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工业工程技术范文精选

工业工程技术

工业工程技术范文第1篇

【关键词】工业工程技术;现场管理

在提倡科技是第一生产力的口号下,一种更加精益求精的工业工程技术诞生了,它是时代越来越进步的标志,随着大数据的出现,更多的是传递着一种科学、严谨、有效、便捷的评估、检测、管理、控制的生产生活的方法。为人们的工业化进程再上一个“质”的飞跃。

一、工业工程的来源及应用范围

(一)工业工程的来源。

作为工业工程之父的美国人泰勒首先提出时间研究,最早由他建立起了工业工程专业———集技术与管理于一体的边缘性学科。它包括了人、材料、设备、能源、信息等元素,综合运用数学、物理、自然科学与社会科学等学科的知识进行对行业工程的分析与设计,对各种结果的预测与评价。是最为科学有效的优化管理手段。

(二)工业工程的应用范围。

工业工程技术简称IE,它被人们广泛的应用于各行各业中,比如建筑工程项目中、厂矿车间里面、冶金化工制造业、食品加工生产流水线、医疗器械的研发生产、集团公司的内部架构等等,无论是宏观的具象生产技术监控,还是微观的抽象人员组织机构的观摩与管理,都离不开工业工程的各项技术指标的支持与把关,它悄无声息的隐藏在有形与无形的生产领域之中,或大或小,对数据指标进行科学估测与监管,对单位时间内的人员工作量的管理与统计,运用运筹学、数学等知识进行优化流程、动作研究、时间价值、工作分析等环节进行合理规划。

二、工业工程技术的特点与工作原理

(一)工业工程技术的特点。

首先,无论是在哪一种行业领域里面,工业工程技术始终是围绕着人来服务的,它是一种科学快捷的数学逻辑思维方法,去判断与衡量某一领域里面的社会经济效益是强还是弱。具有以人为本,科学的发展观去看待事物。其次,它具有一定的预见性,是用运筹与统计学知识进行有效估算出企业或公司在单位时间内的最大经济价值是多少。最后,它是一剂企业、项目、生产流水线的催化剂,让它们在工程作业时进行合理优化,进行时间管理,技术提升,从而实现节约成本,降低能耗、提高产品或企业的整体品质。它的科学性预示着它的价值是所在。

(二)工业工程技术的工作原理。

工业工程最早是在工业界成长起来的,美国福特汽车公司就是依靠它而蒸蒸日上的。它可以通过工程分析、工作标准、动作研究、时间研究、时间标准、时间价值、价值分析(V.A)、流程优化、工厂布置、等环节,进行科学的管理与把控企业的经济效益与成本价值,运用人的合理有效技术管理,来创造出更大的经济收益。

三、工业工程技术实现现场管理的方法

工业工程技术作为一种智慧化的生产生活测评工具,它具有以下几种科学有效的管理方法:

(一)工业工程技术的程序分析与优化。

IE工程师肩负着拯救企业或是一个项目的命运,就拿建筑工程来讲,每一个项目的启动和诞生都需要一个漫长的过程,如同母亲十月怀胎一样,需要去积攒能量跟营养。所有环节包括设计、规划、投标、中标、施工、建造、勘察、运营、维护等,每一步都需要合理科学的计算成本价值、如何节约时间、如何精简人员的配置、如何管理施工方、如何实现项目的完美落幕,这些都是工程师通过科学计算进行实时把控的。

(二)工业工程技术的工作标准。

IE工程师还是企业长期经营的规划者,他们利用严谨的数学公式进行推算公司的整体经营水平,然后再运用运筹学的知识进行分析,估计未来几年公司的发展模式与发展走势。把技术指标带到生产的第一现场,实现集约型生产发展道路。

(三)工业工程技术的时间研究。

有句话叫做时间就是金钱,时间是一切来说最宝贵的东西,拿钱也买不到。那么作为一个企业或是公司来说,它的成长也是一种无形的成本。怎样做到在一定时间内把企业的资源最大化利用,让人与物进行充分吻合,发挥各自的优势,节约时间成本的消耗,提高企业的原动力,让资产交替运转,节约工人的劳动时间,提高工人的劳动效率是工业工程技术在具体的生产生活领域里面最为重要的课题。

(四)工业工程技术的价值分析。

在所有的领域里面,有两种价值体系的存在,一是企业的未来愿景与目标,这是宏观可视的价值所在。另一种则是在人员的管理方面,学会人力资源的整合与分析,实现有的放矢。总体上讲,一个企业或是公司,还是一个项目的产生,每一种载体的活动都离不开人的参与,于是这就要求我们的IE工程师们不但要掌握数学、物理、自然科学及运筹学等众多综合知识,还要有一定的管理经营的能力跟协调应变能力,为企业出谋划策,盘活摇摇欲坠的公司,提供最先进有创新精神的优化模式,让每一种生产领域里面的资源实现最大化,节约成本,降低时间,提升经济价值与品质的复合型人才。在具体的测评、计算、分析、控制、管理等方面充分发挥其优势作用,为每一领域的规划与引导,做最科学有效的判断。

【参考文献】

[1]何廷贵,张铁铮,马静,张文久.工业工程技术与定置管理相结合实现生产现场管理整体优化[J].工业工程与管理,1997(04)

[2]王永海.IE管理方法在S公司的应用研究[D].天津大学,2008

[3]殷复鹏.基于IE的工艺设计与管理系统研究[D].山东大学,2007

工业工程技术范文第2篇

【关键词】工业工程;技术生产管理;绩效;考核

1.工业工程技术生产管理

在新时期新市场经济形势下,伴随着科学技术的进一步发展及其广泛应用,在这种大背景环境下,工业工程技术及生产力水平也得到了大幅度的提高。换言之,在新时期工业工程逐渐成为了一门工程类科学技术,它的存在意义就在于解决工业工程生产管理过程中所存在的一些弊端与问题。在另一方面,工业工程的服务与研究对象并不是某一个区域、某一个环节,而是整个生产经营管理系统,它基本囊括了人力、物力、资源、信息等各项工业生产领域。关于工业工程技术生产管理所涉及到的相关内容,从专业学科的角度来划分,具体可分为十七个不同的分支,也可以理解为十七种生产技术,分别包括有生物力学、成本管理、数据处理与系统涉及、销售豫市场、工程经济、设施规划、材料加工等,这些基本都是最常运用到的企业工业工程技术生产管理措施。除此之外还包括有生产规划与控制技术、方法研究与作业测定技术、人机工程实践技术、工业工程安全技术等。本人根据自己的一些经验与认识,将工业工程技术总结归纳为三大类(支撑技术):即设计与改善类、分析与决策类、工程项目控制类等。其中设计与改善类主要包括一些工作研究、人机工程及组织设计等;分析与决策类主要涉及到一些市场评估与预测、企业人力资源管理以及工程经济分析等层面的内容;而工程项目控制类应当将其视为重点,一般包括有成本控制、质量控制等,属于一种全过程的管控技术体系。

