時(shí)間：2023-06-04 10:49:38
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能制造路徑，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
圍繞實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，《中國制造2025》明確推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合、實(shí)施智能制造。《智能制造發(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(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的必由之路，是搶占未來經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇，對(duì)于推動(dòng)我國制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國具有重要戰(zhàn)略意義。同時(shí)，從實(shí)際生產(chǎn)過程來看，智能制造從宏觀上將推動(dòng)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、大批量、剛性的生產(chǎn)模式向個(gè)性化、高度柔性化、快速響應(yīng)市場(chǎng)需求方向轉(zhuǎn)變，微觀上將通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和智能化的系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)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(rèn)為，智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。
智能制造的概念起源于20世紀(jì)90年代，最初出現(xiàn)在美國，其后發(fā)達(dá)國家紛紛將發(fā)展智能制造列入國家重點(diǎn)發(fā)展計(jì)劃。美國在2012年提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念以推動(dòng)再工業(yè)化戰(zhàn)略，德國在2013年提出并實(shí)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(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，構(gòu)建以智能制造為重點(diǎn)的新型制造體系。這些國家戰(zhàn)略均以推進(jìn)智能制造為主攻方向。智能制造已經(jīng)明確成為現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)新的發(fā)展方向。
在對(duì)智能制造國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)分析方面，王媛媛、張華榮（2016）對(duì)于全球智能制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)進(jìn)行了分析，胡晶（2015）對(duì)于美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國“工業(yè)4.0”以及我國“兩化”深度融合等策略進(jìn)行了比較。楊帥（2015）對(duì)于工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)二者在動(dòng)因、內(nèi)核、方向、結(jié)果等方面基本一致，但兩國在工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的比較優(yōu)勢(shì)差異顯著而導(dǎo)致兩種模式在內(nèi)涵、實(shí)現(xiàn)路徑、實(shí)施重點(diǎn)與效果等方面明顯不同。黃健、萬勇（2016）指出德國推動(dòng)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略意圖在于試圖主導(dǎo)以智能制造為基礎(chǔ)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(dòng)制造業(yè)改革。
在我國智能制造發(fā)展現(xiàn)狀方面，《智能制造工程實(shí)施指南（2016―2020）》指出，我國制造業(yè)尚處于機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)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(rèn)為我國制造裝備產(chǎn)業(yè)處于由自動(dòng)化向智能化發(fā)展的初級(jí)階段。李富（2016）認(rèn)為我國智能制造業(yè)存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)抑制了智能制造的需求、技術(shù)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(shù)層面進(jìn)入到了應(yīng)用層面。王友發(fā)、周獻(xiàn)中（2016）指出國內(nèi)目前對(duì)智能制造發(fā)展路徑和模式的探討更多集中在現(xiàn)象描述層面，缺乏微觀機(jī)制和內(nèi)部動(dòng)力等視角的深入分析。
在我國智能制造發(fā)展經(jīng)驗(yàn)方面，冷單、王影（2015）總結(jié)了浙江省發(fā)展智能制造的主要做法在于推進(jìn)產(chǎn)品智能化開發(fā)、實(shí)施“機(jī)器換人”專項(xiàng)行動(dòng)、推進(jìn)成套裝備示范應(yīng)用等。張建宏（2015）指出揚(yáng)州裝備制造產(chǎn)業(yè)智能制造在于實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、完善政策措施等。陶永、李秋實(shí)、趙罡（2016）認(rèn)為航空智能制造的重點(diǎn)在于研發(fā)關(guān)鍵智能工藝裝備、基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的航空協(xié)同云制造等。王影、冷單（2015）從資金與投融資渠道、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等幾個(gè)方面提出了我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路。白小明（2016）提出推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”制造業(yè)研發(fā)平臺(tái)、產(chǎn)品制造、制造業(yè)服務(wù)、供應(yīng)鏈與物流的發(fā)展。李政新（2015）認(rèn)為要建設(shè)智能化工廠和技術(shù)示范平臺(tái)、打造創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)新機(jī)制。黃群慧（2016）認(rèn)為智能制造發(fā)展的關(guān)鍵在于突出戰(zhàn)略引導(dǎo)、強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)以及完善制度環(huán)境。
在此基礎(chǔ)上，探討了影響智能制造發(fā)展的行為主體及促進(jìn)智能制造發(fā)展的模式，研究了智能制造發(fā)展從初級(jí)智能裝備到高級(jí)智能制造系統(tǒng)集成的循序漸進(jìn)發(fā)展路徑，最后提出以智能制造裝備為基礎(chǔ)推動(dòng)智能制造的發(fā)展、以信息技術(shù)為手段對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行智能化改造、以技術(shù)改造升級(jí)為抓手推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)邁向智能化為突破口，共同推動(dòng)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(fù)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(nèi)部因素與政府決定的而智能制造企業(yè)必須適應(yīng)的外部因素兩類。從內(nèi)部因素看，市場(chǎng)需求、科技進(jìn)步、生產(chǎn)要素配置、市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)組織等企業(yè)可控因素對(duì)智能制造的發(fā)展具有重大影響。從外部因素看，產(chǎn)業(yè)政策、發(fā)展環(huán)境、生產(chǎn)業(yè)、信息業(yè)發(fā)展?fàn)顩r等企業(yè)不可控因素對(duì)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(shù)企業(yè)、生產(chǎn)服務(wù)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(dǎo)向、人力資源、資金支持等社會(huì)環(huán)境。這些行為主體聯(lián)系密切，相互制約，共同促進(jìn)智能制造的發(fā)展。
1.政府。政府提供的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、金融與財(cái)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(yùn)空間。同時(shí)，政府還要營造公平競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)環(huán)境，為企業(yè)創(chuàng)造良好生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境，以市場(chǎng)化手段引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)。《中國制造2025》明確提出要堅(jiān)持“市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo)”的基本原則。“市場(chǎng)主導(dǎo)”就要充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用；“政府引導(dǎo)”就要更好地發(fā)揮政府引導(dǎo)作用，優(yōu)化政務(wù)服務(wù)，完善和落實(shí)財(cái)稅、產(chǎn)業(yè)、金融、土地、人才、貿(mào)易等相關(guān)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(dòng)資源配置效益最大化和效率最優(yōu)化，強(qiáng)化企業(yè)在推進(jìn)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(chǎng)經(jīng)濟(jì)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(yùn)空間內(nèi)，受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，努力突破智能制造關(guān)鍵技術(shù)和核心部件，以新技術(shù)突破帶動(dòng)形成新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，增強(qiáng)自主發(fā)展能力。
（三）突破口
1.以智能制造裝備為基礎(chǔ)推動(dòng)智能制造的發(fā)展。裝備制造業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供技術(shù)裝備的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是制造業(yè)的核心和支柱，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步的重要保障和國家綜合實(shí)力的集中體現(xiàn)。目前，我國制造裝備產(chǎn)業(yè)處于由自動(dòng)化向智能化發(fā)展的初級(jí)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(jìn)制造業(yè)大省建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》把智能裝備作為帶動(dòng)裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的突破口，以裝備產(chǎn)品和裝備制造智能化為重點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息化，即越來越多的制造信息被錄制、被物化到產(chǎn)品中；產(chǎn)品中的信息含量逐漸增高，一直到其在產(chǎn)品中占據(jù)主導(dǎo)地位。
2.以信息技術(shù)為手段對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)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(shù)支撐，推動(dòng)智能制造跨越式發(fā)展，信息業(yè)的發(fā)展也總是領(lǐng)先于智能制造的發(fā)展。信息資源的投入和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以引導(dǎo)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造的方向發(fā)展。以信息技術(shù)推動(dòng)智能制造的發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)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(gè)環(huán)節(jié)。黃群慧（2016）指出智能制造的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于新一代信息技術(shù)系統(tǒng)的支持，為推進(jìn)智能制造，一方面，要推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)逐步向制造業(yè)的滲透，另一方面，要推動(dòng)制造企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化。《中國制造2025》強(qiáng)調(diào)新一代信息技術(shù)的4個(gè)發(fā)展方向包括：集成電路及專用設(shè)備、信息通信設(shè)備、操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件以及智能制造核心信息設(shè)備。發(fā)展智能制造，一定要優(yōu)先發(fā)展智能制造相關(guān)的信息業(yè)，以此為手段來促進(jìn)傳統(tǒng)制造企業(yè)向自動(dòng)化、智能化的轉(zhuǎn)型。
3.技術(shù)改造升級(jí)為抓手推動(dòng)制造業(yè)邁向智能化。技術(shù)改造是推動(dòng)制造業(yè)采用先進(jìn)的智能裝備、促使生產(chǎn)系統(tǒng)智能化的一個(gè)有力措施，是提高企業(yè)技術(shù)水平、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)有力手段，也是政府極力支持制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型的一個(gè)努力方向。《（中國制造2025）重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖（2015版）》明確要持續(xù)推進(jìn)企業(yè)技術(shù)改造。河南省印發(fā)的《先進(jìn)制造業(yè)大省建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》也要推動(dòng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。《智能制造工程實(shí)施指南（2016―2020）》指出要持續(xù)推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)智能轉(zhuǎn)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(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)以提高生產(chǎn)效率。我國制造業(yè)裝備相對(duì)落后，機(jī)械化與自動(dòng)化設(shè)備并存。在進(jìn)行技改升級(jí)過程中，第一步是對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行由機(jī)械化向自動(dòng)化的升級(jí)，然后在此基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行智能化改造以便實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備互通互聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)智能制造。
四、具體做法
智能制造的發(fā)展涉及實(shí)現(xiàn)智能制造技術(shù)和系統(tǒng)、社會(huì)組織兩個(gè)方面的問題。智能制造技術(shù)和系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，有效的社會(huì)組織可以積極促進(jìn)和保障智能制造的實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)方面是相輔相成、相互促進(jìn)的關(guān)系，缺一不可。智能制造技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)是智能制造業(yè)努力的方向，而通過社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、財(cái)政稅收等政策手段強(qiáng)力引導(dǎo)、驅(qū)動(dòng)與促進(jìn)智能制造的發(fā)展，人為推進(jìn)或加快智能制造實(shí)現(xiàn)的進(jìn)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(gè)角度進(jìn)行考慮。
（一）政府層面
政府積極制定推動(dòng)智能制造發(fā)展的社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、各項(xiàng)扶植政策，為企業(yè)智能制造的發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級(jí)提供良好的發(fā)展環(huán)境。通過政策引導(dǎo)與推動(dòng)，加快推動(dòng)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平。
1.完善保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(jīng)濟(jì)環(huán)境。
2.出臺(tái)積極的財(cái)政與稅收政策，促進(jìn)智能制造的培育與發(fā)展。
3.支持生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鼓勵(lì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等產(chǎn)業(yè)積極發(fā)展，完善智能制造服務(wù)支撐體系。
4.明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，優(yōu)化c智能制造相關(guān)的投資結(jié)構(gòu)。聚焦《中國制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域，啟動(dòng)實(shí)施一批重大技改升級(jí)工程，明確支持戰(zhàn)略性重大項(xiàng)目和高端裝備實(shí)施技術(shù)改造的政策方向。加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)力推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用。
5.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、強(qiáng)化人才激勵(lì)機(jī)制、落實(shí)各項(xiàng)人才政策，為智能制造培養(yǎng)與儲(chǔ)備復(fù)合型人才。
6.以試點(diǎn)示范行動(dòng)為抓手，推進(jìn)成套裝備示范應(yīng)用，引領(lǐng)智能制造發(fā)展方向。
7.進(jìn)行集聚發(fā)展。
（二）行業(yè)層面
在政府發(fā)展規(guī)劃、財(cái)稅政策等引導(dǎo)下，進(jìn)行技術(shù)、裝備、商業(yè)模式等的揚(yáng)棄。
1.對(duì)于裝備制造業(yè)，持續(xù)進(jìn)行技術(shù)改造與升級(jí)，提供智能的裝備。加快部署企業(yè)技術(shù)升級(jí)改造，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)邁向中高端。聚焦《中國制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)揮企業(yè)主體作用，按照有保有壓的原則，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以提高質(zhì)量效益為目標(biāo)，啟動(dòng)實(shí)施一批重大技改升級(jí)工程，支持輕工、紡織、鋼鐵、建材等傳統(tǒng)行業(yè)有市場(chǎng)的企業(yè)提高設(shè)計(jì)、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(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)。
