計算機和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的制造技術(shù)群,主要包括計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機輔助工程、機器人及柔性制造技術(shù)、自動控制系統(tǒng)、數(shù)控技術(shù)及裝備等[4-5],從研究的角度看,先進制造技術(shù)在不同時代具有不同的含義,當(dāng)前各種新出現(xiàn)的、先進的機械加工技術(shù)(納米加工、激光切割、增材制造等)、精益生產(chǎn)、并行工程、柔性制造、虛擬制造、敏捷制造和現(xiàn)代集成制造模式等,都屬于AMT的研究之列。

我國學(xué)者在對國外學(xué)者有關(guān)AMT定義的歸納和研究中,更為系統(tǒng)地對AMT進行了定義,認(rèn)為AMT是一個多學(xué)科體系,包括從市場需求、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃到制造過程與市場反饋的人—機—物系統(tǒng)工程[6-7]。AMT本質(zhì)上是自然科學(xué)(自動控制技術(shù)、工藝規(guī)劃技術(shù)等)和社會科學(xué)(組織管理和經(jīng)濟學(xué)等)的有機融合體,是通過生產(chǎn)方式的智能化和柔性化來提高企業(yè)的核心競爭力和對市場環(huán)境的反應(yīng)能力。

從制造系統(tǒng)的觀點看,AMT是一個三層次的技術(shù)群,如圖2所示:第一個層次(內(nèi)層)為基礎(chǔ)制造技術(shù),主要指優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的通用共性技術(shù),對應(yīng)AMT中的支撐技術(shù)(如圖1);第二層(中層)是新型制造單元技術(shù),由制造技術(shù)與信息技術(shù)、新型材料加工技術(shù)、清潔能源、環(huán)境科學(xué)等結(jié)合而成,涉及多學(xué)科交叉、集成與融合,對應(yīng)于先進制造技術(shù)中的主體技術(shù)和管理技術(shù);第三層(外層)為先進制造模式/系統(tǒng)(集成技術(shù)),是由先進制造單元技術(shù)和組織管理等融合而成的現(xiàn)代集成制造模式,強調(diào)技術(shù)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)的協(xié)同與融合,對應(yīng)于圖1的先進制造模式,是人、技術(shù)、組織和管理等要素的集成,也是人機物協(xié)同制造系統(tǒng)。

1.1.1基礎(chǔ)制造技術(shù)

優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的基礎(chǔ)制造技術(shù),主要指傳統(tǒng)的制造工藝技術(shù)(如毛坯測量下料、鑄造/塑性成形、鍛壓、焊接、熱處理、材料強韌化、表面保護、機械加工、優(yōu)質(zhì)高效連接技術(shù)、功能性防護涂層及各種與設(shè)計制造等)經(jīng)過優(yōu)化和改進后形成的基礎(chǔ)制造工藝,是先進制造技術(shù)的核心組成部分。

1.1.2新型制造單元技術(shù)

新型制造單元技術(shù)由制造技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、人工智能、新型材料加工技術(shù)、清潔能源、環(huán)境科學(xué)等結(jié)合而成,涉及多學(xué)科交叉、集成與融合,主要包括以下內(nèi)容:

(1)新型材料、納米技術(shù)和激光加工傳統(tǒng)材料的研制過程通過基本材料的組合反復(fù)試驗配制獲得,整個過程非常緩慢。2011年6月,美國先進制造業(yè)伙伴關(guān)系(AdvancedManufacturingPartnership,AMP)計劃之一的“材料基因組計劃”[8],從分子結(jié)構(gòu)的角度分析材料,通過原子排列找出相—顯微組織—性能—環(huán)境參數(shù)—使用壽命的關(guān)系,建立了原子、分子的結(jié)構(gòu)與材料性能的關(guān)系,極大地提高了研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用先進材料的速度。納米技術(shù)和激光加工引發(fā)了機械技術(shù)與電子技術(shù)在毫微米水平上的融合。

(2)增材制造與精密成型技術(shù)增材制造(如3D打印[9])是材料技術(shù)、粘結(jié)技術(shù)和打印技術(shù)的融合創(chuàng)新,由原材料直接制造成精密工件的材料近凈成型技術(shù)(Near-netShapeForming,NSF)制作的零件不需要加工或少量加工即可投入使用,極大地改造了傳統(tǒng)的毛坯成型技術(shù)[10]。

(3)機器人、自動化及智能化技術(shù)工業(yè)機器人在生產(chǎn)加工中可以完成某些過程復(fù)雜、費時耗力的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程[11];自動化促使機器或生產(chǎn)過程從自動控制發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護和自修復(fù)等;智能化技術(shù)綜合了信息技術(shù)、模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能優(yōu)化算法,使機器在沒有人工干預(yù)的情況下進行生產(chǎn),具有人機一體化、自律能力強、自組織與超柔性、自學(xué)習(xí)與自我維護等特點。

(4)先進電子技術(shù)裝備先進電子裝備,如平板電腦、智能手機、穿戴設(shè)備等普適人機交互設(shè)備和移動終端會越來越普及,使人與物理世界的交互方式更加普適化、虛擬化、智能化和個性化,實現(xiàn)任何地點、任何時間、任何人都能訪問任何信息的交互,傳感器和嵌入式設(shè)備將會感知和采集各種環(huán)境和監(jiān)測對象信息,并對這些信息進行處理,用戶能夠利用自然普適智能的方式無縫地實現(xiàn)資源共享和服務(wù)的獲取。

(5)分子生物學(xué)和生物制造通過學(xué)習(xí)生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其控制機制,解決制造過程中的一系列難題。強調(diào)生命科學(xué)的應(yīng)用,方法包括基因算法、進化算法、強化學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

(6)供應(yīng)鏈管理制造過程是物質(zhì)流、信息流在控制流的協(xié)調(diào)下實現(xiàn)從原料到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換,供應(yīng)鏈管理以整體效益最優(yōu)化為目標(biāo),以系統(tǒng)化的觀點綜合考慮對人、技術(shù)、管理、設(shè)備、物料、信息等系統(tǒng)構(gòu)成要素的優(yōu)化組合,實現(xiàn)產(chǎn)品生命全周期經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

(7)清潔生產(chǎn)技術(shù)、綠色可持續(xù)制造清潔生產(chǎn)和綠色制造主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1綠色設(shè)計,設(shè)計階段就充分考慮對資源和環(huán)境的影響;2綠色選材,將環(huán)境因素融入材料的選擇過程中;3綠色制造,采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環(huán)境污染小的制造方法;4回收和循環(huán)再制造,實現(xiàn)資源―產(chǎn)品―廢棄物―再生資源或再生產(chǎn)品的反饋式循環(huán)模式[12]。