2.以R公司为例探讨其在工业工程技术生产管理发展现状

从R公司目前的状况来看,在工业工程技术生产管理层面还存在着较多的问题与弊端,包括在结构上、组织内部管理上,与同行业先进水平之前相对比较落后,或者是许多管理层面明显不到位。正是由于这些原因在短期内得不到有效的解决,所以不断导致其工业工程技术生产管理绩效相对发展落后。从其现有的表现可以将这些问题具体归纳总结为两个方面。首先,R公司工业工程技术生产管理存在绩效管理认知与定位的不利局面。在这一问题表现上,与公司内部治理及科学合理工业工程技术生产考核机制的缺失存在较大的关联,这也就是前面所提到的公司结构上的问题。R公司现行的绩效考核,实际上只是一种形式,很多情况下都是“走过场”,与公司在实际生产经营管理以及相关技术改进方面的实践严重相脱节。使用业内的话语来表述,R公司目前的状况就是缺乏一种工业工程技术生产管理的整体观念以及整体管理定位意识。其次,R公司工业工程技术生产管理中的组织内部管理问题,即公司内部管理体系不合理、不健全,缺失科学性。具体表现在公司内部绝大部分员工在对待工业工程技术生产管理及相应绩效考核这一规章制度上,存有较大的疑问,简单一点讲就是公司员工对该内部组织体系难以理解。在这种情况下,所有围绕工业工程技术生产管理的考核制度,就很难发挥出其应有的管控效力,也无法通过考核结果来建立相应的反馈机制。

3.R公司工业工程技术生产管理效率提升的对策

首先,R公司需要树立一种以技术生产管理为首的企业经营管理理念,并且需要在全公司各部门各岗位员工之间全面普及与贯彻实施。只有这样才能较好的起到强化工业工程技术生产管理第一位的管理定位,因为工业工程技术生产管理是作为公司内部重要的组成部门存在着的,它的日常管理活动几乎贯穿于整个公司生产经营管理活动始终,包括在一些技术生产管理反思、大检查等日常活动形式上,都可以时刻为各部门管理人员、基层员工树立一种生产管理控制意识。技术只是一种手段,核心关键还是在于人的控制与人的管理,如果在思想上、认知上得不到全面的深化,那么所有进行和开展的一切管理活动势必不到位、不贴切。其次,R公司应当进一步整合技术生产管理相关过程环节,尽快的去实现技术生产管理朝着流程化方向去发展,并在此基础上适时做好相关技术生产管理技术手段的内部融合应用。在整个工业工程技术生产管理系统内部,R公司可以进一步健全奖惩与通报制度。在以往的通报层面,最初的目的就是为了能够让每一位员工引以为戒,进而更为广面来覆盖这种技术生产管理及其责任意识。但是,R公司在实际实践应用环节,结果却与预期中的效果存有较大出入,其中,在通报之后,部分员工往往只是按照惯例履行签字,或者是在“记名式”的信息传达过程中较为随意的去复核,在这种情况下,公司最初制定通报制度的目的及其内部处分效应作用就被大大的削弱,在有的部门这种效应甚至完全缺失。基于上述这种情况,R公司可以在公司系统管理层以及公司基层员工层之间,逐步树立一种基于“技术生产管理”的认知意识,简单一点讲,就是从公司各部门日常的管理当中做好严密把关,从之前的“缺失效应”下的通报,转变为具体监测控制上来。积极构建内部奖惩制度,以他人的过失来作为案例时刻为员工起到“警钟”的效果,在这种情况下,员工对于自己的工作行为变会有一个良好的规范。

4.结束语

本文基于工业工程技术生产管理的应用这一课题研究,以R公司工业工程技术生产管理及绩效管理现状为例,通过发现其中的问题,探索出造成问题的原因,并有针对性、策略性的提出了相应的对策建议。除了文中所提到的两点对策建议之外,R公司还可以通过强化内部控制制度来起到管理绩效提升的实际效果,并且还可以在此基础上不断推进技术生产管理手段,并适时的提升检查管理的工作效率,坚持以人为中心,开展人性化管理活动。

【参考文献】

[1]赵慧凯.工业工程技术及生产管理应用简析[J].经营者:学术版,2013,27(4):48-49.

[2]吴明锦.工业工程技术生产管理应用分析[J].全文版:工程技术,2015(14).

工业工程技术范文第3篇

一、丰富的专知识是从事专业技术工作的前提

本人自1997年参加工作以来,一直从事公路养护、公路工程相关的专业工作。2000年,本人通过自学考取开汉理工大学土木工程系公路与桥梁专业函授班,三年的学习,使本人积累了丰富的专业理论知识。在2002年被县职改办评为助理工程师。我先后从事公路养护中、小修工程技术管理,207国道南平至章庄二级公路路面改善工程,参与了水泥砼路面破板修复工程,任技术负责人,207国道黑狗当大桥简支梁维修加固工程,207国道J标马市段二级公路路面改善工程,期间担任技术负责人,沙刘线接线路面改善工程,还参与了省公路局和长安大学科研项目——旧砼路面不同加铺层结构设计试验。任该项目技术负责人,与同事一起撰写了《水泥砼路面破板基层处治方法》、《水泥稳定砂砾基层机械化施工要点》、《浅谈公路水毁的成固与防治》等学术论文。

