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关键词 智能包装;识别;判断;自适应控制;信息干预
中图分类号TS09 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)92-0232-02
从上世纪六七年代开始,智能化的浪潮日渐高涨。从1967年LEONDES提出的“智能控制”(INTELLIGENT CONTROL)理论开始,产品包装领域的智能控制成为一种不可阻挡的趋势。从早期自动化管理的无人工厂,到九十年代开始的智能包装(Intelligent Packaging),再到近几年兴起的物联网(INTERNET OF THINGS)技术革命,智能化成为新兴生产力给世界带来了革命性变革。阐明什么是智能包装及其相应分类,对我国包装设计领域智能化发展进程具有重要指导意义。
1正确认识智能包装
1992年,在英国伦敦召开了世界第一次智能包装国际会议。会议对智能包装进行了广泛地研讨并对智能包装(Intelligent Packaging)阐释如下:在一个包装,一个产品或产品与包装的组合中,有一个集成化组件或一项固有特性,通过此组件或特性把符合特定要求的智能产品赋予产品包装的功中,或体现在产品本身的使用中。
虽然该会议对智能包装进行了解释,目前学界仍持有不同看法。范骏(1984)面对雨后春笋般的新材料,认为智能包装是新材料的应用,他说“我们要敏锐地、及时地把新材料引进包装工业, 使包装材料和容器对商品的保护性、包装过程的便利性、原材料的节约性产生革命性的变化。”韩景平、王渝珠(1996)对世界包装用高新材料进行了分类整理,并总结十五种包装用高新材料及其功能,与范骏观点基本一致。韩锦平(2002)认为“所谓智能包装是指对环境因素具有控制识别和判断功能的包装,它可以控制识别和指示包装微空间的温度、湿度、压力以及密封的程度时间等一些重要参数。” 余雷、杨丽君等(2004)指出了RFID智能标签在物联网物流管理和产品包装的积极作用,“RFID电子标签技术的更新换代,将对商品包装和物流管理产生深远的影响。”马爽(2005)把智能包装归类为交互式包装的子类,把交互式包装分为感觉包装、功能包装、智能包装三类,认为交互式包装指“指通过包装材料和包装手段的实施,使产品和消费者之间建立起一种紧密联系。这个概念的产生,进一步说明了包装与产品的关系,强调了包装是产品的一部分,甚至就是产品本身。”
我们追溯上世纪50年代,人类追求人工智能的脚步不曾停止,从机械手、到无人工厂,智能包装是延续这一主题发展的阶段产物之一。在此理念之上并结合时代背景,我们探究智能包装,认为其应是伴随新材料新技术的发明和应用,通过对包装材料的更新换代升级、通过改造包装结构、通过整合被包装物信息管理,实现被包装物的人性化的智能化的目的、要求或功效,这些目的、要求或功效,是传统包装装潢所不能达到不能完成的,也就是智能化的结果,我们称之为智能包装。智能包装通过对产品包装材料、包装结构以及产品信息进行可控性的变革,满足消费者对产品品质的要求、功能的需求,满足制造商对产品流通过程的信息干预、控制及处理的管理要求,达到实现人与物交互式便捷沟通的目的。
2智能包装的分类
韩锦平(2002)根据近期欧美提倡的“新包装体系”,可分为下列10 类:1)增强型复合包装;2)高阻渗型复合包装(阻气、阻水、阻油);3)防腐型(防蚀防锈)复合包装;4)防电磁场干扰复合包装;5)抗静电复合包装;6)生物复合包装(果品催熟、鱼类保活、防虫、防霉);7)保鲜复合包装(果蔬和肉制品用);8)烹调用复合包装(如蒸煮、微波烘烤等9)智能型复合包装;10)超微纳米复合包装。陈新(2004)、张改梅(2007)、胡兴军、林燕(2010)等将智能包装分类为:功能材料型智能包装、功能结构型智能包装、信息型智能包装。此分类法从内涵和外延都能较直观、全面了解其意义,本文采用这一分类法。
1)韩锦平(2002)、陈新(2004)认为智能材料包装是指应用新型包装材料对产品外包装进行包装设计,使得外包装“对环境因素具有某种“识别”和“判断”功能的包装,这些包装材料通常采用光电、温敏、湿敏、气敏等功能材料与包装材料复合制成。它可以智能识别和指示包装微空间内的温度、湿度、压力和密封程度、保存时间等重要参数。除“识别”和“判断”功能,许文才、李东立、付亚波、魏华(2010)、周忠福(2001)认为其还能根据包装微空间内部 “自适应器物本身的不同特质和突变或渐变的外部环境,又可相应地调整内部环境,”即“控制功能”。
整合以上观点,我们认为智能材料包装,即指应用新材料对产品外包装进行包装设计,使外包装能对外部环境和内部环境的湿度、温度、光敏、压力、时间和气体含量等参数进行性识别、判断和自适应控制,对包装物品质进行智能化干预和保障;
2)伴随时展新材料新技术的研发如雨后春笋,智能材料包装相应得到了极大推动力。如果说智能材料包装在“包”的材料上下功夫,智能结构包装则在“装”的结构上做文章。相对智能材料包装而言,目前对智能结构包装研发相对较慢。
陈新(2004)、胡兴军、林燕(2010)认为功能结构型智能包装是指通过增加或改进部分包装结构,而使包装具有某些特殊功能和智能型特点。
智能结构包装,即指对产品内部结构进行可控性智能化设计,以满足制造商和消费者特定的需要。智能结构包装最具代表性的作品为自动冷却和自动加热包装,陈新(2004)、郝晔(2007)、胡兴军、林燕(2010)分别介绍了饮料包装结构设计中冷凝、加热装置,曹利杰(2007)介绍了通过结构改造而便于清洗的可再装容器系统,郝晔(2007)还介绍了欧洲饮料结构营养释放装置。
药物儿童安全盖设计是智能结构包装另一代表,王立党、赵美宁、李小丽(2005)、李晶、卢立新(2008) 介绍了为避免儿童误食药物的安全盖装置;
3)智能信息控制包装,又称可跟踪性智能运输包装,主要指产品生产时各项生产参数的智能记录,如:名称、成份、性状、规格、产地、功能、价格、保质期、使用说明、使用禁忌等,以及产品的仓储、运输、销售期间各项信息参数的追踪记录,实现产品的自动化管理。
智能信息包装源于RFID射频识别技术的研发,并以其在非接触式自动识别、信息管理、自助结账以及未来物流网信息流通的强大优势,日益受到包装产业青睐。王文珍、张成利(2008)介绍了基于RFID智能标签独有的无接触信息识别管理功能,及时掌握货物出入仓、销售信息、自助结账等功能。
“最基本的RFID系统是由电子标签、阅读器、天线和通讯系统四部分组成” ,阅读器在指定区域发射无线电信号形成电磁场,当装有RFID芯片的包装产品经过此区域时,由阅读器发送指令将标签信息通过天线将反馈信息传送至计算机网络。借助RFID智能标签,产品在生产和流通过程中均有可追踪性,制造商和用户可以实时了解产品库存、流通、保质等信息,这在物流管理中能预测顾客购物情况,优化库存管理,整合资源,建立智能化管理体系。基于RFID智能标签技术,美国奥巴马政府已接受由IBM公司提出的“互联网+物联网=智慧地球”的构想,借助无线射频识别技术(RFID)和无线传感网络技术(WIRELESS SENSOR NETWORKS,WSN),物联网技术将成为下一代革命性技术,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,人类将跨入另一个崭新时代。
智能包装以其对被包装物智能化的控制、干预和管理功能,在食品、医药、日化用品、物流管理等领域具备广泛的应用空间和广阔的市场发展前景,具备良好的社会功效,因篇幅限制将另文说明。
参考文献
[1]范骏.第三次浪潮与包装工业[J].中国包装,1984(5):5.
[2]韩景平,王渝珠.二十一世纪的包装产业信息化[J].中国包装工业,1996(4):18.
[3]韩锦平.复合软包装的发展新动向[J].中国包装工业, 2002,98(8):6.
[4]余雷,杨丽君,吴艳泽,余艳萍.基于RFID电子标签的物联网物流管理系统[J].微计算机信息,2006,22(2):233-234.
[5]马爽.交互式包装技术的特点及应用[J].包装世界,2005(3):48.
[6]陈新.智能包装技术特点研究[J].包装工程,2004,25(3):40-41.
[7]张改梅.智能包装技术及其应用领域[J].印刷技术,2007(10):19-22.
[8]胡兴军,林燕.智能包装的分类、应用及前景[J].湖南包装,2010(1):33-36.
[9] 许文才,李东立,付亚波,魏华.智能释放保鲜包装复合膜的研发和应用[J].中国印刷与包装研究,2010,2(11):419-423.
[10]周忠福.纳米技术与文物保护[R].中国文物保护技术协会首届学术年会会议论文,2001(5):253-255.
[11]郝晔.智能包装在食品、饮料、医药等领域的应用[J].印刷技术,2007(10):23-24.
[12]曹利杰.智能包装赏析[J].印刷技术,2007(10):31.
[13]王立党,赵美宁,李小丽.基于人体工效的新型智能儿童安全盖设计[J].中国工业包装,2005(7):61-62.
[14]李晶,卢立新.危险品的儿童安全包装.包装工程[J],2008,29(11):193-195.
[15]王文珍、张成利.基于RFID超市智能库架管理系统设计[J].包装工程,2008, 29(9):78.
