時間:2024-03-16 08:36:08
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇人工智能醫(yī)療市場前景,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1引言
新一輪科學技術和產(chǎn)業(yè)革命的深刻變革,推動社會各個領域實現(xiàn)深刻變化。人工智能是這一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要成果,國家也將人工智能作為中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成。中醫(yī)作為我國的國粹之一,由于主要強調臨床經(jīng)驗,治療方式上也是因人施治,一人一方,異病同治、同病異治,存在著發(fā)展的短板。人工智能的應用為中醫(yī)的信息化發(fā)展以及中醫(yī)研究的深入推進提供了機遇。如何用人工智能為中醫(yī)研究應用賦能,是一個非常重要的研究課題。
2大數(shù)據(jù)為中醫(yī)智能化提供基礎
大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨,已經(jīng)成為全世界的共識。大數(shù)據(jù)時代紛繁復雜的信息在為人們帶來挑戰(zhàn)的同時,更多的是一種機遇。中醫(yī)與互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的深度結合是國家戰(zhàn)略,也是中醫(yī)藥研究領域關注的重點,于進一步研究和發(fā)展中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè),提升中醫(yī)藥國際地位,具有重要意義?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+中醫(yī)”早在幾年前就已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略,我國《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要2016-2030》明確提出推動“互聯(lián)網(wǎng)+”中醫(yī)醫(yī)療,對“互聯(lián)網(wǎng)+”中醫(yī)醫(yī)療做了具體和全面的部署。具體而言,大數(shù)據(jù)對中醫(yī)發(fā)展的智能化推動有幾個方面。首先是中醫(yī)藥數(shù)據(jù)的挖掘使用,我國中醫(yī)博大精深,是一套深奧成體系的學術、臨床體系,中華幾千年的中醫(yī)藥發(fā)展積累了極其豐富的大數(shù)據(jù),是一座亟待開發(fā)挖掘的金礦。將這些豐富的數(shù)據(jù)進行智能化,對中醫(yī)發(fā)展的促進作用將是無與倫比的。其次,大數(shù)據(jù)結合中醫(yī)的核心理念,實現(xiàn)中醫(yī)的有序發(fā)展。中醫(yī)的臨床療效評價實質上是中醫(yī)辨證論治與臨床結局之間的因果關聯(lián)分析,大數(shù)據(jù)理念恰恰可以反映關聯(lián)及因果關系。中醫(yī)生更多是臨床過程的記錄,在日積月累的經(jīng)驗積累和案例分析中形成獨特的臨床經(jīng)驗,將這些經(jīng)驗通過大數(shù)據(jù)建模的形式刻畫出來,將大大實現(xiàn)中醫(yī)的智能化。最后,大數(shù)據(jù)為中醫(yī)發(fā)展的現(xiàn)代化和標準化提供條件。中醫(yī)的發(fā)展需要標準體系的支撐,落點應該在于制定標準體系,促進共享應用,進而實現(xiàn)中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療等領域的創(chuàng)新和應用,在更大意義上推動世界范圍內(nèi)中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)的發(fā)展,進而促進中醫(yī)藥國際化。
3運用人工智能促進中醫(yī)研究應用的意義
人工智能和中醫(yī)的結合,不僅可以對中醫(yī)的研究和應用起到促進、推廣作用,也是對人工智能應用領域的豐富和拓展。具體來看,人工智能對中醫(yī)研究應用的意義有以下幾個方面。(1)有助于推動中醫(yī)的信息化發(fā)展。上文已經(jīng)提到,我國幾千年的中醫(yī)研究建立了極為龐大且秩序井然的中醫(yī)知識圖譜,但是如何通過對數(shù)據(jù)價值的挖掘,進一步促進中醫(yī)藥發(fā)展是一個重要的課題。而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),特別是大數(shù)據(jù)時代的到來,更為中西藥的信息化提供了難得的機遇。人工智能對發(fā)掘中醫(yī)隱性知識有著得天獨厚的優(yōu)勢。當前,以大數(shù)據(jù)為支撐的人工智能在醫(yī)療領域的應用很多,比如醫(yī)學影像、語音識別、病人看護等。延伸到中醫(yī)研究和應用領域的還不多,可以利用人工智能將大量的中醫(yī)診療數(shù)據(jù)進行深度挖掘,從而拓展中醫(yī)人工智能的市場前景。(2)有助于推動中醫(yī)傳承發(fā)展??梢哉f,傳統(tǒng)中醫(yī)存在傳承、推廣應用和發(fā)展方面存在較大的痛點和難點。一般情況下,知名中醫(yī)的傳承主要是流派傳承或者人傳人的方式進行,這種傳承方式成長周期長,無法復制,規(guī)?;茝V應用受到限制。而通過人工智能則可以有效解決以上痛點,可以將知名老中醫(yī)的診療思想、辨證邏輯和處方經(jīng)驗進行整合,形成在線的輔助學習和輔助診療系統(tǒng),帶動更多普通醫(yī)師提升診療能力,也可以幫助中醫(yī)的傳承及推廣應用。(3)人工智能有助于推動中醫(yī)診療智能化。診療是醫(yī)學的核心環(huán)節(jié)。中醫(yī)藥的診斷流程一般分為三步,第一是望聞問切、采集信息;第二是四診參合、辨證分型;第三是君臣佐使,構思方劑。不過,傳統(tǒng)中醫(yī)在很大程度上需要依賴醫(yī)生的個人經(jīng)驗,這意味著必然存在一定局限性。但是,利用人工智能,普通醫(yī)師可以通過第一步采集到患者信息,進而借助網(wǎng)絡實現(xiàn)規(guī)范化處理,后臺通過人工智能模擬名老中醫(yī)的辨證治療的方式,給出一定的方劑建議,從而使一般醫(yī)師也可以開出相對更有效的大處方。因此,也可以說,人工智能是放大中醫(yī)產(chǎn)能的重要工具,是中醫(yī)智能化發(fā)展的重要抓手。
4人工智能推動中醫(yī)研究中智能化的建議
人工智能(Aritificial Intelligence,英文縮寫為AI)是一門綜合了應用數(shù)學、自動控制、模式識別、系統(tǒng)工程、計算機科學和心理學等多種學科交叉融合而發(fā)展起來的的一門新型學科,是21世紀三大尖端技術(基因工程、納米科學、人工智能)之一。它是研究智能機器所執(zhí)行的通常與人類智能有關的職能行為,如推理、證明、感知、規(guī)劃和問題求解等思維活動,來解決人類處理的復雜問題。人工智能緊跟世界社會進步和科技發(fā)展的步伐,與時俱進,有關人工智能的許多研究成果已經(jīng)廣泛應用到國防建設、工業(yè)生產(chǎn)、國民生活中的各個領域。在信息網(wǎng)絡和知識經(jīng)濟時代,人工智能現(xiàn)已成為一個廣受重視且有著廣闊應用潛能的前沿學科,必將為推動科學技術的進步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。因此在我國的大中專院校中開展人工智能這門課的教學與科研工作顯得十分緊迫。迄今為止,全國絕大多數(shù)工科院校中的自動控制、計算機/軟件工程、電氣工程、機械工程、應用數(shù)學等相關專業(yè)都開設了人工智能這門課程。南京郵電大學自動化學院自2005年成立至今,一直將“人工智能”列為自動化專業(yè)本科生的選修課程,到目前為止已經(jīng)有八年的歷史了。由于南京郵電大學是一所以郵電、通信、電子、計算機、自動化為特色的工科院校,因此,學校所開設的許多專業(yè)都迫切需要用人工智能理論和方法解決科研中的實際問題。在問題需求的推動下,南郵人經(jīng)過多年的努力工作,在人工智能科研方面取得了豐碩的成果,如物聯(lián)網(wǎng)學院所開發(fā)的現(xiàn)代智能物流系統(tǒng)、自動化學院所開發(fā)的城市交通流量控制與決策系統(tǒng),為本課程的開設提供了典型的教學案例。我們結合近幾年的實際教學經(jīng)驗,從優(yōu)選教材、考核方式、教學內(nèi)容調整、教學手段的改進和實踐教學等方面對人工智能課程教學方法進行了總結歸納。
一、優(yōu)選教材
目前,國內(nèi)有關人工智能課程的中英版教材種類非常多,遵循實用、簡單、夠用的原則,再經(jīng)過授課老師和學生們的共同調研,我們選用由中南大學蔡自興教授主編的《人工智能及其應用》第三版作為南郵本課程的授課教材。本書覆蓋的人工智能知識體系比較全面,包含知識表示、搜索推理、模糊計算、專家系統(tǒng)等。本書主要針對計算機、自動化、電氣工程等本科專業(yè)的學生所編寫,內(nèi)容基礎,難度適中。蔡教授所編寫的這本教材全面地介紹了人工智能的研究內(nèi)容與應用領域,做到了內(nèi)容新穎、簡單易懂、兼顧基礎和應用,受到了全國廣大師生們的一致好評,多年的教學實踐證明我們所選擇的教材是恰當?shù)?、正確的。
二、考核方式
在全國大部分高等院校,“人工智能”這門課大都選擇開卷考試的方式來進行考核。為了強化學生對人工智能這門課基礎知識的掌握,南京郵電大學自動化學院選用閉卷考試的方式來進行考核。為了打消部分學生想在期末閉卷考試中通過作弊手段來完成人工智能這門課考核的僥幸心理,我們加強了對學生平時考勤成績、課下作業(yè)成績和實驗成績的考核,從而杜絕了“一紙定成績”的現(xiàn)象。我們對人工智能這門課的最后期末成績是按如下權重來劃分的:平時考勤成績占10%、課下作業(yè)成績占10%、實驗成績占20%、最后的期末考試卷面成績只占60%。為了克服國家現(xiàn)行教育體制的弊端,避免學生“機械式”地的應對教學和考試,我們對考試題型進行了調整,不再是以往的填空、選擇、簡答等題型,而是改為以解決實際問題為導向的應用題型為主,這樣學生只需要在理解授課內(nèi)容的基礎上利用自己的思維來解題就可以了,這也體現(xiàn)了國家目前正在提倡的應用型教學導向。
三、教學內(nèi)容調整
對于本科生而言,人工智能這門課程所需要講授的內(nèi)容實在太多,由于課時所限,我們必須精簡教學內(nèi)容,讓學生在掌握基礎知識的同時,也能夠了解它的具體應用。因此,我們將人工智能這門課程的教學內(nèi)容分為兩個部分:第一部分是基本理論和方法,包括人工智能的概述、知識表示方法、確定性推理方法等;第二部分為人工智能研究成果的具體應用,包括神經(jīng)元網(wǎng)絡計算、模糊智能計算、專家知識庫系統(tǒng)、機器語言學習等。通過對教材內(nèi)容的合理調整和安排,使得授課計劃能夠比較全面地覆蓋了人工智能這門課程的基本知識點,從而滿足了學生們的求知需求。
四、教學手段的改進
(一) 激發(fā)學生的學習興趣
