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圍繞實現制造強國的戰(zhàn)略目標,《中國制造2025》明確推進信息化與工業(yè)化深度融合、實施智能制造?!吨悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃(2016―2020年)》指出加快發(fā)展智能制造,是培育我國經濟增長新動能的必由之路,是搶占未來經濟和科技發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇,對于推動我國制造業(yè)供給側結構性改革,實現制造強國具有重要戰(zhàn)略意義。同時,從實際生產過程來看,智能制造從宏觀上將推動傳統(tǒng)標準化、大批量、剛性的生產模式向個性化、高度柔性化、快速響應市場需求方向轉變,微觀上將通過數字化、網絡化、自動化和智能化的系統(tǒng)集成實現產品研制過程的全閉環(huán)控制。(王淼、王湘念,2015)《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016―2020年)》認為,智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產方式。
智能制造的概念起源于20世紀90年代,最初出現在美國,其后發(fā)達國家紛紛將發(fā)展智能制造列入國家重點發(fā)展計劃。美國在2012年提出“工業(yè)互聯網”概念以推動再工業(yè)化戰(zhàn)略,德國在2013年提出并實施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。我國于2015年推出《中國制造2025》,提出以加快新一代信息技術與制造業(yè)深度融合為主線,以推進智能制造為主攻方向,構建以智能制造為重點的新型制造體系。這些國家戰(zhàn)略均以推進智能制造為主攻方向。智能制造已經明確成為現代先進制造業(yè)新的發(fā)展方向。
在對智能制造國外先進經驗分析方面,王媛媛、張華榮(2016)對于全球智能制造業(yè)發(fā)展現狀及特點進行了分析,胡晶(2015)對于美國工業(yè)互聯網、德國“工業(yè)4.0”以及我國“兩化”深度融合等策略進行了比較。楊帥(2015)對于工業(yè)4.0與工業(yè)互聯網進行了對比分析,發(fā)現二者在動因、內核、方向、結果等方面基本一致,但兩國在工業(yè)和互聯網領域的比較優(yōu)勢差異顯著而導致兩種模式在內涵、實現路徑、實施重點與效果等方面明顯不同。黃健、萬勇(2016)指出德國推動工業(yè)4.0的戰(zhàn)略意圖在于試圖主導以智能制造為基礎的第四次工業(yè)革命,韓國推行制造業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略3.0在于以智能工廠為抓手推動制造業(yè)改革。
在我國智能制造發(fā)展現狀方面,《智能制造工程實施指南(2016―2020)》指出,我國制造業(yè)尚處于機械化、電氣化、自動化、信息化并存,不同地區(qū)、不同行業(yè)、不同企業(yè)發(fā)展不平衡的階段。辛國斌(2016)認為我國制造裝備產業(yè)處于由自動化向智能化發(fā)展的初級階段。李富(2016)認為我國智能制造業(yè)存在產業(yè)結構抑制了智能制造的需求、技術水平差異明顯、配套能力不足、人才短缺等問題。趙程程、楊萌(2015)表明我國智能制造從技術層面進入到了應用層面。王友發(fā)、周獻中(2016)指出國內目前對智能制造發(fā)展路徑和模式的探討更多集中在現象描述層面,缺乏微觀機制和內部動力等視角的深入分析。
在我國智能制造發(fā)展經驗方面,冷單、王影(2015)總結了浙江省發(fā)展智能制造的主要做法在于推進產品智能化開發(fā)、實施“機器換人”專項行動、推進成套裝備示范應用等。張建宏(2015)指出揚州裝備制造產業(yè)智能制造在于實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、完善政策措施等。陶永、李秋實、趙罡(2016)認為航空智能制造的重點在于研發(fā)關鍵智能工藝裝備、基于工業(yè)互聯網的航空協同云制造等。王影、冷單(2015)從資金與投融資渠道、產業(yè)創(chuàng)新體系、產業(yè)結構調整等幾個方面提出了我國智能制造裝備產業(yè)的發(fā)展思路。白小明(2016)提出推進“互聯網+”制造業(yè)研發(fā)平臺、產品制造、制造業(yè)服務、供應鏈與物流的發(fā)展。李政新(2015)認為要建設智能化工廠和技術示范平臺、打造創(chuàng)新驅動新機制。黃群慧(2016)認為智能制造發(fā)展的關鍵在于突出戰(zhàn)略引導、強化創(chuàng)新驅動以及完善制度環(huán)境。