今年是长荣股份成立20周年,10月20日,长荣股份特别举办了“长荣股份包装日活动――暨包装二维码研讨会”,吸引了全国近300位印刷包装企业的代表和媒体朋友前来参加。长荣股份董事长李莉在活动上致欢迎辞,她表示:“长荣股份20年来始终致力于服务中国乃至全球的印刷包装业,随着绿色环保可持续发展和互联网时代的到来,包装行业也在逐步向着安全化、环保化、定制化和智能化的方向发展,如何帮助客户实现包装的多样化和多功能化是我们努力的方向。为此,长荣股份确立了‘以印刷装备为主导,向上下游产业链延伸,实现装备制造和印刷产业协同发展’
的发展战略,并将从加快智能绿色印刷装备产业园建设、加快国际化战略、建设以云印刷为核心的中国第一互联网+印刷新模式、利用资本市场实现产业的整合和拓展四个方面落实,实现公司的跨越式超常规发展。”
“智”造产品升级“悦智臻梦”来袭
20年来,长荣股份始终坚持以成为“世界领先印刷包装设备服务供应商”为发展愿景,经历了从制造到智造、再到创造的跨越,定位高速度、高精度、高稳定性、数字化、网络化、自动化和智能化,产品分为6大系列共70余款机型。长荣股份总经理蔡连成在活动上做了长荣股份产品,将设备重新升级,划分为“悦智臻梦”四大系列,为不同类型的纸包装印刷客户提供从单张纸、卷筒纸到瓦楞纸的高精度、高速度、高自动化印后加工解决方案,为卷烟、酒品、医药、电子产品、食品等包装提供专业的个性化解决方案。
MK1060ERSL平压平自动全清废模切机是“臻”系列产品中的明星产品,其一次走纸可实现模切成型、全清废、不停机取样及成品计数堆码整齐收集功能,产品经该设备模切后,可直接进入下一工序或装箱,相较于普通清废能够节省25%的时间,在释放更大产能的同时更减少了操作人员的数量,有助于劳动密集型印刷企业的转型。更重要的是,该设备配备了AGV智能化自动物流系统,能够在无人值守的情况下进行点对点物料搬运投送工作,从根本上解决了产线投料、回收、过程监管的连贯问题,如果再辅以智能化的仓储管理、设备调度及物流信息管理等系统,能够真正对整个工厂进行智能化管理,实现过程可溯和实时监控。
包装二维码 绽放别样风采
包装二维码应用研讨会上,来自烟厂和印刷企业的多位代表与大家分享了二维码的应用现状与发展趋势。
首先,无锡物联网产业研究院院长陈书义博士做了“物联网应用与标准进展”为主题的报告,了物联网从诞生到现在的发展历程及其在农业、交通、林业等行业的应用,并就中国物联网的相关政策及标准化进程进行了解读,指出烟草包装要重视标准化工作,其物联网标准要同国家物联网标准一致。
来自云南中烟工业有限责任公司品牌发展部的专家李永煜在题为“二维码应用思路及技术方案探讨”的演讲中指出,二维码在制造、物流、营销全产业链的深化应用将为传统制造业带来革命性的变化。目前,二维码主要用于产品防伪验证、企业宣传和品牌推广以及产品监管,其赋码方式有BOPP薄膜喷码、贴标机在线贴码、激光直接打码及印刷企业数字喷印四种。
深圳太和物联信息技术有限公司董事总经理曾国波以“烟草行业与物联网(二维码)技术的融合应用”为题做了精彩演讲,他指出互联网是一种思维,而不仅仅是一个工具,消费者形态意识正在发生改变,传统的营销模式已经无法适应移动互联网时代的发展,烟草行业要基于互联网(及物联网)、云计算技术,构建全覆盖、大应用、高智能、全安全的烟草行业信息化管理平台。
长荣数码总经理彭川则以“长荣喷码全系列解决方案――包装可变数据应用”为题,追溯了条码的发展历史,指出由条码发展而来的二维码不仅满足了条码原有功能,也成为了一种推广手段,让包装盒成为了媒体。二维码的图形性需要借助印刷才能真实完整地再现,作为印后设备供应商,长荣股份推出了喷码全系列解决方案,由平台、喷墨系统和数据中心组成,能够满足不同属性客户的需求,目前已有多款机型在深圳科彩印务有限公司、大理美登印务有限公司等装机使用。
此外,大理美登印务有限公司总经理杨述鑫、深圳科炬互联网科技有限公司总经理叶定彬等也与参会嘉宾进行了交流分享。研讨会虽然时间不长,却为行业提供了一个沟通平台,大家畅所欲言,共同探讨包装二维码的未来发展及应用。
长荣杯 打造行业精品赛事
当晚还举行了第三届“长荣杯”纸包装制品精品赛颁奖典礼。本届“长荣杯”共收到来自129家企业的398件作品,其中社会包装作品216件,同比增长51%,烟包作品182件,同比增加23%。作品类型不仅涵盖了传统的烟包、药包、酒包和电子产品包装,还有各类精美的纸质工艺品,为本届“长荣杯”增添了不少亮点,并有多篇技术性论文和设备使用心得文章参评了优秀论文奖。本次大赛共设立7个奖项,最终评出了烟草类中国精品包装奖10名,烟草类中国绿色包装奖10名,烟草类中国创新包装奖10名,社会包装类精品包装奖10名,社会包装类中国绿色环保奖10名,社会包装类中国创新包装奖10名,优秀论文奖10名。
一、期刊出版走向媒体深度融合传播力的必要性
传播力是期刊综合实力的重要体现。对于出版物传播力的定义,现阶段国内外还没有明确统一的定义,但就期刊的影响力而言,应该包括传播方式、手段与传播效果。传播力可以视为“使期刊在传播过程中达到良好的传播效果而所运用的各种方法、技术和手段的总和”。近年来,伴随我国出版业的体制改革、数字化转型升级和深度融合发展,作为传统产业的纸质期刊在惊叹新兴媒体技术增速发展的同时,危机感也日趋加剧,那么如何通过增强传播力来提升期刊的发展活力,是当下纸质期刊亟待解决的难题。2014年8月,中央全面深化改革领导小组第四次会议审议通过了《关于推动传统媒体和新兴媒体融合发展的指导意见》,强调“要着力打造一批形态多样、手段先进、具有竞争力的新型主流媒体,建成几家拥有强大实力和传播力、公信力、影响力的新型媒体集团”。此时“传播力”首次被提出。在此背景之下,2015年3月国家新闻出版广电总局下发了《关于推动传统出版和新兴出版融合发展的指导意见》,明确指出:“推动传统出版和新兴出版融合发展,把传统出版的影响力向网络空间延伸,是出版业巩固壮大宣传思想文化阵地的迫切需要,是履行文化职责的迫切需要,是自身生存发展的迫切需要。”从中明确了未来期刊业发展的重要趋势。2017年7月国务院了《新一代人工智能发展规划》(国发〔2017〕35号),“标志着发展人工智能被列入国家级战略层面,成为中国未来提升国家竞争力的主要手段”。新一代人工智能战略的实施,将直接推动中国信息化产业从数字化、网络化阶段进入智能化阶段。人工智能技术将对社科类学术期刊的编辑、出版、发行产生新的变革。当下,重新审视和研究探讨社科类学术期刊传播力的有效路径,对于促进纸质期刊与新兴媒体深度融合发展,扩大期刊的影响力具有重要的现实意义。
二、期刊出版走向媒体融合传播力影响因素的嬗变
(一)读者的阅读习惯和阅读需求互联网的快速发展,也引发了人们的阅读方式从纸媒体时代电子媒体时代新媒体时代智能时代的根本性变革。据中国新闻出版研究院《第十六次全国国民阅读调查结果》的调查数据显示:“2018年我国成年国民包括书报刊和数字出版物在内的各种媒介的综合阅读率为80.8%。数字化阅读方式(网络在线阅读、手机阅读、电子阅读器阅读、Pad阅读等)的接触率为76.2%。我国成年国民人均每天手机接触时长为84.87分钟,人均每天互联网接触时长为65.12分钟,人均每天电子阅读器阅读时长为10.70分钟,人均每天接触Pad(平板电脑)的时长为11.10分钟。在传统纸质媒介中,我国成年国民人均每天读书时间最长,为19.81分钟,12.3%的国民平均每天阅读1小时以上图书。”社科类学术性期刊读者对象是社会研究工作者、管理者、教师、学生等。投稿人员层次、学历较高,写作能力较强。依据相关期刊所承载的信息可被利用程度的不同,读者的需求可以分成显性需求与潜在需求。读者的阅读需求是“读者从自身的文献信息需要出发,寻求、查找符合自己要求的文献信息的过程,此过程以读者的阅读目的为起点,以取得满足读者文献要求为终点”。新兴媒体的便捷性激发读者阅读冲动,读者可快速获取相关信息,但是零散性、碎片化、快餐式的阅读,又往往不能满足读者深入探究的需求,社会科学研究成果的信息阅读尤其如此。社科类学术期刊除了时效性强外,还对意识形态工作具有引领和主导作用,使其读者的潜在阅读需求仍存在。尽管新兴媒体时代信息繁杂、快捷,但是仍有不少社会研究工作者、管理者、教师和学生等习惯通过传统的纸质期刊获取所需的信息,但这部分读者的显性阅读需求变化不大。
(二)期刊的目标定位与栏目结构中国社会科学引文索引(CSSCI)评价体系的建立,是我国社科类学术期刊评价体系逐步与国际接轨的标志。提高期刊的影响因子,进入CSSCI等收录目录或者排名上升,是社科类学术期刊判断传播力的重要依据,而期刊提高影响因子难度在于获取优质稿源。“影响因子”是动态的因素,影响因子的大小受到论文、期刊、学科、检索系统、名人效应等多种因素的影响。现阶段一般社科类学术期刊认同的“权威”载刊物主要有《新华文摘》《中国社会科学文摘》《高等学校文科学术文摘》《复印报刊资料》等权威学术文摘。社科类学术期刊在本着择优录取稿件的同时,作者也在有意识地精心挑选具有高影响力的学术期刊投稿,而读者也在挑选具有高影响力的学术期刊进行比较有针对性的阅读。为此,社科类学术期刊编辑只有提高期刊的影响指标和扩大期刊的影响力,才能吸引到高素质的专业作者投稿。提高刊物的影响力,除了需要优质稿源以外,还可以借助数字化、集群式传播模式,提高期刊的受众面,这就要借助于新媒体对社科类学术期刊的整合与包装。社科类学术期刊目标定位的变化,必然影响栏目结构的调整。栏目是稿件分类的标志,是期刊展示内容的形式,应当全面体现办刊的宗旨。栏目构成要富有创新性,栏目设计要有特色,题材选用要敢于创新,沟通读者与作者的关系要能独具匠心。面向不同的读者群体设计相应的栏目,才能扩大阅读需求,提升刊物的传播力。
三、期刊出版走向媒体融合传播力的新路径
“媒体融合时代融的是理念和思路,合的是内容和技术,做的是协调和互动,求的是再造和双赢,要用互联网的思维办媒体、抓融合、促发展,抢占新的发展制高点。”社科类学术期刊要大力发展,就要跟上智能化的发展步伐。根据自身刊物的环境与条件,对新媒体和新技术要有选择地开发和应用才好,并不是多多益善,而是能提高效率、扩大传播、长久运转才好。在媒体融合的传播的过程中,传统媒体如何通过新技术、新平台把单一、平面的信息传播方式变为多元和立体呢?
