前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的集成電路生產管理主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
微電子技術的主要相關行業集成電路行業和半導體制造行業,既是技術密集型產業,又是投資密集型產業,是電子工業中的重工業。與集成電路應用相關的主要行業有:計算機及其外設、家用電器及民用電子產品、通信器材、工業自動化設備、國防軍事、醫療儀器等。
1.微電子技術的概述
微電子技術的涵義:微電子技術一般是指以集成電路技術為代表,制造和使用微小型電子元器件和電路,實現電子系統功能的新型技術學科,簡言之就是將電子產品微小化的技術。微電子技術主要涉及研究集成電路的設計、制造、封裝相關的技術與工藝;是建立在以集成電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術。
因其體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快,對信息時代的飛速發展具有巨大的影響。實現網絡、計算機和各種電子設備的信息化的基礎是集成電路,因此說微電子技術是電子信息技術的核心技術,是社會信息化發展的基石。
微電子技術知識組成及應用:微電子學科以半導體物理、半導體化學專業為基本,涉及半導體物理基礎、半導體材料、半導體器件與測量、半導體制造技術、微電子封裝技術、半導體可靠性技術、集成電路原理、集成電路設計、模擬電子線路、數字電路、工程化學、電路CAD基礎、可編程邏輯器件、電子測量、單片機原理等眾多學科知識。衡量微電子技術的標志要在三個方面:一是縮小芯片中器件結構的尺寸,即縮小加工線條的寬度:二是增加芯片中所包含的元器件的數量,即擴大集成規模;三是開拓有針對性的設計應用。
微電子的應用領域廣泛,主要分布在半導體集成電路芯片行業,從事制造、測試、封裝、版圖設計及質量管理、生產管理、設備維護等半導體行業,不光需要大量的一線工程技術人員,也需要大量高級技術工人。其就業方向主要面向微電子產品的生產企業和經營單位,從事半導體芯片制造、封裝與測試、檢驗、質量控制、設備維護等的工藝方面工作,生產管理和微電子產品的采購、銷售及服務工作。
2.微電子技術產業現狀
全球產業現狀:自上世紀,作為信息技術發展的基石,微電子技術伴隨著計算機技術、數字技術、移動通信技術、多媒體技術和網絡技術的出現得到了迅猛的發展,從初期的小規模集成電路(ssI)發展到今天的巨大規模集成電路(GSI),成為使人類社會進入信息化時代的先導技術。本世紀,隨著現代科學技術的飛速發展,人類歷史進入一個嶄新的時代——信息時代。
其鮮明的時代特征是,支撐這個時代的諸如能源、交通、材料和信息等基礎產業均將得到高速發展,并能充分滿足社會發展及人民生活的多方面需求。電子科學與技術的信息科學已成為當前新經濟時代的基礎產業。
國際微電子技術的發展趨勢是集成電路的特征尺寸將繼續縮小,集成電路(Ic)將發展為系統芯片(sOC)。芯片是信息時代最重要的基礎產品之一,如果把石油比作傳統工業“血液”的話,芯片則是信息時代IT產業的“大腦”和“心臟”。無論是小到日常生活的電視機、VCD機、洗衣機、移動電話、計算機等家用消費品,還是大到傳統工業的各類數控機床和國防工業的導彈、衛星、火箭、軍艦等都離不開這,JwJ\的芯片。隨著我國國民經濟和信息產業持續快速增長,國內集成電路市場需求持續旺盛,當前我國集成電路市場已成為全球最大的市場。
微電子工業發展的主導國家是美國和日本,發達國家和地區有韓國和西歐。我國微電子技術產業正進入迅猛發展時期,目前已經成為世界半導體制造中心和國際上主要的芯片供應地。特別是在半導體晶片生產方面,其產量超過全世界晶片產量的30%,今年隨著LED產業迅猛發展,芯片市場已供不應求。今年,我國芯片總需求已經達到500億美元,成為全球最大的集成電路市場之一。
我國微電子技術產業現狀:在2006年8月及10月海力士意法在無錫建成8英寸和12英寸芯片生產線之后,2007年迅速達產,從而拉動了國內芯片制造業整體規模的擴大。在此基礎上,2008年海力士意法又繼續實施第二期工程,將12英寸生產線產能擴展至每月8萬片。此外,國內還有多條集成電路芯片生產線正處于建設或達產過程中,其中12英寸芯片生產線已成為投資熱點。
中芯國際在成都的8英寸生產線建成投產,緊接著在武漢的12英寸芯片制造企業——武漢新芯集成電路制造有限公司也建成投產;華虹NEC二廠8英寸生產線建成投產;英特爾投資25億美元在大連的12英寸芯片制造廠投產:臺灣茂德也投資9.6億美元在重慶建設8英寸生產線;中芯國際投資12億美元在上海的12英寸生產線正式運營。中芯國際宣布正在深圳建設8英寸和12英寸生產線,英特爾支持建設的深圳方正微電子芯片廠二期工程已竣工。
隨著這些新建和擴建生產線新增產能的陸續釋放,我國芯片制造業的規模將繼續快速擴大。北京京東方月生產9萬片玻璃基板的液晶生產8.5代線今年即將投產。在封裝測試領域,中芯國際和英特爾在成都的封裝測試企業建成投產,江蘇長電科技投資20億元建設的年產50億塊集成電路的新廠房在使用,三星電子(蘇州)半導體公司的第二工廠投產。
飛思卡爾、奇夢達、RFMD、瑞薩、日月光和星科金朋等多家企業也分別對其在中國大陸的封裝測試企業進行增資擴產。此外,松下投資100億日元在蘇州建設半導體封裝新線投產;意法半導體投資5億美元在深圳龍崗建設封裝工廠。這些新建、擴建項目成為近期拉動我國集成電路封裝測試業繼續快速增長的主要力量。
從產業的市場層面看:英特爾、三星、德州儀器、Renesas公司、東芝公司、ST微電子公司、英飛凌、NEC、摩托羅拉和飛利浦電子公司,為世界較大的半導體生產商。領導我國微電產業主流的企業主要分布在以上海為中心的“長三角”地區、以北京為中心的京津環渤海灣地區和以深圳為中心的“珠三角”地區,代表是:上海廣電集團有限公司、北京東方電子集團股份有限公司、深圳天馬有限公司等。
毋庸置疑,微電子產業投資巨大,產業規模發展迅速,發展前景無限廣闊。
3.微電子產業的發展為中等職業學校微電子專業打開就業市場
國內現有的集成電路生產線的生產能力和技術水平正迅猛擴大和提升。企業通過加強工藝技術、生產技術的研究開發和改造,加快現有生產線的技術升級,形成規模生產能力,提高產品技術水平,擴大產品品種,替代進口。因而,用工需求量大,技術工人市場前景也隨之向好。近年來,我國職業教育實現了跨越式發展,適應企業的發展需要培養技術技能型人才成為中等職業教育的出發點。
目前,全國設有電子科學與技術相關專業的高等院校有一百多所,在校學生估計超過5萬人。本專業設有專科、本科和研究生教育三個層次。專業的發展現狀良好,主要表現在:規模在逐年擴大,開設此專業的學校和招生人數都在增加;專業畢業生的就業率相對較高。這是與微電子技術產業的穩步發展相適應的。