(8)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算(cloudcomputing)等新一代信息技術(shù)IBM公司基于新一代信息技術(shù)提出的智慧地球(smartplanet)掀起了物聯(lián)網(wǎng)研究的,引起了國內(nèi)外學(xué)者和政府的廣泛關(guān)注[13]。物聯(lián)網(wǎng)是利用無線射頻識別(RadioFrequencyIDentification,RFID)、嵌入式系統(tǒng)、傳感器等技術(shù)獲取現(xiàn)實世界信息,使物體與物體之間通過網(wǎng)絡(luò)相互連接并進行信息交互,以實現(xiàn)智能化識別、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[14]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入產(chǎn)品的全生命周期及制造過程的各個階段,將形成新的制造模式———制造物聯(lián)。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來,社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)、信息物理系統(tǒng)、移動終端等迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)量尤其是半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長,據(jù)著名咨詢公司IDC的研究報告,2011年網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)總量為1.8ZB,預(yù)計到2020年,總量將達(dá)到35ZB,大數(shù)據(jù)時代正在來臨[15]。一般意義上,大數(shù)據(jù)指無法在一定時間內(nèi)用常規(guī)機器和軟硬件工具對其進行感知、獲取、管理、處理和服務(wù)的數(shù)據(jù)集合[16],具有大量、高速、多樣、價值密度低的特點。對于制造業(yè)而言,數(shù)據(jù)積累和數(shù)據(jù)的廣度還不夠,數(shù)據(jù)應(yīng)用大多針對傳統(tǒng)企業(yè)內(nèi)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),有效整合大數(shù)據(jù),包括微博、論壇、網(wǎng)站等數(shù)據(jù)源,分析發(fā)掘這些數(shù)據(jù)蘊藏的潛在價值,有助于快速預(yù)測市場趨勢和客戶的個性化需求,細(xì)分客戶并提供量身定制的合適服務(wù),及時了解整個供應(yīng)鏈的供需變化等。此外,制造系統(tǒng)中包括大量的物料、人員、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)及加工過程等數(shù)據(jù),研究制造系統(tǒng)中產(chǎn)生的大量不同來源的數(shù)據(jù)的動態(tài)演變過程,搜索、比較、聚類、分析、處理與融合制造過程的數(shù)據(jù),可以支持制造過程的優(yōu)化決策,優(yōu)化生產(chǎn)流程和改進產(chǎn)品質(zhì)量,有效提升制造企業(yè)的經(jīng)營管理效率和市場競爭力。大數(shù)據(jù)分析需要高效的數(shù)據(jù)處理平臺,目前制造業(yè)已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)時代,而大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)體量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、查詢分析復(fù)雜等特點,超越了現(xiàn)有企業(yè)的IT架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的承載能力,因此需要高性能的計算機和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,必須依托云計算的分布式架構(gòu)、分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術(shù)等。云計算[17]是能夠提供動態(tài)資源池、虛擬化和高可用性的下一代計算平臺,通過按需使用的方式為用戶提供可配置的資源(包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、IT基礎(chǔ)設(shè)施、軟件、服務(wù)等)。云計算融合物聯(lián)網(wǎng)、面向服務(wù)、高性能計算和智能科學(xué)等技術(shù)形成云制造[18],將各類制造資源或能力虛擬化、服務(wù)化,通過網(wǎng)絡(luò)和云平臺為用戶提供可高效便捷、按需使用、優(yōu)質(zhì)廉價的制造全生命周期服務(wù)。

1.1.3先進制造模式/系統(tǒng)

制造模式是制造業(yè)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量、市場競爭力、生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)速度,以完成特定的生產(chǎn)任務(wù)而采取的一種有效的生產(chǎn)方式和一定的生產(chǎn)組織形式。先進制造模式是以計算機信息技術(shù)和智能技術(shù)為代表的高新技術(shù)為支撐技術(shù),在先進制造思想的指導(dǎo)下,用扁平化、網(wǎng)絡(luò)化組織結(jié)構(gòu)方式組織制造活動,追求社會整體效益、顧客體驗和企業(yè)盈利,是最優(yōu)化的柔性、智能化生產(chǎn)系統(tǒng)。按照歷史唯物主義的觀點,社會存在決定社會意識,從制造業(yè)的發(fā)展進程來看,不同社會發(fā)展時期決定了不同的制造思想、生產(chǎn)組織方式和管理理念,它們相互作用、共同決定了特定時期的制造模式。如圖3所示,按照制造技術(shù)的發(fā)展水平、生產(chǎn)組織方式和管理理念,將制造模式的發(fā)展歷程歸納為手工作坊式生產(chǎn)、機器生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、低成本大批量生產(chǎn)、高質(zhì)量生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化制造、面向服務(wù)的制造、智能制造8個階段。

工業(yè)革命以前,產(chǎn)品主要以手工作坊式和單件小批量模式生產(chǎn)為主,產(chǎn)品質(zhì)量主要依賴手工匠的技藝,其成本較高、生產(chǎn)批量小,零部件的質(zhì)量可控性和兼容性比較差,供不應(yīng)求成為制造業(yè)進一步發(fā)展必須解決的問題。產(chǎn)業(yè)革命后,新的生產(chǎn)技術(shù)和管理思想大量涌現(xiàn),這一階段的早期,制造技術(shù)的改進重點是規(guī)模化大批量生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率,流水線式生產(chǎn)方式使得專業(yè)分工和標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模生產(chǎn)從技術(shù)方法上成為可能,科學(xué)組織管理理念等又從組織、結(jié)構(gòu)和方式上保障了流水線式生產(chǎn)的實現(xiàn),使得大規(guī)模制造成為可能。然而,大規(guī)模、批量化生產(chǎn)方式的精細(xì)化分工和高度標(biāo)準(zhǔn)化形成了一種剛性的資源配置系統(tǒng),在買方市場下,市場環(huán)境瞬息萬變,這種生產(chǎn)模式會給企業(yè)帶來巨大損失,20世紀(jì)90年代,隨著先進制造理念、先進生產(chǎn)技術(shù)以及先進管理方式的不斷成熟與發(fā)展,各種新的制造理念、先進制造新模式得到了迅猛發(fā)展,理論界相繼出現(xiàn)了高質(zhì)量生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化制造、面向服務(wù)的制造、智能制造等一系列新概念,各種先進制造模式之間的關(guān)系如圖4所示。

(1)高質(zhì)量生產(chǎn)

并行工程、柔性制造、精益生產(chǎn)[19-20]這三類制造模式是基礎(chǔ)的生產(chǎn)管理方法,是虛擬制造、敏捷制造、現(xiàn)代集成制造的基礎(chǔ)技術(shù);虛擬制造[21]是實現(xiàn)敏捷制造[22-23]的重要手段;生物制造[24]和綠色制造[25-26]是考慮環(huán)境影響和資源利用率的制造模式,相關(guān)文獻已有介紹,不再贅述。