(一)拓展期刊媒体融合的传播渠道对社科类学术期刊来说,虽然纸质期刊依然是主流,但也要重视智能化的未来出版。现阶段进一步利用好“纸媒与互联网”“纸媒与电子期刊”“纸媒与微媒体”“纸媒与手机终端”等多种融合的方式,从而实现“期刊+互联网+服务”刊媒融合发展的创新服务模式。发行渠道的深入挖掘。传统纸质版的发行量逐年在减少,但仍具有重要的价值,读者群体主要是社科研究人员、管理人员、教师和学生,他们中大多数人青睐于纸质的深阅读,所以还不能放弃对传统发行渠道的进一步深入挖掘。期刊网站的延伸开发。期刊网站应与纸质期刊保持一致的风格和形象,以相互衬托和传播。网站的内容日常更新、服务器日常维护最好要有专人负责或外包负责;内容可通过设置导读、重要组约稿指南、下期重点内容预告等形式,向读者介绍本期刊的特色栏目和重点文章,以起到引导读者选择阅读的作用;每期论文及过往论文的检索和全文下载(PDF、HTML、OA模式);应嵌入稿件查询、订阅、投稿、消息、国内外网站链接等功能。尽可能通过这个平台的多种方式为作者、审者、编者、读者提供沟通和交流的作用,从而达到传播期刊,提升期刊的影响力。增加OA出版的传播方式。随着社科类学术期刊传播的需要,开放获取方式日益普及,期刊应注意增加OA传播。开放OA可以使作者和读者通过公共互联网免费检索、阅读、下载论文,使社会科学研究能借助互联网快速传播。刊物出版后,编辑部可以快速将电子版内容传播出去,有利于提高本刊的总被引频次,尤其是与相关领域的网站建立链接,并延伸到国外期刊数据库。
论文摘要:智能建筑弱电工程项目管理是高新技术在建筑领域应用的产物,其具有系统技术含量高、管理对象复杂以及综合协调要求高的特点。智能建筑面临弱电工程项目管理难度较大的问题,因此在对智能化建筑弱电工程项目进行管理时,要综合考虑、统筹安排,以期在时间、空间上、对各种资源进行科学合理的综合利用,以保证项目的成功建设。
智能建筑弱电工程项目管理是运用现代化的管理技术,采用系统控制的方法,将各种资源经过管理由输入转化为输出,并排除各种干扰,实施动态管理,及时发现偏差,纠正偏差,从而达到合同所限定的质量、工期、成本等要求,从而向业主提供质量优良的工程。本文结合笔者从事智能化弱电系统工程的项目管理经验,从技术管理、施工管理、质量管理等方面对智能化弱电系统的项目管理进行分析和探讨。
一、技术管理工程技术管理贯穿整个工程施工的全过程,应严格按照弱电系统工程设计的要求,在提供设备、线材规格、安装要求、对线记录、调试工艺、验收标准等方面进行技术监督和行之有效的管理。如下:
1、深化设计施工图
(1)图纸目录
标明图纸内容、图号和图幅。图纸的图别图号要求编号连续,暂缺的图纸在备注栏中应加以说明,新增图纸的图号也应该编号相连,保证图纸目录能够反映图纸的完整性; (2)设计说明及图例
设计说明按各子系统分别叙述,应说明设计的依据、遵循的标准、子系统功能及配置概况、子系统的施工要求、设备材料安装高度、与各专业的配合条件、施工需注意的主要事项、接地保护内容,注明图纸中有关特殊图形、图例说明,对非标设备的订货说明; (3)设备材料表
分系统列出各系统的设备材料的选型规格、数量、品牌;
(4)系统图
表现系统原理图、系统主要设备配置和构成、系统设备的供电方式、系统设备分布楼层或区域、设备间管路和线缆的规格、系统逻辑及连动关系说明。对如BA这样的系统,还需说明所监控的机电设备的工艺流程及监控点设置、监控点的类型及供电等级、控制器的划分、相关的机电设备和电气控制箱编号等; (5)平面管线图
分层表现该层上弱电相关设备的位置、标高、安装方式、线槽和管路的规格、走向、标高和敷设方式、线缆的规格、走向,弱电井的位置及井内设备材料布置示意等; (6)室外管线图
标明室外弱电管线的敷设方式、埋设深度、线路坐标、各种管线的规格型号,与其他管线平行和交叉的坐标、标高,与进线管道的衔接位置; (7)弱电井、控制室布置图
表明弱电井内的设备、线槽、管路的布置,控制室内操作台、显示屏等的布置。明确弱电井内的电源要求,控制室内的装修要求和电源要求。 (8)设备配线连接图
如BA系统的控制器间的连接、电视监控系统控制室内设备间的连接等; (9)电气接口图
如BA系统与电气控制箱的接口方式; (10)安装大样图,如门禁系统门控制的安装方式等。2、安装工艺管理弱电系统工程是一个技术性很强的工作,要做好整个弱电工程的技术管理,主要从各个施工阶段安装设备的技术条件和安装工艺的技术要求做起。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后的系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。
3、技术文件管理工程实施各阶段的依据为弱电系统工程的技术文件,在弱电系统工程中,技术文件主要包括各弱电子系统的施工图纸、设计说明、以及相关的技术标准和产品说明书、各子系统的调试大纲、各子系统的验收规范和集成系统的功能要求、验收标准等,这些都要进行系统的科学管理。为了能够及时地向工程管理人员提供完整的、正确的技术文件,必须建立起技术文件收发、复制、修改、审批归档、保管、借用和保密等一系列的规章制度,实施有效的科学管理。
二、施工管理智能化弱电工程项目的施工管理工作综合性很强,其施工管理的关键在于它的协调和组织的作用,施工管理的主要内容为施工的组织管理、进度管理和界面协调管理。1、施工组织管理 (1)建立项目部要实施对一个项目的管理,建立一个完善的组织机构是确保项目顺利进行的组织保证,因此,建立好项目部是施工准备阶段的重要工作。在整个弱电工程项目的实施过程中,项目经理下设质量控制员、进度控制员、工程协调员、安全管理员、文明施工管理员、以及项目技术小组,共同构成弱电工程管理小组,以满足项目的生产功能,实现项目的总目标。(2)组织设计和组织管理施工组织设计是指导施工现场全部生产活动的技术经济文件用以处理人与物、主体与辅助、工艺与设备、专业与协作、供应与消耗、生产与储存、维修与使用以及这些要素在空间布置、时间排列之间的关系。施工组织管理要合理安排整个弱电系统施工期间的工程管理人员、技术人员、调试工程师和安装人员的人数和这些人员进场的时间,并要与施工进度高度结合,分阶段组织施工队伍,以期保质保量完成此阶段的施工任务。
2、项目进度管理 (1)制定项目进度采用工作分析结构等方法把项目范围详细划分为子系统和工作包,界定对应每一个工作包必须执行的具体活动。项目进度的制定以网络图表的图示形式来描绘,表明为实现项目目标,各种活动之间的必要次序和相互依赖性,进行时间估计等。并依每项活动所需的资源类型和数量做一个成本预算,以决定项目是否能在预定的时间内,在既定的资金和可利用资源的条件下完成。
(2)控制项目进度
在弱电工程项目实施过程中,总包管理单位要定期收集项目完成情况的各类数据,与已制定的进度计划进行比较,如果项目实施落后于进度计划,要召集相关单位,采取必要的纠正措施,并适当调整计划,以保证工程的正常进行。
三、质量管理智能化弱电工程的质量管理主要从设计、采购、施工三个环节进行质量控制。
1、设计过程的质量控制 (1)按照国家的有关标准和规范,使智能化系统的设计方案具备可行性、先进性、可扩展性;
(2)协助业主进行需求分析和功能定位,并根据项目实际情况,实现总体设计、分步实施。 (3)根据功能需求和设计方案,选择适宜的产品及设备,并控制好设计方案制定、产品性能测试、设计方案评审、设计变更控制、设计的复查鉴定和图纸的确认、校核等。2、采购过程的质量控制采购过程质量控制的重要环节是到货检验。验收时应注意: (1)根据货单清点产品数量,与合同附件的设备清单进行核对;
(2)产品、设备的包装、封条是否完好无损; (3)核对产品产地、厂商、型号、规格等,进行全部查验或部分抽查; (4)核查质量保证书、产品合格证、保修单及其它相关文件,进口产品还需核查进关单及完税证明等;3、施工过程的质量控制智能化工程的实施过程是一个复杂的过程,若施工质量发生问题,不但难以保证智能化工程的质量,对整个建筑项目的进度也会产生影响。因而,做好施工过程的质量控制十分关键。具体应做到:
(1)在施工阶段认真做好施工记录,若发现问题,必须写明所采取的措施以及最终效果。并且每次协调会应有会议纪要,并分发给有关各方。 (2)在项目实施过程中,根据设计计划和项目策划,对子系统和系统进行阶段性的测试和验收,发现问题应召集有关方面分析解决,否则不得转入下一阶段。 (3)在整个项目实施过程中,应注意收集由分承包方提供的各种有效的证明产品质量的文件和质量记录。 (4)在项目实施过程中若需变更,则应填写工程变更单,且将更改内容以书面形式传递到有关人员。 (5)设备安装、系统或分系统测试,均应按计划和规范进行,且应责成分承包方到现场配合。 (6)在项目实施过程中发现的不合格项,现场人员应对其进行标识和隔离,填写不合格品记录单,并及时报告子系统负责人,由子系统负责人提出处理意见并及时解决,对重大不合格项,应由子系统负责人报项目经理。结语智能化弱电工程项目管理的关键在于项目管理的各个阶段都与质量、工期、成本、安全密切相关,因而,要在各个阶段对管理对象、生产要素进行有效的动态的管理,对各施工阶段的节点进行优化控制,以期达到智能建筑的最优化设计。
参考文献
【1】智能化弱电系统的项目管理
21世纪物流发展新趋势:信息技术与自动化的应用
一,引言(简述本文的观点)
简述21世纪物流的竞争主要在于信息技术和自动化系统应用的竞争.信息技术和自动化的应用是物流经济利益新的增长点.电脑由硬件系统和软件系统组成,如果把一个物流中心看作是一台电脑,那么它的位置选址,仓库的布局,规模的大小则是它的硬件系统,而信息技术与自动化系统,快速响应的程度,客户服务水平则是它的软件系统,一台电脑的好坏很大程度上取决于它的软件系统.物流作业中心的选址与布局是战略问题,是一个物流中心在成立之前就必须要考虑好的.而信息技术与自动化流程,决策支持则是一个战术问题,是物流企业在竞争中逐步发展和完善的.所以物流企业的真正竞争是它的信息技术自动化应用与快速反应.
二,信息技术与自动化在物流环节中的作用(具体阐述是如何实现其降低成本和提高竞争力)
现代物流是一个挑战与机遇并存的领域,它包括对信息,运输,存货管理,仓储,物料搬运,包装等作业领域的综合管理起任务是把具体作业任务有效地组合,实现其各个环节顺畅,使其各环节进行有效衔接.
1 与采购环节的衔接.
2 与库存环节的衔接.
3 与运输环节的衔接.
三,信息技术与自动化具体应用案例分析(提供论据)
(1)沃尔玛全球定位系统和互联网的应用案例.
(2)日本物流发展的几个阶段.从中分析可以得到物流的发展过程就是信息技术与科技的发展过程.
四,具体技术的代表
(一) rfid技术.(信息技术的代表)
(二) 自动分拣系统 (自动化系统代表)
五,结语(进一步总结本文的观点)
随着科技的发展和技术的进步,物流业的发展会朝着多元化,智能化方向发展.物流的明天会更美好.
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毕业论文提纲拟定原则
【关键词】先进制造技术;发展趋势;关键技术
【中图分类号】TH16 【文献标识码】A
【文章编号】1007―4309(2010)10―0086―2
先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的,它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的,保留了过去制造技术中的有效要素,是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群,先进制造技术的发展,大体经历了四个阶段:
第一阶段(20世纪60―70年代):柔性制造单元(CAD/CAM),它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。
第二阶段(20世纪70―80年代):柔性制造系统(FMS),它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的,但特点仍然是分布式生产过程。
第三阶段(20世纪80―90年代):集成阶段(CIMS),是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。
第四阶段(20世纪90年代至今):智能集成制造系统阶段,是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。
一、先进制造技术的特点
目前,每一个国家都处于全球化市场中,先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力,同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程,概括起来有以下特点:
(1)成形和加工技术日趋精密化。
(2)企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。
(3)虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。
(4)机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。
(5)以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。
(6)先进制造技术的发展越来越离不开信息技术,信息技术发挥着越来越重要的作用。
(7)21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。
(8)现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。(现代技术的内涵即为:绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。)
二、当前先进制造技术的发展趋势
市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显,精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面:
(一)信息化
近几年,信息技术和制造技术的不断融合,使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点,如使市场多样化和个性化的需求得到满足;能够对市场作出快速的响应,使生产成本得以降低;能够提高产品精度和可靠性;等等。数字化产品既方便、直观,又便于通过计算机控制产品,对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展,制造业应用系统越来越离不开Internet技术,Internet技术是实现各种制造系统自动化的基础,是其重要的支撑平台。基于Web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测,在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此,先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心,以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。
(二)智能化
智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、发货、支持等)各个环节的智能化,如生产设备的智能化,人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高,使生产系统的适应与判断能力更加完善。
(三)精密化
超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。
1.超精密加工技术
目前已进入纳米级加工时代,加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0.0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。
2.超高速切削
目前,铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min,铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。
3.新一代制造装备的发展
市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用,如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化,以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化,是对传统机床结构方案的突破。
(四)绿色化
由于资源与环境的约束日益严格,21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的,绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为:
1.绿色产品设计技术,既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害,又能保证低能耗和高资源利用率。
2.绿色制造技术,使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小,废弃物和有害物质的排放量最少,资源利用效率最高。
3.产品的回收和循环再制造,它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。
(五)虚拟化
在制造业中,虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)越来越被广泛地应用,它主要包括两部分,即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前,先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验,并且预测和评价其性能和可制造性。
三、未来先进制造技术发展中的关键技术
(一)虚拟制造VM(virtual manufacturing)
VM技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR(virtual reality)技术为基础的。VM技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程,并预测和评价有关技术数据和性能指标,从而使产品开发周期得以缩短,使制造过程得以优化。VM技术是工程设计的一次革命性的进步,它的应用范围是非常广泛的,如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。
(二)智能制造IM(intelligent manufacturing)
智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说,是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展,也是其重要组成部分,智能传感与检测是智能制造的重点。
(三)纳米制造
20世纪出现了一种高新技术,即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的,精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。
(四)绿色制造GM(green manufacturing)
绿色制造是一种现代制造模式,它综合考虑资源消耗和环境影响,其目的是使产品在整个生命周期中(包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理)做到对资源利用率最高,对环境的不利影响最小,并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注,因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造,绿色制造已成为先进制造技术的主要内容,也是各国支持和优先发展的研究项目。
四、结论
我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天,经济全球化进程日益加快,随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争,实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下,我国不仅要迎接挑战,而且要抓住机遇,要不断地对传统产业进行改造,发展先进制造技术,要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新,只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。
【参考文献】
[1]王隆太等.先进制造技术[M]. 北京:机械工业出版社,2003.
[2]张平亮等.先进制造技术[M]. 北京:高等教育出版社,2009.
[3]冯.先进制造技术基础[M]. 北京:北京大学出版社,2009.