然而,我們應該看到,不同層次的人才對應著不同層次的社會需求。高等教育的目的是為國家培養出具有良好的思想道德素質、扎實的基礎理論知識、寬廣的科學技術知識面、良好的創新意識和創新能力的高素質人才,而隨著集成電路、液晶、有機薄膜發光及太陽能電池等信息產業投產規模的不斷擴大,從事基本勞動的產業技術工人需求量也在大幅增加,目前很多企業正處在“用工荒”。這給職業教育開設微電子技術專業帶來的契機,我們必須牢牢抓住這個契機,為社會培養合格的技術工人,適應企業的發展。
4.突出職教特色,校企結合開設課程
合格人才的培養不是一個孤立的事件,而是一個復雜的工程,它既是專業知識的培訓過程又是思想道德素質的提高過程;它要求學校要適應產業發展需要,培養的學生既要有專業技能又要腳踏實地:既要有“教方”教改的靈活變化,更要有“學方”學習內容的切合實際。
這些決定教育質量和產業發展的環節相輔相成、缺一不可。電子科學與技術專業的教育質量、規模、結構和市場的關系是一種相互制約、相輔相成的辯證關系。教學必須適應生產力的發展需要,課程設置、專業規模和結構必然受到行業市場冷熱的影響。就學校而言,教育質量除了受到教師、教材、課程、授課方式等純教學因素的影響之外,同時受到產業規模和結構的制約,課程結構設置要和企業需求密切結合。
課程設置中:明確設課目的。明確基礎課、實訓課之間的學時比例,要了解社會需求對課程的模式、培養方向起到決定性作用。起點不同的學生技術專業也應定位在不同的培養層次上。
一般來講,高中畢業起點的學生課程選擇應該在對材料生長的了解、清洗工藝、凈化及器件工藝的學習掌握;初中起點學生的培養目標是普通型工人,學校的辦學目標不能一刀切,應根據需求分出層次。內容應根據市場需求,不能盲目制定教學計劃而脫離實際,要大膽結合企業用工需求,培養稱職的技術工人。
教學環節中:在目前的社會環境和市場調節的作用下,如何提高教學質量是一個重大和綜合性的課題。影響教學質量的校內要素是“教”與“學”,“教方”的要素有:教師隊伍、課程設置、教材選擇、教學方式;“學方”的要素是學習目的、上課態度。
在這些方面存在著:教方能否真正及時了解和掌握市場信息,教師有沒有適應市場需求的教學能力;課程設置能不能和學生的接受能力吻合,既要按需設課也要“因人設課”,實驗和實習環節不能流于形式:教材選擇和講授內容既要按照統一標準,又要“因人施教”、“因需施教”;教學方式達到在不偏離教學要求前提下的多樣化:以寬進嚴出的原則對待學生、教授知識。
從“教”與“學”兩個方面來抓“質量”:首先,必須重視教師隊伍的建設,注重教師的基本素質,如思想品德、敬業和專業知識面等;其次應該注重教師的再學習,這包括教授課程的學習與拓寬,要掌握捕捉微電子學科發展的洞察力和知識的更新能力;其次,隨著電子科學與技術的不斷發展,應該注重課程設置的不斷更新和調整;第三,課程設置必須同樣注重教學和實驗兩個環節,加強實驗教學環節;帶學生多參加實訓,對于培養學生的接受、掌握專業知識和動手能力非常必要;即課堂與課下相結合、講課與實驗相結合、平時與考試相結合。
從前面國內外電子科學與技術行業的現狀和發展趨勢來看,美國、西歐、日本、韓國、臺灣地區的電子科學與技術產業早已完成飛速發展的上升期,進入穩步而緩慢的平臺。而我國隨著市場開放和外資的不斷涌入,電子科學與技術產業正突飛猛進、煥發活力。今后我國電子科學與技術產業還將有明顯的發展空間,高科技含量的自主研發的產品將會占領全球主導市場,隨著社會需求逐步擴大,微電子技術專業的就業前景十分看好。
目前,市場對從事此類工作的工人需求是供不應求的,呈現“用工荒”狀態,而且真正經過專業培訓的合格技術工人幾乎很難找到,農民工缺乏相應的技術不能滿足像因特公司、京東方、上廣電、大連路明集團、久久光電這些科技產業的用工需要,從這一點來看,企業急需具有一定技術技能型的工人來充實一線生產。因此,今后幾年內,職業教育應該注重微電子技術專業領域人才的培養。
姓 名: 林妙 性 別: 女
婚姻狀況: 已婚 民 族: 漢族
戶 籍: 廣東-河源 年 齡:24
現所在地: 廣東-深圳 身 高: 165cm
希望地區: 廣東
希望崗位: 行政/人事類-行政助理/文員
求職意向: 辦公室文員、 行政助理、 人事助理、 人事文員
待遇要求: 可面議 要求提供住宿
最快到崗: 隨時到崗
教育經歷
1997-09 ~ 2000-07 紫金縣紫金中學 文科 高中
工作經驗
(2009-02 ~ 2011-08)
公司性質: 私營企業 行業類別: 其它生產、制造、加工
擔任職位: 行政助理 崗位類別: 行政助理/文員
工作描述:
A、協助行政經理處理各項日常事務,進行重要日程安排及其他對外聯系工作,協調各部門的關系、做好溝通工作;
B、負責招聘、入職、離職辦理、考勤、社保、勞動合同簽訂、飯堂事務、宿舍事務、人事檔案管理及薪資的核算,檔案管理,并建立健全的文件管理系統;
C、負責6S和后勤管理,辦公用品的申購和發放,維持行政后勤工作正常運作;
D、負責擬定下達通知、擬寫計劃總結、會議記錄、申請、報告、合同等應用文書的組織、書寫工作,
E、負責消防培訓及特殊設備的管理,完善、制定各項規章制度,完善車輛調度、保養、年檢及保險等;
F、熟練使用Word、Excel、ppt辦公軟件、熟練使用辦公設備等。
(2007-08 ~ 2008-01)
公司性質: 私營企業 行業類別: 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位: 生產部文員 崗位類別: 行政助理/文員
工作描述: A、協助生產部主管日常工作;
B、負責每天的半成品、成品《生產檢驗日報表》、《生產周報》及《生產月報》的統計、提交、發放工作;
C、負責生產部所有資料的管理,做好分類、建檔、借閱管理工作;
D、熟悉生產管理的各種檢驗手段、方法、標準和物料供應流程,具備良好的數理統計分析能力,熟練閱讀相關技術文件。
公司性質: 私營企業 行業類別: 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位: 資材部倉管 崗位類別: 文員
工作描述:
A、熟悉倉庫管理流程,能確保貨物卡、帳、物一致,懂先進先出原則;能準確做好貨物進銷存明細帳目的及時登記和上報;
B、懂得貨物收、發、存管理;能做好倉位的籌劃與正確的擺設及倉庫日常6S管理工作;
C、能使倉儲資源得到合理有效的利用,減少倉庫物料呆滯庫存或損耗;
D、熟練進銷存系統和電腦辦公軟件。
技能專長
專業職稱:
計算機水平: 中級
計算機詳細技能: 熟練電腦辦公軟件
技能專長: 熟悉人事招聘、入職、離職辦理、考勤、社保、勞動合同簽訂、飯堂事務、宿舍事務、人事檔案管理及薪資的核算,檔案管理工作。
語言能力
普通話: 流利 粵語: 流利
英語水平: 口語一般
“微電子工藝”“微電子系列實驗”“生產實習”是微電子課程群中教學內容相近,教學形式不同的3門專業課程,我校對其進行了整合教學研究,提出了新的教學模式,編寫了涵蓋這3種形式教學內容的教材,設計了教學方案,并進行了初步實施及評價。
