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關鍵詞:智能照明;聯網型探測器照明節能控制系統;獨立型探測器照明節能控制系統;EIB智能照明控制系統
前言
目前,辦公建筑中的照明系統基本采用人工開閉的方式,并且辦公區、走廊、衛生間等公共區域的照明燈光全天大部分時間都處于開啟狀態。因此,這些區域的照明系統節能空間是巨大的。
控制范圍及方式
對于本工程中不同區域的照明系統主要采用以下幾種控制方式:
辦公室:根據辦公室內人員占用情況以及室外光線強弱自動控制房間內照明燈具的開閉,最小控制范圍約為2~4個工位;
會議室:根據會議室內人員占用情況自動控制房間內照明總電源的通斷,并結合面板開關控制各組照明燈具的開閉;
走廊、電梯廳及衛生間等公共區域:保證一部分照明燈具處于常明狀態,其余照明燈具在有人進入時自動打開,無人時自動關閉;
餐廳:根據時間、餐廳內人員占用情況以及室外光線強弱自動控制房間內照明燈具的開閉。
方案一(聯網型探測器照明節能控制系統解決方案)
系統簡介
聯網型探測器照明節能控制系統一個由數據網絡連接的探頭組成的靈活并且互動的樓宇燈光管理系統,它具有以下功能:
通過充分利用環境光源和日光而帶來的能源節約;
場景設置;
一個手持紅外編程器即可進行編程;
不需改變電線布局即可完成應用空間中布局或功能改變的適應。
設備配置方案
在辦公區、走廊、衛生間配置紅外光感探測器、微波光感探測器,對這些區域內的照明系統進行自動控制,當人員進入房間后,房間內傳感器感應到人進入并自動打開相關區域燈光,在房間內辦公時可以保持燈光系統持續工作。每層每個辦公區內燈光全部聯網控制,無人時自動關閉燈光。
安裝方案
總線布局
通過一套雙絞線數據總線可連接所有設備,他們之間能夠共享應用信息;這個特性使得系統對現有環境的偵測得到大大增強,并簡單的實現了許多用戶友好性的控制。
總線電源
單個數據總線電源能夠與最多200個設備同步并為數據總線供電。它同時還能簡單地檢測數據總線完整性。通過連接到總線電源,不需要任何額外設備,系統就能建立遍布樓宇的一般控制區域。
方案二(獨立型探測器照明節能控制系統解決方案)
系統簡介
獨立型探測器結合了現有的3種主要環境監測技術:無源式紅外線技術、超聲波技術和微波技術。每種技術都分別適合不同的應用。有對小區域的照明控制、對組光源的照明控制以及大區域的照明控制。
設備配置方案
在本工程的衛生間內安裝獨立工作型微波光感探測器,在走廊和辦公區內安裝獨立工作型紅外光感探測器,對這些區域內的照明系統進行自動控制,當人員進入房間后,房間內傳感器感應到人進入并自動打開相關區域燈光,在房間內辦公時可以保持燈光系統持續工作。
安裝方案
安裝
明裝紅外光感探測器外殼可以直接與硬質表面固定。探測器裝入外殼后只需一個簡單的卡扣固定。
編程調試
在安裝后,通過手持紅外編程器系統即可本地試運行。調試工程師能夠在試運行的各階段接收到系統主動反饋各種數據。一個探頭的設置能夠在幾秒內拷貝到另外一個控制相同組光源的探頭。
方案三(EIB智能照明控制系統解決方案)
系統簡介
EIB智能照明控制系統采用先進的智能總線控制管理系統,實現對公共區域照明的智能控制,總線控制技術符合EIB標準。系統采用完全分布式總線結構,系統內各智能控制模塊不依賴于其他模塊而能夠獨立工作。模塊之間應是對等關系,任何系統模塊的損壞不會影響到系統其他模塊和功能的運行。
設備配置方案
在辦公內內,按照6米柱距的區域設置EIB的多功能探測器,此探測器具備人體紅外探測功能,對覆蓋區域內人員的存在情況進行探測。在會議室入口處安裝一個EIB存在感應器,可控制會議室內的燈光;在會議室門口處放置帶有遙控功能的面板,可以通過遙控器來控制燈光的場景功能。在走廊位于每個入口處安裝紅外存在移動探測器,當有人通過走廊時該區域的燈光會自動點亮;無人走動時自動關閉燈光,這樣起到保護燈具、節約能源的目的。
安裝方案