【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手:
(一)机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
(二)传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。
(三)信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
(四)驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
(五)接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
(六)软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
二、机电一体化技术的主要应用领域
(一)数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:
1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。
3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。
5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
(二)计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
(三)柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
(四)工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。
三、机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展:
(一)智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
(二)系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。
(三)微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
(四)模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。
(五)网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
(六)绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
【参考文献】:
1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.
2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).
【关键词】微机控制系统 产品自动包装生产 PLC
随着工业革命推进以及科技水平的进步,工业生产的规模不断扩大,工业生产的过程也不断的被强化,消费者对产品的质量要求越来越高,人工工作的进度远远不能够满足市场的需求,因此产品自动化生产已经成为了未来机械的发展趋势。随着电子计算机技术的广泛运用,智能化和自动化的生产成为当今信息时代的一项新应用。我国自动化包装生产系统起步比国外要晚,目前还存在很多的漏洞,但是由于我国已经成为世界上最大的商品出口大国,与此同时,中国的产品包装生产市场要求也随着世界消费者的要求变得越来越严峻,增强产品自动化包装生产的危机控制系统的建设,成为中国工业生产的首要任务,本文基于这些因素,对自动包装绳的危机控制系统进行了简要的分析。
一、自动包装生产微机控制系统的概述
(一)微机控制系统
微机控制系统一般有三种,全气控制系统、电气控制系统和PC控制系统。气动控制,即传动控制和执行机构全部是气压元件,系统全部使用压缩空气为工作介质。这种控制方法工作介质单一,工作比较可靠,系统的安装调整和维修也比较方便,但气动系统较复杂,元件较多; 电气控制,气动的传动控制采用电器元件,通过电一气转换后再来控制气动执行元件(如控制阀、气缸等)。这使得气动系统本身大为简化,气动元件少,气动系统的故障率低。PC控制则同时具备以上两种控制系统的优点:这种专用工业环境下应用而设计的控制系统,其内部各种中间继电器、保持继电器、特殊用途继电器都是无触点接触的开关信号,极大地降低了电气系统的故障率,使用PC后,气动系统大为简化,实际上,包装线上每个工位只需一只主控阀和一对执行气缸,气动系统的故障率也降到最低。
(二)自动包装生产微机控制系统
一般的自动包装生产系统相比人工的生产具有三个方面的性能优势、分别是安全性、可靠性和实用性。自动包装系统的这些性能可以满足行业工艺的需求,代替人力降低成本,提高包装效率和包装质量。自动包装系统作为一个高速度、智能化、全自动的纺织行业包装设备,是集在线检测、精密机械、实时控制于一体的大型包装生产线,各部分协调配合,保证整个系统的可靠性与稳定性。一般情况下自动包装系统的核心是PLC控制单元,PLC广泛应用于各种工业控制中,可以适应各种复杂的环境,抗干扰能力强,可以控制各个机构完成相应动作,工作稳定可靠。自动包装生产系统的动力主要来源于电机和气紅,电机主要用于输送带的传送,气紅主要用于各模块的动作,只要配合光电传感器、行程开关等,就可以实现各个机械机构动作的跟踪控制,上位监控系统可以对整个包装过程进行监控,可以保证系统可靠稳定地运行。
二、自动包装生产微机控制系统的原理
全气动控制方法和电气控制方法的控制原理是一样的。包装生产自动控制系统的设计,须按位置程序控制的一般模型进行逻辑控制线路的设计,对逻辑运算、记忆、延时等各个环节进行综合,形成一个闭环控制系统。因此其工作原理就是:由前一步的动作,发出动作的行程信号(主令信号),将它输入逻辑线路经运算后发出执行信号,产生下一步的动作。这种控制方法具有连锁作用,能使执行机构按程序顺序依次动作。现在的产品自动控制系统大多采用了PC控制,PC又称PLC即可编程逻辑控制器,是在继电器控制和计算机控制基础上发展起来的以微处理器为核心的新型工业自动控制装置,pc控制系统内部各种中间继电器、保持继电器、特殊用途继电器都是无触点接触的开关信号,极大地降低了电气系统的故障率,同时内部各种中间继电器、保持继电器、特殊用途继电器都是无触点接触的开关信号,极大地降低了电气系统的故障率。
三、以为例分析自动包装生产的微机控制系统
(一)的包装工艺分析
包装的主要功能是将从定型机输出的以内纸板为支撑折叠好,套入外纸壳并送入塑料包装袋,封口、打标签后输出包装成品。包装机主要由三部分组成:载袜台、折袜机和装袋机载袜台是连接定型机与折袜机的过渡机构。被输送到载袜台,由人工检查瑕疵,剔除次品,将合格的放在输送带上,输送带将送到折袜机。将经由上输送带输送到可反转的双层输送带斜坡机构中,由置放内纸板机构将内纸板放在上,斜坡机构再反转,同时上输送带前段下降,并且折叠好的部分被送到正向运行的下输送带上,实现的第一折;当被输送到特定位置时,下输送带反向运转,仍留在上输送带上的部分则随着传送带运行最终叠在下面的部分上,从而实现第二折;然后上输送带上升,下输送带再次正向运行,定位板下降,顶住中部,同时翻转折叠机构将前部翻折180度,实现第三折;定位板上升,下输送带将叠好的袜子送到后续机构。三次折叠的长度都要求十分精准,以保证折叠后平整、美观。如下图所示:
(二)自动包装控制系统
本文采用的自动包装控制系统主要是使用PLC技术,在设计自动包装控制部分时,充分考虑到用户的功能需求以及与系统的机械部分的配合需求。在具体实现的过程中,又以系统的可靠性与易用性为准则,尽可能把本系统设计成为一个功能齐全、可靠性高且易于使用的包装机设备。自动包装控制系统的主要控制参数有输送带运行方向、启停的时间,气缸、真空吸附机构、吹风口的动作时间。由于控制对象较多,且被控对象比较集中,因此采用集中控制系统方案。集中控制系统如下图所示,每个被控制对象与可编程控制器指定I/O相连接,因此各被控对象之间的数据、状态的变换不需要另外设置专门的信号线路。该控制系统多用于控制对象所处的地理位置比较接近,且相互之间的动作有一定联系的场合。
(三)自动包装PLC程序流程
如上图所示,当自动包装任务开始时,系统就会开始初检,初检任务是对所有电机和汽缸的运动能力进行开机检查,即开机时,让所有电机和汽缸都运动一下再复位,确保机器能够正常运转,同时检查所有的光电传感器,查看是否有异物,若气缸不能到位,或光电传感器前有异物则红色报警灯亮、蜂鸣器响。当系统的各部分程序正常运转时,就启动接下来的三个运行任务,分别是:手动运行、半自动运行、自动运行,在自动包装系统中通常采用第三个,选择自动运行的任务。如果一切正常,则等待上位机发出操作指令,即运行哪个部分控制任务,自动包装控制系统就会按照原先设定好的程序进行的包装,如果发现意外情况,立即停止全部部分控制任务的执行,然后再启动停机任务。
四、结语
随着包装机械竞争日趋激烈,高度自动化、智能化、动功能化、低消耗化、高效率的未来机械的发展趋势,自动包装控制系统采用了机电一体化控制,提高生产效率。目前由于国外的工业水平比国内先进,因此其产品包装自动化的程度比国内要高。本文浅析了产品自动化包装控制系统的工作原理,特别是其中PLC技术的运用。
参考文献:
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论文摘要:介绍了Web3.0的概念与特征,结合宜宾学院酒文化信息服务平台的建设实践,探讨了基于W e63.0相关技术下构建宜宾学院酒文化信息服务平台的基本框架,旨在为基于We63.0的我国高校图书馆特色数据库信息服务平台的建设提供借鉴。
Web3.0是在Web2.0的基础上,让互联网更加个性化、精准化和智能化。Web3.0时代的特征就是把散布在互联网上的各种信息点以及用户的需求点聚合与对接起来,提供能够满足每一个互联网用户的个性化的、聚合化的高效率的互联网服务。当Web3.0时代来临的时候,图书馆尤其是高校图书馆也迎来了图书馆3.0o Web3.0跟Web2.0一样,不是技术的创新、思想的创新,它是对We62.0深人发展的结果,通过改变传统软件行业的技术和经济基础来改变现有的一切。新的W eb3.0强调的是任何人在任何地点都可以创新,代码编写、协作、调试、部署、运行都在云计算上完成。对于高校图书馆来说,Web3.0的概念不仅仅是在图书馆物理空间和网络空间中进行服务,而且还在虚拟空间中开辟新的服务领域。本文将探讨宜宾学院图书馆如何基于Web3.0构建特色数据服务平台。
1.宜宾学院图书馆已开展的特色服务
1.1以地方特色为主建立特色数据库信息服务平台
宜宾学院图书馆地处西部经济欠发达的三线城市—四川省宜宾市,素有“酒都”的美誉,地方文化资源丰富。宜宾酒和酒文化融合在民风民俗之中,几乎渗透到社会生活中的各个领域,酒业的繁荣对宜宾社会生活水平的提高起到了积极作用。宜宾有许多历史性文化品牌,其中有中国酒王“五粮液”和叙府酒、梦酒、金潭玉液、故宫贡酒、南福酒等名酒。2009年宜宾市白酒产量达19万,拥有酒类企业100多家,其中销售收人上亿元企业6家,实现销售收入390亿元,利税72亿元,工业产值、销售收人、利税总额分别占全国白酒工业的25% ,25% ,20%,占全省白酒工业的60%a,55%,65%。宜宾成为了中国最大的白酒生产基地,酒也成了宜宾的支柱产业,形成了宜宾独特的酒文化与酒产业。2009年5月,宜宾市政府在《宜宾市人民政府关于进一步做强做大酒类产业的意见》([2009]20号)文件中制定了2010年宜宾市酒产业的发展目标。
为了更好地服务于宜宾地方经济,宜宾学院图书馆从2002年起筹建了中华酒文化数据库,共收集数据17 967条(截止到2009年12月22日);为配合酒文化资源建设,2007年9月又专门筹建了酒包装文化陈列室,现收集酒包装3 001多件。另外,2009年宜宾学院成立了发酵资源与应用实验室,12月又成立了“宜宾酒产业酒文化研究中心”,积极开展研究与合作,目前学院正与四川理工大学联合申报“四川省酒文化中心”。
1.2研究用户需求以进行战略分析和准确定位
从目前查询的国内各种学术刊物、图书资料、网上信息资源,以及通过问卷方式对“中国酒网、中国红酒网、闻酒知香、酒之园”等近年来部分企业投资或企业化运作的酒类信息网站利用情况来看,目前我国部分酒类企业由于技术水平低,信息收集能力有限,对信息加工服务能力的依赖性愈来愈强。而我国酒类网站平台结构设计不合理,信息孤岛问题严重,缺少对信息资源进行深层次、多方位的开发与利用,忽视技术成果转化,网站信息知名度较低,客户群较小,很难吸引更多的注意力。
