时间：2022-10-16 16:21:31
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【关键词】Tribon；电子图纸；二次开发；优化算法
一、背景
德国在2013年汉诺威工业博览会上提出了“工业4.0”的概念，它是继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。“工业4.0”的到来给制造业带来了重大的发展机遇，特别为转型期的船舶制造和航运领域的发展带来了重大契机。
船舶设计具有数据量大、数据类型多的特点，对数据的后期处理往往耗费大量的人力和物力，在一定程度上阻碍了船企盈利能力的提升。传统的作业方式在一定程度上已不能满足船舶设计在高效和智能方面的要求，做出改变刻不容缓。
工作图作业是生产设计的重要环节，是设计指导制造部门装配船体结构的唯一指示图，输出结果直接面向现场加工和生产。其作业过程中涉及数量庞大的图纸信息处理，由于智能化作业程度较低，很多时候还要进行纸面作业，效率低下。同时，每条船作业过程中都会产生大量的纸质工作图，也给图纸管理增加了压力。本文研究生产信息的快速录入机制，基于TRIBON进行二次开发，通过构建电子作业平台，实现工作图的电子化作业。
二、研究现状
由于造船图纸所包含的信息量很大，容易出现数据的遗漏和误读。国内很多船厂普遍采用图纸配合清单的形式来避免错误的出现，这样虽然有效地降低了出错的概率，但是直观性不够，相应降低了现场加工的效率。
目前在船舶行业内，几乎没有对于图纸电子化作业的研究。据了解国内主要船厂和设计院的方法基本一致，工作图初稿在电子平台制作结束后，打印成纸面，后期改正都是在纸面上。川崎重工（KHI）曾经在这方面进行了一定的开发，但是效果并不好。而在其他领域，如建筑、飞机制造等的数字化设计已较为普遍，几乎可以达到设计过程的全部电子化。由此可见，对船舶设计中的图纸电子化作业还处于较为落后的状态，有待进一步深入研究和应用。
三、工作图电子化研究
（一）最优化方法
伴随着科学技术的需要、计算机的高速发展和优化计算方法的进步，最优化的应用范围越来越广。设计、操作、工业过程、生产装置分析乃至生产计划之类的有关问题，几乎最后都归结为确定某个目标函数的最优值。
最优化算法是研究最优解的特征和算法的一门应用性很强的学科，最优化问题的一般形式是：
（1）
其中，称S为可行域，，称f（x）为目标函数。
如果可行域是整n维欧式空间，那么问题称为无约束最优化问题：（2）
（二）二次开发
Tribon模型数据抽取技术（Data Extraction）是Tribon二次开发的基础，通过数据抽取能够取得一个或多个Tribon对象的信息。Tribon目前所支持的数据抽取方式大致有四种：交互式工具SX700、几何宏语言、部件模型对象和VITESSE。
VITESSE程序采用Python语言编写，其具有语法表达简单，易读易懂的特点，同时其还具有面向对象编程的特性，编写效率较高。TRIBON系统为Python编程提供了专门的接口，可对系统数据库进行数据提取操作。另外，TRIBON系统中植入了VITESSE工具（如图1），用户可以方便的在系统内部进行可视化操作。本文中我们使用VITESSE进行相关开发。
图1 VITESSE可视化工具
（三）作业规则
生产设计作业所涉及的信息量较大，对信息进行处理的工作量也比较繁重。相较于其他船厂，NACKS对设计输出的要求更高，包含的设计数据更加详细和多元。
工作图作业所涉及的约束条件多且杂，作业者要使每一个图面都满足上述要求，实质上是在花费大量时间完成技术含量低的重复劳动。
四、工作图电子化开发
经过对工作图电子化作业进行研究，并结合船体生产设计的实际作业规则，我们建立了一套相对完善的工作图电子化作业流程，如图2所示。
为了使电子化作业方式与原有流程对接，需要开发大量的程序来进行设计支持。程序对电子作业的支持主要体现在电子图图面数据的快速整理与添加及电子图纸的批量打印与格式转换。
在工作图的电子化作业中，需要对点、线、面进行坐标、角度等较为复杂的计算，且用到的频率颇高。对此，我们考虑建立公共函数，将多种类型的科学计算集成到一个模块，方便使用和维护。
虑到在程序运行过程中需要获取模型信息，必然会大量的用到数据抽取，我们建立了数据抽取公共函数。将原本针对多种数据类型的离散抽取方法进行了集成，且仅通过一句命令即可获取各种类型不同的数据结果，大幅提高了程序编写的效率并缩减了代码量。
在相关程序的支持下，工作图作业中的人工作业相应减少，大大提高了电子图的作成和改正效率。图3中对比了应用程序进行小组立图作业的前后对比。
图3 小组立图作业前后对比
在出图环节，我们开发了图纸的批量打印和批量转换程序，不仅实现图纸对现场的快速配布，还和电子图库进行对接，生成的电子图纸可直接上传E图库。
五、工作图电子化应用
通过推进工作图的作业电子化，建构了电子作业平台，使得生产信息可以快速录入，迅速应付现场的对应。经过一年的研究和开发，相关流程已经在船体生产设计的实船作业中应用，并且有较好的反馈结果，成果显著：
工作图电子化使得改正作业效率大幅提升，改正量越大，节省工时越明显，以NE166船实施情况和NE089比较（见图4）工作图占比下降6.1%。而在流用船作业时，基本都是改正作业，对流用船作业影响较大，可以判断对生产设计部门的设计效率提升发挥重要作用。
表5 NE089和NE166工作图数据
图4 NE089和NE166工作图工时对比
工作图设计过程中，引入了图面信息的智能化处理方法，减少了设计者思考与判断的过程，降低该作业环节的设计难度。让设计者有更多的时间与精力关注结果，并且在设计基准范围内的给定一个相对统一的作图方案，让设计出图更专业化，标准化。另外，录入计算机的信息较手写字体、符号、线条等信息清晰，可读，专业，得到制造部门的充分认可，电子查阅便捷，设计对应效率大幅提升，在一定程度上提高了数字化应用程度。
通过对程序的改进和完善，我们已经将这种作业方法移植到AM12中，实现了AM12的支持。
一、现状及面临的形势
(一)基本情况。
1.产业规模扩展迅速。近年来,*市电子信息产业发展迅速,全行业现有规模以上企业500多家,其中过百亿元企业1家,过10亿元企业5家,过亿元企业33家。现有全国电子百强企业2家,全国软件百强企业7家。20*年,全市电子信息产业实现主营业务收入732亿元,增长18.3%;其中,电子信息产品制造业166亿元,软件业233亿元(占全省软件的61%);实现利润31亿元,同比增长28%。电子信息产业对全市经济增长的贡献率稳步提升,逐渐成为*市重要的支柱产业和新的经济增长点。
2.产业特色渐趋鲜明。电子信息产品制造业具备一定发展基础,基本形成以计算机/服务器、通信网络设备、数字家电和半导体元器件为主要产品的产业集群。半导体照明、RFID(射频识别)等新兴产业起步良好,在省内具有一定发展优势。软件业优势明显,独立软件规模与实力居全省首位,信息服务外包和动漫游戏产业发展迅速,“动漫泉城”初具规模,“*软件”整体品牌在全国具有一定知名度和影响力。电子信息传输服务业稳定增长,以通信业为主、互联网企业为辅的发展局面初步形成。电子信息产品流通业渐成规模,山大路科技商务区成为长江以北第二大电子信息产品交易市场。
3.产业创新能力不断增强。全市拥有市级以上企业技术中心26个(其中,国家级1个,省级4个),拥有市级以上名牌产品35项(其中,中国名牌3项,中国驰名商标3项,省名牌8项),获得市级以上科技进步奖140项(其中,国家级8项,省级42项)。软件产品自主知识产权率达到70%以上。