在此基礎上,探討了影響智能制造發(fā)展的行為主體及促進智能制造發(fā)展的模式,研究了智能制造發(fā)展從初級智能裝備到高級智能制造系統(tǒng)集成的循序漸進發(fā)展路徑,最后提出以智能制造裝備為基礎推動智能制造的發(fā)展、以信息技術為手段對現有設備進行智能化改造、以技術改造升級為抓手推動傳統(tǒng)制造業(yè)邁向智能化為突破口,共同推動智能制造的發(fā)展。
二、智能制造發(fā)展模式
(一)影響智能制造發(fā)展的行為主體
發(fā)展智能制造是一復雜的系統(tǒng)工程。從影響智能制造發(fā)展的因素來看,這些影響因素可以分為智能制造企業(yè)自身可控的內部因素與政府決定的而智能制造企業(yè)必須適應的外部因素兩類。從內部因素看,市場需求、科技進步、生產要素配置、市場網絡組織等企業(yè)可控因素對智能制造的發(fā)展具有重大影響。從外部因素看,產業(yè)政策、發(fā)展環(huán)境、生產業(yè)、信息業(yè)發(fā)展狀況等企業(yè)不可控因素對智能制造的發(fā)展影響也不容忽視。這些影響因素涉及的行為主體主要包括政府、智能制造企業(yè)、智能裝備制造企業(yè)、信息技術企業(yè)、生產服務企業(yè)等。智能制造企業(yè)的發(fā)展離不開政府提供的政策導向、人力資源、資金支持等社會環(huán)境。這些行為主體聯系密切,相互制約,共同促進智能制造的發(fā)展。
1.政府。政府提供的經濟發(fā)展環(huán)境、產業(yè)發(fā)展政策、金融與財稅扶持政策等直接決定了智能制造企業(yè)的發(fā)展與營運空間。同時,政府還要營造公平競爭市場環(huán)境,為企業(yè)創(chuàng)造良好生產經營環(huán)境,以市場化手段引導企業(yè)進行結構調整和轉型升級?!吨袊圃?025》明確提出要堅持“市場主導、政府引導”的基本原則?!笆袌鲋鲗А本鸵浞职l(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用;“政府引導”就要更好地發(fā)揮政府引導作用,優(yōu)化政務服務,完善和落實財稅、產業(yè)、金融、土地、人才、貿易等相關支持政策,為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境。此外,政府還要推動資源配置效益最大化和效率最優(yōu)化,強化企業(yè)在推進智能制造發(fā)展中的主體地位,激發(fā)企業(yè)活力和創(chuàng)造力。
2.智能制造企業(yè)。企業(yè)是市場經濟的主體,智能制造企業(yè)在政府制定的各種政策所限定的發(fā)展與營運空間內,受經濟利益的驅使,努力突破智能制造關鍵技術和核心部件,以新技術突破帶動形成新產業(yè)、新業(yè)態(tài),增強自主發(fā)展能力。
(三)突破口
1.以智能制造裝備為基礎推動智能制造的發(fā)展。裝備制造業(yè)是為國民經濟各行業(yè)提供技術裝備的基礎性、戰(zhàn)略性產業(yè),是制造業(yè)的核心和支柱,是各行業(yè)產業(yè)升級、技術進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現。目前,我國制造裝備產業(yè)處于由自動化向智能化發(fā)展的初級階段(辛國斌,2016)。《中國制造2025》包含的重大工程之一就是智能制造裝備的研發(fā)。河南省印發(fā)的《先進制造業(yè)大省建設行動計劃》把智能裝備作為帶動裝備制造業(yè)轉型升級的突破口,以裝備產品和裝備制造智能化為重點,突出發(fā)展智能成套、智能電氣和智能制造裝備。裝備智能化首先要實現產品信息化,即越來越多的制造信息被錄制、被物化到產品中;產品中的信息含量逐漸增高,一直到其在產品中占據主導地位。