5.3.1系統布線要求
EIB線為24V低壓信號線,需要單獨配管,且與強電管之間的間距應≥50mm,可與強電管平行鋪設。
EIB線的連接結構形式多種多樣,可選用星型、環型、總線型、網絡型等多種連接形式,也可以互相混合使用,只需將EIB線連接到每個開關、感應器元件即可。
如需連接兩根或以上的EIB信號線,必須通過EIB智能面板上的總線連接端子連接。每個連接端子由分別為 “+”和 “-”兩個端子部件組成,每個部件均帶有4個適用于實心導線(直徑0.6至0.8mm)。
5.3.2 EIB配電箱要求
EIB配電箱可與強電配電箱混合使用,也可以單獨另置一個EIB專用電箱。EIB配電箱的尺寸大小,由EIB執行器設備量以及空開斷路器數量的多少來決定。
EIB配電箱中,EIB信號線進線孔應與電器設備控制信號線分開。
EIB執行器設備多數均采用DIN導軌方式安裝,尺寸均于普通斷路器相同,各DIN導軌的間距不應小于160mm。
方案分析對比
方案一與方案二均采用探測器照明節能控制系統,控制原理基本相同,都是通過探測器直接控制照明燈具. 而方案一與方案二的區別主要體現在以下幾方面:
聯網型探測器,每個探頭內可以設置地址,也可以將兩個探測器設置同一地址進行分組。獨立型控制器不能設置地址,也不能分組。如果空間使用功能發生變化,例如會議室改為辦公室,聯網型探測器只需要改變探測器地址就可以完成照明系統控制的改變。
聯網型探測器,可以設定公共區域與辦公區進行聯動,并且可以隨意變更探測器地址,變換探測器地址,任意分組。獨立型探測器不能與其他探測器聯動。
聯網型探測器可以在通訊電源控制器上,強制打開所有照明燈,也可以強制關閉所有照明燈。通訊電源控制器上指示燈還可以顯示室內是否有人存在,網絡通訊是否正常。
聯網型可以選裝照明監控軟件,可以在服務器主機上監測整個系統中的探測器的工作狀態,獨立型不可以。
方案三采用EIB智能照明控制系統,EIB系統是在配電箱中設置控制模塊,分回路控制,感應器安裝在現場,探測信號需要通過線纜傳回控制箱中的控制模塊上,控制模塊再通過控制照明回路上的接觸器來控制燈具開關。
如果采用EIB系統,并細化至對每4個工位的燈光進行分組控制,那么首先要從新劃分照明回路,從新對照明回路進行設計改造。施工難度大,工程量大,并且需要停止正常的工作后才能施工。由于EIB系統的一個控制模塊控制多個照明回路,如果控制模塊發生故障將會造成大面積照明系統癱瘓。系統編程調試復雜,需要專業的工程師才能進行調試,并且系統需要定期進行維護。
以上3個方案都有各自的優點和局限性,下表從8個方面對這3個方案特點進行了分析、總結:
序號 對比項目 方案一 方案二 方案三
1 系統形式 聯網型探測器照明節能控制系統 獨立型探測器照明節能控制系統 EIB智能照明控制系統
2 系統結構 完全分散式控制,現場安裝探測器,如發生故障不會造成系統癱瘓。每個探測器可獨立工作,但可以通過總線監測整個系統中的探測器的工作狀態。 完全分散式控制,現場安裝探測器,如發生故障不會造成系統癱瘓。每個探測器可獨立工作。 集中控制,配電箱中安裝控制模塊,如發生故障將造成整個系統癱瘓。控制模塊與探測器無法獨立工作,必須聯網工作。
3 工作方式 可聯網工作,也可獨立工作 只能可獨立工作 必須聯網才能工作
4 主要功能 根據人體、日光自動控制照明系統,也可以通過BMS系統根據實際需求集中控制照明。 根據人體、日光自動控制照明系統。 靠日程表控制照明,預先設定好運行時間,需加裝探測器才能實現根據人體、日光控制照明系統。
5 改造工程量 不用改變原有照明回路,只需將被控燈具電源線路接入探測器,并將探測器通過系統總線連接在一起,工程施工改造簡單可行。 不用改變原有照明回路,只需將被控燈具電源線路接入探測器,工程施工改造簡單可行。 需要根據控制要求對原有的照明回路進行重新的規劃設計,并對照明配電箱進行改造,改造的工程量和難度都非常大。