經(jīng)過長時間的教學我們發(fā)現(xiàn),在選修“人工智能”這門課程時,每個學生的心中所想各有不同,這些學生在剛開始學習時興趣還比較強烈,但隨著教學內(nèi)容變得越來越抽象,學生逐漸對這本課的學習失去了信心,甚至上課時間不去聽課,使授課教師對教學也漸漸失去了信心,導致惡性循環(huán),嚴重影響了教學質量。針對這種現(xiàn)象,我們認為,在開課前充分激發(fā)學生的學習興趣是很有必要的。我們要結合學校的實驗條件,開課前給學生演示“機器人醫(yī)療服務”實驗,通過該實驗的演示,讓學生們看到機器人能夠給病人提供多項人性化的服務,理解人工智能技術在開發(fā)醫(yī)療服務機器人多項關鍵技術中的應用,讓學生在開課前能夠對本課程的學習產(chǎn)生極大的興趣,實踐證明這種方法是有效的。
(二) 借助多媒體教學
多媒體教學是現(xiàn)代教學過程中一種非常重要的形式,它往往根據(jù)教學目的和學生們的特點,通過合理的設計、選擇教材內(nèi)容,應用公式、圖形、文字、視頻等多種媒體信息進行有機組合并通過電腦和投影機顯示出來,與傳統(tǒng)教學手段相結合,形成合理的教學過程結構,達到最優(yōu)化的教學效果。人工智能這門課具有針對性強、內(nèi)容抽象、公式繁瑣等特點,學生學習起來比較困難,為了讓學生生動、形象地學習該課程,我們在教學過程中充分利用了多媒體技術來組織教學。例如在課堂教學過程中播放南郵自動化學院梁志偉博士帶領學生所開發(fā)的“智能足球機器人”比賽片段;讓學生在線觀看北京大學工學院謝廣明博士帶領學生所開發(fā)的“自主視覺機器魚”錄像片段等。在講解某些重要的求解算法時,借助Matlab軟件和投影機,直接展現(xiàn)該算法的求解過程,從而改善了課程教學的形式,提高了教學質量。
(三)提倡課堂辯論
我們在教學過程中打破了傳統(tǒng)的“老師講課學生聽課”的教學模式,多次組織課堂辯論,辯論的主題包括人工智能研究過程中出現(xiàn)的技術困惑、人工智能研究成果轉化中的市場前景等。如組織了“電腦PK人腦”“電腦是否讓電視消失”“電腦的未來發(fā)展方向在哪里”等一系列辯論會。經(jīng)過激烈的辯論,無論正方還是反方都感覺自己收獲很大,增長了知識,開闊了眼界。在教學過程中通過將學生由“被動聽課”角色變換為“主動參與”角色,大大地調動了學生的學習積極性,從而提高了課堂教學質量。
五、實踐教學
實踐教學是課堂教學不可缺少的重要組成部分,通過讓學生親自動手實驗來對理論知識進行檢驗和應用是目前國內(nèi)外各個大學提高學生綜合素質、增強學生市場競爭力的重要手段。人工智能實驗教學的目的是讓學生通過親自動手體會授課中的各種智能控制算法,從而使學生能夠更加形象地掌握課本知識。人工智能教學計劃安排了4學時實驗課,設置了“傳教士和野人過河”“機器人路徑規(guī)劃”這兩個人工智能問題,要求學生獨立完成這2個實驗題目的編程,并書寫實驗報告。通過實驗,學生動手實踐了課堂上所掌握的理論知識,加深了對智能算法的理解。
人工智能是一門實用性較強的課程,我們總結了近幾年來的教學經(jīng)驗,從優(yōu)選教材、考核方式、教學內(nèi)容調整、教學手段的改進和實踐教學五個方面對人工智能課程教學進行了總結。從學生的反饋來看,我們所總結的教學經(jīng)驗對于指導新教師講授“人工智能”這門課程具有積極的作用,需要指出的是,我們?nèi)杂泻芏嗖蛔阒?,需要在以后的教學過程中不斷努力完善,提高自己的教學能力,爭取更好的教學效果。
參考文獻
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在過去的十年中,AI / ML領域吸引了業(yè)界極大的興趣,相關應用和商業(yè)整合快速發(fā)展。如今人們普遍認識到的人工智能的概念。然而,這個領域內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了幾次停滯。所謂的“人工智能冬天”往往是由于技術,基礎設施或方法的局限性而產(chǎn)生的。 AI / ML 的最新突破始于 2006 年左右,隨著深度學習的發(fā)展,受人腦生物學的啟發(fā),ML 的一個子集以分層神經(jīng)網(wǎng)絡(NNs)為基礎出現(xiàn)。深度學習技術是 AI / ML(如圖像識別,搜索引擎,藥物發(fā)現(xiàn),深度強化學習)幾乎所有當前前沿研究和成功應用的背后的技術。 ML 問題的新研究方法,計算能力的巨大進步,數(shù)據(jù)數(shù)字化和可用性的急劇增長,使這一進展成為可能。
人工智能(AI)屬于計算機科學領域,專注于創(chuàng)建一個能夠感知其環(huán)境并做出決策的智能機器,以最大限度地實現(xiàn)其目標。 機器學習(ML)是人工智能和數(shù)據(jù)分析的一個子領域,它使計算機能夠反復學習,改進預測模型,并從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)洞察力,而不需要人類編程。 作為個人,我們已經(jīng)每天與語音助理對話,使用面部識別技術,接收電影或餐廳推薦以及許多其他實例,已經(jīng)與 AI / ML 應用進行交互。 ML 可以根據(jù)訓練算法的方法分成三個子類別:
1、監(jiān)督學習
監(jiān)督學習是方法,通過機器學習算法,在一組標記的數(shù)據(jù)上進行訓練(例如用標記的圖像訓練圖像識別系統(tǒng)以識別狗的圖像)。
2、無監(jiān)督學習
在無監(jiān)督學習中,算法用未標記的數(shù)據(jù)進行訓練,并且必須確定數(shù)據(jù)集的基本結構以及如何對其進行分組(例如通過將手寫數(shù)字分為 10 組來進行識別)。
3、強化學習
強化學習從沒有訓練數(shù)據(jù)開始,這意味著機器必須通過經(jīng)驗和迭代試錯來學習執(zhí)行任務,同時最大化長期獎勵。
在近期內(nèi),我們認為 AI-ML 中的監(jiān)督學習應用將繼續(xù)在面向消費者的方法中發(fā)展和完善,專注于任務自動化,幾乎到了無處不在的地步。 在接下來的一年里,這些公司將生產(chǎn)出最具商業(yè)可行性的 AI / ML 產(chǎn)品,并將發(fā)生許多垂直行業(yè)的收購。 然而,我們認為最大的 AI / ML 市場前景將來自潛在的擴張到大量的企業(yè)應用和新行業(yè)。
無監(jiān)督和強化學習的機會在垂直領域出現(xiàn)。雖然這些技術的擴散仍有相當多的障礙,但是這些技術的可能性可以解決越來越多的問題提供解決方案。強化學習最重要的早期成就之一是來自Google 的 DeepMind 的 AlphaZero。這個算法純粹模擬下圍棋。進一步的潛在強化學習用例可以改善傳統(tǒng)的解決方案,包括資源分配問題,大量的個性化用戶界面(醫(yī)療保健,標題,廣告等內(nèi)容),以及在機器人和自動駕駛汽車中的應用。雖然將這些技術應用于商業(yè)產(chǎn)品方面存在障礙,但 AI / ML 最新的概念證明可以吸引大量投資。這已經(jīng)通過流入自動駕駛車輛領域的資金量得到證明。以風險投資支持的企業(yè)和投資人最能適應以人工智能為中心的世界。
也就是說,由于問題的復雜性和所需的計算能力,許多應用將需要更多的時間來實現(xiàn)。 針對這些問題,硬件:量子/高性能計算和混合計算(GPU / CPU / FPGA / TPU)以及分解技術將復雜問題分解為可管理的部分正在取得進展。
VC 趨勢
AI / ML 領域的風險投資清楚地表明了過去十年來在垂直領域的發(fā)展和不斷增長的熱度。 在 AI / ML 的 643 次 VC 投資中,2017 年已經(jīng)公布 60億 美元的投資。
美國 AI / ML 領域投資事件數(shù)量和金額變化情況
與當代的技術突破并駕齊驅,投資數(shù)量以幾乎呈指數(shù)級增長,比 2008 年的水平高出 12 倍。所有輪次的投資都在增加,但絕大多數(shù)的增長都是來自天使和種子的早期階段。盡管最近主流媒體對 AI / ML 的曝光率已經(jīng)大幅上升,但很明顯,垂直領域仍處于早期階段。即使在市場上仍然存在細分市場。一些較大的公司已經(jīng)在執(zhí)行商業(yè)產(chǎn)品,例如在線貸款商 Avant 和舊商品交易市場,而其他許多公司正在努力改進工具,擴大其應用和產(chǎn)品供應。理論和實踐研究已經(jīng)提供了基礎,但是許多企業(yè)還處于確定可行性和用例的初始階段。此外,由于每個數(shù)據(jù)集的獨特性,AI 和 ML 技術在企業(yè)中的執(zhí)行通常需要高度的定制化,這阻礙了早期的廣泛采用。
美國不同投資階段 AI / ML 投資事件
人工智能企業(yè)的估值增長速度與風險投資市場相似。 不同之處在于后期階段。 造成這種異常的一個原因是 2013 年和 2014 年有大批 AI / ML 公司獲得投資,其中包括 Palantir 多個輪次的融資,并且還有大量的后續(xù)輪次的跟進。 此外,垂直市場仍然受到早期階段公司的支配。
不同階段美國 AI / ML 公司的估值中位數(shù)
退出
經(jīng)過多年稀少的退出事件,過去兩年代表了 AI / ML 退出環(huán)境的新時期。 直到最近,AI / ML的退出才成為典型的風險投資周期的一部分,因為風險投資通常會在開始增長的時候流入垂直市場,隨后企業(yè)需要花費數(shù)年的時間才能獲得戰(zhàn)略收購方。 這是關鍵的,因為 AI / ML 退出目前幾乎完全是通過戰(zhàn)略收購來實現(xiàn)退出的。我們預計這一趨勢將持續(xù)下去,因為目前的科技巨頭正在努力支持他們內(nèi)部人工智能產(chǎn)品。隨著在軟件/互聯(lián)網(wǎng)領域以外的公司意識到將 AI 整合到其業(yè)務中的潛力,將進一步推動收購事件。
美國 AI/ML 市場退出事件
2016 年和 2017 年的最大的退出事件都發(fā)生在自動駕駛領域,通用汽車以 10 億美元的價格收購了 Cruise Automation,Aptiv 收購了 NuTonomy。 同樣重要的是要指出,Cruise 被收購占到了 2016 年 AI / ML 退出金額的近 40%。
美國收購 AI/ML 公司最多的企業(yè)
局限性
在垂直領域,主導的情緒是積極的; 但是,有一些限制可能會減緩 AI / ML 在所有行業(yè)的進一步發(fā)展。 AI / ML 對我們生活的影響往往伴隨著宏偉論調,即過度地強調短期影響力,暗示著失敗是不可能的。 這種思維方式可能是危險的,因為現(xiàn)實的預期時間和有效的失敗管理應該成為實施企業(yè) AI / ML 技術的一個組成部分。 例如,涉及自動駕駛車輛的事故或其他算法錯誤可能會損害公眾對該技術的認知并導致一系列其他問題,包括延遲執(zhí)行。
AI / ML 的另一個常見問題是人類不知道機器在想什么,例如我們無法解釋深度學習網(wǎng)絡做出任何一個駕駛決策的原因,即使是設計它的工程師也不能。假如有一天,自動行駛中的汽車突然撞向一棵樹,或者在綠燈亮起時猶豫不決,不肯前進,那我們連找出原因,進行解釋的手段都沒有。 這被稱為“黑匣子”問題的情況,這掩蓋了審計和機器行為的責任。
