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數(shù)字化技術(shù)研究范文第1篇

當(dāng)前，隨著我國(guó)工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的迅猛的發(fā)展，工業(yè)化和和信息化已步入深入融合階段，信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化也進(jìn)入蓬勃發(fā)展期，經(jīng)濟(jì)全球化、貿(mào)易自由化和社會(huì)信息化倒逼我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械只有通過(guò)信息化的手段進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)水平、降低生產(chǎn)成本，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝。如何有效的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，如何達(dá)到最優(yōu)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量，如何有效降低農(nóng)業(yè)機(jī)械的成本與價(jià)格，如何完善農(nóng)業(yè)機(jī)械的售后服務(wù)等，這一系列的問(wèn)題不斷的拷問(wèn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，信息化與數(shù)字化是解決上述的問(wèn)題的有效手段。通過(guò)信息化與數(shù)字化的手段可以有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)水平，通過(guò)數(shù)字化設(shè)備能有效的調(diào)控農(nóng)業(yè)機(jī)械的精密的制造與加工，通過(guò)企業(yè)信息化與數(shù)字化的管理手段能否實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的生產(chǎn)管理與用戶反饋。本文主要對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法與技術(shù)，并結(jié)合從事農(nóng)機(jī)產(chǎn)品多年的設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)和數(shù)字化設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以及 CAD/CAM/CAE、虛擬樣機(jī)、虛擬測(cè)試等新技術(shù)的應(yīng)用加以深入的討論與研究。

一、數(shù)字化驅(qū)動(dòng)下農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)

農(nóng)業(yè)機(jī)械是衡量一國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的水平的主要指標(biāo)之一，因而提供數(shù)字化手段提高我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備的設(shè)計(jì)水平，對(duì)于在貿(mào)易全球化背景下提升農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)企業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力具有不言而喻的歷史意義。隨著信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計(jì)已經(jīng)全方位多層次的滲透到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中的方方面面，也給農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的變化。

1）信息技術(shù)與數(shù)字化的應(yīng)用極大降低設(shè)計(jì)成本。

農(nóng)業(yè)機(jī)械的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)涉及到數(shù)據(jù)開(kāi)采、知識(shí)發(fā)現(xiàn)及其重用技術(shù)、知識(shí)的表達(dá)與組織、知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)、基于知識(shí)的決策技術(shù)等。農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)可以在線上進(jìn)行互動(dòng)設(shè)計(jì)，企業(yè)可以與用戶進(jìn)行反饋論證與修改。設(shè)計(jì)者可以在線農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)效果，用戶可以在線反饋設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，相比于以前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)都在紙質(zhì)上進(jìn)行繪圖，在線農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的極大的促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與實(shí)踐； 以往產(chǎn)品創(chuàng)新主要集中于具體設(shè)計(jì)過(guò)程，如今從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段均強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。如基于藍(lán)牙技術(shù)的變量施肥機(jī)速度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)、溫室環(huán)境下黃瓜采摘機(jī)器人信息獲取設(shè)計(jì)、基于RFID 的農(nóng)機(jī)安全監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)巡檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于資源管理和Silverlight技術(shù)的農(nóng)業(yè)裝備信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以及Ajax 技術(shù)在農(nóng)業(yè)裝備信息網(wǎng)中的應(yīng)用。均是信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用的典范

2）數(shù)字化技術(shù)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)。

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展催生了許多新需求，這些新需求也亟需新的設(shè)計(jì)的方法，就目前農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)水平來(lái)看主要三種主流的設(shè)計(jì)方法，一是德國(guó)設(shè)計(jì)理論的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法，二是TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）三是公理設(shè)計(jì)（AxiomaticDesign，AD），對(duì)于目前我國(guó)而言，需要對(duì)先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行引進(jìn)、消化、吸收再創(chuàng)新。更需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師跨區(qū)域的進(jìn)行交流互動(dòng)，跨部門(mén)甚至跨企業(yè)共同協(xié)作進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等。數(shù)字化的設(shè)計(jì)平臺(tái)能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)者之間提供實(shí)時(shí)的交流平臺(tái)?；诨ヂ?lián)網(wǎng)信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，可實(shí)現(xiàn)跨實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)、跨行業(yè)、跨區(qū)域的設(shè)計(jì)者之間的溝通與交流。數(shù)字化虛擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與需求的協(xié)同統(tǒng)一，鍛煉設(shè)計(jì)者虛擬想象空間，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)水平，有效實(shí)現(xiàn)零污染的設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)綠色設(shè)計(jì)理念的形成與發(fā)展。如基于離散元法的數(shù)字化設(shè)計(jì)、精密播種機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)、拖拉機(jī)隊(duì)列自動(dòng)控制系統(tǒng)、秧盤(pán)育秧精準(zhǔn)播種的穴孔同步對(duì)中裝置及其控制系統(tǒng)，以及基于力控組態(tài)軟件的溫室監(jiān)控系統(tǒng)均是農(nóng)業(yè)機(jī)械協(xié)同設(shè)計(jì)的樣例。

3）虛擬現(xiàn)實(shí)便捷了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與展示。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)獨(dú)特魅力之處在于能將農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)構(gòu)思、實(shí)施及展現(xiàn)都表現(xiàn)為多媒體如三維圖形、語(yǔ)音和視頻，能然設(shè)計(jì)者和未來(lái)的潛在使用者身臨其境地體驗(yàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)整體過(guò)程。通過(guò)多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)海量、實(shí)時(shí)、豐富的農(nóng)業(yè)接卸虛擬設(shè)計(jì)素材。面向某些特色農(nóng)業(yè)機(jī)械，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)困難、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)大大影響了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。然而如果采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以有效的克服以上缺點(diǎn)，一方面可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬產(chǎn)品的某些性能，另外一方面也便于設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品的修改與調(diào)整。大大縮短了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期。滿足變化莫測(cè)的市場(chǎng)需求。如虛擬樣機(jī)技術(shù)在畜牧機(jī)械設(shè)計(jì)、基于ADAMS 的蓮藕切片虛擬樣機(jī)建模與仿真、基于Pro/E三軸臥式TMR 飼料車(chē)的建模及運(yùn)動(dòng)仿真、SPH 在土壤高速切削仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用、蓮藕切片機(jī)慣性力平衡仿真優(yōu)化、大型中空軸式靜壓軸承流固耦合數(shù)值模擬，以及電渦流緩速器制動(dòng)力矩影響因素的仿真均是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

結(jié)論

本文首先細(xì)致的分析了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)與需求，以及存在的問(wèn)題，針對(duì)數(shù)字化與信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與特點(diǎn)，如CAD/CAE/CAM虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)等技術(shù)的飛速發(fā)展深刻的改變了農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計(jì)的格局與模式，本文首先詳細(xì)梳理虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)與理論研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合分析了農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造現(xiàn)狀，進(jìn)而細(xì)致深入地分析基于數(shù)字化技術(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)信息技術(shù)如互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的數(shù)字化發(fā)展提供的歷史機(jī)遇，研究面向農(nóng)機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)體系與設(shè)計(jì)模式，采用數(shù)字化對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)即在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的不同階段運(yùn)用數(shù)字化模型描述產(chǎn)品，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、評(píng)價(jià)、修改，通過(guò)這方面的討論，以期為我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的數(shù)字化設(shè)計(jì)探索提供有益參考的新途徑與新思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏紅霞；面向通用類(lèi)機(jī)械產(chǎn)品虛擬裝配的工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)研究[D]；合肥工業(yè)大學(xué)；2010年.