二、勇于创新,总结经验。专来技术工作水平在实践逐步提高

一九九七年八月参与了南平至章庄二级公路路面改善工程建设,在该项目中,任技术负责人,总结并编写《水泥稳定砂砾层机械化施工要点》,对在水泥稳定砂砾机械化施工中,机械配备,材料用量及控制,工艺流程及工程质量控制起到了良好效果。在一九九八年孟溪大垸水毁调研工程后,总结了《沥青路面春季翻浆处治方法及要点》,在春季雨水过多,不利于沥青路行车的状况下,主要采取三种处理措施:(1)开挖路肩明沟:春初翻浆路段两侧路肩上每隔6-8开挖一道横向明沟。及时排降除路面水份。(2)挖横断面或路基明沟,不致使路面积水。(3)挖渗水坑,在易于翻浆的路段,挖成直径20-40cm左右的坑,人工定期掏出坑积水。同时还在市养护工作经验流会上作了《浅谈公路水毁的成固与防法》,总结经验。近几年工程水毁主要有路基沉陷,路基坍塌,桥梁破坏,防护与加固工程损坏等类型。公路水毁要以预防为主,及时清除水毁隐患,防患于未然,只要能从公路的设计、施工、养护等方面重视水毁,采取措施得当,公路水毁将会得到有效控制。

三、敢于探索,理论结合实践,专业技术工作成绩显著

一九九八年十月,担任水泥路养护工程队技术员,在公安县公路管理局列养里程中,国道二级水泥砼路面有49km,省道公石线有49.5km,为了交通行车舒适,找出一条即经济又合理的水泥砼路面破板修复办法,通过实践观察发现破板的主要原因是基层不稳定造成的,影响基层不稳定的主要因素是雨水渗透到基层,在荷载的作用下,基层开始变形发生唧泥,对这种现象,我们为市养护科提出要加强对水泥砼路面进行缝养的建议,采用科学的缝养和高密度缝养材料,对遏制水泥砼路面的破碎起到了明显的效果,受到了市局的领导表扬。

二00二年207年国道黑狗当大桥工字梁生生位移,桥面铺装板破裂,桥梁伸缩缝损坏,被省市专家确定为危桥,需要加固维修。我担任该项目技术负责人,针对大桥各种病害,通过近十天观察,报省市批准,采用简支梁稳定工字梁,重新布筋进行桥面铺装,通过四个多月的维修加固,经省市检测为合格优质工程,大大的提高了桥梁的通行能力,行车安全有了保障。该项目受到了省市领导好评,市养路科在此召开了全市桥梁维修加固工程现场会,个人也受到了极大的鼓舞。二00二年四月完成了207国道二级路面改善工程J标段施工任务。我担任技术负责人,在老油路基础上进行加铺砂砾下基,在施工中发现老油路路面呈块状,且极不稳定,上报给市局,经实地察看,本人建议挖除块松动油路基础,进行局部挖一补一措施,通过弯沉检测,各项技术指标合格,此项目被评为优质工程。二00三年三月担任沙刘接线改建工程技术负责人,在处理软基时,k00+300-k00+500有200米软基无法处治,因路基旁为一水堂,在下挖无望的情况下,结合在书本上学到的知识,进行石灰桩处冶后,再进行底标号砼下基施工,三天后通过弯沉检测,容许值在标准范围内,完全合符二级公路建设标准,受到监理和业主的表扬。

二00三年八月参加了省公路局与长安大学科研项目试验工程建设,任公石D标技术负责人。因为公石线是连接我市至湖南岳阳107国道的主要干线,对我市的经济发展有着十分重要的作用,根据湖北省公路局和长安大学科研项目要求,其主要是目的在于比较旧水泥砼路面上不同结构加铺层在相同的气候,水文、地质等自然条件及相同交通量情况下各种加铺层的使用寿命,防止反射裂缝的能力,找到适合于湖北实际情况,在技术上可行,经济上合理及施工方便的旧水泥砼路面加铺改建的典型结构。在湖北省公路局和市局主管部门的领导,在长安大学陈教授和杨博士的指导下,我参与了项目技术科各种承载力试验及CBR值检测,对板块不同部位进行了弯沉测量。参与了初步测量,设计到实际施工放样,水准点恢复及中线测定,为长安大学科研项目提供了第一手数字依据,在几次省公路局和长安大学的经验交流会上,受到了省局和长学教授好评,该项工程初步评定为省优质工程。

四、严标准、严要求,力求专业技术工作迈向新台阶。

工业工程技术范文第4篇

一、发现和抓住市场机遇

满足市场需求,获得商业利润,是检验创新成功与否的最终标准,所以技术创新要始于市场,终于市场,紧紧围绕市场。企业首先要对市场进行深入的了解、分析,进而发现市场的现实和潜在需求,抓住市场机遇。通常讲市场机遇主要来源于市场的拉力和技术的推力。这二者是技术创新的催化剂;而以市场为导向的市场拉力式的技术创新,对技术创新的成功往往起着更为重要的作用。海尔开发的“双富豪”和“雪富豪”冷柜就属于市场拉动式技术创新。海尔在市场调查中发现,食品店或冷饮店对冷柜的需求量很大,但市场上却没有专门为此设计的产品,海尔从市场需求出发开发的“双富豪”和“雪富豪”冷柜,正是专为食品店和冷饮店设计的,这两款冷柜问世以来,在全国各地市场引起了轰动。

企业技术创新的实践表明,在有企业参与的几乎所有成功的技术创新的项目中,企业从一开始就对市场需求情况有所了解,并对创新项目可能给企业带来的效益有一定的估计。同时,企业在技术创新过程中,也要作好商业化的准备,抓住创新项目可能给企业带来的商机,而不是等到项目完成,新产品或新工艺开发成功后,再去考虑市场,否则创新战略就很难成功。

二、创新目标要明确

企业在确定创新目标时要从市场出发,结合技术的可行性,认真制订出简单明确、参与者认同的切实可行的技术创新目标。确定了创新项目的目标以后,还必须据此制定有关的工作计划,把各项目标细分和转化为对项目的实际要求。工作计划分为技术和经济两方面的计划,技术方面要确定所要达到的技术要求和指标,经济方面应确定项目成本和市场回报率。企业在选择创新目标时,技术方面的因素是前提,经济方面的因素是基础,必须把它们结合起来加以考虑,做好可行性的认证工作。