AI/ML 能夠減輕人類處理艱巨任務的負擔,但是廣泛采用這種做法可能會帶來更廣泛的社會影響。其中之一就是人工智能將搶走人類工作。雖然這可能最終發(fā)生在一些職業(yè)上,但人工智能的進步很可能會改變工作的性質,而不是消除工作。就像在互聯(lián)網(wǎng)應用泛濫之前沒有人擁有“社交媒體經(jīng)理”或“主播”這樣的職位,AI / ML 的出現(xiàn)將會產(chǎn)生以前不為人知的行業(yè)和職業(yè)。
展望未來
近年來,嵌入式技術在工業(yè)控制、通信設備、醫(yī)療儀器及航空航天等領域中的應用越來越廣泛,新興的物聯(lián)網(wǎng)技術、智能家居等都以嵌入式系統(tǒng)為基礎,在這樣的背景下,市場對嵌入式人才的需求越來越重視。但就目前來看,當前高校計算機專業(yè)關于嵌入式技術方面的教學還存在一定問題,往往過于注重軟件方面的程序開發(fā),忽略了硬件嵌入式技術的研究和教學。
在這樣的背景下,本文以CDIO功課教學模式為基礎,探討了計算機硬件嵌入式技術的發(fā)展方向和人才培養(yǎng)內(nèi)容與方法,旨在為相關研究與實踐提供參考。
一、CDIO模式概述
CDIO模式屬于一種工程教育模式,是國家工程教育改革的一項突破性成果,由麻省理工學院等四所大學組成的研究團隊歷時四年研究獲得。CDIO模式代表構思、設計、實現(xiàn)及運作四個過程,以產(chǎn)品整個生命周期為載體,讓學生對產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行各個階段進行學習,實踐性較強。
CDIO理念繼承了歐美先進工程教育改革觀念,創(chuàng)新性的提出了可操作性的教學標準,對于提升功課教學質量有著重要的意義,代表了當代工程教育的發(fā)展方向和趨勢[1]。
就我國來看,工科教育體系需要積極培養(yǎng)出與世界接軌的工程師,但我國工科教育實踐還存在著諸多問題,過于注重理論和輕視實踐,過于注重學習而忽略創(chuàng)新,在這樣的背景下,應當積極學習并應用CDIO工程教育模式。
二、基于CDIO理念分析計算機硬件課程存在的問題
CDIO的核心為構思、設計、實現(xiàn)及運作,強調實踐性和創(chuàng)新性,基于這一理念,分析我國計算機課程中存在的主要問題。
2.1缺乏設計能力培養(yǎng)
近年來計算機技術發(fā)展較快,應用越來越廣泛,使得計算機系統(tǒng)復雜度提升,傳統(tǒng)軟硬件相隔離的設計方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代計算機系統(tǒng)要求。計算機系統(tǒng)平臺搭建、軟硬件協(xié)同設計等成為主流設計思想,但當前計算機硬件技術相關課程缺乏對學生這種先進設計能力的有效培養(yǎng)。
2.2缺乏可編程芯片設計能力培養(yǎng)
我國工科高校開設計算機硬件課程很少涉及到關于芯片編程的實驗課程,僅有的實驗安排在大肆,但受到教育體制的影響,許多學生畢業(yè)設計不涉及到芯片編程就不會認真學習,這就大大弱化了對學生可編程芯片設計能力的培養(yǎng)。
2.3缺乏創(chuàng)新能力培養(yǎng)
收到實驗條件等因素的影響,現(xiàn)有計算機硬件實驗大多針對的是純硬件邏輯,缺乏橫向功能拓展和縱向功能延伸,給予學生的創(chuàng)新空間較少,學生在現(xiàn)有條件下難以完成綜合性和創(chuàng)新性的設計。
三、嵌入式技g發(fā)展現(xiàn)狀
嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計算機系統(tǒng),其以計算機技術為基礎,以具體應用為核心,軟硬件可進行裁剪來滿足應用系統(tǒng)的相關要求,例如功能要求、穩(wěn)定性要求、功耗要求、成本要求及體積大小要求等[2]。嵌入式系統(tǒng)的應用能夠實現(xiàn)計算機技術、電子技術與各行各業(yè)應用的有效結合,其應用前景廣泛。
嵌入式技術的快速發(fā)展和應用使得計算機分類模式發(fā)生了改變,從傳統(tǒng)的按體積進行分來變化為通用型和嵌入型兩類,涉及到的領域十分廣泛,例如醫(yī)療領域、航天航空領域、軍事領域、工業(yè)控制領域及金融領域中都能夠看到嵌入式系統(tǒng)的身影。嵌入式系統(tǒng)中軟硬件結合,要想從事此項工作,需要具備較高的計算機技能水平,具體來說如下:
一方面,是電子工程、通信工程等硬件專業(yè)方面的人才,這些人才以硬件設計和開發(fā)為主,開發(fā)硬件驅動程序,對硬件原理掌握較為清楚,但這些人才對復雜的軟件系統(tǒng)往往能力較差,例如復雜應用軟件、嵌入式操作系統(tǒng)的程序設計等。
另一方面,是偏軟件專業(yè)的人才,這些人才在軟件開發(fā)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)上造詣較高,且如果軟件方面人才掌握了相關硬件原理,完全可以自主開發(fā)硬件驅動程序,硬件設計完成后則需要依賴于軟件實現(xiàn)系統(tǒng)功能。但就目前來看,許多企業(yè)將硬件設計部分外包,硬件設計能力較弱,對硬件有所忽視,這就造成市場上對硬件嵌入式技術方面的人才短缺。
四、基于CDIO模式計算機硬件嵌入式技術發(fā)展方向
4.1無線網(wǎng)絡技術
近年來,移動設備發(fā)展快速,無線網(wǎng)絡也隨之發(fā)展起來,人們對無線網(wǎng)的需求也越來越大,而軟件系統(tǒng)是否能夠支持無線網(wǎng)絡也成為了嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的關鍵所在[3]。因此,在今后的一段時期內(nèi),無線網(wǎng)絡應用將成為嵌入式技術的重要發(fā)展方向,就目前來看,WIFI、藍牙技術及無線傳輸技術等的應用越來越成熟,但需要注意的是,這些技術有著一定的局限性,其傳輸距離大多較近,這就需要在未來研發(fā)的過程中著重解決遠距離傳輸?shù)膯栴},例如3G協(xié)議棧的開發(fā)等。
4.2網(wǎng)絡互連技術
在嵌入式系統(tǒng)不斷發(fā)展和應用的背景下,各種互聯(lián)網(wǎng)接口受到關注,傳統(tǒng)的單片機難以滿足對互聯(lián)網(wǎng)接口的要求,從而催生了各種新型的嵌入式系統(tǒng),例如微型處理器,從互聯(lián)網(wǎng)接口方面來看,嵌入式處理器能夠支持TCP/IP、USB、CAN、IEE1394等多種通信接口,一些先進的嵌入式處理器甚至能夠同時支持幾種接口,但同時也需要一些硬件驅動程序,只有這樣才能夠實現(xiàn)輕松上網(wǎng),打破眾多用戶上網(wǎng)的時空限制。
4.3人工智能技術
歸根結底,嵌入式技術的應用就是滿足人類相關的應用服務,人工智能化的發(fā)展和使用則能夠提升嵌入式技術的服務水平,將人工智能技術與嵌入式系統(tǒng)或產(chǎn)品相結合,實現(xiàn)人機交互,擴展嵌入式系統(tǒng)的服務應用范圍。就目前來看,人工智能技術與嵌入式系統(tǒng)的結合在醫(yī)療衛(wèi)生領域應用較為成熟,能夠降低手術病人受到的傷害[4]。
而隨著技術的發(fā)展和社會的進步,人工智能技術的應用范圍將會得到進一步拓展,例如自動控壓裝置、自動控溫裝置等智能化儀表的應用越來越多,這都會促進人工智能技術的進一步發(fā)展。
五、基于CDIO模式的計算機硬件嵌入式技術人才培養(yǎng)
計算機硬件嵌入式技術課程的學習是一個系統(tǒng)性、長期性的過程,需要循序漸進,不僅涉及到原油的硬件課程,還涉及到后續(xù)嵌入式技術理論知識和嵌入式設計開發(fā)等。本文結合CDIO工程教育模式和理念,探討計算機硬件嵌入式技術的人才培養(yǎng)方向和方法,具體來說如下。
5.1學習嵌入式系統(tǒng)基本知識
CDIO工程教育模式強調對構思、設計、實現(xiàn)及運作等產(chǎn)品整個生命周期的研究和學習,而對于嵌入式系統(tǒng)來說,其構思、設計、實現(xiàn)及運作都離不開嵌入式系統(tǒng)的基本知識,因此,在計算機硬件嵌入式技術人才培養(yǎng)過程中,嵌入式基本知識的學校至關重要。
嵌入式系統(tǒng)大體可以分為三類,其一為傳統(tǒng)的實時多任務系統(tǒng),即RTOS系統(tǒng),主要包括Vxworks操作系統(tǒng)、Tornado開發(fā)平臺等;其二為嵌入式Linux操作系統(tǒng),其不僅可以作為服務器的操作系統(tǒng),在嵌入式領域也有著良好的應用前景,系統(tǒng)免費,支持的軟件眾多,這會大大降低嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)成本;其三為Windows CE嵌入式操作系統(tǒng),如Microsoft等,其進入嵌入式市場前景良好,Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)雖然于近幾年才被研發(fā)出來,但卻能夠迅速搶占市場,尤其對于智能手機、顯示儀表等對界面要求較高,Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的應用有著良好的效果。通過對嵌入式系統(tǒng)這些基礎知識的學習,能夠讓學生全面掌握嵌入式軟件整體開發(fā)環(huán)境情況和開發(fā)平臺,形成對系統(tǒng)開發(fā)理性、直觀的認識[5]。
5.2 ARM技術及嵌入式微處理器
當前嵌入式處理器種類較多,例如ARM處理器、MIPS處理器及PowerPC處理器等,其中應用最為廣泛的處理器當屬ARM,ARM有著四個通用處理器系列,不同系列能夠提供的性能有所差異,但基本覆蓋了大多應用領域,有效滿足了不同應用領域的應用需求。以SecurCore系列為例,其專門應用于對安全等級要求較高的場合。因此,應當讓學生積極學習ARM技術及相關嵌入式微處理器結構,為后續(xù)產(chǎn)品設計研發(fā)實踐奠定基礎。
5.3指令系統(tǒng)與硬件電路設計
一般來說,ARM微處理器有兩種工作狀態(tài),且其能夠在兩種工作狀態(tài)之間隨時切換,第一種工作狀態(tài)為ARM狀態(tài),在這種工作狀態(tài)下,處理器執(zhí)行的ARM指令為32位字對齊指令[6];第二種工作狀態(tài)為Thumb狀態(tài),在這種工作狀態(tài)下,處理器執(zhí)行的是Thumb指令,屬于16位半字對齊指令。兩種狀態(tài)下指令有著一定的關系,即Thumb指令集合為ARM指令集合的功能子集,但相較于等價ARM代碼來說,其能夠有效節(jié)省存儲空間,節(jié)省比例能夠達到30%-40%之間。
對于嵌入式技術來說,其軟硬件可以裁剪,因此應當做好硬件電路設計工作,通過有效的硬件電路設計來獲取最優(yōu)硬件組合,提升嵌入式系統(tǒng)的硬件性能。
除了上述提到的說那個方面之外,數(shù)字電路、數(shù)據(jù)結構算法及匯編語言和編程語言等也較為重要,需要在計算機硬件嵌入式技術人才培養(yǎng)中有所側重。
六、結論
綜上所述,在計算機領域,嵌入式系統(tǒng)的應用越來越廣泛,計算機硬件嵌入式技術越來越受到關注,計算機嵌入式技術人才的培養(yǎng)應當以CDIO模式為指導,以市場需求為導向,以嵌入式技術發(fā)展趨勢為依據(jù),合理選擇教學內(nèi)容,培養(yǎng)先進的計算機硬件嵌入式技術人才。
參 考 文 獻
[1]蘇英.基于CDIO的微機原理與接口技術教學研究[J].中國管理信息化,2016(10):218-219.