6 編程調試 采用紅外遙控編程,容易掌握,物業人員經過培訓就可以進行參數調整。 采用紅外遙控編程,容易掌握,物業人員經過培訓就可以進行參數調整。 通過電腦主機編程,即使簡單的參數調整也需要專業的工程師進行。
7 運行維護 簡單,客戶可以根據自己需求自行進行參數修改。 簡單,客戶可以根據自己需求自行進行參數修改。 較為復雜,程序參數需要專業工程師才能調整。
8 節能效果 在控制要求及控制顆粒度相同的前提下,節能效果差異不大。
節電效果分析
根據對改造前和改造后的各類照明燈具開燈時間的統計數據,對于本工程改造后的節電效果進行了以下的計算分析:
序號 燈具名稱 燈具數量 單燈功率(W) 改造前 改造后 年總節電量(kWh) 年節電比例
年均開燈時間(h) 年總用電量(kWh) 年均開燈時間(h) 年總用電量(kWh)
1 熒光燈 7330 31 2640 599887 2035 462413 137474 23%
2 熒光燈 422 17 2640 18939 1793 12863 6076 32%
3 節能燈 400 16 960 6144 740 4736 1408 23%
4 節能燈 5589 22 2640 324609 1793 220464 104145 32%
5 其他燈具 877 10 1056 9261 814 7139 2122 23%
6 小計 958841 707615 251226 26%
本工程通過進行照明智能控制改造后,比改造前每年可節電約26%。
參考文獻:
[1] 中國建筑東北設計研究院,主編.JGJ 16-2008民用建筑電氣設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2008.
關鍵詞:醫院;安防;監控系統;智能化;視頻分析;數字化
數字化醫院建設對于促進醫院臨床治療、教學科研的發展起到了決定性作用。醫院安全防范系統是數字化醫院的重要組成部分,但由于缺少信息集成和高端軟件,安防信息化建設卻相對滯后,許多醫院還在使用過時的依賴純硬件的監控系統平臺。
文章通過醫院安防監控系統改造工程中軟件和數字化技術的應用,建立起智能化運行的安防監控系統,展示了最新信息技術在醫院安全保障工作中的重要作用。
1 安防系統現狀
北京婦產醫院西院區現有安防系統包括視頻監控系統和獨立設置的門禁系統,沒有其他技防措施。視頻監控系統于2009年啟用,共有9臺16路DVR,144路模擬攝像頭,視頻分辨率4CIF,錄像存儲格式H.264,存儲時長28天,各DVR對應獨立的顯示器獨立運行,無統一的操作控制功能。此系統滿足了當時階段性的安防需求。
隨著醫院治安環境日益復雜,醫患矛盾突出,醫鬧糾紛頻發,針對醫院的各類犯罪行為愈加普遍,惡性傷醫事件時有發生。“醫托”、“號販子”泛濫猖獗,新生嬰兒丟失、遺棄、錯抱等事故頻發,對醫院造成了不良影響。由于醫院監控系統功能簡單,已遠遠無法滿足目前形勢下醫院安全保障工作的需要,迫切需要進行升級改造。
2 系統改造目標
針對婦產專科醫院的特點進行技術防范系統改造,提升突發事件應對能力,確保醫療環境的安全與穩定。
新系統應具有預警功能,做到事前干預和防范、及時化解風險;重點部位應具有入侵檢測報警功能;婦女患者診治場所要有非視頻求助報警功能;產房和產科病房應具有預防新生兒被盜警示功能;一些特殊場所要有人臉識別功能,能夠對犯罪分子進行識別判斷,輔助解決醫托、號販子泛濫、社保卡冒名等突出問題。
對于外來閑雜人員長期駐留門診大樓,盜竊分子藏身門診樓內半夜行盜或偽裝成病人家屬在病房偷盜,周邊居民盜用醫院水電資源,非機動車輛長期占用醫院空地等各類違法違規事件,監控系統應能識別并報警。
醫院大樓水電氣等設施的突發故障及跑冒滴漏現象,監控系統要能夠及時發現并通知相關部門進行搶修。
3 系統方案設計
安防監控技術與計算機技術、多媒體技術和網絡技術融合發展,促使安防監控行業進入了高清化、數字化、網絡化和智能化新階段。具有高分辨率的網絡攝像機、數字化傳輸和存儲系統、智能化視頻分析的高清網絡智能安防系統逐漸成為主流配置。
