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[关键词]包装材料人工智能专家系统
智能化包装是指在一个包装、一个产品或产品-包装组合中,有一个集成化元件或一项固有特性,通过此元件或特性把符合特定要求的智能成分赋予产品包装的功能中,或体现于产品本身的使用中。他具体为:利用新型的包装材料、结构与形式对商品的质量和流通安全性进行积极干预与保障;利用信息收集、管理、控制与处理技术完成对运输包装系统的优化管理等。具体到在包装行业的应用,主要体现在以下几方面:
1.智能化包装材料
智能化包装材料研发与应用是当今食品包装发展趋势,主要采用各种内部指示剂、活性包装材料等,根据被包装商品的不同将具有如下功能:
(1)能够直接提供关于产品的质量、充填气体、包装件储藏条件等信息;(2)能吸收包装食品释放的氧气,防止细菌增长,降低食品变质风险,延长货架寿命。(3)能通过外包装颜色的改变,让顾客知道食品新鲜程度,显示包装物是否败坏。(4)通过时间-温度指示剂记录食品在贮存和销售期间温度变化的连续过程,预示食品的质量变化情况。(TTI指示剂)(5)通过气调包装调节包装内气体的环境,以减缓氧化速度,延长货架寿命。(MAP包装)(6)通过包装物中微生物生长过程中产生的新陈代谢产物与某种指示剂反映的情况来直接指示产品中的微生物质量。(新鲜度指示剂)(7)利用可以同加速水果、蔬菜衰老的乙烯发生反应的指示剂(澳大利亚的CSIRO),呈现出颜色变化来指示食品情况。(乙烯指示剂)
可以预见,未来食品用智能包装会含有更复杂的、远程可读的非视觉信息,油墨技术的进步也许能用上更精细的印刷线路。标签可能会向芯片一样,电子标签可以作为时间-温度、泄露和/或新鲜度指示剂,可能会随着电子学和生物科技的进步而具有更加智能的作用。
2.智能化包装技术
智能化包装技术的发展,经历了以下几个阶段:
初期的智能化包装技术主要体现在产品造型加工工艺上。具体形式有显窃启包装(包括薄膜包装、泡罩与贴体包装、收缩包装、全封闭包装、防盗盖包装等)、儿童安全包装(包括压扭盖、掀开盖、泡罩、迷宫盖、拉拔盖等形式),特种工艺;特种包装结构(如:一次性包装)。
随着技术的发展,产品智能化有了进一步提高,从造型加工工艺发展到多种附加工艺,具有标志性进步的就是防伪包装的出现。目前防伪包装从技术上集中于以下几个方面:防伪标识;特种材料工艺;印刷工艺。主要的技术手段有:激光全息图像;激光防伪包装材料;隐形标识系统;激光编码;凹版印刷防伪。第三个阶段的智能技术从采用各种工艺过渡到了采用计算机技术手段,使得包装不再是处于被动消极地位。如:微波炉自动加热包装;适应超市功能的带电子芯片销售包装;适应电子商务和现代物流的可跟踪性包装。
3.人工智能包装
人工智能阶段的包装从采用一项或多项智能技术发展到全面提供包装方案的专家系统阶段。专家系统是指一个(或一组)能在某个特定领域内,以人类专家水平去解释该领域中困难问题的程序集合。它同自然语言理解、机器人学并列为现代人工智能的三大研究方向,这也是目前包装行业讨论和研究最为火热的课题,主要发展有以下两个方面:
(1)产品包装设计方案智能决策系统
系统总体结构包括四个组成部分,如图。人机接口负责设计、检索和评价的调度;智能包装设计方案模块由防护包装设计、单元包装数量确定、外包装容器设计、包装标志确定和包装件试验检验5个字模块组成,各模块各司其职并相互协同;典型包装设计方案智能检索与评价主要完成针对多个相似包装设计方案的优选和排序;产品数据管理系统负责包装设计的有关数据的管理。
(2)各个包装环节的专家系统
是指在包装从设计到生产过程中,针对某一环节的专家系统。比如,基于知识库的缓冲包装CAD系统就是针对流通环节的缓冲包装专家系统。每个环节的专家系统组合在一起,就构成整个包装工业的专家系统,这正是人工智能在包装行业的未来发展方向。
4.结束语
人工智能一直处于计算机技术的前沿,人工智能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。今天,已经有人多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。包装伴随商品的问世一路走来,它所肩负的功能越来越多。高新技术的浪潮,将包装推向了更高的发展境界,人工智能与包装的结合是历史必然。将来,人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作和教育带来更大的影响,新世纪的包装业人员应该以敏锐的洞察力抓住这种机遇。
参考文献:
[1]刘志鹏:产品包装设计方案智能决策系统的设计与实现[J].包装工程,2001.02
[2]金国斌:智能化包装潜力无限.市场动态,2006.08
关键词DSS;智能化;知识获取
一、引言
随着Internet和多媒体技术等的飞速发展,制造业也朝着数字化、网络化、智能化、集成化、柔性化的方向发展,并由此涌现了各种先进制造概念与模式,如敏捷制造、虚拟制造、绿色制造、虚拟样机、动态联盟、企业重组等等。它们的共同之处是其整个过程涉及的领域非常广泛,不仅与设计制造技术有关,也与信息技术、计算机技术、经营管理与决策系统技术、现代管理技术等相融合,是新兴的多学科交叉领域。
因此,必须采用跨越式发展的方式,融合信息技术、现代管理技术、计算机技术和制造技术,从系统管理、产品开发设计方法/技术与技术装备等诸方面采取综合措施,为了支持现代制造业的整个组织管理决策过程,迫切需要研究和开发新一代的DSS。
本文就是在介绍当前DSS发展概况的基础上,根据现代制造模式的特点,研究了面向现代制造领域的DSS应具备的功能、结构、协调机制、系统层次与实现方式,最后展望了其发展方向。
二、DSS发展现状
DSS从其产生以来,其发展已从最初仅通过交互技术辅助管理者对半结构化问题进行管理一直到运算学、决策学及各种AI技术渗透到其中的各种实用DSS出现,其应用涉及到多个领域,并成为信息系统领域内的热点之一。但是传统DSS投入应用的成功实例并不多,原因一方面是因为基于传统DBMS的DSS只能提供辅助决策过程中的数据级支持,而现实决策所需的数据却往往是分布、异构的;另一方面是实际中大多DSS的应用对决策者有较高的要求,不仅要有专业领域知识也要有较高的DSS构模知识;因此针对不同的社会需求,提出了多种类型的DSS,有智能决策支持系统、分布式决策支持系统、群体决策支持系统、组织决策支持系统、自适应决策支持系统、战略决策支持系统等等,这些系统的提出与实现,各自适用于不同的场合,都在不同程度上满足了新的决策形势的需求。以下将对当前最主要的几种DSS发展加以概括论述。