2.以信息技術為手段對現有設備進行智能化改造。信息業(yè)的發(fā)展為智能制造的發(fā)展提供技術支撐,推動智能制造跨越式發(fā)展,信息業(yè)的發(fā)展也總是領先于智能制造的發(fā)展。信息資源的投入和信息技術的廣泛應用,可以引導傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造的方向發(fā)展。以信息技術推動智能制造的發(fā)展是一項長期而緩慢的過程,但又是智能制造發(fā)展過程中必須跨越的一個環(huán)節(jié)。黃群慧(2016)指出智能制造的實現關鍵在于新一代信息技術系統(tǒng)的支持,為推進智能制造,一方面,要推動互聯網企業(yè)逐步向制造業(yè)的滲透,另一方面,要推動制造企業(yè)的互聯網化。《中國制造2025》強調新一代信息技術的4個發(fā)展方向包括:集成電路及專用設備、信息通信設備、操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件以及智能制造核心信息設備。發(fā)展智能制造,一定要優(yōu)先發(fā)展智能制造相關的信息業(yè),以此為手段來促進傳統(tǒng)制造企業(yè)向自動化、智能化的轉型。
3.技術改造升級為抓手推動制造業(yè)邁向智能化。技術改造是推動制造業(yè)采用先進的智能裝備、促使生產系統(tǒng)智能化的一個有力措施,是提高企業(yè)技術水平、實現產品轉型升級的一個有力手段,也是政府極力支持制造業(yè)實現智能制造轉型的一個努力方向?!叮ㄖ袊圃?025)重點領域技術路線圖(2015版)》明確要持續(xù)推進企業(yè)技術改造。河南省印發(fā)的《先進制造業(yè)大省建設行動計劃》也要推動制造企業(yè)轉型升級?!吨悄苤圃旃こ虒嵤┲改希?016―2020)》指出要持續(xù)推動傳統(tǒng)制造業(yè)智能轉型。邵安菊(2016)指出要將智能制造作為制造業(yè)發(fā)展的基本方向,促進制造業(yè)的轉型升級以提高生產效率。我國制造業(yè)裝備相對落后,機械化與自動化設備并存。在進行技改升級過程中,第一步是對傳統(tǒng)的設備進行由機械化向自動化的升級,然后在此基礎上,對現有設備進行智能化改造以便實現物理設備互通互聯,最終實現智能制造。
四、具體做法
智能制造的發(fā)展涉及實現智能制造技術和系統(tǒng)、社會組織兩個方面的問題。智能制造技術和系統(tǒng)是實現智能制造的基礎,有效的社會組織可以積極促進和保障智能制造的實現。這兩個方面是相輔相成、相互促進的關系,缺一不可。智能制造技術和系統(tǒng)的發(fā)展和實現是智能制造業(yè)努力的方向,而通過社會發(fā)展規(guī)劃、財政稅收等政策手段強力引導、驅動與促進智能制造的發(fā)展,人為推進或加快智能制造實現的進程,則是政府努力的方向。因此,發(fā)展智能制造的具體做法,需要從政府層面、行業(yè)層面、企業(yè)層面幾個角度進行考慮。
(一)政府層面
政府積極制定推動智能制造發(fā)展的社會發(fā)展規(guī)劃、各項扶植政策,為企業(yè)智能制造的發(fā)展與轉型升級提供良好的發(fā)展環(huán)境。通過政策引導與推動,加快推動新一代信息技術與制造技術融合發(fā)展,著力發(fā)展智能裝備和智能產品,推進生產過程智能化,培育新型生產方式,全面提升企業(yè)研發(fā)、生產、管理和服務的智能化水平。
1.完善保護知識產權等法律、法規(guī)與政策,提供良好的法制環(huán)境以為引資、投資創(chuàng)造良好的經濟環(huán)境。
2.出臺積極的財政與稅收政策,促進智能制造的培育與發(fā)展。
3.支持生產業(yè)的發(fā)展,鼓勵工業(yè)互聯網、云計算等產業(yè)積極發(fā)展,完善智能制造服務支撐體系。
4.明確產業(yè)發(fā)展方向,優(yōu)化c智能制造相關的投資結構。聚焦《中國制造2025》重點領域,啟動實施一批重大技改升級工程,明確支持戰(zhàn)略性重大項目和高端裝備實施技術改造的政策方向。加強互聯網基礎設施建設,強力推進互聯網在制造領域的應用。
5.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、強化人才激勵機制、落實各項人才政策,為智能制造培養(yǎng)與儲備復合型人才。
6.以試點示范行動為抓手,推進成套裝備示范應用,引領智能制造發(fā)展方向。
7.進行集聚發(fā)展。
(二)行業(yè)層面