1 微電子工藝課程分析
1.1 原課程安排
“微電子工藝”是當前高校電子類本科專業的核心課程,其教學目的是使學生掌握硅集成電路芯片制造工藝的基本原理和方法,了解微電子產品制造關鍵技術及其發展方向。而“微電子系列實驗”和“生產實習”是與“微電子工藝”課程內容關聯性很強的實踐教學環節。“微電子系列實驗”是獨立設置的實驗課程,其教學目的是使學生掌握硅芯片關鍵工藝的實驗、檢測技術和常用儀器的使用方法。“生產實習”則是通過組織學生到現代化企業參觀學習,在工藝線上直接參與生產實踐[5],使之了解微電子產品的生產過程,行業發展動態,從而提高他們解決問題的能力及綜合素質。本質上,這3門課程是教學形式不同,但教學內容相近的一個課程模塊。在當前的教學大綱中,這3門課程都是獨立開設的,通常在大三上學期分別開出40學時的工藝課、20學時的系列實驗和4周的生產實習。因此,“微電子工藝”課堂教學和實踐教學結合的較為松散,總學時數也偏多。
1.2 教學現狀分析
“微電子工藝”具有涉及知識面寬,綜合性強,理論與實踐結合緊密的特點。若只采取課堂教學,對毫無實踐經驗的學生而言,課程涉及的技術性內容繁雜,知識點多且分散,全面理解學習內容的難度大。在為2009級學生開出本課程之后進行了問卷調查。其中“對工藝課知識的理解程度”這一問題,在58張答卷中只有1人選擇“能全部理解”,約60%的學生選擇“大部分理解”(如圖1所示)。
在對微電子課程群中其他相關,如“微電子器件原理”“集成電路設計”等課程主講教師進行的調研中,普遍認為若將各自獨立開設的“微電子工藝”“微電子系列實驗”和“生產實習”作為一個課程模塊進行整合教學,穿插授課,更有利于學生學習。
2 課程整合研究
2.1 課程整合
首先在培養計劃上將“微電子工藝”“微電子系列實驗”和“生產實習”整合為課堂/實驗/實習一個微電子工藝課程模塊,該課程模塊的教學目標為:培養熟知國內外先進微電子關鍵工藝,并具有一定工藝設計、分析,以及解決實際工藝問題能力的人才。
通過對原課程內容分析,將微電子工藝課程模塊中3部分內容都進行了優化(如圖2所示)。該課程模塊由一個課程組在大三上學期連續穿插教學,以避免教學內容的重復。因此,可以在不壓縮教學內容、不降低教學效果的前提下,將授課學時數定為:講課40學時/實驗16學時/生產實習3周,與原課時數相比有了較大縮減。
課程組在原微電子工藝課程講義基礎上,結合微電子工藝學發展現狀,編寫了涵蓋3種教學形式、內容的教材:《集成電路制造技術—原理與工藝》。該教材已于2010年9月由電子工業出版社出版,并基于此教材制作了多媒體課件。
2.2教學模式的整合
課程組設計了微電子工藝課程模塊的整合教學模式(如圖3所示)。整個教學過程是師生共同參與的、動態的、雙向的信息傳播過程。
課堂教學采取講課為主,自學討論為輔的形式,課后穿插參觀微電子生產線等實踐教學環節。教師講授教材各單元、章節中的重點、難點,課堂上設置問答等少量的“教”“學”互動形式。其他內容采取:教師首先提出問題,再組織學生在課堂上自學,然后展開討論,最后進行歸納總結。這既調動了學生的學習積極性,又能提高學習效率。為避免出現只有部分學習積極性高的學生參與課堂討論的現象,教師隨機抽取學生回答問題,并作為平時成績記錄。在課堂學習階段,組織學生參觀微電子生產工藝線,讓他們在實際生產情景中理解課堂講授的相關內容。
課堂教學之后進入實驗和晶體管制作實踐教學階段。實驗項目是針對關鍵工藝參數進行測試,以及有關芯片性能測量設置的實驗,因此將其穿插在晶體管芯片制作過程中進行。
3 整合教學的初步實施及評價
受原教學計劃限制,在2011年秋季學期末,主要開出了整合后的微電子工藝課程模塊課堂教學部分,其他內容在2012年春季學期初開出。
3.1 對教材的評價
采用新編的《集成電路制造技術—原理與工藝》教材和多媒體課件進行了課堂教學。課程結束后進行的問卷調查表明,學生對新編教材和課件的滿意度較高(如圖4所示)。
另外,從電子工業出版社的統計結果來看,盡管該教材是受眾面很小的專業課教材,但自2010年9月出版至今,已售出4 000余冊,被國內數十家高校選作微電子工藝或集成電路工藝基礎等課程的教材使用。由此可以說該教材得到了同行的普遍認可。
3.2 課堂教學方法及評價
在以整合教學模式進行的“微電子工藝”課堂教學實踐中,每次課的前幾分鐘都進行了提問,以便督促學生在課后復習,并引出本次課教學內容;課堂上講授了基本單項工藝的原理、模型、物理基礎,以及基本方法等重要內容;而對于大量工藝技術與設備等內容,先提出問題,再組織學生自學后討論,最后進行歸納總結;對學生回答問題和討論發言都作為平時成績進行記錄。在課堂教學期間,組織學生參觀了哈工大微電子平面工藝線,以利于他們對基本工藝方法與設備等內容的理解。
從課程結束后所作的問卷調查可知,學生喜歡的教學方式 與實際所采用的授課方式大體一致(如圖5所示)。學生對本課程的評教結果為“A+”。而且,微電子課程群后續課程主講教師也反映:這屆學生的微電子工藝基礎知識較扎實。
3.3 實踐教學及評價
微電子工藝的實驗和實習是在我校微電子實驗室進行的。首先開設了“高純水制備”“微電子清洗”兩個講座;然后學生自制了晶體管,進行了工藝實驗;最后,組織學生參觀了哈爾濱晶體管有限公司的器件生產工藝線。
在圖2中,把晶體管制作劃分為了6個關鍵工序。因此,學生自制晶體管也分為6個組,要求每個組負責一個關鍵工序:確定工藝條件、進行工藝操作、解決出現的問題、記錄工藝現象、條件、參數等。這樣盡管學生人數較多(全系64人),也能保證每名學生都參與到自制晶體管和相關的生產管理過程中來。另外,鼓勵學生在完成自己組工作之外參與其他組的工作。在整個實踐教學過程中學生積極性很高,充分發揮出各自的綜合能力。
從學生遞交的總結報告來看,這次微電子工藝實踐教學效果很好,學生們普遍認為:提高了動手能力,學會了分析、解決問題的方法,更重要的是培養了團隊意識和團隊合作能力。對今后的學習與工作都有較大幫助。
4 結束語
我校對“微電子工藝”“微電子系列實驗”和“生產實習”這3門教學形式不同,內容相近課程進行的教學整合研究表明:在專業課程教學改革中,將課堂教學和實踐教學整合為一個專業課程模塊,建立統一的課程體系,編寫涵蓋理論與實踐2方面內容的教材,由一個課程組進行連續穿插授課,這種整合教學模式是可行的,教學效果良好,同時又減少了授課學時數。
參考文獻
[1] 張瑞,姚凌江,吳向文.運用混合式立體化教學模式培養應用型創新人才[J].現代教育技術,2010,20(1):77-81
[2] 汪凌.整合教學法:為了學生素質的發展[J].全球教育展望,2007,36(10):3-7.
[3] 張園.整合教學法在模擬電子技術教學中的應用[J].科教文匯.2011.10(下):58-59.
[4] 桂峰,孫靜亞,梁娟.“環境監測”課程理論與實驗教學整合初步研究[J].科教文匯,2010,12(下):54,65.