(2)網(wǎng)絡(luò)化制造

網(wǎng)絡(luò)化制造是指在產(chǎn)品全生命周期制造活動中,以信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為基礎(chǔ),實現(xiàn)快速響應(yīng)市場需求和提高企業(yè)競爭力的制造技術(shù)/系統(tǒng)的總稱。比較典型的應(yīng)用模式有制造網(wǎng)格(MGrid)[27]、應(yīng)用服務(wù)提供商(ApplicationServiceProvider,ASP)[28]。制造網(wǎng)格是運用網(wǎng)格技術(shù)對制造資源進行服務(wù)化封裝和集成,屏蔽資源的異構(gòu)性和地理上的分布性,以透明的方式為用戶提供服務(wù),從而實現(xiàn)面向產(chǎn)品全生命周期的資源共享、集成和協(xié)同工作;ASP是企業(yè)將其部分或全部流程業(yè)務(wù)委托給服務(wù)提供商進行管理的一種外包式服務(wù),以優(yōu)化資源配置、提高生產(chǎn)和管理效率。企業(yè)用戶可以直接租用ASP平臺提供的各類軟件進行自己的業(yè)務(wù)管理,如產(chǎn)品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)、企業(yè)資源規(guī)劃(EnterpriseResourcePlanning,ERP)等,不必購買整個軟件和在本地機器上安裝該軟件,從而節(jié)省了IT產(chǎn)品技術(shù)的購買和運行費用,降低了客戶企業(yè)的應(yīng)用成本,特別適用于中小型企業(yè)。

(3)面向服務(wù)的制造

制造的價值鏈正不斷延伸和拓展,制造和服務(wù)逐漸融合,制造企業(yè)更加傾向于為顧客提品服務(wù)及其應(yīng)用解決方案。面向服務(wù)的制造是為實現(xiàn)制造價值鏈的增值,通過產(chǎn)品和服務(wù)融合、客戶全程參與、提供生產(chǎn)型服務(wù)或服務(wù)型生產(chǎn),實現(xiàn)分散的制造資源整合和各自核心競爭力的高效協(xié)同,達(dá)到高效創(chuàng)新的一種制造模式[29]。面向服務(wù)的制造的典型應(yīng)用有眾包生產(chǎn)(CrowdSourcing,C-Sourcing)、工業(yè)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)(IndustrialProductServiceSystem,IPSS)等。眾包生產(chǎn)源于眾包,眾包一詞最早出現(xiàn)在2006年,由美國《連線》雜志一位名叫杰夫·豪的記者首次提出[30]。眾包是一種分布式的問題解決和生產(chǎn)模式,它將工作任務(wù)通過互聯(lián)網(wǎng)以公開、自由自愿的方式分發(fā)給非特定的大眾。眾包生產(chǎn)就是網(wǎng)絡(luò)化社會生產(chǎn),讓更多產(chǎn)品和服務(wù)用戶參與到產(chǎn)品的創(chuàng)新活動中來,打破企業(yè)創(chuàng)新來源的界限,聚集大眾智慧,增加公眾的參與度,并通過“用戶創(chuàng)造內(nèi)容”的形式生產(chǎn)出符合消費者需求的個性化產(chǎn)品[31]。眾包生產(chǎn)對構(gòu)建創(chuàng)新型制造企業(yè)非常重要,它具有開放式生產(chǎn)、組織構(gòu)成的動態(tài)性、物理范圍的分布性、參與者的主動性等特點,能夠突破傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,通過外部資源的整合實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)任務(wù);另外,它還可以通過激勵機制代替合約機制,以極低的成本聚集外部的零散個體用戶和群體資源,為客戶提品及其應(yīng)用解決方案。面對多樣化的個性需求和不斷變化的市場環(huán)境,眾包生產(chǎn)能夠靈活、高效、低成本地進行資源的重新分配和整合,有效降低產(chǎn)品制造成本,減少企業(yè)風(fēng)險,提高適應(yīng)個性化需求的靈活性,它的出現(xiàn)給企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、管理和售后服務(wù)帶來了巨大影響。產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)(ProductServiceSystem,PSS)通過系統(tǒng)地集成產(chǎn)品和服務(wù),為用戶提品功能而不是產(chǎn)品本身來滿足用戶需求,從而實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的價值增值和生產(chǎn)與消費的可持續(xù)性[32]。IPSS[33]是在PSS的基礎(chǔ)上提出的。IPSS是工業(yè)產(chǎn)品及其相關(guān)服務(wù)的集成,它將產(chǎn)品與服務(wù)作為一個集成化的整體提供給用戶,這里的產(chǎn)品既可以是用戶所有,也可以是IPSS的提供者所有,不但關(guān)注產(chǎn)品本身質(zhì)量而且考慮顧客體驗,通過用戶的參與來提高產(chǎn)品服務(wù)創(chuàng)新能力;服務(wù)則是覆蓋整個產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的所有活動(設(shè)計、制造、運輸、銷售、使用、維護、售后服務(wù)等),通過專業(yè)的服務(wù)共享降低用戶的成本投入,從而集中更多的精力關(guān)注其核心競爭力。IPSS的核心是提供工業(yè)產(chǎn)品的工作能力,這依賴于提供者的知識水平和經(jīng)驗豐富程度,因此它具有知識服務(wù)和生產(chǎn)型服務(wù)的特點。

(4)智能制造

基于新一代信息技術(shù)和IBM智慧地球的研究框架,制造系統(tǒng)的集成協(xié)同越來越關(guān)注人的發(fā)展和周圍環(huán)境的融合,研究的關(guān)注點從之前側(cè)重信息技術(shù)和工程科學(xué)的集成,逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)體系、組織結(jié)構(gòu)、人及環(huán)境的深度融合與無縫集成,實現(xiàn)優(yōu)勢互補與可持續(xù)制造。此類制造包括云制造、制造物聯(lián)、基于信息物理系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem,CPS)的智能制造乃至智慧制造。德國政府于2013年4月舉辦的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略,在該戰(zhàn)略下提出的智能制造是面向產(chǎn)品全生命周期,實現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術(shù)是在新一代信息技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、納米技術(shù)、傳感技術(shù)和人工智能等基礎(chǔ)上,通過感知、人機交互、決策、執(zhí)行和反饋,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、制造、物流、管理、維護和服務(wù)的智能化,是信息技術(shù)與制造技術(shù)的集成協(xié)同與深度融合。在產(chǎn)品加工過程中,智能制造將傳感器及智能診斷和決策軟件集成到裝備,由程序控制的裝備上升到智能控制,能自適應(yīng)反饋被加工工件在過程中的狀況[34]。例如,基于CPS的智能制造生產(chǎn)過程與傳統(tǒng)的數(shù)控加工技術(shù)相比,能感知溫度、環(huán)境、加工材料的屬性變化,并作出相應(yīng)調(diào)整,不會死板地執(zhí)行預(yù)定程序,能夠保證加工出的產(chǎn)品精度。基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、面向服務(wù)和智能科學(xué)等技術(shù)的云制造也是一種智能化的制造模式[35],它利用網(wǎng)絡(luò)和云制造服務(wù)平臺,按需組織網(wǎng)上制造資源(制造云),為用戶提供可隨時獲取的、動態(tài)的、敏捷的制造全生命周期服務(wù)[36-38]。云制造能促進制造資源/能力的物聯(lián)化、虛擬化、服務(wù)化、協(xié)同化和智能化。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化制造相比,云制造具有更好的資源動態(tài)性、敏捷性以及產(chǎn)品和服務(wù)解決方案的靈活性,同時能更好地解決ASP模式的客戶端智能性和數(shù)據(jù)安全性的不足問題,以實現(xiàn)更大范圍的推廣和應(yīng)用;與制造網(wǎng)格相比,云制造在“分散資源集中使用”思想的基礎(chǔ)上,還體現(xiàn)了“集中資源分散服務(wù)”的思想。制造物聯(lián)[39]是基于互聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)、RFID、傳感網(wǎng)、智能技術(shù)等構(gòu)建的現(xiàn)代制造物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),是以中間件、海量信息融合和系統(tǒng)集成技術(shù)為基礎(chǔ),基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)服務(wù)平臺和應(yīng)用系統(tǒng),解決產(chǎn)品設(shè)計、制造、維護、管理、服務(wù)等過程中的信息感知、可靠傳輸與智能處理,增加制造的服務(wù)化與智能化水平的制造新模式。制造物聯(lián)在制造系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠有效地管理制造資源、監(jiān)控制造過程、匹配制造需求等,將傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造從市場調(diào)研、研發(fā)設(shè)計、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)過程、銷售、物流運輸與售后服務(wù)融為一體,協(xié)同制造過程中物料流、能量流、信息流、價值流的優(yōu)化運行,以支持產(chǎn)品智能化、生產(chǎn)過程自動化、供應(yīng)鏈與物流的準(zhǔn)時化和精益化、企業(yè)經(jīng)營管理輔助決策等應(yīng)用,極大地提高了制造企業(yè)的核心競爭力。