在政府發(fā)展規(guī)劃、財稅政策等引導下,進行技術、裝備、商業(yè)模式等的揚棄。
1.對于裝備制造業(yè),持續(xù)進行技術改造與升級,提供智能的裝備。加快部署企業(yè)技術升級改造,推動產業(yè)邁向中高端。聚焦《中國制造2025》重點領域,發(fā)揮企業(yè)主體作用,按照有保有壓的原則,以市場為導向,以提高質量效益為目標,啟動實施一批重大技改升級工程,支持輕工、紡織、鋼鐵、建材等傳統(tǒng)行業(yè)有市場的企業(yè)提高設計、工藝、裝備、能效等水平,有效降低成本,扶持創(chuàng)新型企業(yè)和新興產業(yè)成長。
2.對于生產業(yè),以系統(tǒng)集成商的要求與發(fā)展為主線,帶動信息技術軟硬件技的發(fā)展。
3.對于生產制造業(yè),對生產的產品進行智能化改造與升級,積極采用新型的商業(yè)與運營模式。
(三)企業(yè)層面
以利益驅動為誘因,以工業(yè)互聯網、人工智能等信息技術為手段,積極引入機器人等智能制造裝備,對傳統(tǒng)制造工廠進行技術改造與升級。
1.對生產設備進行智能制造的改造與升級,適應智能制造的需要。
2.對生產的產品進行智能化改造與升級,提供智能化的產品。
3.積極采用新型的商業(yè)與運營模式。
4.積極推進機器換人。通過機器換人,把人從某些生產環(huán)節(jié)如環(huán)境惡劣、簡單裝配、精密檢測等條件下解放出來,以便降低成本、提高效率。
5.對于新建企業(yè),在資金、技術、設備等方面允許的情況下,盡量要求采用智能化裝備進行生產。
五、結語
智能制造是《中國制造2025》的主攻方向。本文探討了促進智能制造發(fā)展的模式,研究了從智能裝備到智能制造系統(tǒng)發(fā)展的路徑,提出以信息技術為手段對現有設備進行智能化改造、以智能制造裝備為基礎推動智能制造的發(fā)展、以技術改造升級為抓手推動傳統(tǒng)制造業(yè)邁向智能化,這三個方面齊頭并進,共同推動智能制造的發(fā)展。智能制造的發(fā)展是一項復雜的系統(tǒng)工程,需要政府、制造企業(yè)、生產服務業(yè)及其他相關方協同努力,它是一個漸進的過程,不可能一蹴而就。
關鍵詞:路燈節(jié)能改造 數字化智能 管理系統(tǒng) 城市照明 前景
中圖分類號:F426.6 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)06-0-01
隨著我國城市的現代化發(fā)展逐步完善,城市照明建設也面臨著巨大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)路燈以及人力管控照明系統(tǒng)顯然已經無法適應現代化城市的發(fā)展,不僅會造成能源浪費,而且難以滿足城市夜景美化與科學控制,因此,對城市路燈節(jié)能改造與應用數字化智能管理系統(tǒng)顯得迫在眉睫。
一、城市路燈節(jié)能改造
1.節(jié)能改造方法
(1)嚴格按照照明標準設計。城市道路照明系統(tǒng)在進行節(jié)能改造設計的過程中,要嚴格按照國家制定的照明標準,在確保路燈照明標準符合國家標準的前提下,盡量遵從節(jié)能原則,對不同道路的路燈照明等級進行劃分,讓光能的利用實現最合理化[1]。在進行城市路燈節(jié)能改造時,必須制定多種執(zhí)行方案,然后結合不同因素對所有方案進行綜合考量,在保證道路照明標準不降低的基礎上,選擇電能低消耗、照明高亮度的最佳方案,進一步確保城市路燈照明系統(tǒng)趨向節(jié)能、經濟。
(2) 路燈開關時間的合理化。為了實現降低電耗、節(jié)約能源的目的,城市路燈照明系統(tǒng)的開關時間要進一步合理化。在進行城市道路照明系統(tǒng)的設計之前,應該對城市不同道路的具體情況進行了解,針對不同的特點去設定開關時間的不同。同時,道路中的人行道與機動車道的路燈開關時間應區(qū)分開來,因為通常城市的后半夜,人流與車流都相對較少,在保證交通安全的基礎上,路燈設計時應適當降低照明亮度,一般做法就是在后半夜將機動車道的照明燈關閉一半。這樣一來,照明亮度的降低,有效地節(jié)約了用電量,從而在一定程度上實現了路燈的節(jié)能。此外,在使用了功率轉換型鎮(zhèn)流器之后,后半夜車流較少時路燈燈泡的用電功率會自動降低,也是一種有效節(jié)能的方法。
2.節(jié)能改造前景――節(jié)能燈泡
