时间：2023-06-18 10:36:17
序论：在您撰写智能制造研究分析时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
中图分类号：F272 文献标识码：A
Abstract： Intelligent manufacturing is the inherent requirements of the global manufacturing industry development， and is also China's manufacturing technology innovation， industrial structure to upgrade the key breakthrough， intelligent manufacturing is becoming an important direction for industrial development and change. On the basis of the previous research on the intelligent manufacturing， according to the actual development of our country， we construct a comprehensive evaluation index system of intelligent manufacturing capability， using the factor analysis method to analyze the 19 provinces in the central and eastern regions of China， and draw the comprehensive score and rank of the intelligent manufacturing ability of each province， compare the level and development trend of the intelligent manufacturing capability from 2012 to 2015， analyzes the main influencing factors of intelligent manufacturing capability， put forward reasonable countermeasures and suggestions， and then improve the level of development of intelligent manufacturing.
Key words： intelligent manufacturing capacity； evaluation index system； factor analysis
制造业一直以来都是国民经济的重要基础和支柱产业，也是一国经济实力和竞争力的重要标志。国际金融危机期间，德国凭借强大的制造业优势依然保持了经济的稳定增长，成为受危机影响最小的国家，德国提出的“工业4.0”主要致力于智能制造方面的发展，形象的被誉为第四次工业革命。金融危机后，美国提出了“先进制造业国家战略计划”，并采取多种措施“吸引制造业回流”，英国提出了“高价值制造业战略”，日本提出了“产业复兴计划”、法国提出了“新工业法国”等[1]。当今世界各国为摆脱经济危机带来的影响，致力于振兴实体经济，制造业在大国之间的竞争日趋激烈，作为世界制造大国，为了能在新一轮的竞争中取得优势，2015年5月我国依据自身智能制造产业发展水平及其特点正式提出《中国制造2025》，以大国及强国战略思维和战略布局，全面提升中国制造业的国际竞争新优势。
当前，实现我国制造业的转型升级离不开智能制造产业的发展壮大，这也是实现我国制造业新优势的现实需要[2]。长远看来，智能制造给制造企业的发展提供了一个可以预见的未来，但是由于受企业因素或技术、管理的影响，实现智能制造还面临着诸多的挑战。高昂的软件费用、建设费用使得众多制造企业特别是中小型企业无法接受，信息化基础薄弱也导致信息集成方案无法正常运作，当前类似SAP、Oracle等信息集成方案只能应用于大型制造业[3]。中国各地区制造业发展水平各不相同，中东部地区相对西部地区在经济实力、科学技术水平、硬件设施等方面占据一定的优势，因此结合智能制造的发展条件特选取中东部19省年主营业收入在2 000万元及以上的规模工业企业作为主要研究ο螅并结合当地政府智能制造发展基础设施建设水平及资源投入等方面对各省智能制造能力进行综合评价与研究。
智能制造能力研究涉及范围广，相关学科体系多，较难对其进行科学、客观的评价，目前国内外在智能制造综合能力评价方面研究少，研究方法及内容局限性较大，在设置评价指标权重方面难免带有一定的个人主观性。因子分析法能够有效地避免人为进行权重确定的主观性，具有较强的客观性[4]，因此，本文采用因子分析法对研究对象的智能制造能力进行横向和纵向比较，研究各省差距所在，给出相应分析，并据此有针对性地提出政策与建议。
1 智能制造能力评价体系构建
1.1 指标选取
在智能制造能力的评价过程中，构建合理的智能制造能力评价体系是至关重要的，而评价指标的选取是建立有效评价体系的基石。因此，选择合适的评价指标是智能化制造能力综合评价过程中的基础、关键和核心工作。
本文基于科学性、合理性、系统性以及导向性原则，围绕智能制造能力这个一级指标，分解出3个二级指标和15个三级指标，二级指标分别从创新能力、绩效产出能力、基础设施3个维度对智能制造能力进行衡量，并将三级指标编码为C1～C2，便于后续工作的进行[5]。具体评价指标体系如表1所示。
1.2 指标含义
（1）创新能力。强有力的创新能力是智能制造发展模式必不可少的条件，创新能力的基础是人力、物力等资源的投入，因此本文将R & D人员全时当量、R & D经费、R & D项目数纳入评价指标体系内[6]。此外，选取专利申请数、有效发明专利数、发明专利申请数作为创新能力水平的体现。
（2）绩效产出能力。绩效产出是发展智能制造的最终目的，智能制造能不能为社会带来价值，关键在于成果的转化，因此本文从规模以上工业企业单位数、主营业务收入、嵌入式系统软件开发项目数、智能装备销售收入4个子指标来对智能制造能力评价。
（3）基础设施。大量的物资信息，通过先进的基础设施进行快速流通和共享，更好地发展智能制造产业必须构建安全、实用、先进、全面的基础设施网络。因此本文选取互联网上网人数、域名数、互联网宽带接入端口、铁路营业里程、等级公路里程5个三级指标作为基础设施建设衡量指标。
2 实证研究
2.1 数据来源
本文数据主要来源于中华人民共和国国家统计局网站统计年鉴，选取2012～2015年我国中东部地区19省智能制造能力指标数据进行整理分析，针对2015年统计数据进行详细分析说明，并使用SPSS软件处理样本数据。
2.2 统计分析
2.2.1 KMO和Bartlett检验分析
本文样本数据分析结果如表2，KMO检验值为0.799，大于0.7，卡方检验的概率等于0，小于0.05，满足能够使用因子分析法的基本需求，且表明各变量之间存在显著相关，因子分析效果较好。