基于語義Web、務(wù)聯(lián)網(wǎng)(InternetofService,IoS)、社會性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(SocialNetworkService,SNS)等,智能制造/云制造的進一步發(fā)展將會誕生智慧制造(WisdomManufacturing,WM)[40-41]。WM將機器智能、普適智能和人的經(jīng)驗、知識與智慧結(jié)合在一起,形成以客戶需求為中心、以人為本、面向服務(wù)、基于知識運用、人機物協(xié)同的制造模式。

綜上所述,先進制造模式是以所追求的目標(biāo)和生產(chǎn)開展方式的轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)而產(chǎn)生及發(fā)展的,體現(xiàn)的是消費者的個性化需求、科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平和市場競爭形勢,是由先進制造哲理、先進組織管理方式、先進制造技術(shù)及人的相互融合發(fā)展、相互協(xié)同作用的產(chǎn)物。這是一個系統(tǒng)靈活性不斷增大、組織結(jié)構(gòu)和過程不斷優(yōu)化的進程,將形成人機物協(xié)同制造系統(tǒng),使制造資源得到最佳利用、生產(chǎn)效率得到極大提高,能夠?qū)κ袌鲎兓蛢?nèi)部變化作出迅速響應(yīng)。

1.2先進制造技術(shù)對產(chǎn)品生產(chǎn)活動的影響

從生產(chǎn)流程來看,AMT與傳統(tǒng)制造技術(shù)對制造過程的影響如圖5所示。傳統(tǒng)制造是利用制造資源將原材料轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的過程,僅為生產(chǎn)過程的一部分,一般包括產(chǎn)品的加工和裝配兩大內(nèi)容,制造商自行生產(chǎn)或者從供應(yīng)商購買零件,將其組裝成產(chǎn)品并檢驗以符合要求。制造過程中輸入的是原材料、能量、信息、人力資源等,輸出的是符合要求的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)設(shè)計、制造與銷售各部分之間信息的傳遞與反饋不暢,各部門按功能分解任務(wù),容易只考慮本部門的利益,對系統(tǒng)的優(yōu)化考慮較少,造成設(shè)計與制造部門間難以協(xié)調(diào)、矛盾突出。

AMT主要從材料設(shè)計、制造流程改造、產(chǎn)品服務(wù)融合的集成解決方案和循環(huán)利用四個方面拓展傳統(tǒng)制造技術(shù)的內(nèi)容:

(1)材料設(shè)計新型材料的成型和加工技術(shù)愈發(fā)重要,對材料分子層或原子層的定向改造極大地提高了產(chǎn)品性能,超硬材料、功能梯度復(fù)合材料的某些新的成形、加工技術(shù)將不斷涌現(xiàn),如超導(dǎo)材料成形加工等。

(2)制造流程改造傳統(tǒng)制造是面向批處理、時間上和空間上分離的分布式加工,先進制造超效能加工和自動化技術(shù)能夠促使連續(xù)流制造,減少零件庫存。

(3)產(chǎn)品服務(wù)融合先進制造強調(diào)涵蓋從產(chǎn)品研發(fā)直至客戶應(yīng)用的全過程,提品、軟件和服務(wù)于一體的產(chǎn)品解決方案和端對端的服務(wù)。知識資本、人力資本和技術(shù)資本的高度聚合,使制造活動擺脫了傳統(tǒng)制造低技術(shù)含量、低附加值的模式,通過產(chǎn)品設(shè)計、管理咨詢等活動,技術(shù)和知識在生產(chǎn)過程中被實際運用,將技術(shù)進步轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)能力和競爭力,為企業(yè)產(chǎn)生更高的附加價值。

(4)循環(huán)利用[42]先進制造注重材料的回收利用,不但對環(huán)境友好而且節(jié)約原材料成本。傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造模式是一個開環(huán)系統(tǒng),即原料工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品使用報廢棄入環(huán)境,是以大量消耗資源和破壞環(huán)境為代價的制造方式;而循環(huán)生產(chǎn)是一個閉環(huán)系統(tǒng),整個生命周期考慮生態(tài)環(huán)境和資源效率,從單純的產(chǎn)品功能設(shè)計擴展到生命周期設(shè)計,強調(diào)所有資源應(yīng)該實現(xiàn)在經(jīng)濟體系內(nèi)的循環(huán)利用。

基礎(chǔ)制造技術(shù)、新型制造單元技術(shù)和現(xiàn)代先進集成制造技術(shù)對制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。基礎(chǔ)制造技術(shù)通過改進、整合形成新型制造單元技術(shù),進而影響整個制造過程。諸如網(wǎng)絡(luò)化制造、面向服務(wù)制造和智能制造等先進集成制造技術(shù)已在前文說明,這里著重探討新型制造單元技術(shù)對制造過程的影響。具體來講,新型制造單元技術(shù)(圖2中第二層)對傳統(tǒng)制造流程的改造如圖6所示,增材/精準(zhǔn)制造用于對加工階段的改造;機器人/自動化技術(shù)用于組裝和生產(chǎn)流程的自動化;先進電子技術(shù)用于產(chǎn)品和服務(wù)的融合以及加工過程的控制;供應(yīng)鏈設(shè)計以整體效益最優(yōu)化為目標(biāo),以系統(tǒng)化的觀點綜合考慮人、技術(shù)、管理、設(shè)備、物料、信息等系統(tǒng)構(gòu)成要素的優(yōu)化組合,在滿足產(chǎn)品或服務(wù)供給要求的同時,達(dá)到成本最低;清潔生產(chǎn)技術(shù)主要用于材料的循環(huán)利用、回收等環(huán)節(jié);分子生物學(xué)和生物制造用于材料設(shè)計及制造流程的改進;納米材料技術(shù)用于合成與加工功能梯度材料、復(fù)合材料等;物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)用于對產(chǎn)品全生命周期制造過程進行全方位跟蹤、分析、優(yōu)化和控制,實現(xiàn)多維度、透明化的泛在感知,確保制造過程的高效、敏捷、可持續(xù)和智能化。