2.對(duì)于生產(chǎn)業(yè)，以系統(tǒng)集成商的要求與發(fā)展為主線，帶動(dòng)信息技術(shù)軟硬件技的發(fā)展。
3.對(duì)于生產(chǎn)制造業(yè)，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行智能化改造與升級(jí)，積極采用新型的商業(yè)與運(yùn)營模式。
（三）企業(yè)層面
以利益驅(qū)動(dòng)為誘因，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)為手段，積極引入機(jī)器人等智能制造裝備，對(duì)傳統(tǒng)制造工廠進(jìn)行技術(shù)改造與升級(jí)。
1.對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能制造的改造與升級(jí)，適應(yīng)智能制造的需要。
2.對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行智能化改造與升級(jí)，提供智能化的產(chǎn)品。
3.積極采用新型的商業(yè)與運(yùn)營模式。
4.積極推進(jìn)機(jī)器換人。通過機(jī)器換人，把人從某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)如環(huán)境惡劣、簡(jiǎn)單裝配、精密檢測(cè)等條件下解放出來，以便降低成本、提高效率。
5.對(duì)于新建企業(yè)，在資金、技術(shù)、設(shè)備等方面允許的情況下，盡量要求采用智能化裝備進(jìn)行生產(chǎn)。
五、結(jié)語
智能制造是《中國制造2025》的主攻方向。本文探討了促進(jìn)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(shù)為手段對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行智能化改造、以智能制造裝備為基礎(chǔ)推動(dòng)智能制造的發(fā)展、以技術(shù)改造升級(jí)為抓手推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)邁向智能化，這三個(gè)方面齊頭并進(jìn)，共同推動(dòng)智能制造的發(fā)展。智能制造的發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要政府、制造企業(yè)、生產(chǎn)服務(wù)業(yè)及其他相關(guān)方協(xié)同努力，它是一個(gè)漸進(jìn)的過程，不可能一蹴而就。
關(guān)鍵詞： 人工智能 足球機(jī)器人 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 智能控制
引言
足球機(jī)器人系統(tǒng)是一個(gè)典型的多智能體系統(tǒng)和分布式人工智能系統(tǒng)，涉及機(jī)器人學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺[1]、模式識(shí)別、多智能體系統(tǒng)[2]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[3]等領(lǐng)域，而且它為人工智能理論研究及多種技術(shù)的集成應(yīng)用提供了良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。機(jī)器人球隊(duì)與人類足球一樣，它的勝負(fù)不但取決于機(jī)器人本身的性能，而且取決于比賽策略，只有將可靠的硬件與先進(jìn)的策略結(jié)合才能取勝。人工智能技術(shù)在足球機(jī)器人的平臺(tái)上有著重要的作用。從機(jī)器人的外觀到機(jī)器人最重要的核心部分——控制、決策，都無不起著重要的作用。專家系統(tǒng)[4]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)器人的路徑規(guī)劃[5]上得到充分的應(yīng)用。
1.人工智能研究現(xiàn)狀
人工智能[6-8]是一門研究人類智能機(jī)理，以及如何用計(jì)算機(jī)模擬人類智能活動(dòng)的學(xué)科，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別[9]、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等，涉及數(shù)理邏輯、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多門學(xué)科。人工智能學(xué)科研究的主要內(nèi)容包括：知識(shí)表示[10][11]、自動(dòng)推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取、知識(shí)處理系統(tǒng)、自然語言理解、計(jì)算機(jī)視覺、智能機(jī)器人、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等方面。
幾乎所有的編程語言均可用于解決人工智能算法，但從編程的便捷性和運(yùn)行效率考慮，最好選用“人工智能語言”[12]。常用的人工智能語言有傳統(tǒng)的函數(shù)型語言Lisp、邏輯型語言Prolog及面向?qū)ο笳Z言Smalltalk、VC++及VB等，Math-Works公司推出的高性能數(shù)值計(jì)算可視化軟件Matlab中包含神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，提供了許多Matlab函數(shù)。另外，還有多種系統(tǒng)工具用于開發(fā)特定領(lǐng)域的專家系統(tǒng)，如INSIGHT、GURU、CLIPS、ART等。這些實(shí)用工具為開發(fā)人工智能應(yīng)用程序提供了便利條件，使人工智能越來越方便地運(yùn)用于各種領(lǐng)域。
智能機(jī)器人是信息技術(shù)和人工智能等學(xué)科的綜合試驗(yàn)場(chǎng)，可以全面檢驗(yàn)信息技術(shù)和人工智能等各領(lǐng)域的成果，以及它們之間的相互關(guān)系。人工智能技術(shù)中的視覺、傳感融合、行為決策、知識(shí)處理等技術(shù)，需要使無線通訊、智能控制、機(jī)電儀一體化、計(jì)算機(jī)仿真等許多關(guān)鍵技術(shù)有機(jī)、高效地集成統(tǒng)一。人們?cè)诤芏囝I(lǐng)域都成功地實(shí)現(xiàn)了人工智能：自主規(guī)劃和調(diào)度、博弈、自主控制、診斷、后勤規(guī)劃、機(jī)器人技術(shù)、語言理解和問題求解等。
2.人工智能主要研究領(lǐng)域
人工智能的研究領(lǐng)域非常廣泛，而且涉及的學(xué)科非常多。目前，人工智能的主要研究領(lǐng)域包括：專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語言理解、自動(dòng)定理證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、機(jī)器人學(xué)、智能決策支持系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。下面主要介紹在足球機(jī)器人設(shè)計(jì)、制造、控制等過程中常用的人工智能技術(shù)[13]。
2.1專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，是一個(gè)具有大量專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題。專家系統(tǒng)一般具有如下基本特征：具有專家水平的專門知識(shí)；能進(jìn)行有效的推理；具有獲取知識(shí)的能力；具有靈活性；具有透明性；具有交互性；具有實(shí)用性；具有一定的復(fù)雜性及難度。
2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量處理單元互聯(lián)組成的非線性、自適應(yīng)信息處理系統(tǒng)，采用了與傳統(tǒng)人工智能和信息處理技術(shù)完全不同的機(jī)理，克服了傳統(tǒng)的基于邏輯符號(hào)的人工智能在處理直覺、非結(jié)構(gòu)化信息方面的缺陷，具有自適應(yīng)、自組織和實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在很多領(lǐng)域已得到了很好的應(yīng)用，但其需要研究的方面還很多。其中，具有分布存儲(chǔ)、并行處理、自學(xué)習(xí)、自組織和非線性映射等優(yōu)點(diǎn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其他技術(shù)的結(jié)合，以及由此而來的混合方法和混合系統(tǒng)，已經(jīng)成為一大研究熱點(diǎn)。由于其他方法也有優(yōu)點(diǎn)，因此將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其他方法相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，可以達(dá)到更好的應(yīng)用效果。目前這方面工作有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯、專家系統(tǒng)、遺傳算法、小波分析、混沌、粗集理論、分形理論、證據(jù)理論和灰色系統(tǒng)等的融合。
2.3圖像處理
圖像處理是用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析，達(dá)到所需結(jié)果，又稱影像處理。圖像處理技術(shù)主要包括圖像壓縮，增強(qiáng)和復(fù)原，匹配、描述和識(shí)別三個(gè)部分。常見的處理有圖像數(shù)字化、圖像編碼、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像分割和圖像分析等。數(shù)字圖像處理中的模式識(shí)別技術(shù)，可以對(duì)人眼無法識(shí)別的圖像進(jìn)行分類處理，可以快速準(zhǔn)確地檢索、匹配和識(shí)別出各種東西，在日常生活各方面和軍事上用途較大。
3.人工智能在足球機(jī)器人中的應(yīng)用
3.1基于專家系統(tǒng)的足球機(jī)器人規(guī)劃
路徑規(guī)劃或避碰問題是足球機(jī)器人比賽中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)工作環(huán)境，路徑規(guī)劃模型可分為基于模型的全局路徑規(guī)劃和基于傳感器的局部路徑規(guī)劃。全局路徑規(guī)劃的主要方法有：可視圖法、自由空間法、最優(yōu)控制法、柵格法、拓?fù)浞ā⑶芯€圖法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。局部路徑規(guī)劃的主要方法有：人工勢(shì)場(chǎng)法、模糊邏輯算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、遺傳算法[14]等。機(jī)器人規(guī)劃專家系統(tǒng)是用專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)建立起來的機(jī)器人規(guī)劃系統(tǒng)。大多數(shù)成功的專家系統(tǒng)都是以基于規(guī)則系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來模仿人類的綜合機(jī)理的。它由五部分組成：知識(shí)庫、控制策略、推理機(jī)、知識(shí)獲取、解釋與說明。隨著人工智能計(jì)算智能與進(jìn)化算法研究的逐步發(fā)展，遺傳算法、蟻群算法等的提出，機(jī)器人路徑規(guī)劃問題得到了相應(yīng)發(fā)展。尤其是通過遺傳算法在路徑規(guī)劃中的應(yīng)用，機(jī)器人更加智能化，其運(yùn)行路徑更加逼近理想的優(yōu)化要求。以動(dòng)態(tài)、未知環(huán)境下的機(jī)器人路徑規(guī)劃為研究背景，利用遺傳算法采用了基于路點(diǎn)坐標(biāo)值的可變長(zhǎng)染色體編碼方式，構(gòu)造了包含障礙物排斥子函數(shù)項(xiàng)的代價(jià)函數(shù)，使得路徑規(guī)劃中的地圖信息被成功引入到了遺傳操作的實(shí)現(xiàn)過程中。同時(shí)針對(duì)路徑規(guī)劃問題的具體應(yīng)用，改進(jìn)了交叉和變異兩種遺傳算子，獲得了較為理想的路徑搜索效率，達(dá)到了較好的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃效果。
3.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)器人定導(dǎo)航中的應(yīng)用
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種仿效生物神經(jīng)系統(tǒng)的信息處理方法，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在它可以處理難以用模型或規(guī)則描述的過程和系統(tǒng)；對(duì)非線性系統(tǒng)具有統(tǒng)一的描述；有較強(qiáng)的信息融合能力。因此在移動(dòng)機(jī)器人定位與導(dǎo)航方面，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多傳感器信息融合正是利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這些特性，將機(jī)器人外部傳感器的傳感數(shù)據(jù)信息作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入處理對(duì)象，從而獲得移動(dòng)機(jī)器人自身位置與對(duì)障礙物比較精確的估計(jì)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的避障與自定位。
結(jié)語
隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步研究，足球機(jī)器人競(jìng)賽水平將不斷提高。但就目前情況來看，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上擴(kuò)大應(yīng)用的范圍，增強(qiáng)應(yīng)用的效果，還應(yīng)主要在人工智能技術(shù)上做進(jìn)一步的研究。專家系統(tǒng)在專家知識(shí)的總結(jié)、表述及不確定的情況下推理是目前專家系統(tǒng)的瓶頸所在。制造生產(chǎn)的多變復(fù)雜性及操作的人工經(jīng)驗(yàn)性，使人工智能的應(yīng)用受到限制。此外，一些工藝參數(shù)的定量化實(shí)現(xiàn)也不易。隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)也在進(jìn)一步完善，如多種方法混合技術(shù)、多專家系統(tǒng)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)方法、并行分布處理技術(shù)等。隨著新型人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，制造業(yè)將會(huì)更加光明，性能更加優(yōu)越的足球機(jī)器人也不再遙遠(yuǎn)。
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Abstract： With high level of economic development at home and abroad in recent years， the transformation and upgrading have become the inevitable choice of many traditional enterprises to survival and development. This paper takes traditional enterprise in Tianjin as the analysis and the research object， based on the SWOT analysis of traditional enterprises' present situation and the existing main problems in Tianjin to put forward the concept of "innovation +"， and integrate management， technology， organization and mode technology of production innovation with enterprises， discuss how to drive transformation and upgrading of traditional enterprises through innovative elements， and build the path of the transformation and upgrading of enterprises， to realize enterprise development from capacity-driven， performance-driven to innovation-driven. Finally it puts forward proposals for future development.
關(guān)鍵詞： 天津市傳統(tǒng)企業(yè)；轉(zhuǎn)型升級(jí)；創(chuàng)新+；創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
Key words： traditional enterprises in Tianjin；transition and upgrading；innovation+；innovation-driven
中圖分類號(hào)：F270 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）04-0033-03
0 引言
近年來，我國成為世界制造大國，但生產(chǎn)成本高、環(huán)境破壞嚴(yán)重、能源消耗大、產(chǎn)品技術(shù)含量低、附加值較低仍是我國傳統(tǒng)企業(yè)的主要特點(diǎn)[1]。經(jīng)濟(jì)全球化背景下，全球競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，人工成本普遍上漲、原材料價(jià)格上漲、能源供應(yīng)緊張導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)成本上漲，市場(chǎng)環(huán)境變化、新興企業(yè)的崛起、客戶需求的多樣化導(dǎo)致企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的愈發(fā)激烈，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力降低。我國傳統(tǒng)企業(yè)亟需通過創(chuàng)新尋求轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑，從而增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
天津產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：以電子、信息以及現(xiàn)代醫(yī)藥業(yè)為主的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；以石油化工等傳統(tǒng)重工業(yè)為主的臨港工業(yè)；以汽車制造、輪機(jī)制造為主的設(shè)備制造業(yè)；以銀行金融、運(yùn)輸物流為主的服務(wù)業(yè)；以傳統(tǒng)商貿(mào)業(yè)為主的傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)。主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)主要為第二、第三產(chǎn)業(yè)，其中工業(yè)為代表的第二產(chǎn)業(yè)對(duì)天津的GDP的貢獻(xiàn)率比重超過1/2[5]。天津市企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)京津冀區(qū)域一體化的整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力和綜合競(jìng)爭(zhēng)力的提升具有非常重要的戰(zhàn)略意義。
1 研究綜述