2.2.2 方差贡献分析
利用方差最大正交旋转法对因子的主成分进行提取，依据特征值大于1和累计解释方差大于85%的原则，本文依据表3数据提取第一主成分F1和第二主成分F2两个公共因子作为新的综合指标对智能制造能力进行评价。
2.2.3 因子载荷矩阵和得分矩阵
通过使用SPSS软件对数据进行统计分析，采用方差最大正交旋转法对因子进行处理，得出表4旋转后的因子载荷矩阵和表5因子得分系数矩阵。
公因子F1、F2从两个不同的方向反应智能制造能力水平，为了更准确对各省的智能制造能力水平进行评价，在因子分析法的基础上，可以应用回归法分析获得两个主因子的得分，并将上文分析中每个主因子所得的方差贡献率和总贡献率进行比较，得出比值，并以此比值作为权重进行后续的加权求和，进而可以得到2015年19省智能制造能力总得分及排名，具体如表6所示。计算公式如下：
F=∑F×方差贡献率/总方差贡献率
2.3 结果分析
依据上文经计算得出，中国中东部地区19省在2012～2015年间的智能制造能力综合得分及排名，具体如表7所示。
针对我国中东部地区19省4年间的综合得分及排名进行分析可得出如下结论：
第一，从整体发展来看，我国中东部地区19省在2012～2015年间智能制造的发展基本呈正向上升态势，其中，除了广东省、辽宁省、黑龙江省和山西省在4年间的得分趋势呈现轻微下降趋势，其他15省综合得分均呈上升趋势，尽管某些省份综合得分上升趋势有限，或期间某年下降，但其上升趋势是毋庸置疑的。而且在此4年间智能制造能力综合得分均值东部地区0.559高于中部地区-0.416，反映了东部地区的智能制造能力水平要高于中部地区。
第二，从具体得分的角度看，把我国中东部19省智能制造的发展态势进行聚类分析可划分为3个层次。第一层次是4年间综合得分均在1以上的省市，说明智能制造能力较好，由江苏、天津、北京、广东和山东构成；第二层次是4年间综合得分存在1以下且均在0以上的省市，说明智能制造能力一般，由浙江和上海构成；第三层次是4年间综合得分存在0以下的省市，说明智能制造能力较差，由剩余12省构成。其中，0是一条评判智能制造能力高低的重要分界线，由分析可知我国大部分地区的智能制造能力处于较低层次，仍有待提升。
第三，从横向比较的角度看，我国中东部地区19省在2012～2015年间的发展差距较大，说明我国各省内部存在着较为严重不均衡问题。从“一头一尾”进行比较可以得出，居于前列的天津和列居末位的海南，尽管两省同为省级行政单位且土地面积相近，但是它们在2012～2015年这4年间的综合得分跨度均值超过了2，这既说明我国各省之间存在两极分化的现象，同时也意味着两者之间的差距不是短时间内能弥补上的。从第一层次和第三层次的比较来看，两个层次之间的综合得分差距最小值也高于0.5，这表明在智能制造发展水平方面，不仅是单个省，处于不同发展层级的各省之间也存在着较为突出的分化和不均衡问题。
3 对策建议
本文通^构建智能制造能力评价指标体系，分析我国中东部地区19省智能制造现状和水平，找到智能制造的有效实现路径，对当今企业发展方式以及转型升级具有重要的指导意义，同时对政府引导和扶植有实力的制造企业向智能制造转型提供了必要的参考和理论基础。基于以上理论分析和我国的发展现状，可以给出以下几点对策建议。
3.1 企业对策
3.1.1 总体规划，分步实施，科技并行
建设智能制造系统、智能工厂是一项长期、复杂的工程，必须按照“总体规划，分步实施，重点突破，效益为先”的原则进行规划。首先要将其纳入企业的长期发展战略，确定企业5至10年的发展愿景、企业目标及企业在所属领域内的位置；其次要在企业长期发展的战略规划下找出企业发展的弱点和不足，确定重要程度，在可行条件下分阶段、分目标依次进行改进；最后必须紧握企业可持续发展核心竞争能力，确保优势，并积极发展智能制造相关科学技术以及引进新产品和新设备[7]。
3.1.2 M行智能制造投资效益分析
智能工厂建设的首要目标是工厂自动化以及智能化，这往往需要大量的资金支撑，在工厂建设过程中资金大量消耗的基础上进行效益分析显得尤为重要，不能只是简单的追求工厂智能化发展。虽然我国劳动力成本近年来呈现上升趋势，但相较于世界上其他发达国家劳动力成本优势亦相当明显，人工作业在工厂某些生产活动中所表现出的优势亦不容忽视，在某种程度上人工作业相较于机器作业更经济有效，因此建设自动化、智能化工厂时，对于工作环节的选择需要十分慎重，盲目建设全面自动化以及智能化工厂的行为缺乏合理性。企业应在考虑自身发展状况的基础之上，结合本企业现阶段已有的技术、经济以及能力水平稳步实现工厂技术与设施更新换代。
3.2 政府引导
3.2.1 明确目标和主攻方向
各省的实际情况和当前智能制造相关技术产业的发展现状与国家提出的“中国制造2025”和“互联网+”计划进行有效互联互动，坚持市场主导、政府引导、创新驱动、示范带动，以推动制造业智能化发展为主线，以推进智能工厂（车间）建设和提升产品智能化水平为主攻方向，着力推进企业研发、生产、管理和服务智能化，着力发展智能装备和智能产品，加快提升智能制造整体水平，推进产业结构由中低端向中高端迈进。
3.2.2 大力推进智能化建设，加强智能化的保障实施
大力实施制造业强基计划，加强关键基础材料、核心基础零部件（元器件）、先进基础工艺等产品技术攻关；推动数控技术和智能技术在重点产品、领域的渗透融合，推进产品的数字化、智能化，进一步提高产品的信息技术含量和附加值，促进工业产品向价值链高端发展；发展物联网、云计算、高端装备制造与工业设计、软件等智能化的新兴产业，协同提升产业的智能化水平；提高我国信息网络发展水平，积极完善各省智能制造产业全面普及。同时，各级政府应该加大对智能制造产业的重视以及支持力度，并积极引进人才、科学技术以及更完善的政策、资金支持，引进国内外知名工业企业和研发中心，实现领域内相关产业的对接和产业链上下游之间的互联互通。
参考文献：
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[关键词] 输变电工程；造价分析；智能平台；云计算
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 047
[中图分类号] TM72；TP311.52 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）01- 0083- 02
0 引 言
造价分析作为电网企业开展工程投资造价总结与评价研究的基础性研究工作，已经在电网企业深化开展十余年，造价分析的信息化管控能力已经得到了显著的提升，为支撑造价分析与数据挖掘提供了良好的平台。同时，造价分析具有数据样本庞大、数据层次架构清晰的显著特点，为智能分析方法与技术应用提供了良好的平台。因此，结合现代化智能计算技术与手段，深入开展基于云计算的输变电工程造价智能分析平台设计与研究，具有一定的应用价值。
1 云计算的基本内涵及应用分析
云计算应用平台一般由数据资源池、服务器及客户端组成，其中数据资源池为云计算的主要功能对象，服务器为云计算开展支持系统，客户端是指终端用户的输入、输出设备，包括计算机、笔记本、智能手机、平板电脑等，用户通过互联网将个人的硬件设备与云平台连接并获取服务，形成系统的数据处理中心与组织架构。