三、技术创新战略要突出重点

技术创新战略就是根据技术创新目标来构造其创新过程所遵循的指导思想,以及在这种思想指导下的一系列规划、内容和程序等方面的决策。它具有全局性、长远性和可靠性的特点。具体来讲,技术创新战略主要从宏观上解决三类问题:(1)技术创新面向市场竞争采取何种态势,是进攻型或是防卫型;(2)研究开发体积技术;(3)采用何种方式进行技术的研究和开发。企业在技术创新活动中要获得成功必须制定有效的技术创新战略,突出重点,确定长期、中期和短期发展目标及相应的措施。

首先,确定技术创新的战略意图。它是企业长期追求的最高目标和理论,其核心内容可用最简洁的语言来表达,如青岛海尔的战略意图是“真诚到永远”,佳能的战略意图是“打败施乐”。战略意图的主要特点是长期性、稳定性和超越性,它为企业技术创新提供长期指导并为企业技术进步和发展提供动力。

其次,确定战略意图实现的战略方案和战略措施。企业应将所要达成的总目标划分成阶段性的企业近期可望实现的分目标和切实可行的措施。这个目标要突出重点,如邯钢将行业最低成本指标作为自己的重要目标,佳能复印机为打败施乐确定的创新重点是提高产品功能,同时降低成本。

最后,技术创新项目参与的各方动机和目的不相同。企业关心的是商业回报和市场竞争优势的形成;研究机构主要的目的是开发技术,提高自身的技术水平;对企业来讲,协调好技术、商业和生产战略之间的关系特别重要。创新是一种持续过程,企业技术创新的长期战略就是要对产品和工艺进行持续不断的改进。

四、注意细节创新定位

企业在从事技术创新的过程中并不能一味地追求“高、精、尖”的技术,而要贴近消费者,无微不至地为消费者所想,把消费者的愿望和要求作为技术创新的出发点,哪怕是消费者的一个微不足道的问题,也要值得认真考虑。企业要学会从消费者的烦恼中捕捉用户的要求,并从解决消费者的烦恼出发来确定自己的细节创新定位。只有抓住一点一滴的细节创新,才能很快得到市场的回报。

五、选择适当的合作伙伴

一项成功的创新项目,往往是多方合作的结果,这就涉及到合作伙伴的选择问题。<中创网信息:随着知识经济时代的到来,以创新谋求发展已成为当今企业发展的必由之路,技术创新战略也成为现代企业发展的第一战略。然而,并非任何创新都能取得成功,企业如何才能更好地把握技术创新战略,应考虑下面几个要素。

一、发现和抓住市场机遇

满足市场需求,获得商业利润,是检验创新成功与否的最终标准,所以技术创新要始于市场,终于市场,紧紧围绕市场。企业首先要对市场进行深入的了解、分析,进而发现市场的现实和潜在需求,抓住市场机遇。通常讲市场机遇主要来源于市场的拉力和技术的推力。这二者是技术创新的催化剂;而以市场为导向的市场拉力式的技术创新,对技术创新的成功往往起着更为重要的作用。海尔开发的“双富豪”和“雪富豪”冷柜就属于市场拉动式技术创新。海尔在市场调查中发现,食品店或冷饮店对冷柜的需求量很大,但市场上却没有专门为此设计的产品,海尔从市场需求出发开发的“双富豪”和“雪富豪”冷柜,正是专为食品店和冷饮店设计的,这两款冷柜问世以来,在全国各地市场引起了轰动。

企业技术创新的实践表明,在有企业参与的几乎所有成功的技术创新的项目中,企业从一开始就对市场需求情况有所了解,并对创新项目可能给企业带来的效益有一定的估计。同时,企业在技术创新过程中,也要作好商业化的准备,抓住创新项目可能给企业带来的商机,而不是等到项目完成,新产品或新工艺开发成功后,再去考虑市场,否则创新战略就很难成功。

二、创新目标要明确

企业在确定创新目标时要从市场出发,结合技术的可行性,认真制订出简单明确、参与者认同的切实可行的技术创新目标。确定了创新项目的目标以后,还必须据此制定有关的工作计划,把各项目标细分和转化为对项目的实际要求。工作计划分为技术和经济两方面的计划,技术方面要确定所要达到的技术要求和指标,经济方面应确定项目成本和市场回报率。企业在选择创新目标时,技术方面的因素是前提,经济方面的因素是基础,必须把它们结合起来加以考虑,做好可行性的认证工作。

三、技术创新战略要突出重点

技术创新战略就是根据技术创新目标来构造其创新过程所遵循的指导思想,以及在这种思想指导下的一系列规划、内容和程序等方面的决策。它具有全局性、长远性和可靠性的特点。具体来讲,技术创新战略主要从宏观上解决三类问题:(1)技术创新面向市场竞争采取何种态势,是进攻型或是防卫型;(2)研究开发体积技术;(3)采用何种方式进行技术的研究和开发。企业在技术创新活动中要获得成功必须制定有效的技术创新战略,突出重点,确定长期、中期和短期发展目标及相应的措施。

首先,确定技术创新的战略意图。它是企业长期追求的最高目标和理论,其核心内容可用最简洁的语言来表达,如青岛海尔的战略意图是“真诚到永远”,佳能的战略意图是“打败施乐”。战略意图的主要特点是长期性、稳定性和超越性,它为企业技术创新提供长期指导并为企业技术进步和发展提供动力。

其次,确定战略意图实现的战略方案和战略措施。企业应将所要达成的总目标划分成阶段性的企业近期可望实现的分目标和切实可行的措施。这个目标要突出重点,如邯钢将行业最低成本指标作为自己的重要目标,佳能复印机为打败施乐确定的创新重点是提高产品功能,同时降低成本。

最后,技术创新项目参与的各方动机和目的不相同。企业关心的是商业回报和市场竞争优势的形成;研究机构主要的目的是开发技术,提高自身的技术水平;对企业来讲,协调好技术、商业和生产战略之间的关系特别重要。创新是一种持续过程,企业技术创新的长期战略就是要对产品和工艺进行持续不断的改进。