國內(nèi)外學(xué)者對(duì)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)相關(guān)問題進(jìn)行了充分研究。Gereffi等[2]認(rèn)為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)就是企業(yè)由價(jià)值鏈低端向附加值較高的價(jià)值鏈中高端攀升的過程，具體表現(xiàn)為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和品牌塑造能力的提升。John Pourdehnad[3]提出，組織提出轉(zhuǎn)型升級(jí)是為了應(yīng)對(duì)困境，很多企業(yè)沒有及時(shí)轉(zhuǎn)型，當(dāng)意識(shí)到時(shí)總是為時(shí)已晚。熊永清等（2013）[6]通過對(duì)傳統(tǒng)企業(yè)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)接的決策影響因素的分析，建立了對(duì)接的路徑局的對(duì)策模型；龍?jiān)瓢玻?011）[8]提出：健全企業(yè)為主的技術(shù)創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)集群化、融合化、生態(tài)化發(fā)展，同時(shí)加強(qiáng)內(nèi)外聯(lián)系，才能促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)成功轉(zhuǎn)型。宏創(chuàng)始人施振榮先生于1992年提出微笑曲線模型（Smiling Curve），這一概念被廣泛用于企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)分析。微笑曲線即IT產(chǎn)業(yè)其價(jià)值鏈上的附加值呈U型。如圖1所示，中間是附加值最低的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，左邊和右邊兩端分別是附加值較高的技術(shù)研發(fā)和營銷服務(wù)。未來的企業(yè)應(yīng)朝著微笑曲線附加值較高的技術(shù)和服務(wù)發(fā)展。通常情況下資金―技術(shù)所占比重越高的產(chǎn)業(yè)曲線曲率越大[9]。已有文獻(xiàn)主要從宏觀視角分析企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)影響因素及路徑，少有文獻(xiàn)針對(duì)具體產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展特色與要求和定位來探尋傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑。
2 天津市傳統(tǒng)企業(yè)現(xiàn)狀SWOT分析
傳統(tǒng)企業(yè)一般指的是在工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代成長(zhǎng)起來的從事生產(chǎn)制造和流通服務(wù)的各類經(jīng)濟(jì)組織。我國傳統(tǒng)企業(yè)分布行業(yè)廣、數(shù)量大，占企業(yè)總數(shù)的2/3，對(duì)我國GDP和財(cái)政稅收的貢獻(xiàn)率分別為87%和70%[5]。從整體上看，我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重缺乏可持續(xù)發(fā)展力，推動(dòng)傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是我國目前面臨的關(guān)鍵問題。
天津市傳統(tǒng)企業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級(jí)既面臨著前所未有的機(jī)遇，也面臨著許多挑戰(zhàn)。一方面，國際間競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)進(jìn)一步加強(qiáng)，高新技術(shù)進(jìn)入壁壘也越來越高。此外，區(qū)域內(nèi)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的競(jìng)爭(zhēng)也進(jìn)一步加劇，生產(chǎn)要素緊缺和資源約束的雙重壓力越來越大。同時(shí)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的設(shè)備陳舊、工藝落后，能耗高、效率低的現(xiàn)狀一直存在，產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式粗放、結(jié)構(gòu)不合理、核心技術(shù)匱乏等問題也依舊存在。為分析天津市傳統(tǒng)企業(yè)的現(xiàn)狀和問題以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響因素，下文采用SWOT分析方法，對(duì)各要素系統(tǒng)全面的分析，從而制定出科學(xué)、合理有效的轉(zhuǎn)型路徑。
2.1 優(yōu)勢(shì)（Strength）
天津市作為我國老工業(yè)城市之一、北方經(jīng)濟(jì)中心，其戰(zhàn)略地位及重要性不言而喻。其中以加工制造為主的勞動(dòng)密集型傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)成為天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心力量。其次，中小型企業(yè)在往往內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力、決策效率以及激勵(lì)機(jī)制等方面相比大型外資企業(yè)更有優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)型中小企業(yè)創(chuàng)新過程較為簡(jiǎn)化且迅速，更易于對(duì)市場(chǎng)變化快速作出反應(yīng)。從中觀視角看，天津市裝備制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新力度增強(qiáng)，石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)雄厚。
2.2 劣勢(shì)（Weakness）
一些中小型傳統(tǒng)企業(yè)管理者觀念相對(duì)落后，隨著市場(chǎng)的變化以及企業(yè)規(guī)模的壯大，企業(yè)管理者作為企業(yè)戰(zhàn)略制定者，其自身素養(yǎng)不能較好的更新來適應(yīng)市場(chǎng)的需要。其次，很多企業(yè)缺乏完善的人才管理制度，人才忠誠度低且流動(dòng)頻繁。另外在項(xiàng)目示范帶動(dòng)、創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用、高科技人才培養(yǎng)等方面缺少操作性強(qiáng)、發(fā)揮示范引領(lǐng)的政策措施。此外，很多中小型傳統(tǒng)企業(yè)處于全球價(jià)值鏈底端，創(chuàng)新能力不足，產(chǎn)品技術(shù)含量較低，營銷服務(wù)不完善，高端制造比重較小，且在全球市場(chǎng)上多走價(jià)格戰(zhàn)，導(dǎo)致產(chǎn)品市場(chǎng)萎靡，企業(yè)利潤低。
2.3 機(jī)遇（Opportunity）
近年來，我國經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)，國際地位提升，為企業(yè)全球化發(fā)展帶來良好契機(jī)，天津市傳統(tǒng)企業(yè)能夠不斷地學(xué)習(xí)歐美日韓等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的管理理念和先進(jìn)技術(shù)，來促使自身轉(zhuǎn)型升級(jí)。其次，工業(yè)4.0智能制造風(fēng)靡全球，我國也相繼提出《中國制造2025》，天津市傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)順應(yīng)全球企業(yè)發(fā)展總態(tài)勢(shì)，充分借助智能制造、互聯(lián)網(wǎng)等手段，促使企業(yè)發(fā)展邁上新臺(tái)階。
2.4 威脅（Threats）
經(jīng)濟(jì)全球化的同時(shí)，技術(shù)壁壘對(duì)產(chǎn)品的限制越來越多，全球化需求放緩；此外，人工和原材料成本上升，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高；區(qū)域之間增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的競(jìng)爭(zhēng)逐漸加劇，生產(chǎn)要素緊缺和資源環(huán)境的壓力越來越大：這些問題成為天津市傳統(tǒng)企業(yè)目前面臨的巨大挑戰(zhàn)。中觀層面看，石油化工產(chǎn)業(yè)面臨國內(nèi)外激烈的競(jìng)爭(zhēng)，裝備制造業(yè)價(jià)額能減排淘汰落后任務(wù)重，紡織工業(yè)人力資源成本攀升嚴(yán)重。
3 “創(chuàng)新+”驅(qū)動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)總體思路及路徑
面對(duì)著國內(nèi)外經(jīng)營和市場(chǎng)形勢(shì)的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，天津市傳統(tǒng)企業(yè)要走出困境、尋求可持續(xù)高效發(fā)展方法就必須通過創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，使生產(chǎn)方式得到改進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)主要途徑就是淘汰較為落后產(chǎn)能，提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的水平，向微笑曲線價(jià)值鏈兩端提升，發(fā)揮企業(yè)獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
3.1 企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)總體思路
企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)要牢牢抓好管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新兩大工具，結(jié)合管理和技術(shù)改善，融合精益生產(chǎn)等先進(jìn)生產(chǎn)方式和智能制造技術(shù)，著力通過加大自主研發(fā)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與融合、自創(chuàng)品牌、進(jìn)新企業(yè)、引進(jìn)高端人才等途徑，同時(shí)利用好政府及相關(guān)部門的各項(xiàng)支持性工作，確立新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過生產(chǎn)方式創(chuàng)新，導(dǎo)入精益生產(chǎn)方式，結(jié)合智能制造技術(shù)，構(gòu)建智慧型學(xué)習(xí)組織；引進(jìn)高端制造技術(shù)，促進(jìn)汽車及裝備制造產(chǎn)業(yè)向高端制造提升；將技術(shù)創(chuàng)新通過技術(shù)、產(chǎn)品與制度創(chuàng)新雙向嵌入，形成粘合效應(yīng)和溢出效應(yīng)，為企業(yè)發(fā)展與成長(zhǎng)提供動(dòng)力來源[11]。企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)總體思路圖如圖2所示。
3.2 “創(chuàng)新+”驅(qū)動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑分析及策略
基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的內(nèi)涵，本文提出“創(chuàng)新+”的概念：“創(chuàng)新+”指將管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新等創(chuàng)新方法與傳統(tǒng)企業(yè)相融合，從而使企業(yè)發(fā)展由產(chǎn)能驅(qū)動(dòng)、性能驅(qū)動(dòng)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。下文從管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的角度，對(duì)天津市傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑進(jìn)行詳細(xì)探討。
3.2.1 管理創(chuàng)新促進(jìn)傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
企業(yè)通過持續(xù)的管理創(chuàng)新能為企業(yè)帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。調(diào)研表明，天津市傳統(tǒng)企業(yè)普遍存在管理粗放現(xiàn)象。管理創(chuàng)新是指企業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品技術(shù)一定的條件下，為了更好地合理利用人力、財(cái)力、組織、市場(chǎng)等資源，高效的使企業(yè)組織活動(dòng)、市場(chǎng)活動(dòng)、管理等高效有序的運(yùn)作，提高生產(chǎn)率，使企業(yè)運(yùn)行機(jī)制、管理體制規(guī)范合理而進(jìn)行的管理方法、管理文化、組織制度等的創(chuàng)新[10]。
采用精益生產(chǎn)方式，將精益制造與管理的思維深刻貫穿到企業(yè)運(yùn)作的方方面面。全面精益管理，開展基于模型的精益流程再造，剔除流程中的所有浪費(fèi)；精益研發(fā)，推進(jìn)基于模板的精益系統(tǒng)工程；精益育人，培育基于標(biāo)準(zhǔn)的精益崗位技能。
3.2.2 技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑主要有跟隨追趕型、路徑跳躍追趕型、路醬蔥倫犯閑腿種路徑。創(chuàng)新動(dòng)力缺乏的企業(yè)可以采用跟隨追趕創(chuàng)新能力搶的企業(yè)，或者遵循路徑跳躍追趕型的升級(jí)路徑，實(shí)現(xiàn)模仿驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展[12]。
具體的講，數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化仍然是技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)天津市傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要推動(dòng)力。大力推動(dòng)企業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)、加工技術(shù)、管理技術(shù)以及制造裝備和系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新。以天津市裝備制造業(yè)為例，企業(yè)首先搭建信息化研發(fā)平臺(tái)，其次，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化研發(fā)團(tuán)隊(duì)，搭建數(shù)字化工廠，最終促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與企業(yè)工藝、布局、設(shè)備、產(chǎn)品的深刻融合，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模型，對(duì)汽車制造過程和生產(chǎn)設(shè)備配置方案進(jìn)行規(guī)劃、仿真、模擬、驗(yàn)證、和優(yōu)化，從而采用最優(yōu)生產(chǎn)工藝，并且使生產(chǎn)設(shè)備利用率盡可能最高，產(chǎn)品質(zhì)量也得到保證。總的來說，通過管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，天津市傳統(tǒng)企業(yè)能夠由傳統(tǒng)的強(qiáng)化產(chǎn)量的產(chǎn)能驅(qū)動(dòng)、確保滿足市場(chǎng)的性能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向創(chuàng)造個(gè)性化需求的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。
4 結(jié)語
企業(yè)要利用好東疆港融資租賃優(yōu)勢(shì)，解決尤其是中小型企業(yè)的融資困難問題。對(duì)規(guī)模較大、競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)、發(fā)展前途較好的企業(yè)采取鼓勵(lì)政策，推動(dòng)其利用技術(shù)、品牌和管理等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行兼并和其他形式的資產(chǎn)重組，促進(jìn)企業(yè)間的相互聯(lián)合。
推進(jìn)智能制造模式。要促進(jìn)工業(yè)化與信息化的深度融合，就要抓住產(chǎn)業(yè)變革的重要機(jī)遇，不斷創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)、新的市場(chǎng)、新的業(yè)態(tài)，提高社會(huì)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享、智能處理、協(xié)同工作。
著力發(fā)展生產(chǎn)業(yè)。為了更好地促進(jìn)制造業(yè)加快發(fā)展，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，亟需加快發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)制造業(yè)服務(wù)化，促進(jìn)制造企業(yè)在“微笑曲線”中的位置由低附加值的加工制造向高附加值的研發(fā)設(shè)計(jì)和市場(chǎng)營銷兩端延伸。
增強(qiáng)企業(yè)憂患意識(shí)。企業(yè)戰(zhàn)略制定要具有前瞻性和敏感性，未來新能源技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、智能化技術(shù)、新材料技術(shù)已成為大趨勢(shì)，企業(yè)應(yīng)加大技術(shù)和人才引進(jìn)力度，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，轉(zhuǎn)型升級(jí)應(yīng)趁早。
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關(guān)鍵詞：電纜虛擬布線；安裝仿真技術(shù)
電纜是機(jī)電產(chǎn)品的重要組成部分，電纜的布局直接影響著機(jī)電產(chǎn)品的散熱性能、抗震性能以及電磁兼容性能，如果電纜的布局不合理，那么機(jī)電產(chǎn)品在工作的過程中常常會(huì)出現(xiàn)搖擺的情況，端頭也會(huì)出現(xiàn)脫落和松動(dòng)，直接造成機(jī)電產(chǎn)品在后續(xù)的使用過程中出現(xiàn)安全隱患，因此，電纜的布線已經(jīng)成為機(jī)電產(chǎn)品布局和設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題，傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品電纜的布線一般使用柔性線纜和膠布進(jìn)行，在布局前會(huì)對(duì)產(chǎn)品的實(shí)物做好模擬實(shí)驗(yàn)，以便確定好電纜的長(zhǎng)度、路徑以及卡箍的位置。但是，由于傳統(tǒng)的模擬布線方法屬于串行設(shè)計(jì)的方法，必須在實(shí)物建立完成之后才可以進(jìn)行布線，且這種布線方法布線的效率低，需要進(jìn)行反復(fù)的修改才能夠確定，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)問題往往在模擬試驗(yàn)的階段才能夠暴露出來，也難以對(duì)整個(gè)布局進(jìn)行整體的規(guī)劃，產(chǎn)品的開發(fā)周期長(zhǎng)、開發(fā)成本高，因此，繼續(xù)探討一種新型的布線方法，虛擬樣機(jī)技術(shù)就是一種基于智能技術(shù)、仿真工程以及網(wǎng)絡(luò)化的陷阱設(shè)計(jì)手段，可以才產(chǎn)品加工前對(duì)產(chǎn)品的功能、此女崗位、性能以及可制造性進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)，以便對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和評(píng)估，從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)目標(biāo)。將虛擬技術(shù)用在電纜布線的設(shè)計(jì)過程中，可以在開發(fā)初期就得到需要的各種信息，就對(duì)布線的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，下面就對(duì)電纜虛擬布線以及安裝仿真技術(shù)進(jìn)行研究。
1 電纜虛擬布線技術(shù)
電纜虛擬布線即在機(jī)電產(chǎn)品中，用電氣系統(tǒng)需求作為性能約束、用剛性組件裝配模型作為空間約束，合理的對(duì)電纜進(jìn)行分叉和合并，正確的規(guī)劃卡箍以及電纜路徑的位置，計(jì)算出電纜的重量、長(zhǎng)度等布線信息，為實(shí)際的工程安裝提供科學(xué)合理的指導(dǎo)。電纜虛擬布線技術(shù)是一種綜合性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及著幾何建模技術(shù)等，還要對(duì)電纜的對(duì)象模型進(jìn)行建模，規(guī)劃好電纜的起點(diǎn)、終點(diǎn)以及路徑，在電纜虛擬布線技術(shù)中，電纜路徑的規(guī)劃是其中的核心技術(shù)，也是電纜虛擬布線技術(shù)中研究的關(guān)鍵問題。
1.1 布線思路
現(xiàn)階段下的布線方法有兩種，即人工智能布線和人機(jī)交互布線的方法，人工智能布線代表方法是Conru自動(dòng)化布線法，這種布線方法可以在空間約束下進(jìn)行電纜路徑的自動(dòng)搜索，布線的準(zhǔn)確率較高，但是這種布線方法仍然有一定的局限性，突出表現(xiàn)就是性能約束難以實(shí)現(xiàn)，布線成功率不高，布線結(jié)果誤差大。布線的目的就是為了對(duì)電纜路徑進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，從而獲取關(guān)于電纜重量以及長(zhǎng)度的信息，人工智能方法在這些方面還存在一些局限性，因此，現(xiàn)階段下使用人機(jī)交互的布線方法進(jìn)行布線。