在对我国酒文化网络信息化的现状进行调查研究的基础上,宜宾学院图书馆对“酒文化网络信息平台”的建设和服务进行了战略分析和准确定位,从新的视觉更多地关注从数据一信息一知识,成果一产品到产业这一价值链的实现,从深层次的角度探讨高校图书馆如何利用建设酒文化信息服务平台开展专业化、特色化服务,架起一座与政府机关、科研院所、企业沟通的桥梁,实现酒文化的知识共享和酒产业信息服务的联盟。
2构建酒文化信息服务平台的可行性分析
2.1硬件设备
由于Web3.0支持多终端跨平台知识共享,所以基本的通信设备必不可少,如PC,internet,Intranet, WAP手机、PAD及专用客户端等,而这些设备现在都已经普及,所以构建知识共享平台有充分的硬件基础。
2.2软件支撑
宜宾学院图书馆2010年引人商业化软件:北京世纪超星的Medalink系统。该系统提供的元数据存储管理系统正是在吸收跨库检查的优点上进行改进的,通过优先对元数据进行存储和预处理去重新排序,为用户提供了互联网搜索引擎方式的检索体验,保留了对跨库检索的功能,为用户提供统一人口。其外文搜索系统是基于开放URL标准的多级调度系统,能自动更新调度知识库,可以对125个国外最流行的外文数据库无障碍地查询。其主要的技术模块有:联合目录统一检索;统一认证;元数据建设;数字资源调度及推送;文献传递;统一结算;中心门户系统;远程访问。
2.3经费保障
酒文化信息服务平台按照“开放、合作、共享、无偿服务与有偿服务相结合”的原则向社会提供酒类科技文献共享和科技创新决策分析服务。争取高校发展专项资金和企业赞助,对酒类元数据仓储题录信息进行加工,实行无偿服务。对部分增值报务,如原文传递、科技创新决策分析、产业情报监测分析等实行有偿服务。制定统一的收费和服务标准,根据成员提供的文献服务量进行结算和支付。
总之,不论是硬件设备、软件支撑,还是经费保障上,都已具备构建基于Web3.0的酒文化信息服务平台条件。
3构建基于Web3.0的酒文化信息服务平台框架
网络信息服务是指借助于现代信息技术对图书馆文献信息资源进行网络提供和网络传递的服务活动。在充分考虑Web3.0环境下知识共享的特点,设计了基于Web3.0的酒文化信息服务平台框架,该平台共分为3个层次:信息资源层、信息服务层和门户访问层。
3.1信息资源层是图书馆开展网络信息服务的基础
图书馆收集酒类图书、期刊、报纸、学位论文、会议论文、专利、标准、科技成果、政策法规、电子图书、视频资料等相关文献信息资源,形成酒类文献元数据仓储知识库。由宜宾学院与北京世纪超星数据有限公司利用Madlink系统合作建设,并定期进行数据更新、分发和提供使用。
3.2信息服务层提供平台知识交互所需的基础功能和核心服务
(1)个性化知识搜索。W eb3.0的信息智能分析和过滤功能使资源的质量得到了一定的保证,用户提交检索信息,酒文化信息服务平台提供基于开放API的服务,将满足成员不同需求的应用程序集成起来,形成多个智能过滤器,对成员的信息进行过滤;然后将过滤的信息进行结构化处理,接着访问数据库中的成员元数据并与酒文化特色库进行本体匹配;最后从酒文化知识库中搜索满足用户个性化需求的精准化的知识。
(2)由于高校图书馆过去受到技术的局限,早期的个性化服务研究基本上只停留在信息定制、信息推送、个人借阅查询以及系统推荐等。而Web3.0的出现,其跨网站的信息聚合、精准的智能搜索、高度的自主权等特点,使酒文化信息服务平台能提供以下核心服务:酒类文献学术搜索、全文资源调度下载、原文传递、科技查新、定题服务、RSS服务、酒产业服务、酒产业情报监测分析等服务。
3.3门户访问层该层是平台的入口‘
(1)多种终端接人平台。用户可以通过包括Internet,Intranet,WAP手机、PAD、机顶盒及专用客户端等获取信息。多终端平台是We63.0的特征之一,它能实现信息服务的普适性、公用显示装置与个人智能终端的通用,为用户的获取与共享知识提供了极大的便利。
(2)根据其功能和服务的对象设置了常规栏目与读者交互栏目。我们根据宜宾学院中华酒文化研究数据库的主题内容,将其分为9个子数据库:酒道论衡、酒的种类、酒的工艺(酿酒专家/酿酒工艺)、酒的器具、文化大观(包含酒的包装刀酒的典故/)的风俗硒的诗篇硒的知识硒与名人晒与时尚硒与文艺/中西酒文化差异)、酒与健康、酒与经济(酒界精英业咨询硒业厂商)、酒的法律、天下名酒。数据库的每一层都提供分类导航,以及题名、作者、摘要、主题、学科、机构、人物、基金等关键字进行智能模糊搜索,易于用户接受和操作。
(3)在酒文化信息服务平台构建个人图书馆门户。在We63.0时代,图书馆的门户网站建设将发生根本性的革命,个人图书馆门户将取代图书馆综合化门户。它把信息聚合、智能搜索、信息微单元这些基础元素整合起来,形成一个丰富的知识库。用户可以根据自己的兴趣、爱好及需求,从知识库里选择自己喜欢的内容,同时还可以从互联网上聚合其他信息,最终构建出自己的个性化门户,并通过它进行馆内、馆外资源的搜索。这样,酒文化信息服务平台就可以了解每个用户感兴趣的主题内容,自动归纳推断用户的喜好,对新人馆、新上网的酒类资料进行自动推送服务,使用户能够通过信息的和订阅获取个性化的酒类知识服务;而且政府机关、科研院所、企业作为个人门户也可以相互交流、互相链接、共享信息单元。
关键词:物联网;物流信息平台;规划;设计
改革开放以来,我国的经济建设取得了卓有成效的发展成就,尤其是近年来物流产业的发展,更是成为我国经济的一个新的增长点。近年来,互联网信息技术的发展使物流产业发展也发生了一系列的变革,以计算机网络技术进行物流运作、管理的物流信息平台成为经济学界普遍关注的重点,物流信息平台规划与设计是信息时代物流产业发展内在动力,对物流信息平台规划与设计研究有着重要的实践意义与应用价值。
一、物联网下的物流信息平台概述
近年来,我国的互联网信息技术取得了前所未有的发展,为物流行业发展注入了源源不断的生机与活力。所谓物联网,主要指的是在射频识别、红外感应器以及激光扫描器等设备的支持下,按照预先制定的协议,将所有物品与互联网进行有效的连接,实现信息的通讯与交换,进而完成智能化识别、定位与跟踪等流程。物联网技术涉及多个领域,其是对网络通信技术、感知技术等的有效应用。具体到物流信息平台,其主要包括了应用层、网络层、感知层。应用层能够实现对物流相关数据的采集、汇集以及分析,进而对物流产业发展中存在的问题做出科学分析,并提出具有针对性的解决策略;感知层主要由传感器、摄像头以及GPS等多个部件组成,在无线传感技术的支持下实现对物流相关信息的有效感知;网络层主要负责对各项物流信息的传递,其与感知层有着密不可分的联系。目前,物联网技术支持下的物流信息平台已经在物流园区、行业物流等行业中得到了有效的应用,体现了鲜明的应用优势。
二、物流信息平台建设的必要性
(一)促进区域经济增长
尽管新时期我国的物流产业实现了一定的发展,然而其信息化程度仍比较低,产业社会化与组织化与发达国家还存在较大的差距。其次从物流结点布局方面看,普遍存在布局不合理的现象,物流产业缺乏技术含量,在一定程度上限制了物流产业的发展。在物联网技术的支持下,提升物流信息化,不仅能够提高物流产业的服务质量,而且能够带动区域经济的发展。
(二)实现物流信息资源共享
物联网技术下,物流产业能够实现信息的交流共享,降低物料在供应链相关流程中的流通时间。物流企业内部间的信息交流、共享,能够在一定程度上加快物流企业内部的流转。而企业与企业之间的信息交流与共享则能够降低物流信息成本,节约投资,进而投入到物流园与物流中心建设中。
(三)推动物流资源整合
目前,我国对物流信息平台建设给予了高度关注,其能够加快物流信息资源与生产资源的有机整合,降低企业在物流信息系统建设中的投入成本,使更多的资金应用于物流信息平台构建中,实现物流业务流程的优化,各大物流企业之间能够建立起亲密、友好的伙伴关系,进而使物流企业的竞争力得到提升。
三、物流信息平台技术框架
物联网技术在物流产业信息平台中的应用有利于实现物流智能化发展,这也是我国物流产业信息化发展的必然趋势。物联网下的物流信息平台框架见图1所示。
(一)感知层
物流信息平台的感知层主要包括了识读器、RFID标签以及摄像头、GPS当具有感知功能的设备构成,该层主要是对物体的识别与感知,在传感器的作用下,实现对物流行业相关信息的采集与有效捕捉,为物流企业的下一步工作提供可靠的信息依据。
(二)网络层
网络层主要用来对感知层所采集的各项信息的传递与有效处理,其对现代3G网络、互联网以及移动通信网等通信网络有着广泛地应用,然后在有线宽带、互联网融合网络的支撑下,实现对物流相关数据的传递与分析处理。
(三)应用技术
物流信息平台的应用层是对物联网处理平台与行业应用平台的有机整合,其能够对物流企业发展过程中存在的问题提出具有可行性、智能化的解决策略,能够实现对物流信息的转换、分析,确保物流企业各项业务流程的顺利开展。
(四)公共技术
与其它技术平台有所不同,公共技术平台并不单纯的特指某一物联网技术层面,其与物联网的感知层、网络层以及技术层均有着密不可分的联系,涉及到信息标识、解析、网络管理与服务质量管理等多个方面,是一种全面性的、综合性的技术平台。
四、物联网下物流信息平台功能定位
(一)物流信息感知功能
物流产业信息平台的构建能够满足各项业务对信息传递的需求,使各个物流节点之间能够实现信息的交流与共享,进而促进物流企业的智能化发展。当前的物流信息主要涉及到货物运输、交通、运输合同等多个环节,物流信息平台能够对此类信息进行相应的感知,这在一定程度上提升了物流运输的效率与准确率。
(二)物流信息共享功能
作为物流信息平台中极为重要的功能组成,物流信息共享不仅包括物流内部各个环节的信息与资源共享,而且还涉及到企业与企业之间的信息交流与共享,在物联网技术支持下,物流信息共享的准确性与效率均能够得到一定的保障。物流企业需对各项物联网设备进行定期维护与保养,确保各项设备功能的实现。相关的技术人员要加强对网络安全性与稳定性的重视,积极推动信息共享与交换功能的实现,进而使物流智能化服务效率得到提升。
(三)信息平台集成功能
物流信息平台具有极强的终端集成功能,其能够随时掌握物流运输、仓储与配送等环节的实时动态,其次还能够对一些核心物流业务、附加业务等信息的查询。一方面能够提升物流企业的服务质量,另一方面能够促进物流企业各个环节之间的协同发展,实现物流企业对供应链各个环节的有效管控,进而提升物流企业的市场竞争力。
(四)业务智能应用功能
通常,在物流企业的货物配送环节中,需要对客户的地理位置、客户信息以及交通状况等基本信息做出精确的判断,并根据上述计算出相关的物流费用,这无疑增加了物流企业的工作难度。而在物联网技术的支持下,物流企业能够对各项业务的相关信息进行有效的整合,为物流企业提供可靠的货物信息与客户信息,并随时反馈物流配送的状态。另外,物联网下的物流信息平台能够对货物配送整个流程进行全面的监督与跟踪管理,货物从包装到组配再到运输均为智能化运行,这极大的提升物流配送的时间效率与服务质量,使物流企业逐渐向智能化、一体化模式发展。除此之外,物流信息平台还能够对市场做出可靠的分析与评估,为物流企业相关领导的市场决策提供一定的建议,对于规范物流企业管理、物流企业发展目标的制定有着重要的意义。
五、结语
近年来,我国的物流产业得到了充分地发展,物流企业数量越来越多,然而,从整体发展水平来看,我国物流企业信息化水平普遍偏低,为了提升物流产业的经济效率与能源效率,必须充分利用物联网的优势作用,对其进行科学、有效地规划与设计。当前物联网下的物流信息平台构建为我国的物流产业发展提供了一个新的方向,在物流信息平台的支持下,必须加强对物流企业产业链内外部组织结构的优化与整合,确保物流产业链各个环节经济效益的增长,进而为我国国民经济的发展做出贡献。
参考文献:
[1]孙天一,徐孝国,赵金伟.基于物联网的公路货运物流信息平台设计[J].山东交通科技,2015(02).
[2]胡进.基于物联网的物流信息平台运营功能定位及要素分析[J].科技与企业, 2014(12).
[3]陶亮,邹凌君.基于Struts2架构的快递物联网系统的设计与实现[J].信息与电脑:理论版,2015(23).
[4]韦彬贵,李江洪.基于物联网的物流信息管理系统可靠性设计[J].大众科技, 2015(02).
[5]Fang C,Liu X,Pei J,et al. Optimal production planning in a hybrid manufacturing and recovering system based on the internet of things with closed loop supply chains[J].Operational Research,2015(07).