四、注意细节创新定位

企业在从事技术创新的过程中并不能一味地追求“高、精、尖”的技术,而要贴近消费者,无微不至地为消费者所想,把消费者的愿望和要求作为技术创新的出发点,哪怕是消费者的一个微不足道的问题,也要值得认真考虑。企业要学会从消费者的烦恼中捕捉用户的要求,并从解决消费者的烦恼出发来确定自己的细节创新定位。只有抓住一点一滴的细节创新,才能很快得到市场的回报。

五、选择适当的合作伙伴

一项成功的创新项目,往往是多方合作的结果,这就涉及到合作伙伴的选择问题。<中创网信息:随着知识经济时代的到来,以创新谋求发展已成为当今企业发展的必由之路,技术创新战略也成为现代企业发展的第一战略。然而,并非任何创新都能取得成功,企业如何才能更好地把握技术创新战略,应考虑下面几个要素。

一、发现和抓住市场机遇

满足市场需求,获得商业利润,是检验创新成功与否的最终标准,所以技术创新要始于市场,终于市场,紧紧围绕市场。企业首先要对市场进行深入的了解、分析,进而发现市场的现实和潜在需求,抓住市场机遇。通常讲市场机遇主要来源于市场的拉力和技术的推力。这二者是技术创新的催化剂;而以市场为导向的市场拉力式的技术创新,对技术创新的成功往往起着更为重要的作用。海尔开发的“双富豪”和“雪富豪”冷柜就属于市场拉动式技术创新。海尔在市场调查中发现,食品店或冷饮店对冷柜的需求量很大,但市场上却没有专门为此设计的产品,海尔从市场需求出发开发的“双富豪”和“雪富豪”冷柜,正是专为食品店和冷饮店设计的,这两款冷柜问世以来,在全国各地市场引起了轰动。

企业技术创新的实践表明,在有企业参与的几乎所有成功的技术创新的项目中,企业从一开始就对市场需求情况有所了解,并对创新项目可能给企业带来的效益有一定的估计。同时,企业在技术创新过程中,也要作好商业化的准备,抓住创新项目可能给企业带来的商机,而不是等到项目完成,新产品或新工艺开发成功后,再去考虑市场,否则创新战略就很难成功。

二、创新目标要明确

企业在确定创新目标时要从市场出发,结合技术的可行性,认真制订出简单明确、参与者认同的切实可行的技术创新目标。确定了创新项目的目标以后,还必须据此制定有关的工作计划,把各项目标细分和转化为对项目的实际要求。工作计划分为技术和经济两方面的计划,技术方面要确定所要达到的技术要求和指标,经济方面应确定项目成本和市场回报率。企业在选择创新目标时,技术方面的因素是前提,经济方面的因素是基础,必须把它们结合起来加以考虑,做好可行性的认证工作。

三、技术创新战略要突出重点

技术创新战略就是根据技术创新目标来构造其创新过程所遵循的指导思想,以及在这种思想指导下的一系列规划、内容和程序等方面的决策。它具有全局性、长远性和可靠性的特点。具体来讲,技术创新战略主要从宏观上解决三类问题:(1)技术创新面向市场竞争采取何种态势,是进攻型或是防卫型;(2)研究开发体积技术;(3)采用何种方式进行技术的研究和开发。企业在技术创新活动中要获得成功必须制定有效的技术创新战略,突出重点,确定长期、中期和短期发展目标及相应的措施。

首先,确定技术创新的战略意图。它是企业长期追求的最高目标和理论,其核心内容可用最简洁的语言来表达,如青岛海尔的战略意图是“真诚到永远”,佳能的战略意图是“打败施乐”。战略意图的主要特点是长期性、稳定性和超越性,它为企业技术创新提供长期指导并为企业技术进步和发展提供动力。

其次,确定战略意图实现的战略方案和战略措施。企业应将所要达成的总目标划分成阶段性的企业近期可望实现的分目标和切实可行的措施。这个目标要突出重点,如邯钢将行业最低成本指标作为自己的重要目标,佳能复印机为打败施乐确定的创新重点是提高产品功能,同时降低成本。

最后,技术创新项目参与的各方动机和目的不相同。企业关心的是商业回报和市场竞争优势的形成;研究机构主要的目的是开发技术,提高自身的技术水平;对企业来讲,协调好技术、商业和生产战略之间的关系特别重要。创新是一种持续过程,企业技术创新的长期战略就是要对产品和工艺进行持续不断的改进。

四、注意细节创新定位

企业在从事技术创新的过程中并不能一味地追求“高、精、尖”的技术,而要贴近消费者,无微不至地为消费者所想,把消费者的愿望和要求作为技术创新的出发点,哪怕是消费者的一个微不足道的问题,也要值得认真考虑。企业要学会从消费者的烦恼中捕捉用户的要求,并从解决消费者的烦恼出发来确定自己的细节创新定位。只有抓住一点一滴的细节创新,才能很快得到市场的回报。

五、选择适当的合作伙伴

一项成功的创新项目,往往是多方合作的结果,这就涉及到合作伙伴的选择问题。<br>

首先,合作伙伴的选择要有利于形成互补性的伙伴关系,包括横向和纵向互补,横向互补是指合作伙伴具有不同的产品市场目标或技术互补性。纵向互补涉及到研究开发、产品生产、市场开发等过程。合作伙伴一般包括科研机构、大专院校、企业、用户等。建立稳定而有效的伙伴关系必须以互补性为基础,项目参与各方必须各有所长、各有所需、各有所获,具有共同的责任感,你中有我,我中有你,这样才能形成较强的合作创新能力,项目成功的可能性才能最大。

其次,合作协议应确定比较现实的条款和条件。伙伴间的合作关系可由协议予以保障,良好而紧密的合作关系除有法律约束外,还必须有强烈的合作意愿。

最后,创造良好的人际关系环境。合作项目成功的关键取决于参与创新的人员构成,良好的人际关系可以使人心情舒畅,情绪饱满,能充分发挥参与者的主动性和创造性。良好的人际关系是项目合作的前提,是创新成功的保证。