[2]楊偉力 李偉民 楊盛毅.基于CDIO理念的嵌入式系統(tǒng)課程改革實踐[J].科教導刊(上旬刊),2016(06):56-57.
[3]徐武雄.基于CDIO的地方高校嵌入式系統(tǒng)仿真實驗室建設研究[J].中國電力教育,2012(19):98-99.
在當今社會,人們正逐漸擴大產(chǎn)業(yè)機器人的使用范圍,由原來的配件生產(chǎn)、服裝制造以及食品加工等領域,開始探索新領域的應用價值。由于產(chǎn)業(yè)機器人的投入使用,讓生產(chǎn)工序更加全面化、流程化,使得制造行業(yè)的生產(chǎn)效率穩(wěn)步提升,更符合我國社會經(jīng)濟體系發(fā)展的實際需求。電氣自動化的引入,能為產(chǎn)業(yè)機器人提供更好的技術支撐,兩者聯(lián)合應用能夠開拓更為廣闊的市場前景。
1產(chǎn)業(yè)機器人的概述
產(chǎn)業(yè)機器人,又被稱為工業(yè)機器人,主要是通過計算機對各項電氣元件進行控制,以實現(xiàn)智能化操作的目的[1]。產(chǎn)業(yè)機器人最早的使用記錄可追溯至20世紀50年代,1961年,約瑟夫?恩格爾伯格和喬治?德沃爾兩位機器人科學家將發(fā)明的機器人“尤尼梅特”投入通用汽車公司的生產(chǎn)流水線中使用。雖然早期的產(chǎn)業(yè)機器人并不能進行復雜操作,僅能用于重復撿拾零配件,但這一事件成為了產(chǎn)業(yè)機器人應用的開端,約瑟夫?恩格爾伯格也被尊稱為“機器人之父”。隨著第二次工業(yè)革命的發(fā)展,技術創(chuàng)新也為產(chǎn)業(yè)機器人帶來了重大變革。傳感器的使用讓產(chǎn)業(yè)機器人的可操作性得以加強;計算機技術的參與也擴大了產(chǎn)業(yè)機器人的能力范圍;人工智能的引入,使產(chǎn)業(yè)機器人的發(fā)展更上一個臺階。產(chǎn)業(yè)機器人由于可替代工人應對各種繁重、枯燥的工作流程,適應惡劣的工作環(huán)境,因此,應用領域也越來越寬廣。隨著各種高新技術的應用,產(chǎn)業(yè)機器人在動力機械與計算機后續(xù)發(fā)展中,衍生出全方位延伸人的智力與體力的新時代生產(chǎn)工具,這是實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、智能化、自動化的重要方式[2]。再加上其精準的操作性優(yōu)勢,可在制造過程中提高企業(yè)生產(chǎn)效率,并且逐漸降低人工成本,減少人力資源損耗,對提升企業(yè)效益、維持社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
2電氣自動化技術中的概述
2.1電氣自動化技術。電氣自動化技術屬于工程技術中一門專業(yè),是由電氣信息領域引申出的一個新學科。早期的電氣自動化多應用于電氣設備及電子行業(yè),電氣自動化通過對信息的搜集,使企業(yè)管理者能更好的了解和掌握企業(yè)的整體生產(chǎn)運營情況[3]。再加上與自動化相結合,就能在自動化控制和機電管理等高精尖行業(yè)中發(fā)揮出其巨大的潛能。通過對這項技術的不斷探索,電氣化自動技術的應用也更加常見,由于其與工業(yè)生產(chǎn)和日常生活關系緊密,所以發(fā)展速度較快,目前已是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要組成部分之一。2.2電氣自動化技術設計重點。電氣工程及其自動化設計包含了硬件設計和軟件設計兩個部分,安全性與先進性是其設計的關鍵所在[4]。在硬件設計上,首先要明確產(chǎn)品的實際用途,從使用環(huán)境、設備功能、操作流程等方面綜合考慮,在保證穩(wěn)定性和耐用性的前提下,將電氣自動化技術打造成適合制造需求的產(chǎn)品設備。在軟件設計方面,要體現(xiàn)出產(chǎn)品的簡便性,因為設備是供日常生產(chǎn)生活使用的,所以簡單、易上手的操作性是產(chǎn)品設計的主要目的;在制造過程中,還要充分考慮人性化的特點,提升控制者對設計方案的滿意度。將硬件與軟件合理結合,同時關注到安全性和先進性兩大重點,是電氣自動化技術設計的最終追求。2.3目前我國產(chǎn)業(yè)機器人電氣自動化技術現(xiàn)狀。雖然我國工業(yè)化起步較晚,在機器人研究領域和電氣自動化技術水平上落后于西方國家,但是我國投入了大量的人力、物力和財力,采取切實可行的對策,嘗試將人工智能應用到電氣自動化領域當中,以改變原有落后的生產(chǎn)結構模式,實現(xiàn)電氣自動化的大范圍應用[5]。隨著我國科技水平的進步和生產(chǎn)制造的革新,產(chǎn)業(yè)機器人與電氣自動化技術的聯(lián)合應用已初見成效,有望在未來實現(xiàn)技術升級,改變現(xiàn)狀。
3產(chǎn)業(yè)機器人電氣自動化技術的聯(lián)合應用
3.1產(chǎn)業(yè)機器人的技術革新應用。傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)機器人多從事單調、重復性較高的工作,引進電氣自動化技術后,可加強其運行穩(wěn)定、精確定位、復雜裝配等功能,實現(xiàn)傳感系統(tǒng)的升級。比如,提升產(chǎn)業(yè)機器人的觸覺傳感能力,使之接觸物體時更加敏感,靈巧性和能動性更好;強化視覺傳感功能,通過對周邊環(huán)境的溫感、光感、體感等因素綜合分析,辨別自身位置。根據(jù)實際使用需求,加裝聲吶、紅外、藍牙、GPS衛(wèi)星定位等技術,使產(chǎn)業(yè)機器人突破傳統(tǒng)限制,為人類社會提供醫(yī)療手術、貨物配送或救援定位等服務支持。通過電氣自動化技術對產(chǎn)業(yè)機器人進行系統(tǒng)編程,還能充分發(fā)揮機器人內(nèi)部的各種元器件的組合效果,跳出傳統(tǒng)加工制造的思維限制,實現(xiàn)技術革新。3.2產(chǎn)業(yè)機器人的應用領域擴展。以往產(chǎn)業(yè)機器人多應用在簡單的電氣控制、電氣設備管理以及工廠制造等領域。主要原因在于,技術條件制約了產(chǎn)業(yè)機器人的功能拓展,使其一再重復乏味的工藝流程。借助電氣自動化技術的幫助,產(chǎn)業(yè)機器人不僅可以提升在原有電氣行業(yè)中的影響力,而且還能擴大在其他領域的影響范圍。以電氣行業(yè)為例,電氣自動化技術可改變以前電氣設備連接復雜的困境,使用電氣控制器實現(xiàn)智能化管理,提供故障預警服務和自動排查功能,解決報修時人工逐一排查的難點;同時,集成電氣控制系統(tǒng),使自動化理念更好的融入產(chǎn)業(yè)機器人制造當中,實現(xiàn)真正的一鍵式智能管理。信息技術的不斷發(fā)展催生出各種新型的電氣自動化技術,包括高精度運動控制、模塊化與嵌入式控制系統(tǒng)設計、高可靠性實時通信網(wǎng)絡、復雜設施設備系統(tǒng)仿真技術等[6]。將電氣自動化與醫(yī)療、配送、救援等多個領域相結合,也能提業(yè)機器人的跨領域服務,如果穩(wěn)定性和安全性得到提升,還可以進一步拓寬市場應用前景。3.3應用于精密零部件制造。產(chǎn)業(yè)機器人與電氣自動化技術聯(lián)合應用,可保障精密零部件的加工質量,提升制造業(yè)的現(xiàn)有加工水平。電氣自動化的使用能輔助產(chǎn)業(yè)機器人由簡單加工逐步走向深度研制,開發(fā)全數(shù)字開放式控制系統(tǒng),能正確測量零部件的大小、規(guī)格等數(shù)據(jù),實現(xiàn)精密零部件的批量生產(chǎn)。而且,二者的作用是相互的,產(chǎn)業(yè)機器人也能在制造期間通過前端反饋,完善電氣自動化技術的數(shù)據(jù)庫,在研發(fā)和制造過程中逐步提升行業(yè)水平。3.4培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)機器人的自學能力產(chǎn)業(yè)機器人和電氣自動化技術的聯(lián)合還能增強機器的自主學習能力。依托機器人—環(huán)境交互、人機交互等系統(tǒng)的技術支持,產(chǎn)業(yè)機器人能與外界環(huán)境協(xié)調聯(lián)系,執(zhí)行裝配、監(jiān)測或是較為繁雜的組合任務。通過云端服務器的連接,能更加自主化的判斷所處環(huán)境形勢,以適應不同環(huán)境的工作需求。
4未來發(fā)展趨勢
4.1產(chǎn)業(yè)機器人的未來趨勢。從長遠的角度來看,產(chǎn)業(yè)機器人的應用肯定會涉及到更多的領域,并且機器人的數(shù)量規(guī)模也會越來越大。伴隨著科學技術發(fā)展的日新月異,產(chǎn)業(yè)機器人必然會在現(xiàn)有基礎上整合更多的技術功能,使用范圍變得更加專業(yè)性,分工也更加具體明細。從之前的單一重復操作到現(xiàn)在的精細化加工,由此可見,產(chǎn)業(yè)機器人的未來發(fā)展趨勢,會逐漸開始由單純的體力勞動角色向更多的腦力勞動角色轉型。4.2電氣自動化技術的未來趨勢。電氣自動化技術的發(fā)展也由當初傳統(tǒng)的電氣控制技術到如今的人工智能技術,發(fā)展速度較快。而且隨著當前技術的發(fā)展,電氣自動化技術與物聯(lián)網(wǎng)、通信行業(yè)、仿真技術的聯(lián)系日益緊密,和計算機行業(yè)的聯(lián)系也逐漸增多,符合人類社會發(fā)展的技術需求。4.3實現(xiàn)全行業(yè)覆蓋。產(chǎn)業(yè)機器人與電氣自動化技術的應用能夠體現(xiàn)出人機協(xié)作、自主化的優(yōu)勢。毋庸置疑是產(chǎn)業(yè)機器人未來必然會進入到一切原本以為人類才能夠進入的領域.從事非線性的工作,甚至在決策領域發(fā)揮作用[7]。除了已經(jīng)基本全面使用產(chǎn)業(yè)化機器人的農(nóng)業(yè)耕收、裝配制造以及食品加工等行業(yè)外,產(chǎn)業(yè)機器人已經(jīng)在新聞、醫(yī)療手術、航空航天這些行業(yè)接管了人類的部分日常工作,例如,自動即時短訊、提供精細化手術治療、提供航空航天對接幫助等等。因此在未來,機器人會逐步實現(xiàn)對人類社會全行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化覆蓋,為社會經(jīng)濟發(fā)展提供更好的服務。
5結語
產(chǎn)業(yè)化機器人屬于時展的產(chǎn)物,同時,電氣自動化技術經(jīng)過人類不斷的探索和實踐,從單一行業(yè)發(fā)展而來,并結合多項技術逐漸走向成熟。就目前狀況而言,二者相互融合已經(jīng)能夠各取所長,節(jié)省更多的的勞動力資源和時間成本,為人們提供更加高效、便捷的服務。不僅有利于實現(xiàn)技術的交融與變革,而且更有利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升,促進社會經(jīng)濟水平的發(fā)展。具備廣闊的未來應用前景,能實現(xiàn)更多行業(yè)的技術專業(yè)化發(fā)展、精細化管理,朝著智能化社會的方向穩(wěn)步邁進。
參考文獻:
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戰(zhàn)斗早已打響。復華控股之前,傳統(tǒng)的健康機構、醫(yī)藥廠商、保險公司甚至是地產(chǎn)大鱷都已經(jīng)以各自的方式布局健康管理領域。人們談論的已經(jīng)不是單純地要如何切入這個領域,而是如何從激烈的競爭中突圍。這考驗的不僅僅是入局者的實力,還有耐心,以及資源整合的能力,復華標準生命就是這樣藉此而生。 資本蜂擁
近年來,布局健康管理的企業(yè)機構涉及方方面面,其中既有泰康人壽、新華人壽這樣的保險公司,又有石藥、盤龍云海、太極、天士力等藥企,修正更是全方位布局產(chǎn)業(yè)鏈。另外,美年大健康、愛康國賓等機構也以體檢為入口,向健康管理產(chǎn)業(yè)鏈縱深發(fā)展。
行業(yè)之外,也不乏海航集團、萬達集團這樣的“資本大鱷”有意布局。智能設備商們也在利用人工智能和數(shù)據(jù)技術爭打健康管理牌,阿里健康、百度醫(yī)療大腦等平臺的出現(xiàn)也使得健康管理行業(yè)的形勢更為復雜,競爭更為激烈。
所幸,行業(yè)蛋糕足夠大。
2014年7月,新華保險董事長康典在與媒體交流時稱,一個健康管理中心從開業(yè)到能夠盈利的時間預計是3年,但從新華保險最早開業(yè)的西安、武漢兩地的健康管理中心運營情況上來看,這一期限可能會更長。南開大學衛(wèi)生經(jīng)濟與醫(yī)療保障研究中心主任朱銘來此前也曾表示,健康管理前期肯定投入比較大,并且前期不可能有迅速的回報。
同時,由于健康管理的專業(yè)性很強,行業(yè)相關性更大的企業(yè)在起步階段可能看上去更容易獲得優(yōu)勢。比如傳統(tǒng)藥企,在健康行業(yè)擁有品牌以及產(chǎn)品質量上的先天優(yōu)勢,而大型險企擁有和健康管理高度相關的壽險、健康險產(chǎn)品以及長期積累的客戶資源優(yōu)勢。