本次安防監控系統改造將淘汰現有模擬監控系統,全部采用高清數字化網絡監控系統,并根據醫院特點設置了視頻分析系統、IP一鍵求助系統、入侵報警系統、門禁系統、巡更系統、綜合管理軟件平臺等子系統。
視頻監控系統在前端直接進行視頻采集和壓縮,視頻和語音信息通過安防監控數字專網上傳到監控中心機房;監控中心機房配置多臺IP-SAN主機,對監控錄像進行集中存儲和管理;增設視頻分析服務器若干臺,用于完成重要區域的視頻分析;門禁信號通過專網上傳至監控中心與平動;前端緊急報警信號通過總線上傳至監控中心報警主機并與平動;監控中心安裝大型拼接液晶電視墻顯示實時視頻、回放錄像及標識電子地圖報警地點畫面;通過綜合管理平臺進行總體協調和報警聯動。同時有專線連至屬地公安機關及東院區。系統示意圖如圖1。
4 主要設備選型設計
4.1 攝像機
高清網絡IP攝像機可以實現百萬像素甚至更高的分辨率,監控畫面的細節和層次更加精準,為智能視頻分析的應用創造了基礎。
優化攝像機布點配置,重要部位多方位監控并設置拾音器,現金運輸通道設置連續畫面監控確保現金安全,特殊窗口進行智能視頻分析。全部攝像機要求具備網絡傳輸、紅外夜視、分辨率達到130萬像素以上。
4.2 視頻分析設備
智能視頻分析的核心設備是智能視頻分析器,由它負責實現對視頻信號的智能分析。當有違反設定規則的異常視頻發生時,智能視頻分析器將相關視頻送到管理平臺,并輸出報警信號。可以把視頻分析器嵌入前端攝像機實現分布式分析系統,也可以采用后端服務器集中分析處理的方式。
為了便于視頻分析通道調整和視頻分析算法升級,我們采用后端分析模式,在監控中心增加若干臺視頻分析服務器,重點區域的視頻信號由相應端口的視頻分析服務器抓取分析。每臺視頻分析器依據通道圖像分辨率高低可以分析4、8、16路視頻,可以根據重點區域需求數量配置視頻分析服務器。
4.3 一鍵式IP求助盒
作為婦產專科醫院,為了保護婦女患者隱私,本次安防建設不對診室內部進行視頻監控。設計在每間診室配置1臺IP求助盒,當出現突況時,醫生按動求助盒按鈕,監控中心主機即可監聽診室內聲音并自動啟動錄音,值班人員可對犯罪嫌疑人進行威懾喊話,或根據需要調度附近值班保安快速前往處理。
4.4 入侵防范設備
在掛號收費窗口、藥庫、財務科、護士站、嬰兒房、ICU病房等重要場所設置入侵探測器或緊急報警按鈕。入侵防范設備與智能視頻分析功能相結合,形成可靠的雙重入侵監控體系。
在監控中心配置總線制報警主機,將入侵探測器、緊急報警按鈕、視頻分析器等設備的報警端接入報警控制器中,同時配置報警鍵盤、報警打印機、報警警號、地址模塊等,實現報警系統的統一管理。當探測到入侵行為或觸發主動報警時,監控中心報警主機能第一時間發出聲光報警提示安保人員,系統可與視頻監控系統實現聯動,在發生警情時自動切換出對應視頻信號了解現場情況。
4.5 顯示系統設計
監控中心集中顯示系統由LCD拼接屏組成,通過配置相應數量解碼器輸出視頻上墻顯示。顯示控制子系統對全網視頻統一調用、控制及顯示,實現數字視頻遠程訪問、視頻流接收、電視墻視頻顯示控制等功能。
4.6 硬件總體性能
監控數字專網采用三層架構,網絡接入層、匯聚層和網絡核心層均實現千兆業務帶寬。視頻數據全部通過IP-SAN主機集中存儲,各通道錄像存儲30天。監控中心設備能處理1920*1080P、25(幀/秒)全實時視頻,顯示圖像(主觀評價)達到四級以上圖像質量等級。監控平臺的整體圖像接入能力≥1000路,具備擴展為2000路的接入能力。支持客戶端數≥100個,實時圖像點播并發路數≥50路(高清,單路碼流8M),歷史圖像回放并發路數≥15路(高清,單路碼流8M)。前端設備信息上傳監控中心時間延遲應≤2s,平動響應延遲時間應≤4s。
5 重要軟件功能
5.1 智能視頻分析軟件