【關鍵詞】計算機監控系統;煤礦生產;運輸
煤礦井下生產環境復雜、多變、條件惡劣,煤礦井下生產過程自動監控系統一直是煤礦安全、高效生產的基礎。隨著通訊技術、計算機技術和自動控制技術的迅速發展,控制系統向網絡化方向發展的趨勢已日趨明顯。煤礦生產監控系統向網絡化、智能化和管理控制一體化的方向演變是控制系統技術發展的必然,也同時滿足煤礦生產環境、生產過程特點的需要。
1.計算機控制系統的現狀
由于大規模集成電路的發展,使許多傳感器、執行機構、驅動裝置等現場設備智能化,人們便開始尋求用一根通信電纜將具有統一的通信協議、通信接口的現場設備連接起來,在設備層傳遞的不再是IP0(4~20mAP24VDC)信號,而是數字信號,這就是現場總線。由于它解決了網絡控制系統的自身可靠性和開放性問題,現場總線技術逐步成為了計算機控制系統的發展趨勢。一些發達的工業國家和跨國工業公司都紛紛推出自己的現場總線標準和相關產品。
現場總線溝通了生產過程現場設備之間及其與更高控制管理層之間的聯系,為徹底打破自動化信息孤島創造了條件。現場總線導致了傳統控制結構的變革,形成了新型的網絡集成式全分布控制系統)現場總線控制系統(FCS:Fieldbus Control System)。20世紀80年代逐步形成了幾種有影響的現場總線技術,它們以國際標準化組織(ISO)的開放系統互聯模型(OSI)為基本框架,根據行業的應用需要施加某些特殊規定后形成的標準,在較大范圍內取得了用戶與制造商的認可。
現場總線的出現,為煤礦井下這一復雜的工業現場提供了一個可靠的、分布式的監控網絡平臺。同時也為煤礦井下和地面控制系統之間、煤礦生產過程控制和生產管理網絡之間的集成提供有力的技術支持,方便地實現煤礦井下生產過程的地面實時監控。
2.計算機監控系統在煤炭運輸中的作用
煤炭運輸中的計算機監控系統,利用計算機進行串行通信來實現對工業集散進行控制,其主要由上位機與下位機兩個部分構成。下位機的傳感器將煤炭運輸情況以光纖信號形式傳送到井上的上位機里,上位機連接的計算機通過識別解碼將其以動畫形式在顯示屏里顯現出井下傳輸機的工作情況,如果出現故障,就會使上位機連接的報警器進行報警,并根據計算機上顯示出的故障類型自主下達故障處理信號,而防止故障對生產進一步延滯,有效地減少了下井作業人員的數量,提高了生產效率。而且也將井下生產線上的情況及時傳送給決策者,方便其統計各類故障的幾率,及時查找出傳輸工具的故障原因,并對其檢修,以確保生產一線一直以最低故障率進行生產。
2.1上位機的監控動畫和工作現場一致
計算機監控系統首先要具有實時性的特點,以保證監控界面上顯示的畫面和井下工作現場中的設備狀態相一致。為了達到這種效果,在設計程序時要利用一個二維數組,來作為聯接井下設備和監控界面畫面之間的橋梁。
由下位機去采集現場信號,并將其傳輸到上位機中去,由上位機進行分析整理,進而將有特定意義的數據寫進二維數組中去。與此同時,上位機的程序定時去讀取二維數組里的數據,并根據數據的特定含義去控制監控界面上的顯示內容。
通過此種方式,使現場編入二維數組和讀取二維數組里的數據成為兩個獨立存在的過程,互相并沒有影響,進而保證上位機中的監控動畫同時顯示出了井下工作現場的作業情況。
2.2下位機的硬件構成
下位機系統主要負責實時數據的采集,其硬件主要由工業級的單片微機、傳感器及傳感器連接件、電源電路和放大電路、A/D轉換電路、數字處理電路、人機對話界面、語音電路、通信電路和報警輸出電路構成。各種實時數據會被傳感器所獲取,之后進行信號轉換。例如,輸送帶的張力會由張力傳感器對力值信號進行轉換變為電信號,而電信號會被放大電路予以放大和濾波,再經過A/D轉換電路去轉換成數字量,該數字量再由計算機進行整理,最后與上限和下限這些預先設定好的定值進行比較,而一旦張力值超限,計算機就會給出報警信號和發出相應的觸點信號,該觸點信號就可以作為開關主拖動電機的信號使用,亦可以作為拉緊絞車電動機的正反轉控制使用,由此便可以實現對張力的自動控制。
2.3通信方式設計
這里的計算機監控系統所采用的是兩級通信方式,讓上位機和下位機不直接連接在一起,而是分別與現場控制中心進行連接,1個上位機最多能和 4個現場控制中心進行連接,而一個現場的控制中心最多可以和8 個下位機智能終端進行連接,所以煤炭傳輸的監控系統最多可以同時監控32臺帶式輸送機的作業情況。其中上位機只和現場控制中心進行直接通信,而現場控制中心則負責和多臺下位機進行相互通信。
為了防止多個下位機在同一時間上傳現場作業信號,發生信號間的沖突問題,這里采用了上位機循環點名的方法,從而使上傳的數據有序。上位機將現場控制中心號和終端機號等信息結合到一個數據里,可以叫它“點名數據”,然后上位機循環發送這種數據到現場控制中心,再由現場控制中心下發。各個終端機根據這種“點名數據”,來判斷自己是否是接受點名的機器,然后接受點名了的終端機會將自己監控的帶式輸送機的作業情況上傳至現場控制中心,進而傳送到上位機中去。“點名數據”的發送時間的間隔是100ms,這樣即使上位機要和32臺下位機進行間接連接,也可以在3.2s內,將“點名數據”。
在下位機之間循環一遍,從而保證了井下作業現場的數據可以及時傳送到上位機,也可以對發生的故障在第一時間里發出警報和進行實時處理。
3.結語
計算機監控系統的引入,不僅可以減少相應作業人員的數量,還可以保證煤礦生產中井下作業的安全,以及煤炭產量的提升等。所以,我們需要在更多的方面引入計算機的監控系統,如對煤炭的二次加工,對礦井的深度開采等,也要在實踐的過程中對發生的問題及時研究和做出處理。 [科]
【參考文獻】
關鍵詞:機電一體化;內涵;汽車工業;應用
一、機電一體化的內涵
機電一體化綜合集成了電子工程和機械工程技術,實現了面向任務的機電一體化功能,它可以有效地協助技術設計人員對某項生產管理項目進行特定的技術開發和設計。機電一體化的方法論包括信息控制理論和工程系統理論,而一體化是機電一體化的核心思想。
二、機電一體化的特點
1.安全性高
機電一體化系統可以提供包括警報、監控、診斷、保護在內的一體化自動服務,在工作過程中當發生相關故障時可以自動采取保護辦法,諸如當工作電壓過高或過低時,會自動停止工作或發出警報提醒操作人員采取措施,最大程度上保障相關設備和操作人員的安全,保障財產設備等不受損害。
2.生產能力強
機電一體化產品系統的信息處理與控制一般都是自動化的,具有較高靈敏的檢測控制能力,在計算機控制系統的作用下可以更為精確地確保機械設備裝置完成所設計的動作,從而更好地保證產品的質量。更為重要的是,機電一體化產品系統自動化的控制和操作,極大地提高了產品的生產效率,降低了單位產品的成本。
3.適用范圍廣
機電一體化產品系統強大的技術綜合能力使之已經超越了單一產品功能的范疇,再加上其自身較高的自動化水平,可以滿足客戶更為復雜的需求,提供個性化解決方案。機電一體化產品較高的智能化、自我保護性、自動監控性、可擴展性使之可以應用于不同的環境和場合。
三、汽車工業領域機電一體化的應用
1.自動變速器系統
汽車自動變速器的主要作用是降低汽車行駛過程中的功率損耗,提升汽車動力系統的有效功率,通過增加變速檔數實現汽車的舒適安全行駛。汽車行駛過程中,發動機的實時運行狀態需要借助傳感系統進行測量,測量的數據信息通過電子監控設備進行處理,并且具有換擋信息程序、開關程序以及開關關閉程序,根據汽車最優行駛的條件要求來選擇相應的電子監控裝置。如汽車發動機啟動后,相關的警示燈關閉,說明系統功能正常;如果警示燈未關閉,那么這時的自動變速器就處于非電控狀態,但其仍然可以正常工作,只是相關的優化性能不再生效。