[2] 閻楚良，楊方飛.農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究與展望[J]，農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè)――中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)），2006.

數(shù)字化技術(shù)研究范文第2篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化技術(shù)；地域文化；哈爾濱

引言

近年來(lái)，數(shù)字化技術(shù)以其大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、高速化的信息傳輸能力和高效的分析能力在城市規(guī)劃和城市設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用，并深受城市規(guī)劃界許多專(zhuān)家和學(xué)者的關(guān)注。城市地域文化的保護(hù)與傳承對(duì)于建設(shè)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的大都市具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義，數(shù)字化技術(shù)在此研究領(lǐng)域的應(yīng)用必定使哈爾濱地域文化的保護(hù)與傳承更具科學(xué)性和可操作性。在城市規(guī)劃三十年，轉(zhuǎn)型與重構(gòu)二次發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，如何將多元數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于城市規(guī)劃的各個(gè)領(lǐng)域，并深入體現(xiàn)城市地域文化特征，已經(jīng)成為我們城市規(guī)劃者值得研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

本文以哈爾濱市地域文化為研究對(duì)象進(jìn)行研究，將數(shù)字化技術(shù)與城市地域文化的發(fā)展與特征體現(xiàn)相結(jié)合，從而促使哈爾濱地域文化發(fā)展更具科學(xué)性、可操作性和長(zhǎng)遠(yuǎn)性，并促進(jìn)哈爾濱市文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的更新更快發(fā)展和城市的綜合可持續(xù)發(fā)展。

1數(shù)字化技術(shù)與哈爾濱地域文化

隨著現(xiàn)代科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)字化研究領(lǐng)域愈加廣泛。其中，3D Max三維建模、Web虛擬仿真技術(shù)、VRML虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景漫游、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)碼特效（三維虛擬場(chǎng)景、角色動(dòng)畫(huà)）等技術(shù)在數(shù)字化時(shí)期發(fā)揮著舉足輕重的作用。近年來(lái)，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)漸漸被城市規(guī)劃界所接受并得以廣泛應(yīng)用，如現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)在虛擬城市和博物館仿真技術(shù)等方面的應(yīng)用，數(shù)字化資源不僅能夠?qū)Σ仄愤M(jìn)行忠實(shí)的描述和解構(gòu)，而且還能對(duì)藏品相關(guān)信息和背景進(jìn)行還原，為我國(guó)城市地域文化的活潑、生動(dòng)展現(xiàn)開(kāi)拓了新的研究思路。又如，武漢大學(xué)開(kāi)發(fā)出數(shù)碼城市系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)三維城市模型快速重建和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)更新，不但可完成城市景觀的虛擬再現(xiàn)，而且可實(shí)現(xiàn)多層次場(chǎng)景、動(dòng)態(tài)多層次紋理鑲嵌及復(fù)雜場(chǎng)景碰撞檢測(cè)等功能。此外，浙江大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室還開(kāi)發(fā)了虛擬故宮，桌面虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)等。以上諸多的研究成果證明了數(shù)字化技術(shù)的功能強(qiáng)大性和應(yīng)用廣泛性，并告知我們數(shù)字化技術(shù)在城市地域文化的展現(xiàn)方面值得深入研究。

城市地域文化，一般指城市的地域文化環(huán)境，包括城市建筑文化環(huán)境的締造以及文化事業(yè)設(shè)施的建設(shè)等。不同地域、不同時(shí)期城市文化表現(xiàn)出不同的內(nèi)容與形式。哈爾濱是一座文化底蘊(yùn)極其深厚的城市，其具有多個(gè)民族文化與外來(lái)文化融會(huì)貫通的特點(diǎn)，具有傳統(tǒng)文化資源豐富、民族風(fēng)情濃郁、地域特色鮮明等特征。在其多元城市文化的成分中，有彌漫歐陸風(fēng)情的歐陸文化；也有體現(xiàn)齊魯燕趙精神、蘊(yùn)含八旗遺風(fēng)的猶太文化、金源文化等民族文化；更有極具地域特色的冰雪文化等。這諸多文化，在哈爾濱城市肇始，形成和發(fā)展過(guò)程中互相交融、彼此滲透、或消或漲、或揚(yáng)或抑，形成了哈爾濱特有的文化脈相和人文精神 。

數(shù)字化是科技進(jìn)步的產(chǎn)物，也是時(shí)展的必然。雖然城市地域文化呈現(xiàn)多元化特征，但從它產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中所需要的各種資源要素、社會(huì)環(huán)境和條件來(lái)看，我們可以確定，其真實(shí)、生動(dòng)的體現(xiàn)應(yīng)該是與科學(xué)技術(shù)密不可分的，科技的作用是如影隨形、無(wú)處不在的。正如達(dá)·芬奇所說(shuō)：“藝術(shù)借助科技的翅膀才能高飛”，城市文化亦然如此。

2數(shù)字化技術(shù)于哈爾濱地域文化的應(yīng)用缺失

哈爾濱雖然地域文化資源豐富，但在資源的利用率、商品轉(zhuǎn)化率、文化產(chǎn)品的精神內(nèi)涵和藝術(shù)的精致程度方面還不是很高，缺乏先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)指導(dǎo)與應(yīng)用，開(kāi)發(fā)和整合方面沒(méi)有實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置，雄厚的文化特色資源沒(méi)有得到根本的發(fā)掘和釋放，具體表現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：

2.1文化與技術(shù)結(jié)合性差

在歷史文化保護(hù)與傳承方面，由于受到自然災(zāi)害、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、旅游開(kāi)發(fā)等因素的影響，哈爾濱許多珍貴稀有文物景觀建筑已處于瀕?；蛳鼍车亍Ｍ瑫r(shí)，現(xiàn)今的數(shù)字化技術(shù)在哈爾濱歷史文化內(nèi)容的展現(xiàn)中并沒(méi)有得到良好的體現(xiàn)，更沒(méi)有與傳統(tǒng)文物景觀建筑保護(hù)工作相結(jié)合，對(duì)文物景觀建筑的保存、重現(xiàn)和修復(fù)工作沒(méi)有起到科學(xué)的指導(dǎo)作用，極大地影響了歷史文化遺產(chǎn)的保護(hù)、傳承的效率與效果。除此之外，哈爾濱地域文化與數(shù)字化科學(xué)技術(shù)結(jié)合性不強(qiáng)的表現(xiàn)，又如，哈爾濱樺樹(shù)皮工藝、魚(yú)皮工藝、皮影畫(huà)、剪紙、黑陶、木雕、麥飯石雕等傳統(tǒng)民俗文化藝術(shù)，在擴(kuò)大銷(xiāo)售渠道和經(jīng)營(yíng)規(guī)模方面，借助數(shù)字信息化手段進(jìn)行保護(hù)、整合、傳播、開(kāi)發(fā)的力度明顯不夠；倡導(dǎo)與宣傳主題性創(chuàng)作、傳統(tǒng)藝術(shù)創(chuàng)作與數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合性不強(qiáng)；鼓勵(lì)傳統(tǒng)藝術(shù)、民間藝術(shù)和工藝美術(shù)走數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路的優(yōu)惠措施不明顯等等。