1.2 電纜幾何建模
電纜幾何建模即電纜數(shù)學(xué)模型的建立，并將建立起來的模型利用現(xiàn)代可視化手段、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為三維模型，電纜是具有界面信息的曲線，因此需要使用能量?jī)?yōu)化的方式進(jìn)行幾何建模，電纜幾何建模需要滿足幾個(gè)要求：
電纜幾何模型必須可以近似的反映出電纜的形態(tài)，這種形態(tài)包括物理特性以及幾個(gè)特性，此外，幾何建模還需要具備一定的精度。
電纜的長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，由于機(jī)電產(chǎn)品中布線的空間相對(duì)較小，因此，在滿足實(shí)際需求的情況下，電纜的長(zhǎng)度要盡量短，以便滿足機(jī)電產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性原則。
幾何模型的建立應(yīng)該保證電纜的變形能較小，從力學(xué)的角度而言，最小性能的物體可以處在穩(wěn)定狀態(tài)，這樣就可以在很大程度上延長(zhǎng)電纜的壽命，提高電纜工作的可靠性。
幾何模型的建立必須要滿足電纜最小彎曲半徑，電纜在實(shí)際的工作條件下，大多會(huì)有最小彎曲半徑的需求，即電纜的幾何模型必須要滿足彎曲半徑且大于電氣系統(tǒng)的最小彎曲半徑。
1.3 虛擬布線中的對(duì)象模型
1.3.1 剛性組件裝配模型
剛性組件就是產(chǎn)品中除了卡箍、電纜等組件以外的剛性部件，包括電氣元器件以及機(jī)械零部件兩種，剛性組件裝配模型的信息包括零件信息、裝配關(guān)系信息以及層次關(guān)系信息三種，零件信息就是剛性組件的工程設(shè)計(jì)屬性、物理屬性、電氣元部件與機(jī)械零部件之間的約束關(guān)系；裝配關(guān)系信息就是產(chǎn)品裝配模型中的各種電氣元器件、機(jī)械零部件的相對(duì)位置和方向關(guān)系；層次關(guān)系信息就是產(chǎn)品虛擬樣機(jī)的轉(zhuǎn)配結(jié)構(gòu)。
1.3.2 電纜路徑的規(guī)劃準(zhǔn)則
電纜路徑的規(guī)劃涉及這多種學(xué)科，在實(shí)際的規(guī)劃過程中，需要遵循以下的原則：
在電纜的布局過程中必須要考慮到電磁的散熱、兼容、抗震以及拆裝與維修是否方面，在滿足系統(tǒng)需求的前提之下，電纜的長(zhǎng)度要盡量短，避免電纜的往返穿越，同時(shí)，信號(hào)電纜與電源電纜之間要避免距離過近和發(fā)生交叉的情況，如果必須要有交叉，相互之間要保持垂直。
電纜應(yīng)該遠(yuǎn)離設(shè)備內(nèi)部的部件以及發(fā)熱元件，且電纜不能應(yīng)先冷卻風(fēng)道，同時(shí)，電纜路徑的設(shè)置好綜合裝配工藝進(jìn)行考慮，保證電纜的長(zhǎng)度和路徑要滿足產(chǎn)品的可裝配性。
2 電纜的安裝仿真技術(shù)
在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)的失誤的影響較大，設(shè)計(jì)中的問題常常會(huì)在整個(gè)產(chǎn)品的裝配階段中才會(huì)暴露，這就會(huì)導(dǎo)致開發(fā)成本增加，因此，為了較早的檢查出電纜設(shè)計(jì)的合理性，可以將虛擬裝配技術(shù)應(yīng)用到電纜的安裝方針過程中。
2.1 電纜運(yùn)動(dòng)學(xué)建模技術(shù)
電纜組件在其安裝過程中不僅存在形狀的變化，也存在位置的變化，因此，可以采用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)法進(jìn)行建模，在實(shí)際的建模過程中，需要對(duì)裝配件進(jìn)行完全拆卸，在拆卸過程中，要遵循以下原則：
2.1.1 自由平面的規(guī)則
自由平面就是在裝配單元中，留有具有自由平面的候選件，在拆卸的過程中，需要根據(jù)自由平面法線原則進(jìn)行拆卸，這種規(guī)則可以將深層次的裝配單元過濾。
2.1.2 線性自由的原則
作為裝配單元，需要具備一定的線性自由度，線性自由度可以保證候選件從裝配單元中拆卸出來。
2.1.3 拆卸測(cè)試規(guī)則
拆卸測(cè)試規(guī)則可以保證候選件的拆卸可能性，實(shí)現(xiàn)具備相互運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)兩個(gè)裝配單元之間的可拆卸性。
2.2 裝配序列的優(yōu)化
對(duì)于產(chǎn)品的裝配問題，除了要考慮裝配的可行性，還要考慮到裝配的成本、裝配的精度以及裝配的工時(shí)，對(duì)于復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的裝配，裝配的順序變化較多，但是并不是所有的順序都適宜產(chǎn)品的開發(fā)，因此，必須要對(duì)裝配的序列進(jìn)行優(yōu)化。考慮到基準(zhǔn)件的選取原則，一般建議選擇體積大、重量中、重心位置低，可以用于輔助定位的零件最為基準(zhǔn)件，同時(shí)，在裝配過程中應(yīng)該從同一方向進(jìn)行裝配，控制好定向的次數(shù)，減少消耗的時(shí)間，此外，從工程學(xué)的角度而言，剛性組件和電纜組件的交叉裝配常常發(fā)生，但是前者的裝配技術(shù)更加成熟，因此，在裝配過程中要盡量減少交叉的程度，具體的安裝過程應(yīng)該遵循先拆后裝的原則，當(dāng)然，具體的產(chǎn)品對(duì)于裝配序列有著不同的要求，因此，還要綜合考慮其實(shí)際要求。
參考文獻(xiàn)
2010年，《“四化融合，智慧佛山”發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2015年）》這份長(zhǎng)達(dá)3萬字的發(fā)展規(guī)劃曾引發(fā)大眾的關(guān)注，其所勾勒的智慧的經(jīng)濟(jì)、智慧的城市、智慧的生活藍(lán)圖一度受到“超前”的質(zhì)疑，但經(jīng)過近兩年的建設(shè)和實(shí)施，這一把“智慧”具體落實(shí)到工業(yè)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展的方式或?qū)⒊蔀橐环N新的“佛山模式”。
生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。如維尚家具集團(tuán)建立起“家具企業(yè)大規(guī)模定制生產(chǎn)系統(tǒng)”，將企業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了訂制設(shè)計(jì)個(gè)性化、銷售接單網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)排程電腦化以及成品零庫存，實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值鏈以制造為核心向以服務(wù)為核心轉(zhuǎn)變，公司日產(chǎn)能較之前增長(zhǎng)6-10倍。
傳統(tǒng)制造向先進(jìn)制造轉(zhuǎn)型。如海天調(diào)味食品有限公司把工藝技術(shù)、設(shè)備裝備、信息技術(shù)緊密結(jié)合起來，使生產(chǎn)系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)全面對(duì)接，整個(gè)生產(chǎn)過程無需人工參與，構(gòu)建成一個(gè)完整的數(shù)字化工廠，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)方式提高了5倍。
粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)型。如新明珠陶瓷集團(tuán)通過推進(jìn)數(shù)控智能生產(chǎn)，優(yōu)化利用企業(yè)能源系統(tǒng)，減少能源消耗和污染排放，實(shí)現(xiàn)單位產(chǎn)品能耗下降，綜合節(jié)能20-30%。
剝離非主營業(yè)務(wù)，形成新的信息服務(wù)業(yè)。如美的集團(tuán)剝離信息服務(wù)業(yè)務(wù)，衍生出廣東省嵌入式軟件公共技術(shù)中心、廣東美的自控科技有限公司等一批軟件和信息服務(wù)企業(yè)。
信息化與服務(wù)業(yè)融合，發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)經(jīng)濟(jì)。如歐浦物流利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建起“大型倉儲(chǔ)+剪切加工+快速配送+電子交易”的綜合服務(wù)模式，為采購商及經(jīng)銷商提供全方位“一站式”服務(wù)，全面實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)化、倉儲(chǔ)公開化、裝卸機(jī)械化、加工配送一體化的高效管理和鋼鐵現(xiàn)貨電子交易，成為華南乃至全國鋼鐵市場(chǎng)的“睛雨表”。
今年2月，順德產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)再獲重大突破，當(dāng)順德區(qū)區(qū)長(zhǎng)黃喜忠從工信部領(lǐng)導(dǎo)手中接過“裝備工業(yè)兩化深度融合暨智能制造試點(diǎn)”牌匾，以廣東物聯(lián)天下物聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)園為代表的幾十個(gè)智造項(xiàng)目起航。
未來幾年，順德將在工信部的支持下，建設(shè)智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能物流、智能產(chǎn)業(yè)、智能商務(wù)、智能服務(wù)6大智能制造體系，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化。到2015年，順德智能家電產(chǎn)品產(chǎn)值將占家電行業(yè)總產(chǎn)值的70%以上；規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化率達(dá)到60%以上；培育20家全國知名的智能裝備生產(chǎn)企業(yè)。
佛山市副市長(zhǎng)宋德平認(rèn)為，在當(dāng)前不太樂觀的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，政府搭建公共創(chuàng)新平臺(tái)，引進(jìn)一流的研究機(jī)構(gòu)，讓中小企業(yè)共享，等于讓企業(yè)逆風(fēng)時(shí)加了個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。政企齊心協(xié)力，聯(lián)合起來，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)會(huì)走得更快。
目前，在政府引領(lǐng)之下，康寶電器、科達(dá)機(jī)電、美的暖通等20家企業(yè)在智造路上早已邁步狂奔，用物聯(lián)網(wǎng)改造生產(chǎn)線，研發(fā)出智能家電等產(chǎn)品。隨著它們被評(píng)為首批智能制造示范企業(yè)，有望帶動(dòng)更多企業(yè)走上兩化融合之路。
2010年，美的集團(tuán)在年銷售額突破千億元大關(guān)基礎(chǔ)上相繼推出物聯(lián)網(wǎng)洗衣機(jī)和Q—HAP太陽能空調(diào)，研發(fā)生產(chǎn)的國內(nèi)首套物聯(lián)網(wǎng)整體家電產(chǎn)品，該集團(tuán)同時(shí)推出了多種適應(yīng)未來國家智能電網(wǎng)的物聯(lián)家電，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、微波爐等數(shù)款產(chǎn)品已完成了與國家智能電網(wǎng)的無縫測(cè)試對(duì)接，可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端的遠(yuǎn)程控制與查詢。海信科龍推出多媒體空調(diào)，通過信息共享和互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)故障處理和反饋，環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制等智能識(shí)別和智能控制功能，體現(xiàn)了海信科龍?jiān)谧冾l技術(shù)后，又一創(chuàng)新技術(shù)的突破，億龍電器則成功研發(fā)多媒體咖啡壺等等。
與此同時(shí)，裝備制造業(yè)也廣泛推廣應(yīng)用信息裝備技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)器人等技術(shù)。較為典型的案例是震德塑料機(jī)械有限公司研制的精密節(jié)能注塑機(jī)，在數(shù)字化高速傳感器技術(shù)配合下，采用基于高速工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)器的智能控制與分析決策，幫助客戶全面評(píng)估和跟蹤設(shè)備能效，挖掘節(jié)能空間，有效增強(qiáng)了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
此外，佛山傳統(tǒng)制造業(yè)紛紛利用計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)和工業(yè)過程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品制造過程的自動(dòng)控制，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和成品率。
作為我國建陶裝備行業(yè)的龍頭企業(yè)，科達(dá)機(jī)電在單機(jī)產(chǎn)品和整線綜合自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域進(jìn)行了大量現(xiàn)代化技術(shù)改造工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠，無圖紙操作。同時(shí)該企業(yè)還聯(lián)合開發(fā)了電子配料Dcs系統(tǒng)、燒成窯爐Dcs系統(tǒng)，并運(yùn)用西門子Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線和TeleService對(duì)全自動(dòng)液壓壓磚機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與維護(hù)。而木工機(jī)械企業(yè)威德力也與中科院順德育成中心聯(lián)合開發(fā)了“木工智能曲線鋸床”、“集成材自動(dòng)化生產(chǎn)線”等項(xiàng)目，集成精密制造技術(shù)及相關(guān)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，能夠監(jiān)控，診斷和修正在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各類偏差，并且能為生產(chǎn)提供最優(yōu)化的方案。這些技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了產(chǎn)品自身的信息化水平，提高了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化控制水平，提高了產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
建設(shè)“智慧社會(huì)”
佛山智慧城市建設(shè)有一個(gè)更大的目標(biāo)，那就是將搭建一個(gè)比智慧城市的內(nèi)涵更為豐富的智慧社會(huì)平臺(tái)。五區(qū)政府將共用一個(gè)接口，在唯一的一個(gè)平臺(tái)上統(tǒng)一起來，以后企業(yè)、市民的各種數(shù)據(jù)信息，也將逐步統(tǒng)一到這個(gè)平臺(tái)上。近日，隨著佛山市政府與神州數(shù)碼（中國）有限公司簽署智慧城市建設(shè)項(xiàng)目戰(zhàn)略合作協(xié)議，三年內(nèi)將佛山將打造成全國一流的智慧城市典范。
佛山市委書記李貽偉指出，信息化建設(shè)將成為政府轉(zhuǎn)型以及新一輪社會(huì)管理創(chuàng)新的一個(gè)重要突破口。佛山將通過信息化手段的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步提升政府管理、決策與服務(wù)水平。
按照他的設(shè)想，佛山將搭建一個(gè)比智慧城市的內(nèi)涵更為豐富的智慧社會(huì)的重要平臺(tái)。五區(qū)政府將共用一個(gè)接口，在唯一的一個(gè)平臺(tái)上統(tǒng)一起來，以后企業(yè)、市民的各種數(shù)據(jù)信息，也將逐步統(tǒng)一到這個(gè)平臺(tái)上。
“我們希望在佛山實(shí)施一個(gè)信息化的三年提升計(jì)劃。當(dāng)前就是要把佛山現(xiàn)有全部的政府、社會(huì)、企業(yè)的信息化項(xiàng)目逐步整合到一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上，讓市民更直觀地體驗(yàn)到智慧城市的各種便利。”神州數(shù)碼董事局主席郭為表示。
根據(jù)協(xié)議，神州數(shù)碼將全面支持佛山智慧城市信息化建設(shè)，進(jìn)一步加大佛山智慧城市（華南區(qū)）研發(fā)基地的研發(fā)投入，并在市民網(wǎng)頁、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等多個(gè)領(lǐng)域與佛山開展全面戰(zhàn)略合作。
雙方還將在信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域展開深度合作。神州數(shù)碼將在佛山投資建設(shè)集信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)配套于一體的復(fù)合型信息產(chǎn)業(yè)園，建設(shè)神州數(shù)碼智慧城市（華南區(qū)）運(yùn)營業(yè)務(wù)基地、神州數(shù)碼供應(yīng)鏈及電子商務(wù)（華南區(qū)）總部基地、神州數(shù)碼智慧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。
佛山市政府承諾支持神州數(shù)碼在佛山開展智慧城市運(yùn)營業(yè)務(wù)，在專利申請(qǐng)、科技成果孵化和產(chǎn)業(yè)化、人員落戶等方面給予配套和服務(wù)支持，并同意將市民個(gè)人信息服務(wù)云平臺(tái)納入佛山2012年的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，組織并落實(shí)項(xiàng)目示范試點(diǎn)區(qū)域。
7月24日，全國智能制造試點(diǎn)示范經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)在廣東東莞召開。工業(yè)和信息化部黨組書記、部長(zhǎng)苗圩出席會(huì)議并作重要講話。辛國斌副部長(zhǎng)主持會(huì)議，中國工程院院長(zhǎng)周濟(jì)，廣東省副省長(zhǎng)袁寶成出席會(huì)議。
苗圩表示，要深刻認(rèn)識(shí)推進(jìn)智能制造的艱巨性和緊迫性。智能制造是制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)，是推進(jìn)制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要體現(xiàn)，是構(gòu)建新型制造體系的必然選擇，也是促進(jìn)制造業(yè)向中高端邁進(jìn)、建設(shè)制造強(qiáng)國的重要舉措。與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國在推進(jìn)智能制造發(fā)展方面還有較大差距，一些突出問題迫切需要解決。推進(jìn)智能制造既艱巨、又緊迫，必須牢牢把握這一主攻方向，采取更有力的措施，推動(dòng)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合，促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、跨越發(fā)展。
苗圩指出，推進(jìn)智能制造是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程，需要不斷探索、試錯(cuò)，難以一蹴而就，更不能急于求成，必須堅(jiān)持不懈，系統(tǒng)推進(jìn)。要加強(qiáng)智能制造的頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃，著力解決發(fā)展中的共性和基礎(chǔ)問題，以點(diǎn)上示范帶動(dòng)面上提升，不斷建立健全智能制造標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和信息安全基礎(chǔ)，按照“市場(chǎng)牽引、以我為主、多路徑協(xié)同推進(jìn)”的發(fā)展思路，引導(dǎo)企業(yè)走出一條具有中國特色的智能制造發(fā)展道路。
苗圩強(qiáng)調(diào)，要從推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)大發(fā)展的目標(biāo)出發(fā)，高度重視試點(diǎn)示范工作，加強(qiáng)協(xié)同配合，發(fā)揮好智能制造試點(diǎn)示范的引領(lǐng)、推廣、帶動(dòng)作用。并著力抓好三個(gè)方面工作：一是要加強(qiáng)政策扶持，推進(jìn)試點(diǎn)工作不斷深入；二是要加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，推動(dòng)試點(diǎn)工作多出實(shí)效；三是要加大宣傳力度，促進(jìn)典型經(jīng)驗(yàn)在更大范圍內(nèi)推廣。