2.1分布与群体决策支持系统
分布决策支持系统(DistributedDecisionSupportSystem,DDSS)与群体决策支持系统GroupDecisionSupportSystem,GDSS)均是八十年代来DSS研究与应用的热门方向,满足在制造业发展虚拟企业、网络化制造的需求。其中DDSS是对传统集中式DSS的扩展,是分布决策、分布系统、分布支持三位一体的结晶。GDSS则是面向群体活动的,它为群体活动提供沟通支持、模型支持及机器诱导的沟通模式3个层次的支持。GDSS与DDSS既有区别又有联系,前者是对个体决策支持系统的扩展,后者则是相对于集中式DSS而言的,两者研究的重点和关注的焦点有所不同。GDSS对群体决策的支持既可是集中式决策,又可是分布式决策。但通常情况下,群体决策是在分布环境下实施的,这就决定了GDSS与DDSS有着非同寻常的联系。GDSS大多采用分布式和分散式结构,系统支持“水平方向”分布式处理,即支持对数据对象的远距离操作;系统还支持“垂直方向”的分散式处理,即通过在用户和各应用层之间的接口,来实现各个应用领域的功能。
DDSS与GDSS的这种特性使其在企业动态联盟、网络化制造、CSCW、医疗等领域得到了充分的应用。有学者就针对企业动态联盟开发了一个决策支持系统,该群体决策支持系统采用开放式体系结构,既可以独立使用,也可以与AVE组织建立辅助工具联合使用。整个系统可根据具体AVE问题建立不同类型的决策模型与决策知识,并通过决策支持系统通用开发工具定义各类决策功能对象,从而添加进系统,形成针对某类制造企业的部分通用AVE组织管理群体智能决策支持系统。而且系统的决策模型、知识与参考模型库亦将随着时间的增加不断扩充,适合基于Internet的计算机协同工作环境进行群体决策,为建立动态联盟的动态组织管理全过程提供问题求解与决策支持。
2.2组织决策支持系统ODSS
组织决策支持系统(OrganizationalDecisionSupportSystem,ODSS)是针对目前的多人规模管理决策活动已不可能或不便于用集中方式进行而产生的,它要求在更高的决策层和更复杂的决策环境下得到计算机的支持。对ODSS迄今为止还没有一个统一的概念,但可通过其规模与其它类型的DSS区别开来,并且在要求上也与其它形式的DSS不同,它支持一个组织中多个不同功能领域和不同层次的决策任务,而非关注于针对一个决策问题的单个决策者或一个决策组。ODSS主要是在分布式环境中,用户可以通过系统从不同区域独立、并行对其他用户进行访问、交流。
一般说来,ODSS应具有如下特征:1同时涉及公共数据和私有数据,同时涉及公共模型和私有模型;2一个ODSS可以跨越多个组织部门;3注重对决策者的内容支持(即提供分析工具帮助决策者进行问题分析),也注重对决策者的过程支持(即创建决策分析环境,支持决策者完成其决策过程中的各种活动);4打破功能领域;5打破递阶层次;6有一组支持信息/过程任务的工具包,依赖计算机技术。
ODSS的上述特征使其在制造领域及CSCW领域中的得到了重视与应用。目前面向机械制造领域的ODSS的研究重点在于,根据当前网络协同设计特性,将Agent技术的分布式智能控制方法与ODSS的分布特性结合起来,利用多智能体系统适于求解功能或地理上分布的复杂问题和问题求解及推理中出现的有争议的问题特点,来完成异地协同设计与制造的协作策略、知识共享和冲突消解等问题,提高整个ODSS的智能化程度,以适应于当前网络化、分布式的计算环境。如通过采用Agent封装、改造和扩展原有决策支持系统的问题部件、数据部件和模型部件,使整个系统具有更高的柔性。
2.3自适应决策支持系统
自适应决策支持系统(AdaptiveDecisionSupportSystem,ADSS)是针对信息时代多变、动态的决策环境而产生的,它将传统面向静态、线性和渐变市场环境的DSS扩展为面向动态、非线性和突变的决策环境的支持系统,用户可根据动态环境的变化按自己的需求自动或半自动地调整系统的结构、功能或接口。对ADSS研究主要从自适应用户接口设计、自适应模型或领域知识库的设计、在线帮助系统与DSS的自适应设计四个方面进行,其中问题领域知识库的建立是ADSS成功与否的关键,它使整个系统具有了自学习功能,可以自动获取或提练决策所需的知识。对此,必须给问题处理模块配备一种学习方法或在现有DSS模型上再增加一个自学习构件。归纳学习策略是其中最有希望的一种学习方法,可以通过它从大量实例、模拟结果或历史事例中归纳得到所需知识。此外,神经网络、基于事例的推理等多种知识获取方法的采用也将使系统更具适应性。
市场环境变化及产品开发过程是混沌的,因此有学者提出一种支持先进制造模式的基于自组织的决策模式及决策支持系统,系统以协同论和分形理论等自组织理论为基础,具有自学习、自适应、自身动态重组、适应混沌环境的能力。从而使企业在湍流、混沌的复杂非平衡环境下,适时、快速地设计新产品、重构制造系统,再造经营过程。
2.4基于数据仓库的DSS
在制造领域中,产品开发需要全面的、大量的信息,包括需求信息、竞争情报、管理信息、产品数据等等,并且很多信息要从分布、异构的海量数据中挖掘而得,传统的DBMS难以满足这一需求。因此基于数据仓库(DataWarehouse,DW)的DSS应运而生。数据仓库系统作为面向主题的、集成的、在一定周期内保持稳定的、随时间变化的,用以支持企业或组织决策分析的数据的集合,可将来自各个数据库的信息进行集成,从事物的历史和发展的角度来组织和存储数据,供用户进行数据分析,并辅助决策支持,为决策者提供有用的决策支持信息与知识。数据仓库技术不是一种单一的技术或软件,它融合了数据库理论、统计学、数据可视化和人工智能技术等多项研究领域,在大量数据中发现有价值的知识,用于决策支持和预测未来。因此基于这一技术的决策支持系统为决策支持系统提供了可取的数据组织方式、为决策人员提供了强有力的支持工具,能有力地推动决策的现代化进程。