需要指出的是,AMT對傳統(tǒng)制造流程的改造,不但使原有制造和裝配工藝等制造中期階段產(chǎn)生了質(zhì)的變化,而且涵蓋了市場信息分析、產(chǎn)品決策、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備等生產(chǎn)前階段,以及質(zhì)量監(jiān)測、銷售使用、售前售后服務(wù)、產(chǎn)品報廢的處理和回收再生產(chǎn)等后階段,覆蓋了產(chǎn)品生命周期的制造全過程,可提供集產(chǎn)品、軟件和服務(wù)于一體的整體解決方案,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)。

1.3各國先進制造技術(shù)發(fā)展情況和研究進展

近年來,美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家先后針對AMT的研發(fā)提出了國家層面的發(fā)展戰(zhàn)略計劃。美國在2009年12月頒布了《AFrameworkforRevitalizingAmericanManufacturing》(重振美國制造業(yè)框架)[43];2011年6月宣布了《TheAdvancedManufacturingPartnership》(先進制造伙伴計劃)[44];2012年2月了《ANationalStrategicPlanForAdvancedManufacturing》(先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略)[45],提出通過加強研究和試驗稅收減免、擴大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)智能制造技術(shù)平臺,以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新。

日本在1989年就發(fā)起“智能制造系統(tǒng)”計劃,推動本國AMT的研究和發(fā)展;2010年5月公布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)藍(lán)圖》,同年6月通過《新增長戰(zhàn)略》法案,規(guī)劃了日本經(jīng)濟2011年~2020年的十年發(fā)展戰(zhàn)略,其中包括對先進制造業(yè)的支持策略,通過大力調(diào)整制造業(yè)結(jié)構(gòu),加快發(fā)展機器人、無人化工廠、3D打印技術(shù)等尖端領(lǐng)域,提升制造業(yè)的國際競爭力[46]。

德國作為工業(yè)強國,為保持其制造業(yè)的競爭優(yōu)勢,采取積極有效的行動,將大量人力和物力投入到AMT中,推動AMT的發(fā)展,并制訂了相關(guān)的計劃[47],特別是2010年7月制訂了《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》,以支持制造領(lǐng)域新型革命性技術(shù)的研究與創(chuàng)新。其中“工業(yè)4.0”項目[48]是《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來技術(shù)項目之一,用以支持工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域新一代關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,該項目成為2013年漢諾威自動化展最熱門的話題。工業(yè)4.0旨在通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、CPS、IoS等技術(shù)提升制造系統(tǒng)的智能化水平,它包括兩大主題:1智能工廠,重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)和過程,以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn);2智能生產(chǎn),主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。歐盟于1998年~2007年相繼公布了第五框架計劃(1998~2002)、第六框架計劃(2002~2006)和第七框架計劃(2007~2013),于2009年頒布了《歐盟共同關(guān)鍵使能技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略》,次年3月頒布了《歐洲2020戰(zhàn)略》[49]。發(fā)達(dá)國家希望以高新技術(shù)為依托大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品、清潔能源、新材料等新興產(chǎn)業(yè),構(gòu)筑新的優(yōu)勢,消除不利因素,創(chuàng)造有利環(huán)境及符合自身優(yōu)勢的新興市場,規(guī)避在傳統(tǒng)制造領(lǐng)域與中國等發(fā)展中國家相比的競爭劣勢,以樹立其AMT的持續(xù)競爭優(yōu)勢,提高其先進制造業(yè)的競爭力。

我國也十分重視AMT的發(fā)展,國家863計劃在清華大學(xué)建立了CIMS工程研究中心。先進制造技術(shù)作為一個主題在國家科技部領(lǐng)導(dǎo)下取得重大進展,如數(shù)字化制造與工業(yè)工程[50]、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計[51]、網(wǎng)絡(luò)制造、仿生制造[52]、綠色制造與區(qū)域網(wǎng)絡(luò)制造[53]、供應(yīng)鏈、網(wǎng)絡(luò)化制造、大批量定制和仿生制造[54-55]等。特別是國家“十二五”制造業(yè)信息化科技工程規(guī)劃中,明確提出了大力發(fā)展新一代集成協(xié)同技術(shù)、制造服務(wù)技術(shù)和制造物聯(lián)技術(shù),該規(guī)劃的實施將促進互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)相融合,為加速制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展高端制造業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)揮極其重要的作用。制造業(yè)信息化工程的實施使我國在AMT領(lǐng)域取得了大批具有先進水平的研究成果,促進了制造業(yè)向精益化、全球化、協(xié)同化、服務(wù)化、綠色化、智能化的方向發(fā)展,為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。

2新工業(yè)革命

工業(yè)革命是生產(chǎn)技術(shù)的變革,同時也是一場深刻的社會關(guān)系變革。新科技群的協(xié)同效應(yīng)和深度融合將導(dǎo)致生產(chǎn)組織方式和制造模式發(fā)生重大變化,從而引發(fā)新的工業(yè)革命。目前正在出現(xiàn)一種新工業(yè)革命,但仍是一個十分模糊的概念,不同研究者對新工業(yè)革命的概念有各自的理解,主要有5種不同的觀點:

(1)杰里米·里夫金[56]認(rèn)為,歷史上重要的工業(yè)革命都是在新通訊方式和新能源結(jié)合之際產(chǎn)生的,當(dāng)前正由互聯(lián)網(wǎng)和新能源結(jié)合引發(fā)新的經(jīng)濟和社會變革,即包括五大支柱的新工業(yè)革命,如圖7所示,其中:1能源轉(zhuǎn)型,向可再生能源轉(zhuǎn)型,利用風(fēng)和陽光等,不再消耗石化產(chǎn)品;2分散式生產(chǎn),互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)大大減小了時間、空間對人們的經(jīng)濟活動交流的制約,基于知識的共享、創(chuàng)新和發(fā)展的扁平式、分散化、合作性的生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)更加符合現(xiàn)代商業(yè)的需求;3存儲,充分利用社會基礎(chǔ)設(shè)施存儲間歇式可再生能源;4構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng),利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉垂蚕砭W(wǎng),通過一種網(wǎng)格式的智能分布式電力系統(tǒng)和他人共享;5交通工具轉(zhuǎn)變,將汽車、卡車、火車等運輸工具轉(zhuǎn)向插電式或者燃料電池等以可再生能源為動力的交通工具,電動車需要的電可在充電站購買。這五大支柱協(xié)同發(fā)展實現(xiàn)了1+1+1+1+1>5的整合效應(yīng),樹立起一個新經(jīng)濟發(fā)展范例,帶領(lǐng)世界進入新紀(jì)元。