4.信息技术改造提升传统产业成效显著。信息技术在全市工业企业得到普遍应用,企业管理水平、技术创新能力和经济效益得到全面提升,新产品开发周期明显缩短。重汽、济钢、山水等重点企业走上科技创新、节能减排、降本增效发展道路,先后有10家企业入选全国企业信息化500强,有30多个项目列入全国信息技术推广应用“倍增计划”。农业、商贸、物流、金融等行业信息技术改造取得重大进展,以信息流引导商流、物流和资金流的现代服务业新业态渐成规模,电子商务交易额近年来年均增长30%以上。
5.社会各领域信息技术应用深入推进。300多个单位接入市公用信息平台,全市75%的部门实现办公自动化,100%的部门和县(市)区政府建立门户网站,电子公文传输系统覆盖所有部门和县(市)区,25%以上的行政许可事项实现网上办理。财税增收、行政审批、政府资金网上结算、电子监察和联网审计工程等重点工程取得显著成效。文化、教育、卫生、劳动就业、社会保障、公共安全、公用事业等领域的信息化服务水平不断提高。6.发展环境逐步优化。先后出台大力发展软件产业、信息化工程建设管理、信息技术改造传统产业等一系列指导意见,软件、动漫游戏和集成电路产业发展政策日益完善。产业载体建设取得积极进展,国家信息通信国际创新园(CIIIC)、中国服务外包基地城市、国家软件出口创新基地和国家动漫游戏产业基地相继落户*市,“*(济北)电子信息产业园”、“*(长清)电子信息产业园”和“*省软件产业园”先后被认定为省级电子信息产业园。
(二)存在的主要问题。当前,*市电子信息产业发展存在的主要问题和差距是:带动能力强的龙头企业少,产业基础薄弱,发展后劲不足;信息化对工业化的带动作用尚未得到充分发挥,融合度有待进一步提升;本地化产品配套能力较弱,产业链不完整;产业投入不足,缺乏新的增长点;信息产业人才队伍结构性矛盾突出,高层次、复合型人才短缺;信息化体制机制尚需完善,政策法规体系建设相对滞后;基础网络整合和信息资源共享步伐不快,信息资源开发利用水平有待进一步提高。
二、指导思想、基本原则及目标
(一)指导思想。围绕建设区域信息中心城市的发展目标,以加快信息化和工业化融合为重点,不断优化产业发展环境,着力推动自主创新和产学研用相结合,突出抓好产业基础和产业链条的打造和完善,进一步加快产业结构调整和布局优化,实现电子信息产业高端化,力争打造过千亿产业,建设国内外“软件名城”,加快*市经济结构调整和发展方式转变。
(二)基本原则。
1.规划引导与政策扶持相结合的原则。把推进电子信息产业发展和信息化建设作为发展高新技术产业的重中之重,积极运用市场调节机制,以需求为导向,以企业为主体,发挥好市场对电子信息产业和信息化资源的基础性配置作用。
2.信息化与工业化相结合的原则。推进装备类制造业信息化,加强对装备类制造业企业产品设计、生产流程的信息技术再造,扩展成套设备及组合加工设备性能,增强装备制造产业的核心竞争力。加强基础类制造业信息化,围绕建材、石化、冶金等高能耗、高污染行业,有效降低基础类制造业企业资源、能源消耗和污染排放。
3.人才建设与产业发展相结合的原则。深入贯彻国家、省、市有关人才政策,结合“泰山学者”、“泉城学者”和拔尖人才建设工程,坚持培养、引进、使用人才并重,进一步形成育才、引才、聚才和用才的良好环境与政策优势,为电子信息产业振兴提供智力支撑。4.打造产业基础与蓄势发展相结合的原则。加强产业配套环境建设,优化产业发展环境,不断夯实产业基础;利用全球金融危机带来的发展机遇,积极引进关键设备仪器,加大技术研发、引进和储备力度,加快重点项目的策划与建设,增强产业发展后劲和实力,实现信息产业持续健康快速发展。
(三)规划目标。
1.经济总量。到2011年,全市电子信息产业实现主营业务收入1500亿元,年均增长27%,其中电子信息产品制造业500亿元,年均增长44.2%。累计完成工业固定资产投资230亿元,年均增长34%。
2.产业布局。认真落实产业发展布局规划,加快项目和载体建设。充分发挥重点产业园区和龙头企业带动作用,打造和延伸产业链条,提高产业区域集聚水平。建设全国信息产品集散地,构筑汇集国内外生产类、消费类电子产品的强势流通业。构建全国数字创意产业先进城市,培育“动漫泉城”品牌。重点建设国家信息通信国际创新园(CIIIC)、国家服务外包示范城市、国家软件出口创新基地和国家动漫游戏产业基地,突出发展电子信息制造业、软件业与信息服务业,创建“软件名城”,加快建设*软件产业基地及国家级电子信息产业园,拉动省会城市圈电子信息产业发展。3.技术创新。大力培育具有自主知识产权的产品、自主品牌和核心技术,进一步完善以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合的运行机制,基本形成具有区域特色、运转高效的创新体系。力争新增市级以上企业技术中心10家。
三、产业调整和振兴的重点任务
(一)壮大电子信息产品制造业。重点依托齐鲁软件园、浪潮科技园、浪潮产业园和光电子产业园,以山大碳化硅材料、华芯12英寸芯片、华光LED外延片、力诺光伏电池、晟朗多晶硅、同欣半导体及器件、宝世达LED全彩显示屏、富美科技环保激光硒鼓等大型项目为带动,大力发展电子信息制造和半导体产业,着力打造国内重要的电子信息和半导体产业基地。
壮大计算机与通讯设备制造业规模。围绕国家信息通信国际创新园(CIIIC)建设,以浪潮等骨干企业为龙头,吸引国内外知名企业和研发机构入驻,努力建成全国最大的服务器及计算机设备生产基地。加快网络设备、通讯设备、专用电子设备开发生产。迅速壮大浪潮服务器、特种计算机产业规模,创建世界一流的信息通信技术产业集群。推进基于下一代互联网和第三代移动通信网的关键技术及相关产品研发生产,培育新的产业增长点。
大力发展集成电路产业。尽快寻求与国际集成电路知名企业的战略合作,加快12英寸集成电路生产线项目建设,促进集成电路实现“设计—制造—封装—检测”产业链条延伸发展,建设形成集成电路产业园。
突出发展半导体照明与光伏产业。加快发展半导体照明,积极推进光电子产业园建设,加快碳化硅衬底材料产业化,做好LED、LD外延片等上游产品研发生产,形成国内重要的光电子上游产品衬底和外延片生产基地。加快力诺300兆瓦电池片、晟朗2000兆瓦太阳能多晶硅和1000兆瓦电池片及光伏组件生产项目建设;重点发展太阳能集热器、硅片、电池片、光伏发电等产品;跟踪国际前沿技术,重点研发太阳能产业新技术、新工艺、新产品。提高太阳能发电系统设备的研发制造能力,推动光伏产业发展。
迅速提升电子配套产业实力。加快电子元器件、零配件、印刷电路板等产业发展,建设电子产品生产资料市场,积极引进电子元器件、零配件、印刷电路板等配套产品生产企业,逐步形成设计、制造、测试、封装、元件组装、流通相配套的生产协作体系,为科技创新提供基础条件。
加快发展消费电子产业。广泛运用信息技术改造家电产业,逐步扩大大屏幕、壁挂式、数字化液晶电视生产规模,建设国内重要的高档彩电生产基地;加快数字电视机顶盒、数字多媒体终端产业化进程,发展壮大智能家电产业;加快生产基地、配套产业与物流中心建设,推进家电产品网络化、数字化升级。扩大半导体器件产业规模。在现有基础上,整合半导体制造企业资源,积极引进功率半导体、新型元器件等生产线,提升半导体器件产业规模和整体实力。