基于数据仓库理论与技术的DSS的研究与开发尚处于起步阶段,但已得到了众多学者的重视,其主要研究课题包括:①DW技术在DSS系统建立中的应用以及基于DW的DSS的结构框架;②采用何种数据挖掘技术或知识发现方法来增强DSS的知识源;③DSS中的DW的数据组织与设计及DW管理系统的设计。总的说来,基于DW的DSS的研究重点是如何利用DW及相关技术来发现知识以及如何向用户解释和表达知识,为决策支持提供更有力的数据支持,有效地克服传统DSS数据管理难与忽视历史数据等问题。
2.5其它类型的DSS
DSS还有多种其它的形式,但它们均是从某个方面或某个过程出发对传统DSS进行改进而得到的,较出名的智能决策支持系统(IntelligentDecisionSupportSystem,IDSS),另外还有支持高层决策的战略决策支持系统(SDSS)、决策支持中心(DSC)、执行信息系统(ExecutiveInformationSystem,EIS)、强调激发决策者灵感与创造力的积极型决策支持系统(ActiveDSS)等等;而从技术方面则注重引入Agent技术或群件、组件技术将各种形式的决策支持系统扩展为面向Intranet/Internet的DSS。
三、进一步研究方向
综上所述,DSS研究走过二十几年的历程,目前正处于蓬勃发展的阶段。结合现代制造业与当前DSS的发展概况,笔者认为DSS及其相关领域将结合计算机网络、AI等领域的新发展,向着以下方向发展:
1)在Inter/Intranet环境下,体系结构朝着分布、分层、并行的三层结构方向发展。为了满足虚拟企业敏捷度要求并符合合作企业高度自治的特点,系统应具有较强的模型重组能力,并且各个决策单元可以独立工作,也可在求解过程中动态组合。系统的知识子系统可对整个系统进行协调、管理、控制和冲突消解,整个系统具有良好的可扩充性、可修改性。
2)随着决策环境的越趋复杂,一方面需进一步提高DSS本身的智能,另一方面人机合作和人人交流将是进行系统开发的重点;并且在一定时期内,重点应将DSS的基于逻辑和符号处理的理性决策能力与人类的直觉决策能力相融合,充分发挥人机各自优势来解决复杂决策问题;
3)鉴于充足的数据源是DSS有效发挥作用的基础,各地分布、异构知识源的获取、表达、管理与应用将成为研究重点。整个系统应支持多种知识表达方法和推理方法,支持结构化数据和非结构化数据共存,将目前基于模型和数据库的DSS从过去仅将“数据”视为数值转移到支持建立基本文档的DSS。需要集成DW、DM与OLAP及其它KDD知识获取方法,将各类分布、异构的知识源集成起来,为决策者提供各种类型的、有效的数据分析,起到决策支持的作用。
参考文献
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关键词:智能化住宅;问题;数字化社区;前景
1智能化住宅概念
智能化住宅的概念,最初是从智能大厦的基本含义中延伸和发展而来的。20世纪80年代中后期,国际社会把智能大厦的概念推向住宅,形成了“智能住宅(SMARTHOME)”的概念,而国内则随着智能大厦的发展,结合本国居民小区发展的实际情况,到20世纪90年代中期才提出“智能化小区”的新理念。
2住宅小区智能系统基本功能要求及技术要求
2.1住宅小区智能系统基本功能要求
住宅小区智能系统应该具备以下四个方面的基本功能要求。安全防卫,如:电子巡更、对讲(可视)与门禁控制、防盗报警等;物业服务与管理,如:物业管理综合信息服务、远程抄收与管理等;信息网络与布线,如:开关控制量传递、模拟计量数据传送、程控数字交换等;家庭智能化,如:家电智能控制、室内人工环境调控等。
2.2住宅小区智能系统基本技术要求
(1)先进性。住宅是一个使用寿命较长的大件商品,在选择智能化系统技术与设备时,要充分考虑一定的超前性,避免过早淘汰。
(2)成熟可靠性。在考虑先进性的同时,要注意技术的成熟性和可靠性,保证运行稳定和可靠。
(3)开放和兼容性。无论是系统设备网络拓扑结构,还是操作软件应具有良好的开放性和兼容性,避免因硬件种类多而采用多种网络操作系统给系统集成和应用带来困难。
(4)升级性。随着社会与经济的不断发展和进步,住宅小区智能系统的规模、功能与技术水平将会不断提高,用户的需求也会不断变化,住宅小区智能系统应充分考虑未来拓展的可能性及服务水平升级发展的需要。
3智能化住宅小区的发展现状及存在的问题
3.1智能化住宅小区的发展现状
自从20世纪90年代中期中国出现了“智能化住宅小区”的新理念之后,国内的智能化小区建设才逐渐发展起来。但与国际社会相比,国内的智能化住宅小区建设起步较晚,人们对智能化小区的认识和理解还不够深入,技术开发也还远远不足,大多相关产品的开发还主要是单一功能专用产品。
目前国内智能化小区的建设由于受各地之间经济水平差别的影响及居民的经济能力差异,多数的居民小区开发仍停留在科技含量较低的水平,所谓“智能化”,在更多的成份上还仅限于一种炒作。
3.2智能化住宅小区建设中应注意的问题
(1)开发商盲目追求先进或片面追求低成本。
个别项目在设计和建设过程中,盲目追求智能化系统的高档次、全覆盖,过分强调了智能化系统的作用,忽视了中国的文化背景和人们的实际生活水平,超出了业主的功能需求。相反,有些项目将智能化系统看作是额外开支,片面追求建筑低成本,造成智能系统成了摆设。
(2)智能化住宅小区没有遵循“以人为本”的原则。
住宅最要紧的是居住的舒适方便程度,小区建设应当在这方面多下功夫,而不能将其延伸为高度自动化和现代化的办公室,因此,物业管理和社区服务的智能化应是小区智能化的重点。也有些智能小区过分强调安防,安装了太多的摄像机,使小区居民感觉个人隐私得不到必要的保护和尊重。
(3)从业队伍不够专业。
设计部门对智能化产品的了解不够全面,对智能化设计的技术方法和经验不够成熟,尤其在系统集成方面较弱,还需要产品厂家和系统集成商的支持;开发商缺乏对总体集成和系统更新与扩展的考虑,往往边招标、边设计、边施工、边修改,造成返工、浪费严重;施工队伍素质较差,缺乏经过正规训练、经验丰富的施工人员,造成施工效率低;物业管理公司缺乏管理智能化住宅的经验,以及管理层次与能力低下,造成后期管理的一系列问题。
(4)要从管理入手,解决好有关行业间的谐调问题。
智能化产业是个跨多个行业的项目,涉及消防、邮电、安保、自动控制、公共卫生等多个部门,从立项、设计、施工、装饰、物业管理,跨过的行业大多都是法规、标准各自独立。要想解决好这个问题,必须人管理入手,在相关部门间做好协调,在跨行业的管理问题上加强联络和协商,制定跨部门的管理规定,共同探讨发展的课题,促进行业的进步。同时,还需要提高行业自律,提升自身业务水平,使小区的智能化功能得到充分利用。
