时间：2023-09-25 11:38:51
导语：在数字经济的展望的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：矿井；机电一体化；信息集成；交互共享
随着电力电子技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等快速发展，其在煤矿机电一体化产品中的合理应用和技术升级，为煤矿数字化、智能自动化、网络集成化的机电一体化产品的研发和应用提供了重要技术支撑，为信息智能化矿井动态安全管理奠定了良好的基础。机电一体化水平较高的国家，其采煤系统从井下采煤工作面、掘进工作面、通风、供水、提升，到井上的视频监控、可视化管理、集控中心等，均建立基于DSP数据处理为核心的采煤作业监控、监测、保护系统，确保煤矿机电一体化设备功能的高效、稳定、可靠发挥，工作效率得到大大提高，能耗大大降低[1]。我国在最近10多年的研发和应用过程中，煤矿机电一体化产品的性能、使用范围均有了很大提高，基本覆盖了整个采煤系统的全过程各环节，大大提高了采煤工作效率和安全可靠水平，但同国外发达国家相比，其机电一体化信息化自动化水平依然存在一定差距。因此，大力发展我国煤矿机电一体化、智能自动化、信息可视化水平，就显得尤为重要。
1 发展煤矿机电一体化自动化水平的方向探讨
煤矿机电一体化集成监控系统，是以运行环境数据、实时运行数据、图像视频等基础数据智能自动化处理为核心，实现对煤矿机电一体化系统运行工况、周围环境、安全隐患、人员操作、设备性能等进行在线实时检测分析，避免机电一体化系统中由于某些自动化传感器的局限性引起安全隐患或故障的漏报或误报，有效弥补煤矿机电一体化监控系统在煤矿生产作业全过程中的监控盲区，降低事故发生率，确保工作人员及机电设备长期处于高效、安全的运行工况，有效提高机电一体化系统的综合自动化、信息化水平。
1.1 建立本质安全的机电一体化无线通信系统
结合RFID无线射频技术、WiFi无线终端通信技术、PDA手持式电话等为核心的机电一体化无线通信网络技术，结合远距离通信以太网、工业电视等光纤通信技术，对煤矿作业面上的机电一体化设备的运行工况、人员工作位置、作业环节等的实时数据信息进行采集，经远距离传输到地面的集控中心，实现对作业面上机电一体化设备和人员的信息的动态采集、传输、运算分析和管理。但由于煤矿作业环境较复杂，需要监控点、面较多，这对无线通信和光纤通信网络自身的综合防爆性能提出了更高的要求。因此，研究监控内容丰富、系统集成化程度较高、极限功率本质安全的通信技术，是煤矿机电一体化监控系统发展的重要方向。
1.2 建立无人工作面远程集中遥控系统
目前，煤矿井下采煤工作面已结合PLC、变频器等机电一体化控制设备，实现了采煤工作面中有人巡视和操控条件下的顺槽遥控和记忆割煤，但由于作业面工序较复杂、工艺内容较多，以及井下作业环节较复杂，还需要结合井下机械设备、电气设备、通风系统、供水系统等，进一步提高操控系统运行的安全可靠性，实现无人工作面的地面远程遥控，确保井下具有较高的瓦斯、供水、通风防护等系统的集成监控，提高作业环境的安全防护水平。
1.3 建立基于信息集成互享的煤矿机电一体化安全生产集成管理系统
目前，我国多数煤矿机电一体化设备和各种检测、监测、保护子系统大多是独立运行模式，不能实现系统间数据的相互集成共享和互操作，造成大量的机电一体化信息资源孤岛产生，造成大量的数据信息资源的丢失和浪费。因此，建立具有统一通信网络和数据处理平台的煤矿机电一体化安全生产集成自动化管理系统，已成为煤矿机电一体化发展的重要方向。
2 基于信息交互的机电一体化集成自动化管理平台的建立
在煤矿机电一体化信息集成自动化管理平台系统建设中，统一数据传输网络平台和统一软件及数据仓库平台，需要从系统硬件结构、软件配置等方面确保信息化矿山中的机电一体化各检测、监测、监控子系统模块的集成统一。通过统一数据传输模式、统一数据表达形式、统一数据处理格式和统一数据管理方式等，实现数据信息的相互集成共享，避免数据孤岛出现，提高数据的综合利用效率水平。
煤矿井下中的机电设备硐室、空压风机房、中央供水系统、水泵房、胶带、运输带、工作面等作业面上的无人值守，远程监控，自动操作，是煤矿机电设备安全稳定生产急需解决的问题。当矿井工作面有人巡视的条件下，通过顺槽遥控技术已是较为成熟的技术，但是发展无限远程遥控依然还需要进一步加深研究。通过信息集成互相平台的建设，可以对井下作业面上的机械设备、供电设备、运输设备、供水设备、通风设备、采掘设备、检测保护系统等系统信息的统一采集、集成统一，并可以结合视频技术、3D GIS技术等，实现三维可视化直观表达和智能运算分析[2]，形成矿井全过程的动态监测、控制、管理的集成一体化管理，有效提高矿井机电一体化系统的综合运行安全可靠水平和生产管理的效率效益水平。基于信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，其逻辑组成结构如图1所示。
图1是某煤矿机电一体化集成自动化管理系统的逻辑组成结构，其包含了环境监测分站（瓦斯、粉尘等）、中央变电所、采区变电所、中央泵房（供水系统）、采煤机、给煤机、通风系统、传输胶带等子系统。通过工业现场总线，将底层（机电设备）的一体自动化操控保护系统与地面上的集控中心有机互联，便于地面作业人员进行远程运作管理和操控。通过大屏幕，工作人员可以可视化了解井下机电设备的实时运行工况状态，便于其根据实际情况制定高效合理的调控策略，有效提高采煤作业的工作效率和作业安全。机电信息一体集成化，是煤矿机电设备研究发展的重要方向，同时也是一个不断提高和深化的过程，需要在工作实践中不断优化改进。
3 结束语