2.制動系統
起初的汽車一般在后輪安裝制動設備,隨著汽車行駛速度的不斷提升,單純在后輪安裝制動設備已經無法有效提供充足的制動動力,促使了汽車前輪也需要安裝相應的制動設備。當汽車制動設備工作時,汽車的動態軸負荷就會轉移、前輪的載重量就會增加、后輪載重量降低,但后輪發生抱死時更容易使汽車失去方向控制能力,于是汽車防抱死制動設備就產生了。汽車防抱死制動設備的主要功能就是可以感知制動發生時每個車輪的瞬間運動方向,并且根據相關情況調節制動設備的動力鉅大小,防止抱死現象的發生。ABS防抱死系統就是比較著名的電子監控技術,提升了汽車行駛的安全性。
3.計算機控制發電機系統
計算機微處理器或者集成電路用以控制發電機單元,利用傳感器負責接收電壓信號,并獲得發動機的脈沖數據,傳送到發動機電控單元中。信號模擬器通過數字模型輸出數字信號,以這些信息為基礎發電機控制單元對點火時間、燃料空氣比例、循環排氣效率進行優化計算,并將計算結果作為控制點火設備和燃料閥開關大小的參數,從而控制燃料與空氣的適當比例。在燃料空氣比增加時,會使得點火困難;當燃料空氣比降低時由于氧氣缺乏,造成燃料燃燒不充分,排放的氣體中一氧化碳的含量會增加。
4.激光測距雷達系統
在汽車前面部位安裝測距激光雷達,當激光光束遇到障礙物后就會散射,當散射信號被捕捉到,測出車輛與障礙物之間的距離,使用計算機系統對障礙物方位信息進行持續的動態測量和跟蹤,就能夠準確判斷障礙物是否在運動,并計算出其運動速度和車間距離,根據運行軌跡判斷其是否能夠與車輛發生碰撞,從而提醒車輛駕駛員調整車輛運行速度、方向。當出現危險情況時,系統會發出警報信息。
四、總結
機電一體化融合了眾多技術、跨越了多個領域,它是一種集成產品,特別是現代計算機系統為機電一體化的實現帶來了真正的飛躍和突破,成為工業生成自動化控制中的一項重要技術。它有效地提升了汽車產品的質量和駕乘舒適度,隨著機電一體化解決方案智能化和汽車工業的發展,兩者的融合深度將會進一步增強。
參考文獻:
關鍵字:集中控制、選煤廠、plc、應用
abstract: this article introduces the composition control system of coal, function and the realization methods of function system technology, combined with the practice of the port of stone coal washery, explain the application effect of centralized control system.
key words: centralized control、 coal、 plc、 application
隨著選煤廠生產自動化水平的提高,plc控制系統在選煤廠得到了廣泛的應用。山西石港煤業有限責任公司選煤廠是一座設計能力90萬t/a的礦井型動力煤選煤廠。選煤廠采用了歐姆龍plc和mcgs組態軟件對選煤廠生產進行控制和監視。
一、集中控制系統
1、集中控制系統組成
全廠集中控制采用omron系列的plc,該系統的控制作為負擔全廠的生產管理任務,將篩分車間、動篩車間等系統按照“逆煤溜啟車,順煤溜停車”的原則統一工作。
2、集中控制系統設備
集控系統選用2臺河南工控機,其上位機使用北京昆侖通態的全中文工控組態軟件mcgs,編程采用omron cx-one編程軟件工具,cpu采用omorn cj1g—cpu45h。
二、生產過程控制系統
石港選煤廠集中控制系統范圍包括原煤篩分系統和動篩洗選系統組成的主車間及相關的各條皮帶、刮板輸送機、給煤機等設備。
該控制系統所有設備均具有集中/ 就地兩種控制方式,集中控制用于生產,就地控制用于檢修。并通過上位機實現無擾動切換。
在集中控制方式時,設備按逆煤流方向啟車,按順煤流方向停車原則運行。在啟動或運行過程中,各相連設備間設有電器聯鎖,當某臺設備發生故障停止時,其上部設備相應停止啟動或運行。在非常情況下,集控室、現場都能停車。在集中控制方式時參加集控的各設備不能就地開車。集中控制時,起車前,有控制室向現場發送起車預告信號,系統中的各設備按閉鎖關系和順序的要求自動啟車,在向現場發送預告信號和系統啟車過程中,現場和集控室均能撤銷預告信號,終止啟車過程,并發出聲光報警信號。當設備故障時,一般事故只做報警,對影響設備運行和人身安全的事故同時作用于停車。所有參控設備在集控允許的情況下(就地狀態),均可在就地實現單臺啟、停;集中運行狀態時,現場啟車按鈕無效,停車按鈕有作用,現場死機可根據情況操縱停車按鈕停車,且生產時該臺設備的來煤方向各設備均聯鎖停車。以上這些控制功能都是通過plc及其內的程序邏輯來實現的。
三、軟件設計
1、編程軟件
采用omron cx-one軟件對設備編程實現對生產的監視和監控。一般的設備設有7個點,對設備進行信號采集:急停、啟動信號、停止信號、接觸器信號、電源信號、返回信號、電鈴。(跳汰機應自帶plc控制系統,只接有啟動信號及返回信號)
2、組態的實現
通過mcgs組態軟件對系統進行組態畫面,按照煤線的方面繪制組態畫面,這樣可以很直接地觀看出系統的工藝流程,此即系統的主畫面。通過組態mcgs畫面還可以查看 歷史 報表及報警信息,方便更好的了解設備運行情況和維修系統。
四、plc在選煤廠的應用效果
1、可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。plc由于采用 現代 大規模集成電路技術,采用嚴格的生產工藝制造,內部電路采取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。從plc的機外電路來說,使用plc構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,plc帶有硬件故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除plc以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性。
2、 plc通信能力的增強及人機界面技術的 發展 ,使plc組成各種控制系統變得非常容易。
3、系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造
plc用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。
四、結語
通過自動化集中控制系統,不但可在集控室實現對子控制系統的監視,還可使用軟件對系統進行監控、調試和編程。降低了設備維護和維修量,減輕了員工的負擔。
通過對選煤系統的不斷改造使選煤工藝和系統控制進一步優化,提高了選煤質量,加強了生產安全,為該廠的高效發展奠定了基礎。 參考 文獻 :
①崔莉莉,陳相輝,李辛.《基于plc 的集中控制系統在城郊選煤廠的應用》 application of plc centralized control system in control system in outskirts. washery.《煤》coal ,2008.
②王維峰,王新平.plc 《在臨渙選煤廠選煤控制系統中的應用》plc in coal processing control system in linhuan coal preparation plant.《煤炭技術》coal technology ,2009.