随着近年来输变电工程造价分析工作的开展，已经形成了较为完备的数据分析系统，包括工程结算分析系统、材料价格分析系统、概预算评审系统、工程造价分析系统等各功能模块，同时形成了具有针对性的应用模型及计算处理工具，为造价智能分析云计算平台设计与应用提供了较好的支撑。
2 造价智能分析云计算平台架构设计研究
结合云计算的功能与特点，分析输变电工程造价管控数据域与方法域，可系统集成形成造价智能分析云计算平台，例如包括：数据统一规范化处理，为不同口径数据资源提供标准应用格式；数据智能统计与集成分类处理，为原始工程数据及现有数据库归集形成有序数据分析平台提供支撑；智能数据挖掘与计量分析处理，为不同功能目标全方位、多层次算法支撑；多维度造价查询与展示平台处理，为造价对比分析、波动分析、偏差分析、预测分析等功能需求提供快速展示支撑。
云计算平台结合功能需求可实现灵活拓展与高效计算，在造价智能分析处理过程中具有较强的适用性与可靠性，依托大数据分析与处理技术，基于现代化计算机处理手段，实现软件计算与硬件支撑的融合。
输变电工程造价智能分析云计算平台整体系统架构主要依托于高效集成服务器进行数据域处理，依托客户客户端进行集成展示，提供全方位的数据收集、数据传输、数据处理、数据统计、数据挖掘、数据计算、数据集成等功能需求，提高数据应用的效率与价值挖掘。
3 造价智能分析云计算平台应用分析
输变电工程造价基于建设全过程包括工程估算、初设概算、施工图预算、工程结算、竣工决算等不同口径、不同形式的数据样本，造价智能分析云计算平台需要从以下几个方面进行重点建设及研究。
3.1 重视大样本工程数据统一规范标准制定
工程投资分析数据具有庞大的样本量，平台构建必须重视数据统一规范标准制定，为数据收集与集成统计提供良好基础，同时为数据对比分析与挖掘计算提供快速检索与定位查询功能支撑。
3.2 重视数据域的拓展与集成计算
造价智能分析不仅是工程自身投资数据的统计与计算，还包括社会经济及市场发展数据、设备材料价格数据、人工机械成本数据等其他外部参数变量的挖掘与利用，应构建具有较强层次化架构的数据域体系，体现云计算平台的集成性。
3.3 重视智能算法的创新应用与有效嵌入
数据作为计算平台功能实现的基础单元，更加需要智能计算方法与计算工具的集成应用，才能更好地实现造价偏差分析、造价预测分析、造价取费标准分析、造价控制分析功能模块，同时重视固化智能算法，实现平台与算法有效融合。
3.4 重视以功能需求为导向进行动态拓展
随着造价精益化管理要求的不断提升，云计算平台将会发挥更大的支撑与服务功能，多样化的需求将会不断呈现，因此，平台设计必须具备以功能需求为导向，可实现动态拓展，才能更大范围的满足平台应用价值的发挥。
4 结 语
输变电工程造价分析已经成为电网工程投资造价管控中的一项重要性、常态化实践与研究工作，智能分析技术与集成分析平台的设计应用能够为造价分析水平提升提供良好的支撑，因此，深化云计算技术在工程造价分析及管控中的拓展应用意义重大。必须重视数据域、方法域、功能域的有效集合，重视大数据集成应用与智能算法的创新应用，依托工程建设大样本平台，开展更加有效的支撑服务。
主要参考文献
[1]周亮，蔡钧，丁一波，等. 基于IFC的输变电工程三维数字化管理平台研究[J]. 电网与清洁能源，2015，31（11）：7-12.
关键词：制造业；自主创新；主成分分析
中图分类号：F406．14 文献标志码：A 文章编号：1673－291X（2008）02－0031－03
一、引言
制造业作为国民经济的顶梁柱，其发展规模和技术水平是衡量一国综合实力和现代化程度的主要标准。诸如美国、日本、德国这样的经济强国都无不得益于其先进的制造业。而中国，则因其人力成本低、技术落后而成为“世界制造工厂”。改革开放以来，我国制造业虽然已有较大发展，但与发达国家相比差距较大，这主要表现为我国制造业生产技术特别是关键技术主要依靠国外的状况仍未得到根本改变，一方面自主研发能力薄弱，缺少自主知识产权的高新技术；另一方面，对国外先进技术的消化、吸收、创新不足。目前，我们进口的产品占到外贸出口总额的近50％，集成电路95％要进口，轿车制造装备、数控机床、纺织机械70％依赖进口。我们出口的是中低端产品，即使少数高新技术产品也是劳动密集型的或者是来料加工型，经济附加值比较低，而进口的是高新技术产品，成本高昂。近日，少数媒体就借“中国玩具被召回事件”对“中国制造”进行恶意炒作，迫使商务部多次出面澄清。要改变这种被动局面，我们必须从技术创新角度入手，加大自主研发力度，提高企业自主创新能力。
二、评价体系的构建与数据选取
（一）构建评价指标体系
本文选取如下14个指标：（1）开展自主创新的企业所占比重（％）（A1）；（2）R＆D人员数（人）（A2）；（3）R＆D经费（万元）（A3）；（4）R＆D经费投入强度（A4）；（5）R＆D项目数（项）（A5）；（6）R＆D项目人员（人）（A6）；（7）R＆D项目经费（万元）（A7）；（8）新产品产值（亿元）（A8）；（9）新产品销售收入（亿元）（A9）；（10）专利申请量（件）（A10）；（11）发明专利（件）（A11）；（12）发明专利拥有量（件）（A12）；（13）引进技术支出（万元）（A13）；（14）消化吸收经费支出（万元）（A14）。各指标内单位一致，选取2006年的相关统计数据。
（二）评价方法和数据选取
采用SPSS13．0统计分析软件，利用主成分分析法的降维思想从众多影响因素中提取具有实际意义的主要因子，较大部分（85％以上）的反映原有指标体系包含的信息，并同时确定各主要因子的影响权重，最后得出综合得分，比较准确和客观地反映我国制造业的自主创新能力。本文数据选取我国制造业大中型企业2006年相关统计数据。
三、数据处理
（一）模型检验
该模型Bartlett值＝1123．62，P＜0．0001，适合作主成分分析；KMO值＝0．728＞0．6，信度较好。
（二）数据标准化
利用SPSS13．0自有数据标准化功能，得出标准化的指标数据。
（三）建立模型求综合得分
对模型取特征值大于1，得方差贡献表和因子负荷矩阵。分别见下页表1和表2。
四、结论分析
根据综合得分和排名，我们发现，目前我国的制造业下属各行业自主创新能力存在较大差异，有8个子行业（前八名）处于行业内平均水平之上，并且自主创新能力优势明显。而其余21个子行业低于平均水平，但差异性不大。按照本文观点，我们将其分为三大层次，第一个层次（1－8名），处于该层次上的企业多属装备制造业、信息产业等支撑国民经济发展的重工业或新兴行业，这类企业通常规模较大，实力比较雄厚，对技术创新要求比较高，因此研发投入比较大；同时，国家近年来对该类企业的发展相对比较重视，这也为其研发活动提供了一个良好的宏观环境。以上分析共同决定了这类企业走在自主创新的最前列。这说明我国的“建设创新型国家”战略取得初步成效，需要进一步扶持和优化。第二个层次（9－19名），这个层次上的企业多属医药、化学制品等加工工业，它们对新技术的要求不是很迫切，其创新主要体现在工艺、流程上。这类企业对生产成本比较重视，因而在科技研发活动上投入不足，自主创新能力相对较弱。第三个层次（20－29名），这个层次的企业多属食品加工、纺织、艺术品等传统行业。这类企业创新活动很少，多为中小型民营企业甚至手工作坊，这种现状一方面它们对新技术的需求不明显，缺少创新规划。另一方面，企业主本身素质不高，自主创新意识薄弱。