六、具备创新所需的必要资源

创新需要投入,创新项目能否成功的关键是看企业是否具备必要的财力、物力和人力资源。财力资源为创新项目提供经费,保证创新项目能够及时有效的上马;物力资源也可称技术资源,它分为硬件资源(设备、仪器等)和软件资源(专利、工艺等)以及技术测试能力,它是技术创新能够正常进行的技术保障:人力资源对技术创新的成功起决定性的作用,许多创新活动的成功都与参加项目的核心人员或项目负责人直接相关,项目核心人员必须具备一定的素质和技能,包括技术水平、商业意识、组织能力和工作热情等。一个合格的技术创新项目负责人应该能瞄准创新目标,实事求是、精心组织、勤奋求实、坚决果断、善于制订计划、勇于面对困难以及具有良好的交际能力、领导才能和创新意识。以上三种资源构成企业技术创新的必备资源,缺一不可。

七、创新技术的保护与持续开发

工业工程技术范文第5篇

关键词:精细农业精细农作GPS和GIS工程技术创新

引言

近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,关于国外“精细农业”技术的发展,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,科技部在筛选“面向21世纪解决16亿人口食物安全的关键技术”项目、组织S-863农业高技术领域发展计划研究以及农业部948引进项目立项中,也受到了重视。有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,加强了和国外的学术交流与合作联系,国内学术交流也开始活跃。国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是?┭А⑴┮倒こ獭⒌缱佑胄畔⒖萍嫉榷嘀盅Э浦兜淖樽凹桑溆τ醚芯糠⒄贡亟慌苯用嫦蚺┮瞪哂τ梅竦牡缱有畔⒏咝录际酰纾何佬嵌ㄎ幌低场⒌乩硇畔⑾低场⒁8屑际醯呐┮涤τ茫慌┨镄畔⒖焖俨杉瞧鳌⑴┨锔鳌⑼练使芾怼⑴┮├谩⑽廴究刂频仁视眉际鹾团┮倒こ套氨讣捌洳祷际醯难芯坑肟ⅲ酝贫夜谥逗托畔⒌拇撑┮迪执哂猩钤兜恼铰孕砸庖濉?nbsp;“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。实际上,目前国外关于PrecisionFarming的研究,基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵可能更为确切。“精细农作”是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家?低秤τ醚芯坑胧导薪徊浇沂镜呐┨锬谛∏魑锊亢蜕せ肪程跫拿飨允笨詹钜煨裕佣岢龆宰魑镌耘喙芾硎凳┒ㄎ弧葱璞淞客度耄虺啤按Ψ脚┳鳌倍⒄蛊鹄吹模辉谂┮倒こ塘煊颍云呤甏衅谖⒌缱蛹际跹杆偈涤没贫呐┮祷底氨傅幕缫惶寤⒅悄芑嗫丶际酰┨镄畔⒅悄芑杉氪砑际跹芯康姆⒄梗由习耸甏鞣⒋锕叶耘┮稻斜匦杓婀伺┮瞪Α⒆试础⒒肪澄侍獾墓惴汗厍泻陀行Ю门┮低度搿⒔谠汲杀尽⑻岣吲┮道蟆⑻岣吲┎肥谐【赫图跎倩肪澈蠊钠惹行枨螅熬概┳鳌奔际跆逑档男纬勺急噶颂跫:M逭秸驡PS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农作”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农作”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊?铮幻磕甓季侔熳ㄌ狻肮示概┮笛跹刑只帷焙陀泄刈氨讣际醪氛故净幔辉谕蛭仙柚糜卸喔鲎ㄌ馔罚梢约笆辈檠接泄匮芯糠⒄剐畔ⅲ幻馈⒂ⅰ摹⒓拥裙恍┲笱枇⒘恕熬概┮怠毖芯恐行模枇擞泄夭┦俊⑺妒垦芯糠较蚣芭嘌悼纬蹋蝗铡⒑裙昀匆鸭涌炜寡芯抗ぷ鳎⒌玫搅苏棵藕拖喙仄笠档拇罅χС帧9噬隙哉庖患际跆逑档姆⒄骨绷坝τ们熬坝辛斯惴旱墓彩叮晌兰椭环⒄古┮蹈咝录际跤τ醚芯康闹匾翁狻?/P>

“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术:

“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动生成以12-15m2为单元组成的农田小区产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信?⒓际醯姆⒄梗炕袢≌庑┯跋熳魑锷ひ蛩丶白钪帐粘傻目占洳钜煨孕畔ⅲ凳┗谥逗拖执萍嫉姆植际降骺兀锏教锴谧试辞绷Φ木饫煤突袢【】赡芨叩木貌砍晌赡堋M?是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据→通过计算机处理,生成作物产量分布图→根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图→根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著节约投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区农作条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着关键的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠卫星定位系统(GPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农作”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践精细农作的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。建立一个完整的精细农作技术体系,需要有多种技术知识和先进技术装备的集成支持

图1.精细农作技术思想示意图

(来源:MasseyFergusonInc.)

,这为农业工程师提供了进行技术创新的机遇。

3.“精细农作”技术发展与工程技术创新

3.13S技术农业应用研究:

“精细农作”中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统(GPS)。已经建成投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。美国GPS系统包括在离地球约20,000km高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星,其轨道参数和时钟,由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的GPS接收机在昼夜任何时间、任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号,通过测量每一卫星发出的信号到达接收机的传输时间,即可计算出接收机所在的地理空间位置。信号处理技术的发展,可使微弱的卫星信号为便携式或掌上型接收机的小型天线所接收。这是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。尽管美国政府对其GPS系统施加了“选择可用性政策”(SA)的影响和卫星信号在空间传输过程中发生的各种累积误差,但技术上可通过差分误差校正方式及信息处理技术使通用接收机的动态3维定位精度容易达到米级或分米级,测量型GPS接收机动态定位精度可达厘米级要求。近几年来,GPS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS产品。这类产品通常均具有12个可选择的卫星信号接收通道、动态条件下每秒能自动提供一个3维定位数据,动态定位精度一般可达分米和米级,并具有与计算机和农机智能监控装置的通用标准接口。如美国Trimble公司Ag13212通道GPS接收机,可接收信标台的地区性差分校正信号免费服务或获得由近地卫星转发的广域差分收费校正信号服务,提供可靠的分米级定位和0.1米/小时的速度测量精度。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。配置这一系统需要考虑本地区可能提供的差分信号现有条件,或在缺乏上述服务条件下购置两台Ag132和配套通信电台建立独立的自用差分GPS系统,另还可配置必要的专用可选件如:基站附件、导航附件、背负式田间信息采集附件、掌上型计算机及必要的联接信号电缆等。Ashtect公司的AgNavigator结构设计有些不同,但功能大体相当。DGPS技术的迅速发展,使得近几年来各国提供局域差分信号免费服务的信标站迅速建设起来,至1996年末,美国这类信标站的地区覆盖范围已接近国土的2/3。信标站差分信号服务半径约计300km。我国在东南沿海原交通部也建立了近20个这类信标站。以近地卫星作为星载GPS广域差分信号服务系统在今后几年内也可望在我国部分地区相继建立。在竞争中谋求信息高新技术产品市场的商业利益,将是今后GPS技术发展竞争的总趋势。今年3月30日美国副总统戈尔在白宫新闻会上,宣布开放GPS卫星的L2频道并进一步开放L3频道民用服务,这将大大有利于进一步改善GPS卫星服务的精度和可靠性,使用户获得性能价格比更好的精确定位、定时技术服务。GPS用户系统外观结构简单,小型化,操作方便,但技术含量高。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用OEM方式引进关键部件进行二次开发后嵌入于农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。DGPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于“精细农作”,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。地理信息系统(GIS)作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台,技术上已经成熟。它在“精细农作”技术体系中主要用于建立农田土地管理,土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,为分?霾钜煨院褪凳┑骺靥峁┐Ψ叫畔ⅰK扇胱魑镌耘喙芾砀ㄖ霾咧С窒低常胱魑锷芾碛氤な圃げ饽D饽P汀⑼度氩龇治瞿D饽P秃椭悄芑┳髯蚁低骋黄穑⒃诰霾哒叩牟斡胂赂莶康目占洳钜煨裕治鲈颉⒆鞒稣锒稀⑻岢隹蒲ТΨ剑涫档紾IS支持下形成的田间作物管理处方图,指导科学的调控操作。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布特征,GIS在农业中具有广泛的应用价值。在形成农业空间信息地理图形时,采样密度、采样成本与信息处理的方法如何能更准确反映参数的空间分布,仍然是尚待深入研究的课题。由于商用GIS系统的功能一般都照顾到各种类型用户的需要,针对农业资源信息管理和精细农业实践的需要和农村用户的特点,开发基于GIS设计规范的简单实用、易于向基层农村用户推广、界面友好的田间地理信息系统(FIS)已引起学术界的注意,值得我国农业工程师进行创新研究。

遥感(RS)技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来,RS技术在大面积作物产量预测,农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性,目前还未用于作物生产的精细管理。然而,遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图象信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。RS获得的时间序列图象,可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图象,可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣,一系列的地球观测卫星将在近几年内发射,到2005年,将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图象,空间分辩率将达1~3米,多光谱图象分辩率预计可达3~15米,扫视区6~30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上,卫星遥感技术可预期在近3~5年内,在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域,了解有关的知识,参与应用研究,现在的RS软件已可装载在PC机上使用,性能价格比已可为普通用户所接受。

3.2收获机械产量计量与产量分布图生成技术

作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发,分析原因,指导管理决策。在“精细农业”研究发展中,虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果,但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导,美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统,1997年底,全国使用这一技术的联合收获机约17,000台,其中约有一半带GPS定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称,至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术(如美国JohnDeree和CaseIH)、容积式光电计量技术(如英国RDS产品)和γ射线流量传感技术(如MasseyFerguson产品)等。在谷物流量自动传感过程中,还可同时测量净粮含水量,在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图(GrossMarginVariabilityMap)。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术,需要解决如下的科学技术问题:

流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善;

产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息;

生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统;

针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型,以校正产量分布信息的动态误差;

研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或IC智能卡中,能一次存储至少一个作业班内的全部数据,然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图;

开发PC上进行产量分布图生成的软件,含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等;

上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农业机械装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术,仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置,包括谷物产量自动计量和产量图自动生成技术,是当代农机研究的一个重要方向,也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务,提高农机作业信息化意识,促进作物生产科学管理,都有十分重要的现实意义,应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。3.3田间变量信息采集与处理技术

快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息,是实践“精细农作”的重要基础。优先需予考虑的主要是土壤含水量、肥力、SOM、土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田间信息快速采集技术的研究仍大大落后于支持精细农作的其它技术发展,已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。现有的土壤信息采集方法是基于定点采样与实验室分析相结合,耗资费时、空间尺度大、难于较精细地描述这些信息的空间变异性。技术创新的方向是研究开发可快速操作,有利于提高采样密度,测量精度能满足实际生产要求的新传感技术和进一步改善空间分布信息的定量描述与近似处理方法。部分参数将可用扫描方式通过安装于作业机械上的传感器连续采集和进一步自动生成空间信息分布图。已经取得实用化或具有良好开发前景的成果,如:土壤含水量测量将在TDR成熟技术基础上,在开发经济实用的基于驻波比、频域法原理、近红外技术的快速测量仪方面拓宽研究领域。土壤主要肥力因素(N、P、K)测量仪器开发方面,基于传统化学分析技术基础上的快速肥力分析仪,目前国内已有实用化产品投入使用,其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进,但对农田主要肥力因素的快速近似测量具有实用价值;一?只诮焱饧际跬ü浣右睹娣瓷涔馄滋匦越信┨锏史柿λ娇焖倨拦酪瞧饕言谑匝槭褂茫胍8屑际醯呐┮涤τ妹芮邢喙兀梢韵嗷ソ杓喙丶际跹芯砍晒灰恢只诶胱友≡癯⌒в骞埽↖SFET)集成元件的土壤主要矿物元素含量测量技术的研究在国外已取得进展,将是值得关注的技术突破性研究方向。土壤耕作层深度对评价土壤持水能力和指导定位处方耕作,确定播种深度、施肥用量密切相关,在美、加、澳等已经开发出不接触式、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器已试验使用,可对指导定位处方深耕取得良好的经济效益;关于SOM传感器,早在数年前已有报导,通过NIR原理研制的可用于田间在线测量的多光谱SOM测量仪已有商品化产品。在作物生长有关变量信息的采集方面,田间杂草识别是“精细农业”支持技术中引起广泛关注的领域。在杂草识别的光谱响应特性方面已有许多研究成果及参考数据可供借鉴。其它田间作物变量传感与空间信息处理技术方面的研究,将围绕新的物理原理与数学方法的应用,如多光谱识别、NIR视角技术、图象模式识别、人工智能方法(ANN、Fuzzy系统分析、ES应用)、状态空间分析、小波分析、卡尔曼滤波方法等。在实践“精细农作”方面,开发基于新的物?碓淼慕瓶焖傩畔⒉杉际跤敫纳瓶占涞乩硇畔⒋矸椒ǎ匀皇强萍脊ぷ髡呙媪俚募杈奕挝瘛?/P>