关键词:媒介融合 物联网 媒介 延伸
信息技术的发展给人类的生活环境、生存方式注入了前所未有的活力和动力。以互联网、手机等新媒体为例,它们确实为我们的生活带来了诸多的方便和惊喜。从发展趋势来看,下一代的信息产业发展将更加快速,其中媒介融合与物联网的实现将是未来信息技术发展的必然趋向。目前,美国许多新闻学院已经开办媒介融合专业,为未来实现媒介融合做起了前期准备,国内外有关物联网的各种创新发明方兴未艾,这些都是未来人类生活的光明图景。《理解媒介》一书中有关媒介的理解和诠释在今天的信息化时代越来越呈现出它的经典和魅力。本文以媒介融合与未来的物联网为出发点,试图对麦克卢汉的媒介理论进行重新解读。
媒介融合方向下的麦克卢汉媒介理论
网络、手机等新媒体的日益发达,对我们的传播环境产生了很大的冲击。当前iPhone、iPad等新的媒体平台成为公众关注的焦点。随着技术的发展,越来越多的媒体平台将在我们的生活中扮演重要的角色。这些智能化的多样化的媒体终端给受众带来了前所未有的视听冲击。“媒介融合”这一全新的词汇,越来越多地被学界和业界提起,它将是未来媒体发展的一个必然趋向。但目前而言,它还没有一个统一的定义。比较有代表性的观点是美国新闻学会媒介研究中心主任Andrew・Nachison关于媒介融合的定义:媒介融合是“印刷的、音频的、视频的、互动性数字媒体组织间的战略的、操作的、文化的联盟”。当前的融合媒介是以数字化网络为基础,融合新的传播功能的综合载体,例如媒介内容的融合、传播渠道的融合、接收终端的融合等,随着技术的不断进步,媒介融合的界定指标也会发生变化,最终将实现统一形态的媒体平台。从它的发展态势看,这种融合不仅包括媒介融合,而且包括媒体与受众的融合,这两者是深层交织的,未来会更加融合。从传播形式上看,媒介融合方向下的人际传播、组织传播和大众传播将趋于一体,成为一个综合意义的传播模式,作为传统媒体的普通受众,将在媒介融合的浪潮下变成一个个移动的媒体平台和信息互动终端。
那么我们可以想象未来媒介融合的时代,先进的媒体终端在持有人的手中变得灵活丰富,每个人本身就是一个媒体平台,不仅接收着四面八方的信息,而且即时方便地传播着自己的见闻、思想、情感。随着传播技术的演进,媒体平台必将朝着移动化的方向发展,我们人在哪里,哪里就是一个媒体平台,这样每个人都是一个全新的媒体,不仅是新技术的推动者,更是被新技术深深地影响着。正如麦克卢汉早年的观点:“我们自身变成我们观察的东西……我们塑造了工具,此后工具又塑造了我们。”
麦克卢汉的“媒介即讯息”认为:“任何媒介(即人的任何延伸)对个人和社会的任何影响,都是由于新的尺度产生的;我们的任何一种延伸(或曰任何一种新的技术),都要在我们的事务中引进一种新的尺度。”①麦克卢汉的观点侧重于媒介技术对人的感觉中枢的影响上,它表现了人在新技术形态中受到的解构和延伸。媒介融合方向下的技术革新无疑也是一种“新的尺度”,带给我们新的延伸维度,将媒介对人体的辅提升到更好的水平上,更符合人性化的社会需求。在媒介融合时代,人们将打破时空的限制,成为来自不同群体、不同地域的融合体,一边接受和传播着铺天盖地而来的信息,一边被这些信息所融合、解构。同时,各种媒介与受众之间的融合也将使传统的信息传播格局发生改变,传统意义上媒体权威、高大的形象将有所消融,而受众的主体意识将会逐渐苏醒,成为新技术的推动者。低门槛的参与使他们与媒体的界限减小,通过新的技术平台,更多普通人的生活或许将在媒体平台上现场直播。人们一边观看着与自己一样普通的人的动人故事、点滴生活,一边也在播报着自己的见闻、理念。从媒介的发展历程可以看出,媒介越发达,留给个人的私密空间就会越小。“虚拟全息传播把传者几乎所有的信息都传达给接收者(如果不能传递所有的信息就形成不了全息),传者被置于毫无保留的传播状态下,人的自我空间逐渐变成公共空间。”②新的技术革新必将促进“媒介化社会”的进程,对社会的诸多方面产生深刻的影响。
麦克卢汉指出:“媒介即讯息:任何技术都在逐渐创造出一种全新的人的环境,环境并非积极的包装用品,而是积极的作用进程。”③网络的发展为人们提供了全新的学习、娱乐、购物和沟通等环境,而媒介融合将会带来更加新鲜的传播景象和社会环境。丰富多样的个性化产品将是未来媒体传播的重要目标。各个媒体内容的相互嵌入、信息传播渠道和接收终端的多样化都会形成新的传播格局。“媒介融合将带来的是载体的‘先合后分’的局面,即各种媒介产品都将汇流到网络中进行传输,而后又分散到各种不同的接收终端中,这样仍然可以保持媒介产品的多样化。”④这样媒体平台的多样化将成为人们不同形式的触觉、视觉、听觉等的延伸。人们依然可以选择自己喜欢的方式接收信息,亦可以选择自己喜欢的“延伸”方式信息。“在这个电力时代里,我们发现自己日益转化成信息的形态,日益接近意识的技术延伸……人可以越来越多地把自己转换成其他的超越自我的形态。”“我们用新媒介和新技术使自己放大和延伸。这些新媒介新技术构成了社会机体的集体大手术。”⑤这些预言在今天都变成了对媒介发展方向的强有力的形象描述。尽管麦克卢汉的观点隐去了对社会机制等现实因素的考察,但是从单纯技术方面来说,他确实为我们描绘了一个璀璨的媒体发展前景。
从物联网理解人的“延伸”
麦克卢汉视野下的媒介似乎无所不包。在《理解媒介》一书中阐述了多种媒介,不仅包括他视为神经中枢的电力媒介,还包括机械媒介、自行车、飞机、电视、电报、汽车、服装等,这些在他眼里都成了人体感觉器官或身体功能的巨大延伸。而当前与物联网相关的发明方兴未艾,这给未来智能化的生活方式和人、物互动提供了方向,更在很大程度上给麦克卢汉思想领域里对媒介的理解提供了一个强大的支撑。
物联网是“通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络”⑥。2010年10月举行的首届中国国际物联网(传感网)博览会上,一批吸引眼球的最新科技成果首次亮相。“新型笔记本电脑无限防盗装置”、“智能名贵花卉培育能手”、“智能输液感应器”等一批由大学生激情创作的科技成果让人耳目一新,它们的共同特点是通过各种传感装置实现人的各种梦想。这预示着未来新一轮生活方式的变革。“国际电信联盟的一份报告描绘了物联网时代的图景:当司机出现操作失误时,汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会‘告诉’洗衣机对颜色和水温的要求等。”⑦这预示着未来智能化生活方式将触手可及,舒适的生活空间、便捷智能的生活服务不再是梦想,各种物体都将进入数字化和网络化,将使人与各种物体的关系更加紧密。每一个物体都将成为一个信息平台,而且似乎对主人的需求和意念心领神会。这样的图景或许可以充分地诠释麦克卢汉几十年前所说的“有了电力技术,一切实在的商品都可以借助信息电路,以实在商品的形式被召唤到我们的眼前”⑧,而物联网发展所带来的智能化生存方式的变革是大势所趋的,我们不得不感叹麦克卢汉奇迹般的预言。
媒介融合与物联网的实现,是信息技术发展趋向中的两个相当重要的方面,无论未来出现什么样的信息平台和终端,它们都将更加方便、人性化、智能化,与人的关系也将更加密切。不管麦克卢汉在媒体不够发达的年代里遭受过怎样的非议和批评,他的一个个预言正在变成现实。随着信息技术的不断发展,《理解媒介》将会承载更多的价值和意义。除了媒介融合与实现物联网的必然趋向外,信息技术将出现怎样横向或纵向的飞跃与发展,信息的沟通与传达以及未来生活空间将会怎样的便捷与舒适,我们将翘首以待。
注 释:
①③⑤⑧马歇尔・麦克卢汉:《理解媒介》,商务印书馆,2000年版。
②鲍立泉:《数字传播技术发展与媒介融合演进》,华中科技大学博士学位论文,2010年5月28日。
④彭兰:《媒介融合方向下的四个关键变革》,《青年记者》,2009(2下)。
⑥⑦http://省略,中国宁波网,2010年5月14日。
?P键词: 智慧物流;仿真教学软件;教学思考
Key words: intelligent logistics;application of simulation software;teaching thinking
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)18-0295-02
0 引言
2016年7月,国家发展改革委印发《“互联网+”高效物流实施意见》文件,将发展智慧物流作为一项国家政策。根据该实施意见,国家支持物流企业建设智能化立体仓库,应用智能化物流装备提升仓储、运输、分拣、包装等作业效率和仓储管理水平等[1]。在国家政策支持下,智慧物流将成为物流业发展的新增长点。如今,中国已成为全球最大的物流市场。2016年全国社会物流总额达230万亿元,社会物流总费用达11万亿元;预计到2025年,智慧物流市场规模将超过万亿元[2]。智慧物流的出现,对物流专业人才的培养提出了更高的要求。智慧物流更需要对智能物流流程、人工智能、大数据算法,仓、干、配的柔性自动化等熟悉的技术人才和管理人才[2]。普通高校物流专业的大学生成为物流企业需求人才的重要资源。然而,现高校物流管理专业人才培养方案与智慧物流对人才的需求要求存在失衡。多数大学毕业生只懂专业理论基础知识,缺乏分析问题、解决问题的专业实操技能。
如何提高物流专业学生的物流作业的实际操作技能,已是当务之急。物流实操技能包含诸多方面,如条形码设计、叉车使用、自动化拣选、包装、物流软件使用以及配送线路规划设计等等。以Flexsim为代表的物流仿真软件具有立体形象地向学生展示了物流实践模拟的功能,加深学生印象,提高学生在使用物流仿真软件方面的实操技能。邱建伟以Flexsim仿真软件应用为例,分析了解决物流系统的“瓶颈”问题[3]。王瑞亮利用Flexsim仿真软件进行教学实践,表明基于Flexsim开发的物流仿真软件可加深学生对课程内容的理解和掌握[4]。还有一些学者研究了其他物流仿真软件在物流课程的教学中的效果[5][6]。本文侧重于在智慧物流背景下重点分析物流仿真软件教学模式和物流仿真软件在教学中的作用。
1 物流管理专业培养模式创新
在智慧物流背景下,尤其受教育主体是95后大学生,需要创新物流专业的教学模式以满足他们得需求。主要考虑以下几个方面。
1.1 情境化数字教学模式
以情境化数字资源为内容,构建智慧学习环境,是满足数字时代学习需求的教学模式。教师运用交互智能PAD进行授课。通过无线互联,有效融入“教”、“学”、“评”环节,实现教学互动、即时测评、教学资源共享等多种功能。院校支持学生开展移动式学习、个性化学习与探究式学习,形成混合式学习。以“智慧物流”为主题,实现课堂与院校仓储、运输等仿真教学系统无缝对接,在仿真实践环境中教师与学生、实时互连并及时反馈实践成果,实现理论与实践一体化、教与评一体化的智慧化教学。
1.2 “学生为主体、教师为主导”的教学理念
从学生的个性化需求特征出发,由教师引导学生以小组为单位开展问题探究与讨论解决问题方法。通过小组讨论,充分发挥教师与学生的主动性和能动性,支持学生进行启发式学习与协作学习。这样,才是“适合的教育”。在日常教学中打破理论课和实训课的界限,将物流专业课程的理论教学与实践教学融于一体。同时,培养学生主动了解行业前沿技术与动态趋势的意识。
2 Flexsim物流仿真软件简介
Flexsim系统仿真软件是一款3D,全实时的离散系统仿真软件,支持二次开发。广泛应用于仓储物流、交通运输、生产制造物流。其面向实际系统直接建立比例真实的三维仿真模型。每个实验项目由实验目的、案例描述、多媒体视频操作指导和若干小练习组成。该软件提供一系列物流系统、交通运输系统、生产系统的模板,方便建立物流系统中的各种物流设备。可用于仓储和配送、配送中心操作、物流园区规划设计、交通系统仿真、自动化立体仓库系统仿真、订单拣选、传输带系统和布局、物流货架,传送带、叉车、堆垛机、港口集装箱船只的装卸过程仿真等。
目前Flexsim这款软件被国内的500多所各层次高校导入用于教学,为高校的物流教学实验课起了显著的教学作用。主要适用专业包括:物流管理、供应链管理、物流工程、生产物流管理、机械设计制造与自动化专业,工业工程等专业。可适用的课程包括:电子商务与物流管理、物流仿真分析、仓储配送、物流园区规划设计、物流系统规划设计、生产管理、供应链与物流、交通运输等。
3 Flexsim物流仿真软件的教学思考
Flexsim仿真软件在物流管理专业教学中的主要作用体现在以下几个方面。
3.1 提高学生物流系统分析与应用能力
学生利用Flexsim仿真软件对实际的物流系统进行建模,可分析物流系统的作业环节。在建模的过程中加入生动的动画,对物流过程和物流相关概念得到更加深刻的理解,逐步提高学生的物流应用和分析能力。
3.2 应用于学生毕业论文设计
毕业设计要求学生综合应用所学的各种理论知识和技能,解决实际企业的生产问题。在物流毕业设计中,可以采用Flexsim 仿真软件对物流管理的多个活动进行系统建模与仿真,如配送中心设计、自动仓库设计、自动分拣设计、货运站作业分析等。
3.3 参加全国物流仿真设计大赛
全国大学生物流仿真设计大赛是一项专业物流赛事,旨在促进在校物流专业大学生学习与实践能力提升的赛事活动,面向全国物流及其相关专业的本科大学生。物流仿真设计大赛以团队竞赛模式,以物流仿真软件为平台,参赛团队模拟运营一家物流企业,通过在仿真模拟的过程中发现并思考企业实际运营过程中的问题,根据所学的物流相关知识做出合理的设计方案,帮助企业解决实际问题。将理论落地应用于实际工作,培养职业素养。
关键词 微课程;云平台;教学资源
中图分类号:G434 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)18-0069-02
Micro Course Construction and Application in Tianjin Open University//LI Chao
Abstract Facing a critical period of Tianjin Radio and Television University to Open University transformation, a large number of excellent micro course construction and application has become an important direction of the construction and development of resources. This paper summarized the concept, main characteristics, production methods and applications of micro course, in order to research and service in the future.