在過去設計的城市道路照明系統(tǒng)當中,基本上都存在用電量巨大的現象,隨著能源價格的不斷上升,僅僅由路燈照明一項帶來的電費支出就已成為當地政府的重擔。路燈照明需要用電,而電是由煤炭電廠燃燒發(fā)出而成,浪費電能實際上也等同于向大氣排放更多的二氧化硫等有害氣體,在一定程度上影響著人們的健康。投入使用節(jié)能燈泡則會大大降低用電量,自然也就減少了對資源的消耗,緩解了環(huán)境污染。同時,節(jié)能燈泡的使用壽命會比傳統(tǒng)燈泡要長,從而降低了更換的頻率,維護成本也隨之降低。
節(jié)能燈泡目前主要有兩種:緊湊型熒光燈和半導體發(fā)光二極管LED燈,@兩種節(jié)能燈泡各有優(yōu)缺點,但都能夠提高用電效率,降低能源消耗,并且光照強度、照明效果都有了更好的提升,使得行人行車的安全性大大提高 。此外,節(jié)能燈泡的體積也比傳統(tǒng)燈泡要小,使得路燈在造型方面有了更多發(fā)揮的空間,在一定程度上提升了城市照明路燈的美觀性。
二、城市照明數字化智能管理系統(tǒng)
1.數字化智能管理系統(tǒng)的功能
目前城市照明數字化智能管理系統(tǒng)所具備的功能有如下幾點:①系統(tǒng)中裝有中央監(jiān)控裝置,該裝置可對整個系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理控制,根據效果需要對所有照明設備進行調節(jié),效率高且效果好。②系統(tǒng)中設置有自動與手動的切換開關,方便燈組開關的手動操作與自動操作。③系統(tǒng)中具有應急燈組管控設備,即便出現供電故障,也可立即啟動應急處理。④系統(tǒng)可對燈具啟動時間、使用記錄、使用壽命等數據進行記錄。⑤系統(tǒng)具有自我保護機制,且可以具有場景預設、定時調節(jié)、亮度調節(jié)、軟啟動關斷等功能。⑥系統(tǒng)設有其他系統(tǒng)連接端口,方便綜合管理平臺進行管理。除了這些智能化控制之外,隨著科學技術的不斷發(fā)展,數字化智能管理系統(tǒng)的功能將逐步完善且強大。
2.數字化智能管理系統(tǒng)的應用前景
(1)照明時間與照明亮度的精準控制。一般情況下,城市照明系統(tǒng)中的設備按照功能分類可分為道路照明設備與景觀照明設備,其中景觀照明設備會根據景觀所在的環(huán)境與實際情況有一定的預設管理,而道路照明設備的管理相對會更加復雜,下面筆者主要針對道路照明進行詳細地闡述與分析。所謂道路照明,主要目的就是要保障行人與行車的交通安全,尤其是要控制好夜晚與惡劣天氣發(fā)生時的照明時間與亮度。倘若照明時間不夠或者亮度不足,都很有可能造成交通事故,特別是路況復雜以及事故多發(fā)路段。城市中心路段以及人流量大的路段,倘若照明設備時間開啟過晚或者關閉過早,不但會帶來交通安全隱患,還有可能帶來治安問題。但是出于節(jié)能考慮,路燈開燈時間過早或者關閉過晚會造成一定的能源浪費。因此,照明管理工作人員與城市照明數字化智能管理系統(tǒng)研發(fā)人員應通力合作,對城市高低峰期的人流與車流數據進行分析,結合實際情況,在人流車流相對較少的時間段,采用降低照明度或者啟動半夜燈等方式去節(jié)約能源 。此外,數字化智能管理系統(tǒng)還提供感光鏈接,可以通過對光線強度、角度的感應,去實現對路燈的開關控制,提高道路照明的科學性與合理性。
(2)道路照明與景觀照明的精準管理。數字化智能管理系統(tǒng)可充分感知城市道路中的車流信息,從而實現對燈光的精準控制,在確保交通安全的前提下,關閉無效照明,達到節(jié)能的目的。與道路照明不同的是,景觀照明注重的是對環(huán)境的美化效果,為了及時確保景觀與照明系統(tǒng)中間的協調性,可應用LED照明給人們帶來更好的視覺享受。
結束語
綜上所述,從現如今的城市照明需求來看,并時間越久、亮度越高就是最佳的照明方案,在進行城市照明系統(tǒng)的規(guī)劃設計當中,一定要考慮到節(jié)能減排的問題,選擇節(jié)能型燈泡進行路燈的節(jié)能改造。此外,隨著城市照明數字化智能管理系統(tǒng)的逐漸成熟,其發(fā)展前景不可估量,不僅提升了城市的照明效果,還充分體現了節(jié)能減排的理念,并且在物聯網的基礎上,將整個城市覆蓋在現代化的通信設備與通信網絡當中,向感知型現代化城市邁進。
參考文獻
[1]王荀.城市LED路燈節(jié)能改造項目風險管控研究[D].華北電力大學(北京),2016.