3.4智能型处方农作机械

七十年代中期微电子应用技术的迅速发展,使得工业化国家的农业机械进入到一个以迅速融合电子技术向机电一体化方向发展的新时期。农业机械的设计中,广泛引入了微电子监控技术用于作业工况监测和控制。八十年代后期起,其监控系统又迅速趋向智能化,由单元控制发展到分布式控制,由单机作业系统向与管理决策系统集成的方向发展。这新一代农业机械装备技术的发展,与过去十多年来基于信息技术的作物生产管理决策支持系统的迅速发展,都是近五年来“精细农作”技术得以进入日益广泛试验实践的重要条件。虽然,迄今支持“精细农作”的若干主要农机装备,除了如前述带产量图自动生成的谷物收获机以外,实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械,如安装有DGPS定位系统及处方图读入装置的,可自动选择作物品种(二选一)、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机;可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机;可分别控制喷水量的定位喷灌机均已有商品化产品,并在继续完善。拖拉机驾驶室已安装智能化显示器,在一个LED显示屏上,可随意调用各种图形化可视界面,监控机器各部分的工况和显示处方作业和导航信息。现代带有多处理器的智能型农业机械,已经引用了工业部门中采?玫目刂破骶植客芟呒际酰–AN),相互间采用光缆传输信息,建立了工业化设计标准。我国当今农业机械技术水平从总体上看与发达国家落后了不止20年,需要在某些领域推动高新技术的应用研究与实践。开发适于我国国情的先进技术。“精细农作”的示范试验研究有可能成为农业机械装备领域应用信息高新技术实现技术创新的切入点。3.5系统集成技术

“精细农业”技术体系是一个集成系统,它涉及到多种学科知识的支持,需要学习应用不同子系统已经形成的硬、软件设计规范、标准、数据格式与通信协议,应用已有的单项技术成果,研究建立某些支持技术的新标准。近几年来,国外研究实践中已经积累了一些进行“精细农业”技术体系集成组装的经验。我国科技工作者要研究这方面的进展,参与国际交流。作为工程师,要善于根据工程项目的整体目标,既能从具体技术角度去思考和研究问题,具有不断突破现有解决实际问题的观念与模式的创新意识;又能注意进行项目目标的整体评估,协调技术先进性与经济可行性的综合优化目标,提出推动技术进步的试验实践方案。

问题与思考

迄今,国际上关于“精细农业”的研究仍处于发展的幼年时期,支持技术产品也尚待不断深化研究。其革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品,为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题:4.1加强对国际有关研究发展信息和经验的研究。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并应结合农业技术推广性试验和农业社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村推广的先进农作技术体系。4.2在“精细农作”试验研究与实践过程中,注意组装一批基于信息和知识的单项适用先进技术支持当前的“科技兴农”。如:GPS、GIS技术用于农田管理、节水灌溉、环境监测的实用技术;面向农业生产者应用的电子仪器、实用监控设备;农业装备信息化技术;精细测土配方施肥、病虫草害快速实用监测技术;智能化农业生产管理辅助决策支持系统的推广及支持农业社会化服务体系的先进装备技术与工具的开发等。4.3迄今国外进行的精细农业(PrecisionAgriculture)的实践,实际上是面向大田作物生产的精细农作(PrecisionFarming)系统。实现基于信息和知识的农业产业系统精细经营的技术思想,应该扩展到种、养、加,产前、产中、产后的整个过程,即过渡到建立“精细农业”的技术体系。实际上,“精细农业”的技术思想,早在七十年代后期开始,已优先在发达国家奶牛场根据奶牛产奶量定量配料系统中得到了广泛的推广应用。近十多年来,全自动化设施园艺业的发展和养殖业中动物生长预测模型与配料、环境调控自动化系统的结合,农产品产后储藏、保鲜、加工为达到高品质、高附加值产品的过程中,都已吸收了电子信息科技前沿的成就。“精细农业”的技术思想,尤应在设施园艺,集约养殖,农产品品质优选、加工增值产业中先付诸实践与推广,这对我国目前处于传统农业的结构性调整时期和开始重视强调实现农业增产方式的转变中,依靠先进技术装备和农业精细经营技术的支持,对农业增产、农民增收,具有重要的现实意义。4.4在试验研究中加强多部门、多学科间的相互联系,协同攻关.发展学术讨论交流,加强国际合作,重视应用基础研究。在高等农业工程院系的学科建设与教学内容改革中,要逐步创造条件开设有关GPS、GIS、RS应用课程,加强必要的实验研究设施与课程建设等。

中国农业大学“精细农业研究中心“近二年多来已经启动了有关研究工作,内容涉及DGPS、GIS农业应用,田间信息采集传感技术,智能型农业机械监控技术,精细农作技术的系统集成与发展战略研究。与国外有关研究中心和企业界已建立了比较广泛的联系,积累了比较丰富的信息,我们愿意与国内有关单位、企业发展合作,共同为推动我国农业工程技术创新与“精细农业”技术在我国的应用示范与实践作出贡献。

参考文献

NationalResearchCouncil,PrecisionAgricultureinthe21stCentury,GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement,NationalAcademicPress,Washington,D.C.1997.

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