會(huì)上，唐山冀東水泥股份有限公司、中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司、石家莊旭新光電科技有限公司、安徽江南化工股份有限公司等5家試點(diǎn)示范企業(yè)分別就實(shí)施智能制造的具體做法和體會(huì)作了交流發(fā)言。工業(yè)和信息化部相關(guān)司局負(fù)責(zé)同志，各省（自治區(qū)、直轄市）、計(jì)劃單列市工業(yè)和信息化主管部門負(fù)責(zé)同志，2016年63個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目代表，相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、院士、專家共計(jì)150余名代表參加了會(huì)議。會(huì)議期間，與會(huì)代表參觀了東莞勁勝精密組件股份有限公司數(shù)字化車間和廣東智能機(jī)器人研究院。
智能制造是 “彎道超車”的最佳途徑
2008年國際金融危機(jī)之后，世界經(jīng)濟(jì)格局深刻調(diào)整，進(jìn)入了一個(gè)整體速度放緩的“彎道”。從全球來看，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局正在發(fā)生重大調(diào)整，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，都紛紛制定以重振制造業(yè)為核心的再工業(yè)化戰(zhàn)略，制造業(yè)又一次成為全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的聚焦點(diǎn)。作為全球第一制造大國的中國，正面臨著發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展中國家低成本競(jìng)爭(zhēng)的“雙向擠壓”。這讓大部分制造企業(yè)體會(huì)到了“日子的難過”。李強(qiáng)省長(zhǎng)在演講中描述了那些老總們的直接感受：“市場(chǎng)突然不領(lǐng)情了，日子不那么好過了。”而來自國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn)：2015年前10個(gè)月，全國規(guī)上工業(yè)企業(yè)的利潤總額比去年同期下降了2%，工業(yè)利潤負(fù)增長(zhǎng)是改革開放以來少有的。
工業(yè)文明史，是一部國家興盛史。以蒸汽機(jī)和電氣化為代表的兩次工業(yè)革命讓英國和美國迅速崛起。在全球迎來新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的今天，中國的機(jī)會(huì)是什么？浙江的機(jī)會(huì)是什么？有業(yè)內(nèi)人士指出，我國的特點(diǎn)是互聯(lián)網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，制造業(yè)總體大而不強(qiáng)，與發(fā)達(dá)國家基本完成3.0相比，我國絕大多數(shù)制造企業(yè)在核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件領(lǐng)域仍然處在2.0向3.0過渡，甚至處在2.0以下的階段。對(duì)此，李強(qiáng)省長(zhǎng)在分析比較德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、日本再興戰(zhàn)略、新工業(yè)法國之后，提出了浙江經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三個(gè)關(guān)鍵詞：信息經(jīng)濟(jì)、兩化融合、智能制造。他認(rèn)為，以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)、以“互聯(lián)網(wǎng)+制造”為趨勢(shì)的新工業(yè)革命，是中國制造擺脫“雙向擠壓”的戰(zhàn)略機(jī)遇；以智能制造為主攻方向的信息化與工業(yè)化深度融合，是中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)彎道超車的最佳路徑。
何謂智能制造？在李強(qiáng)省長(zhǎng)的理解里，智能制造體現(xiàn)為互聯(lián)、集成、數(shù)據(jù)、智慧，是通過裝備智能化、設(shè)計(jì)數(shù)字化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理現(xiàn)代化、營銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)，來提升產(chǎn)品質(zhì)量和附加值，從而大幅提高生產(chǎn)力。
美國通用電氣（GE）曾有過測(cè)算，如果中國應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)企業(yè)能大幅提升效率，降低成本和能耗，到2030年可帶來3萬億美元左右的經(jīng)濟(jì)增量，這是一個(gè)驚人的數(shù)字。對(duì)于二產(chǎn)比重仍占46%的浙江來說，也有著很大的吸引力。浙江清晰地認(rèn)識(shí)到：區(qū)域經(jīng)濟(jì)要邁向中高端，制造業(yè)必須邁向中高端；打造浙江經(jīng)濟(jì)升級(jí)版，就必須先打造浙江制造升級(jí)版。所以，浙江在全國率先提出了發(fā)展以互聯(lián)網(wǎng)為核心的信息經(jīng)濟(jì)，在2014年，浙江省政府把信息經(jīng)濟(jì)作為支撐未來發(fā)展的萬億級(jí)大產(chǎn)業(yè)，大力推進(jìn)“兩化”深度融合國家示范區(qū)的建設(shè)。至今，無論是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，還是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，浙江都有了喜人的收獲。2015年前三季度，浙江規(guī)上電子信息制造企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值率達(dá)50%，信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)投資增長(zhǎng)37%，信息服務(wù)業(yè)規(guī)上企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入同比增長(zhǎng)39%，信息經(jīng)濟(jì)在整個(gè)浙江經(jīng)濟(jì)版塊中可謂一馬當(dāng)先。
中國智能制造之路要突出3個(gè)方面
浙江的智能制造探索之路延用了先輩們的一貫做法：“取勢(shì)、明道、優(yōu)術(shù)”。對(duì)此，李強(qiáng)省長(zhǎng)一一作了解釋：取勢(shì)，就是審時(shí)度勢(shì)，順勢(shì)而為，抓住互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來的“時(shí)間窗口”，依托自身優(yōu)勢(shì)搶先發(fā)展信息經(jīng)濟(jì)；明道，就是把握規(guī)律，明晰戰(zhàn)略，準(zhǔn)確理解“中國制造2025”的精髓，大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合，并把智能制造作為主攻方向，全方位推進(jìn)產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化；優(yōu)術(shù)，就是提升能力，解決問題，緊緊依靠市場(chǎng)力量、民營力量，強(qiáng)化制度供給與平臺(tái)創(chuàng)新，加速集聚高端要素，大膽創(chuàng)新突破方式，釋放出“傳統(tǒng)制造+互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新”的疊加優(yōu)勢(shì)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)后來居上。
以小見大，以此見彼。依托浙江的探索和實(shí)踐，李強(qiáng)省長(zhǎng)指出了中國發(fā)展智能制造要突出的3個(gè)問題：
一是要靠市場(chǎng)力量。因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)讓世界變成了平的，使得產(chǎn)品、技術(shù)、人才和資本在全球流動(dòng)，技術(shù)資源網(wǎng)絡(luò)化、創(chuàng)新活動(dòng)生態(tài)化的特征非常明顯。在這當(dāng)中，中國制造企業(yè)能否在全球創(chuàng)新生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別、利用創(chuàng)新要素，主動(dòng)參與創(chuàng)新并創(chuàng)造價(jià)值成為了關(guān)鍵。
二是要集聚高端要素。人才是智能制造的關(guān)鍵。只有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化、人工智能等領(lǐng)域的全球高端人才云集，才能讓一個(gè)區(qū)域的智能制造突飛猛進(jìn)。正如《第二次機(jī)器革命》所指出的：創(chuàng)新型人才是最稀缺的資源，他們能夠創(chuàng)造出新產(chǎn)品、新服務(wù)或新商業(yè)模式，正成為市場(chǎng)的主要支配力量。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；物流產(chǎn)業(yè)；升級(jí)
中圖分類號(hào)：F252.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Abstract： Logistics industry is one of the early industries to expose to the internet of things. The development of the internet of things helps the promotion of logistics industry， and has given a new impact on its upgrade path and pattern. And the greatest significance lies in integrating each link. This paper discusses the upgrade path of logistics horizontal industrial and vertical industry in the environment of the internet of things， and puts forward some countermeasures on the logistics industry to upgrade.
Key words： the internet of something； logistics industry； upgrade
作為國家十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃的復(fù)合型服務(wù)產(chǎn)業(yè)物流業(yè)，是信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)國家發(fā)改委等部門的2012年全國物流運(yùn)行情況通報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2012年社會(huì)物流總費(fèi)用9.4萬億元，同比增長(zhǎng)11.4%，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的物流成本依然較高。社會(huì)物流總費(fèi)用與GDP的比率為18%，同比提高0.2個(gè)百分點(diǎn)，遠(yuǎn)高于歐美國家8%的水平，這就給我國物流產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。2012年2月，工業(yè)和信息化部正式《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，物聯(lián)網(wǎng)已從一項(xiàng)技術(shù)逐漸上升到國家戰(zhàn)略層面的理念，它將帶來一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命，也將會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、流通方式等方面產(chǎn)生巨大影響。而物流業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)很早就落地的行業(yè)之一，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有利于物流產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，對(duì)其升級(jí)路徑和升級(jí)模式有新的變化和影響。探討物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)的路徑，有助于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流產(chǎn)業(yè)中的順利接入及應(yīng)用，有助于我國物流產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康、快速發(fā)展。
1 物聯(lián)網(wǎng)對(duì)物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)的影響分析
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)影響的最大意義就在于能更好地整合物流各個(gè)環(huán)節(jié)，把采購、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、信息系統(tǒng)等通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行整合。
1.1 制造物流升級(jí)的影響
在制造物流升級(jí)上可以準(zhǔn)時(shí)配送與無縫對(duì)接。基于物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)在物流系統(tǒng)制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用，可以對(duì)制造流水線從生產(chǎn)到銷售進(jìn)行全程監(jiān)控與識(shí)別，并根據(jù)所獲得的數(shù)字化信息及時(shí)有效分析流水線各個(gè)環(huán)節(jié)的材料配送需求，并能通過運(yùn)算形成補(bǔ)貨信息，從而提高生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度，降低出錯(cuò)率，實(shí)現(xiàn)制造物流環(huán)節(jié)的按需生產(chǎn)、按需響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)制造環(huán)節(jié)物料的準(zhǔn)時(shí)配送和各環(huán)節(jié)之間的無縫對(duì)接。
1.2 運(yùn)輸物流升級(jí)的影響
在運(yùn)輸物流升級(jí)上可視化實(shí)時(shí)管理與智能調(diào)度，提高送貨可靠性和送貨效率，實(shí)現(xiàn)物品在運(yùn)輸過程中的可視化監(jiān)控。EPC標(biāo)簽在貨物和車輛上的使用，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸?shù)木€路、在途貨物進(jìn)行實(shí)時(shí)的位置和狀態(tài)的跟蹤管理；還能幫助實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度，提前預(yù)測(cè)和安排最優(yōu)的行車路線，縮短運(yùn)輸時(shí)間，降低運(yùn)輸作業(yè)成本，提高運(yùn)輸設(shè)備利用效率。
1.3 倉儲(chǔ)物流升級(jí)的影響
在倉儲(chǔ)物流升級(jí)上可以做到智能倉庫與高效庫存管理。倉儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)應(yīng)用最為領(lǐng)先的環(huán)節(jié)。首先倉儲(chǔ)管理物聯(lián)網(wǎng)各種技術(shù)尤其是EPC技術(shù)的應(yīng)用，大大降低了倉儲(chǔ)中搬運(yùn)與盤點(diǎn)作業(yè)的工作量，實(shí)現(xiàn)了倉庫管理中貨物存取與盤點(diǎn)的自動(dòng)化。其次，通過物流網(wǎng)絡(luò)中信息流的傳遞，產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)環(huán)節(jié)可以通過射頻技術(shù)在不卸貨的情況下，直接快速的獲取貨物信息、自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別驗(yàn)收，減少了貨物搬運(yùn)作業(yè)的次數(shù)，簡(jiǎn)化了貨物的驗(yàn)收環(huán)節(jié)。
1.4 銷售物流升級(jí)的影響
在銷售物流升級(jí)上可以做到敏捷反應(yīng)與主動(dòng)式服務(wù)。采用物聯(lián)網(wǎng)EPC技術(shù)，能夠迅速準(zhǔn)確地了解物品的具體倉儲(chǔ)位置，這可以大大減少貨物找尋的時(shí)間和相應(yīng)的勞動(dòng)力成本，加快貨物配送速度，保證貨物配送的準(zhǔn)確度。另外，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行配送服務(wù)還可以實(shí)時(shí)跟蹤貨物的配送狀態(tài)，準(zhǔn)確合理地計(jì)劃和管理貨物的預(yù)期送達(dá)時(shí)間。此外，物流企業(yè)可以利用云計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、模糊識(shí)別等物聯(lián)網(wǎng)智能處理算法，在各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋之后，通過對(duì)大量物流數(shù)據(jù)的分析，對(duì)物流客戶的需求、商品庫存、物流智能仿真等敏捷反應(yīng)，最終幫助企業(yè)找尋當(dāng)前的不足，改善和制定企業(yè)未來的策略，開展主動(dòng)式服務(wù)。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)的物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)路徑
2.1 物流橫向產(chǎn)業(yè)升級(jí)的路徑
目前我們對(duì)物流產(chǎn)業(yè)的作用與功能的認(rèn)識(shí)還停留于系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)層面，比如，可以有效地降低成本，可以降低庫存量，可以加快貨物的周轉(zhuǎn)以及流通，也可以提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力。隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深化，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)由原來強(qiáng)調(diào)的要素集成演變成打造企業(yè)的核心能力，我國許多物流企業(yè)集約化程度不高，依然沒有擺脫傳統(tǒng)的點(diǎn)式物流的特征。物流產(chǎn)業(yè)具有自身的特殊性，如復(fù)雜的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)距離的跨越、廣區(qū)域的覆蓋，牽涉的服務(wù)商眾多，導(dǎo)致物流產(chǎn)業(yè)體系自身要素之間也經(jīng)常發(fā)生一些沖突，因而對(duì)物流產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化難度較大。
要適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境，現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)就必須將分散的和片斷性的物流結(jié)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)集成，對(duì)物流產(chǎn)業(yè)鏈上的上、中、下游的各個(gè)部分進(jìn)行整合，徹底變革以往在縱向鏈條上的單一性，使整個(gè)物流產(chǎn)業(yè)鏈融合成一個(gè)整體。因此，我們所提出的物流橫向產(chǎn)業(yè)升級(jí)的路徑，不能僅僅局限于區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)集聚，而是形成一個(gè)類似生物有機(jī)體，把單個(gè)物流、產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，以及信息、服務(wù)、資源共享等有機(jī)結(jié)合的空間網(wǎng)絡(luò)組織。整個(gè)空間網(wǎng)絡(luò)組織實(shí)現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)接、環(huán)環(huán)相扣和縱橫交錯(cuò)的生態(tài)結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生物流橫向產(chǎn)業(yè)升級(jí)的集聚效應(yīng)（圖1）。
2.2 物流縱向產(chǎn)業(yè)升級(jí)的路徑