(2)克里斯·安德森[57]認(rèn)為,新型材料的應(yīng)用和增材制造技術(shù)等數(shù)字化制造方式將引發(fā)新工業(yè)革命,采用新型材料、3D打印技術(shù)和基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同制造服務(wù)等智能化與數(shù)字化制造方法,能夠迅速和精準(zhǔn)地將計算機中的虛擬設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為真實物體,甚至直接打印出零件或模具,基于網(wǎng)絡(luò)的新型數(shù)字化設(shè)計及制造的創(chuàng)新提供給網(wǎng)絡(luò)用戶以創(chuàng)造真實物體的能力,將制造延伸至范圍更廣的生產(chǎn)人群中,這些制造過程蘊藏著由普通人完成的無限可能,眾多個人制造聯(lián)合推動全面創(chuàng)造,將直接加快向新型工業(yè)化趨勢發(fā)展的步伐,從而引領(lǐng)新工業(yè)革命。

(3)英國彼得·馬什[58]在《新工業(yè)革命:消費者、全球化以及大規(guī)模生產(chǎn)的終結(jié)》一書中,將工業(yè)革命劃分為五次,如表1所示,而將始于2005年的第五次工業(yè)革命稱為新工業(yè)革命。

(4)保羅·麥基利的三次革命說[49,59]認(rèn)為,以制造業(yè)數(shù)字化為核心的第三次工業(yè)革命(新工業(yè)革命)即將到來,互聯(lián)網(wǎng)、智能軟件、新能源、新材料、機器人、新的制造方法和以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的商業(yè)服務(wù)模式將使技術(shù)要素和市場配置要素發(fā)生革命性變革,產(chǎn)生改變社會發(fā)展歷程的巨大能量。而制造業(yè)的數(shù)字化進程正從智能計算機軟件、新材料、更靈巧的機器人、基于網(wǎng)絡(luò)的制造業(yè)服務(wù)化、新的制造方法5個方面向前推進。

(5)德國政府于2013年4月舉辦的漢諾威工業(yè)博覽會上,正式推出了工業(yè)4.0第四次工業(yè)革命[48]項目,目的是支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。工業(yè)4.0強調(diào)在工業(yè)生產(chǎn)過程中,以信息物理融合系統(tǒng)為核心,將眾多智能體聚集在信息平臺上,形成一種高度協(xié)同的互聯(lián)互通關(guān)系,從而構(gòu)建智能化的新型生產(chǎn)模式與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。工業(yè)4.0正引領(lǐng)新一輪的工業(yè)革命,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,并會產(chǎn)生各種新的活動領(lǐng)域、商業(yè)模式和合作形式,將導(dǎo)致工業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會結(jié)構(gòu)從垂直向扁平轉(zhuǎn)變,從集中向分散轉(zhuǎn)變。

這些研究預(yù)言了新的工業(yè)革命即將來臨,勾勒出了先進制造業(yè)的影響,描繪了未來制造業(yè)的走向。從上述觀點可以看出,工業(yè)革命的實質(zhì)是制造方式與模式的革命:保羅·麥基利認(rèn)為生產(chǎn)工具發(fā)生很大變化將導(dǎo)致新工業(yè)革命;杰里米·里夫金認(rèn)為生產(chǎn)動力的變革將引發(fā)新工業(yè)革命;彼得·馬什認(rèn)為新工業(yè)革命主要集中在材料、動力、加工工藝、制造模式等方面的變革;克里斯·安德森的新工業(yè)革命觀點主要體現(xiàn)在生產(chǎn)方式的革新;德國工業(yè)4.0體現(xiàn)在在工業(yè)生產(chǎn)過程中,基于CPS建立了一種高度協(xié)同的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。其實,任何一項單一的技術(shù)都不足以引發(fā)新一輪工業(yè)革命,判斷工業(yè)革命的依據(jù)關(guān)鍵為是否有新科技群協(xié)同效應(yīng)以及是否帶來人類生產(chǎn)、生活方式的重大變革。因此,新工業(yè)革命是基于新能源、智能制造、數(shù)字化制造、機器人技術(shù)、新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進技術(shù)綜合系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新及突破性的發(fā)展,融合信息、計算機、數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新變革,使工業(yè)生產(chǎn)方式與制造模式發(fā)生巨大變化,從而使交易方式與人們的生活方式發(fā)生重大變化。傳統(tǒng)的自上而下、集中規(guī)模化的生產(chǎn)模式將逐步被新工業(yè)革命的分散、扁平和協(xié)作的模式取代,定制化、個性化、智能化、分散化和合作化是新工業(yè)革命的主要特征。

3先進制造技術(shù)與新工業(yè)革命之間關(guān)系

從主導(dǎo)技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)的角度來看,以生產(chǎn)方式變革為主線的AMT的群體涌現(xiàn)、協(xié)同融合將導(dǎo)致新的工業(yè)革命,各種技術(shù)之間產(chǎn)生的耦合效應(yīng)推動了工業(yè)革命的進程。新工業(yè)革命不是依賴單一學(xué)科或某幾類技術(shù),而應(yīng)該是全方位的多學(xué)科、多技術(shù)層次、寬領(lǐng)域的協(xié)同效應(yīng)和深度融合。人類制造模式的演變從原始手工生產(chǎn)模式到現(xiàn)代先進制造模式的演變過程中,經(jīng)歷了3次大的革命性變革。圖8所示為由市場變化與技術(shù)發(fā)展推動的先進制造模式的變革。

圖中:第一次工業(yè)革命中,由于蒸汽機、電氣技術(shù)、內(nèi)燃機的發(fā)明與改進,機器取代手工成為主導(dǎo)生產(chǎn)方式,制造業(yè)進入機械化制造時代,成為近代工業(yè)化大生產(chǎn)時代的開端。第二次工業(yè)革命中,大規(guī)模制造成為主導(dǎo)生產(chǎn)方式,20世紀(jì)20年代,隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展,以流水線為典型代表的大規(guī)模制造模式在組織結(jié)構(gòu)上追求縱向一體化與大規(guī)模,內(nèi)部分工仔細(xì),專業(yè)化程度高,簡單熟練的操作提高了生產(chǎn)效率,使制造成本隨規(guī)模遞減,同時質(zhì)量的穩(wěn)定性也得到提高,制造模式進入批量大規(guī)模制造階段。新工業(yè)革命是現(xiàn)代先進制造模式集成協(xié)同創(chuàng)新的結(jié)果,進入20世紀(jì)90年代后期,隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能控制技術(shù)研究的深入和以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟時代的到來,制造業(yè)的市場環(huán)境與技術(shù)變革發(fā)生了根本性的改變。大規(guī)模制造系統(tǒng)的剛性與市場的個性化需求以及環(huán)境快速變化所要求的響應(yīng)速度之間的矛盾日益尖銳,正是在此背景下,各種新制造模式研究探索與試驗如雨后春筍般迅速興起,現(xiàn)代AMT融合自然科學(xué)和社會科學(xué)的最新進展,以綠色、低碳、可持續(xù)為發(fā)展理念,帶來了產(chǎn)業(yè)組織模式的轉(zhuǎn)變,對轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式、政府管理模式和社會組織形態(tài)都有巨大的推動作用,使全球技術(shù)要素和市場要素配置方式發(fā)生了革命性變化。