做大做强自动化控制产业。围绕*市先进制造业基地建设,加快仪器仪表、传感器、汽车电子、电力电子、智能机器人等产品研发中心和生产基地建设,吸引相关企业集聚,培植优势企业。
(二)推进信息化与工业化的融合。加快推进信息技术应用。重点围绕汽车、钢铁、石化、机械装备、建材、电力、食品药品等领域需求,提升信息技术支撑传统产业改造升级能力。加快重点行业产品研发、生产、营销、管理四个环节的信息技术改造,推进设计研发信息化、生产装备数字化、生产过程智能化和经营管理网络化,推进国产自主开发三维CAD/CAM软件的应用,提高企业核心竞争力。充分运用信息技术推动“双高一资”企业的改造,推广节能降耗信息技术及产品应用,促进循环经济发展。鼓励嵌入式软件发展,支持嵌入式操作系统研发,提升产品技术含量,促进嵌入式软件在信息家电、通信设备、自动控制、汽车电子等领域的广泛应用。
推广工业软件应用,鼓励和支持软件企业与传统应用行业合作,加强工业软件开发力度,打造新的纵向行业应用软件产业链。建立一批行业信息技术推广应用中心,开通信息技术改造传统工业公共服务平台,完善电子商务综合服务平台,建设行业共用技术数据库、解决方案和案例数据库,为信息技术改造传统产业提供基础支撑。
(三)突出发展软件产业和动漫游戏产业。
1.软件产业。逐步形成以*高新区为核心,辐射周边、星状分布的三大软件产业功能区。*高新区大力发展软件及信息服务外包,打造成为全市软件研发生产核心区。历下区逐渐形成面向全省、辐射周边的软件市场,打造软件与信息服务业市场开拓及推广应用区。长清、市中、槐荫、天桥区发挥城市中心和区域金融区功能,打造总部经济、服务外包、投融资与产业配套服务区。
加强软件产业载体建设,以部省共同推进*软件与信息服务业发展为驱动,进一步完善软件园区软硬件建设,培植壮大核心基础软件,全力打造“软件名城”;大力发展软件及信息服务外包产业,抓好中国服务外包基地城市和软件出口创新基地建设,完善软件服务外包绿色通道,建设国家级“中日IT桥梁工程师示范交流基地”,培植一批具有国际竞争力的软件出口外包企业;强化信息安全、中间件等基础软件研发,发展具备国际竞争力的信息安全产品,构建整体信息安全解决方案,加快信息安全保密平台等项目建设,打造*国高水平的中间件领域创新与产业化基地;做强行业应用软件,推动全市各应用软件联盟的发展,整合资源,共同开拓国内外市场,形成发展合力。
2.动漫游戏产业。围绕建设“动漫泉城”的战略目标,打造成熟的动漫游戏产业链,培育一批具有泉城风格和国际影响力的动漫游戏品牌,形成全国一流的动漫游戏产业集聚中心。建立健全动漫游戏产业教育培训中心、研究创作中心、产业孵化中心、产品展示和交易中心、信息交流中心、动漫游戏体验中心,形成集创意、研发、产品制造、市场推广为一体的动漫游戏市场运营体系。着力突破一批重大优秀动漫游戏产业项目,带动软件开发、影视制作、教育出版、休闲娱乐等相关产业发展,使动漫游戏产业成为全市国民经济新的增长点。
(四)加快发展信息服务业。建立健全信息基础设施建设协调处理机制,促进资源共享和联合建设。重点推进离岸信息服务外包业务和3G、宽带无线城域网络、下一代互联网建设,加快三网融合,全面提升全市信息基础设施水平。引导通信企业参与信息化建设,重点发展电信与互联网增值业务,鼓励企业把技术业务创新和应用重点放在传统产业改造、社会服务领域应用上,开发面向大众和企业的增值服务业务,积极推广经济实用的网络服务,让全社会享受到信息产业发展带来的便利和实惠。净化网络环境,促进互联网繁荣发展。发展数字内容服务业,鼓励企业和社会中介机构从事信息资源公益性和商业性开发。加快“数字泉城”建设,不断提高城市数字化管理服务水平。
四、政策措施
(一)贯彻落实国家、省扩大内需的各项措施。全面落实国家、省扩大内需、促进经济增长各项措施,加快重点电子信息投资项目的建设进度,争取更多相关投资项目得到国家、省支持。进一步拓展电子信息产业发展空间,抓住产业振兴规划实施、增值税转型、家电下乡等有利时机,借助国家推进第三代移动网络、下一带互联网、宽带光纤接入网络的契机,找准切入点,加快电子信息产业的振兴和发展。
(二)拓展融资渠道,进一步破解资金难点。引导和支持企业与国内外知名企业、财团重组联合,采取多种形式筹融资。加强部门协调,支持优势企业上市融资。建立银政企合作平台,完善资金需求项目库,采取多种形式向金融机构推荐项目。各商业银行应创新金融产品,担保机构要有效发挥功能作用,为电子信息产业提供更好的金融服务。
(三)实施园区发展战略,促进信息产业聚集发展。进一步优化电子信息产品制造业区域发展功能结构,明确产业定位,完善产业链条,壮大电子信息产品制造业规模。发挥高新区三大金字招牌和产业中心区的作用,重点培育设计研发、整机制造等功能;同时,加快济阳、长清电子产品加工、自动控制产业等配套产业区建设。完善基础设施和支撑服务体系建设,优化产业积聚区发展环境,形成空间优化、分工有序、协调发展的产业格局。
(四)加强技术创新和对外开放。加快技术创新体系建设,重点加强技术中心、研究中心、实验室、产业联盟和公共技术支撑平台建设。充分发挥驻济高等院校和科研院所的研发优势,推动“政企产学研金”紧密结合。以重点园区和骨干企业为载体,加大招商引资力度,扩大利用外资规模,促进国际交流与合作。
一、电子信息技术及产业特征
电子信息技术可以分为微电子技术、通信技术、计算机技术、网络技术等。微电子技术，是现代网络技术、通信技术、显示技术以及计算机技术的基础。其基础为半导体器件，核心为集成电路，具有体积小、速度快、重量轻、可靠性高等特点。通信技术是指在人、地点、进程和机器之间，信息按照达成的协议进行传送的技术。计算机技术涉及的内容比较广，与电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合，具有非常显著的综合特性。网络技术涉及传统的通信网络、互联网以及物联网等内容。电子信息产业，是知识经济时代的核心支柱产业之一，同时也是一个国家或地区综合竞争能力的评价指标之一。电子信息产业的特征主要包括:一是技术创新频率高。电子信息产业属于知识密集型、技术密集型产业范畴，其核心特征是技术创新频率高，与其它产业相比产品生命周期更短暂，产品更新换代与技术升级的速度更快。正是由于这种高频率的电子信息技术升级和产品换代，要求电子信息技术企业在资金、体制、人才以及法律法规等多方面相互协调，才能保证其持续优化与进步。二是资金技术投入高。电子信息产业需要高密度的研发资金投入，大量的技术设备使用和大规模的技术人才储备，才能保证具有竞争优势的电子信息技术产品面世。加之生命周期短暂，行业企业竞争激烈，只有保持高密度的资金、技术、人才等的投入，才能保持竞争优势。同时，由于电子信息技术产品研发的不确定性和研发风险较高，新技术研发与新产品研制的人力、物力和财力投入后一无所获，从而更增加了电子信息产业的高成本和高风险性。三是市场巨大收益高。电子信息产业虽然具有高风险性，但由于该产业与社会经济生活紧密相关，社会经济生活无法脱离电子信息产业，从而决定了电子信息产业市场巨大，企业一旦开发出合适的产品，将得到巨大的市场收益和竞争优势。正是由于电子信息产业的高附加值和高创造性，决定了其具备高收益性特点。
二、河北省电子信息产业现状分析