目前我國一些物流系統(tǒng)中的縱向產(chǎn)業(yè)鏈主要包括以分工協(xié)作為基礎(chǔ)形成的產(chǎn)業(yè)鏈。按照邁克爾波特的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈體系，可以認(rèn)為物流企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)，想要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中贏得并保持優(yōu)勢(shì)不僅取決于其內(nèi)部?jī)r(jià)值鏈，而且還取決于其在外部?jī)r(jià)值系統(tǒng)中的位置。物流與物聯(lián)網(wǎng)的組合可以全面整合物流產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)銷售、采購管理、產(chǎn)品研發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)（如表1），可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的整合，全面整合資源要素、合作戰(zhàn)略伙伴、目標(biāo)顧客群、分銷渠道，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的兼并整合。
基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID、GIS、GPS等定位跟蹤檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)代物流系統(tǒng)通過集約化管理方式產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游聯(lián)合降低成本與庫存，加快信息傳遞與商品流通，加強(qiáng)新品研發(fā)與銷售預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈整體效益的最優(yōu)化。
3 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)的對(duì)策建議
3.1 建立共生共存的物流體系
基于物聯(lián)網(wǎng)的物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)的一條重要路徑，就是在物聯(lián)網(wǎng)信息交互高速、高效、透明的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)物流龍頭企業(yè)引領(lǐng)追隨物流企業(yè)建立以物流鏈為中心，共生共存的物流體系。此體系可以為本產(chǎn)業(yè)鏈的物流企業(yè)吸收和利用為物流環(huán)節(jié)提供一個(gè)順暢、便捷的渠道，為其他物流產(chǎn)業(yè)鏈與本產(chǎn)業(yè)鏈在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳播、物流創(chuàng)新協(xié)作、物流信息整合、物流資源共享、物流人力資源培養(yǎng)等環(huán)節(jié)的合作提供更為便捷的途徑。
這種共生共存的物流體系有利于加強(qiáng)物流產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部的協(xié)同，使人力資源、財(cái)力資源、物力資源、基礎(chǔ)設(shè)施較高程度的實(shí)現(xiàn)共享，并且逐步形成產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部企業(yè)相互學(xué)習(xí)、相互競(jìng)爭(zhēng)的正向產(chǎn)業(yè)鏈條文化，促進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部整合，實(shí)現(xiàn)物流產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)，使本產(chǎn)業(yè)鏈著力在高端物流價(jià)值環(huán)節(jié)，提升物流產(chǎn)業(yè)鏈的能級(jí)，創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)鏈品牌。而整個(gè)物流產(chǎn)業(yè)鏈作為一個(gè)共生共存的物流體系能夠逐步加強(qiáng)對(duì)外的聯(lián)系與合作，進(jìn)一步提升物流服務(wù)的高效化、一體化和智能化，為促進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.2 加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新
目前我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于發(fā)展階段，雖然在物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面擁有一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì)和基礎(chǔ)，但依然存在著物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)缺失、地址資源匱乏、規(guī)模化應(yīng)用不足等方面的問題，這就要求我國物流企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)及創(chuàng)新。同時(shí)因?yàn)槊總€(gè)物流企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的重視程度及資金實(shí)力有著差異，所以就現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也無法在所有物流企業(yè)中順利應(yīng)用。就物流產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的物流企業(yè)來講，產(chǎn)業(yè)鏈的物流企業(yè)可以通過企業(yè)間的合作、學(xué)習(xí)乃至兼并來完成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的積累。
物流產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)、高端物流企業(yè)間存在著較大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力差，而產(chǎn)業(yè)鏈中的物流企業(yè)處于低位，這樣產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)可以通過交流、學(xué)習(xí)等方式進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的模仿創(chuàng)新，努力地向高位機(jī)構(gòu)及企業(yè)學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，逐漸過渡到自主創(chuàng)新，累積完成增強(qiáng)自身物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力。物流企業(yè)應(yīng)努力搜索市場(chǎng)空隙，培養(yǎng)個(gè)性化創(chuàng)新能力，最終準(zhǔn)確定位細(xì)分市場(chǎng)，獲得相應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。以物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)能力提升市場(chǎng)拓展能力，擴(kuò)大市場(chǎng)份額，使本企業(yè)及所在物流產(chǎn)業(yè)鏈不斷發(fā)展壯大，增強(qiáng)綜合實(shí)力與核心競(jìng)爭(zhēng)力，逐步攀升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高端，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的全面升級(jí)。
3.3 加大政府協(xié)調(diào)組織力度
在全球積極發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大環(huán)境下，政府在物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)過程中扮演著重要角色。政府應(yīng)該加大對(duì)物流產(chǎn)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的投入，這個(gè)投入不僅僅是政策方面的（比如在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)中的應(yīng)用制定標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等），還需要資金方面的支持以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境方面的構(gòu)建，更需要從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來提升產(chǎn)業(yè)實(shí)力。政府應(yīng)大力轉(zhuǎn)變職能，使自己轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)中的中介角色，政府通過行政指導(dǎo)或政策扶持加強(qiáng)物流產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)科研機(jī)構(gòu)間的合作，使研究出來的物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)快速、高效、準(zhǔn)確地接入物流企業(yè)，為企業(yè)發(fā)展提供支持。政府應(yīng)緊緊圍繞物流產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，指引物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)機(jī)構(gòu)為其服務(wù)。堅(jiān)持以客戶需求為標(biāo)準(zhǔn)，始終以物流企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營需要為前提，實(shí)現(xiàn)整個(gè)物流產(chǎn)業(yè)共享技術(shù)創(chuàng)新所創(chuàng)造的成果，以便全面提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
另外，鑒于目前投資熱潮涌入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，還需要政府在管理上引入相關(guān)的管理制度，選擇合適的切入點(diǎn)，提高資金的利用率。交通、信息、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施也是物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展與升級(jí)的基礎(chǔ)，由于物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施提供支持，政府機(jī)構(gòu)需要加大政策和資金在基礎(chǔ)設(shè)施方面的投入，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供良好的公共基礎(chǔ)環(huán)境。除此之外，完善物流配套服務(wù)體系與制定物聯(lián)網(wǎng)利益分配機(jī)制也會(huì)促進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在這些良好的環(huán)境、政策的扶持下，物聯(lián)網(wǎng)一定會(huì)蓬勃發(fā)展，極大地推進(jìn)物流產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
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關(guān)鍵詞：移動(dòng)機(jī)器人；仿人技術(shù)；智能控制；思考研究
研究移動(dòng)機(jī)器人，就需要解決其在移動(dòng)過程中的定位、導(dǎo)航、控制和路徑規(guī)劃這一系列的問題。在這之中傳感器的功能就被體現(xiàn)了出來，通過傳感器可以讓機(jī)器人實(shí)時(shí)把握環(huán)境信息，并在之后通過信息的整合，找到一條最合理的路徑規(guī)劃。所以移動(dòng)機(jī)器人不僅可以被看作是一種自主式智能系統(tǒng)，也是一種高度智能化的自動(dòng)化機(jī)器。移動(dòng)機(jī)器人的仿人智能控制研究目前已成為了一項(xiàng)熱門研究。
一、研究的目的和意義
實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的全智能化可以說是現(xiàn)在我們每個(gè)人所期待的事情。而就而目前的技術(shù)和科技發(fā)展水平來看，距實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的全智能化仍需要一段時(shí)間。但是隨著現(xiàn)今科技發(fā)展水平的不斷提高，移動(dòng)機(jī)器人的研究已經(jīng)逐漸進(jìn)入到了一個(gè)新階段。移動(dòng)機(jī)器人的智能化、信息處理技術(shù)和適應(yīng)性已經(jīng)越來越強(qiáng)，而且我們已經(jīng)開始追求更高層次的機(jī)器人的研究。當(dāng)然，機(jī)器人的研究過程中仍舊有著一系列的問題，其會(huì)很容易受到環(huán)境因素的影響，也存在例如參數(shù)誤差和未建模動(dòng)態(tài)等問題。所以我們目前亟待解決機(jī)器人系統(tǒng)的不確定問題和自主的決策路徑問題，使它們變成高度智能化的智能機(jī)器人。
然而，雖然我們目前在機(jī)器人的研究過程中取得了一系列的成就，但是也越來越受到來自符號(hào)處理的壓力，符號(hào)處理工作做不好，機(jī)器人就會(huì)遇到在知識(shí)表示和信息處理方面的問題，這就要求我們研究出一套智能的算法使得機(jī)器人能夠有組織的進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。算法在早期主要體現(xiàn)為符號(hào)主義、進(jìn)化算法和模擬退火算法等，隨著研究的發(fā)展，目前已經(jīng)發(fā)展成為了結(jié)合多門學(xué)科、信息和技術(shù)的智能算法，并已經(jīng)被普遍的應(yīng)用。
智能算法目前被分為三大趨勢(shì)：首先是改進(jìn)經(jīng)典算法并對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的理論和實(shí)驗(yàn)研究；其次是通過開發(fā)新型的智能工具，在擴(kuò)寬其應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)尋找到其理論基礎(chǔ)，使得新型的智能工具能夠在這個(gè)瞬息萬變的社會(huì)中立穩(wěn)腳跟。最后就是一種混合智能算法，是通過傳統(tǒng)算法和智能算法的結(jié)合得到的。面對(duì)當(dāng)今不斷涌現(xiàn)新算法的現(xiàn)象，我們需要盡快的進(jìn)行理論研究并開發(fā)新型的智能工具。
二、移動(dòng)機(jī)器人的系統(tǒng)架構(gòu)
（一）移動(dòng)機(jī)器人硬件系統(tǒng)架構(gòu)
移動(dòng)機(jī)器人的硬件系統(tǒng)主要由路徑識(shí)別系統(tǒng)模塊、電源模塊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無線通訊模塊和測(cè)速模塊這六大模塊所組成。其中路徑識(shí)別系統(tǒng)模塊是移動(dòng)機(jī)器人路徑跟蹤控制中至關(guān)重要的一部分，它可以控制移動(dòng)機(jī)器人行走的速度，就像我們?nèi)祟愲x不開眼睛一樣，移動(dòng)機(jī)器人也離不開路徑識(shí)別系統(tǒng)模塊。其主要是通過紅外檢測(cè)的方法來幫助機(jī)器人進(jìn)行道路規(guī)劃，紅外接收管會(huì)通過區(qū)分不同程度的紅外光來區(qū)分白天與黑夜，移動(dòng)機(jī)器人的路徑姿態(tài)和穩(wěn)定性可以通過雙排紅外傳感器來進(jìn)一步確定。電源模塊中每個(gè)模塊需要的電壓是不同的，例如單片機(jī)系統(tǒng)和傳感器電路5V就夠用，而舵機(jī)需要6V，針對(duì)這一特點(diǎn)，就需要利用開關(guān)電源調(diào)節(jié)器，它可以控制開關(guān)的導(dǎo)通和截止時(shí)間，從而不僅可以使工作中的熱損失降低、提高了電源的利用率，還可以抗干擾、增強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定性。絕大多數(shù)的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)都采用控制半導(dǎo)體功率器件工作在開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)驅(qū)動(dòng)方式，再通過橋式驅(qū)動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)多種輸出控制、通訊功能和電平控制這些功能。無線通訊模塊則主要負(fù)責(zé)的是移動(dòng)機(jī)器人的行動(dòng)狀況的了解和反饋，及時(shí)的采集其在移動(dòng)過程中的各種信息。而測(cè)速模塊就是計(jì)算機(jī)器人的行駛速度，主要是通過檢測(cè)紅外收發(fā)對(duì)管在一定時(shí)間內(nèi)輸出高電平或者低電平的脈沖數(shù)來計(jì)算。
（二）移動(dòng)機(jī)器人軟件系統(tǒng)架構(gòu)
移動(dòng)機(jī)器人的軟件系統(tǒng)主要經(jīng)歷初始化過程、數(shù)據(jù)采集和處理以及控制器設(shè)計(jì)這三種階段。其中在初始化過程中，主要包括時(shí)鐘初始化、PWM初始化、SCI串行口通信初始化、AD模塊初始化和定時(shí)器模塊這五部分。而采集的數(shù)據(jù)主要是兩組AD轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)很可能在傳輸?shù)倪^程中受到外界環(huán)境的干擾而造成每個(gè)傳感器的電壓值顯示不同，所以就需要我們對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來排除偏離的數(shù)據(jù)使得數(shù)據(jù)能夠一致。最后就可以進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)這一部分了，控制器在設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮到整理過后的數(shù)據(jù)，并且找到最適合移動(dòng)機(jī)器人的速度和轉(zhuǎn)角控制策略進(jìn)而正確的控制機(jī)器人的自主移動(dòng)。
三、 移動(dòng)機(jī)器人在機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用
（一）移動(dòng)機(jī)器人在機(jī)械生產(chǎn)過程中的智能監(jiān)控
在進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)過程中，需要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)進(jìn)行智能監(jiān)督，例如煉油、軋鋼、材料加工、核反應(yīng)等，在其機(jī)械生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一系列的問題，影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)過程的監(jiān)控以確保機(jī)械性能的可靠性。為了提高機(jī)械性能的精度，以提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和質(zhì)量，以保證機(jī)械生產(chǎn)流程的順利進(jìn)行。例如軋鋼機(jī)的神經(jīng)控制、旋轉(zhuǎn)水泥窯的模糊控制、分級(jí)智能材料處理、分布式材料加工系統(tǒng)、工業(yè)鍋爐的遞階智能控制、智能pH值過程控制以及基于知識(shí)的核反器控制等，這樣一來可以保證機(jī)械生產(chǎn)的整體效率。
（二）移動(dòng)機(jī)器人在飛行器中的智能控制
移動(dòng)機(jī)器人的智能控制在飛行過程得到了廣泛的應(yīng)用。大部分商用飛機(jī)都配備了可供選擇的自動(dòng)降落系統(tǒng)。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛行器可以對(duì)紊流和其他非線性流進(jìn)行有效的控制。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還可以對(duì)未識(shí)別線性或非線性關(guān)系進(jìn)行有效的處理，而這些關(guān)系均是駕駛員能夠運(yùn)用的。在原則上移動(dòng)機(jī)器人智能控制能夠從一個(gè)大的變量集合轉(zhuǎn)化為另一個(gè)變量集合，如從傳感器參量轉(zhuǎn)化到控制動(dòng)作或操作模式的映射。上世紀(jì)80年代以來， 移動(dòng)機(jī)器人智能控制在飛行器中得到了廣泛的應(yīng)用，大大提高了飛行器的安全性和運(yùn)行效率。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳情，薛方正.工業(yè)機(jī)器人的仿人智能控制[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)，2012，26（7）：42-49.