2.2科技與品牌效應(yīng)滯后

哈爾濱目前在對(duì)WEB技術(shù)、虛擬仿真等數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用較為滯后，不能與當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)發(fā)展同步，與時(shí)俱進(jìn)。一方面表現(xiàn)為，當(dāng)前冰雪文化市場(chǎng)的原有壟斷地位正伴隨著吉林、長(zhǎng)春等省市逐漸推出的冰雪旅游有所動(dòng)搖。另一方面表現(xiàn)為，哈爾濱豐富的民俗文化、邊疆文化、歐陸文化等文化資源并沒(méi)有在全國(guó)范圍內(nèi)形成優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品或強(qiáng)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，影響范圍僅僅局限于本省或周邊臨近地區(qū)，致使哈爾濱的地域文化特征展現(xiàn)不足，文化傳播受到很大強(qiáng)度的限制，文化資源市場(chǎng)仍有待深度挖掘和資源整合。哈爾濱為實(shí)現(xiàn)將地域文化推廣至全國(guó)，乃至國(guó)際的目標(biāo)，必須加強(qiáng)數(shù)字化的研究與應(yīng)用，并形成自己的文化品牌。

數(shù)字化技術(shù)研究范文第3篇

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目型制造業(yè)；數(shù)字化項(xiàng)目制造；大規(guī)模定制

一、引言

當(dāng)前中國(guó)項(xiàng)目型制造業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，主要得益于兩大原因。一是中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，目前中國(guó)的城鎮(zhèn)化率已從2000年的36.2%提高到了47.6%，但是和國(guó)際平均65%的水平還有較大差距，和發(fā)達(dá)國(guó)家70%～80%的城鎮(zhèn)化率差距更大，所以未來(lái)20年加快推進(jìn)城鎮(zhèn)化將成為項(xiàng)目型制造行業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。其次是國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入的加大，2009年在電力、交通、水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的拉動(dòng)下建設(shè)規(guī)模達(dá)到了64.7萬(wàn)億，比上年增長(zhǎng)29.8%；而項(xiàng)目型制造業(yè)承擔(dān)了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的最重要任務(wù)?！笆濉逼陂g，國(guó)家仍會(huì)在改善民生、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、中西部地區(qū)開(kāi)發(fā)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方面加大投入力度。

適應(yīng)個(gè)性化需求、解決客戶最終目標(biāo)為導(dǎo)向的EPC模式（設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、建造、安裝、維護(hù)、服務(wù)一攬子解決方案）已成為一種新型的項(xiàng)目型制造模式；項(xiàng)目制造是一種面向訂單設(shè)計(jì)的生產(chǎn)制造模式。項(xiàng)目制造以滿足客戶個(gè)性化需求為目標(biāo)，其產(chǎn)品（如大型專(zhuān)用設(shè)備、飛機(jī)、船舶和坦克等）是根據(jù)客戶要求定制的。項(xiàng)目制造具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，對(duì)資源計(jì)劃、能力平衡、成本控制與交貨期控制要求高等特點(diǎn)。

數(shù)字化項(xiàng)目型制造是以信息化為基礎(chǔ)、以項(xiàng)目管理思想為核心的項(xiàng)目技術(shù)管理、項(xiàng)目供應(yīng)鏈、項(xiàng)目生產(chǎn)、項(xiàng)目成本管理和控制問(wèn)題的綜合解決方案，重點(diǎn)支持項(xiàng)目管理與業(yè)務(wù)的集成、支持多種及其混合的制造模式（如按單設(shè)計(jì)、按單組裝、按單生產(chǎn)、預(yù)測(cè)生產(chǎn)、預(yù)投生產(chǎn)、項(xiàng)目關(guān)鍵件計(jì)劃等），強(qiáng)化基于項(xiàng)目的計(jì)劃排程和優(yōu)化，強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的采購(gòu)和物料控制，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成本的管理和基于項(xiàng)目的成本控制。而國(guó)內(nèi)項(xiàng)目制造業(yè)的數(shù)字化制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還十分顯著，尚未走出傳統(tǒng)工業(yè)的大量消耗資源老路。而傳統(tǒng)ERP管理還無(wú)法支撐數(shù)字化制造需求。因此，以目標(biāo)管理為導(dǎo)向、以技術(shù)管理為核心、以項(xiàng)目管理為基礎(chǔ)、以客戶管理為主線的數(shù)字化項(xiàng)目制造平臺(tái)已成為支撐新型現(xiàn)代項(xiàng)目型制造業(yè)的轉(zhuǎn)型最重要的手段。

二、數(shù)字化項(xiàng)目制造平臺(tái)的全流程管理

數(shù)字化項(xiàng)目制造平臺(tái)圍繞整個(gè)項(xiàng)目制造的全程規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)管和控制，主要適合于合同制造和按訂單設(shè)計(jì)的項(xiàng)目型制造企業(yè)，同時(shí)在航空、國(guó)防、船舶和鋼構(gòu)也需要項(xiàng)目制造的全面解決方案。

首先是項(xiàng)目前期的客戶需求管理，包括投標(biāo)、商務(wù)和技術(shù)報(bào)價(jià)、項(xiàng)目可行性論證、客戶訂單管理；其次是技術(shù)設(shè)計(jì)管理，包括產(chǎn)品配置管理和兩層工藝路線設(shè)計(jì)、工程變更管理和生產(chǎn)準(zhǔn)備；第三是項(xiàng)目生產(chǎn)制造管理，包括項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度控制、項(xiàng)目生產(chǎn)計(jì)劃、外協(xié)管理、裝配或部裝的管理、項(xiàng)目成本控制；第四是項(xiàng)目敏捷供應(yīng)鏈管理，包括預(yù)采購(gòu)計(jì)劃、協(xié)同生產(chǎn)和供應(yīng)計(jì)劃、發(fā)運(yùn)過(guò)程跟蹤、項(xiàng)目質(zhì)量追蹤追溯；第五是項(xiàng)目的安裝和交付，包括現(xiàn)場(chǎng)安裝管理、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試管理、產(chǎn)品交付和售后維護(hù)服務(wù)支持。

因此， 數(shù)字化項(xiàng)目制造解決方案重點(diǎn)包括技術(shù)管

理（物料主文件ITEMDATA、物料清單BOM、工藝路線ROUTING、參數(shù)化產(chǎn)品配置管理、工程變更等）、敏捷詢單、主生產(chǎn)計(jì)劃MPS，物料需求計(jì)劃MRP、能力需求計(jì)劃CRP、車(chē)間作業(yè)控制SFC、支持流水線的重復(fù)式生產(chǎn)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、產(chǎn)品質(zhì)量管理（包括質(zhì)量檢驗(yàn)和試驗(yàn)、過(guò)程質(zhì)量控制、質(zhì)量的追蹤和追溯）、能源管理、敏捷詢單、樣品管理及協(xié)同生產(chǎn)。