現有視頻監控系統依靠值班人員持續監看監視器進行判斷,由于人類自身生理上的弱點,因疲勞注意力無法持久,致使值班人員經常無法察覺到監控區域的安全威脅,錯失異常畫面的處置并導致事件惡化,造成視頻監控系統降格為事后取證系統。
智能視頻分析是人工智能研究的一個分支,是一種基于目標行為的智能監控技術[1],通過算法設計讓計算機理解視頻畫面中的內容,輔助人工監視圖像,實現監控系統自動感知視頻中的關鍵信息。通過在攝像機場景內預設不同的報警規則,一旦監控區域場景中出現了違反預定義規則的行為,即表示有異常情況,系統能夠立刻自動觸發報警并提供相關處警信息,改變事后被動處理為主動防御,防止事件拖延、惡化,有效地協助安保人員處理危機。
智能視頻分析技術與視頻監控系統的數字化、網絡化及芯片、算法的進展密切相關,發展已經相對成熟,隨著高清攝像機的普及以及算法的不斷優化,誤報率也已經降低到可接受的范圍內,逐步走入實用階段。
智能視頻分析技術在醫院安防系統中主要應用在以下方面:
(1)人臉面部識別
通過對人面部特征的識別,判斷掛號人員是否是經常在醫院內活動的票販子,如果系統發現一天內同一個人在掛號窗口出現三次以上,則發出警示,再由保安到現場判斷該人是號販子還是普通患者,在打擊倒號、搶號上可以起到輔助作用。
(2)行為異常檢測
對嬰幼兒病房進行監視,發現異常立即告警并通知值班醫生護士處理。在候診大廳、走廊、急診等場所監視行為異常,視頻圖像分析可以及時檢測出警戒區域范圍內聚眾、發生爭執、突然跌倒、扭打等行為并產生告警。
(3)徘徊檢測
在醫院門診樓區域停診時段、夜間醫院圍墻和室外區域,視頻分析可用于檢測是否有人員在此區域徘徊。利用人影檢測功能,也可以在夜間黑暗中檢測樓宇天臺、建筑物內模糊的人影,防盜賊入侵和病人跳樓事件。
(4)入侵檢測
在傳染隔離治療區、放射療治療區等重點防范場所的監控場景視頻中勾畫虛擬警戒線,設定檢測區域,對目標進入、離開或突然出現在該區域的事件進行檢測并及時告警。
(5)遺留物檢測
遺留物體檢測是在視頻中設定檢測區域,對物體移入該區域且保持靜止超過一定時間的事件進行檢測,識別病人遺留的丟失物品,由監控中心通過語音對講進行提示。也可用公共區域,對危險遺留物進行監測,預防破壞、爆炸等惡性事件。可應用于地面上積留液體進行監測,及時通知后勤部門搶修水暖設備跑冒滴漏。
(6)物體移除檢測
在特殊藥品室、財務室等重要物品存放的場所增加物品盜移分析功能,在畫面中指定需要保護的物品,物品一旦被遮擋、移動、盜竊時系統立即發出告警,并自動彈出畫面指示出物品原來的位置。
(7)離崗檢測
對于醫院固定崗位上的服務人員進行脫崗檢測,護士離開前臺、保安離開哨位等,超過預定時間則報警提示管理部門進行監督。
(8)視頻監控系統故障檢測
視頻遮擋、視頻丟失、視頻模糊、視角變化都可以立刻提示監控人員進行維護修理。
5.2 綜合管理軟件平臺
作為整個醫院安防系統的核心,智能安防管理軟件平臺具有報警處理、布防設置、規則設置、設備管理、用戶管理、日志管理、地圖管理、系統設置等功能。
平臺系統具有智能聯動功能,通過電子地圖進行聯動設備和區域的管理,所有監控點、報警點、門禁控制點都能夠標注電子地圖上,當發生報警時,電子地圖上面清楚地指示出報警位置并發出語音提示,點擊圖標即可遠程監看視頻并進行語音對講。
6 結束語
高清數字網絡視頻監控的靈活性、開放性以及可擴展性[2]提高了安防信息采集、傳播、處理、顯示的效率和精確性。監控信息數字化之后,為信息的處理帶來了質的變化。數字化的安防信息可以用最新的IT技術加以分析、挖掘、轉化和顯示。安防監控技術的未來一定是與IT技術充分結合基礎上的智能化監控。文章所述智能報警聯動和智能視頻分析只是智能化的初步應用,機器學習、云計算、大數據、物聯網為監控系統的智能化發展提供了無限空間。
參考文獻
[1]吳云龍,許棣華.智能視頻分析、分流技術在ATM機/自助銀行報警聯網視頻監控系統中的應用[J].中國安防,2014(22):78.