近十年来，河北省电子信息产业发展速度较快，取得了较好的成绩。2015年，河北省电子信息产业将实现主营业务收入3，500亿元以上，年均增速30%以上，计划完成工业增加值1，000亿元。计划建设一批企业技术研发中心，建成保定、廊坊、邢台、石家庄、秦皇岛五大产业基地，培育一批特色产业园区。2015年，河北省将鼓励开展下一代移动通信、下一代互联网、多模卫星导航等技术研究，重点支持移动通信、卫星通信、光通讯、多媒体通信等系统的研发和产业化，带动石英晶体、光端机及其配套等元器件、功率器件集群式发展。完成北斗一代、二代及其兼容产品的开发，形成芯片组、OEM模块组及整机系列产品。以新一代移动通信建设为契机，做大通信系统配套产业。到2015年年底，通信及导航设备产业主营业务收入900亿元，实现工业增加值270亿元。
三、河北省电子信息产业升级问题分析
(一)产业规模整体偏小。2010年，全部电子信息产业企业仅占河北省规模以上工业企业的2%，工业增加值仅占全省GDP的1．14%。拉动作用明显的龙头企业少，进入全国电子信息百强的企业只有3家。投资类、消费类龙头整机产品匮乏，基础类产品约占全行业的60%。2015年，河北省电子信息企业计划达到500家左右，其中培育年销售收入超500亿元企业3家。但和国内电子信息产业大省比较，整体规模仍偏小。2015年，河北省电子信息产业计划完成工业增加值1，000亿元，与往年相比有较大幅度提升，但即便如此，也仅占河北省GDP的3．3%，产业规模明显偏小，需要进一步做大。
(二)资金技术投入无法满足需求。“十一五”期间，河北省电子信息产业固定资产年均投入不足40亿元，仅占河北省工业固定资产投资的0．08%。研发资金累计投入40．36亿元，仅占河北省电子信息产业主营业务收入的1．67%。“十二五”期间，河北省电子信息产业固定资产年均投入和研发资金投入虽有一定程度增加，但与企业技术升级和产品换代需求相比，投入仍不足以满足需求。由于企业投入不足，企业负债严重，直接导致河北省电子信息产业竞争优势不明显，甚至较大幅度落后于国内东部沿海省份，电子信息技术创新能力弱，需要进一步做强。
(三)缺乏复合型领军人才和高技能人才。电子信息产业属于知识密集型和技术密集型产业，所涉及的专业领域广，技术范围宽，需要既懂技术又擅长管理的复合型领军人物人才。目前，河北省电子信息产业中，在全国知名的创新型复合型领军人物很少，远不能满足产业创新的需求。同时，高技能操作人才普遍短缺，人才流失现象严重。
(四)产品结构初级化，附加值低。由于河北省电子信息产业在全国竞争能力不强，规模效益和产业集聚效应不明显。加之多年来资金投入和技术储备不够，缺乏大师级领军人物，缺少高技能操作人才，成熟技术人才流失等多方面问题的影响，从而导致河北省电子信息技术产品结构初级化，附加值低。
四、河北省电子信息产业结构优化升级的对策
(一)积极承接产业转移，全面做大电子信息产业规模。京津冀一体化发展已上升为国家级发展战略，京津冀经济发展已成为除珠三角、长三角外的国家经济发展的第三极。紧紧抓住环首都绿色经济区建设、长三角和珠三角产业转型升级等机遇，大力招商引资，积极承接京津产业转移，全面推进电子信息产业做大。
(二)创新投资融资机制，全面做强电子信息产业实力。河北省应结合河北省实际情况，设立省级战略性新兴产业发展专项资金，统筹使用产业发展资金、工业技术改造专项资金，通过混合所有制改革，优化电子信息技术企业产权结构，创新河北省电子信息技术企业的股权投资融资机制，探索建立政府引导，市场运作，投资主体多元化，资金来源多样化的投融资体制。支持电子信息产业项目建设、高新技术成果转化、技术研发和改造、引导传统产业转型。
(三)引聘结合，快速建立人才队伍。筑巢引凤，高标准高待遇引进国内知名的电子信息产业复合型领军人才，打破传统薪酬观念的束缚，通过具有竞争力和激励力的薪酬制度，快速吸引复合型领军人才到河北省创业。依托河北省职业教育的优势，校企合作，共同培育高素质、技术技能型电子信息技术人才。
[关键词]电子信息产业 产业升级 产业链 产业链整合
[中图分类号]F127 [文献标识码]A [文章编号]1004-6623（2011）06-0073-04
[作者简介]汪淼（1981―），湖南益阳人，深圳市福田区审计局，会计师，研究方向：工商管理；周其明（1974―），江西泰和人，福田区政府投资项目审计中心主任，博士，高级工程师，研究方向：工程管理。
深圳经过30多年的改革开放，逐步形成了以高新技术产业、金融产业、物流产业以及文化产业四大支柱产业为主的产业体系。电子信息产业是高新技术产业的主要成分，2010年的产值占深圳高新技术产业产值的88%。推动电子信息产业的转型升级对带动深圳市整个经济结构的升级有着极其显著的意义。
一、深圳市电子信息产业发展现状
（一）电子信息产业发展速度持续增长
深圳作为我国电子信息产业最发达地区之一，产业实力较为雄厚。2008年深圳市规模以上电子信息制造业增加值达1607.14亿元，比上年同期增长18.4个百分点，占深圳市工业增加值的45.6%；2009年，虽然其增长率较2008年低5.8个百分点，但仍然保持了12.6%的增长率；到2010年深圳市规模以上电子信息制造业增加值达2151.75亿元，从2008年到2010年其增加值占深圳市工业增加值的比重逐年上升。
（二）产业内部结构不断优化
1. 软件产业和信息服务业发展迅速。进入新世纪后，深圳市软件产业和信息服务业发展提速，产业增加值逐年增加，在国民经济中所占比重逐渐攀升。据统计，2010年深圳软件产业企业数达到2862家，软件产品12316件。从2003年起，深圳市软件总产值一直保持高速增长，到2010年总产值突破3000亿元大关，年增长率达到42%，占电子信息产业总产值的30%以上。深圳市信息服务业服务范围广，涉及内容多，2008年信息服务业主营业收入达563.66亿元。除软件产业和信息服务业之外，深圳市IC设计产业规模也持续扩长。
2. 产品结构向高端化发展。产业结构的不断优化，不仅体现在内部行业的协调发展，还主要体现在产品结构的高品质化、高端化、高附加值化。深圳市电子信息产业自1979年发展至今，随世界市场需求的不同，各个时期主要的电子信息产品也不相同。进入21世纪，投资类电子产品和电子元件的需求逐年攀升，逐渐占据市场主导地位。而消费类电子产品需求相对缓慢，但消费类电子产品中的高端产品的需求保持了高速增长。
3. 产业自主创新能力提升。近年来，深圳科技活动经费投入逐年增加，2008年，规模以上工业企业投入275.1亿元科技活动经费，204.9亿元用于企业的研究与试验，其中电子信息产品制造业投入178.82亿元研究与试验发展经费，占总投入的65%。在科研经费增加的同时，电子信息专利申请量也逐年攀升，2009年中兴通讯国际公开专利达502件，其增长幅度居全球企业第一；中兴通讯的手机专利在国内通信领域排名第一；华为国际公开专利申请量则排名全球第二。
4. 产业园区化建设程度较高。深圳市拥有国家高技术产业重要基地――深圳市高新技术产业园区，区内有国家集成电路设计深圳产业化基地、深圳软件园等等专业化生产基地。深圳市高新技术产业带共有14个工业园区，到2015年，园区内将完善各项基础设施和配套设施；同时园区内除了包括主要的工业园区之外，还包括有留仙洞、大学城、深圳湾等人才、技术、知识密集的园区，产学研结合能在园区内很好的实现。电子信息产业以园区式集聚发展能有效推动产业结构的优化升级，推动产业向价值链的高端发展。
二、深圳市电子信息产业发展存在的问题
（一）电子信息产业链有待升级优化
产业链既反映一个产业的发展状况和发展特征，同时也对产业的发展起着重要作用，深圳市电子信息产业链仍然存在着比较多的问题。