目前,MCI的早期診斷,主要為核磁共振成像等檢測手段。磁共振成像(MRI)能觀測到腦白質病變(WML)、腔隙性腦梗、腦內微出血等病變,它們被認為是顱內小血管病變(SVD)的表現。盡管這些病變最初被認為是毫無癥狀的,然而最近的縱向研究表明,這些病變極大的增加了未來罹患癡呆、中風,甚至死亡的風險。 因此,權威機構建議,應當對顱內小血管病變(SVD)作預防性檢查,最好是在亞臨床階段。然而,對參與研究的對象進行磁共振成像篩查亞臨床階段的病變,是相對昂貴的;迄今為止仍缺乏一種篩查顱內小血管疾病(SVD)的簡單易行的方法。
經顱多普勒超聲(TCD)是一種非侵入性的、廉價且便于操作的評估顱內血管的技術。目前,在診斷蛛網膜下腔出血后,由于動脈瘤破裂導致的顱內血管痙攣具有最為顯著的臨床應用價值。此外,TCD已被證明可以有效評估鐮狀細胞病、中風或腦死亡患者的顱內血管。從TCD中得到的搏動指數(PI)長期以來一直被認為是可以反映小血管阻力的指標。本研究探討了PI和SVD的診斷指標之間的關系,以及TCD作為社區(qū)中MCI篩查方法的實用性。
1 對象與方法
1.1研究對象
本研究連續(xù)招募了2011年03月~2014年03月之間的輕度認知障礙患者205例,(采自研究輕度認知功能障礙患病率的某老齡化研究項目),其中男99 例,女 106 例;年齡 61~85歲,平均年齡(70.359.85)歲。并獲取了研究對象的基本人口統(tǒng)計數據、臨床表現及認知功能。簽署知情同意書,并獲得醫(yī)院出具的倫理審批。
1.2研究方法
1.2.1 神經心理評分
用于測評的相關神經心理量表主要包括 臨床癡 呆 評 量 表(CDR)、簡 易 精 神 狀 態(tài) 檢 查 量 表(MMSE),日常生活能力量表(activity of daily livingscale,ADL)、Hamilton 抑 郁 量 表 以 及 改 良 的Hanchinski表(Loeb 評分)等。
1.2.2 TCD、MRI檢查
使用英國 TRACTIT 型號超聲診斷儀,發(fā)射 2MHz脈沖信號,透過顴弓上方的顳骨窗,探測深度64 mm,對該處的大腦中動脈進行超聲波探測。PI根據以下公式自動生成:PI=(收縮期峰值流速-舒張末期峰值流速)/平均血流速度。通過雙側大腦中動脈搏動指數(MCA PI)計算出MCA PI平均值。
2 結果
單變量分析結果顯示,只有年齡、性別和WML四分位點與平均MCA PI值有關。多變量線性回歸模型表明,只有WML四分位點與平均MCAPI值獨立相關,而PI與腔隙性腦梗或腦內微出血的診斷指標并無聯系。
3 討論
以手機為例,下載路徑和安裝路徑的區(qū)別:下載的是安裝文件,一般都需要安裝,存儲路徑是把下載的那個文件存放的位置,而安裝路徑是安裝這個軟件時的一個位置。手機端下載的路徑是默認保存在dingtalk的文件夾內,路徑不能設置或修改。
手機、為移動電話或無線電話,通常稱為手機,原本只是一種通訊工具,早期又有大哥大的俗稱,是可以在較廣范圍內使用的便攜式電話終端,最早是由美國貝爾實驗室在1940年制造的戰(zhàn)地移動電話機發(fā)展而來。
1958年,蘇聯工程師列年,美國摩托羅拉工程師馬丁庫帕發(fā)明了世界上第一部商業(yè)化手機。歷經2G時代、3G時代,迄今為止已發(fā)展至4G時代了,而5G時代也緊隨其后,國內已經出現5G的商用。
手機分為智能手機(Smartphone)和非智能手機(Featurephone),一般智能手機的性能比非智能手機要好,但是非智能手機比智能手機性能穩(wěn)定,大多數非智能手機和智能手機使用英國ARM公司架構的CPU。
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【關鍵詞】工業(yè)4.0;柔性生產;電磁循跡;多路徑選擇;智能配送
1、研究背景及研究意義
1.1研究背景
繼德國的“工業(yè)4.0”推出之后,“中國制造2025”的既定方略也公布于眾。而我國的制造業(yè)多為勞動密集型的傳統(tǒng)產業(yè),特別對于間歇流水線,產品會出現在工序時間較長的工作地上等待加工和工序時間較短的工作地的負荷不充分的現象。除此之外,與工業(yè)3.0的流水線只能大批量生產的剛性生產模式所不同的是,“工業(yè)4.0”流水線要求可以實現小批量、多批次生產,最小的批量可以達到一件,也就是說,可以為消費者量身定制孤版商品,即柔性生產模式。柔性生產的精髓在于實現彈性生產,提高企業(yè)的應變能力,不斷滿足用戶的需求。這就使得產品的生產工序不再是一成不變的,需要根據不同的訂單采用不同的生產工序。這樣,生產線上的各個工位之間就會有不同的組合,需要應變性和準確性良好的智能運輸設備在各工位之間智能配送生產零件。