[2]包建陽.淺析醫療行業安防集成技術的發展與創新應用[J].中國安防,2015(12):40.
根據最新的調查統計,截至2017年3月底,中國制造2025城市試點已經涉及江蘇蘇南五市、湖南長株潭、廣東珠江西岸等三個城市群,包括寧波、武漢、長春、吳中、青島、成都、沈陽、泉州等城市,形成8城3群的格局。根據工信部有關部門統計,一些地方城市在智能制造領域已經開始領跑,比如廣東省截至2016年底已經投資超過60億元,用于智能制造的應用和技術升級,其他地方城市也不甘落后。
中國企業對標德國工業4.0
在剛剛結束的德國漢諾威工業博覽會上,海爾工業互聯網平臺開始登上國際舞臺,成為中國首個面向全球的大規模個性化定制方案企業。這也是“中國制造2025”計劃出臺以來,中國在智能制造領域的又一次重拳出擊。
當前,全球工業大國都將智能制造視為發展方向。其中,美國工業互聯網本質上是以信息化帶動工業化,德國“工業4.0”則是以工業化帶動信息化。業內專家普遍認為,盡管二者之間的差異較大,但是有一個統一的核心,就是CPS系統(中文翻譯為信息物理系統)。
據工信部國際經濟技術合作中心工業4.0研究所所長王喜文介紹,以CPS為代表的智能工廠實際上代表了大規模定制化、制造業服務化、智能化的大趨勢。在智能生產模式之下,其好處也是非常明顯:能滿足個性化定制的需求、縮短工業生產周期、降低制造生產的成本、減少能耗等,這些特征決定了工業強國在智能制造領域具備了較強的競爭力。
面對國外制造業的強大優勢,中國制造業也必然要正面應對。2015年“中國制造2025”計劃,以互聯網+協同制造為代表的智能制造成為發展大方向,而且國內企業也開始在這一領域發力,形成了自己的優勢。
以海爾的工業互聯網解決方案COSMOPlat為例,目前該平臺已成功申請自主知識產權89項,成為行業內首個具備自主知識產權的中國版工業互聯網平臺。據了解,COSMOPlat上聚集了上億的用戶資源,同時聚合了300萬+的生態資源,形成了用戶與資源、用粲肫笠怠⑵笠滌胱試吹3個“雙邊市場”,可以給全球企業提供工業升級的服務方案及切實可行的落地方案。
在漢諾威工業博覽會上,海爾搭建起一條真實的冰箱生產線,受到了國外同行們的關注。通過這一平臺,用戶可以全流程參與產品設計研發、生產制造、物流配送、迭代升級等環節,能自主定義自己所需要的產品,幫助更多的企業更快、更準確的向大規模定制轉型。
與海爾COSMOPlat對應的,是西門子的Mindsphere平臺以及GE的Predix平臺。前者代表了德國工業4.0的核心思想,而后者是美國先進制造業的基本理念。從這三家企業的平臺能力上來看,其實中美德三家之間差距并不大,甚至與德國、美國對比起來,中國企業在某些方面還有一定的優勢。
迎接智能制造的挑戰
當前,制造業進入全面變革的特殊時期,這既帶來了空前的機遇,也帶來前所未有的挑戰。拋開 CPS、工業互聯網等概念而言,中國制造企業在應用和實踐中是否已經做好了準備?