數(shù)字化項(xiàng)目制造特點(diǎn)決定了信息化解決方案還必須具備以下性能：①快速的市場(chǎng)響應(yīng)能力，解決方案的敏捷性是項(xiàng)目制造企業(yè)的主要競(jìng)爭(zhēng)能力；②安全性，因?yàn)轫?xiàng)目制造的產(chǎn)品是以裝備、國(guó)防、航空航天為主的國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)，因此在這方面都有特殊的要求；③可靠性要求高，對(duì)于大型復(fù)雜項(xiàng)目，數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)維護(hù)困難，與PDM或PLM系統(tǒng)集成是保證數(shù)據(jù)同步的及時(shí)性、一致性，準(zhǔn)確性要求高，減少手工干預(yù)并減少錯(cuò)誤，從而提高工作效率；④靈活性，項(xiàng)目制造企業(yè)的產(chǎn)品復(fù)雜，涉及的領(lǐng)域多，因此不可能由一個(gè)軟件或一家軟件提供商解決所有的項(xiàng)目制造問(wèn)題，所以解決方案必須具備較強(qiáng)的靈活性、可配置性、可操作性。

三、數(shù)字化項(xiàng)目制造的關(guān)鍵技術(shù)

雖然以裝備制造業(yè)為代表的我國(guó)項(xiàng)目制造企業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力正在不斷提升，但是仍然面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要問(wèn)題有自主創(chuàng)新能力較弱，對(duì)外存在高度的依賴性，核心技術(shù)受制于人；粗放式的管理沒(méi)有根本轉(zhuǎn)變，片面追求發(fā)展規(guī)模和速度，尚未走出傳統(tǒng)工業(yè)化大量消耗資源的老路，整體素質(zhì)有待提高，產(chǎn)業(yè)集中度低、基礎(chǔ)薄弱，高新技術(shù)與傳統(tǒng)裝備工業(yè)改造的結(jié)合度低，制造業(yè)信息化程度不高。即使實(shí)施了ERP管理的項(xiàng)目制造企業(yè)盡管在財(cái)務(wù)管理、人力資源管理、辦公自動(dòng)化方面取得了一定的成果，但仍然存在使用不方便、成功率低等現(xiàn)象，拋開(kāi)企業(yè)對(duì)信息化不重視、或者實(shí)施規(guī)范性差等原因，針對(duì)采用通用ERP軟件的項(xiàng)目制造的信息化解決方案本身的主要問(wèn)題是：①關(guān)鍵需求缺乏適合的解決方案，例如由于無(wú)法事先預(yù)測(cè)顧客可能要求的所有產(chǎn)品配置，結(jié)果造成大量人力輸入一些只能用一次、甚至從來(lái)沒(méi)有客戶訂購(gòu)過(guò)的產(chǎn)品，造成效率低下和過(guò)高的維護(hù)與管理成本；②軟件功能與項(xiàng)目制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)不匹配，例如缺乏項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)控功能，容易造成訂單脫期；由于缺乏動(dòng)態(tài)的成本預(yù)測(cè)，造成產(chǎn)品報(bào)價(jià)的盲目性；③缺乏熟悉項(xiàng)目制造企業(yè)特點(diǎn)的高級(jí)管理咨詢顧問(wèn)，無(wú)法理解兩層工藝路線；④項(xiàng)目制造信息化全面解決方案的實(shí)施沒(méi)有和項(xiàng)目制造企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型接軌，例如向聯(lián)盟體協(xié)同生產(chǎn)和服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)型。

因此，數(shù)字化項(xiàng)目制造的關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)路線如圖2所示。

（1）基于敏捷詢單的項(xiàng)目報(bào)價(jià)管理：敏捷詢單（Agile Order Response，簡(jiǎn)稱(chēng)AOR）技術(shù)是面對(duì)客戶的詢單和招標(biāo)請(qǐng)求時(shí)，應(yīng)用異構(gòu)環(huán)境工作流技術(shù)使制造企業(yè)能夠快速、準(zhǔn)確地捕捉客戶需求，并對(duì)這些需求提出合理的解決方案，提交相關(guān)的技術(shù)文檔并及時(shí)回應(yīng)客戶的請(qǐng)求。主要特點(diǎn)是：快速響應(yīng)客戶的需求；快速排產(chǎn)計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)交貨期；快速的成本估算和報(bào)價(jià)；使客戶能夠了解項(xiàng)目訂單的生產(chǎn)進(jìn)度。

（2）支持大規(guī)模定制的技術(shù)管理：大規(guī)模定制（Mass Customization，簡(jiǎn)稱(chēng)MC，又稱(chēng)為大批量定制）是一種接近于大批量生產(chǎn)的高速度和低成本、滿足客戶的個(gè)性化要求的生產(chǎn)方式。首先它能夠生產(chǎn)大量的不同變體產(chǎn)品，其次滿足客戶做期望的各種可能的、特定的最終產(chǎn)品，第三由于是大量生產(chǎn)，因此制造成本是低的項(xiàng)目制造產(chǎn)品的工程技術(shù)管理模型。

（3）支持工程變更的PLM/PDM集成技術(shù)：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，簡(jiǎn)稱(chēng)PDM）是一個(gè)用于追蹤和管理零件配置、物料清單還有版本和產(chǎn)品設(shè)計(jì)歷史的系統(tǒng)。它設(shè)計(jì)版本，分發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)到多個(gè)生產(chǎn)基地，并且以閉環(huán)的方式管理對(duì)設(shè)計(jì)的變更。它提供的基礎(chǔ)功能來(lái)控制設(shè)計(jì)循環(huán)流程和管理變更。PLM/PDM還必須與ERP集成。

（4）支持參數(shù)化的產(chǎn)品配置管理：參數(shù)化產(chǎn)品配置是

在模塊化設(shè)計(jì)的基型產(chǎn)品基礎(chǔ)上，通過(guò)變型設(shè)計(jì)和模塊化組件的選配實(shí)現(xiàn)滿足客戶不同需求的最終產(chǎn)品組合的過(guò)程。依據(jù)用戶指定的規(guī)則對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配，生成最終配置產(chǎn)品的物料清單BOM、物料屬性、事物特征表、工藝路線等。它把產(chǎn)品定義的全部數(shù)據(jù)，包括幾何信息、技術(shù)說(shuō)明、工藝文件、合同訂單和質(zhì)量文件等，都與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)建立了聯(lián)系，使用戶能夠很方便地知道某一項(xiàng)變化所造成的影響。

（5）支持兩層工藝路線的工藝路線管理技術(shù)：兩層工藝路線主要是指大型成套裝備橫跨各部機(jī)和設(shè)備專(zhuān)業(yè)制造工廠生產(chǎn)協(xié)作的第一層工藝路線，和各工廠內(nèi)部各工步組成的第二層工藝路線。從項(xiàng)目管理的解決方案的角度，第一層工藝路線設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)就是項(xiàng)目工作結(jié)構(gòu)分解WBS的制定，而第二層工藝路線設(shè)計(jì)就是項(xiàng)目活動(dòng)的定義。因此，要支持兩層工藝路線關(guān)鍵必須實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目進(jìn)度協(xié)同技術(shù)。