不過,業(yè)內(nèi)的普遍觀點,現(xiàn)在沒有哪一家能真正做好健康管理四大要素檢測、評估、干預、跟蹤。健康管理市場前景非常好,但目前基本仍處在砸錢階段,市場中還沒有哪一家企業(yè)能夠取得足夠的市場地位,成為行業(yè)標桿。
這在某種程度上給了復華標準生命充分發(fā)揮的市場空間。致力于大健康、大產(chǎn)業(yè)的復華控股,如何打通旗下各板塊的資源,相互導流通融發(fā)展,如何將其他產(chǎn)業(yè)資源充分融入到健康產(chǎn)業(yè),這些都關乎復華標準生命的未來發(fā)展。 差異化定位
2016年,國務院印發(fā)了《健康中國2030規(guī)劃綱要》,鼓勵發(fā)展健康服務新業(yè)態(tài),積極促進健康與養(yǎng)老、旅游、互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)融合。同樣是在2016年,復華控股已經(jīng)開始著力搭建高端健檢、篩查及健康管理平臺,為國內(nèi)高凈值人群提供私人定制化的健康管理和高端服務。
據(jù)介紹,此次上線的“復華標準生命”的定位即為高端健康管理,涵蓋高端體檢、三大篩查、私人醫(yī)生、國際權威綠色通道等業(yè)務范圍。
“復華標準生命以高端體檢為入口、以健康管理為核心、定制化健康管理綜合解決方案。為成功人士和保險客戶提供全球化健康管理服務?!睆腿A標準生命董事長張錦楓介紹說。
根據(jù)胡潤研究院的《中國高凈值人群醫(yī)養(yǎng)白皮書》顯示,在過去一年中國經(jīng)濟增長放緩的情況下,中國高凈值人群數(shù)量扔維持兩位數(shù)增長。而金融投資、旅行度假和健康養(yǎng)生是中國高凈值人群在工作以外最感興趣的三大話題。
市場上,針對高凈值財富人群的高端健檢、篩查及綜合醫(yī)療服務機構,仍有較大空缺。
瞄準高凈值人群健康管理的復華標準生命,發(fā)揮好各個板塊之間的協(xié)調效應,就能獲得競爭優(yōu)勢。北大醫(yī)療康復醫(yī)院行政院長王彬也表示,行業(yè)企業(yè)、管理者也應具備資源整合、發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈的素質能力,在大健康產(chǎn)業(yè)投資大潮中,進行冷靜的投資與管理。
此前,復華控股在多產(chǎn)業(yè)領域均有布局,借助全球化網(wǎng)絡及強大的產(chǎn)業(yè)運營能力,領先布局中國文旅地產(chǎn)、大消費等行業(yè),也積累了相當數(shù)量的精英成員,這在某種程度上也楦椿標準生命提供了客戶基礎。
視頻會議發(fā)展新方向
隨著企業(yè)跨地域業(yè)務的發(fā)展,企業(yè)用戶需要快速高效的交流溝通,視頻通信業(yè)務的需求隨之增加。由此,市場出現(xiàn)了很多視頻會議系統(tǒng),大家比較熟悉的有微軟、思科等國外視頻會議系統(tǒng),而國內(nèi)近些年來也有很多廠商在深耕此類視頻會議系統(tǒng)市場。隨著技術進步,這些國內(nèi)廠商的視頻會議系統(tǒng)無論在品質、功能,還是在市場渠道方面都在逐步完善,成為眾多國內(nèi)外視頻會議系統(tǒng)用戶的新選擇。
傳統(tǒng)硬件視頻會議復雜、封閉、昂貴且操作復雜,對于網(wǎng)絡的要求很高,溝通限制在會議室對會議室之間。但隨著云計算的興起,云服務供應商已經(jīng)可以為用戶提供更好的云服務,很多視頻會議系統(tǒng)開始轉向“視頻云”會議系統(tǒng)。那么,“視頻云會議”到底能為用戶帶來哪些好處呢?“視頻云會議”能夠使用戶在任何地點、任何時間,使用任何終端,便捷、高效、高性價比地召開或參加一場多方的網(wǎng)絡視頻會議,使用戶之間有天涯若比鄰的感覺?!耙曨l云會議”將深遠地改變我們的工作方式:在家遠程辦公更加普遍、外包人力資源的管理和溝通更方便,跨地域團隊協(xié)作更高效,企業(yè)差旅和會議成本更低。云視頻會議替代傳統(tǒng)視頻會議是必然趨勢,將成為移動互聯(lián)網(wǎng)時代溝通的新常態(tài)。
在傳統(tǒng)視頻通信領域,包括思科、寶利通(Polycom)、華為、中興、科達等占據(jù)了很多市場份額。而近幾年,在企業(yè)通信云化的趨勢越來越明顯的背景下,這些傳統(tǒng)業(yè)務廠商受到了一些沖擊,出現(xiàn)了很多變動。在國外市場上,去年上半年,澳洲軟件獨角獸公司Atlassian收購了開源視頻會議服務公司Blue Jimp;去年底,IBM收購云視頻服務商Clearleap以提供企業(yè)會議服務;今年7月,Siris Capital以20億美元的現(xiàn)金收購寶利通。不僅國外市場上演收購大戲,國內(nèi)市場也熱鬧非凡:去年3月份,北京創(chuàng)想空間商務通信服務有限公司(全時)收購了深圳市視高科技發(fā)展有限公司(視高);今年6月,齊心集團收購銀澎云計算公司(好視通);11月,二六三網(wǎng)絡通信股份有限公司(263企業(yè)通信)收購了展示互印R隕險廡┒允悠翟蘋嵋橄低徹司或者業(yè)務的收購行為僅僅只是開始,視頻會議轉型SaaS模式將會更為普遍,在SaaS視頻云會議服務領域有望產(chǎn)生大型SaaS企業(yè)。
企業(yè)協(xié)作和云計算的發(fā)展把視頻會議帶到一個新的發(fā)展階段,這也給新興企業(yè)崛起創(chuàng)造了有利條件。隨銳科技股份有限公司董事長兼首席執(zhí)行官舒騁表示:“很多日常業(yè)務的溝通和協(xié)同都需要有視頻,當用戶應用致遠的OA系統(tǒng)、用友的ERP系統(tǒng)、暢捷通的工作圈、小微的財務軟件、六度人和的社交化的企業(yè)管理云平臺等軟件時,或許需要有通信云的東西疊加進去。” 隨銳科技正是看準了這一風口,全力推進視頻云業(yè)務。
市場廣闊需深耕
當傳統(tǒng)行業(yè)和“互聯(lián)網(wǎng)+”融合時,在中國,企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也正在發(fā)生著翻天覆地的變化,這對中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要的影響,舒騁認為這主要體現(xiàn)在以下四點:
第一,“互聯(lián)網(wǎng)+各行各業(yè)”成為企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的驅動力。企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在中國的普及會更多地幫助中國企業(yè)實現(xiàn)以客戶為導向、以客戶為中心、以客戶為驅動,配置企業(yè)資源,形成強勁競爭力。
第二,以員工為本,為基層員工賦能。讓基層員工把市場信息快速傳遞到公司決策層,讓基層員工能夠更多、更快地了解公司的戰(zhàn)術和策略。
第三,以數(shù)據(jù)為驅動力。用數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化企業(yè)管理的流程,無論這種轉變多么緩慢,涉及范圍多小,都是非常必要的。
第四,實時運營,尤其是對生產(chǎn)型企業(yè)。實時運營的前提就是企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流要通暢。數(shù)據(jù)對決策支持系統(tǒng)的支撐點要充分,并且可以時刻支持決策層做相應部署。
“根據(jù)隨銳科技三年來的業(yè)務發(fā)展情況來看,我們覺得教育、醫(yī)療和政務將有很多市場機會?!?舒騁表示。
首先,教育是個大市場。把通信云和視頻云融合到教育領域中,無論是公立學校、私立學校,還是培訓,都需要視頻通信的實時在線的通信產(chǎn)品、會議產(chǎn)品、視頻教室產(chǎn)品和直播產(chǎn)品等。
其次,醫(yī)療是個大市場。國家現(xiàn)在鼓勵多點執(zhí)業(yè),特別是國家鼓勵醫(yī)療資源下基層,視頻通信可以解決很多千里之外的診療問題,隨銳科技看到現(xiàn)在有大量的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療機構需要為其提供可靠、穩(wěn)定、隨時隨地的視頻通信解決方案。
最后,政務也是個大市場。國家進行“三公”改革,嚴格規(guī)范了公車使用。此外,國家還改革了現(xiàn)有的政務運作方式,通過會議室系統(tǒng)改變政府部門開會的方式和任務部署的方式。
開疆辟土需伙伴
在政務領域,隨銳科技看到了很大的市場機會。但全國那么多縣,隨銳科技在今年僅做了幾十個縣的政務云。要讓隨銳科技的視頻云解決方案覆蓋到全國更多縣,這是做非常大的市場。在政務云方面,據(jù)隨銳科技保守估計,中國一年會有1000億元的通信云和視頻云的市場。隨銳科技沒有能力去覆蓋那么多區(qū)縣,都得靠合作伙伴去推進。
舒騁介紹道,隨銳科技從兩年前開始發(fā)展合作伙伴,從10個開始,到今年的367個合作伙伴。合作伙伴包括分銷渠道伙伴、行業(yè)定制伙伴、產(chǎn)品融合伙伴、硬件供應鏈伙伴和企業(yè)生態(tài)鏈的每個環(huán)節(jié)節(jié)點上的重要伙伴。
目前,隨銳科技直接服務和覆蓋的企業(yè)用戶僅30萬人,隨銳科技通過建立合作伙伴生態(tài)鏈覆蓋的企業(yè)用戶數(shù)達到了300萬。雖然距離7000萬用戶的預期數(shù)量還有很長的路要走,但這也說明隨銳科技的市場前景廣闊。而這7000萬用戶僅僅是中國的企業(yè)級用戶數(shù)量,在全球還有更多的企業(yè)級用戶市場需要隨銳科技和其合作伙伴去開拓。
舒騁表示,隨銳科技的定位就是用視頻云解決方案幫助企業(yè)、公共機構解決開會問題,就像滴滴解決出行問題,阿里解決購物問題,騰訊解決社交問},百度解決搜索問題。這是隨銳科技目前的定位,這個市場份額多達數(shù)千億元。隨銳科技兩年前重新梳理了愿景,希望通過隨銳科技的解決方案,用融合、方便、快捷的溝通方式來實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部管理和市場連接。
企業(yè)級應用的市場才剛剛開始發(fā)展起來,而廠商與合作伙伴的共同目的就是促進企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,使隨銳科技、合作伙伴和用戶實現(xiàn)共贏,大家在這一生態(tài)鏈的每個節(jié)點上都能夠實現(xiàn)自己的價值。
倡議創(chuàng)立企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準
企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的創(chuàng)新公司不斷涌現(xiàn),滿足了各種企業(yè)用戶在互聯(lián)網(wǎng)方面不同層次的需求,逐漸在市場中自然形成了企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈。在此過程中,大量的企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)科技產(chǎn)品的出現(xiàn),也給海量企業(yè)用戶帶來了許多不便,主要體現(xiàn)在:使用不同公司企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時數(shù)據(jù)共享困難、登錄賬號繁雜、產(chǎn)品接口開發(fā)費力、信息安全風險較大、大數(shù)據(jù)平臺分享與授權受限、諸多產(chǎn)品信息與流程融合不便等。這些問題阻礙了大量的企業(yè)用戶轉向企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術,也阻礙了各類別企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者在各行業(yè)普及“互聯(lián)網(wǎng)+”和“+互聯(lián)網(wǎng)”。
中圖分類號?演F407 ?眼文獻標識碼?演A ?眼文章編號?演1673-0461(2013)12-0068-05
一、引 言
2012年4月,英國《經(jīng)濟學人》雜志刊載封面文章《第三次工業(yè)革命》,將 3D 打印作為第三次工業(yè)革命的重要標志。同一時期,美國《時代》周刊將3D打印列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。這一系列標志性事件,將3D打印技術推上前臺,引發(fā)了世人的廣泛關注。
二、3D打印技術概況及產(chǎn)業(yè)特點
(一)3D打印技術概況
3D打印技術是指通過連續(xù)的物理層疊加,逐層增加材料來生成三維實體的技術,綜合了數(shù)字建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等諸多方面的前沿技術知識,具有很高的科技含量。與切削等材料“去除法”不同,3D打印技術的主要流程是應用計算機軟件設計出立體的加工樣式,運用特定的成型設備,將粉末、液體、片狀等離散材料逐層堆積,“打印”出產(chǎn)品(如圖1所示), 因此又稱為添加制造(AM,Additive Manufacturing)。