(5)太阳能及环境能源的利用技术研究有待提高。
随着地球不可再生资源的日益匮乏,应加强节能技术、生态技术、环境效应等技术与材料的研究与应用,智能设备
与智能房屋相互适应的设计与技术的研究,使智能住宅走上可持续发展的轨道。
4发展前景:从智能化社区到数字化社区
人类已经进入了数字化、信息化时代,无孔不入的数字化信息,不仅改变着人们工作、商务的模式,也开始全面改变人们生活的观念,因此,数字化社区的概念便应运而生,成为比智能化社区更高的社区形式
所谓数字化社区,就是通过数字化信息将管理、服务的提供者与每个住户实现有机连接的社区。这种数字化的网络系统,使社会化信息提供者、社区的管理者与住户之间可以实时地进行各种形式的信息交互,由于现代网络浏览器的先进性以及多态的表现性,加上各种网络多媒体技术的应用,从而营造出了一个丰富多彩的虚拟社区。数字化社区是由于有一个数字化的平台,数字化社区比传统社区的提供更加有效的管理、更加丰富的文化、更加全面的服务。未来的数字化社区应向以下三个方向发展。
数字化社区成为人文社区。当各种类型的“数字社区”都建好以后,应该从为数字文化发展构建良好的人文生态环境入手,提炼数字化所蕴含的人文精神,并使人文精神成为人们在数字化世界生存与交往的精神支柱,成为数字化时代的主旋律。同时,还应不断加强居民的人文教育,提升居民的人文素质、培育人文精神,以更好地构建适应人类生存与交往的“数字人文社会”,并使之与现实的“人文社会”形成良好的互动。
数字化社区成为科技社区。数字化社区应该是一个设施齐全、环境优雅、有利工作、方便生活、且具有高尚文化品位和科技水平的社会基层区域,这就不仅对政府构建信息化平台和控制管理平台、提供物业服务和信息资讯服务等提出了要求,也对社区居民的科技素养提出了更高的要求。因此政府应以数字化社区建设为契机,将科学技术日新月异的发展渗透、融入到数字化社区的建设,加快科学技术普及的力度。
数字化社区成为绿色社区。“绿色社区”不但是指社区内环境的绿化美化,而更多强调的是社区的环保、节能等生态效应。一个没有环保意识的社区在未来的建设中是没有生存余地的,因此数字社区要左手抓信息化,右手抓生态,同时还要有节能指标体系和技术政策作指导,只有这样数字化社区才能做到可持续发展。
参考文献
[1]高鹏.谈智能化小区[J].中国智能建筑信息网,2004,(5).
[2]秦保根.智能住宅小区建设初探[J].广东通信技术,2001,(5).
关键词:智能化小区;系统规划;建设要素
随着信息时代的不断发展,智能化住宅小区的建设在不断提高,由早期单一独立的电视、电话、宽带、闭路电视监控等系统,已经发展到一个更高的阶段。随着计算机(包括硬件、软件和网络等)技术、通信技术和控制技术的突飞猛进,使得各种高新技术产品得以在住宅区中广泛应用。
国家建设部住宅产业办公室对于智能化小区提出了一个基本概念:“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通信与网络、自控和IC卡),通过有效的传输网络,将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成,为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境”。随着新产品、新技术、新工艺的不断跃进,这一基本概念也将会有所变化。
一、智能化住宅小区建设的基本要素
智能化住宅小区的建设,要根据小区建设的整体规划定位,遵循以下几点基本要素。
1.1对智能化小区的正确认识
首先,对于智能化住宅小区的建设,建设方要明确什么是智能化小区,它不单单是安装一个电视插座,一个监控摄像机那么简单。智能化小区是一个综合性多技术手段的系统工程,它不仅需要专业技术的应用,还需要其它各个专业的配合,正确的认识对小区的后续运作起着至关重要的作用。
1.2对智能化小区的合理需求定位
智能化住宅小区的建设需要合理的需求定位,要根据小区的项目投资、整体规划、销售对象、配套设施建设、周边环境、后续管理等各个因素来确定小区智能化建设的档次。需求分析包括用户使用的需求、小区管理的需求、市场承受能力的需求和未来社会发展的需求等等。如建设方对小区的定位为高档住宅,在配备了电视电话宽带等标准的智能化系统外,还应该考虑高端的智能一卡通、智能家居等系统的配备,以提高住宅的档次。综合以上因素,我们才能确定下一步设计的实施。
1.3对智能化小区的系统优化设计
智能化小区建设的关键,在于系统的整体规划设计,一个小区是否能真正体现其智能化,全在于此。智能化建设是一个系统工程,它是由各个子系统组成,在各个系统的实施及运行阶段,它们是一个整体。在设计当中,要注意各系统的适用性、节能性、可扩展性、经济性等各方面因素,更要考虑各个系统之间联系,优化设计,使之达到安全性、舒适性的目的。
1.4对智能化小区的规范化实施
在明确了建设的目的后,将进入真正的实施阶段,规范化的实施能够确保智能化系统工程顺利的运行。从系统规划、建议方案、设计方案到深化设计,而后进行施工、安装、调试,最终到系统的稳定运行,整个过程都需要其规范化的操作实施。规范化的实施,为投资方、建设方、施工方、使用方提供了保障,使小区智能化建设能够有条不紊的进行,是小区智能化系统运行的根基。
二、智能化住宅小区的系统规划
住宅小区智能化系统工程的建设,是以综合布线为基础,将各个子系统高效稳定的集成在一起。
2.1安全自动化
2.1.1闭路电视监控系统。小区的闭路电视监控系统包括室内室外两个部分。室内需要防护的区域可以包括电梯前室、电梯内、通往天台的通道口、通往地下车库的通道口、地下停车场等位置;室外需要防护的区域可以包括小区的出入口、小区四周、小区内主要街道和其它隐蔽位置。摄像机采用普通摄像机与红外摄像机,定点摄像机与动点摄像机相结合的布放方式,可采用全实时录像,确保小区安全。
2.1.2防盗报警系统。在室内房间安装双鉴探测器、报警按钮、门磁等设备,当有报警发生时,将信号传至小区控制中心,小区控制中心值班人员可立即赶赴现场进行处理。双鉴探测器可设置于一些重要房间,报警按钮设置于隐蔽并方便人员使用的地方。
2.1.3周界防范系统。为了防止不法分子非法进入小区内作案,设计在小区围墙或栅栏上安装红外对射探头,它可以为小区设置安全的第一到防线,此系统可与闭路电视监控子系统进行联动。为了管理方便,系统可配置报警管理软件,含有电子地图,可直观显示报警区域。