针对以上症结，本文认为应该从以下方面着手，提升我国制造业自主创新能力，建设创新型经济强国。
第一，大力推进人才兴国战略。人才是创新的载体，全方位的培养科技人才对我国高等教育提出了更高的要求。我们相信，只有科技才能兴国，只有人才，才能使技术不断进步。
第二，完善创新机制，营造创新氛围。我国现有创新机制欠合理，产、学、研之间信息流通不顺畅，未能实现有效运转，当前，高校中拥有的大量科研资源不能得到有效运用，校企脱节严重，这既不利于社会型人才培养，也不利于研究成果市场化、产业化。
第三，全面实施创新战略，提升整体创新能力。没有政策的正确指引，产业就不可能兴旺，对于我国制造业自主创新能力普遍偏低的现状，除了装备制造业、信息产业等高新技术产业，对于加工工业及其传统工业也应给予足够的扶持和重视。在加入世贸组织的背景下，每个行业都要参与世界性的市场竞争，没有技术创新，就没有企业的生命力。
第四，增强自主创新意识，加大研发投入比重，有效管理创新资源。我国市场经济起步较晚，要全面实现与国际市场接轨还需假以时日，企业对竞争和创新的意识比较薄弱，很大程度上影响了企业创新活动的开展。在研发投入方面，我国制造业与发达国家相比还有很大差距，2005年，我国制造业大中企业研发投入比重仅为0．7％，而发达国家这一数据为2．5％～4．0％。另外，在我国科研经费使用不合理现象普遍存在，相关部门对创新活动缺乏有效的跟踪管理，相互借鉴抄袭、“张冠李戴”现象比较严重，创新成果质量不高，造成创新资源的巨大浪费。
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[关键词]装备制造企业;技术创新能力;平衡计分卡;评价体系
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.055
[中图分类号]F273.1 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）20-0068-01
高端装备制造业处于价值链高端和产业链核心环节，决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业，是现代产业体系的脊梁，是推动工业转型升级的引擎。如何打造东北装备制造业“升级版”，成为东北老工业基地甚至是整个装备制造业面临的重大课题。
技术创新能力已成为高端制造企业的核心竞争力的重要部分，持续研发能力是高端产品的必要条件，是企业竞争优势的基础，是保持“高端”制造的保证。本文从企业战略角度出发，借鉴平衡计分卡思想，将技术创新能力逐层转化为财务维度、客户维度、内部运营维度、学习与成长维度四个指标体系维度，与企业战略目标建立有机联系。
1 企业技术创新能力的评价
平衡计分卡是从财务、客户、内部运营、学习与成长四个角度，将组织的战略落实为可操作的衡量指标和目标值的一种新型绩效管理体系。设计平衡计分卡的目的就是要建立“实现战略制导”的绩效管理系统，从而保证企业战略得到有效执行。运用平衡计分卡模型来规划、控制和管理企业的技术创新活动，使技术创新直接与企业战略和战略绩效相关联，有效地降低技术创新的风险，提高技术创新的效率，避免技术创新的盲目性。
企业技术创新能力是企业在实现技术创新战略的过程中所形成的。在这个过程中，技术创新能力与企业的技术战略构建了一系列因果关系链。
财务维度。企业创新过程包括创新资源拓展、创新决策与管理、创新倾向与研究开发、新产品制造、新产品市场营销等。每个方面都需要一定的创新投入来使创新行为最终变成销售订单和利润。销售增长率、新产品收入占销售收入比、研发投入占销售收入比、新产品利润率、成本降低率、等是直观衡量创新收益的财务维度指标。
客户维度。企业的竞争优势来源于对顾客。企业技术创新能力的客户维度指标是用来衡量其对客户提供的有价值的、独特的和难模仿的差异化产品和服务的贡献程度，主要指标有老客户保有率、市场占有率、新客户增加率、客户满意度、客户利润率等，这些指标形成了客户核心成果度量的因果关系链。
内部运营维度。企业的创新能力强弱也反映在内部运营效率方面，包括产品优化升级持续性、市场响应速度、研发效率、生产效率、产品质量改善程度等。内部运营维度包括创新能力、经营能力、售后服务，主要指标有主导产品更新周期、新产品开发周期、一次设计完全达到客户对产品性能要求的产品百分比、设计交付生产前修改次数、交货准时率、工艺达标率、产品一次合格率、客户反馈问题解决及时率等。
学习与成长维度。创新过程也是一个基于课题的解决过程，企业的技术人员是主体，企业员工的素质和企业竞争力的提高息息相关。因此，企业员工的学习能力是解决企业创新能力的一个重要维度。衡量企业创新能力的学习与成长维度指标有研发人员比例、发明专利数占比、创新成功率、新技术信息转化率、研发人员满意度等。
2 建立平衡计分卡的绩效指标体系
根据上述分析，得到企业技术创新能力的指标评价体系（见表1）。
表1 企业技术创新能力的指标评价体系
财务维度 客户维度 内部运营维度 学习与成长维度
销售增长率 老客户保有率 主导产品更新周期 研发人员比例
新产品收入占
销售收入比 市场占有率 新产品转化周期 发明专利数占比
研发投入占
销售收入比 新客户增加率 主导产品更新周期 创新成功率
新产品利润率 客户满意度 新产品转化周期 新技术转化率
成本降低率 客户利润率 设计交付前修改次数 研发人员满意度
在企业处于不同发展阶段，企业技术创新战略会有一定的调整，随着战略需要，上述指标体系及权重也将随之做相应的修订。
3 结 语
本文将平衡计分卡思想应用于装备制造企业的技术创新能力的评价，全面、客观、科学、有效地评价企业技术创新能力，对企业采取合理而有效的技术创新战略，保持和提高自身竞争优势，获取最佳的经济效益和社会效益具有重要的现实意义。
主要参考文献
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【关键词】装备制造业；创新能力；因子分析
一、引言
装备制造业作为我国的基础性和战略性产业，其发展水映了一个国家的自主创新能力、产业竞争力和在全球价值链分工中的地位。我国装备制造业经过多年发展，已经形成了相当规模和一定技术水平的装备制造业体系，并成为经济发展的重要支柱产业。但我国装备制造业“大而不强”的特征明显，呈现出一定程度的产业“空心化”现象，技术创新能力不足已经成为装备制造业升级的瓶颈因素。关于装备制造业的技术创新能力评价问题，近年来引起许多学者的关注。陈红梅（2009）将AHP和DEA模型引入技术创新能力评价领域，对装备制造业的行业技术创新能力进行绩效评价。商潇丹（2007）认为影响装备制造业技术创新能力的主要因素是创新投入水平、创新产出实现效益水平和创新环境。王章豹等（2006）认为必须通过技术创新、组织创新、制度创新的有效互动来推动装备制造业的结构升级。柳喜花（2006）利用灰色关联度评价法对我国装备制造业技术创新能力进行了测算和分析。这些文献都从某一层面对我国装备制造业创新水平进行研究，无法了解我国装备制造业自主创新能力整体不足的主要根源。基于此，本文运用因子分析方法对技术创新能力进行全面评价，了解我国装备制造业整体产业技术创新能力的优势和劣势，为制定我国装备制造业产业发展战略提供科学依据。