3D打印技術常在模具制造、工業(yè)設計等領域用于制造模型,現(xiàn)在正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用該技術打印而成的零部件。在汽車,航空航天、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、工業(yè)設計、建筑、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程以及其他領域都有所應用。
(二)3D打印產(chǎn)業(yè)特點
雖然3D打印技術出現(xiàn)已有十幾年的歷史,但3D打印產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展階段的初期,業(yè)態(tài)尚不豐富,行業(yè)成熟度低,但未來的成長性非常好,從整個產(chǎn)業(yè)來看具有以下兩個特點。
產(chǎn)業(yè)鏈長,輻射帶動效應顯著。3D打印產(chǎn)業(yè)涉及材料技術、信息技術、裝備制造、生產(chǎn)業(yè)等諸多領域。僅耗材一項,就包括7個大類30余種工藝設備、幾百種打印材料。產(chǎn)業(yè)應用輻射面極廣,是制造業(yè)與服務業(yè)融合的典型產(chǎn)業(yè),能夠催生大批新興產(chǎn)業(yè)。無論是從技術還是應用角度來看,3D打印相關技術及設備都屬于機械工程、自動控制、激光、計算機、新材料等多個領域的交叉融合。從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看,3D打印技術領域與上下游相關行業(yè)領域關聯(lián)十分緊密,帶動作用很強。
科技含量高,帶動制造業(yè)數(shù)字化變革。3D打印技術的應用大大縮短了新產(chǎn)品研制周期,能夠迅速提升復雜零件的制造能力,使復雜模型的簡單直接制造成為可能。3D打印技術顯著提高了新產(chǎn)品投產(chǎn)的成功率,大大降低了新產(chǎn)品的研發(fā)成本。目前,一個預測觀點在產(chǎn)業(yè)界廣為流傳,觀點認為:未來的制造業(yè),人力、資金、設備等生產(chǎn)要素大規(guī)模集中化的工廠式生產(chǎn)方式將被摒棄,替代的將是更加靈活、所需要投入更少的3D打印生產(chǎn)方式。英國《經(jīng)濟學人》雜志將這種趨勢稱之為“社會化制造”,認為它將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。
三、3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
(一)國外3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
當前,全球正興起新一輪數(shù)字化制造浪潮。發(fā)達國家為解決其制造業(yè)競爭力下降的難題,倡導“再工業(yè)化、再制造化”戰(zhàn)略,提出智能機器人、人工智能、3D 打印技術是實現(xiàn)數(shù)字化制造的關鍵技術,希望通過這三項數(shù)字化制造技術的突破,鞏固和提升其制造業(yè)主導權。3D打印技術隨著工藝、材料與裝備的逐漸成熟,引起了世界范圍的廣泛重視。美國是全球3D打印技術和應用的領導者。2012年3月,美國在“全美制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡”計劃中對3D打印產(chǎn)業(yè)作出重點部署。據(jù)美國權威3D打印行業(yè)咨詢機構Wohlers提供的數(shù)據(jù),截至2011年底,全球3D打印機累計裝機臺數(shù)超過5萬臺,其中美國累計裝機臺數(shù)約占全球總量的50%,美國制造商所占全球市場份額超過70%。美國3D打印服務提供商Shapeways表示,他們已經(jīng)“打印”了75萬種產(chǎn)品,材料已經(jīng)涵蓋塑料、不銹鋼、銀、陶瓷和玻璃等。
除美國外,其他國家也在不斷加強3D打印技術的研發(fā)及應用。澳大利亞在2013年制定了金屬3D打印技術路線;南非正在扶持基于激光的大型3D打印機器的開發(fā);日本著力推動3D打印技術的推廣應用。表1為2011年各國和地區(qū)3D打印技術應用的市場份額。
(二)我國3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
我國3D打印技術研究起步較早,20世紀90年代初就開始對快速成形技術及設備進行研發(fā),初具產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎。已有西安交通大學、華中科技大學、清華大學、北京航空航天大學等多家研究單位自主開發(fā)了成形設備并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,擁有自主知識產(chǎn)權。其中,部分便攜式桌面3D打印機已具備國際競爭力,進入了歐美市場。我國是繼美國、日本、德國之后第四個擁有3D打印設備的國家。但總體看來,國內(nèi)缺乏能夠制造工業(yè)級3D打印機的企業(yè);一些核心部件,如激光器、光路系統(tǒng)等仍依賴國外技術;打印材料單一,與國外材料的品種和性能等方面有差距;缺少原創(chuàng)性的3D打印新技術及裝備;應用寬度和深度不夠,與量大面廣的產(chǎn)品制造進程相比,還不具備價格優(yōu)勢。
2012年10月,亞洲制造業(yè)協(xié)會聯(lián)合華中科技大學、北京航空航天大學、清華大學等權威科研機構和3D行業(yè)領先企業(yè)成立了中國3D打印技術產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。鑒于3D打印技術的戰(zhàn)略意義,工信部、科技部也正在組織專家對我國3D打印技術的發(fā)展開展專項研究,制定規(guī)劃,在全國進行重點布局。
國內(nèi)部分地區(qū)正積極繪制3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍圖。2013年3月,江蘇省《江蘇省三維打印技術發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化推進方案(2013-2015年)》,并組建三維打印產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟,推進3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展。南京市與中國3D產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟簽署中國3D打印技術產(chǎn)業(yè)總部基地和中國3D打印技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心合作協(xié)議,建設3D打印應用中心、示范中心以及科普、教育、培訓、加工等中心。武漢市搶先成立了“中國首個3D打印工業(yè)園”。東莞市將3D打印作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)寫入了2013年的《政府工作報告》。此外,成都、重慶、長沙、青島等地正在建設或籌建3D打印產(chǎn)業(yè)園。
(三)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
雖然3D 打印等數(shù)字化制造的核心技術仍處在發(fā)展的初級階段,產(chǎn)業(yè)還不成熟,但在產(chǎn)品設計、復雜和特殊產(chǎn)品生產(chǎn)、個性化服務等方面已顯示其獨特優(yōu)勢,產(chǎn)業(yè)鏈已初具出行,整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,其發(fā)展趨勢具有以下兩個特點。
市場前景廣闊,未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?D打印技術以操作簡單、成形精準、高效低耗等特點著稱,擁有廣泛的市場前景。據(jù)美國消費者電子協(xié)會最新的年度報告顯示,隨著汽車、航空航天、工業(yè)和醫(yī)療保健等領域市場需求的增加,3D打印服務的社會需求量將逐年增長,到2017年有望增長至50億美元。近20年來,3D打印產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模正以每年超過17%的速率遞增(如圖2所示),沃勒斯(Wohlers)最新報告顯示,2012年3D打印全球市場規(guī)模為22億美元,同比增長了29%;其中3D打印機的銷售量同比上升了25%,其中有38%產(chǎn)自美國,8.5%來自中國。
產(chǎn)業(yè)集中度不斷提升,壟斷形勢正在形成。美國上市公司3D Systems和Stratasys,Z Corpration公司、Solidscape公司以及德國的EOS公司、以色列 OBJET Geometries等公司,是目前全球3D打印產(chǎn)業(yè)的領軍企業(yè)。近幾年,3D打印設備制造企業(yè)正在一輪洗牌。美國Stratasys公司收購了OBJECT Geometries公司;3D Systems公司在2012年初收購了Z Corporation 公司和Vidar Systems公司。目前,Stratasys公司和3D Systems公司成為行業(yè)內(nèi)兩大巨頭,Stratasys公司2011年擁有41.5%的市場份額。表2為國際最主要的5個3D打印企業(yè)或研發(fā)團隊以及它們的技術優(yōu)勢。
四、天津濱海新區(qū)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎
天津濱海新區(qū)是新世紀我國改革開放的最前沿,近年來憑借區(qū)位、政策優(yōu)勢,發(fā)展勢頭迅猛,濱海新區(qū)具備發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)的良好基礎:
一是具有相應的研發(fā)基礎。天津市擁有“天津快速成形技術工程中心”和“天津市激光技術工程中心”等快速成形技術研發(fā)單位。其中天津快速成形技術工程中心是國內(nèi)最早開始此項業(yè)務的科研單位之一,在激光快速成形、快速制模、快速鑄造、快速測量、液壓及光機電產(chǎn)品開發(fā)、內(nèi)燃機工作過程仿真、強度和流場計算、光彈應力分析、CAD/CFD /CAE/ CAM技術集成及產(chǎn)品優(yōu)化設計等方面擁有較強研發(fā)實力。同時河北區(qū)的快速模具創(chuàng)新研發(fā)基地、塘沽海洋高新區(qū)濱海國際工業(yè)設計園等產(chǎn)業(yè)園區(qū)等也提出聚集一批3D打印企業(yè)。
二是擁有一定市場規(guī)模。目前天津市電子信息、裝備制造、汽車、醫(yī)療器械、新能源、模具等行業(yè)對3D打印技術有一定的認知。全市已有超過200家企業(yè)應用了3D打印技術。濱海新區(qū)在3D打印技術應用方面的企業(yè),主要有霍尼韋爾、富士通、亞安科技、新巨升電子等企業(yè)。在3D打印技術研發(fā)方面的企業(yè),有濱海高新區(qū)天津微深科技公司、天津濱海雷克斯激光等企業(yè)。
三是具備產(chǎn)業(yè)鏈向下延伸優(yōu)勢。隨著技術的不斷發(fā)展,3D打印已經(jīng)逐步應用于制造業(yè)的各個領域。從近十年3D打印設備下游應用行業(yè)分布來看,個人消費品(以電子行業(yè)為主)和交通運輸設備占據(jù)主要份額;同時,醫(yī)療方面的占比在持續(xù)提升。而3D打印設備在航空航天領域的應用也穩(wěn)中有升。而上述幾類產(chǎn)業(yè)正是濱海新區(qū)大力推進的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),3D打印技術服務相關產(chǎn)業(yè)在新區(qū)發(fā)展,擁有廣闊的潛在目標客戶群,前景十分看好。
五、天津濱海新區(qū)發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)的政策建議
根據(jù)3D打印產(chǎn)業(yè)的特點和未來發(fā)展趨勢,結合濱海新區(qū)的實際情況,濱海新區(qū)推進3D打印技術及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要從以下幾個方面入手:
一是做好3D打印技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層設計。通過深入調研區(qū)域內(nèi)醫(yī)療行業(yè)、食品業(yè)、汽車制造業(yè)、航空航天制造業(yè)等相關行業(yè)未來對3D打印應用的市場需求,明確濱海新區(qū)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路,找出突破口,制定3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,編制濱海新區(qū)3D打印技術發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化推進方案,制定新區(qū)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖。
二是加強技術攻關,促進產(chǎn)業(yè)化。設立3D打印技術攻關和產(chǎn)業(yè)化專項,開展相關軟件、工藝、材料、裝備、應用、標準及產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)性攻關。推進建設3D打印技術與其他先進制造技術融合的新型數(shù)字化制造體系。重點圍繞3D打印工藝優(yōu)化和制件性能提升技術、高效打印制造技術、精度控制技術、符合材料零件制造技術、智能制造技術、超限制造技術、生物組織打印制造技術等技術領域,加大項目資助力度。設立3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金,探索稅收優(yōu)惠政策。
三是建設高水平研發(fā)轉化平臺。為促進3D打印技術產(chǎn)業(yè)化,中國3D打印技術產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟擬選擇10個工業(yè)城市集中建設3D打印技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,投資2 000萬元,地方政府按照1∶1配套扶持。濱海新區(qū)應抓住這個機會,積極爭取創(chuàng)新中心落戶,借力亞洲制造業(yè)協(xié)會和中國3D打印技術產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,推動新區(qū)3D打印盡快走上產(chǎn)業(yè)化道路。同時,吸引清華、華中科技、西安交大、北航等研發(fā)機構在新區(qū)設立研發(fā)基地、檢測試驗平臺,開展科研成果轉化,率先布局3D打印技術及服務聚集區(qū)。
四是組建3D打印產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟。依托天津市快速成型技術工程中心、天津市激光技術工程中心、天津大學、天津工業(yè)大學、天津職業(yè)技術師范大學、天津濱海雷克斯激光、天津微深科技公司等高校、企業(yè),并邀請清華、北航、西安交大、華中科大、江蘇紫金電子、杭州先臨三維科技等3D打印技術研究和應用的領軍者,組建濱海新區(qū)3D打印產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟。依托聯(lián)盟,策劃舉辦國家級3D打印高峰論壇,3D打印產(chǎn)業(yè)年度發(fā)展報告,舉辦產(chǎn)學研合作洽談會、研發(fā)成果信息會、企業(yè)需求對接會等,推動3D打印技術產(chǎn)業(yè)化。
五是培育3D打印產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)。目前,濱海新區(qū)在3D打印方面關鍵裝備研發(fā)制造能力不足是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。因此,需要充分發(fā)揮濱海新區(qū)科技創(chuàng)新資源聚集優(yōu)勢,通過開展3D打印技術專題招商引智活動,吸引海外3D Systems、Stratasys、Solidscape、Shapeways、EOS等跨國公司,以及國內(nèi)南京紫金立德、湖南華曙高科、杭州先臨三維、深圳光韻達、北京隆源、上海聯(lián)泰、無錫飛而康等企業(yè),彌補新區(qū)在3D打印設備研發(fā)制造能力的不足。
六是進一步發(fā)揮試點示范的帶動作用。建設3D打印技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)示范基地,推動3D打印技術應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。重點在航空航天、汽車制造、醫(yī)療器械等領域分步驟、分層次開展示范應用,形成通用性、標準化、自主知識產(chǎn)權的應用平臺,在示范過程中制定相關行業(yè)標準,加快推進濱海新區(qū)3D打印技術、產(chǎn)業(yè)與應用協(xié)同發(fā)展,探索和積累3D打印機的運營和管理經(jīng)驗。
七是促進 3D 打印技術的社會化推廣。從區(qū)域層面出發(fā),營造良好的3D打印技術相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展氛圍。強化3D打印方面的教育培訓,將 3D 打印相關技術納入相應學科建設體系,加快培養(yǎng) 3D 打印技術相關人才。依靠相關行業(yè)協(xié)會、博覽會、論壇等組織形式來進行 3D 打印技術和應用的培訓,并宣傳、推廣3D 打印技術,使更多的人能夠接觸3D打印技術,產(chǎn)生興趣,并逐步接受和使用相關技術。在科技館、文化藝術中心、青少年活動中心等公共機構進行 3D 打印技術的展示、宣傳和推廣。發(fā)展 3D 打印服務機構,推廣 3D 打印技術應用,為發(fā)展 3D 打印產(chǎn)業(yè)積累應用經(jīng)驗。
六、結 語
近來,全球正在興起新一輪數(shù)字化智能化制造浪潮。發(fā)達國家為解決制造業(yè)競爭力下降難題,大力倡導“再工業(yè)化、再制造化”戰(zhàn)略,提出智能機器人、人工智能、3D 打印技術是實現(xiàn)數(shù)字化制造的關鍵技術,并希望通過這三大數(shù)字化制造技術的突破,鞏固和提升其在制造業(yè)的主導權。雖然以3D 打印技術為首的數(shù)字化制造核心技術仍處在發(fā)展的初級階段,產(chǎn)業(yè)還不成熟,但在產(chǎn)品設計、復雜和特殊產(chǎn)品生產(chǎn)、個性化服務等方面已顯示出獨特優(yōu)勢。所以,我們應充分認識智能制造、數(shù)字化制造對我國的深刻影響,在區(qū)域發(fā)展尤其是轉變經(jīng)濟發(fā)展方式中,跟緊全球技術前沿,抓住這一制造業(yè)加快發(fā)展的機遇,深入研究以 3D 打印技術相關產(chǎn)業(yè)為代表的新型數(shù)字化智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律,融入數(shù)字化智能化制造業(yè)發(fā)展浪潮,從而加快推動我國由“工業(yè)大國”向“工業(yè)強國”轉變。
[參考文獻]
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A Policy Research on the Regional Development of the 3D Printing Industry
——A Case Study of Tianjin Binhai New Area
Yang Zhao
××此處填寫論文題目××
學院(系):×××
專業(yè)班級:×××
學生學號:×××
學生姓名:×××
成績:×××
目錄
摘要................................................................................................................................................................1
Abstract..............................................................................................................................................................2
1緒論................................................................................................................................................................13
1.1×××.........................................................................................................................................................14
2空氣燃燒火焰空間的數(shù)值模擬....................................................................................................................15
2.1數(shù)值模型................................................................................................................................................16
結束語................................................................................................................................................................17
參考文獻............................................................................................................................................................18
機器人論文格式范文:
中國機器人的發(fā)展與成績
【摘要】在早期,中國機器人技術發(fā)展速度十分緩慢,但隨著我國科學技術的不斷發(fā)展,我國機器人產(chǎn)業(yè)得到迅猛的發(fā)展,現(xiàn)己在各個方面均取得了驕人的成績。目前,中國已經(jīng)具備生產(chǎn)國際先進水平機器人的能力,機器人行業(yè)已經(jīng)成為我國一個十分朝陽的技術發(fā)展方向。
【關鍵詞】中國機器人發(fā)展成績
國際機器人聯(lián)合會(InternationalFederationofRobotics,IFR)將機器人定義如下:機器人是一種半自主或全自主工作的機器,它能完成有益于人類的工作,應用于家庭或直接服務人稱為(家政)服務機器人,應用于特殊環(huán)境稱為專用機器人(特種機器人),應用于生產(chǎn)過程的機器人稱為工業(yè)機器人[1]。隨著國內(nèi)外經(jīng)濟的發(fā)展,國內(nèi)外均對機器人技術的發(fā)展愈發(fā)重視。與此同時,機器人技術也被認為是對未來新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義的高新技術之一[2]。機器人技術的發(fā)展對于國民經(jīng)濟和國防建設都起到了十分積極的作用。
一、工業(yè)機器人
中國著名科學家錢學森先生曾在1984年指出:機器人就是有特定功能的自動機,是如今新技術革命的重要發(fā)展對象之一,是高智商的人工智能機電一體化裝備[3]。”據(jù)有關部門統(tǒng)計,我國的工業(yè)機器人需求量驚人,而且每年的需求量以30%的速度飛速增長。相關專家曾經(jīng)預測,根據(jù)發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)升級與發(fā)展的歷程,以及工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢,在2015年,中國工業(yè)機器人市場容量預計可達到約十幾萬臺套以上[4]。為了使我國與發(fā)達國家的差異迅速縮短,是我國工業(yè)機器人的發(fā)展站在更高層次的平臺上,我們必須虛心學習國外的新技術,新思想,在此同時,國家的支持與重視也是必不可少的。到目前為止,我國擁有專業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)的企業(yè)超過50家,專門從事機器人研發(fā)的單位超過200家上。我國機器人的發(fā)展前景十分明朗。
二、移動機器人