2.1.4巡更系统。在小区内设置无线巡更系统,小区值班人员可手持巡更棒,按照一定的路线进行巡逻,然后将巡更记录上传到管理机。这是一种人机相结合的防护方式,巡更路线的规划十分重要。2.1.5智能家居系统。随着小区智能化的不断发展,智能家居系统已经在小区中使用,基于可视对讲系统为基础的智能家居系统,已经逐步为人们所接受。通过设备实现对灯光、窗帘、家用电器的现场及远程控制,它是现代化智能小区建设不可或缺的一部分。
2.1.6门禁系统。在小区的各个出入口、电梯可设置门禁系统,采用一卡通形式,利用一张IC卡使小区内的住户及物业管理人员方面、快捷、安全的进出通行。
2.1.7煤气泄漏报警系统。煤气泄漏报警系统是在厨房、餐厅等位置安装煤气泄漏报警器,一旦有煤气泄漏,即触发报警;一方面其自动切断煤气供应,另一方面通知中心控制室由控制室值班员作处理。
2.1.8消防报警系统。消防报警系统是在房间安装烟感或温感探测器,当住户发生火灾时,触发报警,并将信号传送到报警中心。
2.2通讯自动化
2.2.1综合布线系统(语音、数据)。小区的综合布线系统不仅仅包括了语音、数据的信号传输网络,它还包括了安防系统、一卡通系统、智能家居系统等多个系统的整体传输网络,要考虑系统的结构完整,各设备之间接口规范。它就象人的神经,构成了小区的“神经系统”。
2.2.2有线电视系统。数字有线电视系统是一个从节目采集、节目制作、节目传输、一直到用户端接收机,都要以数字方式处理信号的端到端的系统。全国早已开展了数字电视的建设,对于建设方、设计方来说,应该注意的是传输网络的构架及终端用户的使用,与新技术相配套。
2.3管理自动化
2.3.1水、电、煤气的远程抄表系统。三表的远程抄表系统日趋成熟,三表输出的脉冲信息由计数器读出,储存于芯片中,再通过网络传输到控制中心,控制中心计算脉冲数量读出三表读数,并打印出来。可以与银行联通,定期通过银行系统扣费,从而实现远程抄表与自动扣费结合。
2.3.2停车场管理系统。系统可采用非接触式智能卡停车场管理系统,实现对停车场车辆进出、停放、高效有序的管理要求,有效防止车辆丢失、损坏事件的发生。系统采用联网设计方式,与门禁系统、电梯刷卡等集成到一卡通用。可实现脱机运行、图像对比、车位显示、收费、防砸车等功能。
2.3.3供水、供电设备管理系统。系统是通过有关网络,控制中心可显示小区内主要设备如水泵、水池水位、电梯、高低压开关、路灯等的运行状况,并可通过软件控制设备,使设备运行于最经济合理模式中。当设备发生故障时,控制中心发生报警并通知管理人员处理事故。
2.3.4公共信息显示系统。智能化住宅小区的特点之一就是面积大,在项目的前期规划中,建设方和设计方可根据园区的情况设置公共信息显示系统,采用室外LED显示屏,起到信息、美化环境、提高小区档次的作用。
2.3.5背景音乐及公共广播系统。在小区的园区内、地下停车场、电梯前室可设置背景音乐及公共广播系统,系统对全区或各别分区进行有选择的广播,能够实现音乐播放、宣传、播放通知、找人及群呼等功能。同时具备消防广播功能。
1.1城镇环境逐步改善,但环境保护力度需要加强
1.1.1节能工作不断推进,能源利用水平还需进一步提高(1)能源消费高增长减缓,能源生产和消费结构需优化。2007—2011年,广西能源消费总量呈持续上升趋势,但增长势头减缓。2011年,广西能源消费总量为8591.36万吨标准煤,比2007年的5997.38万吨标准煤提高了43.25%;能源消费增速由2007年的11.26%下降到2011年的8.49%;能源消费弹性系数由2007年的0.75下降到2011年的0.69。广西能源生产以水电为主,但能源消费结构以煤炭为主。2011年,广西能源生产水电所占比重74.8%,煤炭所占比重25.1%;但在能源消费结构中,水电所占比重15.5%,煤炭所占比重高达53.9%。(2)能源利用效率不断提高,能源消耗水平地区差异大。2007—2011年,广西能源利用效益总体呈上升趋势。2011年,广西每万元地区生产总值消费能源为0.73吨标准煤,比2007年的1.03吨标准煤下降了29.12%;虽然广西万元地区生产总值能源消耗不断降低,但内部差距较大。广西14个城市中,南宁市万元地区生产总值能源消耗最低为0.11吨标准煤,梧州市万元地区生产总值能源消耗最高为2.01吨标准煤。
1.1.2环境质量持续改善,部分环境问题治理要加大力度(1)水环境逐步改善与优化。2007—2011年,广西水环境质量不断提高。2011年,广西39条主要河流70个断面水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类标准,达到相应水环境功能目标要求,水质达标率为95.9%,比2007年的91.9%提高了4个百分点;近岸海域海水水质达一类、二类标准比重为81.8%,比2007年提高了19.3个百分点;海水环境功能区达标率88.6%,比2007年提高了3.18个百分点。(2)空气质量不断得到改善。2007—2011年,广西城市环境空气质量整体保持良好态势。2011年,广西14个设区市中,达到全国城市环境空气质量目标要求(二级)的城市为13个,比2007年提高了2个。(3)生活污水垃圾处理提高。2007—2011年,广西继续推进城镇生活污水和生活垃圾处理设施建设,污染防治不断加强。2011年,广西城市生活污水处理能力累计达256.5万吨/日,比2007年的104.5万吨/日提高了近1.5倍;污水集中处理率达52.99%,比2007年的14.96%提高了38.03个百分点;生活垃圾无害化处理能力为8241吨/日,比2007年的3880吨/日提高了1倍多;生活垃圾无害化处理率达到95.49%,比2007年的68.38%提高了27.11个百分点。(4)园林绿化水平持续上升。2007—2011年,广西绿化建设不断推进,城市绿化覆盖不断扩大。2011年,广西绿化覆盖面积为69697公顷,比2007年的60623公顷提高了14.97%;建成区绿化覆盖率为37.40%,比2007年提高了5.3个百分点;园林绿地面积为64461公顷,比2007年提高了20.9%;人均公园绿地面积为11.02平方米,比2007年增加了28.74%。(5)多项生态建设指标欠佳。2011年,广西建成区绿化覆盖率为37.40%,比全国水平39.20%低了1.8%;人均公园绿地面积为11.02平方米,比全国水平低了6.61%;污水处理厂集中处理率为55.58%,比全国水平76.42%低了20.84%。(6)石漠化问题依旧较突出。广西石漠化面积、潜在石漠化面积均处于全国前列。2011年,广西石漠化土地面积为192.6万公顷,占全国岩溶地区石漠化土地总面积的16.04%,位居全国第三(见图6);潜在石漠化面积为229.4万公顷,占全国潜在石漠化面积的17.2%,位居全国第三。