AMT的發(fā)展將在新工業(yè)革命中發(fā)揮重要作用。如前所述,工業(yè)革命的實質(zhì)是制造業(yè)生產(chǎn)方式與制造模式發(fā)生重大變化,它必然也是始于制造技術(shù)突破性的發(fā)展。AMT是制造業(yè)產(chǎn)生變革的根本力量,新一代信息技術(shù)(云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)、云平臺等)、新能源(再生能源、清潔能源等)、新材料(復(fù)合材料、納米材料等)技術(shù)等將為新工業(yè)革命創(chuàng)造強大的新基礎(chǔ)設(shè)施;分散式制造(網(wǎng)絡(luò)化制造、制造物聯(lián)、云制造、智能制造)、眾包生產(chǎn)、集群效應(yīng)、利基思維等使生產(chǎn)方式產(chǎn)生變革,將整個工業(yè)生產(chǎn)體系提升到一個新的水平,工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟體系和社會結(jié)構(gòu)將從垂直轉(zhuǎn)向扁平、從集中轉(zhuǎn)向分散;以智能制造為代表的新一代先進制造模式,必將使商業(yè)模式、管理模式、服務(wù)模式、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和人才資源需求發(fā)生巨大變化,給工業(yè)領(lǐng)域、生產(chǎn)價值鏈、業(yè)務(wù)模式乃至生活方式帶來根本性變革,進而推進和實現(xiàn)新的工業(yè)革命。

制造模式的演進與新工業(yè)革命的出現(xiàn)由市場發(fā)展、社會變革、技術(shù)突破、管理創(chuàng)新多種動因的綜合作用決定。對新工業(yè)革命的內(nèi)涵的理解必須通過與社會科學(xué)(如經(jīng)濟學(xué)和管理學(xué))等跨學(xué)科的對話和交流,適當(dāng)突破自然科學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科的理論范疇。工業(yè)發(fā)展歷程表明,新的生產(chǎn)模式的出現(xiàn)均為與特定的社會制度、組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟因素等相互作用的產(chǎn)物,而新的制造模式又會對既有社會制度和管理方式提出新的要求,從而推進企業(yè)管理模式、社會制度環(huán)境的變革[60]。綜上所述,在市場、技術(shù)、社會經(jīng)濟環(huán)境變化與全球一體化趨勢的推動下,制造業(yè)正在經(jīng)歷著一場革命,一場以實施先進制造技術(shù)和經(jīng)營方式徹底變革為主要內(nèi)容的先進制造模式的革命,涉及制造理念、制造戰(zhàn)略、制造技術(shù)、制造組織與管理各個領(lǐng)域的全面變革。

4新一代先進制造技術(shù)的應(yīng)用案例

產(chǎn)品制造的智能化變革絕不僅是優(yōu)化現(xiàn)有的制造業(yè),而是將制造延伸至范圍更廣的生產(chǎn)人群中———既有現(xiàn)存的制造商又有正成為創(chuàng)業(yè)者的普通民眾。隨著社會化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,通過充分開發(fā)大眾的智慧、力量和資源,以用戶創(chuàng)造內(nèi)容(Usergeneratedcontent)為代表的社會化生產(chǎn)模式更能形成突破性創(chuàng)新,彰顯出巨大的能量和商業(yè)價值。以思科(Cisco)為例[31],2007年秋,思科借助Brightidea公司的創(chuàng)意網(wǎng)絡(luò)平臺,為其一個十億美元的新業(yè)務(wù)尋找創(chuàng)意,通過征集創(chuàng)意—進行篩選—提煉創(chuàng)意三個階段,最后從104個國家的2500多名參與者提交的約1200個創(chuàng)意中,成功篩選出最佳創(chuàng)意;再如美國越野賽車LocalMotors公司通過社會化生產(chǎn)方式,將越野賽車的個性化設(shè)計與制造分包給不同的社區(qū),在社區(qū)內(nèi)的微型工廠實現(xiàn)了快速小批量設(shè)計與生產(chǎn);波音公司聯(lián)合全球40多個國家和地區(qū)企業(yè),通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同和制造服務(wù)外包的形式協(xié)同研發(fā)制造了波音787,將研發(fā)周期縮短至原來的30%,成本也減少了50%[18]。如此一來,創(chuàng)意新階層得以進入生產(chǎn)領(lǐng)域,將自己的設(shè)計產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品,卻無需自行建立工廠或公司,制造變成了另外一種可由網(wǎng)絡(luò)瀏覽器獲取的云服務(wù),實現(xiàn)了低成本的高技術(shù),保持了小型化與全球化并存的能力。借助物聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),用戶參與不再局限于創(chuàng)意征集階段,而向設(shè)計研發(fā)、制造、實驗、檢測、營銷等縱深發(fā)展,向產(chǎn)品全生命周期拓展,這些生產(chǎn)方式將為開發(fā)出成功的產(chǎn)品、降低生產(chǎn)成本、提高效率作出巨大貢獻。

以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)/CPS、云計算等新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的先進制造技術(shù)將促進制造系統(tǒng)向服務(wù)化、智慧化、個性化、社會化的方向發(fā)展,智慧制造應(yīng)運而生[40-41]。智慧制造將制造系統(tǒng)分為社會系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)三個子系統(tǒng),其中社會系統(tǒng)強調(diào)群體智慧和人的主觀能動性,尤其是人及其隱性知識的集成,是基于人際網(wǎng)(Internetofpeople)所形成的社會化網(wǎng)絡(luò),注重客戶參與的互動性、個性化和創(chuàng)新性;物理系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物理實體的互聯(lián)互通,利用RFID、嵌入在資源或產(chǎn)品內(nèi)的感知器等獲得資源狀態(tài)和環(huán)境的數(shù)據(jù)信息;信息系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對業(yè)務(wù)對象的屬性、位置和狀態(tài)等信息進行整合,從海量數(shù)據(jù)中抽取出所需的信息、知識和智慧,為需求分析、設(shè)計、生產(chǎn)、營銷和回收等制造全生命周期過程提供知識支持。物聯(lián)網(wǎng)獲取的數(shù)據(jù)與知識的價值是通過服務(wù)的形式來體現(xiàn)的,通過云計算和“一切皆為服務(wù)”的理念,為用戶提供按需即取的服務(wù)方式,將服務(wù)資源延伸到物理世界,最終得以在物理系統(tǒng)中實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)。