（6）支持多工廠的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃：項(xiàng)目型制造業(yè)的多工廠的協(xié)同生產(chǎn)是最普遍的特點(diǎn)，數(shù)字化項(xiàng)目制造必須支持兩層主生產(chǎn)排程，上層主生產(chǎn)計(jì)劃重點(diǎn)解決以總成套為主的跨各專(zhuān)業(yè)制造工廠之間的協(xié)同多工廠生產(chǎn)計(jì)劃，第二層主生產(chǎn)計(jì)劃是各專(zhuān)業(yè)廠內(nèi)部的主生產(chǎn)排程。

（7）支持按訂單設(shè)計(jì)的項(xiàng)目合同管理： 按訂單設(shè)計(jì)（Engineer To Order，簡(jiǎn)稱(chēng)ETO，又稱(chēng)為按訂單定制、專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)）是一種根據(jù)客戶訂單進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、裝配、發(fā)運(yùn)的生產(chǎn)模式?？蛻粼谡袠?biāo)或下訂單時(shí)提出產(chǎn)品的功能和規(guī)格要求參數(shù)，企業(yè)根據(jù)客戶需求進(jìn)行產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果經(jīng)雙方認(rèn)可，簽訂合同后才進(jìn)行生產(chǎn)、采購(gòu)、裝配、發(fā)運(yùn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、交付、后期運(yùn)行維護(hù)支持。按訂單設(shè)計(jì)的項(xiàng)目合同管理重點(diǎn)是按照項(xiàng)目各階段進(jìn)度實(shí)現(xiàn)價(jià)值的資金計(jì)劃、結(jié)算、支付、決算的管理。

（8）基于項(xiàng)目看板的項(xiàng)目定義：項(xiàng)目看板是對(duì)整個(gè)項(xiàng)目生命周期的實(shí)時(shí)管控，重點(diǎn)支持項(xiàng)目制造現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控與隱患分析、資源優(yōu)化配置和制造信息實(shí)時(shí)公告。

（9）支持WBS的項(xiàng)目資源計(jì)劃：項(xiàng)目制造中必須實(shí)現(xiàn)設(shè)備、工裝模具、資金、關(guān)鍵工種技工等項(xiàng)目關(guān)鍵資源計(jì)劃，而基于工作結(jié)構(gòu)分解WBS驅(qū)控創(chuàng)新技術(shù)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目資源計(jì)劃的關(guān)鍵，因此必須突破傳統(tǒng)項(xiàng)目管理軟件無(wú)法實(shí)現(xiàn)的企業(yè)級(jí)多項(xiàng)目物資需求、人力資源、費(fèi)用預(yù)算的資源優(yōu)化和業(yè)務(wù)流程協(xié)同。

（10）支持軟/硬追溯的項(xiàng)目MRP：項(xiàng)目MRP（Project Material Requirement Planning）在項(xiàng)目型制造中，創(chuàng)新的提出以單個(gè)項(xiàng)目或訂單為需求進(jìn)行物料需求計(jì)劃計(jì)算的方法，主要用于項(xiàng)目報(bào)價(jià)中的交貨期預(yù)測(cè)，以及頻繁插單的項(xiàng)目生產(chǎn)計(jì)劃安排?？煽焖夙憫?yīng)市場(chǎng)需求，并可對(duì)項(xiàng)目中的產(chǎn)品、零部件和原材料進(jìn)行追蹤。這里的硬追溯指所有的庫(kù)存的物料都必須和項(xiàng)目號(hào)聯(lián)系在一起，軟追溯是指每個(gè)物料都是為每個(gè)項(xiàng)目通過(guò)物料需求計(jì)劃的計(jì)算所分配的。

（11）支持高級(jí)計(jì)劃協(xié)同的供應(yīng)鏈管理：項(xiàng)目制造的供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵是高級(jí)計(jì)劃與排程技術(shù)（Advanced Planning and Scheduling，簡(jiǎn)稱(chēng)APS），并通過(guò)高級(jí)計(jì)劃系統(tǒng)（APS）生成準(zhǔn)確的生產(chǎn)計(jì)劃和排程來(lái)保證按時(shí)完成訂單。APS與傳統(tǒng)的企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）不同，它試圖在直接考慮潛在瓶頸的同時(shí)，找到跨越整個(gè)供應(yīng)鏈的可行最優(yōu)（或近似最優(yōu)）計(jì)劃。

（12）支持子項(xiàng)目招標(biāo)的采購(gòu)管理：項(xiàng)目型制造的采購(gòu)管理還包括了分部分項(xiàng)工程的專(zhuān)業(yè)分包，因此通過(guò)信息化實(shí)現(xiàn)子項(xiàng)目招標(biāo)流程選擇合格的供應(yīng)商是關(guān)鍵。

（13）基于BI的項(xiàng)目監(jiān)控和績(jī)效分析：項(xiàng)目監(jiān)控和績(jī)效分析是項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的最重要的手段，因此采用商業(yè)智能BI技術(shù)建立項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控的指標(biāo)和模型，可以及時(shí)預(yù)警報(bào)告給風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任人。

（14）基于靈動(dòng)項(xiàng)目成本的成本控制技術(shù)：項(xiàng)目制造中除了采用贏得值技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目預(yù)算和實(shí)際項(xiàng)目成本之間的差異分析獲得項(xiàng)目成本控制的重要手段以外，更需要的是以目標(biāo)成本為核心的項(xiàng)目成本控制，而實(shí)時(shí)成本控制的重要保證。

（15）支持按項(xiàng)目/任務(wù)采集的質(zhì)量管理：按項(xiàng)目的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集方法不僅包括項(xiàng)目產(chǎn)品和設(shè)備的質(zhì)量的數(shù)據(jù)采集，更關(guān)鍵的是從材料源頭批次號(hào)、爐批號(hào)的數(shù)據(jù)采集開(kāi)始，它是項(xiàng)目質(zhì)量的追蹤和追溯的基礎(chǔ)。

（16）支持按項(xiàng)目控制的物流管理：在項(xiàng)目制造中，有時(shí)客戶和項(xiàng)目制造商對(duì)跟蹤和轉(zhuǎn)移物料有特殊要求，因此需要對(duì)庫(kù)存的物料按項(xiàng)目進(jìn)行分配，指定該物料只能用于某個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目經(jīng)理可以隨時(shí)查看該項(xiàng)目所有物料的庫(kù)存情況。按項(xiàng)目分配庫(kù)存的物料時(shí)每個(gè)在庫(kù)存中的物料（除公共物料和未分配的物料以外）都必須記錄該物料對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目號(hào)，同種物料不同項(xiàng)目中不得挪用，除非做借用或轉(zhuǎn)移到另一項(xiàng)目的處理，在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，可以將按項(xiàng)目分配的物料做批量轉(zhuǎn)移處理。