煤矿机电一体化设备种类和性能的不断完善，尤其是具有防爆性能的矿用传感器技术的进一步提高，能够检测到矿井作业面上更多机电设备的运行工况状态和周围环境信息，增加了煤矿机电一体化产品的信息化、智能自动化、网络集成化功能水平。结合PLC、变频器、RFID、3D GIS、视频监控等技术，建立信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，可以实现对整个矿井作业面的全面、完整地信息采集、远程传输、运算分析和智能决策生产，确保煤矿机电一体化设备系统功能的高效稳定发挥，提高工作面作业效率和安全水平。
参考文献
关键词：工业化；信息化；数字化车间；两化融合
中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）12-0-01
作为制造类企业的核心环节――制造车间，则是企业能力提升的关键所在，在经历手工作坊、流水线规模生产等阶段后，以信息技术为依托，践行两化融合的数字化车间建设成为当前制造业车间的发展方向，以各种数字化技术的应用为手段，融合先进管理思想，提高生产效率、降低企业成本，切实提升车间管理水平。本文也从这个角度出发，通过探讨数字化车间的建设思路，提出数字化车间的建设模型及相关考虑因素，并对数字化车间的应用前景进行展望，力求为现代企业转型、两化融合的建设提供些许参考。
一、数字化车间的形成及意义
1.制造业车间应用管理的演化过程。当今社会不断高速发展，科学技术以及管理也随之得到进一步的发展，工业化以来加工制造行业在技术应用以及管理中得到了几次大的变革，我们从社会实际发展情况来看，在工业的发展过程当中，每一次有力的变革都会给工业水平带来较大幅度的提升，笔者经过分析将制造业车间应用管理的演化过程总结为四个阶段：第一阶段是手工作业、单一生产；第二阶段是工业技术引入、流水线规模生产；第三阶段是信息技术引入、信息化辅助生产；第四阶段是信息化与工业化结合，实行两化相互融合。
2.数字化车间的建设意义。每一次技术变革都会带来工业发展的长足进步，充分践行两化融合概念的数字化车间也不例外，通过数字化车间的建设，解决企业核心环节的两化融合问题，充分发挥信息技术、工业技术的优势，使两者相互促进和共同发展。一方面更好地发挥信息化平台优势，发挥信息技术的指导及决策分析作用，改进工业流程，指导并促进工业水平的发展；另一方面也要充分发挥各种工业技术对信息化的支撑和基础作用，做好数字化车间的建设，已逐步成为现代企业增强核心竞争力的关键。
二、比较实际的建设思路
1.建设思路的整体考虑
数字化车间的整体建设思路，应该从实际出发，以信息技术和工业技术的应用为手段，以改善工艺流程、提高生产效率为目标，建设符合企业实际，切实提高企业技术和管理水平的数字化车间。
1.1 数字化车间的建设范围。数字化车间的建设范围，应当以企业实际业务范围为主，业务涉及的加工制造、物流、管理和维修等环节均应纳入数字化车间的管理范围，即数字化车间应该是一个整体的解决方案，需涉及车间业务的方方面面，这样才能发挥各个环节的联动作用，提高整体水平。从数字化车间的整体建设范围及规划上，应当通盘考虑，应用到业务流程的每一个环节，使车间业务的点、线、面各个层次均纳入管理范围。
1.2 数字化车间的建设模型。数字化车间的建设，应当充分发挥信息技术、工业控制技术的优势，以建设高度自动化和高度智能化，尽可能降低人工参与的自动运转的制造车间为目标。通过智能设备、自动化技术、自动识别技术、AGV 等技术的应用，实现实体设备的自动控制和运转，通过信息技术的数据采集、信息传递、监控和广播等技术的应用，进而实现将整个车间建设成一台结构合理、动力充沛的自动运转的机器的数字化车间建设目标。
2.可用技术探讨
2.1 数字化车间的网络建设。数字化车间的网络建设是串联各项业务，使之互相协作的保障，根据目前技术的发展，需要配套建设的网络环境包括工业以太网网络和工业自动化网络，以用于支持工业现场设备、模块、系统等等之间的通讯和关联。
2.2 数字化车间的应用技术考虑。技术进步是推动企业发展变革的原动力，数字化车间的建设也是以科学技术的发展为依托，通过各种技术手段的应用而使科学技术为生产服务，将技术进步转化为实际的生产成果。通过前面对网络建设及硬件支持的分析，综合考虑数字化车间的建设模型，可以将建设数字化车间所需的基本技术手段总结如图4 所示。
图4 数字化车间技术手段
3.数字化车间建设中需注意问题
任何事情的全面实施都需要进行全盘考虑，针对问题的多面性需要进行全盘考虑，在进行数字化车间的建设的过程也必当如此，这样面对数字车间的建设过程就能够更加清晰的给予认识，在建设的过程中就不会因为小问题而给整个项目带来损失，笔者针对整体过程中所出现问题进行总体分析，认为在此期间所需要格外注意的问题主要有四个方面：①在建设的过程当中需要注意安全生产问题；②需要从实际情况出发的分析问题，切不可盲目照搬和教条主义；③在项目建设中需要分析技术可行性问题；④发展创新问题。
三、数字化车间应用展望
为进一步推进经济体制改革，提升国民经济的工业化和信息化水平，通过数字化车间的建设，在基础的工业单元层面对信息化和工业化进行有机整合，实现两化融合的科学发展。可以说数字化车间的建设不仅是科技发展的必然产物，更是两化融合的发展要求。
从国家两化融合的发展规划可以看出，数字化车间是工业化和信息化发展的必然产物，是新时期工业化进程中科学技术推动生产力发展的良好切入点，数字化车间具有广阔的应用前景，不仅适用于制造行业，更可因地制宜的推广应用于国民经济的多个行业，为国民经济发展助力，提升国民经济的整体水平。
参考文献：
[1]侯闯.“十二五”MIE服务为先――记2010第五届中国制造业信息化新年趋势论坛暨2009MIE创新之星风云榜颁奖盛典[J].中国制造业信息化，2010（04）.