1.2智能化建设不断推进,“智慧”潜力有待挖掘
1.2.1信息化建设扎实推进,信息化发展步伐要加速2007—2011年,广西信息基础设施不断完善,信息化水平不断提高。2011年,广西行政村基础电信网络覆盖率达到99.4%,基本实现村村通电话和互联网;移动电话用户数为2532.7万户,比2007年的1370.94万户增长了84.747%;互联网宽带接入端口数590.2万个,比2007年增长了近2倍;互联网用户数达到2042.3万户,比2007年增长了近12倍。城市信息化水平不断提高,南宁、柳州等城市应急联动系统达到国内先进水平,南宁市城市应急联动中心获“2011年中国应急管理信息化卓越成就奖”;农村信息化建设加快推进,90%的乡镇建立了农村信息服务站,“三农”信息服务平台不断完善。目前,广西的社会信息化程度处于全国中等偏下水平,信息化程度与经济发展速度极不均衡,需要加快信息化发展步伐。在政策服务及资金支持方面的力量较为薄弱,电话以及互联网普及率低于全国平均水平。2011年广西支持工业发展的财政扶持资金大多用在比较成熟和重点支持的产业,对新一代信息技术相关产业的投入较少。2011年广西移动电话普及率为54.94部/百人,较全国同期水平的94.81部/百人低72.57%,互联网普及率为29.4%,较全国同期水平的38.3%低8.9个百分点。
1.2.2信息技术已广泛应用,相关产业亟待加快发展信息技术在广西工业、商贸、银行等经济社会各领域近年来得到广泛应用。一是工业企业。信息技术在规模以上工业企业的应用水平不断提升,广泛应用于研发设计、生产过程和关键工序控制、营销物流等环节,中小企业信息化取得显著进展,信息技术在重点工业行业的应用有效推动了节能减排和污染源监控。二是电子商务。电子商务应用取得良发展,电子支付和结算加快推广,网络信用环境有所改善,网上交易规模不断扩大。广西糖网的电子化交易量突破1亿吨,广西移动公司“甜蜜通”项目提升了糖料蔗生产、食糖生产、销售及仓储物流等环节的信息化水平,在全国移动电子商务领域具有示范意义。三是物流平台。电子口岸实现无纸化大通关,铁路、公路、航空、航运等信息化管理水平大幅提升,一批专业化的物流信息服务平台投入应用。四是金融领域。金融领域信息技术应用成效显著,银行卡消费额占全社会消费品零售总额的15%以上。与全国其他发达省(区)市相比,广西信息技术产业竞争力不强,产业总量占广西生产总值比较小。2011年,广西14个地级市中,百色市信息技术产业占地区生产总值比重、信息技术产业从业人员占城镇从业人员比重均为最高,分别为2.59%、5.61%;柳州市信息技术产业从业人员占城镇从业人员比重为2.25%,排在广西第四位,但信息技术产业占地区生产总值比重偏低,仅为0.69%,排在广西倒数第二位。
1.3城镇发展关注以人为本,人文关怀需落到实处
1.3.1教育卫生事业不断推进,资源配置水平需继续提高(1)卫生资源总量显著增加。2007—2011年,广西医疗机构床位数、卫生技术人员数呈上升趋势。2011年,医疗机构床位数为152039张,比2007年的105223张增加了44.49%;执业医师和执业助理医师数为73776人,比2007年增加了26.85%;注册护士数为76505人,比2007年增加了47.97%;每千人口医院、卫生院病床数为2.72张,比2007年增加了32.04%;每千人口卫生技术人员数为3.92人,比2007年增加了28.52%。(2)教育事业发展不断推进。2011年,广西学前教育规模持续扩大,每十万人口学前教育在校生数位于全国前列,幼儿在园人数为3129人,比2007年的2169人增加了44.26%;广西成为第一个通过国家“两基”验收的少数民族自治区,全面实现了城乡免费义务教育;优质普通高中教育资源明显增加,自治区示范性高中建成51所,总数达到115所;高等教育毛入学率达到19%,大专程度以上人口为275.12万,大专程度以上人口比例为6.6%,比2007年提高1.96个百分点;新增博士学位授权一级学科点13个,实现了博士学位授权一级学科“零”突破。(3)卫生资源配置仍需优化。2011年,广西每千人口卫生技术人员数、每千人口执业医师和执业助理医师数、每千人口注册护士数、每千人口医疗卫生机构床位数均落后于全国平均水平。每千人口卫生技术人员数为3.80人,在全国31个省(区、市)中排名倒数第八;每千人口执业医师和执业助理医师数为1.38人,全国排名倒数第五;每千人口注册护士数为1.43人,全国排名第21位;每千人口医疗机构床位数为2.83张,全国排名倒数第二。(4)教育发展水平有待提高。广西教育发展基础弱,义务教育巩固率、高中阶段教育毛入学率、高等教育毛入学率等重要指标与全国教育发展的平均水平差距较大,高等教育大众化水平低。2011年,每十万人口高等教育在校生人数为1688人,比全国水平的2253人低了25.07%;大专以上程度人口比例为6.6%,比全国水平10.06%低了3.46个百分点。广西14个地级市中,南宁市大专以上程度人口比例最高,为12.65%;贵港市大专以上程度人口比例最低,为3.24%。
1.3.2居民生活水平持续改善,公共服务水平需不断提升(1)城镇就业规模不断扩大。2011年,广西城镇新增就业53.29万人,比2010年增加7.68万人,增长16.84%;城镇登记失业率为3.46%,比2007年下降了0.33个百分点,且低于全国平均水平4.1%。(2)居民生活水平继续改变。2011年,广西人均GDP为25326元,比2007年的12277元提高了1倍多;城镇居民恩格尔系数为39.5%,比2007年的41.7%下降了2.2个百分点;城镇居民人均住房建筑面积39平方米,比2007年的35.3平方米提高了10.48%。(3)社会保障体系逐步完善。2011年,广西参加城镇职工基本养老保险人数483.75万,比2007年增加了48.64%;参加城镇基本医疗保险的人数为981.32万,比2007年增加了近2倍;参加失业保险的人数240.77万,比2007年增加了7.6%;参加工伤保险的人数272.52万,比2007年增加了49.39%;参加生育保险的人数243.77万,比2007年增加了49.14%;全区109个县(市、区)开展了新型农村合作医疗试点工作,新型农村合作医疗参合率达到96.2%。(4)居民生活水平有待提高。2011年,广西人均GDP为25326元,比全国水平的35181元低了28.01%;城镇居民恩格尔系数为39.5%,比全国水平36.3%高了3.2个百分点。(5)各项设施建设亟待加强。广西城镇基础设施和公共服务设施建设水平仍较低(除人均城市道路面积、人均用水量、垃圾无害化处理率外,多数指标未达全国平均水平),与未来发展的需要和城镇居民的期望要求还有一定距离。