1. 电子信息产业链环节发展不协调。第一，电子信息产业企业个数庞大，但以中小企业居多，同质性高，易造成过度竞争。截至2011年3月，深圳市电子信息企业中，仅2家产值超1000亿元，产值超10亿元的企业总计77家，与欧美等国相比缺少规模大、实力强的大型、超大型企业。此外，大多数中小企业仍以来料加工为主，从事简单的组装加工，产品附加值低，缺乏技术含量。第二，深圳市电子信息产业发展主要依赖于几个大企业。2009年华为技术有限公司的主营业务收入高达1492.5亿元，占深圳市电子信息产业总产值的19.79%，高居全国电子信息百强企业榜首。
2. 产业价值链处于电子信息产业全球价值链的低端。深圳市是我国重要的电子信息产品加工制造基地，数据显示深圳进出口的贸易方式以加工贸易方式为主，2010年占进出口总额的63.55%，达1449.9亿美元；进口的产品结构中，以电子信息产品的零部件为主，进口的主要具体品种为电子信息产品的元器件、零部件及加工器具，此类产品主要服务于整机的加工与组装，处于全球价值链的低端环节，产品的附加值低、同质性高，缺少国际知名品牌和高附加值产品。此外，属于电子信息产业核心产业的软件产业与具备高附加值的信息服务业，二者尽管发展迅速，但与电子信息制造业相比，它们在深圳市电子信息产业内部结构中所占的比重仍然很小，产业内部结构发展不平衡。
（二）产业的对外依存度较大
深圳市电子信息产业对外依存度主要体现在外商投资在进出口中的比例、技术、国际市场等。第一，深圳市电子信息产业进出口总额中，外企进出口额占绝对主导地位。深圳口岸2010年的统计数据显示，电子信息产品进出口总额达2281.5亿美元，其中外资企业进出口额为1669.8亿美元，占总额的73.2%，处于绝对主导地位。第二，深圳市电子信息产品对国际市场的依存度较大。华为作为深圳市电子信息产业中最大的本土龙头企业，其2010年的销售收入达1852亿元，其中约65%的销售收入来自于海外市场。第三，电子信息产业的核心技术和重要部件仍依赖国外进口。自主研发能力不足，具备自主创新能力的企业集中于少数几个企业，其研发能力相对国际超大型跨国公司仍然较弱，且缺少拥有自主知识产权的核心技术专利，关键设备、零部件与核心技术仍主要依赖于进口。
（三）电子信息产业高级人才缺乏
随着深圳市电子信息产业的逐步升级发展，产业对高技术人员、技术研发人员、高水平技工人才和高素质人才的需求逐渐增加。据统计数据显示，深圳市对电子、半导体、集成电路的高技术人才需求旺盛，其次为互联网、电子商务以及计算机软件人才。深圳市电子信息产业的人才结构大体呈现两头小、中间大的特征，高端人才缺乏，中端人才数量庞大，行业高端人才需求缺口较大。
三、促进深圳市电子信息产业
优化升级的建议
（一）整合产业链，促进结构的优化升级
1. 整合同类型中小型企业。推动同质性零散中小型企业的整合，集中优势力量，促进产业在某几个环节上取得突破性发展。深圳市电子信息制造业的企业数量多，且大部分企业属于加工贸易型，多数处于产业价值链的最低端，产品附加值低。一个环节由如此多的企业进行生产，一定程度上使得分工过细、竞争过度、产能分散。通过培育重点企业，合并同类型的零散中小企业，建立企业集团，有利于集中产能，整合各类资源，减少资源的浪费，降低市场的无序竞争。企业可以根据自身整合后的实力，集中优势力量，专注于部分生产环节，重点突破，在全球价值链中占据一席之地。
2. 加快低端生产环节的转移。首先，向中西部地区转移附加值低的生产环节，为深圳市电子信息产业的转型升级腾出空间。向中西部地区转移低端加工贸易产业，是近年来国家区域经济发展的要求和趋势，转移深圳市电子信息产业中附加值低的生产环节符合了这一要求和趋势。日本作为世界电子信息产业关键零部件的生产基地，受2011年大地震的影响，东北部零部件主要生产基地受到重创，许多企业面临生产基地转移。深圳市作为我国主要的电子信息产品制造基地，应当把握住这次机会，为承接电子信息产业关键零部件的生产创造良好的条件，这在某种意义上对加快转移低附加值生产环节，为转型升级腾出空间有着现实要求。
其次，加快大型企业的去初级化。所谓去初级化就是将企业中的低端制造环节迁出，引入更为高端的研发设计环节。深圳市大型企业中像TCL、康佳等知名企业，约有半数的生产性人员，且企业涵盖了生产、制造、营销等所有环节，这就必然使得企业无法有效的提升其自主研发能力。应加快将生产、制造等低端环节迁出，将经营重心转移到产品的研究与开发、品牌经营、营销服务等环节，促进企业生产链条的升级。
3. 加快发展生产业，推动电子信息产业与现代服务业的融合与良性互动。深圳市要加快基础设施建设，健全配套服务体系，加快构建现代物流体系、信息服务业体系以及生产要素服务体系；同时应加强本地服务网络与港、澳、台以及内地之间的联系，瞄准国际市场，使本地服务体系与国际服务网络接轨，从而与港、澳、台、内地以及国际市场之间形成一个庞大的销售、流通、服务网络，为深圳市电子信息产业升级营造了一个良好的环境。
（二）加快高新技术产业园区建设，以园区带动电子信息产业的转型升级
1. 完善基础设施建设，创建便捷的服务体系。深圳市高新区内已建成较为完备的道路、供电、供水、供气体系，但其整体水平不高。园区内商业、娱乐等第三产业不发达，商场、医院、活动广场缺少，生活性配套设施滞后；此外，区内现代服务业特别是生产业发展落后。这些问题使得园区的投资环境不佳，在一定程度上制约园区的健康快速发展。政府应加大对高新区内基础设施建设的投入，完善区内交通、水电、燃气等供给系统，新建医院、市场、活动中心、住房等民生设施，帮助区内职工解决生活上的后顾之忧。大力发展现代服务业，建设高标准的物流服务体系、仓库存储体系、行业市场分析平台、技术创新服务平台等等有利于提升园区综合实力的服务体系。此外，依托园区内已建立的虚拟大学城以及深圳湾、留仙洞、大学城等园区，设立科技教育、人才培训等机构，建立电子信息产业孵化园，加大对电子信息产业高技术人才的培训，以及核心技术的研发，在园区内实现产、学、研相结合。
2. 提高企业入园准则，增强园区创新能力。深圳市高新区中，电子信息产业的低端环节比重大，创新基础能力不强，严重影响园区质量。借鉴台湾新竹科技园的成功经验，深圳市高新区在引入电子信息产业企业时，应选择技术水平高、附加值高，市场潜力大，环境污染小，产业关联性大，且具备一定的投资强度的企业；同时，积极将园区内的低附加值企业向外迁移，改变区内低端环节比重大的现状。此外，引导企业增加研发费用的投入，同时政府也加大对研发领域的投资，提高研发投入的使用效率。还可引导国内知名企业与园区内中小企业加强交流与合作，促进区内大中小企业之间信息资源的交流、产品和技术的联动创新，营造良好的创新氛围，提高园区内中小企业的创新能力。
（三）加快发展软件产业和信息服务业，优化产业内部结构
深圳市软件产业和信息服务业已经得到了很大程度的发展，但相对于电子产品制造业仍然有较大的差距。所以，深圳市应扩大对软件产业、信息服务业的投入，壮大二者的规模和实力，缩小二者与制造业之间的差距。此外，在电子信息制造业中，深圳市应根据自身产业发展的特点和优势，重点发展半导体、集成电路、数字视听、通信、新型平板显示器、第三代移动通信、计算机及外设等产业，提高电子信息制造业的附加值和技术含量，扩大电子信息制造业在高附加值环节的规模。
（四）加强电子信息产业人才资源的培养