[2]杨海成，江彦，丁常彦，白云川.跨国精英关注中国“十一五”制造业信息化大势[J].中国制造业信息化，2006（02）.
[3]张艳，于巧稚.中国制造业信息化转型期的新思考――“十二五”MIE中国机会高端座谈会纪实[J].中国制造业信息化，2010（04）.
[4]黄迪生，张心耘，任海霞，刘炜，赵恒，李晓波，姜剑，杨维明，王可，彭旭，胡玉文，胡其登，张慧，张蕾，江彦，白云川，丁常彦，王征.创新设计正当时――三维CAD普及与深化应用研讨纪实[J].中国制造业信息化，2006（10）.
基于信息网络技术不断发展的背景条件下，人类生活的各个领域都受到通信技术的影响。高速公路想要获得较快的发展必须要善于应用信息通信技术。本文主要就现代通信技术在高速公路中的应用展开具体的探究。
【关键词】
通信技术；优势分析；高速公路；应用研究
伴随着我国经济的发展以及社会的进步，现代通信技术在高速公路中也获得了普遍的应用。通信技术的应用不仅给我国高速公路运营管理带来技术化的手段，同时还给高速公路企业创造了更大的经济价值[1]。但是通信技术在高速公路中的应用会受各种因素的影响，进而导致在应用的过程中会受到一定的限制。如何消除这些因素的影响，进而更好的推动通信技术在高速公路中的应用，是当前的通信技术研究人员需要关注的问题，本文立足于通信技术的基本特点，对高速公路中通信技术的应用要点进行阐述，并且在此基础上对通信技术的未来发展前景进行展望。
1通信技术的优势阐述
1.1同步性
在实际的应用中，通信技术要保证媒体之间能够进行有效的配合，要确保各种类型的媒体在通信终端可以实现同步的播放。
1.2集成性
基于信息技术不断发展的背景条件下，现代的通信技术可以实现视频、声音以及文字图像的有机融合。通信技术的集成性不仅体现在对所有信息的集成，更是体现在对信息处理设备的集成上。当前，集成类型的通信技术需要有新型的硬件技术以及软件技术作为支撑，实现对数据显示、传输以及采集的同步处理。
1.3交互性
在我国科学信息技术的不断发展的背景条件下，现代通信技术通过交互性的位置为各种类型的客户提供服务[2]。
2现代通信技术在高速公路应用中的技术要点阐述
2.1数字地图技术的应用
基于数字化的时代背景下，我国高速公路的发展也受到数字技术的影响。与国外的先进的数字地图技术不同，我国的数字地图技术在发展与应用的过程中存在很多的不完善的地方。很多都是高速公路系统的工作人员进行自主性的研发的，这在一定程度上削弱了数字地图技术的指向。
2.2卫星定位技术的应用
当前，卫星定位技术在我国的很多领域都有所应用，在高速公路的建设与发展中自然也发挥着积极的作用。比如，高速公路在最初的建设过程中，野外勘探工作是需要借助卫星定位技术来实现的。卫星定位技术还能对路面上行使的汽车进行有效的定位[3]。总之，卫星定位技术在高速公路的建设与发展中发挥着积极的作用。
2.3服务技术的应用
我国高速公路的服务技术还处在发展的起步阶段，虽然很多的高速公路系统的枢纽站已经逐步建成，但是还没有形成比较针对性的服务体系。现代化发展的社会，追求以人为本，任何领域的发展都要彰显以人为本的自我意识，因而在建设枢纽站的过程中，要尽量的满足居民的需求，尽量给人们的出行带来便捷，进而实现高速公路服务水平的提升。
2.4物流技术的应用
伴随着交通条件的便捷，高速公路在发展中的物流行业位置越来越突出。物流技术主要体现在货物的配送、发送以及仓储等方面。物流技术的发展在很大程度上受高速公路建设的速度影响，高速公路建设的速度一旦加快，必然会带动物流技术的发展。
3通信技术在高速公路应用中存在的问题分析
伴随着我国社会经济的发展，我国的高速公路建设的速度与规模都在不断的扩大，高速公路的建设增强了通信技术的应用，其技术的应用也在一定程度上实现了对高速公路技术化的管理。在我国的高速公路建设与发展的过程中应用通信技术，不仅可以提升高速公路的运行效率，同时还能减少成本的投入，进而在根本上缓解我国的交通压力。虽然通信技术在我国的高速公路建设发展中发挥着积极的作用，但是毕竟我国的通信技术起步比较晚，因而在应用的过程中存在一定的缺陷，不能很好的满足现代化高速公路迅速发展的要求。通信技术一旦在高速公路的管理工作中出现安全隐患，必然会严重威胁人们的生命与财产安全。因而在高速公路中应用通信技术需要相关部门投入大量的资金，另外，通信技术在高速公路中的应用存在一定的风险性，因而对我国的财政造成一定的压力，反过来又会影响我国高速公路进一步的发展。
4通信技术在高速公路中的应用前景展望
（1）相关部门要积极鼓励社会各界参与到通信技术的研发工作中去，通过多种途径筹集资金，进而帮助国家减少财政投资的压力。（2）加强通信技术研发的力度，相关部门要积极的借鉴国外先进的通信技术，在结合我国通信技术的前提下，实现现代化通信技术的突破。（3）国家相关部门要立足于通信技术的实际发展情况，通过国家出台的鼓励政策来保障通信核心技术的发展。确保通信技术在我国的高速公路发展中得到有效的应用[4]。（4）核心网络的综合化发展，随着我国信息技术的不断发展，未来的信息网络结构必然会朝着核心网络的综合化方向发展。在促进高速公路技术化管理的同时，给人们的日常生活带来了方便。
5结语
综上所述，伴随着我国经济的发展以及社会的进步，我国的高速公路建设也获得了较快的发展。基本上形成了高速公路路网通信系统。基于信息化的背景条件下，传统的通信技术已经远远不能适应现代化高速公路的发展要求[5]。因而，现代的通信技术必须创新技术要点，通过不断的改善信息技术来实现通信技术智能化的发展，进而更好的实现我国高速公路的发展。上文对通信技术的特点进行了分析，并且对其技术要点进行了阐述，同时就通信技术在高速公路中的应用存在的问题进行了分析，并且在此基础上对其未来的发展前景进行了展望。
作者：朱燃 单位：成都理工大学信息科学与技术学院
参考文献
[1]马建，孙守增，芮海田，马勇，王磊，刘辉，张伟伟，陈红燕，陈磊.中国交通工程学术研究综述•2016[J].中国公路学报，2016，06：1~161.