Key words micro course; cloud platform; teaching resources
近年来,可汗学院和TEDEd大行其道,以它们为代表的微视频学习资源大量涌现,海量的开放网络课程等教学模式中使用微视频作为教学资源,引发了教育工作者对微视频的深度思考。
2011年以来,以“佛山市中小学优秀微课作品展播平台”为代表,以及2012年开展的第一届中国微课大赛为标志,国内对微课程的探索与研究在中小学层面上广泛铺开;与此同时,在高等教育领域也出现了基于微视频的一系列相关探索。
2010年,天津广播电视大学在全市范围内实施了普通高中选修课程的“空中课堂”项目,迈开了微课程建设的第一步,尤其在当下向天津开放大学转型的关键时期,大量优质的微课程建设成为资源建设的重要方向。
1 微课程的概念
近年来,智能手机和PAD等高科技迅猛发展,推动了在线学习、移动学习等智能化学习的涌现,而且毫无疑问,它所突出的是学习方式的互动性和灵活性,强调的是学习内容的碎片化和微型化。以往录制的大而全、冗长拖沓的串讲性视频教学资源,从内容上、大小上、格式上都很难适应智能化学习。微课程则反其道而行之,不讲究大而全,它将教学的重点、难点和考点等精华部分制作成精简的视频教程,可以说是麻雀虽小五脏俱全,方便学生随时随地下载或点播。
在国内,最早提出“微课程”概念的是广东佛山教育局的胡铁生先生,他建设性地指出:“微课程是指按照新课程标准及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。”
微课程的核心内容是教学视频,同时也包含与之相关的图片、声音、文档、链接、习题、测试等微型教学资源。微课程的核心价值是“微”,主题突出,一事一课,打破了课程章节的局限并进行解构,将知识进行碎片化、可视化处理,使之能够更快捷高效地为智能手机、PAD等多种移动终端服务。
从2012年起,天津广播电视大学组织进行了大批量微课程的资源建设项目,并以此为基础打造精品网络课程和移动课程,如工程造价、信用评级和金融机构信用管理等。计划到2020年,通过引进、改造、新建等方式,完成不少于1000门学历和非学历继续教育课程资源的建设任务,建成国内一流的终身学习资源库。
2 微课程的主要特征
首先,它强调的是微型的学习内容。所谓“微”,意指学习内容持续时间短,5~15分钟为宜;将宏观内容解构为相对完整的微观主题;碎片化学习。
其次,它的载体是信息技术,与之相应的发展趋势是移动终端呈现。微课程主要是把5~15分钟的微型学习视频到相应的学习平台,学习者可以使用智能手机、PDA等移动设备,随时随地进行自主学习的体验。
第三,可以在多种学习情境中灵活运用,比如远程网络学习、面对面教学;正式学习和非正式学习相结合;教育层次多样,满足了社会大众不同层次的多种学习需求,比如外来务工人员、退休人员等。
以上是微课程的三个主要特征,以此为界定标准,相信天津广播电视大学建设普通的微课程并非难事,怎样制作出高标准的精品微课程才是应该关注的焦点。这就要求要有所创新,采用“内容+终端+平台”的建设模式,探索和试点以“微课程”为特征的移动学习资源建设,探索以优质网络课程建设为引领的“一体化、多元化”课程教学资源建设模式,开放大学重点专业的主干课程要建设包含多种媒体类型的“一体化”课程资源包。
3 微课程的制作方式
第一种方式是使用“速课”录制软件,配合摄像机,进行课堂实录或演播室录制。速课,即加速度网络课件录制系统,是一套结合微软PowerPoint的课件录制系统,它可以把制作好的PPT文件和视频文件合并转录成可以直接使用IE浏览的课件。当然,它还可以在播放PPT的同时接收视频文件,录制讲师的实时讲课过程,并可以在视频播放与章节跳转之间自由切换,形成可以直接使用的标清或者高清文件。目前,天津广播电视大学的微课程制作主要采用这种方式进行演播室录制,快捷高效地录制了一批微课程资源,并进入了后期的合成、包装阶段。
第二种方式是录屏。目前比较常用的屏幕录制软件有
Camtasia Studio、Screencast-0-Matic、CyberLink You-cam、屏幕录像专家等。比较推荐的是Camtasia Studio,它主要适用于屏幕录像和后期剪辑,可以进行屏幕操作的录制与配音、视频的剪辑与转场、添加字幕、视频压缩等,国家开放大学就运用这款软件进行了大量“五分钟课程”的尝试,颇有成效。Screencast-0-Matic是一款可以不安装到电脑就可以在线使用的录屏软件;CyberLink Youcam独辟蹊径,专注于摄像头录像,可以让摄像头呈现出各种特效;屏幕录像专家的局限在于并不是完全免费的,不付费使用的话会有很多效果难以达成。如果微课程需要进行后期编辑,可选用EDIUS、Adobe Premiere、大洋等视频编辑软件。在录屏这种方式的尝试上,天津广播电视大学主要运用的是Camtasia Studio与大洋非线性编辑系统相结合。
4 微课程的应用
如果教师深入课程,借助简易软件,形成数字化教材,并将它放入服务器,学生就可以借助学习终端,在“云平台”上开展方便灵活的学习活动。所谓“云平台”,允许开发者或是将写好的程序放在“云”里运行,或是使用“云”里提供的服务,或二者皆是。
在“云平台”上,教师可以将各类教学资源存储在“云端”服务器;通过“课程学习”向学生视频、文本、图像、声音等学习资料;通过“导学习题”和“答疑讨论”习题并组织学生进行讨论;通过“考试预约”和“成绩查询”,可以给学生作业或考试,及时获取课程学习的反馈信息。与此同时,学生的学习过程也被保存下来,只要接入互联网,就可以随时随地获取自己的课程信息。天津广播电视大学也审时度势,推出了“开心学苑”学习平台,包括学习指导、资源地图、导学习题、难点练习、答疑讨论、考试预约等栏目,把大量微课程上传其中,与习题相结合,并带有图片、声音、文档等解析,使学生的学习变得更加便捷与高效。
在科学技术迅猛发展、信息化教育高速运转的背景下,微课程建设逐渐成为天津开放大学资源建设的热点。本论文的观点希望对其如何更好地加大开放大学建设力度、促进教育改革具有重要的现实意义和应用价值。
参考文献
论文摘要:智能电网是当今世界电力系统发展方向,也是我国电网升级改造的目标。针对我国现有电网管理的应用程序及系统呈现分布式和异构等特点,从国内外智能电网信息集成技术的研究现状出发,分析现有电网信息集成的不足以及智能电网信息集成的要求,提出智能电网异构信息集成框架的方案。
论文关键词:智能电网;信息集成;公共信息模型:CLS;平台
0引言
智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,是节能减排、可持续和谐发展的必然要求。依托信息技术彻底改造现有的能源利用体系,改变电网的发展模式,提升电网的控制管理能力,密切电网与社会的关系,对于我国来说,具有重要的战略意义。信息化是发展建设统一坚强智能电网的基础和保障。对于智能电网而言,信息不仅是电网控制和电网企业管理的手段,而且更是引领了新的电网发展方向和发展模式,而信息集成是智能电网信息建设的主要基础工作和关键技术。
1智能电网信息化概述
1.1智能电网
智能电网(SmartGrid)目前虽无明确统一的定义,但却都有一个共通的基本思想,即智能电网是电网技术和智能信息网络系统相结合的产物。智能电网需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,利用强大、高效的信息管理系统,提高电网的抗冲击能力和自愈功能,优化电网的运行和管理,做到供用电工作的安全、经济、可靠,进一步促进电网与社会的和谐、友好。
1.2智能电网信息技术特点
对电网企业而盲,信息流不再是电力流和业务流的辅助工具,而是电网企业的控制中枢和神经系统,是电力企业最有价值的资源。智能电网通过信息网络采集和传输电网状态信息和调度人员的命令信息,完成对电网的监控;通过及时连接的网络互动,实现智能电网调度决策的智能化和调度指令执行的自动化,使电网具有较强的抵御风险能力和自愈功能,整体提高电网的综合效率。
2智能电网的信息集成
2.1智能电网信息集成
信息集成需要解决的是企业经营活动所覆盖区域内复杂的、分布的、异构的信息资源的交换、转换、集成与共享。智能电网作为大型应用系统,进一步地对电网的各种生产运行信息和管理信息进行整合,并加强对电力业务的分析和优化,改变了传统的基于有限的、时间滞后的信息进行电网管理的方式,对于信息集成的需求非常强烈。
2.2智能电网信息集成目标
电力企业在不同的发展时期,根据各业务部门的特定需要,分别安装和开发了实现不同功能的应用系统。由于这些系统开发的时期和提供商不同,同时系统关心电力对象的不同方面、建模方法不同,使得这些应用系统成为相对孤立的“信息孤岛”,不能与其他系统交换数据或在电网范围内实现信息共享和集成。我国智能电网的实现不是要完全当前电网的运行模式,而是在传统电网基础上进行改进、发展和创新,因此,有必要分析当前电网信息集成存在的问题以及需要解决的问题(见表1)。
3智能电网信息集成平台框架
智能电网中信息描述和信息共享都应通过统一的标准来实现。对整个系统的信息描述与访问方法进行全面的定义和规范,满足通信规约的统一和电网设备的互操作性特性,这是实现信息集成的基础。要建设我国智能电网信息集成平台,需要从以下几个方面来研究。
3.1数据来源
智能电网数据主要是生产数据和管理数据。在技术层次上应重点关注生产运行相关数据采集和信息集成/共享,这些数据大多是实时的,变化频率快;在集成层次上应建设调度综合数据平台,实现调度业务相关信息的共享,然后与生产业务数据集成,为数据分析和优化打下基础,其中信息模型和数据标准的建立十分关键。
3.2信息集成架构
根据我国电网建设和发展情况,智能电网信息集成方式可在现有的结构方向上进行集成,即通过通信网络实现国家级信息调度平台、省级调度信息平台、地市级调度信息平台等的信息纵向集成,同时,在横向上大中型区域电网可分层分区通过网络连接,跨越地域,实现数据的统一建设、调用和分析。
3.2.1异构数据集成的目的是为了将不同的数据源数据整合在一起,给用户提供一个透明的统一视图。数据集成的核心是对不同的数据源数据的抽取、转换和装载(Extract、Transform、Load)。目前,比较主流的信息集成架构主要有以下几种方式。
(1)基于传统数据仓库的集成架构。利用数据仓库集成电力信息并实现数据挖掘,对于提高电网的服务水平有重要意义,同时对电网的规划发展也提供了决策支持。但是,这种架构数据更新不频繁,在反映实时信息的能力上存在不足。
(2)基于cORBA/DC0M的技术架构。基于C0RBA/DCoM集成方式的优点是相应规范和服务多。但是基本通信模式是C/S的同步请求/应答通信,系统间耦合程度低,跨平台能力有限。