二、指标体系的构建
（一）指标的选择
本文在构建我国装备制造业技术创新能力评价指标体系时，遵循指标选取的科学性、可比性、代表性及可获取性的原则，构建如下指标体系。
（二）模型设定
三、实证分析
（一）样本选择及数据来源
因子分析法对样本数有一定的要求，为提高测评的准确性，我们在进行主成分分析时，将样本数据扩大到制造业29个行业，从中再挑出装备制造业七个行业进行综合评价和实证分析。原始数据主要采集自《中国统计年鉴》、《中国工业统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》以及国家统计局网站公布的2010年“大中型企业自主创新统计资料”。
（二）因子分析步骤
1.KMO统计检验及Bartlett球形检验。当KMO值越大，表示其越适合进行因子分析，若其值小于0.5，则不适合进行因子分析。检验结果显示KMO的值为0.724>0.5，所以适合做因子分析。
2.根据主成分法提取公共因子，前4个主成分的累积方差贡献率达到91.627%，选取前4个因子为公共因子。由旋转后的结果可以看出第一公因子的特征值最大，为5.559，方差贡献率达到了34.774%，第二因子、第三因子以及第四因子的方差贡献率分别为26.726%、23.276%、6.881%。
3.由旋转后的因子载荷阵可知，第一因子在科技项目人员数、RD项目数、新产品开发项目数、有科技活动企业数、RD项目经费支出、新产品开发经费上的载荷远远大于其他指标的载荷，可定义为技术创新保障因子；第二因子在科技活动人员占从业人员比重、新产品产值比重、新产品销售收入占主营业务收入比重、RD经费占主营业务收入比重、新产品劳动生产率上的载荷远远大于其他指标的载荷，它体现了我国在装备制造业创新资源的投入强度以及产出能力，故命名为创新资源投入产出因子；第三因子在技术改造经费支出、购买国内技术经费支出、引进技术经费支出、消化吸收经费支出上的载荷大于其他指标，可将其命名为技术创新转化吸收能力因子；第四因子只在每千人专利申请数上的载荷比较大，故将其命名为自主创新能力因子。
四、实证结果分析
（一）由表2中各因子的排名可知，交通运输装备制造业技术创新综合实力最强，该行业的投入产出因子F2和自主创新能力因子F4都排在第1位，远远高于其它行业。但是，从该行业的创新投入产出原始数据看出，其技术创新的投入较多，产出却较差，这说明位列首位的投入产出因子是由较大的创新投入拉动的。投入多，产出少，说明该行业整体运作能力相对较弱。该行业的专利申请数相对较多，说明其自主创新能力较强
（二）通信设备、计算机及其它电子设备制造业综合排名第2。其创新资源保障能力因子得分最高，但转化吸收能力因子位居倒数第1，创新资源投入产出因子及自主创新能力因子均排名第6位。说明虽然该行业技术创新整体投入较高，拥有较多的技术创新资源，但技术创新的转化吸收能力和产出能力及自主创新能力都很弱，该行业在创新资源利用上效率较低。
（三）电气机械及器材制造业技术创新综合排名第3。该行业创新资源保障能力因子排名第2，投入产出能力排名第3，转化吸收能力因子及自主创新能力因子均排名第5，该行业技术创新能力在创新资源保障及创新产出方面能力较强，但转化吸收能力及自主创新能力不足。
（四）通用设备制造业技术创新能力综合排名居第4位，其投入产出能力排名第2，转化吸收能力因子和技术创新保障能力因子及自主创新能力因子排名均为第4位，说明其投入产出能力较强，其他技术创新能力均一般。
（五）专用设备制造业和仪器仪表及文化、办公用器械制造业综合得分分别居第5位和第6位，这两个行业在创新资源保障因子及创新资源投入产出因子排名都比较靠后。但是，专用设备制造业的创新技术转化吸收能力排名第一，说明该行业在这方面做得比较好。办公用器械制造业在技术创新转化吸收能力及自主创新能力因子的排名均为第二，说明该行业在这两方面做的相对较好。
（六）金属制品业综合排名在最后一位，各个因子的排名也都比较靠后，自主创新能力更是排在最后一位。该行业属于传统的机械业，技术创新能力相对较弱，目前仍处于技术含量低的行业状态。因此，加大科技投入和产出，提升其整体运作能力和技术创新支撑能力是其首要任务。
五、几点相关建议
（一）加强装备制造业企业间的研发合作和产学研合作，实现各行业自主创新能力的同步发展。
（二）强化政府和金融机构的作用，创建良好的技术创新环境。
（三）增大企业研究开发投入强度，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。
参考文献
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[关键词] 喷雾干燥条件；吸湿性；含水量；吸湿率-时间曲线；吸湿速度
骨痹颗粒复方是由桑寄生、骨碎补、千年健、牛膝、鸡血藤、油松节、土鳖虫等组成的纯中药制剂，临床上用来治疗老年性关节炎具有很好的效果。喷雾干燥是骨痹颗粒制备工艺的重要工序。中药粉体的吸湿性一直是喷雾干燥领域研究的重点，但其研究内容多为考察不同制剂辅料[1]，以及粉体表面改性技术对中药粉体吸湿性的影响[2]。本文以骨痹颗粒复方为实验体系，通过考察不同工艺条件下喷雾干燥样品含水量与吸湿性能，建立吸湿过程动力学模型，结合扫描电镜技术，分析相关吸湿机制，为中药喷雾干燥工艺优化研究提供一种新的方法。
1 材料
BUCHI B-290小型喷雾干燥机（瑞士布奇公司）；S4800扫描电镜（日本日立公司） ；Waters2695高效液相色谱仪，Waters2998光电二极管阵列检测器（美国沃特世公司）；RE52AA旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；SK8200H超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司）；754型紫外分光光度仪（上海光谱仪器有限公司）；赛多利斯MA30快速红外水分测定仪（德国赛多利斯有限公司）；GQ105管式离心机（上海市离心机械研究所）；岛津AUW120D电子天平（日本岛津公司）。
川续断（产地东北，批号111026）；怀牛膝（产地贵州，批号111026）；骨碎补（产地贵州，批号111026）；千年健（产地广东，批号111026）；鸡血藤（产地广西，批号111026）；土鳖虫（产地安徽，批号111026）；桑寄生（产地广西，批号111026）；油松节（产地安徽，批号111026）均购自亳州市中药材饮片厂，经本校吴启南教授鉴定，均符合2010年版《中国药典》（二部）要求。
2 方法
2.1 骨痹颗粒水提液的制备
按如下处方：川续断（25 g）、怀牛膝（15 g）、骨碎补（15 g）、千年健（15 g）、鸡血藤（25 g）、土鳖虫（10 g）、桑寄生（25 g）、油松节（15 g）称取总处方量145 g水煎煮2次，每次10倍量水。水提液经过4层纱布过滤得滤过液，旋转蒸发浓缩到相对密度为1.05 g・mL-1备用。