[2]王钊，王红燕，文洁玲.浅析软交换技术在高速公路通信系统中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2013，06：215~216+238.
[3]王钊，王红燕，文洁玲.浅析软交换技术在高速公路通信系统中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2013，09：289~290.
【关键词】电气自动化技术；煤炭发展；前景展望
一、自动化技术在煤炭领域的发展
（1）电气技术的发展。电气技术服务人类已经有两百年的历史，其创新发展源于电磁理论的发展，随着电能应用的日趋成熟，电气技术也在不断发展。电力的广泛应用，推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展。各种各样使用电力的新发明纷纷涌现，彻底改变了人们的生产和生活方式。电气技术不仅应用在加工业，还用于商业、农业，因此，电气技术的发展对人类的生产和生活有着重要的作用。（2）性能的发展趋势。一是实现速度、精度和效率的提高。速度、精度和效率标志着机械性能的好坏，为了使这三个机械制造技术中的主要性能指标得到提高，可以将高速CPU芯片、RISC芯片等先进技术应用于煤炭机械制造中。二是实现数控系统本身以及群拉系统的柔性。前者可以借助具有较大功能覆盖面和较强可裁剪性的模块化设计方式而实现，后者的实现可以体现在在不同生产流程中，信息流与物料流能够自动动态调整。三是实现工艺复合化与多轴化。机械制造中的复合化加工的目的是为机械制造过程尽量减少工序、辅助时间，而且多轴化和多系列控制是其现如今的发展趋势。四是实现实时智能控制。区别于以往的实时系统，实时智能控制是现代科学发展中人工智能和实时系统的结合体，其能智能地、更现实地调度任务的进行，从而为任务的按时完成提供保证。
二、电气技术提升煤炭企业竞争力的意义
煤炭是我国重要的能源，煤炭企业的发展对到国民经济的影响日益增强。煤炭企业过去由于没有先进的电气设备，严重影响了工作效率，并出现了很大安全事故。先进的智能化的电气系统如配电系统可以对矿井的供电做保证，很多煤矿事故的发生是由于断电造成的，智能化的供电系统可以有效避免这一问题。防爆无功补偿设备的使用可以优化井下电网的质量，保证远距离工作面的大型设备正常工作，从而保证整个煤炭开采过程的正常进行。先进的科技对煤炭企业的发展至关重要，先进的电气技术在矿井的应用更为重要，所以现代化的煤矿建设，就需要科技来增强企业的竞争力。一些煤矿安全事故的发生，很多是由于技术的故障，其中也包括电气自动化技术越来越引起了专家和政府的关注。做好煤矿是安全生产一直是煤矿企业急需克服的难题，煤矿企业要遵循科学发展规律，构建符合自身发展的高新科技的经济体系，发展以资源循环利用、废弃物高效回收为特征的生态经济发展形态，这样能保持经济增长总体的低消耗、高质量、低废弃，从而将经济活动对自然环境的破坏降到最低。防爆变频器的应用顺应了这一潮流。在技术层面上，变频器的出现让交流电机的调速发生革命性的改变，彻底克服了以前分级调速的缺点，并且大功率电机的变频启动大大降低了对电网的影响。防爆变频器在井下绞车和皮带系统上的应用，使得整个运输系统更加高效快捷，保证一线生产出来的煤炭较快的输送到地面。更重要的是，四象限变频器可以把绞车下放过程中产生的电能反馈电网，起到环保节能的效果，满足了循环经济的要求。
三、电气自动化技术在煤炭领域的应用前景
（1）系统监控的综合化。电气设备目前已经日趋通用化、模块化、系列化，因此，电气设备可以做到组织灵活；计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成，为煤炭生产系统监控的综合化提供了必要的基础。因为采用综合监控的形式，可以构成双重或多重冗余，对促进煤矿生产的智能化有着重要意义。（2）系统的网络化。煤矿的数字化应用技术在当前来说已经得到了广泛的推广。为了更好的让煤矿企业安全生产，哦采用先进的冗余结构作为控制网络。这样的优势是可以减少大量人工工作，通过数字化和高层次的自动化技术就可完成一些一线工作，这将在很大程度上提高煤矿企业的生产效率。
总之，随着科学技术的进步和经济的高速发展，电气自动化技术在煤炭领域的应用有着十分重要的意义，其不但能够极大地促进我国煤炭生产水平的提高，还会创造更大的经济价值。同时，电气自动化技术在矿产机械制造领域的应用，在保证了矿山设备的质量的基础上，更为工人们提供了更为安全的矿山生产作业环境，在追求了经济利益的同时，更保证了工作人员的生命安全，拥有着广阔的发展前景。
参考文献
[1]李云法．浅析自动化机械技术的发展趋势[J]．科学论坛．2010
（徐州生物工程职业技术学院，江苏 徐州 221006）
【摘要】制造业是国民经济最重要的基础产业，而制造技术的不断创新则是工业发展的技术基础和动力。近年来，制造学研究领域取得了一系列突出进展和原创性成果，为我国工业发展和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法。然而，我国制造技术水平与发达国家相比还非常低。未来制造业发展趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。文中将对我国制造技术领域的研究现状进行总结、分析与展望。