1.2研究意義
為了解決企業(yè)在生產零件智能配送過程中所面臨的各種問題,實現工業(yè)生產高度智能化、自動化、柔性化,我們設計了一種基于MC9S12XS128的電磁引導式智能循跡物流車。這種物流車針對工業(yè)4.0生產體系下,不同工位之間的生產零件在配送時,小車運行路線的選擇與尋跡問題。它能夠在上位機多路徑選擇系統(tǒng)的監(jiān)控下,在岔路口選擇正確的方向,沿著預先鋪設的電線軌道網格運動。當工廠因市場變化而改變生產線時,只需要將電線重新鋪設即可。不僅提高了整個車間系統(tǒng)的運作效率、服務質量,降低了成本,而且提升了企業(yè)核心競爭力和經濟效益。并且該電磁引導式循跡物流車占地面積小,方便美觀,提高了企業(yè)的形象。
2、系統(tǒng)設計
2.1車間電磁網格引導線
我們鋪設了如圖2.1.1所示的模擬車間場地,用來對所制作的智能循跡物流車進行測試。白色道路中心鋪有電磁引導線,形成直道、直角彎、丁字彎和十字彎四種道路情況。電磁引導線為直徑為0.1-1.0mm漆包線,其中通有20kHz,100mA的交變電流,頻率范圍20k±1k,電流為100±20mA,因此,在電磁引導線周圍會產生磁場。物流車的電磁傳感器根據檢測到的磁場信號判斷物流車的位置。加工所需要的機床分散在電磁引導線兩側,當物流車接近目標地點后即打開超聲波測距模塊,當物流車距離機床達到設定距離時,即停車卸下零件。
2.2系統(tǒng)總體結構
本物流車能夠根據工藝人員在上位機端設定的生產工序,自動生成行進路線,將零件配送至指定工位,實現預定的生產工序,從而形成一條柔性的生產線。即在不改變車間構造的前提下,只需根據不同的產品需求,設定不同的生產工序,零件即可在物流車的配送下到達各個工位完成加工,實現柔性生產。
智能循跡物流車主要由機械系統(tǒng)、微處理器模塊、電磁傳感器模塊、電源管理模塊、電機驅動模塊、舵機模塊、超聲波停車模塊、上位機模塊組成。本系統(tǒng)以MC9S12XS128MAL芯片為主控制器,利用電磁傳感器識別路徑信息和判斷是否到達岔路口。微處理器根據電磁傳感器所采集到的信號,控制行車電機轉動和舵機打角實現物流車的電磁循跡和多路徑選擇。
3、硬件設計
3.1微處理器模塊
單片機MC9S12XS128擁有128K的Flash程序空間、8通道24位中斷定時器、8通道16位定時器、8通道PWM波輸出和8通道12位精度的AD轉換器;同時集成CAN、SPI、SCI和UART等通信接口;使用16M外部晶振,通過鎖相環(huán)最高可倍頻至96M;最小系統(tǒng)包括外部晶振、復位電路及BDM調試接口電路等。
3.2電磁傳感器
傳感器是物流車最重要的模塊之一,能夠對變化的磁場信號作出靈敏的檢測,對道路狀況的檢測起著至關重要的作用。本系統(tǒng)根據LC諧振的原理,選取10mH電感和6.8nF電容作為LC諧振電路,產生感應電流,再通過濾波、放大、檢波,然后將結果送入單片機進行AD處理,以判斷道路當前信息。傳感器放大電路原理圖如圖3.2.1所示。
3.3電機驅動模塊
電機采用BTN7960高強度電流半橋電機驅動芯片。我們利用兩片BTN7960構成一個完整的全橋驅動,可以很好地實現電機的正轉、反轉和剎車制動。電機驅動電路原理圖如圖3.3.1所示。
3.4舵機模塊
舵機用NCP3020進行供電,通過調整,使用6V的電源給舵機供電。較高的電壓可以提高舵機的響應速度,但過高電壓容易導致舵機工作不穩(wěn)定。舵機電源的穩(wěn)壓電路原理圖如圖3.4.1所示。
4、軟件實現
4.1路徑生成算法
該算法可以根據物流車當前位置和目標位置自動生成物流車的行進路徑,屬于路徑規(guī)劃一類的問題。如圖4.1.1所示為模擬車間場地坐標處理,圖中的直線表示模擬車間場地中的電磁引導線,圖中方框表示道路兩側的機床。為了便于計算機表示和運算,將模擬車間場地中的位置以坐標的形式表示出來,將交點和拐角處的坐標設為偶數點,從而可以將機床處的點以整數的形式表示出來,避免使用浮點型數據,節(jié)省內存空間,降低運算量。
建立坐標后,可以較為簡單地找出兩點間最短的路徑。雖然循跡物流車采用的是舵機控制前輪實現轉向,因而難以實現原地轉向180°,增大了路徑規(guī)劃的難度,但是我們的算法仍然可以在不能原地轉向180°的情況下生成最優(yōu)路徑。