2广西城镇化建设规划存在问题
2.1城镇规划科学性不够,各类规划缺乏衔接由于城镇建设涉及很多内容,因此编制的规划很多,包括总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划、专项规划及各部门的发展规划。鉴于各项规划的组织部门与编制部门不同,因此规划侧重点亦有差距,出现了各类规划相互交叉、相互矛盾、衔接不到位的现象。另外,规划的合理性也存在很多值得商榷和推敲的地方,比如不论城镇大小都规划大广场、宽马路,道路网一律都是方格网,并不考虑城镇本身的特点,结果导致千城一面,城镇特色渐渐丧失。
2.2规划的权威性不够突出,规划修编较随意城镇规划普遍存在权威性不足的现象,尤其在广西这种相对欠发达的地区表现尤为明显。最常见的现象就是一旦政府换届,规划就要重新修编一轮,对于规划修编的必要性,并没有进行充分的论证与评估。“领导一换,规划重来”,规划沦为政府凸显政绩的重要手段,有点偏离规划原本真正的意义。同时,因为重大项目,或者是利益集团的需要,公园用地可以改变为商品房开发用地,工业用地可以调整为房地产用地。在香港和西方国家,规划的权威性和法制性很强,规划不能任意修改,规划的修改必须经过严格的法定程序。规划不只是政府意图的体现,更是民众意愿的表达,民众充分参与规划建设。在这一点上,中国与发达国家有较大的差距,而广西与国内发达地区也存在较大的差距。
2.3城镇规划相对滞后,与城镇建设步伐不符广西的城镇化进程近年来步伐加快,大、中、小城镇发展迅速,城镇规划跟不上城镇建设的步伐。城镇建设过程中,规划改了又改,马路挖了又挖,城镇建设呈现无序状态,持续不断地挖、拆、改、建。地下涉及天然气、供水、供电、电讯、污水、路灯、道路指示灯、天网等专用管线道密布,任何一个部门的“修缮”、“维护”、“改造”和“抢修”,均会将一个好好的城市挖得个“百孔千疮”,一场大雨洗刷,城市排泄设施功能瘫痪一览无遗。一来是城镇发展过快,导致各项配套设施跟不上,需要扩容更新;二来是城镇规划的滞后与不合理,缺乏前瞻性,对交通规划及管线综合规划的功能把控不到位。
2.4规划人员缺乏,管理效率与水平有待提高规划管理部门由于受编制、机关规定等的制约,大中专规划专业毕业生很难直接进入规划管理部门,城市规划专业人员数量严重不足,难以应对城镇规划建设的快速发展;规划管理业务成倍增加,特别是部分管理人员年龄及知识结构老化,缺乏新知识,科班出身的各类专业人才尤其缺乏,直接制约了城镇规划管理水平的提高;地方政府对城镇规划的资金投入也相对不足,在城镇规划编修过程中,资金经常不到位,给城镇规划和管理增加了新的难度,大大降低了规划编制和管理的效率。
2.5缺乏公众参与城镇规划,使社会监督缺位城市规划工作是一项政府职能,体现着城市发展趋向和公众利益,影响着千家万户,必须将规划工作置于公众的监督之下。当下的规划管理工作是封闭运行的,对规划的社会效益、经济效益的评价,并没有形成一个顺畅、有序的表达机制,公众不了解规划的内容,也没有途径进行监督。对规划工作的一些失误,公众没有纠正的渠道,只能通过复议、行政诉讼,而这些途径往往都只对行政行为的合法性进行审查,而不对规划的合理性进行审查,从而使公众的利益得不到有效保护。
3广西新型城镇化建设规划对策
3.1加强新型城镇化发展建设体制创新
3.1.1提升新型城镇化建设的规划理念在广西新型城镇化建设规划中,不仅关注城镇物质空间形态有序、集约、健康发展,也要对城市文化、地方特色、居民生活质量、人文关怀等方面增加关注度。政府与市场相结合,政府为城市社会、经济发展与环境保护和治理等提供鼓励和引导政策,市场在相关指引下推动城镇发展建设。规划成为政府与市场衔接的平台,在政府制定的政策和市场运作机制中起协调作用。
3.1.2推进新型城镇化土地、户籍改革在土地政策方面,严格执行《土地管理法》,严格征地用地审批手续,推行统一规划、统一征地、统一出让或划拨、统一开发、统一管理的“五个统一”办法,以有利于城镇发展及农民向城镇转移为原则,健全土地管理制度,不仅要加强土地管理,也要保证城镇建设的必需用地。积极开展土地整理,盘活现存量土地,制订并落实土地年度利用计划。在土地用途严格管制和土地有偿使用的基础上,划分小城镇的土地权属关系,采取转让、出租、作价入股等方式,允许集中土地使用权进入小城镇土地市场。在户籍改革方面,加快落实放宽中小城市、小城镇落户条件政策,引导在城镇稳定就业和居住的农民有序转变为城镇居民。以具有合法稳定住所为户口迁移的基本条件,通过建立和完善土地、住房、社保、就业、教育、医疗保险、卫生服务保障体系,吸引农村居民到城镇落户;使进城落户的农民在就业、住房、教育、社会保障、服兵役、抚恤优待等方面,享有与当地居民同等的权利。全面建立城乡统一的户口登记管理制度,降低农民进城入户门槛,在全区范围内逐步实行居住证制度。以北部湾经济区为试点,通过系统的制度设计,放宽城镇入户条件,推动人口向北部湾聚集,使北部湾经济区成为我国人口和经济的重要集聚区。
3.1.3以新型城镇化推动公共设施建设以集约、绿色、智能、低碳和人文等新型城镇建设的目标要求,多方筹集资金,加大新型城镇化建设的投入力度,改变城镇公共服务设施建设明显滞后的状况。一是改革投融资体制,拓宽城市建设资金来源,放开市政公用市场,广泛吸引社会投资,盘活城市存量资产。二是以人为本,围绕人文城镇建设要求,加快推动城乡一体化和公共服务均等化;按照集约、智能、高效、绿色的要求统筹规划和建设城镇基础设施和公共服务设施网络,大力推动城镇道路、供电、供水、供气、学校、医院和住宅等建设。推动城镇生活垃圾分类收集和县域生活垃圾“村收镇运县处理”试点;推动生活污水集中处理和城乡垃圾一体化处理。