关键词 机械制造；发展趋势；研究现状；展望
0 引言
21 世纪人类社会主要面临四大问题：气候变暖、资源枯竭、人口增加、环境恶化。随着时间的推移，这些问题将变得越来越严峻而不可逾越。人们将会发现：生态(地球的保护和人类生存环境)可能比经济更为重要[1]。
我国作为能源消耗大国，由于煤和石油的枯竭，我国未来经济的发展必将依赖于水力能、风力能、地热能、太阳能、核能。制造业作为我国经济发展的支柱产业，面对上述社会问题，必然会对我国制造业的发展造成一定的阻碍。为了保证我国制造业的健康发展，就必须对制造技术进行改良和创新[2]。
本文就我国制造技术领域发展中的新技术、新方法、新理论、新观点、重要科技、优先领域进行了概述，同时，对制造技术未来的发展进行了展望。
1 制造学科概述
1987年美国制造工程师学会对制造工程的定义是：制造工程是工程专业的一个分支。它要求具体了解、应用和控制制造过程中各个工程程序和工业产品的生产方法所必需的教育和经验；还要求具有设计制造流程的能力，研究和开发新的工具，机器和设备的能力，研究和开发新的工艺过程的能力，并且将它们综合成为一个系统，以达到用最少的费用生产出高质量的产品。现代制造工程是一个系统工程。它是一个以制造科学为基础的、由制造模式和制造技术构成的、对制造资源和制造信息进行加工处理的有机整体。制造学科主要是对接的制造过程以及机械系统进行研究的学科。制造学科主要包含了产品设计、加工制造(生物制造、仿生制造、微纳制造、结构制造、装备制造、复杂曲面加工、非传统加工、高效加工、超精密加工)、成形制造(表面工程、模具制造、连接、塑造、铸造成形)以及系统运作等科学。
2 我国制造技术领域的研究及发展现状
2.1 仿生机械和生物制造
吉林大学在仿生柔性动态减阻、仿生电渗脱附理论研究中取得了重要进展,创建和发展了机械仿生学科、发明了一系列地面机械脱附减阻仿生技术,并成功地应用于农业机械和国防工程。西安交通大学在人工骨仿生制造研究中建立了骨组织的模型，提出了骨缺损的复合结构修复方法,采用快速成型法制造了人工骨的结构框架,并在动物骨缺损修补中获得成功。
2.2 先进电子制造
中南大学提出了“极端制造”的理念。上海交通大学、清华大学等围绕硬盘驱动器和芯片制造中的关键科学问题开展了系统研究,提出了纳米量级划痕深度和长度可控的单颗磨粒磨削方法，建立了硅片自旋转磨削的砂轮临界切深模型；揭示了高加速度运动系统的宽频多模态复合运动特征，提出了高加速度、高精度、高可靠性精密驱动平台的设计理论与控制方法；阐明了超声键合界面原子快速扩散机理,发现了键合界面的“粘滑”运动特性，提出了变参数加载工艺。
2.3 数字制造
华中科技大学提出了基于可视锥的几何推理新方法、复杂曲面轮廓误差的统一判别等理论，开发出复杂产品数字建模和可制造性分析软件系统，建立了集成快速测量、数字建模及面向制造设计于一体的系统平台，应用于缸盖类叶片类等复杂曲面零件快速产品开发。武汉理工大学提出了数字制造建模理论、基于制造网格的数字制造资源共享、数字制造环境下敏捷供应链理论模型、数字制造车间智能调度的理论和算法；建立了数字制造环境下虚拟数控加工系统设备远程操作、监控与诊断平台。上海交通大学将距离函数和伪距离函数理论应用于力旋量和运动旋量空间的定性与定量几何推理，建立了夹具和夹持机构的封闭性、稳定性的定性与定量分析和评价指标体系。
2.4 加工制造
大连理工大学提出了硬脆材料复杂曲面天线罩精密制造技术与装备。针对天线罩电性能的特殊要求，提出了面向天线罩电性能补偿的精密修磨理论，建立了天线罩综合电性能误差与几何参数补偿量关系的理论模型，发明了数字化修磨装备，解决了国防工程中的一项重大科技难题。湖南大学在高速精密磨削加工研究领域，提出“四点恒线速法”,使非圆轮廓表面磨削力相差十几倍造成的磨削缺陷得以改善,表面质量明显提高。华中科技大学提出了磨削表面烧伤的形成机理、理论模型、参数优化及控制策略,解决了磨削烧伤的难题。
2.5 微纳制造
西北工业大学提出了支持任意流程的MEMS集成设计工具。北京大学开发出三套标准工艺流程，建立了高水平的硅基MEMS加工平台。中国科学院上海微系统所等发明了多层硅微机械结构一次成型技术、玻璃上硅基光波导制造技术和圆片级封装新方法，形成了基于单硅片结构的双面体微机械压阻传感器制造工艺。大连理工大学研制塑料微流控芯片自动化制造装备，掌握了微结构热压成形金属模具、微流控芯片批量制作的关键技术。西安交通大学提出了常温软压印下“保压-释放-固化”的纳米压印工艺，发现了阻蚀胶与模具液-固界面、固-固界面特性对模腔填充质量及其脱模效果的影响规律，实现了50nm线宽的纳米压印，具有良好的复型保真度。中国科学院物理研究所成功研制出具有对称式机械结构的双探针扫描隧道显微镜(STM)探头。中北大学研制了基于拉曼光谱的圆片级微结构应力测试平台，完成了静态应力和动态应力的测试。
3 制造技术发展展望