(3)基于WebService的数据集成架构。WebService是建立可相互操作的分布式应用程序新平台,其特点是跨平台调用和接口可机器识别,使用简单对象访问协议(SimpleObjectAccessProtocol,SOAP)作为服务调用协议。各种组件模型都可以将数据包装成SOAP,通过SOAP进行相互调用。这正是电力信息集成技术未来的发展方向——面向服务的架构。智能电网信息集成中既有对实时信息的要求,也会存在着对历史数据的再现和分析,所以应当综合数据集成平台和数据仓库的方式形成智能电网的信息集成平台。
3.2.2信息集成平台
信息集成平台在不同的应用系统之间实现信息共享与交换,它提供了分布式计算环境下的多层客户/服务器模型以及具有跨平台、跨网络的透明通信框架的特点,通过软总线结构,把各种异构的存储信息、服务信息和界面信息,如同插件一样插入到信息总线中,以实现互操作及企业应用系统集成运行机制。信息集成平台目标能够实现企业级数据语义的统一管理,要实现此目标必须采用公用的信息模型。
3.3信息模型
信息模型是描述特定实物的数据结构,是对数据结构进行总结归纳的描述方式;元数据模型是抽象化的元数据,是一种标准化的、可扩展并支持互操作的模型。智能电网中信息资源丰富,数据来源多样,建立具有标准意义并可扩展的元数据模型(如公共信息模型CIM)是建立电力调度实时信息集成系统应用的关键。
3.3.1CIM
CIM是IEC6l970的一个主要组成部分,提供电力系统的一个标准化定义。遵循这个标准,各个分布在不同地点的应用程序都可以共享信息平台数据,实现信息集成。它使用统一建模语言(uML—UnifiedModelingLanguage),将电力系统中的实体对象表示为类和属性,并以类之间的关联表示这些实体对象的职责和协作关系,包括普遍化、关联、聚集关系等。CIM是国际化的通用标准,在建设我国智能电网模型时可对其适当优化,以适应我国电网的需要。
3.3.2源数据模型到CIM的映射
智能电网要实现数据的集成,必须将异构的信息模型转换为公共信息模型。当源数据模型与CIM存在差异时,可通过映射转换规则来对源数据模型和CIM进行映射,而源数据模型获得公共信息平台的信息,也通过映射转换规则来获得公共信息。可以利用元数据来实现这些异构信息资源的组织管理和共享服务以及异构系统数据模型的统一管理。
3.3.3信息
智能电网信息集成平台中形成CIM语义层进行模型统一化,而公共信息的、访问和交换则通过定义标准的程序接口来实现。智能电网信息平台对外提供方式,如cIS接口方式、文件方式(XML/RDF)以及API方式等。应用集成可通过开放API、适配器工作流工具等技术形式来实现跨系统的功能调用。
3.4信息展示
智能电网应采用门户系统提供信息的综合处理和展示服务,以用户定制的方式提供一站式信息访问。在门户系统内部从多个数据源获取数据,对外实现统一的输出和展现机制,将经过分析和优化处理后的信息以用户定制的方式展现和,信息展现方式呈现多样性,并可扩展。例如用户可以通过定制展现界面友好的Web方式,那么门户就提供访问Web方式。
3.5信息集成框架
通过以上分析,可以看出智能电网信息集成的目标是建立统一的信息平台来集成信息,利用数据平台的数据中心功能为数据的利用建立统一模型数据,整合异构信息,实现信息的畅通交换;将电网运行历史数据抽取存储于数据仓库中,利用数据挖掘技术提取有效信息,为企业决策提供支持;对于智能电网的应用系统进行跨平台跨系统的流程集成,提高电网企业的生产效率和管理效率。整个系统可设计为4层的架构来实现,即数据源层、信息集成平台、信息应用层和信息门户层。系统框架如图1所示。
3.5.1数据源层
数据源层主要是分布式的异构数据源,包括智能电网各种应用程序和组件的数据,尤其是遥信、遥测等实时数据。
3.5.2CIM信息集成平台
信息集成平台主要负责将适配器转换的数据经过抽取、清洗、加载等过程进行集成,放人数据库中;负责公共模型CIM的定义和数据的管理;定义数据对外的方式,如CIS等。数据源适配器是将数据集成的请求转换为数据源能够识别的请求,提交执行,并将结果返回给集成平台,是实现信息集成的关键。对于新开发的数据结构,直接采用与公共信息模型一致的模型来管理,对于异构的系统则通过适配器将私有格式的数据转换成公共信息模型存储于信息平台,并通过适配器获得系统需求的信息。平台可采用XML作为公共消息交换模式,以XML为数据载体进行消息交换,无需考虑数据传输机制以及数据形式。
3.5.3信息应用层
信息应用层包含的是集成后的数据应用的业务流程,包括智能调度、安全预警等流程,还包括从集成平台中抽取出历史数据,通过数据仓库,进行分析,以实现决策支持功能。
3.5.4信息门户层
信息门户层通过WebService等方式来提供友好界面,各个级别的电网企业可通过信息门户来访问集成的信息,不必关心数据来源,实现信息交互和个性化服务等。
2011年以来,以“佛山市中小学优秀微课作品展播平台”为代表,以及2012年开展的第一届中国微课大赛为标志,国内对微课程的探索与研究在中小学层面上广泛铺开;与此同时,在高等教育领域也出现了基于微视频的一系列相关探索。
2010年,天津广播电视大学在全市范围内实施了普通高中选修课程的“空中课堂”项目,迈开了微课程建设的第一步,尤其在当下向天津开放大学转型的关键时期,大量优质的微课程建设成为资源建设的重要方向。
1 微课程的概念
近年来,智能手机和PAD等高科技迅猛发展,推动了在线学习、移动学习等智能化学习的涌现,而且毫无疑问,它所突出的是学习方式的互动性和灵活性,强调的是学习内容的碎片化和微型化。以往录制的大而全、冗长拖沓的串讲性视频教学资源,从内容上、大小上、格式上都很难适应智能化学习。微课程则反其道而行之,不讲究大而全,它将教学的重点、难点和考点等精华部分制作成精简的视频教程,可以说是麻雀虽小五脏俱全,方便学生随时随地下载或点播。
在国内,最早提出“微课程”概念的是广东佛山教育局的胡铁生先生,他建设性地指出:“微课程是指按照新课程标准及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。”
微课程的核心内容是教学视频,同时也包含与之相关的图片、声音、文档、链接、习题、测试等微型教学资源。微课程的核心价值是“微”,主题突出,一事一课,打破了课程章节的局限并进行解构,将知识进行碎片化、可视化处理,使之能够更快捷高效地为智能手机、PAD等多种移动终端服务。
从2012年起,天津广播电视大学组织进行了大批量微课程的资源建设项目,并以此为基础打造精品网络课程和移动课程,如工程造价、信用评级和金融机构信用管理等。计划到2020年,通过引进、改造、新建等方式,完成不少于1000门学历和非学历继续教育课程资源的建设任务,建成国内一流的终身学习资源库。
2 微课程的主要特征
首先,它强调的是微型的学习内容。所谓“微”,意指学习内容持续时间短,5~15分钟为宜;将宏观内容解构为相对完整的微观主题;碎片化学习。
其次,它的载体是信息技术,与之相应的发展趋势是移动终端呈现。微课程主要是把5~15分钟的微型学习视频到相应的学习平台,学习者可以使用智能手机、PDA等移动设备,随时随地进行自主学习的体验。
第三,可以在多种学习情境中灵活运用,比如远程网络学习、面对面教学;正式学习和非正式学习相结合;教育层次多样,满足了社会大众不同层次的多种学习需求,比如外来务工人员、退休人员等。
以上是微课程的三个主要特征,以此为界定标准,相信天津广播电视大学建设普通的微课程并非难事,怎样制作出高标准的精品微课程才是应该关注的焦点。这就要求要有所创新,采用“内容+终端+平台”的建设模式,探索和试点以“微课程”为特征的移动学习资源建设,探索以优质网络课程建设为引领的“一体化、多元化”课程教学资源建设模式,开放大学重点专业的主干课程要建设包含多种媒体类型的“一体化”课程资源包。
3 微课程的制作方式
第一种方式是使用“速课”录制软件,配合摄像机,进行课堂实录或演播室录制。速课,即加速度网络课件录制系统,是一套结合微软PowerPoint的课件录制系统,它可以把制作好的PPT文件和视频文件合并转录成可以直接使用IE浏览的课件。当然,它还可以在播放PPT的同时接收视频文件,录制讲师的实时讲课过程,并可以在视频播放与章节跳转之间自由切换,形成可以直接使用的标清或者高清文件。目前,天津广播电视大学的微课程制作主要采用这种方式进行演播室录制,快捷高效地录制了一批微课程资源,并进入了后期的合成、包装阶段。
第二种方式是录屏。目前比较常用的屏幕录制软件有
Camtasia Studio、Screencast-0-Matic、CyberLink You-cam、屏幕录像专家等。比较推荐的是Camtasia Studio,它主要适用于屏幕录像和后期剪辑,可以进行屏幕操作的录制与配音、视频的剪辑与转场、添加字幕、视频压缩等,国家开放大学就运用这款软件进行了大量“五分钟课程”的尝试,颇有成效。Screencast-0-Matic是一款可以不安装到电脑就可以在线使用的录屏软件;CyberLink Youcam独辟蹊径,专注于摄像头录像,可以让摄像头呈现出各种特效;屏幕录像专家的局限在于并不是完全免费的,不付费使用的话会有很多效果难以达成。如果微课程需要进行后期编辑,可选用EDIUS、Adobe Premiere、大洋等视频编辑软件。在录屏这种方式的尝试上,天津广播电视大学主要运用的是Camtasia Studio与大洋非线性编辑系统相结合。
4 微课程的应用
如果教师深入课程,借助简易软件,形成数字化教材,并将它放入服务器,学生就可以借助学习终端,在“云平台”上开展方便灵活的学习活动。所谓“云平台”,允许开发者或是将写好的程序放在“云”里运行,或是使用“云”里提供的服务,或二者皆是。
在“云平台”上,教师可以将各类教学资源存储在“云端”服务器;通过“课程学习”向学生视频、文本、图像、声音等学习资料;通过“导学习题”和“答疑讨论”习题并组织学生进行讨论;通过“考试预约”和“成绩查询”,可以给学生作业或考试,及时获取课程学习的反馈信息。与此同时,学生的学习过程也被保存下来,只要接入互联网,就可以随时随地获取自己的课程信息。天津广播电视大学也审时度势,推出了“开心学苑&rdq uo;学习平台,包括学习指导、资源地图、导学习题、难点练习、答疑讨论、考试预约等栏目,把大量微课程上传其中,与习题相结合,并带有图片、声音、文档等解析,使学生的学习变得更加便捷与高效。
在科学技术迅猛发展、信息化教育高速运转的背景下,微课程建设逐渐成为天津开放大学资源建设的热点。本论文的观点希望对其如何更好地加大开放大学建设力度、促进教育改革具有重要的现实意义和应用价值。
参考文献