從外部看,新一輪科技革命將使制造的內涵得以擴展,互聯網、物聯網、大數據、云計算、人工智能、3D 打印都已進入制造領域,各細分產業已經開始發生重大變革;從內部看,制造業的可持續發展面臨的約束日益凸顯,如能耗、污染、安全等,這也倒逼制造業必須轉型升級,才能繼續更好地服務于社會。
在4月份由上海航天動力科技工程有限公司與北京國創未來聯合舉辦的“智能制造的應用和未來研討會”上,北京國創未來總經理郭京京表示,目前中國制造業面臨的轉型和升級任務是非常艱巨的,也是全方位的:產品設備形態重新定義,不再是單一的產品本身,而是一切聯網;制造體系升級,大規模定制化的智能制造體系,將是智能工廠+智能物流+智能服務的集合體;產業趨向生態化,這是技術+產品+體驗+商業模式+應用場景的多維革新與重構;產業生態重塑,包括產品+互聯網、價值鏈轉移、產業升級等等。
在上述制因素發生變化之后,未來產品設備不再是簡單的工具,而是一種服務;未來所有產品設備都將是智能終端,而非現在的信息孤島;未來設備都將是可移動的能源,而非單純的耗能機械;制造環節全鏈條將向智造升級,分布式設備相互連通,聯接形成而成一個整體;原來人操縱設備將向設備互聯、自行操作轉變,從而徹底改變使用模式。
北京國創未來主要圍繞汽車、機械、電子、危險品制造、化工、輕工等行業轉型需求,提供工業自動化解決方案。目前已經匯聚清華大學、航天科技、中國工業4.0 研究所等產學研各領域專家,整合雄厚資源,將先進的研發成果,前沿的理念,領先的機器人進行技術融合,為軍民融合、先進制造、智慧物流等行業提供數字化、智能化、柔性化、自動化的整體解決方案。
郭京京認為,智能制造是把制造自動化的概念擴展到更加柔性化、智能化和高度集成化。集成自動化――包括機器人――替代人工生產是未來制造業重要的發展趨勢,是實現智能制造的基礎,也是未來實現工業自動化、數字化、智能化的保障。
夯就智造的未來
自“中國制造2025”計劃以來,帶動了越來越多的地方政府、企業、投資機構對智能制造的關注,也吹響了向中國智能制造產業高地進軍的沖鋒號角。對于中國制造業而言,今天的每一步都關乎著智能制造的未來。
各級地方政府紛紛將智能制造作為振興經濟的重要抓手,并開始在人工智能、物聯網、云計算、無人汽車等領域進行布局,智能制造已經形成多處開花結果的局面。以上海為例,2016年開始制定《“中國制造2025”上海行動綱要》,提出:“以創新驅動、提質增效為主線”;堅持“高端化、智能化、綠色化和服務化”;重點發展新一代信息技術、智能制造裝備、生物醫藥與高性能醫療器械、新能源和智能網聯汽車等十一個重點領域;推進產業創新、兩化融合、工業強基等十大重點工程;提出統籌推進、金融財政、土地、人才、服務企業等七項保障措施。
其他地方的智能制造行動方案也陸續出臺,并根據自己的產業特色規劃了不同重點。據王喜文介紹,目前全國包括30個省、自治區、直轄市在內的地方都已經制定了制造強省行動方案。
近幾年,隨著技術創新、兩化融合的要求和產品市場的延伸,江宸智能以工業4.0為理念,以互聯網、物聯網為基礎,致力于發展“智能工廠”和“智能生產”,實現信息化與自動化技術的高度集成。公司通過開發操作系統及工業軟件,突破智能設計與仿真及其工具、制造物聯與服務、工業大數據處理等高端工業軟件核心技術,開發自主可控的高端工業平臺軟件和重點技術裝備應用軟件。已轉型為以智能控制和信息化軟件的開發銷售為主營業務的高新技術企業,是提供先進制造技術的一體化解決方案提供商。
從工業“自主化”到“智能化”再到近年來德國提出的“工業4.0”,江宸智能的發展歷程幾乎可以看作是我國智能裝備行業發展的縮影。
產品延伸背后的智能化
江宸智能從自動化生產線起家,一開始的起點就很高。而此時,歐美制造業以計算機人工智能取代傳統人力的趨勢已經逐漸明朗,從自動化轉型為智能化已成為制造業的新興浪潮,在新浪潮中,江宸智能自然不愿意落后于他人。
業過程中,江宸智能一直在尋找智能化領域具有領先優勢的合作伙伴,并選定了浙江大學。浙大派出了長期從事自動化及計算機科學領域理論和應用研究工作的團隊,雙方展開深度合作,研發出了具有感知、分析、推理、決策、控制功能的智能裝備。這是一種支持遠程監控及現場分布式智能控制的,具有數據采集、存儲、數據分析、故障診斷的結構緊湊、體積小巧的標準化、柔性化、高效化的智能裝備。