航天及深海装备制造科技。未来飞机将进一步向大型、快速、轻型、舒适性、安全性方向发展；用于国防的各种飞行器，将向超快、精确、轻微及智能监控方向发展。高速、精确、智能化微型飞行器技术；微小制导技术；超低温、超真空、无重力极端条件下的装备设计与制造科学技术、智能作业机器人、超大型射电望远镜、适于高压腐蚀环境作业的深海装备的设计与制造技术等将得到大的发展。
新能源装备制造技术。由于一次能源将逐步枯竭，核能、深海能源、再生能源及清洁能源的研发和使用将大大促进该领域制造技术的发展。核能工艺及装备、深海能源探测及采掘工艺及装备、新能源和再生能源的装备制造、基于新能源的经济型汽车发动机及车辆设计与制造技术研究将得到更大重视和关注。
绿色制造科技。即基于资源节约和环境友好的绿色可持续性制造，是一项战略性制造理念、制造模式和制造技术。绿色可持续性制造包含无污染无废弃物制造、绿色产品的设计与制造、废旧机电产品的再制造、节能节材制造以及新能源装备制造五个方面。耗能耗材多、污染环境的机电产品和生产过程将会受到市场和法规的制约而逐渐减少或消亡，相反，新能源、节能节材和无污染机电产品及其生产过程将得到更大发展。电动汽车和燃料电池汽车如果能突破电池材料和低成本制造两大瓶颈，将会实现车辆业改朝换代的大革（下转第292页）（上接第216页）命。由于废弃产品的海增，再制造业将得到迅速发展。
除此之外，制造科学在数字装备制造、光子制造、仿生制造和电子通讯制造以及微纳米制造等方面都将取得良好的发展，促进我国机械工程领域的不断进步和发展。
4 结束语
目前，我国制造技术研究领域已经取得了长足的进展和进步，但仍与国际先进水平存在差距。对先进制造技术的研究与发展，必须制定长远的发展计划，运用科学、合理的发展策略，才能尽快缩小同发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献
［1］雷源忠.我国机械工程研究进展与展望[J].机械工程学报,,2009,45(5).
［2］谭杰.我国机械工程研究进展与展望[J].建材与装饰,2013(14).
［3］路甫祥.坚持科学发展,推进制造业的历史性跨越[J].机械工程学报,2007,43(11).
一、国际货币基金组织、世界银行等较为乐观
IMF总裁拉托近日指出，受国际油价大幅回落影响，当前世界经济运行风险较数个月前有所减小，今年世界经济将保持约5%的强劲增长。作为世界最大经济体的美国，其经济增长虽然因房地产降温而受到拖累，但油价的回落刺激了美国的消费和就业，使美国经济今年很可能实现“软着陆”。而且，美国经济降温对世界其他经济体的影响“很小”。随着欧洲和日本经济的复苏，加上新兴市场经济国家，特别是中国和印度经济的快速增长，今年世界经济仍将保持强劲的增长势头，增长率可望接近5%。
早在去年9月14日，IMF在发表的《2007年世界经济展望》秋季报告中就曾预计，由于通货膨胀的压力将会成功地得到遏制、发达国家的内需增长将更趋平衡和全球金融市场将更趋稳定等，世界经济2007年将增长5.1%和4.9%，比其去年4月的估计上调了0.2个百分点。报告预测，美国今年的经济增长率将达到2.9%，仍为西方七国集团中经济增长最快的国家，但随着住房市场的降温，个人消费与住房投资增长将会趋缓。欧元区经济在去年实现过去6年来的最高记录后有所回落，今年预计将增长2%；日本经济2007年则将增长2.1%。新兴市场和发展中国家经济将增长7.2%，其中，中国经济增速高达10%左右，印度经济增速为7.3%，独联体经济将增长6.5%。
世界银行在去年12月13日的《2007年全球经济前景：应对下一轮全球化浪潮》中也对全球经济增长前景表示乐观。该报告指出，目前全球经济增长已经到达拐点，正在放缓，尤以美国经济最为突出，但世界经济仍有望在2007年实现“软着陆”。据世界银行预计，2006年全球经济增长5.1%，2007年将放缓至4.5%，而2008年则将微升至4.6%。其中，发展中国家经济今、明两年将增长6.4%和6.1%，发达国家经济将分别增长2.4%和2.8%，均比2006年有所下降。虽然美国经济减速可能会影响依赖出口的东亚经济，但东亚经济的健康增长有能力弥补一些美国和欧洲需求减弱的影响，因而今年全球经济总体向好。在印度的率领下，南亚地区国内生产总值预计将以7.5%的速度增长，东亚和太平洋地区的经济将在国际油价渐趋稳定的基础上以8.7%的速度增长。
尽管如此，全球也面临着一些风险：其一，全球金融体系中的流动性过剩，有可能造成通货膨胀和某些地区的金融危机；其二，全球经济和贸易失衡可能酝酿潜在风险，比如美国巨大的经常项目赤字问题，以及某些发展中国家发展速度过快而可能失控的问题；其三，包括美国等高收入国家房产市场的下滑超出了人们预料，有可能迫使经济“急刹车”，从而削弱全球的需求；其四，热点地区的地缘政治或战争，仍可能促使石油价格持续攀升。
亚洲开发银行也在其最新的秋季预测报告中认为，受全球经济尤其是美国和欧洲经济增长速度放慢的影响，亚洲经济在继续保持增长的同时也将适当放慢步伐。预计2007年日本的经济增速将从去年的2.8%降至2.4%，中国香港、韩国、新加坡和中国台湾等新兴经济体的平均增长速度将从去年的5.3%降至4.6%。
二、联合国、经济合作与发展组织等相对谨慎