3.2实施新型城镇化建设规划多元模式
3.2.1城镇规模结构的多元化坚持大中小城市和小城镇协调发展,在大中小城市和小城镇共同发展的过程中,各类城市发展的重点应有所不同。其中,大中城市以内涵发展为主,即围绕新型城镇特征和目标,提升城市发展质量,创造良好的城市发展环境;小城市和小城镇则以外延发展与内涵发展并重,在扩张聚集人口的同时注重发展转型,提升城镇发展内涵。
3.2.2城镇空间布局的多元化不断提高城镇化的质量,促进城镇体系升级,致力于形成功能各异、层次分明、运转高效的新型城镇发展体系。坚持现代化、工业化与城镇化“三化驱动”战略,坚持区域协调发展战略,大力推进城市组群发展,增强中心城市辐射带动能力、做大做优中小城镇,打造产业集聚和城市发展的示范地区。以南北钦防沿海城市群为沿海增长极,桂柳梧城市群为腹地增长极,玉林、贵港为两城市群的延绵区和节点城市,增强城市群之间、各城市之间的经济联系,在广西形成产业互补互动、功能分工明确、层次梯度明显提升的新型城镇化发展体系。
3.3开展新型城镇化建设规划试点工作
3.3.1探索符合广西实际的新型城镇化发展建设新模式广西的自然山水、人文风情丰富多彩,城镇建设也各具特色,围绕新型城镇化的内涵特征,坚持“顺应自然、尊重历史、发展特色、整体设计、长期完善”的新型城镇化建设规划理念,体现广西壮族自治区的民族性和地域性,促进城镇物质空间与城市文化的共同建设与发展,避免城镇发展建设走入“似”的误区,形成各有特色的新型城镇。
我国早在20世纪末期和21世纪初期就开始智能化家具方面的研究和开发,通过一段时间的摸索,在科研和技术上也都取得了一定的成果。如通过在知网上对以“智能化”和“家具”为关键词进行检索,可以看在早在1995年就有相关学者对智能化家具进行了研究。从1995年至今,我国在智能化家具方面的研究可查的已经有将近100篇之多,其中还不包括专著等文献资料。此外,在智能化家具设计开发上现今也却了一定的成就。如有些家具生产商和设计人员设计出了具有自动加热与保温的功能餐桌;可以自动调节温度、角度的高度指标的床类家具;能对婴儿尿床时立即发出警报的婴儿床等。从整体来看,我国的家具智能化设计方面还处于起步阶段,主要表现在以下几点:产品技术含量低、可以实现的智能功能少、安全性有待于进一步完善、普及型和个性化发展方向还有待摸索。
2智能化家具设计的多元化发展方向
2.1智能化家具设计向功能性多样化方向发展
统观我国的智能化家具的设计现状还是主要以体现家具的智能化为主。与国外的智能化家具设计相比,在功能性多样化的体现方面还有很大的差距。我国智能化家具设计的多元化发展的方向基本的一点即是实现设计上的多样化功能。不仅要体现智能化家具的某一项功能,还要结合先进的科学技术手段进行多种功能共同实现的目标。如智能化的灯具在设计时可以通过不同的技术手段间的融合来达到自动开关、自动控制光照强度以及自动控制局部范围内的温度等多项功能的实现;智能化餐桌通过多元化设计同时实现满足不同数量的人使用和对餐桌上的食物进行保温等多项功能的。
2.2智能化家具设计向普及化方向发展
随着人们生活水平的提高。智能化家具的受众已经不仅仅限于某些富裕的群体,它也开始进入寻常的百姓家。它的消费群体开始向普通的人民大众转移,那么对于文化程度处于中等水平的普通大众来说,智能化家具设计中的高的科技含量往往使他们望而却步,对其使用技术难以熟练掌握。所以,智能化家具设计的一个多元化的发展方向即使促进它的普及性。这需要设计人员在对智能化家具进行设计时要充分考虑使用者和所使用的场合,确保家具的可接受程度和便于操作性。
2.3智能化家具设计向安全性方向发展
如前文所述,智能化家具的组成都是一些与电相关的元件,一些运行型的家具也需要电来支撑和某些金属或者材质来构成。这些动力系统或原料在智能化家具设计中的应用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危险性。故而,在设计人员对智能化家具进行设计时要充分考虑到使用者在使用家具时的安全性,将电路控制在安全电压范围之内,并要在绝缘和接地方面做到很好的防护措施;必须有过载和漏电保护装置及良好的散热措施;在设计时还要考虑到当使用不当时,要将缓冲装置和自动停机等功能考虑到设计中去。
2.4智能化家具设计向个性化方向发展
智能化家具设计向个性化方向发展主要是针对社会上某些群体而言的,如老人和儿童以及一些特殊群体等,设计人员对智能化家具进行设计时要针对这些群体设计出具有一定针对性,能够体现个性化服务和个性化专长的特点。如针对老人和儿童设计的具备一定监管、娱乐、安居和护理特性的桌案类、坐卧类等智能化家具。
3结论
关键词:机械制造;智能化技术;体系
一、机械制造技术的发展
在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。
二、智能化技术发展趋势
2.1性能发展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
(4)实时智能化。
早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。
2.2功能发展方向
(1)用户界面图形化。
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化。
科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化。
多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC。
数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
(5)多媒体技术应用。
多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
2.3体系结构的发展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。
(2)模块化
硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
(3)网络化
机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。