關(guān)鍵詞：創(chuàng)客；創(chuàng)課教學(xué)法；信息技術(shù)教學(xué)
中圖分類號(hào)：G436 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2015）10-0070-02
一、創(chuàng)客教育：信息技術(shù)教育新趨勢(shì)
在國外，創(chuàng)客即Maker，指把創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)的人，強(qiáng)調(diào)“動(dòng)手”和“實(shí)現(xiàn)”，而國內(nèi)，在《中國創(chuàng)客白皮書2013》中，提煉出了關(guān)于創(chuàng)客的幾個(gè)關(guān)鍵詞：“創(chuàng)新”、“實(shí)踐”、“分享”。廣義的創(chuàng)客是指把想法變成現(xiàn)實(shí)的人，可以是藝術(shù)家、工程師、發(fā)明家等，而狹義的創(chuàng)客是指應(yīng)用新軟件、新硬件進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)并完成制作的人。克里斯?安德森的《創(chuàng)客：新工業(yè)革命》一書的中文版在中國發(fā)行，引起了科技界、工業(yè)界的廣泛關(guān)注，“創(chuàng)客”一詞開始被中國大眾慢慢熟悉。在教育行業(yè)卻是在一批草根教師的推動(dòng)下慢慢被推廣，大家稱之為“創(chuàng)客教育”。
“創(chuàng)客教育”參考STEAM/STEM等課程，在各類教育活動(dòng)中，讓學(xué)生體驗(yàn)、參與創(chuàng)客活動(dòng)，通過學(xué)習(xí)材料、結(jié)構(gòu)、電子、程序、藝術(shù)等知識(shí)，成長(zhǎng)為一名小創(chuàng)客，根本目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、學(xué)會(huì)創(chuàng)新、服務(wù)社會(huì)，為培養(yǎng)綜合能力和終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
中國的“創(chuàng)客教育”發(fā)源于江蘇省常州市，2009年，在常州市教科院的指導(dǎo)下，以Scratch為代表的信息技術(shù)課程在天寧區(qū)試點(diǎn)；2011年國內(nèi)第一套Scratch教材出版發(fā)行，標(biāo)志著創(chuàng)客教育區(qū)域試點(diǎn)啟動(dòng)；2012年，北京景山學(xué)校吳俊杰、溫州中學(xué)謝作如等老師提出“創(chuàng)客教育”項(xiàng)目；2013年，在溫州中學(xué)舉行了全國第一次研討會(huì)，研究創(chuàng)客教育的意義、內(nèi)容和目標(biāo)；2014年，在常州市虹景小學(xué)舉行了全國現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)觀摩與研討會(huì)，江蘇省教研室教研員李生元、丁婧等專家出席活動(dòng)，北京景山學(xué)校、上海外國語中學(xué)、常州局前街小學(xué)和虹景小學(xué)分別展示兩節(jié)小學(xué)、兩節(jié)中學(xué)研討課，創(chuàng)客教育如何進(jìn)入課堂成為教師們探討的主要話題。
上海師范大學(xué)黎加厚教授說，創(chuàng)客教育它是一種創(chuàng)新、實(shí)踐、分享的教育活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生在探索、發(fā)明、創(chuàng)造中主動(dòng)與協(xié)作學(xué)習(xí)。借鑒做中學(xué)的理論，同時(shí)是做中學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
二、創(chuàng)課教學(xué)法：信息技術(shù)教學(xué)的新途徑
“創(chuàng)課”教學(xué)法，取名寓意為創(chuàng)客教育在課堂教學(xué)中的體現(xiàn)與一般方法，創(chuàng)課教學(xué)法的基本教學(xué)觀點(diǎn)是“學(xué)習(xí)即智造”，基本特點(diǎn)是“有創(chuàng)意，能設(shè)計(jì)，敢動(dòng)手，樂分享”。理論依據(jù)主要來源于以教育學(xué)、心理學(xué)為背景的建構(gòu)主義理論和以社會(huì)學(xué)與網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)學(xué)為背景的“長(zhǎng)尾理論”。長(zhǎng)尾理論認(rèn)為：我們?cè)陉P(guān)注相關(guān)事物時(shí)，經(jīng)常用正態(tài)分布來描述整個(gè)事件，而這時(shí)，我們主要關(guān)注曲線頂部，而尾部曲線足夠長(zhǎng)的話，尾部效應(yīng)總量有可能超越頂部效果總量。長(zhǎng)尾理論給我們的啟示是：民族創(chuàng)新，社會(huì)發(fā)展，國家富強(qiáng)固然離不開高端人才，但不能忽視社會(huì)大眾；創(chuàng)課教學(xué)法讓人人能夠創(chuàng)新，眾多小創(chuàng)新或能帶動(dòng)社會(huì)發(fā)展。
創(chuàng)課教學(xué)法在課堂中的一般過程：①根據(jù)情景或問題提出創(chuàng)新項(xiàng)目。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生認(rèn)知水平提出問題，或者再根據(jù)學(xué)生生活實(shí)際提出某些優(yōu)化項(xiàng)目。②設(shè)計(jì)完成項(xiàng)目的路徑。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)、難度等情況設(shè)計(jì)采用什么方法或哪些方法來完成，在這些路徑中還有什么知識(shí)需要學(xué)習(xí)，什么問題需要解決。③通過學(xué)習(xí)、實(shí)踐完成項(xiàng)目。學(xué)生通過動(dòng)手制作，不斷調(diào)試程序完成項(xiàng)目。④組織分享和完善。對(duì)每個(gè)項(xiàng)目，都必須分享，課堂由于時(shí)間的限制，可以采用多種方式分享，同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目的獨(dú)特性和個(gè)性化，第三方主要對(duì)項(xiàng)目提出完善的建議。
三、創(chuàng)課教學(xué)法的應(yīng)用
在信息技術(shù)課堂教學(xué)中，創(chuàng)課教學(xué)法不僅僅應(yīng)用于一節(jié)課，也應(yīng)用于多節(jié)課或一個(gè)單元，在試點(diǎn)中，決定應(yīng)用課時(shí)的是創(chuàng)新項(xiàng)目的制造難度和學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平。下面就以小學(xué)五年級(jí)“智能照明”項(xiàng)目為例，談?wù)剟?chuàng)課教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用。
1.確定項(xiàng)目
教師創(chuàng)設(shè)情景：教師住在一個(gè)老小區(qū)里，樓道里沒有燈。有時(shí)候晚回家老是找不到鑰匙孔開門，大家想一想，你能找出一個(gè)解決辦法么？
在這個(gè)過程中，教師根據(jù)生活實(shí)際問題，積極引導(dǎo)學(xué)生通過技術(shù)改變身邊的生活環(huán)境，提出發(fā)明創(chuàng)造的要求。
學(xué)生討論：可以裝一個(gè)開關(guān)，或者裝一個(gè)智能開關(guān)等，也有學(xué)生提出更高級(jí)的生物開關(guān)等。
在這個(gè)過程中，學(xué)生提出了由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各類解決方法，而教師需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比哪幾種方案切實(shí)可行，并確定適合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。
確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容：項(xiàng)目名稱為智能照明器，采用各類傳感器、結(jié)合微電腦程序控制達(dá)到智能的效果。具體形式可為“距離式”、“光感式”、“藍(lán)牙配對(duì)式”等。
在這個(gè)過程中，每一位學(xué)生都必須熟知智能照明器原理，如“距離式”即根據(jù)距離遠(yuǎn)近決定燈亮和燈滅，光感式即根據(jù)環(huán)境光的亮度決定燈亮燈滅，而“藍(lán)牙式”即根據(jù)藍(lán)牙是否匹配來決定燈亮燈滅。
2.設(shè)計(jì)路徑
設(shè)計(jì)路徑是完成項(xiàng)目的關(guān)鍵一步，它決定了項(xiàng)目的造型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、實(shí)施方法及臨時(shí)問題的解決等。而每個(gè)項(xiàng)目是通過不同的設(shè)計(jì)路徑實(shí)現(xiàn)了相同的功能，教師必須對(duì)每個(gè)項(xiàng)目或每類項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)。以下以“距離式”智能照明器為例，如表1所示。
以上案例采用了兩條路徑，每條路徑采用四個(gè)步驟來完成項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)的過程中，教師注重學(xué)生設(shè)計(jì)能力的提升，而這里的“設(shè)計(jì)”并不是一個(gè)模型，而是目標(biāo)、路徑、方法和過程的設(shè)計(jì)，是確定前進(jìn)的路線。
設(shè)計(jì)路徑是項(xiàng)目完成的保障，直接決定了項(xiàng)目實(shí)施的方式和過程，好的設(shè)計(jì)路徑常常起到事倍功半的作用。因此，教師的有效指導(dǎo)能大大提升設(shè)計(jì)路徑的效率，同時(shí)也是學(xué)生提高“解決復(fù)雜問題”等綜合能力的催化劑。
3.實(shí)施完成
這一環(huán)節(jié)是學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的過程，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的路徑按步完成。這一過程是考驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力的過程，而這是當(dāng)前中小學(xué)生所缺乏的。
如結(jié)構(gòu)部分：智能照明器的安裝，需要什么樣的安裝工具。照明器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又要使用哪些裝配工具、如何進(jìn)行分步安裝等。
如功能部分：如何測(cè)試距離傳感器的有效距離，微電腦主控板采用什么能力供電、如何裝配等，都需要學(xué)生自我研究學(xué)習(xí)。
因此，教師的教導(dǎo)必須體現(xiàn)如何學(xué)、如何做、如何綜合應(yīng)用各學(xué)科的知識(shí)，創(chuàng)課教學(xué)法是研究性學(xué)習(xí)的聚焦，是做中學(xué)的拓展。
4.分享完善
分享和完善是創(chuàng)課教學(xué)法的價(jià)值取向，是一個(gè)不斷分享、不斷完善的過程，也是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)、不斷總結(jié)、不斷實(shí)踐的過程。所以，分享過程也有一般步驟：①Why 和Why not；②我是如何做的，做得怎么樣；③我遇到的問題和解決辦法；④你覺得我還可以如何做。
智能照明器項(xiàng)目的分享，不僅分享傳統(tǒng)教學(xué)中的結(jié)果和過程，更重要的是分享了創(chuàng)新的精神。制作智能照明器是為了我們生活更方便，如何通過學(xué)習(xí)不斷解決遇到的新問題，不斷提升學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。
四、創(chuàng)課教學(xué)法展望
【關(guān)鍵詞】滅火機(jī)器人；設(shè)計(jì)；硬件；ARM9
0 引言
近年來，隨著建筑物的高度以及復(fù)雜程度的不斷提高，對(duì)高層建筑內(nèi)的消防工作提出了巨大的挑戰(zhàn)，一旦發(fā)生火情就會(huì)迅速蔓延，并且很難快速實(shí)施有效的救助措施。例如在高層建筑物發(fā)生火情時(shí)，消防官兵無法在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處置，加之高層建筑的環(huán)境極其復(fù)雜，處于地下的建筑物同樣會(huì)由于潮濕的環(huán)境影響濃煙的擴(kuò)散，給消防救援帶來巨大的困難；在處置化學(xué)物品的火情時(shí)更是給消防人員的生命安全帶來了巨大的安全隱患，極易導(dǎo)致消防人員的中毒。因此，為了更好的解決目前消防救援中面臨的問題，需要更多的研制具有較高智能程度的機(jī)器人，以更好的協(xié)助消防人員對(duì)火情進(jìn)行控制，并且為被困人員的救治提供良好的導(dǎo)向。作為人工智能的一種，機(jī)器智能主要是通過計(jì)算機(jī)模擬的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)人類動(dòng)作的模擬，智能機(jī)器人的研究大大的降低了一線工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)中的危險(xiǎn)性，在很大程度上推動(dòng)了人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。作為智能化的機(jī)器人，需要滿足以下基本的功能：一是機(jī)器人的動(dòng)作機(jī)構(gòu)與人類的某些器官在功能上具有較高的相似性，同時(shí)機(jī)器人的需要具有較高的通用性，即程序具有較高的靈活性；二是機(jī)器人還需要具備一定的記憶、感知以及學(xué)習(xí)的能力，真正的體現(xiàn)出人類智能化的特點(diǎn)；三是機(jī)器人在進(jìn)行工作時(shí)需要具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，即無需人員的跟進(jìn)就可以完成預(yù)先設(shè)置的功能。實(shí)現(xiàn)以上這些功能首先要解決以下幾個(gè)方面的問題。
首先，對(duì)智能機(jī)器人路徑的規(guī)劃和具體實(shí)施。在對(duì)火情的偵查過程中，機(jī)器人需要對(duì)發(fā)生火災(zāi)附近的路徑進(jìn)行巡視，并且能夠保證在整個(gè)巡視的過程中機(jī)器人的安全性。因此機(jī)器人首先需要解決的就是行走的問題，即偵查路線的選擇。主要有以下三個(gè)方面的要求：一是路線的設(shè)計(jì)需要具有全局觀念。在對(duì)機(jī)器人偵查路線的指定過程中，需要根據(jù)實(shí)際的情況制定不同的路徑策略，以供機(jī)器人更好的對(duì)路徑周邊的信息進(jìn)行偵查；二是機(jī)器人要能夠確定自身的位置，并且通過原先設(shè)置的路徑對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行偵查，以及相關(guān)指令的執(zhí)行；三是機(jī)器人必須能夠?qū)π羞M(jìn)過程中的障礙物進(jìn)行識(shí)別。在智能滅火機(jī)器人上會(huì)安裝傳感器對(duì)機(jī)器人周圍的物體進(jìn)行探測(cè)機(jī)器人必須能夠根據(jù)傳感器的信息對(duì)障礙物進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并且根據(jù)障礙物的實(shí)際判斷信息確定翻越障礙物的策略。
其次，對(duì)火源位置的判斷的準(zhǔn)確定位。智能機(jī)器人在消防中的主要應(yīng)用是對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確的偵查，并且發(fā)回準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息以供消防人員制定火災(zāi)處置的具體方案，因此確定火源的位置成為一個(gè)關(guān)鍵性的因素。智能機(jī)器人需要根據(jù)行進(jìn)過程中傳感器的數(shù)據(jù)信息對(duì)火源的位置做出準(zhǔn)確的判斷，并且進(jìn)一步采集更多的詳細(xì)信息，為火災(zāi)的處置提供重要的參考。
三是智能滅火機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)滅火的功能。在機(jī)器人準(zhǔn)確的判斷和定位火源以后，需要機(jī)器人啟動(dòng)相關(guān)的滅火裝置，并且在將火源熄滅后撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。
1 滅火機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
智能滅火機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括傳感器、控制器、驅(qū)動(dòng)電路以及電源的設(shè)計(jì)。
（1）傳感器設(shè)計(jì)。傳感器是智能滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)中一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它通過對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行感知，可以獲取到周圍環(huán)境中的數(shù)據(jù)信息，其功能的實(shí)現(xiàn)類似人類的感知器官，智能滅火機(jī)器人中主要包括紅外測(cè)距傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌５谝唬t外測(cè)距傳感器是智能滅火機(jī)器人中的關(guān)鍵部件，是智能滅火機(jī)器人的“眼睛”，它能夠幫助智能滅火機(jī)器人順利的通過障礙物，并且能夠通過超聲波測(cè)距等手段對(duì)具體的距離信息進(jìn)行感知，從而進(jìn)一步提升智能滅火機(jī)器人的智能化水平。在該設(shè)計(jì)中，利用夏普公司的GP2D12測(cè)距傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)器人周圍物體距離的探測(cè)，并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，通過發(fā)送一定電壓值的脈沖信號(hào)，并且獲得反射回來的脈沖信息對(duì)周圍的障礙物信息進(jìn)行判斷，然后通過預(yù)先設(shè)置的計(jì)算方式得到傳感器與障礙物之間的距離。第二，紅外火焰?zhèn)鞲衅鳌＜t外火焰?zhèn)鞲衅髦饕菍?duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的火源進(jìn)行判斷和定位，然后通過距離傳感器確定智能滅火機(jī)器人達(dá)到火源的路徑，并且在達(dá)到以后對(duì)火源展開滅火操作。然后進(jìn)一步通過紅外火焰?zhèn)鞲衅鞔_定火源是否已經(jīng)被成功熄滅，因此火焰?zhèn)鞲衅鞯倪x取是智能機(jī)器人設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響著智能機(jī)器人的滅火效果。在該設(shè)計(jì)中采用是的紅外式的火焰?zhèn)鞲衅鳎涿總€(gè)單元都有兩個(gè)并行的紅外接收管實(shí)現(xiàn)，工作原理是接收到的光線越強(qiáng)其讀取的數(shù)值越大，并且具有較高的精度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于火災(zāi)附近火源位置的精確定位。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，通過7個(gè)紅外傳感器組成一個(gè)傳感器組，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于火災(zāi)現(xiàn)象的全方位探測(cè)。
（2）控制器設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)中主要通過ARM9實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能滅火機(jī)器人的復(fù)雜控制，與傳統(tǒng)的處理器相比，ARM9具有更快的代碼執(zhí)行速度和體積小、成本低、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。所涉及的嵌入式系統(tǒng)采用的是28路的模擬信號(hào)通道，以更好的實(shí)現(xiàn)與各個(gè)傳感器的連接。其中的8路可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于采集信息的50萬次/秒的采集，同時(shí)可以很好的完成數(shù)據(jù)的后期處理任務(wù)，其他的20路通道則可以實(shí)現(xiàn)10000次/秒的采集速率。
（3）驅(qū)動(dòng)電路部分。在智能滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，還包括用于機(jī)器人行走的直流電機(jī)以及用于滅火的相關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在智能滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，考慮到實(shí)際應(yīng)用中的場(chǎng)景，需要使得機(jī)器人在能夠準(zhǔn)確避開障礙物的前提下盡量提高其移動(dòng)的速度，因此就需要增大直流電機(jī)的功率。與普通的異步電機(jī)相比，直流電機(jī)具有更大的轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行范圍，并且沒有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。因此在實(shí)際應(yīng)用中需要采用具有較大功率和靈敏度的直流電機(jī)。在該設(shè)計(jì)中選取的是16.8V的直流電源，其電流為20A，具有較大的扭力，可以滿足智能滅火機(jī)器人快速行進(jìn)的需要。同時(shí)由于選擇的電機(jī)具有較大的功率，而且需要實(shí)現(xiàn)雙臂的變速可調(diào)運(yùn)動(dòng)，因此通過一種半橋組合式電力管來實(shí)現(xiàn)對(duì)于直流電機(jī)的控制。在智能滅火機(jī)器人的直流電機(jī)設(shè)計(jì)中，還需要設(shè)計(jì)專門的滅火用直流電機(jī)，其主要通過主板上的端口實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。
（4）電源設(shè)計(jì)。在智能滅火機(jī)器人的電源設(shè)計(jì)中，需要充分考慮到對(duì)機(jī)器人的移動(dòng)性能的影響，選取機(jī)器人自身獨(dú)立的雙電源供電方式。
2 滅火機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì)
軟件的設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能滅火機(jī)器人的智能化控制，并且根據(jù)具體的情況對(duì)機(jī)器人的探測(cè)信息進(jìn)行優(yōu)化，以更好的提高智能滅火機(jī)器人的探測(cè)精度和移動(dòng)速度，通常選擇沿墻行走的規(guī)則，這主要是考慮到機(jī)器人在行走過程中需要對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的探測(cè)，并且完成滅火操作。在具體的智能滅火機(jī)器人程序設(shè)計(jì)中主要包括機(jī)器人啟動(dòng)模塊、火源搜索模塊、滅火模塊以及機(jī)器人返回模塊。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞：冷鏈物流；蜂群算法；路徑優(yōu)化；腐敗成本；有效性
中圖分類號(hào)：TP301.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）22-5958-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.22.057
Application of Colony Algorithm in Vehicle Routing Planing of Cold-chain Logistics
BAI Tao，LI Ming，YAN Liang-tao
（School of Mechanical & Electrical Engineering， Nanchang University， Nanchang 330031， China）
Abstract：Vehicle routing planing is the key step of cold-chain logistics， however， perishable agricultural products will be bad and affect its use value with the transport time. Based on the basic principle of colony algorithm with honey behavior and algorithm of process， then the model was establish and preliminary given the cost of corruption based on distribution center with the needs of customers and various aspects of constraint condition in the process of transportation. Final analysis and design an algorithm based on artificial colony of cold-chain logistics distribution vehicle routing optimization method， then through software simulation of algorithm to wake the validation and prove its validity.