2007年1月10日，联合国年度报告《2007年世界经济形势与展望》，指出全球经济受累于美国房屋市场疲软，在经过2005年4.0%（按市场汇率计算，下同）、2006年3.8%的创记录增长后将会回落，2007年增长速度预计将会减缓到3.2%。美国房屋市场降温将削弱消费者需求，导致美国经济增长率在2007年下降到2.2%的水平；尽管日本和欧洲经济持续复苏，2006年增长超过预期，但2007年增长率将放慢到2%以下。然而，尽管2006年全球经济强劲增长，但是这种情况并未导致失业率的大幅度削减。特别是在发展中国家，尽管2006年期间经济出现罕见的巨大发展，但就业率并不乐观。
但2013年底的这一功课，似乎比以往任何一年都让人迷茫，难以定调。
11月以来，坊间集中释放出印企倒闭新闻；“印业过冬”的预判也在一轮轮的消息刺激下变得愈加肯定。
个别企业的倒闭消息，能否推导出全局俱冷的悲观结论？局部市场的萎靡症状，是否演化为整体产业的下滑态势？动荡的2013，行业发展的真实状况究竟如何？
还是让我们努力从一些数据中，触摸行业发展的真实脉动。
就像“全社会用电量”是经济增长的“晴雨表”，能基本匹配工业经济的总体表现一样，在印刷业，对成本大户纸张的跟踪观测，也能大体反映印业的经营走势。
根据中国造纸协会的产销分析，截至2013年9月底，国内“机制纸及纸板”的生产量，同比增幅只有0.83%。由此推及全年的国内市场消费量，中国纸协给出的预测很不乐观：新闻纸将下降4.5%，书刊用纸将下降4.4%，铜版纸持平或略高，白板纸将下降5%，而箱板纸和瓦楞原纸，将分别下降2.1%和1.3%。除了铜版纸，2013年国内市场消费量将出现全线下滑的态势。与之对比，2012年“机制纸及纸板”的国内消费量还有4.65%的增幅，与印刷业相关的各个纸种，增幅基本在5%左右。而2012年之前的更早时期，2位数的高速增长，曾是纸业多年的荣光。
再看印机业，似乎在2013年也经历着同样的走势。截至9月底，国内62家主要印机企业产品销售收入同比下降6.13%，市场活力不足、后续生产乏力，成为国内印机企业普遍面临的困境。
两组数字，相互印证着进入2013年的中国印业，支撑高速增长的动能已经极大减弱。但另一个数据观察窗口，却也在为我们提供着更为丰富的行业发展细节。国家统计局月度统计显示：截至9月底，GDP增速7.7%，全部工业工业增加值增长速度9.6%，印刷业的工业增加值增长速度为11.7%。此组数字中工业企业的统计范围为年销售收入2000万元以上的规模型企业，也就是说，印刷业中的相当部分中大型企业，其在2013年的发展依然保持了平稳的增长态势。
【关键词】数字信号；数字电路；数字电子技术
自然界存在着各种各样奇妙的变化，在时间和数值上断续变化的信号，习惯上被叫做数字信号。数字信号不具有持续性，常常会反映很多时间片段中的信号状态，数字电子信号在我国的各个科技领域都得到了广泛应用。与数字信号相对的是模拟信号，模拟信号指的是在时间和数值上持续变化的信号。
1数字信号与数字电路的概念
数字信号是由断断续续的物理量组成，它们在时间和数值上不具有连续性，是比较分散的。比如公路上车辆的数目、操场上学生的数目，这些数字的变化都是以1为单位增加或减少，并不会存在数字增减上的持续性。通常情况下，把这种数字化的物理量叫做数字量，把该数字量代表的信号叫做数字信号，最典型的数字信号就是方波信号。数字信号又叫做离散信号、脉冲信号，数字信号具有电位型和脉冲型两种形式，在这两种形式之间做阶跃变化。电位型数字信号中，用“1”和“0”两个数字表示电位信号的高低。而在脉冲数字信号中，则用“1”和“0”表示脉冲信号的有无。能够传送、处理、变换、存储数字信号的电路叫做数字电路，数字电路包括数字电路和脉冲电路两大部分。数字信号作为一种电信号，电压的幅度将会在高电压和低电压之间变化。一般情况下，我们会将高电压规定为与电路电压相同，而将低电压则表示为0。如果一个电路的信号满足这种要求，那么就可以认定该电路为数字电路。
2数字电路的不同种类
2.1分立电路与集成电路
按照数字电路的结构来分，数字电路可以分为分立元件和集成电路两种。电阻、电容、二极管、三极管、场效应管等组成的电路为分立元件电路。而将许多基本元器件都固定在一个基板上，把元器件的外部管脚进行连接，使许多元器件集成为一个整体的电路则为集成电路[1]。按照每个基板上元器件的数目，集成电路又可以分为小规模集成电路、中等规模集成电路、大规模集成电路几种。每块基板上有10~100个基本元器件的集成电路，则为小规模集成电路，比如各种逻辑门电路、集成触发器等；每块基板上含有100~1000个元器件的电路，则成为中等规模的集成电路，比如各种编码器、计数器、寄存器等等；而每块基板上含有1000~10000个元器件的电路，就是大规模集成电路，比如许多存储器、串行并行接口电路、中央控制器等。
2.2单极性电路和双极性电路
根据数字电路中半导体元器件的构成情况，可以将数字电路分为单极性电路和双极性电路两种。在电路的工作状态时，电路内部具有两种载流子的二极管和三极管的电路，就是双极性电路，也被称之为双极性半导体器件电路[2]；而根据导电沟道工作的场效应管，则为单极性半导体器件，也称为单极性电路。双极性电路包括TTL电路、FCL电路、I2L电路等，单极性电路包括NMOS电路、PMOS电路、CMOS电路。