隨著世界進入電子信息時代,現代的電子制造企業對一線人才的需求量日益增大,這對職業學校加強電子技術專業建設提出了更高的要求。制訂科學合理的人才培養方案,建立適應社會、企業需要的專業課程體系是專業建設的重要環節與根本出發點。只有在大量深入企業調研的基礎之上,才能制訂出適用的電子專業人才培養方案,確定必要的核心專業課程,并對教學實施提出有益的建議。
二、調研工作安排與調研內容
(一)調查內容
1.企業調研:
(1)被調查企業基本情況;
(2)被調查企業對電子技術專業人才的需求情況與能力素質要求;
(3)被調查企業對中等職業學校電子技術專業建設及課程設置的建議。
2.畢業生調研:
(1)畢業生基本情況;
(2)被調查人對學校辦學、師資、專業建設等的評價;
(3)被調查人的工作狀況;
(4)被調查人對中等職業學校電子技術專業建設及課程設置的建議。
(二)調研方式
走訪調研、開座談會。
(三)調研數據分析
1.電子技術人才需求的背景
電子信息產業是我國國民經濟四大支柱產業之一,隨著國民經濟的高速發展,我國電子信息技術產業將具有更廣闊的發展空間與市場需要。從“十一五”時期電子工業總產值看,平均每年的增長率達到30%,預計今后五年內仍將保持20%以上的增長率。電子工業總產值占全國工業總產值比例也逐年增加。這些反映出電子信息產業蓬勃發展、欣欣向榮的良好勢頭。江蘇“十二五”發展規劃提出:以集成電路、網絡與通信設備、光電顯示、信息家電、汽車電子產品、新型電子元器件等為重點,鞏固提高電子信息產品制造業發展水平。
江蘇地區重點依托南京、蘇州、無錫等國家級和省級信息產業基地,加快形成電子產品制造基地和信息產業集群,鼓勵其他有條件的地區發展電子信息產業。到2015年,預計電子信息產業銷售收入達到20000億元,成為重要的電子信息產業基地。行業大發展,必將帶來人才的旺盛需求。
電子產品制造產業的發展必然帶來人才需求的增長,技術的進步必然要求人員素質的提高。許多企業一方面為了提高人員效率而精簡缺乏專業技能的冗余人員,另一方面又大量引入急需的專業技術人員。從近幾年畢業生就業情況看,電子信息行業的畢業生就業率一直處在前列。就用工而言,企業越來越講求實際,這使得既具有一定的理論基礎,又有很強實踐操作能力的職校畢業生成為爭相招聘的對象。
2.江蘇省電子技術人才需求大勢
電子技術產業是一個高技術產業,它對人才的需求具有兩方面特點:一是具有高學歷的開發、研究、創造性人才;二是具有較熟練操作技能的技術人員。以江蘇的蘇州工業園區為例,整個園區內具有大專以上學歷的專業人員約占17%,這些人員主要從事電子產品的開發、研究以及高層次的生產管理;而70%以上員工是職業學校的畢業生,這些人員主要從事裝配、調試、維修及生產一線的工作。
3.企業人才需求分析
2011年對電子技術應用專業畢業生的跟蹤調查結果顯示,畢業生就業以技術崗位為主,占55%;其次是以技術管理為主的管理崗位和營銷崗位,各占20.3%。這些崗位技術含量高,必須精通技術,一般工人無法勝任。
調查還表明,電子技術應用第一崗位群為:弱電工藝員、產品設計員、產品工藝員、產品檢測和維修員、產品營銷員、產品生產計調員以及院校實驗員等。畢業生在企事業單位主要從事電子設備的運行、安裝、調試與維修工作;電子設備安裝、調試維護工作;電子產品生產工藝編制、工藝實施、儀器設備檢測、生產調度,電子電路的設計工作;電氣電子類產品的營銷與售后技術服務工作;電氣電子設備的技術改造、技術管理、產品輔助開發工作和實驗工作等。
4.畢業生調查情況統計與分析
在對各成員校共314名畢業生樣本調查統計得出:
(1)本專業對口就業率為86%,本專業的就業趨勢較為樂觀,社會對專業人才需求較大;
(2)83%的同學認為應加強實踐類課程安排,學生感受到企業對學生實際操作技能需求較多。
建議學生在校期間應加強的專業技能
(四)調研結論
關鍵詞:機電;傳動;控制系統;設計;方法
在機電傳動與控制中,將與控制設備的運動、動作等參數有關的部分組成的具有控制功能的整體稱為系統。用控制信號(輸入量)通過系統諸環節來控制被控變量(輸出量),使其按規定的方式和要求變化,這樣的系統稱為控制系統。
1、控制系統的分類
控制系統的分類方式很多,但機械設備的控制系統常按系統的組成原理分為開環控制系統、半閉環控制系統和閉環控制系統。
輸出量只受輸入量控制的系統稱為開環控制系統。在任何開環控制系統中,系統的輸出量都不與參考輸人量進行比較。對應于每個參考輸人量,都有一個相應的固定工作狀態與之相對應,系統中沒有反饋回路(反饋是把一個系統的輸出量不斷直接或間接變換后,全部或部分地返回到輸入量,再將輸入量輸入到系統中去的過程)。用步進電動機作為執行元件的經濟簡易型數控機床,其控制系統就是一個開環系統。這種機床的控制裝置和驅動裝置根據機床的坐標進給控制信號推動工作臺運動到指定位置,該位置的坐標信號不再反饋;當控制系統出現擾動時,輸出量便會出現偏差。因此,開環控制系統缺乏精確性和適應性。但它是最簡單、最經濟的一類控制系統,一般使用在對精度要求不高的機械設備中。
在有些控制系統中,輸出量同時受輸人量和輸出量的控制,即輸出量通過反饋回路再對系統產生控制作用。這種存在反饋回路的系統稱為閉紓控制系統。全功能型CNC機器人屬閉環控制系統。在CNC機床的坐標驅動系統中,以坐標位置量為直接輸出量,并在工作臺上安裝長光柵等位移測量元件作為反饋元件的系統才稱為閉環系統。那些以交、直流伺服電動機的角位移作為輸出量,用圓光柵作為反饋元件的系統則稱為半閉環系統。目前的CNC機床大多為半閉環控制系統。采用半閉環控制系統的優點在于沒有將伺服電動機與工作臺之間的傳動機構和工作臺本身包括在控制系統內,系統易調整、穩定性好且整體造價低。
2、機電傳動控制系統的設計方法
2.1模塊化設計法
機電傳動控制系統由相互制約的五大要素的功能部件組成,也可以設計成由若干功能子系統組成,而每個功能部件或功能子系統又包含若干組成要素。這些功能部件或功能子系統經過標準化、通用化和系列化,就成為功能模塊。每一個功能模塊可視為一個獨立體, 在設計時只需了解其性能、規格,按其功能來選用,而無需了解其結構細節。
作為機電一體化產品或設備要素的電動機、傳感器和微型計算機等,都是功能模塊的實例。再如,交流伺服驅動模塊(ANOR)就是一種以交流電動機(AM)或交流伺服電動機(ASM)為核心的執行模塊。它以交流電源為其主工作電源,使交流電動機的機械輸出(轉矩、轉速)按照控制指令的要求而變化。
在新產品設計時,可以把各種功能模塊組合起來,形成所需的產品。采用這種方法可以縮短設計與研制周期,節約工裝設備費用,降低生產成本,也便于生產管理、使用和維護。
2.2柔性化設計法
將機電一體化產品或系統中完成某一功能的檢測傳感元件、執行元件和控制器做成機電一體化的功能模塊,如果控制器具有可編程的特點,則該模塊就成為柔性模塊。例如,采用繼電器可以實現位置控制,但這種控制是剛性的,一旦運動改變時難以調節。若采用伺服電動機驅動,則可以使機械裝置簡化,且利用電子控制裝置可以進行復雜的運動控制,以滿足不同的運動和定位要求。采用計算機編程還可進一步提高該驅動模塊的柔性。
2.3取代設計法
取代設計又稱為機電互補設計方法。該方法的主要特點是利用通用或專用電子器件取代傳統機械產品中的復雜機械部件,以便簡化結構,獲得更好的功能和特性。