我國從八五期間開始研究移動機器人。雖然與世界上的許多強國相比發(fā)展比較落后,但是絲毫沒有影響到我國移動機器人的發(fā)展速度。我國投入大量人員,大力支持此項技術的發(fā)展,對于一些室外機器人的某種關鍵技術,我國已經(jīng)接近甚至達到國外發(fā)達國家的技術水平。目前,國內(nèi)也出現(xiàn)了許許多多優(yōu)秀的研究成果,例如:由清華大學研制的的智能移動機器人THMR-Ⅲ,Ⅴ型機器人等。機器人技術從以前的一無所知,到逐漸引進,從初步引進到不斷改革,我們對于機器人技術的研究不斷深入。我們深信,在不久的未來,會有許許多多高智能,富有情感的機器人出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活生產(chǎn)更好地服務[5]。
三、仿生機器人
目前,仿生機器人的研究不斷深入,已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣的仿生機器人,主要分為3大類:仿生物、仿人和生物機器人。仿生機器人憑借其靈敏的感知系統(tǒng)以及以及靈巧的行為能力對人類的科學研究以及生產(chǎn)勞作起到了十分有利的作用,所以,我國很早就已經(jīng)開展了對于仿生機器人的研究。國內(nèi)許多高校以及科研院所都進行了仿生機器人的研究:在國家“863”智能機器人主題大力支持下,北航機器人研究所研制出了能實現(xiàn)簡單操作作業(yè)和抓持的3指9自由度仿生手。仿生機器人在娛樂、服務,甚至軍事上都有很大的發(fā)展?jié)摿?,目前,已?jīng)成為21世紀機器人研究的重點研究對象。
四、醫(yī)療與康復機器人
歐美的許多發(fā)達國家首先開展了對于康復機器人的研發(fā),而我國在此方面的速度相比起來卻發(fā)展較晚,目前,主要有一些研究所,高校以及一小部分企業(yè)正在開展康復機器人的研究。哈工程機電一體化實驗室對康復機器人領域的研究較為深入,其已經(jīng)研制出十分優(yōu)秀的下肢康復訓練機器人,此機器人可以模擬踝關節(jié)的運動姿態(tài)等規(guī)律、正常人的行走步態(tài).清華大學的康復工程研究中心對下肢訓練器研究也比較先進,做了一定的深入探索,開發(fā)出肌電反饋控制康復器設備等優(yōu)秀的康復機器人。我國的一部分公司如浙江金華、北京寶達華等企業(yè)也不斷致力于我國的康復機器人技術的發(fā)展,我國的康復機器人市場前景廣闊,就有很好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
五、結語
我國機器人的發(fā)展速度不可同日而語,通過查找文獻,看到許多前沿的機器人,也看到了發(fā)達國家在機器人方面的成績,認識到機器人行業(yè)對各行各業(yè)的幫助,深受啟發(fā)。我相信,在我國的大力支持下,機器人產(chǎn)業(yè)一定能給我們的生產(chǎn)生活帶來極大的便利。
參考文獻
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[2]徐揚生.智能機器人引領高新技術發(fā)展.科學時報,2010-08-12
新松總裁曲道奎近日接受了《中國經(jīng)濟周刊》記者專訪,他表示,當下全球機器人發(fā)展正處在洗牌的轉折點上,中國的機器人企業(yè)具備趕超國外企業(yè)的機會?!叭魏渭夹g都是從萌芽到成長到成熟最后到衰退,但是機器人的周期終點還不得而知,在這樣的節(jié)點下,主動走出去擁抱外面的市場才能實現(xiàn)共享和共贏?!?/p>
中國機器人產(chǎn)業(yè)如何應對全球化市場
曲道奎表示,新松為中國龍頭,無論規(guī)模、技術還是人才占有,目前已是中國機器人的領航者。在全球范圍內(nèi)除發(fā)那科、ABB之外,新松市值排第三。目前新松正在國際化道路上布局,其三分之二產(chǎn)品銷往國外市場,已經(jīng)和23個國家和地區(qū)進行合作,多家國際化大公司如寶馬、福特、米其林等成為新松的戰(zhàn)略合作伙伴。
從2013年開始,中國成為全球最大的機器人市場,但中國企業(yè)在國內(nèi)市場的占比也只有10%,2015年上升到了25%!按照中國機器人“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃,到2020年要上升到50%。一方面說明國內(nèi)市場前景廣闊,另一方面也說明國外企業(yè)早已在搶占國內(nèi)市場,中國機器人企業(yè)與全球企業(yè)的競爭激烈。曲道奎認為,未來10年中國仍將是全球最大的機器人市場,這10年是中國機器人發(fā)展壯大的機遇期,中國機器人產(chǎn)業(yè)必須在這一階段獲得成長。
談及中國機器人市場競爭無序的問題,曲道奎認為,企業(yè)競爭有市場可以調節(jié),最怕的是地方政府太熱衷,由于機器人是未來產(chǎn)業(yè),容易一哄而上,這就會造成重復建設和惡性競爭,不利于應對國際市場。因此,我國要培育國際級的龍頭企業(yè),未來無論是中國制造2025還是中國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,數(shù)量是其中一個方面,更關鍵的是我國缺少國際上引導性或者標志性的龍頭企業(yè),這是機器人、人工智能和智能制造的核心力量。在曲道奎看來,中國3000多家機器人企業(yè)中,只有10%的機器人企業(yè)有競爭力,其余90%什么都不像,只是充一個概念。
曲道奎認為,做大中國機器人產(chǎn)業(yè),除了核心技術以外,人才和金融資本是必不可少的,利用金融資本海外并購是一條做大企業(yè)的渠道,但最為關鍵的是并購之后的管理,由于我國企業(yè)發(fā)展過程中在國際化上的欠賬,并購后的企業(yè)在管理理念和文化上的沖突成為真正的障礙,讓國際接受我們需要磨合的過程,關鍵是如何讓這個過程縮短,所以跨國性人才的培育十分迫切。曲道奎指出,國家已經(jīng)在機器人產(chǎn)業(yè)上做了一些重大布局和調整,新松將從體系和平臺的思路上推進中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
中國機器人發(fā)展的歷程相較于發(fā)達國家十分短暫,之前多注重于高端領域的研發(fā),而市場推廣應用相對較少,在全球范圍內(nèi),工業(yè)機器人已發(fā)展了半個多世紀,在中國卻只有七八年,所以市場占有率低,曲道奎認為,在消費和服務領域,機器人產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)還處于起步階段,比工業(yè)領域的空間更大,在未來中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃下,我國將會促進服務型機器人向更廣闊的領域發(fā)展。這是一個快速發(fā)展的領域,而中國在這個領域發(fā)展的時間與世界幾乎是同步的,在消防、救援、守護、醫(yī)療,包括公共服務以及護理方面與全球站在相同起點上,所以公共服務機器人現(xiàn)在更容易突破,也更容易推廣使用。
應對國際上的競爭與合作,曲道奎認為應該快速推進機器人的標準化制定。目前正在制定的國家機器人標準化體系,有可能成為我國機器人產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越的支撐手段。曲道奎認為,過去在標準體系上,我們處于弱勢,受制于國外,目前,傳統(tǒng)的東西幾乎都已淘汰掉了,處于新舊交替的節(jié)點,這使我們與世界處于同一個起點上,國外的優(yōu)勢與我們的劣勢將同時清零,大的轉折期來臨,我們已經(jīng)擁有市場、技術,未來的競爭很大程度上取決于標準化體系的建設。
工業(yè)4.0下的未來企業(yè)長什么樣
科學家思考問題的邏輯是不同的,源于更加系統(tǒng)和深入的思考,曲道奎認為,互聯(lián)網(wǎng)和智能制造將進一步推動要素整合的廣度和深度,從而把社會發(fā)展帶入更高層級。
以往由于要素缺失而出現(xiàn)的市場機遇因互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而不復存在,推開門就是全球市場,傳統(tǒng)的工業(yè)思維已經(jīng)落伍,在商品十分豐富的市場環(huán)境下,企業(yè)很難以一貫的模式長期生存,而傳統(tǒng)企業(yè)思維下的公司更是死路一條。微軟曾給自己的壽命定為18個月,倒掉的公司大多是在發(fā)展方向上出了問題,在社會大變革時期,在工業(yè)4.0思維下企業(yè)才會有機會。
在曲道奎看來,工業(yè)4.0是一種系統(tǒng)性思維,它不僅僅是一場對傳統(tǒng)工業(yè)的改造,更是一次社會變革。而這種變革對企業(yè)的要求尤為苛刻。曲道奎認為,工業(yè)1.0和2.0時期的企業(yè)充其量只能稱之為工廠,英語是factory,而工業(yè)3.0后則稱之為company,現(xiàn)在的企業(yè)叫enterprise,而在未來,企業(yè)的架構將發(fā)生根本性的變化,不能僅僅是生產(chǎn)和銷售,社會商品極大豐富后,信息系統(tǒng)與物理裝備之間要形成完美集合,這就催生了智能制造和物聯(lián)網(wǎng)的結合。在工業(yè)4.0和智能制造的推進下,人類的生產(chǎn)、生活都將發(fā)生嶄新的變化,企業(yè)也不再是單一的生產(chǎn)型企業(yè),而是資源和要素的集合體,只有這樣才能適應新的要求。
曲道奎要將新松以產(chǎn)、學、研、用等多層面的結合而組織形成一個系統(tǒng)化平臺,從而成為實現(xiàn)工業(yè)4.0和智能制造的抓手,以此改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級。據(jù)曲道奎透露,目前新松機器人已形成了四大產(chǎn)業(yè)板塊,兩個平臺,意在實現(xiàn)產(chǎn)研、產(chǎn)融、產(chǎn)教的結合,形成資源的共享共用平臺。
為了布局這樣一個平臺,2016年3月,新松機器人控股子公司北京匯澤博遠機器人投資有限公司(下稱“匯澤博遠”)成功收購德國有著110年歷史的教育機構陶特洛夫,作為中德14個重要合作項目之一而成為中國首次并購德國教育機構的成功案例。隨后,新松在沈陽成立中德新松教育集團。新松的這一收購使其在國內(nèi)和海外同時擁有了兩個教育平臺,專門針對機器人和未來智造的專業(yè)進行人才培養(yǎng)。
匯澤博遠是新松旗下的又一個平臺,成立于2014年4月,這家投資公司一直十分低調,但據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,匯澤博遠在成立之初便是沖著海外并購。但曲道奎的思路是“產(chǎn)融”結合,匯澤博遠不僅僅要去收購并購,更多的是利用資本的力量推動產(chǎn)業(yè)的整體布局。
機器人布局推廣需要發(fā)起一場“人民戰(zhàn)爭”
新松首次向記者講述了一個新的概念,“機器人小鎮(zhèn)”,這將是新松未來一段時間內(nèi)在全國甚或全球范圍內(nèi)推出的一個新項目。為了布局機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,助推傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級,曲道奎解釋了成立匯澤博遠公司的另外意圖:通過資本的力量,在全國打造多個機器人小鎮(zhèn)和機器人5S店,運用工業(yè)4.0思維推動機器人在全國的普及。
匯澤博遠執(zhí)行董事長郝占崗說:“作為國家戰(zhàn)略的機器人和智能制造產(chǎn)業(yè)必須于短期內(nèi)在全國進行布局,讓最前沿的科技成果在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)上實現(xiàn)轉化利用刻不容緩。我們要通過機器人小鎮(zhèn)這一項目,打一場推廣機器人的人民戰(zhàn)爭。”
新松的核心團隊一直醉心于科研,曾經(jīng)傾心于對傳統(tǒng)工業(yè)的改造,公司最早起步時曾將一張圖紙和一個U盤賣給韓國一家企業(yè)40萬美元。業(yè)內(nèi)人士曾計算,國內(nèi)機器人的研發(fā)團隊不過4000人,而新松一家就占了3000多。新松目前積累的對全國各地區(qū)的工業(yè)體系進行改造的方案足以支撐其在全國進行進一步的推廣。推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉型升級離不開智能制造,新松具有設計完整的系統(tǒng)性解決方案、完整的數(shù)字化智能化方案的能力,但在國內(nèi)市場上一直沒有全面發(fā)力。
據(jù)郝占崗透露,匯澤博遠將依靠新松強大的技術支撐,利用自身的資本優(yōu)勢在華南華東一帶率先打造幾個機器人樣板小鎮(zhèn)。機器人小鎮(zhèn)將對周邊工業(yè)體系進行全面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)化分析,配套相應的解決方案,吸納機器人生產(chǎn)企業(yè)進入,設置用于銷售、展示、維修、租賃的機器人5S店。機器人小鎮(zhèn)還將以濃縮的形式展示未來人類生活模式,將先進的數(shù)控技術和自動化設施服務于日常生產(chǎn)生活,在環(huán)境打造、醫(yī)療衛(wèi)生、養(yǎng)老助殘上都將有新的突破。而每個這樣的小鎮(zhèn)在基礎性投資上大約要投入50億人民幣以上。