2.3时序逻辑电路和组合逻辑电路
按照数字电路的记忆功能来划分，可以分为时序逻辑电路和组合逻辑电路两种。时序逻辑电路的输出和电路的当前输入状态、过去输入状态有关，比如触发器、寄存器、计数器等。这些集成电路为时序电路，他们能够对过去的状态进行“记忆”，以此来完成信号的输出。而组合逻辑电路的输出信号只和当前的输入有关，比如各种译码器、编码器、全加器等。
3数字电路的特点
数字电路不但能够完成简单的加、减、乘、除计算，而且还可以进行较为复杂的“与”、“或”、“非”逻辑运算，具有很好的系统控制能力，所以数字电路也常常被称为数字逻辑电路。数字电路中，因为只有“0”和“1”两种信号变化状态，所以数字电路的逻辑运算和数字运算都比较简单。数字电路的基本结构单元简单，能够进行大批量的生产。由于数字电路一般都只有高电平和低电平两种信号，数字电路的导通、闭合性能良好，抗干扰能力强、稳定性好。如果对数字电路进行加密，那么在信号的传输过程中信号就很难被窃取，具有很强的保密性。
4结语
随着数字技术的不断发展，我国的数字电路在各个领域得到了广泛应用。在数字信号中，常采用“1”和“0”两种信号表示电平信号和脉冲信号。按照数字电路的结构来分，数字电路可以分为分立电路和集成电路。按照数字电路的半导体器件来分，可以将数字电路分为单极性单路和双极性电路。按照记忆功能来分，可以将数字电路分为时序逻辑电路和组合逻辑电路。数字电路具有稳定性高、保密性好等优势，能够进行大批量生产。
参考文献
[1]金鑫.数字电子技术中的数字信号和数字电路[J].现代工业经济和信息化，2015（08）.
关键词：能源管理；能源管理系统；数据采集；计算机技术
1 能源管理系统背景
能源紧缺与环境恶化已经成为全球面临的最大问题。在我国，持续高速的经济增长成为过去几年中全球经济的最大亮点，但同时也引发了能源供应危机及环境保护的巨大压力。从与生活息息相关的水、电、气、油、煤等资源，到居室照明和采暖，以及工商业所需的电力，能源在生活的各个方面以各种形式被消耗着。很多能源被有效地利用，但是每天也有大量的能源被浪费，因此必须解决能源浪费和使用效率低下的问题。节能增效已经成为社会经济发展的必然要求，越来越多的企业、机构和个人都投身到节能降耗的工作当中。
能源管理系统就是在这种背景下出现的。能源管理系统就是依靠当今先进的现场总线技术、网络通信技术、计算机技术，经过通讯网络的设计、网络布线、数据采集计算机和数据服务器及系统软件设计，采用多功能数字电能表和水、汽、气、煤等计量设备测量各用电回路电量和水等用量，实现个能源运行参数的实时采集，建立全公司实时的能源监测统计和管理系统，以帮助工业生产企业在扩大生产的同时，合理计划和利用能源，降低单位产品能源消耗，提高经济效益。
2 能源管理系统的结构
能源管理系统结构主要分为一下三个层次：设备层，数据采集层，系统管理层。
2.1 设备层(采集终端)
设备层也叫采集终端，包括所有的水、电、气等计量设备，为能源数据的采集打好基础，它一般由带数据通讯接口的数字化仪表构成，通讯方式包括Modbus、hart等协议。采集终端可以实现对计量点的定时数据采集、即时数据采集和实时数据显示等功能。
2.2 数据采集层
数据采集层由数据采集网关、数据采集服务器、交换机、防火墙组成，主要是对采集数据进行汇总，同时将汇总完毕的数据发往管理层。
2.3 系统管理层
系统管理层主要包括数据库服务器、数据处理服务器、数据服务软件等，它主要负责对数据进行处理分析，同时以WEB的方式数据信息，或者将数据上传至上级部门。
3 能源管理系统的应用
3.1 系统结构
以贵州省黔南复烤厂能源管理系统为例，图2为黔南复烤厂能源管理系统整体配置图。
黔南复烤厂能源管理系统设备层有计量电表，蒸汽表，水表，压空表，这些仪表均带有RS-485接口，这些仪表通过485通讯线缆，与能源管理系统采集层相连。
采集层主要由1块能源网关组成，它负责采集、集中设备层的数据，汇总以后发往系统管理层。系统管理层主要有数据库服务器和数据处理服务器组成，它负责处理由能源网关发送过来的数据，进行分析汇总，同时可以将汇总完的数据上传至上级部门。
黔南复烤厂能源管理系统建成运行了一段时间，系统功能稳定。主要实现了以下功能：
（1）数据采集。
我们通过能源管理系统软件可以方便地采集能源数据。譬如单位时间内的能耗统计、瞬时流量等等。数据采集为企业及时了解成本、产量、能耗打好基础；降低了能源管理的工作量，由以前的人工抄表变成自动数据采集，同时也大大提高能源数据收集上报效率和数据的准确性。
（2）数据处理。
数据处理功能可以实现对能源数据的解析，对原始数据的校验，对数据有效性、最大最小非法、增量异常、表码倒走等的判断。它可以对数据进行后台统计，譬如对能耗量的计算、指标换算、费用计算等。
（3）统计、分析、查询、报表。
此功能可以对能耗表码进行查询统计，进行能耗用量统计与分析，能耗对比分析、同时形成数据报表。
（4）信息功能。
拥有相关权限的用户可在此对能耗数据、公示信息进行WEB。
购物车(0)