用電力電子器件或部件與電子計算機及其軟件取代機械式變速機構。如用變頻調速器或直流調速裝置代替減速器、變速箱。用PLC取代傳統的繼電器控制柜,可以大大減小控制模塊的質量和體積,并具有柔性化,且可編程控制器便于嵌入機械結構內部。用電子計算機及其控制程序取代凸輪機構、插銷板、撥碼盤、步進開關、時間繼電器等,以彌補機械技術的不足。用數字式、集成式或智能式傳感器取代傳統的傳感器,以提高檢測精度和可靠性。智能傳感器是把敏感元件、信號處理電路與微處理器集成在一起的傳感器。集成式傳感器有集成式磁傳感器、集成式光傳感器、集成式壓力傳感器和集成式溫度傳感器等。
取代設計法既適合于舊產品的改造,也適合于新產品的開發。例如,可用單片機應用系統、可編程控制器和驅動器取代機械式變換機構、凸輪機構、離合器,代替插銷板、撥碼盤、步進開關、時間繼電器等。又如采用多機驅動的傳動機構代替單純的機械傳動機構,可省去許多機械傳動件,如齒輪、皮帶輪、軸等。其優點是可以在較遠的距離實現動力傳動,大幅度提高設計自由度,增加柔性,有利于提高傳動精度和性能。這就需要開發相應的同步控制、定速比控制、定函數關系控制及其他協調控制軟件。
2.4融合設計法
融合設計法是把機電一體化產品的某些功能部件或子系統設計成該產品所專用的。用這種方法可以使該產品各要素和參數之間的匹配問題考慮得更充分、更合理、更經濟,更能體現機電一體化的優越性。融合法還可以簡化接口,使彼此融為一體。例如,在激光打印機中,就把激光掃描鏡的轉軸與電動機軸制作成一體,使結構更加簡單、緊湊;在金屬切削機床中,把電動機軸與主軸部件作成一體,是驅動器與執行機構相結合的又一實例。
特別是在大規模集成電路和微型計算機不斷普及的今天,完全能夠設計出傳感器、控制器、驅動器、執行機構與機械本體融為一體的機電一體化產品。融合法主要用于機電一體化新產品的設計與開發。
2.5系統整體設計法
系統整體設計法是以優化的工藝為主線,以控制理論為指導,以計算機應用為手段, 以系統整體最佳為目標的一種綜合設計方法。
系統整體設計法涉及多種技術和理論。技術方面主要包括微電子技術、電力電子技術、計算機技術、信息處理技術、通信與網絡技術、傳感器與檢測技術、過程控制技術、伺服傳動技術及精密機械技術;理論方面包括經典控制理論、現代控制理論、智能控制理論、信息論及運籌學等。
關鍵詞:制造業 戰略性新興產業 優化升級
“十三五”時期,是轉變經濟發展方式、提升經濟發展質量和效益的關鍵時期。促進第二產業優化發展,是首都建設創新型產業體系、實現創新驅動發展的內在要求和必然選擇。首都第二產業優化發展要求實現產業結構優、過程優、效益優,與服務經濟的深度融合和服務化發展是第二產業優化發展的根本路徑。
一、現代制造業向服務化發展
推動現代服務業向制造業各環節全面融合滲透,制造業實現服務化轉型升級,生產制造過程科技含量進一步提高,效益進一步優化。到2020年,形成研發設計、高端制造、品牌營銷為一體的現代服務型制造業體系,產品結構以“高、精、尖”為主,形成一批具有自主知識產權的高端產品、標準和自主品牌,打造具有較強競爭力的龍頭企業和產業集群,培育具有國際影響力的“首都智造”、“首都創造”品牌。
(一)構建具有較強競爭力的產品服務系統
促進服務與產品融合,以軟件提升硬件價值,重構產業價值鏈。在電子信息產業,推動硬件產品與數字內容服務整合,形成以終端、內容分銷渠道和數字內容為主的產業鏈。鼓勵信息服務商與電子產品制造商聯合,開發應用程序,與產品耦合提供附加服務和產品增值服務。在移動通信產業領域,開發適應4G/5G網絡和移動互聯網需求的各類增值服務。構造以自主開發環境為基礎、以應用軟件商店為門戶的商業模式,實現芯片解決方案與多媒體應用內容和增值服務相結合。加強通訊設備制造、網絡運營、集成播控、內容服務之間的融合互動。提高數字版權集約水平,完善智能終端產業服務體系,推動產品設計制造與內容服務、應用商店模式整合發展。促進機械、裝備、電子、汽車等制造企業進一步完善與產品相配套的電子控制、信息系統、軟件包、操作系統等服務系統,提高產品的差異化水平和競爭力。
推動制造企業由提品向提供服務轉型升級。提升新能源裝備、節能環保裝備、高端制造裝備等行業的集成服務能力,實現由生產型制造向服務型制造轉型。促進發展工程技術服務,加強工程總包和系統成套服務技術研發,建設工程項目協調服務平臺。支持裝備制造骨干企業在工程承包、工程設計、系統集成、整體解決方案、再制造等方面拓展增值服務。通過成套服務、交鑰匙工程為客戶提供一體化的成套安裝,開拓集成化的專業服務,提升總集成總承包服務能級,實現向系統解決方案提供商的戰略轉型。
(二)加強制造業產業鏈上的服務環節
通過內部服務增強、與外部服務戰略合作,創新服務手段和方式,進一步提升研發設計、營銷交易、售后服務等產業鏈高端環節的服務能力[1]。
1、提高研發設計創新服務水平
在信息技術應用支撐下,促進制造業研發設計向個性化、網絡化、協同化發展。建設協同設計云架構體系,通過云平臺實現企業間設計資源共享、開展協同設計創新,創造全新的資源使用與組合創新模式。推動裝備制造、生物醫藥、汽車、電子信息、服裝、家具等行業龍頭企業通過模塊化等技術,實現個性化設計,滿足市場多樣化需求,打造差異化競爭優勢。促進文化創意元素融入研發設計環節,支持基于新技術、新工藝、新裝備、新材料、新需求的設計應用研究,促進工業設計向高端綜合設計服務轉變。
2、提高售后服務的專業化水平
通過提高制造產品的智能化水平,開展智能化和實時化的售后服務。支持裝備制造、汽車等領域企業開展實時在線支持服務,對所提供的大型、關鍵設備產品進行實時監控、遠程運行監測、故障診斷、預測維護;對客戶設備運行實施全過程、全方位的狀態管理。
3、實現精準化的供應鏈管理
在電子、汽車、醫藥、鋼鐵、石化等制造業領域,加強精益供應鏈管理。建設信息平臺,實現生產、采購、庫存、銷售等全產業鏈的協同運作,支撐企業與產業鏈上下游及關聯機構有效銜接。支持骨干制造企業在提高自身供應鏈功能的同時拓展市場服務,面向行業提供專業的供應鏈管理服務。在電子、汽車等產業集群中,推動龍頭企業、中小企業及第三方供應鏈管理企業共同組成運行高效的供應鏈體系,提高產業集群整體競爭力。
4、加強電子商務功能
促進裝備、汽車、電子等領域骨干企業運用電子商務,創新交易模式,提高交易效率。建設集采購、銷售、客戶服務等為一體的電子商務交易平臺,對采購實現全過程統一管理,對客戶需求實現全過程服務。促進制造企業與信息服務企業實現戰略合作,提升電子商務平臺的功能。推動龍頭企業擴展自身平臺,面向行業建設電子商務交易平臺。支持企業依托電子商務平臺,建立收集、挖掘商品和服務供需信息的大數據分析和服務系統,基于大數據進行精準營銷、精準物流、市場決策分析等智能商務服務。
5、開展多元化的融資服務
支持企業在產品銷售和使用等階段提供多元化的融資服務,創新產品銷售模式。促進在新能源、節能環保等領域開展融資租賃銷售,配合專業化集成服務,提供多樣化的租賃方案,構建融資租賃銷售服務網絡。支持行業龍頭企業建立專業化的金融服務公司,面向行業提供服務。
(三)促進制造過程向數字化、智能化發展