通過(guò)上述關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，重點(diǎn)解決項(xiàng)目制造快速投標(biāo)報(bào)價(jià)方法、項(xiàng)目制造產(chǎn)品的工程技術(shù)管理模型、PLM/PDM與ERP集成技術(shù)、產(chǎn)品配置的自動(dòng)生成工具、兩層工藝路線的維護(hù)與應(yīng)用模式、項(xiàng)目合同管理體系、項(xiàng)目看板的運(yùn)用技術(shù)、項(xiàng)目資源計(jì)劃的方法、項(xiàng)目MRP的計(jì)算、項(xiàng)目制造的供應(yīng)鏈管理、多工廠生產(chǎn)計(jì)劃排程問(wèn)題、子項(xiàng)目招標(biāo)的采購(gòu)管理、項(xiàng)目監(jiān)控和績(jī)效分析手段、以目標(biāo)成本為核心的項(xiàng)目成本控制，按項(xiàng)目的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集方法、交期控制下的發(fā)貨管理、基于預(yù)防性/預(yù)測(cè)性維護(hù)的設(shè)備維護(hù)管理等關(guān)鍵需求，從而提升項(xiàng)目制造企業(yè)的資源整合能力，提升項(xiàng)目制造企業(yè)服務(wù)價(jià)值和客戶滿意度，提升企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)能力、項(xiàng)目成本控制能力，從而擴(kuò)大項(xiàng)目制造企業(yè)的盈利空間。

四、結(jié)語(yǔ)

目前該解決方案已在特威盾門(mén)業(yè)、河北宏業(yè)、華鵬集團(tuán)、音飛貨架、捷森成電機(jī)和六維物流設(shè)備等企業(yè)得到了推廣應(yīng)用，重點(diǎn)解決了以下問(wèn)題。①客戶化設(shè)計(jì)要求高，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，傳統(tǒng)的企業(yè)為不同的客戶提供相同的產(chǎn)品，而項(xiàng)目型制造企業(yè)的產(chǎn)品都是客戶定制的，每個(gè)客戶對(duì)產(chǎn)品都有著比較獨(dú)特的個(gè)性化需求。因此，項(xiàng)目型制造產(chǎn)品的可重復(fù)性利用性很低，客戶化設(shè)計(jì)工作量大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，制造過(guò)程中不可預(yù)測(cè)的因素多。因此，項(xiàng)目計(jì)劃和任務(wù)的調(diào)整和變化、工藝路線的細(xì)化、工程變更、訂單拆分、例外情況發(fā)生是經(jīng)常性的。②精細(xì)化管理與項(xiàng)目型制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)特點(diǎn)不匹配，例如缺乏項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)控功能，容易造成訂單脫期；由于缺乏動(dòng)態(tài)的成本預(yù)測(cè)，造成產(chǎn)品報(bào)價(jià)的盲目性。③項(xiàng)目型制造的產(chǎn)品很多需要在客戶現(xiàn)場(chǎng)完成安裝，以每個(gè)部件組裝為小節(jié)點(diǎn)，安排各部件、零件、毛坯的投入/產(chǎn)出數(shù)量和時(shí)間；同時(shí)還可能采用預(yù)投、庫(kù)存計(jì)劃、外協(xié)、提前采購(gòu)等手段保證交付，由此配套成為生產(chǎn)最大的瓶頸。④單項(xiàng)管理無(wú)法支持項(xiàng)目型制造企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型接軌，例如向聯(lián)盟體協(xié)同生產(chǎn)和服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)型。

其中江蘇六維物流設(shè)備有限公司信息化實(shí)施實(shí)現(xiàn)了面向客戶需求的敏捷報(bào)價(jià)系統(tǒng)（創(chuàng)新地提出了快速技術(shù)響應(yīng)、基于動(dòng)態(tài)成本的快速報(bào)價(jià)、交期評(píng)估功能）按項(xiàng)目的精細(xì)化合同管理、全程項(xiàng)目制造的進(jìn)度跟蹤、支持大規(guī)模定制的參數(shù)化產(chǎn)品配置、項(xiàng)目派工單、與立體倉(cāng)庫(kù)軟件的ERP集成，使得企業(yè)實(shí)現(xiàn)了銷(xiāo)售增長(zhǎng)83%、利潤(rùn)增長(zhǎng)139%、成本壓縮60%及訂單兌現(xiàn)率提高75%。

參考文獻(xiàn)

[1] 李伯鳴. 大型工程建設(shè)企業(yè)的聯(lián)盟體資源計(jì)劃（URP）系統(tǒng)的總體架構(gòu). 2010中國(guó)建筑業(yè)年鑒，2011.3.

數(shù)字化技術(shù)研究范文第4篇

關(guān)鍵詞：巖土工程 地質(zhì)勘察 數(shù)字化技術(shù)

Abstract: the geotechnical engineering design is the foundation of the geological survey, the traditional expressed in survey limitations, the poor quality of existing intuitive, neither will the changes of geotechnical geological space reflect overall out, it will be difficult to the nature of the geotechnical accurate and complete to express, survey results can't fully satisfy the requirements of geotechnical engineering design. This paper will be a analysis the geological survey for the traditional method based on the existing problems, this paper discusses the geological survey for the promotion of the necessity of digital technology, in order to break through the traditional survey technology defects, better regional distribution, geotechnical that predict geotechnical engineering properties and so on, for geotechnical engineering construction to provide the scientific basis for the geological data.

Keywords: geotechnical engineering geological investigation digital technology

中圖分類(lèi)號(hào)：P624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1.巖土工程地質(zhì)勘察存在的問(wèn)題

出于多方面的原因，地質(zhì)勘察技術(shù)仍然存在一定的問(wèn)題，使得巖土工程的地質(zhì)勘察難以取得長(zhǎng)足發(fā)展：①設(shè)計(jì)部門(mén)和勘察部門(mén)屬于兩個(gè)獨(dú)立的部門(mén)，作業(yè)分散，勘察技術(shù)方法分支多，涉及多方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，再加上勘察人員鮮有參加設(shè)計(jì)工作者，致使巖土勘察的相關(guān)數(shù)據(jù)資料表現(xiàn)形式超出了設(shè)計(jì)部門(mén)人員的理解范圍之外。筆者認(rèn)為主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水平局限性使然，設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有勘察人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)勘察成果的解釋?zhuān)艑?dǎo)致勘察成果在設(shè)計(jì)中利用效率低的情況出現(xiàn)。各種專(zhuān)業(yè)之間多以書(shū)面形式進(jìn)行資料信息交流，網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)共享模式基本為零，這樣既耗時(shí)又費(fèi)力，而且容易出現(xiàn)資料數(shù)據(jù)的丟失。②設(shè)計(jì)軟件功能不夠齊全，只能夠勝任編制文件和繪制圖紙等簡(jiǎn)單工作，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)工作等評(píng)價(jià)工作，存在網(wǎng)絡(luò)化與共享等方面的瓶頸。其次是軟件系統(tǒng)缺乏共通信息交流的渠道，譬如在勘察所得的數(shù)據(jù)資料直接反饋給技術(shù)部門(mén)，而沒(méi)有通過(guò)信息交流的方式對(duì)這些資料進(jìn)行處理加工，專(zhuān)業(yè)分離式的信息共享模式使得系統(tǒng)呈現(xiàn)封閉性特征。③勘察輻射的信息面廣，包括氣象、水文、地理、交通、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及風(fēng)俗習(xí)慣等，這些信息資料的掌握，需要掌握各自的屬性特征，也需要對(duì)其進(jìn)行定量和定性分析。但勘察系統(tǒng)缺乏必要的采集、表達(dá)、識(shí)別和分析等方法，致使勘察所得情報(bào)不全，無(wú)法形成設(shè)計(jì)與決策的優(yōu)勢(shì)。再加上系統(tǒng)不具備空間分析功能，致使設(shè)計(jì)與決策需要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)與水平進(jìn)行理解。