新工業(yè)革命將促進社會制造/智慧制造理念的實現(xiàn)。社會制造將使傳統(tǒng)的企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛑鲃痈兄㈨憫?yīng)客戶大規(guī)模個性化定制需求的智慧型企業(yè),其核心就是主動、實時地將社會需求與社會制造能力有機地結(jié)合起來,從而高效、實時動態(tài)地滿足客戶需求。Shapeways公司就是一個典型的例子[61],該公司于2007年創(chuàng)立于荷蘭,后將總部移至美國曼哈頓,是一家利用3D打印技術(shù)為客戶定制各種產(chǎn)品和服務(wù)的公司,至今已獲數(shù)千萬美元的風(fēng)險投資支持,截止2012年6月20日,其生產(chǎn)產(chǎn)品已經(jīng)超過100萬款,產(chǎn)量超過60億件。2012年10月19日,該公司位于紐約皇后區(qū)的“未來工廠”正式投入運營。該工廠占地2.5×104m2,可以容納50臺工業(yè)打印機,每年可按照消費者的需求生產(chǎn)上千萬件產(chǎn)品。Shapeways的市場運營模式如下:通過Facebook和Twitter等社會媒體接受客戶關(guān)于各種產(chǎn)品的3D設(shè)計方案,將顧客的需求發(fā)送給Shapeways工廠,由工作人員確定是否可行,評估并制定方案,并在數(shù)天內(nèi)完成產(chǎn)品的打印生產(chǎn),然后寄送給客戶。同時,該公司還為商家和設(shè)計者設(shè)立平臺,使他們可以利用公司的3D打印機生產(chǎn)并銷售自己設(shè)計或收集的產(chǎn)品,用戶提交他們的產(chǎn)品創(chuàng)意,如果有足夠多的人喜歡(如通過Twitter,F(xiàn)acebook等獨特社區(qū)),則產(chǎn)品開發(fā)團隊將制作產(chǎn)品原型,用戶可在線對其進行投票、評分、提意見或建議,參與產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)、改進、預(yù)售和營銷等,即通過聚集大眾智慧的方式,讓社區(qū)參與產(chǎn)品開發(fā)的整個過程。如果產(chǎn)品獲得預(yù)期成功,則發(fā)明者和其他協(xié)作者可分享一定的產(chǎn)品銷售收入。在過去的2014年,其月均訂單已超過18.1萬件,成為目前全球第一的在線3D打印社區(qū)。該案例成功地利用社會性網(wǎng)絡(luò)、群體智慧和3D打印等技術(shù)實現(xiàn)了個性化產(chǎn)品的生產(chǎn),涉及社會系統(tǒng)、信息系統(tǒng)及物理系統(tǒng)的各個層次,大批3D打印機形成制造網(wǎng)絡(luò),并與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)和人際網(wǎng)(社會性網(wǎng)絡(luò))無縫連接,形成復(fù)雜的社會制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而將社會需求、虛擬設(shè)計與實物制造有機地銜接起來,在一定程度上為智慧制造/社會制造提供了例證。

5我國制造業(yè)發(fā)展的思考

新工業(yè)革命將對全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)資料、勞動者素質(zhì)等生產(chǎn)力要素和人類生產(chǎn)生活方式、思想觀念產(chǎn)生巨大影響,企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、管理方式、社會制度政策環(huán)境等因素決定了先進制造技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廣度和深度。我國應(yīng)基于國情把握好新工業(yè)革命的發(fā)展機遇,高度重視AMT的發(fā)展動態(tài),大力發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),為新工業(yè)革命創(chuàng)造良好的環(huán)境條件,從而促進我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展[62]。自2009年以來,我國密集部署未來新興產(chǎn)業(yè)的重點發(fā)展方向和主要任務(wù),提出積極發(fā)展新能源、新一代信息技術(shù)、新材料等七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),努力抓住“新工業(yè)革命”這一難得的發(fā)展機遇,發(fā)展知識技術(shù)密集、資源消耗小、成長潛力巨大、綜合效益好的產(chǎn)業(yè),增強自主發(fā)展能力。我國先進制造業(yè)目前主要由兩大部分構(gòu)成(如圖9):1由融合先進制造技術(shù)的傳統(tǒng)制造業(yè)改造而成的先進制造業(yè),如數(shù)控機床、海洋工程設(shè)備、航空航天裝備等;2科技重大突破創(chuàng)新的成果落地應(yīng)用后形成的新產(chǎn)業(yè),如增量制造(3D打印)、生物制造、微納制造等。

(1)信息化和工業(yè)化深度融合

新工業(yè)革命的興起為我國探索資源消耗低、環(huán)境污染少的工業(yè)新類型和生產(chǎn)新方法帶來了契機,新一代智能化技術(shù)、新能源、新材料等新科技正快速形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模市場,該市場有利于發(fā)展循環(huán)生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益、社會效益的均衡發(fā)展。新工業(yè)革命以智能化微制造科技為關(guān)鍵科技支撐體系、以深層次循環(huán)式生產(chǎn)為主導(dǎo),促使生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式向更深層次和更廣范圍拓展。我國未來的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系應(yīng)該更多地建立在新的工業(yè)生產(chǎn)方式、新的生產(chǎn)組織方式和新的生產(chǎn)制造模式基礎(chǔ)上。

(2)發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[63]以重大科學(xué)技術(shù)突破性發(fā)展為基礎(chǔ),對社會發(fā)展具有重大引導(dǎo)帶動作用,而且知識密集、資源消耗小、發(fā)展?jié)摿薮蟛⑶揖C合效益好,能增強我國的自主創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展能力,更深入地參與國際競爭。發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)目前面臨知識科技創(chuàng)新、組織管理創(chuàng)新、體制政策創(chuàng)新三大重要創(chuàng)新任務(wù)。我國十分重視戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2010年10月18日頒布了《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,準(zhǔn)備用20年左右時間,使節(jié)能環(huán)保能源產(chǎn)業(yè)、新一代電子信息技術(shù)、高端裝備制造業(yè)等七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力和發(fā)展水平達(dá)到世界領(lǐng)先;在《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出了七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向和任務(wù),以重大技術(shù)突破和重大發(fā)展需求為基礎(chǔ),將知識技術(shù)密集型、引領(lǐng)作用強、發(fā)展?jié)摿煤途C合效益大的新興產(chǎn)業(yè)作為發(fā)展重點,建立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,大力發(fā)展可再生新能源、生物技術(shù)、智慧物聯(lián)網(wǎng)、云計算、普適人機交互等新技術(shù),并且注重智力資源的開發(fā)、新能源和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,將創(chuàng)新放在關(guān)鍵的位置。

(3)為新工業(yè)革命創(chuàng)造環(huán)境條件

新工業(yè)革命創(chuàng)造環(huán)境條件包括至關(guān)重要的制度改革、政策環(huán)境和商業(yè)模式等,新工業(yè)革命帶來的不是個別政策的微量調(diào)整,而是系統(tǒng)化大規(guī)模變革問題。首先建立創(chuàng)新激勵機制和知識產(chǎn)權(quán)保護,集聚大量的高端創(chuàng)新人才,將技術(shù)和管理、軟科學(xué)和硬科學(xué)結(jié)合在一起協(xié)同創(chuàng)新,增強市場化導(dǎo)向和創(chuàng)新激勵機制;其次加強政策引導(dǎo)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及技術(shù)改造,鼓勵企業(yè)和科研院所建立各種模式的創(chuàng)新聯(lián)盟,促進產(chǎn)業(yè)集聚和資源整合;最后通過法律強制、財政資金支持、稅收優(yōu)惠等措施引導(dǎo)和支持企業(yè)突破核心關(guān)鍵技術(shù),支持新技術(shù)新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。與新的制造技術(shù)相適應(yīng)的企業(yè)管理方式和社會制度基礎(chǔ)決定了其在制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廣度和深度,同時也在一定程度上決定了AMT能在多大程度上轉(zhuǎn)化為制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)競爭力。

(4)培育知識創(chuàng)新能力與人力資本