2.2 喷雾干燥工艺考察因素及其水平的确定
中药提取液的喷雾干燥工艺研究，一般以进出、口温度，空气流量，雾化压力，送料速度，送料密度及喷雾辅料为考察因素[3-6]。根据预实验并结合有关文献，本实验中选择进口温度（A）、送料密度（B）、送料速度（C）、空气流量（D）4个因素进行考察。为了确定各因素水平的考察范围，进行了如下单因素实验。
2.2.1 进口温度对喷雾干燥的影响 控制送料密度为1.01 g・mL-1，送料速度为15 mL・min-1，空气流量40 m3・h-1，选取进口温度分别为110，120，150，180，200 ℃，分析进口温度对喷雾干燥过程的影响。实验发现进口温度为110 ℃与200 ℃时均出现了黏壁现象。为了使客观存在的差异明显，在考察温度的影响时选择了120，180 ℃这2个水平。
2.2.2 送料密度对喷雾干燥的影响 控制进口温度为150 ℃，送料速度为15 mL・min-1，空气流量为40 m3・h-1，选取送料密度分别为1.01，1.03，1.05，1.10 g・mL-1，分析送料密度对喷雾干燥过程的影响。结果显示，送料密度为1.10 g・mL-1时物料过浓，在喷雾干燥过程中会发生喷头堵塞的情况。与上同理，送料密度选择了1.01，1.05 g・mL-1这2个水平。
2.2.3 送料速度对喷雾干燥的影响 控制进口温度为150 ℃，空气流量为40 m3・h-1，送料密度为1.01 g・mL-1，选取送料速度分别为5，10，15，20，30 mL・min-1分析送料速度对喷雾干燥过程的影响。实验发现送料速度为30 mL・min-1时，出口温度为48 ℃，粉末黏附在喷雾干燥室内壁上；而送料速度为5 mL・min-1时虽然干燥完全，但是喷干效率较低。送料速度选择了10，20 mL・min-1这2个水平。
2.2.4 空气流量对喷雾干燥的影响 控制进口温度为150 ℃，送料密度为40 m3・h-1，送料速度为15 mL・min-1，选取空气流量分别为20，30，40，50，60 m3・h-1分析空气流量对对喷雾干燥过程的影响，实验发现空气流量为20 m3・h-1时物料完全粘附在内壁。而在其他条件下均正常，但空气流量在60 m3・h-1时喷干用氮气使用过快，使空气流量无法始终保持在高流量，会出现无法准确控制条件的情况。于是空气流量选择了30，50 m3・h-1这2个水平。
综上所述，选择进口温度（120，180 ℃）；进样密度（1.01，1.05 g・mL-1）；送料速度（10，20 mL・min-1）；空气流量（30，50 m3・h-1）进行以下实验。
2.3 喷雾干燥实验设计
以上述因素水平设计平行比较实验，控制除考察因素以外的条件保持一致，考察不同喷雾干燥因素对粉体含水量与平衡吸湿量的影响。
2.4 粉体含水量与吸湿性的测定
2.4.1 含水量测定 样品在喷雾干燥完成后，立即采用赛多利斯MA30快速红外水分测定仪测定水分含量。
2.4.2 粉体的吸湿性测定 中药粉体的吸湿性能往往采用平衡吸湿量表征，但平衡吸湿量所代表的是物料达到吸湿平衡时的含水量[7]。有些物料虽然平衡吸湿量很大，吸湿过程却很缓慢；而有些物料在一定短时间内吸湿量猛增，之后却增长缓慢。所以平衡吸湿量只能衡量吸湿终点物料的特性，而不能反映物料吸湿过程的速度特征。为表征物料吸湿速率，本研究参考文献[8]，引入吸湿率-时间曲线以及吸湿初速度、吸湿速度、吸湿加速度等参数。以冀能较全面的表征中药喷干粉的吸湿行为。
平衡吸湿量测定方法：取样品约300 mg，精密称量，平摊于称量瓶中，厚度不超过5 mm，开盖置于干燥器中48 h脱湿平衡。精密称重后置于25 ℃，相对湿度75%的恒温恒湿箱中，每隔一定时间测定，计算吸湿增重，一直维持24 h。
喷雾干燥样品吸湿率-时间曲线的绘制：计算吸湿率，以吸湿率为纵坐标，时间为横坐标，绘制吸湿率-时间曲线。吸湿率=（吸湿后样品质量-吸湿前样品质量）/吸湿前样品质量×100%。
吸湿过程动力学分析：粉体吸湿过程数据一般可用多项式方程进行拟合，对喷雾干燥各样品的吸湿曲线数据进行回归拟合，可得到如下吸湿方程[9]。
由方程（1）～（3）求算各样品的吸湿初速度、吸湿平衡时间、吸湿速度与吸湿加速度。
2.5 微粒的形貌观察
取不同条件下制备的喷雾干燥粉末少许，固定于电镜样品台导电胶上喷金，然后在真空条件下进行成像观察。
3 结果与讨论
3.1 吸湿曲线的绘制与吸湿过程速度方程的计算与比较
骨痹颗粒喷雾干燥实验结果见表1。
为了表征不同喷雾干燥条件下粉末的吸湿特征，按照表3的拟合方程以2.4.2项下方法进行了数学计算，得到各组不同条件喷干粉末的吸湿初速度与吸湿平衡时间数据，见表4。按照表3的吸湿速度方程绘制出了吸湿速度变化曲线，见图1。
由表3，4中的数据可知，D2组的吸湿初速度最大，B2组的吸湿初速度最小，D2组的吸湿平衡时间最短，A1组的吸湿平衡时间最长。由表4中可知，吸湿加速度也不像文献[10]报导的维持在一个恒定的值，以A2组为例，由它的一元二次方程可知其吸湿加速度曲线呈“抛物线”型。即吸湿过程不是一个匀减速过程。由图1可知，同一组的喷干粉末吸湿速度变化情况也不一样。此处要说明的是，4组实验中均出现了吸湿速度变为负值的情况，作者推测这种情况基本排除实验误差的情况，原因可能是物料的吸湿性能由化学组成和物理性质共同决定，随着吸湿过程的进行，中药出现液化的情况，颗粒的物理结构渐渐消失，便会释放出一部分水分。由此可见不同喷雾干燥条件下，化学组成相同的喷雾干燥粉体的吸湿过程存在较大差异。中药喷干粉体的吸湿过程相对复杂，里面可能包含着很多相互影响的作用，其中的具体机制待进一步探究。
3.2 粉体微观形貌分析
按2.5项下方法，获取喷雾干燥粉末不同样品微粒的的扫描电镜图见图2。
温度下，均出现了较强程度的黏连，结合前面的含水量测定结果分析，认为过低的的进口温度与过高的进口温度均不利于喷雾干燥的进行，过低的进口温度导致含水量过高，而这诱导了粉末的黏性产生；过高的进口温度使粉末的含水量过低，不仅粉末吸湿活性更强，且粉末易于团聚也会加剧粉末的黏连。不同的进料密度下粉体的粒径出现了明显的差异，送料密度为1.01 g・mL-1，粉体的粒径在1～3 μm；而送料密度为1.05 g・mL-1，大部分粉体粒径都集中在6 μm左右。不同送料速度下的喷干粉体的形态与粒径未见明显差异。不同空气流速的粉体粒径也出现了明显差异，空气流速30 m3・h-1中大颗粒的数量明显多，粒径集中在4～10 μm；而空气流速50 m3・h-1粒径明显偏小，大部分集中在1～2 μm。另外实验也发现，除了120，180 ℃时粉末发生严重黏连之外，其他各组的粉末均呈现出了较优的球状，一般认为球形颗粒具有更好的粉体学性质，这也说明了骨痹颗粒的喷雾干燥温度控制在150 ℃左右较为适宜。
3.3 关于吸湿机制的若干分析
整个吸湿过程的主要影响因素有两大类：一类是制剂原料的物理特性，如制剂原料的孔隙率、含水量，粒径[11]、粒子的表面性质[12]等；另一类则是由制剂原料的化学特性，如化学基团所决定的制剂原料与水分子之间的吸引力。从本文的实验结果来看，喷雾干燥条件的不同，造成了粉体物理性质，如含水量、粒径等的差异，而这些差异也确实带来了粉体吸湿性能上的不同。