Key words： cold-chain logistics； colony algorithm； routing planing； cost of corruption； validity
隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平不斷提高，為保證冷凍食品的質(zhì)量，冷鏈物流快速發(fā)展。有效的配送卻成了冷鏈物流的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品受自然條件的影響較大，容易腐壞，所以要求配送車輛效率的提升，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，減少農(nóng)產(chǎn)品的損失。本研究設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于人工蜂群算法的冷鏈物流配送車輛路徑優(yōu)化算法，蜂群具有勞動(dòng)分工和協(xié)作機(jī)制，蜜蜂按照勞動(dòng)分工采用不同的搜索策略或模式，并且可以互相共同完成尋優(yōu)工作，且全局尋優(yōu)能力強(qiáng)[1]。基于采蜜行為的蜂群算法能利用蜜蜂之間尋優(yōu)的正反饋機(jī)制，有效加快了全局尋優(yōu)的過程，同時(shí)發(fā)現(xiàn)蜂群算法在搜索過程中能自組織進(jìn)行角色變換，具有很強(qiáng)的自組織、自適應(yīng)以及魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)。基于蜂群采蜜行為算法對(duì)冷鏈物流配送車輛路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)了智能化，使物流配送服務(wù)的質(zhì)量，提高了物流配送的合理性和高效性、提高了服務(wù)資源利用率、降低了物流服務(wù)成本，最終保證了冷凍食品的質(zhì)量與安全。
1 人工蜂群算法
1.1 蜜蜂采蜜行為生物學(xué)機(jī)理
蜂群算法是一種群智能優(yōu)化算法，是通過對(duì)自然界中蜜蜂采蜜的行為進(jìn)行的模擬算法。蜜蜂能在苛刻和復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行高收益率的采蜜，并且能夠自發(fā)進(jìn)行角色互換，隨著環(huán)境的改變而變換自己的采蜜方式最終快速地找到優(yōu)質(zhì)的蜜源。Karaboga等[2，3]通過對(duì)蜜蜂采食行為的研究給出了人工蜂算法模型，模型由3個(gè)基本要素組成：蜜源、雇傭蜂、非雇傭蜂。
蜜源：蜜蜂的搜索目標(biāo)，離蜂巢的距離遠(yuǎn)近、花蜜的豐富程度、獲取花粉的難易程度等由多方面因素評(píng)價(jià)其質(zhì)量，蜜源的質(zhì)量與收益度成正比。
雇傭蜂：也被稱為引領(lǐng)蜂，其數(shù)量與蜜源的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，自身還儲(chǔ)存蜜源的相關(guān)信息。回到蜂巢中時(shí)會(huì)通過搖擺舞的形式按一定的概率與其他蜜蜂分享自身攜帶食物源的信息。
非雇傭蜂：非雇傭蜂有兩種，分別是跟隨蜂與偵察蜂。主要目的是開采蜜源和發(fā)掘新的蜜源，跟隨蜂按一定的概率從引領(lǐng)蜂那獲取蜜源的信息。
剛開始，所有蜜蜂都可以看做是偵察蜂，然后根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)決定其搜索方式。經(jīng)過一系列搜索后，如果偵察蜂找到某個(gè)蜜源，偵察蜂就開始進(jìn)行采集花蜜利用自身的儲(chǔ)存功能標(biāo)記食物源的信息。同時(shí)，偵察蜂將成為雇傭蜂（引領(lǐng)蜂）。蜜蜂采完蜜后將蜂蜜放在蜂巢然后將有以下幾種選擇。
1）如果蜜源收益度低，放棄蜜源再次成檎觳櫸浠蛘吒隨蜂。
2）如果蜜源收益度仍然很好，引領(lǐng)蜂通過跳搖擺舞招募更多的蜜蜂采集蜜源，接著繼續(xù)去蜜源采蜜。
3）如果蜜源收益度一般，繼續(xù)在之前偵查蜜源采蜜并且不進(jìn)行招募活動(dòng)。
1.2 ABC算法簡(jiǎn)介
ABC算法是一個(gè)迭代尋優(yōu)算法，初始時(shí)隨機(jī)生成N個(gè)蜜源（問題的可行解）{X1，X2，X3…XN}是一個(gè)D維向量，一個(gè)采蜜蜂對(duì)應(yīng)一個(gè)蜜源。
采蜜階段，每只雇傭蜂在每一個(gè)蜜源的領(lǐng)域內(nèi)生成一個(gè)新的蜜源，并且評(píng)估兩者的花蜜數(shù)量（適應(yīng)度），保留適應(yīng)度高的蜜源，蜜源的更新公式為：
vij=xij+rand（xij-xkj） （1）
其中，k∈{1，2，…N}，j∈{1，2，…D}；rand是0到1之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，控制一個(gè)蜜源的領(lǐng)域生成范圍。
跟隨階段，當(dāng)所有的雇傭蜂完成這個(gè)過程后，它們與跟隨蜂共享蜜源的信息。每跟隨蜂按照一定的概率選擇一個(gè)蜜源。
引領(lǐng)蜂招募跟隨蜂概率為：
Pi=fi/■fi （2）
式中，fi是第i個(gè)解的適應(yīng)度，適應(yīng)度越高的蜜源被選擇的概率越大。
若食物源經(jīng)過若干次搜索后，沒有得要最優(yōu)解，那么認(rèn)為這個(gè)解陷入僵局放棄此解，該食物源將被引領(lǐng)蜂放棄，自己的角色將轉(zhuǎn)化成偵察蜂。然后隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)新的解代替淘汰解，這樣算法能夠跳出局部最優(yōu)解，加快算法的收斂速度。
xji=xjmin+rand（0，1）（xjmax-xjmin） （3）
其中，k∈{1，2，…N}，j∈{1，2，…D}，xmax、xmin為個(gè)體的最大最小值。
為了更好理解該算法，現(xiàn)將蜜蜂采蜜行為與算法的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。
2 蜂群算法在路徑優(yōu)化上的應(yīng)用
2.1 數(shù)學(xué)模型
隨著時(shí)間的推移，農(nóng)產(chǎn)品容易腐爛變質(zhì)，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的配送，除了要滿足客戶對(duì)于貨物送達(dá)的基本要求，還應(yīng)當(dāng)盡量滿足客戶對(duì)于配送時(shí)間的要求，從而對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度有一定的保障[4]。因此，本研究選取了更為接近實(shí)際情況的車輛路徑問題（Vehicle Routing Problem，VRP）進(jìn)行研究。
VRP模型是物流配送優(yōu)化中的關(guān)鍵問題[5]。冷鏈物流配送問題可以描述為，在約束條件下，設(shè)計(jì)從一個(gè)配送中心出發(fā)，到多個(gè)已知客戶位置的多條最優(yōu)送貨路徑回路，即要設(shè)計(jì)多條總體配送成本（車輛管理費(fèi)用+運(yùn)輸成本+運(yùn)輸中產(chǎn)品產(chǎn)生的腐敗成本）最小的路線且滿足：
1）每個(gè)城市或者客戶只被一輛車訪問一次[6]；
2）所有車輛從起點(diǎn)出發(fā)最終回到起點(diǎn)；
3）滿足一些約束條件。
通常的約束包括：每輛車的載重量限制、到達(dá)客戶的時(shí)間限制（具體表現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品的腐敗成本上與時(shí)間有關(guān)，耽擱時(shí)間越長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值越低，成本越高），這里假定所有車輛都一樣且有相同的載重量。
其基本模型如圖1所示，實(shí)線代表載貨運(yùn)輸，虛線代表空車行駛，圓圈代表各個(gè)客戶[7]。
記G=（V，E）為賦權(quán)圖，V={1，2，3……，n}為頂點(diǎn)集，代表所有的客戶位置及配送中心；E為邊集，代表各個(gè)頂點(diǎn)的距離為lij（lij>0，lii=0；i，j∈V），每一輛車的載重量為M，各個(gè)客戶需求量為mi（i∈V），并且定義變量如下：
yki1，客戶i的需求由車輛k完成0，其他 （4）
xijk1，車輛k從i點(diǎn)行駛到j(luò)點(diǎn)0，其他 （5）
約束條件為：
■yki=1，i∈V （6）
式6保證每一個(gè)客戶只被訪問一次
■xijk=ykj，i∈V，？坌k■xijk=yki，i∈V，？坌k■■xijk≤|S|-1，S？哿V （7）
其中，xijk，yki≤（0，1）；i，j∈V，？坌k，|S|為集合S中所含圖G的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)。
式7保證車輛能夠回到起點(diǎn)形成回路，且路徑連接條數(shù)必小于等于頂點(diǎn)數(shù)減一。
腐敗成本P（t）的計(jì)算。由于不考慮農(nóng)產(chǎn)品在配送中心的腐敗損失，以出發(fā)時(shí)完好的物品量Wi（0）為計(jì)算腐敗成本的標(biāo)準(zhǔn)量，由于腐敗速率恒定，有腐敗微分方程[8]：
■=-？茲Wi（t） （8）
其中，Wi（t）為運(yùn)往客戶i的路途中t時(shí)刻完好的產(chǎn)品量，？茲為腐敗速率系數(shù)，不考慮其他因素，恒定不變。
假設(shè)ti為配送中心到達(dá)客戶i所需要的時(shí)間，a為運(yùn)輸速度的倒數(shù)，li為配送中心到客戶i的距離，di為客戶i的需求量，則有：
ti=ali；Wi（t）=di （9）
將上式帶入微分方程得：
Wi（0）=dieti？茲 （10）
則產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)娇蛻鬷后的腐敗量為
Wi（0）-Wi（t）=di（eti？茲-1） （11）
易腐農(nóng)產(chǎn)品的單價(jià)為c，則產(chǎn)品運(yùn)到客戶i的腐敗成本為
P（t）=c*di（eti？茲-1） （12）
則目標(biāo)函數(shù)如下：MinU=A*（maxk）+P（t）+h*（■■■1ijxijk） （13）
A*（maxk）表示車輛的管理費(fèi)用，A表示每一輛車的管理費(fèi)用。
P（t）表示產(chǎn)品的腐敗成本，與時(shí)間有關(guān)系。
h*（■■■1ijxijk）表示運(yùn)輸費(fèi)用，h表示單位長(zhǎng)度路程費(fèi)用。
2.2 路徑優(yōu)化算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
首先對(duì)食物源（客戶）采取實(shí)數(shù)編碼，可以用自然數(shù)I∈{1，2，…N}表示客戶，0代表物流配送中心，路徑的表示方法則更為簡(jiǎn)單，例如0-1-2-3-0，表示車輛從配送中心出發(fā)，經(jīng)過客戶1、客戶2、客戶3，最終回到配送中心。然而有時(shí)候車輛較多無法區(qū)分時(shí)，則用負(fù)數(shù)表示物流車輛，k∈{-1，-2，…-M}，則路徑（-1）-1-2-3-（-2）-3-4-（-2），表示第一輛車從配送中心出發(fā)，經(jīng)過客戶1、客戶2、客戶3，最終回到配送中心；第2輛車經(jīng)過客戶3、客戶4回到配送中心，表示兩個(gè)車輛的回路。初始解的生成將車輛序號(hào)插入到客戶編號(hào)序列里面，生成初始解。主要步驟描述如下。
①對(duì)算法中需要的參數(shù)設(shè)定。算法中主要的參數(shù)：種群大小NP，雇傭蜂數(shù)En，跟隨蜂數(shù)On，偵察蜂數(shù)Sn，局部最大搜索次數(shù)Limit，迭代次數(shù)Cycle，解的D（維度），客戶數(shù)（N）、車輛數(shù)（K），其中，D=N+K[9]。
②初始化蜂群數(shù)量。隨機(jī)生成N個(gè)預(yù)行駛路線（即客戶車輛的編號(hào)序列），構(gòu)成預(yù)行駛路線的方法為：隨機(jī)選擇一輛車，將其編號(hào)插入到序列的第一位，從這一位開始向后逐一判斷車輛的載重是否能夠滿足后面客戶的需求，直到不能滿足時(shí)再從剩下的車輛中隨機(jī)選擇一輛車，將其編號(hào)插入到該位置。
③根據(jù)車輛的載重量客戶的時(shí)間限制及一些約束條件，確定生成的解是否滿足條件，當(dāng)生成的解不滿足約束時(shí)重新生成新的解，并根設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)Min U對(duì)各解的適應(yīng)度值進(jìn)行計(jì)算，然后存儲(chǔ)這些信息。
④開始算法的迭代過程，重復(fù)執(zhí)行步驟⑤～步驟⑧。
⑤遍歷所有的解，在解的鄰域內(nèi)尋找新解，保留原解和新解中適應(yīng)度值更高的解。
⑥根據(jù)所有解的適應(yīng)度值來計(jì)算各個(gè)解被選擇的概率值。
⑦當(dāng)達(dá)到局部最大次數(shù)時(shí)，解沒有被更新，則將該解丟棄，重新生成一個(gè)解來代替且記錄目前為止的最優(yōu)解。
⑧判斷是否已經(jīng)達(dá)到全局最大循環(huán)次數(shù)，到達(dá)則算法結(jié)束，否則轉(zhuǎn)到步驟⑦中記錄的解即為全局最優(yōu)解。
算法流程圖如圖2所示。
3 實(shí)例求解與分析
一個(gè)配送中心，配送物流車總數(shù)為2，客戶數(shù)為8，車輛的載重為8 t。客戶與配送中心的距離及客戶與客戶之間的距離且各個(gè)客戶的需求量如表2所示。假設(shè)車輛的行駛速度一定，交通狀況良好，運(yùn)輸時(shí)間與運(yùn)輸路程當(dāng)然也就成正比關(guān)系，腐敗成本與時(shí)間成正相關(guān)，即車輛行駛總路程與腐敗成本成正相關(guān)關(guān)系。參數(shù)設(shè)置種群規(guī)模為60，迭代次數(shù)為50（與文獻(xiàn)[10-12]的設(shè)置相同）。經(jīng)過10次運(yùn)算，得到的計(jì)算結(jié)果見表3。從表3中可以看出，10次運(yùn)行得到的結(jié)果在第4次得到了最優(yōu)解101.25 km，其對(duì)應(yīng)配送路徑為04160；0728530。結(jié)果表明，ABC算法有較好的優(yōu)化能力，適合解決VRP問題，可以方便有效地求得問題的最優(yōu)解或近似最優(yōu)解[13-20]。
4 小結(jié)
利用蜂群算法，以物流成本為最終目標(biāo)，對(duì)車輛路徑進(jìn)行了優(yōu)化，在冷鏈物流配送系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置，農(nóng)產(chǎn)品的保鮮度得到了保障，提高了經(jīng)濟(jì)效益。通過仿真表明，用該算法解決車輛路徑問題是有效可行的。
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