2013年,江宸智能與寧波一家大型軸承制造企業合作的“軸承自動化智能磨裝檢測生產線項目”被列入“2013年度寧波市自動化(智能化)成套裝備首批培育試點項目”。該項目涉及的智能化生產線實現全線閉環運行,全部工位采用機械手自動上下料,工序間用機械手、倍速鏈輸送,產品從原材料到成品,實現在線監測,自動剔除不合格產品,保證了出廠產品的品質。同時,通過智能控制系統,對每項工序進行數據采集、存儲、分析,幫助用戶進行科學管理。
2013年,對于江宸來說注定是不平凡的一年,除了從自動化向智能化轉變的決策,其產品的延伸也從軸承行業拓展到了汽車行業。
江宸智能成立于2007年,創業之初憑借對軸承及自動化行業的深刻理解,以軸承自動化裝配檢測生產線為拳頭產品,成功進入了工業自動化裝備領域,短短數年間,江宸已經成長為國內軸承自動化裝備領域的領軍企業。此時的江宸智能已經成為了哈軸、瓦軸、洛軸等國內最大的計價軸承企業的供應商,2012年更是獲得全球最大的軸承生產企業瑞典SKF的全球供應商資格。
在軸承行業取得了巨大成功后,江宸開始布局開拓更大的市場。當時正逢汽車市場的迅猛發展中,而汽車關鍵零部件生產企業的自動化率卻相當低,未來對于自動化設備的需求非常大。江宸智能果斷投資上千萬元,成立汽車事業部,抽調技術力量組建了專門的工程中心。
于是,2013年汽車事業部研發的凸輪軸壓裝機順利完成,這是制造汽車渦輪增壓發動機的關鍵設備之一,之前一直被德國公司壟斷。產品研發成功后迅速被下游客戶看中并確定了訂單。由此,江宸智能在汽車行業取得了不錯的開始。
但這畢竟只是江宸智能進入汽車行業的試水之作。江宸的最終目標是進入難度更大、技術含量更高的汽車發動機和變速箱整裝線。這個目標在2015年得以實現,公司與吉利汽車簽訂了總價3000萬元的發動機整裝線合同,這標志著江宸智能順利從軸承領域延伸進入到汽車關鍵零部件的自動化裝備領域,并隨之駛入了一片更加廣闊的海域。
從硬件商到解決方案提供商
一般的自動化制造系統必須有一定程度的客制化設計,更上一層樓的智能化必須透過專業的硬件廠商提供整體解決方案。面對此情況,江宸智能也必須加重自身原來的專業咨詢角色,實現從硬件提供商到整體解決方案提供商的轉型。
未來公司的主營業務將不單單是研發生產和銷售設備,而是通過整合上下游行業的資源,與客戶開展更加深入的合作與融合。提前介入客戶的項目建設,為客戶提供包括整體布局、工藝選擇、流程優化、制造技術升級、生產管理系統定制等一系列的服務。
作為智能裝備行業的領先企業,江宸智能為客戶提供整體解決方案,幫助其實現轉型升級的同時,實現企業自身在經營模式上的轉型。要知道,這樣的轉型對于傳統制造企業來說,并不是一件容易的事。
如今,想要更加全面的定義江宸智能的話,應該描述為以工業4.0(Industrie 4.0)為理念,以物聯網、大數據為基礎,發展“智能工廠”和“智慧制造”,實現信息化與自動化技術的高度集成,以創新發展、匠心制造為宗旨,為客戶開發研制各類智能化生產線及相關工業控制軟件的一體化解決方案的系統集成商。同時也是由汽車動力總成、車身焊裝、新能源電池、汽車零部件、軸承自動化裝配生產線的研發、設計、制造、安裝調試及服務于一體的系統集成商。
此外,在資本市場中,智能裝備企業一直是受追捧的寵兒,隨著“中國制造2025”戰略的提出,以及國家發展和完善多層次資本市場的戰略要求,借助資本市場的力量主推企業進一步發展成為擺在江宸智能面前的又一選擇。
深圳**智能科技有限公司是一家專注智能低壓電氣產品研發、制造、銷售、運營于一體的科技型制造企業。**智能融合數字電氣、智能低壓保護、物聯網、云計算等技術,研發出5G斷路器、智能PDU、智能面板等具備自主知識產權的電氣產品,致力于為行業提供深度定制解決方案。目前公司核心科研人員近百人,占比總人數70%。
**智能公司于2019年建立了自己的智慧電氣物聯網產業園,生產基地占地超過10000平米,主要用于自主核心產品的制造、生產、運營,先后投資上億資金搭建智能微斷柔性生產線,年生產能力超過千萬極。
**公司基于開放、共享、鏈接的產品理念,完善的智能生態產品體系,為酒店、住宅、公寓、數據中心、消防等業態提供行業定制化SaaS解決方案。