推动深圳市电子信息产业的升级首要的就是培养、吸引及留住电子信息产业高端人才。首先，加大对本土信息人才培养的资金投入，依托区内高等院校及科研单位，培养高技术信息人才。其次，优化国内科研环境，制定有关人才引进的优惠政策。此外，开展与世界发达科技园区的人才合作计划，利用国际资源培养国内所需的高层次人才。企业层面：加大企业人力资本的投入，注重企业员工的培训与发展，提高企业R&D人员的比重；第二，注重企业员工的多样化、国际化，充分利用国际人才市场；第三，重视对高技术人才的吸引与保留，建立基于公司整体利润贡献率的员工绩效奖励机制，为员工创造一个自由、轻松的工作环境。
（五）充分利用国际国内两个市场，在保有国际市场份额的基础上，扩大内需
深圳市电子信息产业整体对外依存度较大，在国际市场上所占份额较大，但国内市场没有得到充分开发。随着国内经济的发展，人民生活水平的提高，对电子信息产品的需求也逐渐增大，电子信息产品的潜在市场也在逐步扩大，深圳市电子信息产业应把握这一优势，壮大自身的发展，减小世界市场变动所带来的不利影响。因此，深圳市电子信息产业在扩大国际市场份额的同时，应该重视国内市场的开发。
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On Optimal Upgrading of Shenzhen’s IT industries
Wang Miao Zhou Qiming
(Audit Bureau of Futian District in Shenzhen 518048)
一、机电一体化专业自动化生产线教学改革的目标
在一些与国防工业有关的院校中，为机电一体化专业的学生开设的核心课程是“自动化生产线的安置安装和调整调试”，教授这门课程的教师所用的教学方法通常以学科体系为基础，教学内容偏离实际运用，实际操作与理论知识的关联很少，导致在相关工作岗位中出现了人才匮乏的现象，这样的课程知识让学生感到单调、笼统，进而对学习没有了当初的向往和兴趣。为了填补高技能岗位的人才缺失，现阶段完成培养“工学结合”的机电一体化人才的目标后，就要改革从工作过程中得到的项目课程，高职院校要把培养的核心放在学生实践能力的培养上，不断加强学生的职业素养和能力，重新安排技能培养与理论教学的内容，建立以项目化为主导的，将理论知识与实践操作相结合的教学方式。
二、机电一体化专业自动化生产线教学改革的内容
在进行项目化教学时教师要在工作的过程中开发教学的项目，在设计教学项目时要把基础定在较经典的工作任务中。在教学过程中，教师要将课堂讲解和学生的实践操作结合在一起，改变传统的教学方式，选择课程时要以培养学生“自动化生产过程中的安置安装、调整调试、维修保养”的这些能力为重点，并将这些安排成七个步骤。学生刚开始学习时要清楚自己的任务，在完成工作任务的时候需掌握理论知识并培养未来工作中必须具备的能力，利用课程当中涉及的教学项目，让学生学习并熟悉自动化生产线安置安装、调整调试、维修保养的知识技能。进行项目化教学的时候，教师必须要求学生掌握自动化生产线所涉及的电气、气动、机械等的安装、试调以及相应程序的设计和试调，还要让学生学会对机械故障的检查和维修，对相关文件的编排和归档，通过这些加强学生的职业能力，例如动手操作能力、团队合作能力、学习能力以及与人交往的能力。
三、机电一体化专业自动化生产线教学改革策略探究
现如今社会发展的愈来愈快，对每一个行业人才的要求愈来愈高，对机电一体化专业的自动化生产线人才的要求也不例外，因此，高职院校在对课程进行改革的时候，必须要做到“核心是改革，主导是创新”，确保教学的质量。
1.教学内容的设计符合机电一体化专业自动化生产线学生特点
院校在为机电一体化专业的学生开设自动化生产线的课时不能在一个基点上停滞不前，院校与教师要根据学生的思维进行教学，要运用灵活多样的方法，针对学生的学习情况进行相应的教学；在教学中还要体现学生的主体地位，引导学生去学习，培养学生积极的学习态度，完美衔接所有课程，以课本为中心延伸教学内容，扩宽学生的视野，还要鼓励学生自主创新。
2.提升学生理论与实践相互为用的能力
机电一体化专业的学生需要有较强的实践操作能力、在实践过程中灵活运用理论知识的能力。从专业的要求来看，院校得把培养学生独立完成任务的能力与动手操作能力作为目标，要为学生提供实践机会，要求学生在实践过程中运用理论知识、深入理解理论知识，让学生在实践过程中总结并积累工作经验；给学生搭建平台，组织及举办关于专业与职业的各类比赛，动员学生积极参加活动，让学生在比赛过程中，提高学习效率。当机电一体化专业的学生在进行自动化生产的实践时，教师要引导学生，让学生独立进行实践操作，并让学生独立对相关设备进行保养与维修，若是有能力较强、知识学得较扎实的学生，教师就可以让他们改造及研发其他相关的项目。
3.提升学生学习的主观能动性和学习积极性
在以往的教学过程中，教师是课堂的主体，机电一体化专业的学生在学习自动化生产的时候几乎没有机会动手操作、实地锻炼，教师在很多情况下只注重自己教的过程，忽视了学生的学习情况，导致学生在学习的过程中完全是被动的。目前有一种项目教学方法，这种方法指的是在教学之前先进行一项项目，后期再利用完整的项目对学生进行教学，换句话说就是教师对学生进行适当的引导把操作项目的事物交给学生。这样既加强了学生的动手能力，又实现了在实践中融入理论知识的目的。机电一体化专业的学生只有将传感器、触摸屏、伺服系统、变频器、PLC等技术熟悉掌握并可以将这些技术融为一体时才算掌握了机电类的知识以及自动化生产的学习，在进行项目教学时，学生可以利用完成的项目深入理解自动化生产线中涉及的电气原理，也能学到设计PLC程序的要领。
一、贴息资金支持的原则
省贴息资金优先支持以下高新技术产业化重点项目：
1、经济效益较好、市场前景广阔、对当地经济有明显带动作用的项目；
2、建立现代企业制度、内部管理规范的企业承担的项目；
3、企业化转制科研院所承担的项目；
4、科技型中小企业承担的项目；
5、产品大部分出口创汇或替代进口的项目；
6、当地财政已确定予以贴息支持的项目。
二、贴息资金申请及审核
1、经省高新技术产业发展领导小组办公室（以下简称省高新办）验收合格的项目具有申请贴息资金的资格。同一项目的贷款不得从省多渠道重复申请贴息资金支持。
2、申请贴息的项目承担单位应填写“##省高新技术产业化重点项目贴息申请表”（以下简称申请表），报所在省辖市高新办和财政部门审核。填写内容要准确属实。
3、省高新办组织项目验收委员会验收前，由省高新办、财政厅选派技术、财务专家分别对生产能力、财务情况和“申请表”的内容进行测试和审核，并出具书面意见（附有关证明材料复印件）提交验收委员会。
4、省高新办在必要时委托中介机构对项目效益和财务情况进行专项审核。
5、省高新办对申请贴息项目的有关材料进行审核，研究确定贴息意见。
三、贴息资金核定
1、贷款额的核定：贷款包括项目在实施过程中实际发生的购买项目专用固定资产、专用技术和专利及必要的流动资金贷款；贷款行应是具有国家批准的贷款业务资格的银行或非银行金融机构。
2、贴息期限：贷款期限不超过两年的按贷款期限计算，贷款期限超过两年的按两年计算。
3、贴息利率：实际贷款年利率低于6%的，按实际利率计算，实际贷款年利率高于6%的按6%计算。
4、贴息额的核定：贴息额按经核定的贷款额、贷款利率和贷款期限计算，贴息额=贷款额×贷款利率×贷款期限。
5、单个项目贴息资金不超过500万元。
四、贴息资金下达
1、贴息资金文件由省高新办和省财政厅联合下达有关省辖市和省直主管部门。
2、项目承担单位收到贴息资金文件后，到省财政厅办理拨款，省财政厅将贴息资金直接拨到项目承担单位。
五、其他