吸附理论[13]认为制剂原料吸湿的主要动力是水的扩散，环境中的水分子吸附于制剂原料表面，随着水分子浓度的增大，内外压差促使水分逐步向内部渗透。因而，中药的吸湿行为可以描述为水分子向内部扩散的一个过程，而此过程可以用FICK′s定理来描述[14]。dw/dt=-DA（dc/dx），式中，w为t时浸膏表面含水量，dw/dt为扩散速度，A为扩散面积，dc/dx为浓度梯度，dc代表表面的水分子浓度，dx表示扩散间距。“-”表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散物质由高浓度区向低浓度区扩散，D为扩散系数（其受多方面因素影响，如温度）。
由FICK′s定律可知，扩散面积、扩散系数、浓度梯度越大，水分的扩散速度越快，也就是吸湿性越强，反之则越弱。所以吸湿曲线的分析结果可以结合图2和FICK′s定理来得到合理的解释。
图2显示，由于温度较高，A2组粉末的含水量更低，其表面的活性基团具有更强的吸水活力。所以其在短时间内可以吸附大量的水，具有更高的吸湿初速度10.412 0 g・h-1。当表面吸附一定的水后，由于A2组粉末内部的含水量（2.66%）也很低，造成了内外大的浓度梯度，所以吸湿速度也较A1组更快（由图1中A图可以看出）。但随着内部水分的越来越多，内外水分子浓度梯度的减小，其吸湿速度也急剧减缓。而120 ℃粉末由于内外的含水量（6.79%）均要高，所以无论是外部的吸水速度还是水分向粉体内部扩散的速度都要慢，造成了总体吸湿过程的缓慢，吸湿平衡时间也更长为13.55 h。
图2中B2组的粉体粒径要比B1组明显大，可见相同质量的粉体，B1组的比表面积要比B2组大。由FICK′s定律可知，B1组的扩散初速度与扩散速度要比B2组快。所以B1达到吸湿平衡的时间也更短。这与表4和图1中B图的结果相符。在实验中发现随着实验过程的进行，粉体B1出现了部分液化的现象。其原因可能是随着吸水过程快速进行，诱导了粉体之间的黏性增大，导致粉体之间互相粘附，见图3。而此过程带来的影响是扩散表面积减小，扩散速度变慢。与此同时，也伴随着浓度差的影响，即随着水分扩散的进行，粉体内外的水分浓度差快速减小，进而导致扩散速度的进一步变慢。图2中D1、D2也可以通过上述原理来解释，在此不重复说明。
C1，C2图中粉体粒径未见明显差异，可见进样速度不同对粉体粒径的影响不大。由表2知，C1组粉体含水量为3.97%，C2组含水量为4.73%，可见含水量的差异也不大。由表2，3可发现，2组喷干粉末的吸湿拟合曲线很相似，每个时间点的吸湿率也相差较小。C1，C2 2组的上述结果再一次提示了粉体的粒径差异和含水量是影响粉体吸湿性的主要因素。
综上所述，根据实验结果，在本研究的实验体系中，可得较佳工艺条件为进口温度150 ℃，进料密度1.05 g・mL-1，进料速度20 mL・min-1，空气流速30 m3・h-1。在此综合条件下，得到的粉体具有较优的形态特征，并且具有较优的吸湿动力学过程，包括较小的吸湿速度，与较长的吸湿平衡时间。
4 结论
本文以骨痹颗粒水提液为模型体系考察了喷雾干燥条件对粉体的含水量与平衡吸湿量的影响。研究发现，喷雾干燥诸多工艺条件中，送料密度和空气流量对粉体的吸湿性影响较大，这对探索中药物料复杂体系喷雾干燥作用机制，指导实际生产具有参考意义。本研究所采用的研究方法与考察指标，亦可为评价中药物料改性条件提供借鉴。
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Research about effect of spray drying conditions on hygroscopicity of spray
dry powder of Gubi compound′s water extract and its mechanism
ZONG Jie1，2，SHAO Qi2，ZHANG Hong-qing2，PAN Yong-lan1，2，ZHU Hua-xu1，2*，GUO Li-wei1，2*
（1. College of Pharmacy，Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Nanjing 210023，China；
2. Key Laboratory of Chinese Herbal Compound Separation，Nanjing 210023，China）
[Abstract] Objective： To investigate moisture content and hygroscopicity of spray dry powder of Gubi compound′s water extract obtained at different spray drying conditions and laying a foundation for spray drying process of chinese herbal compound preparation.Method： In the paper，on the basis of single-factor experiments，the author choose inlet temperature，liquid density，feed rate，air flow rate as investigated factors.Result： The experimental absorption rate-time curve and scanning electron microscopy results showed that under different spray drying conditions the spray-dried powders have different morphology and different adsorption process. Conclusion： At different spray-dried conditions，the morphology and water content of the powder is different，these differences lead to differences in the adsorption process，at the appropriate inlet temperature and feed rate with a higher sample density and lower air flow rate，in the experimental system the optimum conditions is inlet temperature of 150 ℃，feed density of 1.05 g・mL-1，feed rate of 20 mL・min-1，air flow rate of 30 m3・h-1.