規(guī)劃路徑時采用模擬運行的方式,即先獲取當前坐標和目標坐標,模擬運行,每次改變模擬當前坐標值,并記錄每次模擬運行的相應轉向指令,直到模擬運行的物流車到達目標坐標,即模擬當前坐標值和目標坐標值重合時,路徑規(guī)劃完成,物流車按照模擬運行所得到的轉向指令運行。具體步驟如下:
步驟1:首先檢測模擬當前坐標值是否和目標坐標重合,如重合,輸出轉向指令,若不重合,檢測當前方向是否在目標坐標相對于模擬當前坐標值的方向上,如不在正確的方向,則采用步驟2嘗試將物流車調整到正確的方向上。
步驟2:由于物流車可能處于直線部分,不能進行方向調整操作,處于這樣的狀況下,則優(yōu)先將物流車向前移動一步,使物流車處于能夠調整方向的情況下。當物流車能夠調整方向時,首先嘗試將物流車的方向調整到目標坐標相對于模擬當前坐標值的方向上。若目標坐標相對于模擬當前坐標值的方向恰好處于物流車的后方,而物流車不能進行原地180°換向,需采用步驟3通過自由換向的方式解決這一問題。
步驟3:判斷物流車的位置,檢測物流車的死區(qū)(不能前進的方向),具體是采用模擬的方式進行死區(qū)檢測,即:若物流車轉向這個方向是否會形成死區(qū),由于死區(qū)全部集中在道路的,所以僅僅需要對道路檢測即可。在得出死區(qū)后,將物流車轉向死區(qū)以外的方向,由于在任意一個結點處,物流車最多只能向兩個方向轉向,所以排除死區(qū)后通常只剩下一個方向,若沒有死區(qū),則按照算法中設定的優(yōu)先級轉向優(yōu)先級較高的方向。
重復以上步驟1、步驟2、步驟3,直到模擬當前坐標值與目標位置的坐標重合,此時整個計算過程結束,將每個步驟生成的轉向指令輸出,得到最終的路徑。路徑生成算法的具體流程如圖4.1.2所示:
下面以物流車從坐標(0,3),方向向上,到坐標(0,1)的路徑為例說明該算法:
物流車位于(0,3),方向向Y軸正方向,目標為(0,1),正確的方向應當是向Y軸負方向。由于物流車處于直線部分,不能進行轉向,根據步驟2,物流車應向Y軸正方向運動,模擬當前坐標值更新為(0,4),可以進行轉向,但左轉或右轉均不能轉至正確的方向,根據步驟3,算法找出左轉為死區(qū),所以右轉并前進至下一信號點,模擬當前坐標值更新為(2,4)。此時,正確的方向為向Y軸負方向或向X軸負方向,當前位置可以轉至Y軸負方向,所以,根據步驟2,物流車右轉向Y軸負方向。此時,方向朝Y軸負方向,在正確的方向上,可以前進,模擬當前坐標值更新為(2,2),此時依舊在正確的方向上,繼續(xù)前進,模擬當前坐標值更新為(2,0)。正確方向為向X軸負方向或向Y軸正方向,可以右轉至X軸負方向。此時在正確的方向上前進,模擬當前坐標值更新為(0,0)。正確方向為Y軸正方向,可以右轉至Y軸正方向,再前進一格,模擬當前坐標值更新為(0,1)。此時,模擬當前坐標值與目標坐標重合,路徑計算完成,輸出每一步得到的轉向指令,物流車即按照得到的轉向指令進行運動到達目標地點。
實際生產中,工廠技術人員根據個性化定制的生產工序,將一系列的目標地點輸入系統(tǒng),物流車即可自動生成一系列的動作指令,引導物流車到達一個個目標地點,完成零件的配送。并且,本程序中采用隊列的形式存儲目標地點,同時不斷更新模擬當前坐標值,由于采用鏈式數據結構,目標坐標點更新速度快,存儲量大,在內存允許的前提下,理論上可以存儲無限多的目標點,且目標點的數量不會影響程序執(zhí)行的速度。這使得本物流車可以勝任工廠非常復雜的生產工序。
5、總結與展望
本智能循跡物流車不僅能夠根據柔性生產的要求,在車間硬件結構不變的情況下,將零件智能配送至各工位,實現企業(yè)在工業(yè)4.0體系下“按需生產,個性定制”的發(fā)展目標。并且,在“中國制造2025”既定方略的影響下,未來用于物流行業(yè)的智能車輛將向著更加智能化和自主化發(fā)展,在企業(yè)中的需求也必然非常強烈。因此,本智能循跡物流車的研究具有十分重要的理論意義和現實意義。
參考文獻
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作者簡介
張攀博(1995-10)、男、漢族、河南省洛陽市、武漢理工大學測控技術與儀器專業(yè)。
通訊作者:吳彥春
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