1、项目承担单位收到贴息资金，应按国家有关规定进行帐务处理。
2、对弄虚作假套取贴息资金的管理部门和项目承担单位，由省高新办进行通报批评，财政部门全额收回贴息资金，并取消其今后申请贴息的资格。
随着我国工业化进程的加快，电气自动化在生产中的使用越来越广泛，在当前的工业生产中占据着越来越大的比重。这是我国工业化进程加快的必然趋势，也是技术发展进步的必要步骤，随着电气自动化控制的深入使用，我国工业生产的效率不断提升，生产水平得到了长足的发展，反过来也促进了电气自动化的大发展。本文正是从当前电气自动化在我国的发展现状出发，对于它在未来的发展趋势进行了预测。
【关键词】电气自动化 实践 工业生产
1 电气自动化控制技术概述
1.1 电气自动化的发展意义
随着世界范围内的工业化发展越来越迅速，自动化技术在许多领域得到了长足的发展，应用领域也比较广泛，对于当前的高新技术产业而言，电气自动化控制技术是当前企业实现效率与安全的重要保证。随着技术的不断进步，电气自动化控制取代传统意义上的人工操作已经是必然的趋势，许多企业使用先进的自动化技术进行转型，一方面大大的节约了成本的消耗，另一方面它提高了企业未来发展的方向，让企业能够以更好的技术引导企业发展。电气自动化已经是工业发展水平的重要指标，通过电气自动化控制技术可以减少人员犯错的可能性，提高企业施工的精确性，最终实现企业的效益提升，安全性能也得到较好的保证。
1.2 电气自动化的基本特征
和传统的技术方法相比，电气自动化控制技术具有自己的特色，这些特征将它与其它技术方法区别开来，具体而言，它具有四个比较显著的特点：第一，电气自动化控制技术具有最好的准确性和快速性，全自动化的操作模式使得主观错误较少，主要靠机器的自动操作，信息量比较少，所以大大的提高了工业生产的效率水平和安全性能;第二，电气自动化控制技术在信息传递和反应速度上具有非常大的优势，它与其它系统也可以兼容，通过远程操作可以实现大多数功能的操作;第三，电气自动化控制技术操作上更加简单快捷，在最短的时间内可以实现控制，从而以更大的效率实现操作;第四，电气自动化控制技术通过远程控制可以实现许多的操作，提高了工作的安全性。
1.3 电气自动化的发展现状
随着计算机水平的不断进步，集成电路发展迅速，直接促使电气自动化控制技术得到了长足的发展，在许多领域都应用广泛，当前电气自动化控制技术在发展过程中表现为三个方面：首先，电气自动化控制技术是当前大多数工业生产过程中的实际的核心技术，满足了大多数生产的需求;其次，电气自动化控制技术当前应用广泛，在工业发展领域应用不断深化;最后，电气自动化控制技术大大的提高了工业生产的效率水平，也推动了工业生产的深化发展。因此，电气自动化控制技术的大发展促进了整个工业生产的发展，给世界范围带来了巨大的发展。
2 电气工程的设计原则
2.1 供电设备的优化设计
为了不断提高电能的使用效率，电力工程在设计过程中需要不断进行优化，不但要保证用电的需求，还要充分发挥电力工程的积极性，提高电力通讯的可靠性和稳定性。在进行优化设计时，供电设备的优化选择需要从设备的安全性出发，线路必须满足国家和行业的相关规定，负荷水平和绝缘距离要符合相关规定，防雷装置也要必备，防浪涌、防静电装置都需要完善，这样才能保证供电设备的良好安全运行。
2.2 降低成本消耗
电气工程的设计不但要满足功能性的需求，还要在安全性能上有良好的保障。当前的电气工程设计往往是从降低成本消耗方面进行，不断降低电力资源因直接或者是间接原因而造成的损失，保证负荷的均衡，让设备的维修费用减少，加强节能，不断提高设备的使用效率，这样才能提高企业的最大效益。
2.3 提高设备利用率
电气工程不断提高设计水平，目的就是为了满足当前日益增加的各类需求，还要满足电气工程的功能使用和安全性能，只有这样才能不断提高设备的使用效率。当前在电气工程设计阶段，一般是对于选择系数进行，比如说选择合理性好的应对负荷。在具体的实施过程中，也要根据实际情况选择相应的措施，目的就是不断提高设备的利用率。
3 电气自动化的应用分析
当前电气自动化在许多领域有着极为广泛的应用，特别是许多企业内部使用电气自动化对工业控制平台进行掌握，在计算机相关领域也应用广泛，大大的提高了我国工业领域的效率与水平。
3.1 先进控制的应用
在实际的工业生产中，建模是比较复杂的问题，而通过控制技术的使用，可以大大的削减建模的难度，因此，先进的控制技术在工业生产中起着极为重要的作用，通过控制技术的实施，可以对模型进行预测分析，对于控制的水平进行推断，具有明显的预测和控制双重功能。另外，对于数学模型中的许多复杂变量，先进的控制技术也可以进行妥善处理，这都大大加强了企业的实际生产效率水平。先进的控制技术是通过计算机的相关技术，对数据进行处理、加工、分析、传输等等操作，实现设备的良好操作。先进控制当前正在向智能化发展方向融合，通过智能化的软件实现对操作的规范和监督。
3.2 现场总线的应用
为了解决在系统信息传递过程中出现的一系列问题，现场总线是必不可少的通信系统，它将自动化系统和智能设备进行连接，促进了工业生产的效率极大化进步，创新性的变革了工业生产的模式，在工业领域得到了广泛的使用和推广，是促进工业发展的决定性力量。现场总线作为通信系统，它的系统化和控制水平比较强，具有其他系统没有的完善性和全面性，具体而言，现场总线具有如下优势：它更加智能化和数字化，功能更强，开放性更大，是工业发展的未来趋势。另外，现场总线使用简单便捷，涉及到的设备不多，所以也大大的节约了成本支出，从另一方面提高了企业的效益水平。现场总线的使用使得电缆的使用次数降低，施工费用大大削减，对于企业最大化利润的目标也是很有利的。当然，从我国实际情况来看，现场总线的系统控制还是不完善的，体现出分散、不成熟的特征。
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高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。
一、生产性实训平台的建立
我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。
二、生产性实训的运行机制
(一)课程标准与企业的产品安装结合
生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。
由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。
(二)生产性实训的开展
根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。
(三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行
在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。
在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。
三、生产性实训的优越性
(一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶
生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。
(二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识