关键字：智能制造体系；整体架构；功能特征；柔性化
1 前言
智能制造是最新的制造模式之一，具有广阔的发展前景，智能制造从本质上说是一个智能化的信息处理系统，对外操控机器人的动作，完成产品的制造和加工。该系统属于一种开放性的体系，原料、信息和能量都是开放的。智能制造是新世纪制造业振兴的发展方向，是我国实现制造业跨越的必经之路。
2 智能制造系统研究现状
2.1 智能制造系统内涵分析
智能制造体系是上世纪八十年代有先进的工业化国家率先提出的，主要包含只能制造技术和智能制造系统两部分。总体来看，智能制造体系指的是应用集成工程的思想，通过制造软件专家系统、机器人视觉和控制等先进技术，最终达到智能装配生产线上的机器人能够在人工不进行干预的情况下完场生产任务。智能制造的目的是人的脑力活动转化为制造机器人的智能化思维。智能化制造体系的物理基础是智能化机器人，所必需的设备包括智能加工机床、工具和设备的智能化输送平台以及装配设备等。
2.2 智能制造体系国内外研究现状
智能制造在上世纪八十年代提出之后，在国际范围内形成了三个主要的研究中心，分别是美国、欧洲和日本。最初的内涵指的是智能机床，智能机床能够完场熟练机械师操作普通机床完成的所有功能，具有一定的智能性。后来的智能制造概念得到发展和延伸，进而形成了一种开放性的操作系统，日本于1990年完成了世界范围内第一个智能制造工厂，融合了人工智能技术的机器人同时具备视觉的触觉功能。相对而言，我国在该领域的研究起步较晚，九十年代后才申请成立了第一个智能制造国家级项目。在理论研究领域主要集中于智能制造基础理论分析、智能化单元制造与控制、智能机器人的研发等。
智能制造的应用正在世界范围内兴起，它是制造技术发展，特别是制造信息技术发展的必然，是自动化和集成技术向纵深发展的结果。然而，虽然智能制造得到了学术界的广泛重视和深入研究，然而却难以得到工业界的广泛应用和推广，同时近几年关于智能制造系统新理论方面的研究遇到了瓶颈，其问题在于智能制造系统的体系架构尚未研究透彻，同时对于智能制造系统的发展趋势没有比较好的掌控。
3 智能制造体系架构研究
3.1 智能制造体系整体架构分析
智能制造的总体架构自下而上包括业务层、运作层、功能系统、功能单元、支撑技术五个层次。智能生产线各个层次间相辅相成，联系密切，其中系统以需求订单为输入，以信息系统为核心，集成自动化上下料等多个子功能系统，以基本功能单元及支撑技术为依托，推动智能制造生产线的正常运作，实现大批量产品定制及个性化客户服务的目标，从而最大化地满足客户和市场需求。其中各个层次的内容及构成如下：（1）系统业务层：即系统目标，是为客户提供大批量定制产品及个性化的客户服务。（2）系统运作层：主要包含精益化、数字化和敏捷化等最新技术。（3）功能系统层：设备预警，优化加工参数，监控生产的全过程，精度检测的在线实现，最终通过信息技术系统进行集成。（4）功能单元层：此部分承担设备和加工装备的信息传输，使用传感网络和通信网络技术。（5）支撑技术层：系统设计技术主要有传感技术和模块化技术，设备故障诊断和维修系统，安全维护和设备及信号的有效识别。
3.2 智能制造体系亟待解决的问题
智能制造想要完全提出人工干预，实现完全意义上的机器自主控制与分析，就需要建立一个智能化、数字化、信息化程度较高的企业管理网络，通过该网络完成产品的设计、装配制造直至仓储物流的全过程控制，其中还包括问题产品和故障设备的自动处理和维修。但是现阶段我国制造装配企业在各个制造要素的互联互通方面存在不小问题，主要体现在智能制造体系各功能单元之间横向、纵向集成通讯、端口到端口的信号传输。数据格式、通讯协议和语言识别等基础性的内容还没有完全解决。随着物联网、大数据和云计算等最新技术的融合，各功能单元之间的通讯是必须要解决的问题。人机交互、设备与设备之间、生产制造和仓储物流之间的信息交互都是困扰智能制造体系构建和发展的一大难题。
4 智能制造体系发展趋势分析
4.1 智能制造体系柔性化发展方向分析
智能制造体系的柔性化方向石油柔性智能装配引发的，基本的基本思路为：柔性装配的研究层次从上到下分为柔性工装、柔性工艺规划和柔性车间调度。主要涉及的研究思路包含结构优化设计、工装驱动数据自动生成、装配顺序规划和分配方法研究以及智能调度技术。柔性化发展是基于只能装配生产线上可能出现的各种问题及产品，所提出的新型发展方向。这其中可变参数和柔性调度是最重要的研究领域。
4.2 智能制造体系精益化发展方向分析
精益化的研究发祥包括四个方面的内容：（1智能制造环境下的自适应快速换模技术；（2）设备自诊断、自适应和自修复技术所组成的全员设备维护技术；（3）生产流程自动化的3P技术，该技术能够将生产过程中的资源浪费在设计和工艺研究等源头环节中进行降低；（4）均衡混流生产技术，该技术是基于对生产计划的合理规划以及现场动态调整和调配等智能制造手段进行的。
4.3 智能制造体系敏捷化的发展方向
敏捷化主要有以下连两个研究方向：首先，对于客户订单变化的快速响应是只能制造的一大特点，通过前期客户需求的调查，在大数据分析的基础上，使用神经网络等算法对客户的订单可能发生的情况进行预测，并拟合相应的相应曲线，得到响应基本函数，然后优化设计生产关键因素，最终大幅度减少客户需求响应的时间。其次是对于功能单元的设计和配制。在使用智能制造生a线的时候，需要对参与生产的各要素（包括软件设计、硬件要求和工艺流程设计等）归类的功能模块划分。在功能划分之后组建各自成体系的模块单元，并配置相应的算法，以达到提升智能制造体系柔性化和可重构性的目的。
5 结语
工业时代经历了三次大的变革，现在的工业4.0时代最主要的特征是智能化和远程控制，重点在于利用互联网技术、物联网技术、信息处理技术和智能机器人技术，最终实现产品加工的更高层次的自动化。本文通过对智能制造体系的深入分析，认为我国虽在在该领域取得了举世瞩目的成就，但是在智能化的本质和原理方面的研究仍然不足，未来建议在智能制造柔性化、精益化和敏捷化方面开展研究。
参考文献
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