2.巖土工程地質(zhì)勘察數(shù)字化系統(tǒng)的建立

2.1地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)旨在運(yùn)用計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)和地理學(xué)等綜合學(xué)科手段，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘察場(chǎng)地的數(shù)字化。地理信息系統(tǒng)針對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察，直指巖土工程的空間和屬性數(shù)據(jù)，根據(jù)勘察地點(diǎn)的方位坐標(biāo)，通過(guò)管理、檢索、評(píng)價(jià)分析和結(jié)果分析的處理流程，以提供設(shè)計(jì)的決策依據(jù)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，需要兼顧以下功能的實(shí)現(xiàn)：①根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)字化技術(shù)的要求，系統(tǒng)必須具備采集和編輯數(shù)據(jù)的功能，保證在獲取完整、邏輯和準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的同時(shí)，通過(guò)跟蹤、掃描和遙感等數(shù)字化手段完成編輯加工。②在數(shù)據(jù)操作的過(guò)程中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、組織、格式化、轉(zhuǎn)換等繼承過(guò)程，是地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)體現(xiàn)數(shù)字化要求的關(guān)鍵點(diǎn)。另外、數(shù)據(jù)的查詢、搜索、統(tǒng)計(jì)等數(shù)字化功能也必須在系統(tǒng)中體現(xiàn)出來(lái)。③數(shù)字化系統(tǒng)具有空間分析需求，通常分為空間檢索、拓?fù)浏B加、模擬三個(gè)層次。在檢索方面，地理信息系統(tǒng)以空間實(shí)體的屬性以及屬性特征檢索依據(jù)。拓?fù)浏B加既在輸入某空間實(shí)體的屬性以及屬性特征時(shí)，會(huì)同步顯示類(lèi)似的空間實(shí)體。而空間模擬分析旨在發(fā)揮系統(tǒng)使用者的主觀能動(dòng)性。④在通過(guò)收集、編輯、繼承和分析等數(shù)字化流程之后，最終將數(shù)據(jù)以圖表等形式輸出，既系統(tǒng)的輸出功能?？傊?，基于地理信息系統(tǒng)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)，為推動(dòng)勘察設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化，不失為一種較為科學(xué)的數(shù)字化開(kāi)發(fā)手段。

2.2地質(zhì)勘察建模技術(shù)

建模技術(shù)由來(lái)已久，巖土工程的建模技術(shù)，是根據(jù)工程的情況、條件和實(shí)際狀態(tài)，根據(jù)一定的比例將實(shí)體用圖形表現(xiàn)出來(lái)。地質(zhì)勘察建模技術(shù)是實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地地層數(shù)字化的重要手段。根據(jù)地理信息系統(tǒng)提供的數(shù)字依據(jù)，進(jìn)行資料篩選分析，建模的一般過(guò)程如下：首先對(duì)工程地質(zhì)變量進(jìn)行預(yù)測(cè)，譬如地下水水流速度的變量預(yù)測(cè)，又如地層構(gòu)造、斷層等的空間分布，由于地質(zhì)的變量因素過(guò)多，建模不可能進(jìn)行全方位量測(cè)，因此只能選取較有代表性的部分，然后利用各種手段預(yù)測(cè)地質(zhì)的綜合變量情況。其次是對(duì)地質(zhì)的特征進(jìn)行條件化和離散化解釋?zhuān)ㄟ^(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察獲取資料之后，進(jìn)行地質(zhì)描述，而變量描述需要地質(zhì)的變量預(yù)測(cè)和工程地質(zhì)控制共同實(shí)現(xiàn)，最終確定地質(zhì)的邊界以及特點(diǎn)。巖土工程勘察地質(zhì)的建模數(shù)字化技術(shù)，以圖形和數(shù)學(xué)表示的方法，將工程和地質(zhì)條件的關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)，解決工程與地質(zhì)脫節(jié)的問(wèn)題，讓設(shè)計(jì)人員擺脫勘察專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)資料的束縛，形象地認(rèn)識(shí)巖土變形、破壞等情況，以便掌握巖土的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，將勘察內(nèi)容充分地在設(shè)計(jì)文件里體現(xiàn)出來(lái)，并全面提出設(shè)計(jì)方案。

2.3場(chǎng)地虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)

場(chǎng)地虛擬數(shù)字化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，即建立數(shù)字化巖土勘察工程的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)囊括兩方面的內(nèi)容，一是勘察區(qū)域內(nèi)的地理規(guī)劃、道路、市政設(shè)施、住宅區(qū)等地理信息，二是勘察區(qū)域內(nèi)的山川、河流等自然地貌地形的情況。關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的建立，需具備以下幾方面的基本條件：①收集勘察區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)勘察資料，包括勘察點(diǎn)的地理、環(huán)境、土質(zhì)、地層等信息。②根據(jù)系統(tǒng)信息需求，為弄清楚所需數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，把用戶的數(shù)據(jù)需求用較為形象方法表現(xiàn)出來(lái)，需要設(shè)計(jì)能夠反映信息世界的概念性模型。③數(shù)據(jù)庫(kù)需要囊括三種數(shù)據(jù)，一是用戶輸入的原始數(shù)據(jù)，二是系統(tǒng)自動(dòng)生成的中間數(shù)據(jù)，三是最終的數(shù)據(jù)。④數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能，首先是輸入數(shù)據(jù)注意有效性和規(guī)范化，以保證輸入庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)資料精準(zhǔn)性，減少誤差。第二是讓用戶能夠在最短時(shí)間內(nèi)利用檢索功能獲取數(shù)據(jù)中的地質(zhì)信息，搜索的條件是圖示點(diǎn)、圖示矩形、區(qū)域、交叉條件等。第三是疊加、緩沖區(qū)和多層立體疊加三種空間分析功能。第四是數(shù)據(jù)庫(kù)單向、多向和多組合的輸出方式。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，巖土工程地質(zhì)勘查要擺脫傳統(tǒng)勘查模式的弊端，必須盡快建立以地理信息系統(tǒng)、建模技術(shù)、場(chǎng)地虛擬等數(shù)字化技術(shù)為核心的勘察系統(tǒng)，并加快該系統(tǒng)的應(yīng)用研究，以盡快實(shí)現(xiàn)在巖土工程中廣泛應(yīng)用數(shù)字化的勘察技術(shù)方法。

參考文獻(xiàn)

[1]羅酮.簡(jiǎn)述巖土工程勘察數(shù)字化[J].工程技術(shù)，2011年10期：99.