促進新一代信息技術向制造過程深度融合。在生產管理中應用物聯網技術,提高信息系統的信息集成和分析能力,加強生產信息的自動化采集,提高生產管理的智能化水平。在云環境下開展產品開發測試,推動研發制造一體化發展。促進生產管理信息系統快速、彈性地部署在云計算平臺上,為生產數據的存儲和計算提供強大的計算能力。應用大數據技術實現工廠設施、產品模型、研發成果和生產管理的數字化。支持企業利用大數據和互聯網建設生產規劃和評價系統,提高數據分析對生產經營決策的服務能力。
促進3D打印技術的產業應用,提高設計制造一體化水平。支持核心裝備研發,突破低成本材料與制造、智能人機交互、創意設計服務平臺等核心關鍵技術。推動3D打印在工業設計、文化創意、高端汽車和模具制造、航空航天、醫療和生物工程等領域的應用,帶動制造技術變革。
二、戰略性新興產業與生產業融合發展
加強科技創新,掌握戰略性新興產業關鍵核心技術和自主知識產權,打造產業核心競爭力;加強商業模式創新,打造戰略性新興產業價值網絡和產業生態。深入推進“創新驅動、高端發展、重點跨越、引領示范”發展戰略,到2020年,將北京建設成為具有全球影響力的戰略性新興產業創新中心和策源地。戰略性新興產業由先導產業發展為主導產業,成為帶動現代制造業轉型升級的戰略引擎和推動新興服務業發展的重要動力。
(一)加強技術創新,提高自主創新能力
加強協同創新的產業組織建設。支持以龍頭企業、優勢企業為核心,聯合相關領域的高校院所,建設產業技術創新、標準、服務等產業聯盟組織。創新體制機制,面向產業需求建設涵蓋中試開發、技術轉移、成果孵化等功能的新型產業技術研究院。加強建設各類創新平臺,有效整合各方面的高端創新資源。以創新平臺為載體,完善科技成果轉化和產業化的促進機制。
建設蛋白質、航空遙感等國家重大科技基礎設施和納米科技、生命科學等重要研發基地。建設一批國家和北京市工程(技術)研究中心、重點實驗室、工程實驗室、企業技術中心。支持新型創新組織和企業承擔高端通用芯片及基礎軟件、新一代寬帶無線移動通信網、重大新藥創制等重大專項,承擔國家科技計劃和產業化項目、北京市重大科技項目、重大科技成果產業化與應用示范項目。支持企業、高校院所和創新組織參與國家和國際技術標準的創制。
(二)建設研發與生產制造相融合的產業集群
1、新一代信息技術產業
促進產業融合,完善產業鏈,提高系統集成和信息增值服務能力。推動新一代移動通信、下一代互聯網、下一代廣播電視網等領域核心芯片、高端裝備及智能終端的研發和產業化,加快發展移動通信增值服務、數字電視增值服務、數字電視運營服務等。在下一代互聯網等領域建設關鍵技術和評測認證公共服務平臺。加強無線通訊終端核心芯片研發及整體解決方案開發,建設涵蓋新一代移動通信標準創制、核心芯片、系統設備、終端產品、運營服務的產業鏈,推動智能移動終端與多媒體應用、內容和增值服務融合。建設芯片設計與整機制造合作平臺,推動設計、制造、封裝、測試、裝備等各集成電路產業鏈環節有效銜接協作,形成具有較強競爭力的產業集群。研發具有自主知識產權的互聯網通信、數字家電、信息安全和移動計算平臺等重點領域的嵌入式軟件等專用基礎軟件。研發推廣軟件應用解決方案,創新軟件應用服務模式,建立以運營服務平臺為基礎的軟件核心價值鏈。
2、生物產業
推動生物高端制造、醫藥研發、醫療服務互動融合。加強生物醫藥關鍵產品和技術開發,結合國家科技重大專項的實施,掌握新藥創制關鍵核心技術,形成新藥創制和安全評價體系。推動新藥開發合同研究、健康管理等新業態發展。建設醫產學研協同創新的新藥研發平臺,推動在專業園區、醫藥孵化器等建設研發、中試、生產服務外包平臺。以企業為主體,實現醫產學研緊密結合,提升生物醫學工程產品開發能力,加強醫療設備研發和產業化。突破生物制造關鍵技術。加強CRO(研發服務外包)臨床研究平臺、蛋白抗體藥物CMO(生產服務外包)平臺、醫療器械核心部件研發生產平臺等公共服務平臺建設,整合生物產業鏈。支持中國生物技術創新服務聯盟等產業技術聯盟發展。提升生物醫藥、生物農業、生物制造和相關服務業產業規模和競爭力,構建具有國際先進水平的現代生物產業體系。
3、新能源汽車產業
發展自主品牌的新能源汽車,打造全國高端研發和裝備制造中心。構建技術開發、規模生產、配套設施完善、運營服務體系,打造完整的產業鏈。建設新能源汽車技術研發及測試平臺。推進關鍵系統和關鍵零部件的產業化,提升整車及關鍵零部件的開發能力。
4、節能環保產業
加強高效節能、先進環保和資源循環利用關鍵技術及裝備的研發和產業化。面向工業、交通、建筑等重點領域,開發推廣高效節能技術裝備和產品。成為全國技術創新中心和高端制造基地。培育集工程設計與建造、設備制造、技術服務、運行管理于一體的系統集成商。
5、新能源產業
推動新能源產業實現關鍵技術突破、核心裝備研制及產業化、運行體系建設和重大示范應用,構建安全、經濟、綠色的現代能源產業體系。加強風電設備制造和系統集成能力。提高太陽能熱利用和風電技術服務業運營水平。提高生物質能、頁巖氣資源開發利用等關鍵技術研發水平和工程服務能力。提高新能源產業研發創新能力,培育具有較強競爭力的系統集成商和技術服務商。
6、新材料產業
促進產學研緊密結合,打造具有較強自主創新能力、研發生產于一體的新材料產業集群。推進新型功能材料、共性基礎材料等的研發創新,實現關鍵技術突破。面向電子信息、生物等戰略性新興產業和現代制造業,發展先進適用材料。形成納米材料等特色優勢產業鏈和產業集群。
7、高端裝備制造產業
促進高端裝備制造與研發設計、服務等環節融合互動,提升高端裝備的整體研發、系統設計和技術服務等系統集成能力。開展關鍵共性技術研究,實現技術突破,培育自主知識產權。實現關鍵裝備的自主發展,提高整機、關鍵零部件以及高端通用儀器儀表的設計制造能力。推動高檔數控機床、3D打印、工業智能機器人、自動化成套生產線等智能裝備的研發和產業化,提高成套系統集成能力。
8、航空航天產業
依托國家科技重大專項實施,推動航空航天產業創新發展。打造涵蓋研發、生產、運營的通用航空產業鏈。促進產品、系統應用、運營服務一體的民用航天產業規模化發展。以研發、總部、高端服務集成應用等產業鏈高端環節引領我國衛星應用產業發展。
(三)加強商業模式創新,提高市場拓展能力
以新型應用促進商業模式創新。在新一代信息技術領域,結合云運營和大數據應用等,促進下一代互聯網技術在政務、金融等行業創新應用。建設云計算應用支撐的配套虛擬化平臺,促進海量數據存儲、數據挖掘和分析等技術的行業應用。促進移動互聯網技術在電子商務、新媒體、互聯網金融等領域規模應用。在移動支付、遠程教育、移動辦公等領域創新移動互聯網綜合應用的新模式;推動新一代移動通信在制造等行業成熟應用。
以服務模式創新帶動商業模式創新。在生物醫藥領域,促進生物技術服務業規模化發展,培育健康管理服務,發展醫療保險、第三方獨立醫學檢驗等新服務模式。在節能環保領域,推動節能診斷、節能改造、合同能源管理、能源監測及管理等節能服務產業發展,發展合同能源管理、環境合同管理、碳交易等創新型商業模式,提高涵蓋設計、咨詢、運營、服務全產業鏈的系統解決方案能力。在新能源汽車領域,通過車電分離模式、定向購買模式、租賃模式、換電模式等創新型營銷和流通模式,推動產業化實現[2]。
參考文獻:
[1]安筱鵬.制造業服務化路線圖:機理、模式與選擇[M].北京:商務印書館,2012