由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。
(三)有利于学生职业素质的提高
我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。
四、生产性实训的特色
工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。
关键词 电气自动化；工业生产；应用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-008-01
电气自动化综合了电力、电子、计算机的多种学科，是一门非常重要的学科。众所周知，信息化是社会发展的大趋势，而自动化属于信息化产业，因此电气自动化的发展正是时展的需要。工业电气自动化运用高科技手段，大大提高了生产效率，进一步保证了生产的可靠性，受到了许多行业的欢迎，尤其是得到了高新技术产业的高度重视，使其得到了迅速的发展。下面先来了解一下工业电气自动化的有关内容，然后进一步分析它在工业生产中的应用。
1 工业电气自动化的概括
1）工业电气自动化的概念。电气自动化全称为电气工程及自动化，它是一门新兴的学科，它以控制理论和电子网理论为基础，以电子技术、计算机技术为手段，在工业生产中占据着重要地位。电气自动化技术被广泛的运用到各个领域，而工业电气自动化指的是用于工业生产的电气自动化，它能够降低工业生产的成本，提高生产率，对改善工业生产环境有着重要作用。时代在进步，我们不断走向科技化、信息化及工业化的新时代，工业生产需要紧跟时展，大力发展电气自动化，使其推动经济的不断发展。
2）电气自动化的发展历程。电气自动化从出现到发展再到成熟经受了时间的考验，它的发展历程与计算机技术、电子技术的发展分不开。下面来具体了解一下电气自动化的发展历程。
首先是电气自动化的出现。在20世纪50年代，电机、电力等产品不断涌现，这使得自动化的这一概念出现。继电器、接触器实现了自动化控制，它们的应用使人的意志通过设备操作来实现，这也推动了电气自动化的改革。
其次是电气自动化迅速发展阶段。20世纪60年代，一种新的理论被提出，它就是现代控制理论，这一理论的出现使得电气自动化技术进一步发展。电气自动化的发展离不开计算机技术，伴随着计算机技术在各个行业中的广泛运用，计算机技术的信息处理与自动控制共同服务于生产过程，使得生产进一步被优化管理，自动化技术发生了质的飞跃，进入了一个全新的阶段。20世纪70年代，随着科技的不断发展，通讯、电子等技术都得到了进步，这促使了电气自动化系统的进一步发展，此时现代控制理论得到了推广，大多难题被集中到这一理论范畴。随着问题的不断研究，探索出了新的自动化理论，首先是大型系统控制理论的产生，之后又产生了智能控制理论，这一突破性的研究大大促进了电气自动化的发展。
最后是电气自动化相对成熟时期。20世纪80年代至今，电气自动化的发展有了很大的提高，目前自动化技术的发展已经比较成熟，它成了高新技术产业的主要部分，被广泛的运用到了各个领域。另外，电气自动化的发展也推动了制造技术的进一步发展。
3）影响电气自动化发展的因素。影响电气自动化发展的因素有很多，其中最主要的是信息技术与物理科学的影响，下面分别来了解一下它们对电气自动化的影响。
首先是信息技术对电气自动化的影响。从广义上讲，信息技术是人类对信息开发和使用过程中采用的技术手段，它包括计算机技术及通讯技术。随着科学技术的发展，使得信息技术不断发展，为电气自动化提供了新的手段，电气自动化技术得到了进一步提高。在电气工程中，充分的利用了通信技术，这也是信息技术影响电气自动化的表现。
其次是物理科学对电气自动化的影响。在电气自动化发展过程中，物理科学与之紧密相连，物理科学的运用推动了电气自动化的发展。三极管是一项伟大的发明，它使人类意识和设备操作联系起来，这一发明推动了固体电子学的发展，使物理科学与电气自动化相互关联。电气自动化在今后的发展中，将会与物理科学建立更紧密的联系，进一步拓宽到其它系统中。
4）电气自动化的发展方向。IEC61850的制定使得给不同厂家IED设备信息交流提供了标准，大大促进了自动化系统的发展，电气自动化的广泛应用是时展的必然，在IEC61850标准下，我国进一步研发了电气自动化系统产品，并且有所进步。与国际接轨，应用国际标准是电气自动化的发展方向。
2 工业电气自动化的应用
计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用，Windows已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了广大行业的好评，它不仅具有灵活性，而且具有易于集成的特点，维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC 61131制定后，使得编程接口更加标准化，各大PLC厂商都依照这一规范，推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中，PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域，电气自动化受到了高度重视，现在我们来具体了解一下现场总线及先进控制在生产中的应用。
1）现场总线指的是连接智能现场设备和自动化系统的通信系统，主要解决系统之间信息传递的有关问题，它的出现给工业领域增添了新的活力，对工业生产有重要意义，它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比，现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点，成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本，现场总线的设置相对简单，使用的设备较少，节约了设备投资费用。除此之外，它可以减少后期电缆的使用，同时也节约了相关的施工费用，对企业实现经济效益有重要意义。目前来说，现场总线控制系统发展尚未成熟，它与分散控制系统共同存在于工业生产中。
2）先进控制具有很好的控制效果，在工业生产过程中，建立数学模型并非易事，运用预估控制技术后，会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测，又可以进行推断控制，另外，先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的，通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能，计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势，生产过程需要智能系统来完成，智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。
3 总结
随着电气自动化的不断发展，它已经成为高新技术产业的主要部分，大大推动了国民经济经济的发展。在几十年的发展历程中，电气自动化从无到有，从开始到成熟，它不仅与信息技术紧密相连，而且受到了物理科学的极大影响。电气自动化不断发展，它在工业生产中得到了广泛的应用，为工业生产带来了很大的方便。
参考文献
[1]李秀梅.在工业电气自动化中数字技术的应用及创新[J].价值工程，2013（08）.