數(shù)字化技術(shù)研究范文第5篇

【關(guān)鍵詞】 變電站數(shù)字化 繼電保護(hù) 測(cè)試技術(shù)

隨著大容量、特高壓超大系統(tǒng)電網(wǎng)的逐漸形成，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性、安全性、可靠性等方面提出了更高的要求。變電站電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的中轉(zhuǎn)站，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行具有重要的意義。

隨著電網(wǎng)數(shù)字化技術(shù)逐步成熟，數(shù)字化變電站建設(shè)在全國(guó)推進(jìn)，數(shù)字化變電站成為電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的一大趨勢(shì)。數(shù)字化變電站是在IEC-61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上構(gòu)建了智能化一次設(shè)備、電子式互感器和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了變電站智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作，是變電站能夠穩(wěn)定、安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。如果繼電保護(hù)裝置出錯(cuò)，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)造成影響，對(duì)人民的生產(chǎn)生活造成巨大的損失。數(shù)字化繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，對(duì)變電站穩(wěn)定運(yùn)行具有極為重要的作用，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)試是及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置存在缺陷并解決處理的重要手段。

1 傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)難以適應(yīng)數(shù)字化繼電保護(hù)裝置測(cè)試

傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)功能測(cè)試，開(kāi)關(guān)量輸入輸出和模擬量輸入都是通過(guò)物理接線連接的。測(cè)試人員利用繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出電流電壓等模擬信號(hào)到繼電保護(hù)裝置的模擬量輸入回路，同時(shí)也可以輸出開(kāi)關(guān)量到保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)量輸入回路保護(hù)經(jīng)過(guò)故障計(jì)算后滿足動(dòng)作判據(jù)輸出跳閘命令，驅(qū)動(dòng)出口繼電器，使繼電器的觸點(diǎn)閉合，測(cè)試儀的開(kāi)關(guān)量輸入模塊可以監(jiān)視保護(hù)裝置的動(dòng)作觸點(diǎn)，這樣構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試人員可以很方便地考核保護(hù)邏輯的正確性及繼電保護(hù)的性能指標(biāo)等是否合格。

隨著IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)的提出及電子式電流互感器（ECT）和電子式電壓互感器（EVT）技術(shù)的發(fā)展，ECT和EVT可直接輸出數(shù)字量信號(hào)，講傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)改造成數(shù)字化開(kāi)關(guān)量信號(hào)。保護(hù)裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)采集電子互感器的數(shù)字量信號(hào)對(duì)智能操作單元實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。并能變電站數(shù)字化繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)決定了傳統(tǒng)的輸出電壓、電流等模擬信號(hào)量的繼電保護(hù)測(cè)試裝置無(wú)法完成對(duì)采集數(shù)字信號(hào)量的數(shù)字化保護(hù)裝置的測(cè)試工作，需要采用數(shù)字化測(cè)試裝置完成數(shù)字變電站繼電保護(hù)裝置的檢測(cè)工作。

2 國(guó)內(nèi)數(shù)字化繼電保護(hù)裝置測(cè)試技術(shù)概況

目前，大多數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試裝置主要保護(hù)測(cè)試儀為主的，還處于單裝置開(kāi)環(huán)測(cè)試階段，僅僅能完成單套保護(hù)裝置基本功能測(cè)試，而對(duì)于電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的閉環(huán)和整體性能測(cè)試還不能完成。開(kāi)環(huán)測(cè)試對(duì)電力系統(tǒng)的真實(shí)情況不能做全面的反映，只是對(duì)變電站二次設(shè)備硬件和軟件的運(yùn)行是否正常進(jìn)行了檢查。

僅對(duì)變電站保護(hù)單裝置的單元測(cè)試是不夠的，不考慮變電站二次設(shè)備系統(tǒng)測(cè)試就無(wú)法檢測(cè)出裝置接口和網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷情況是否正常。因此，為提高變電站二次設(shè)備工作的可靠性和穩(wěn)定性，對(duì)變電站二次設(shè)備閉環(huán)系統(tǒng)測(cè)試進(jìn)行研究，特別是對(duì)基于IEC61850的數(shù)字化變電站，繼電保護(hù)裝置的閉環(huán)系統(tǒng)測(cè)試更是必須完成的重要測(cè)試工作。

3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置測(cè)試技術(shù)分析

隨著變電站的數(shù)字化建設(shè)，基于IEC-61850通信的數(shù)字變電站繼電保護(hù)裝置測(cè)試技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為：測(cè)試功能強(qiáng)大，完成常規(guī)的繼電保護(hù)裝置測(cè)試，也能滿足其他特殊功能要求；測(cè)試系統(tǒng)必須符合IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)，支持網(wǎng)絡(luò)通訊；系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)必須方便快捷，硬件平臺(tái)要通用化，測(cè)試功能的擴(kuò)展能通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)?；贗EC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化繼電保護(hù)裝置具備通信、保護(hù)、輸入、顯示、記錄、打印等各項(xiàng)功能，能夠?qū)ρb置全面測(cè)試，考核功能的正確性，成為功能測(cè)試中重要的一項(xiàng)。

數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置測(cè)試技術(shù)雖然有了很大的發(fā)展，但是，現(xiàn)在已有的測(cè)試設(shè)備還不能完全滿足數(shù)字化繼電保護(hù)裝置的測(cè)試需求，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置測(cè)試技術(shù)的研究，研制能夠進(jìn)行數(shù)字化閉環(huán)測(cè)試的測(cè)試裝置。根據(jù)數(shù)字化變電站的特點(diǎn)，只要保護(hù)、測(cè)控等變電站二次設(shè)備符合IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)，就能夠直接與電站的局域網(wǎng)相接，操作簡(jiǎn)單方便。因此，電力系統(tǒng)的測(cè)試只要符合上面的要求，才能使測(cè)試變得方便簡(jiǎn)單。

數(shù)字化測(cè)試系統(tǒng)與被測(cè)的數(shù)字化繼電保護(hù)裝置均接入變電站局域網(wǎng)中。根據(jù)電力系統(tǒng)的故障設(shè)置，測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)能夠模擬EVT、ECT的故障數(shù)據(jù)，按IEC-61850的規(guī)范向保護(hù)裝置發(fā)出數(shù)字信號(hào)以及故障信息量，數(shù)字化繼電保護(hù)裝置根據(jù)數(shù)字信號(hào)做出反應(yīng)，并向局域網(wǎng)發(fā)出事件信息（跳合閘指令），測(cè)試裝置接收到事件信息后再進(jìn)行下一步的操作，整個(gè)閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)都由數(shù)字化元件構(gòu)成。測(cè)試系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算功能可以進(jìn)行復(fù)雜的電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真試驗(yàn)和故障再現(xiàn)等，繼電保護(hù)裝置的軟件版本升級(jí)后，相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)也可直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得，數(shù)字化測(cè)試系統(tǒng)在保證信息安全的基礎(chǔ)上，能實(shí)現(xiàn)測(cè)試信息的共享，同時(shí)可以支持強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析、異常處理記錄等。

對(duì)于數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置，應(yīng)緊密?chē)@數(shù)字化繼電保護(hù)裝置與傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置在測(cè)試方法和技術(shù)上的不同進(jìn)行研究。數(shù)字化繼電保護(hù)裝置符合IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)后的繼電保護(hù)裝置的支持功能發(fā)生變化，基本接口接法也發(fā)生了變化，因此，應(yīng)基于IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其測(cè)試方法進(jìn)行相應(yīng)研究，以形成滿足數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置測(cè)試要求的更為簡(jiǎn)單、可靠、快捷、安全的測(cè)試方法。

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