編者按：“十三五”是中國工業(yè)制造發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，如何開啟中國制造的升級(jí)之路，成為國家層面的重要課題。日前國務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定推動(dòng)《中國制造2025》與“互聯(lián)網(wǎng)＋”融合發(fā)展。兩大戰(zhàn)略首度聯(lián)袂亮相，為“十三五”期間中國制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型定調(diào)�！爸袊圃欤ヂ�(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，將孕育更多高質(zhì)量增長(zhǎng)點(diǎn)。而這些都將給國內(nèi)工業(yè)UPS市場(chǎng)的發(fā)展注入新的動(dòng)力，同時(shí)也為電源業(yè)界廠商帶來了新的考驗(yàn)，需要在UPS產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)上緊貼制造業(yè)創(chuàng)新、智能、綠色的發(fā)展趨勢(shì)，不斷推出創(chuàng)新產(chǎn)品，來滿足制造業(yè)在全新工業(yè)時(shí)代的特殊需求。
智能制造為核心的新工業(yè)革命受熱議
近年來，國際社會(huì)多角度熱議新工業(yè)革命。以信息技術(shù)與制造業(yè)加速融合為主要特征的智能制造成為全球制造業(yè)的主要趨勢(shì)，已具備三個(gè)方面的基本條件：一是技術(shù)上可行，信息通信技術(shù)(ICT)進(jìn)步使得計(jì)算、存儲(chǔ)、通信能力大幅提升，生產(chǎn)管理系統(tǒng)的自動(dòng)化和數(shù)字化集成水平持續(xù)提高；二是需求上迫切，用戶個(gè)性化需求不斷增長(zhǎng)要求企業(yè)快速開發(fā)新產(chǎn)品，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈要求提升能源資源效率；三是應(yīng)用上經(jīng)濟(jì)，智能軟硬件價(jià)格不斷降低，包括傳感器、微型電池以及網(wǎng)絡(luò)接口、無線連接和快速軟件開發(fā)工具等。
進(jìn)入2016年，以智能制造為核心的新工業(yè)革命再度成為國際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。1月19日，第46屆世界經(jīng)濟(jì)論壇在達(dá)沃斯召開，會(huì)議主題為“第四次工業(yè)革命”。在此次會(huì)議上，瑞銀集團(tuán)(UBS)發(fā)布《極度自動(dòng)化和連通：第四次工業(yè)革命對(duì)全球、地區(qū)和投資領(lǐng)域的影響》白皮書，指出極度自動(dòng)化和連通引發(fā)以智能制造為核心的第四次工業(yè)革命。據(jù)悉，今年9月在我國杭州舉辦的G20峰會(huì)上，“新工業(yè)革命”將成為會(huì)議議題的重要組成部分，旨在“推動(dòng)新工業(yè)革命，充分發(fā)揮新技術(shù)、新要素和新工業(yè)組織模式在促進(jìn)國內(nèi)生產(chǎn)和創(chuàng)造就業(yè)中的作用�！�
智能制造技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用加速
智能制造是信息通信技術(shù)、電工電子及微系統(tǒng)技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)及機(jī)械工程自動(dòng)化、管理及物流技術(shù)多技術(shù)交叉融合形成的技術(shù)體系。近年來，以物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為代表的新一代信息技術(shù)，以3D打印、機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作為代表的新型制造技術(shù)，與新能源、新材料與生物科技呈現(xiàn)多點(diǎn)突破、交叉融合，智能制造技術(shù)創(chuàng)新不斷取得新突破。
進(jìn)入2016年，智能制造技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用將加快向系統(tǒng)集成應(yīng)用邁進(jìn)，以物聯(lián)網(wǎng)為代表的“互聯(lián)網(wǎng)+”與制造業(yè)的深度融合將加快催生智能制造系統(tǒng)平臺(tái)。圍繞智能制造系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)，近年來美國、德國等制造強(qiáng)國都已作了戰(zhàn)略部署，美國借助實(shí)施“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃”加強(qiáng)信息物理系統(tǒng)(CPS)軟件開發(fā)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，德國推行“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，搭建以CPS為核心的智能制造系統(tǒng)架構(gòu)。在此背景下，我國將結(jié)合《中國制造2025》的推進(jìn)實(shí)施，探索建立智能制造創(chuàng)新中心，引導(dǎo)科研機(jī)構(gòu)、制造企業(yè)與信息通信企業(yè)加強(qiáng)深度合作，聯(lián)合搭建符合中國制造業(yè)發(fā)展實(shí)際的智能制造系統(tǒng)平臺(tái)。
智能制造實(shí)現(xiàn)需要推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)合作
近年來，主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)紛紛聚焦智能制造，制定制造業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，力圖搶占先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)。美國“三位一體”推進(jìn)智能制造發(fā)展，政府、行業(yè)組織、企業(yè)聯(lián)盟分別針對(duì)關(guān)鍵共性技術(shù)、智能制造系統(tǒng)平臺(tái)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加以布局；歐盟“數(shù)字化議程”將智能制造作為重點(diǎn)研發(fā)與推進(jìn)方向；德國發(fā)布實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。然而，智能制造能否在全球范圍內(nèi)有效推進(jìn)，某種程度上取決于世界范圍內(nèi)各個(gè)國家制造裝備、智能軟硬件和信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、信息安全等方面的通力合作。要想搭建涵蓋全球范圍內(nèi)的智能制造系統(tǒng)平臺(tái)，需要大范圍的產(chǎn)業(yè)合作，不是單一國家或幾家企業(yè)就能夠打通所有機(jī)器、系統(tǒng)。
2015年，中德之間已簽署《推動(dòng)中德企業(yè)開展智能制造及生產(chǎn)過程網(wǎng)絡(luò)化合作的諒解備忘錄》，并召開了第一次工作組會(huì)議，兩國推動(dòng)智能制造合作的經(jīng)常性工作機(jī)制正式建立。進(jìn)入2016年，中德之間的智能制造合作將深度推進(jìn)，兩國企業(yè)層面的項(xiàng)目合作和試點(diǎn)示范將進(jìn)一步擴(kuò)大。預(yù)計(jì)，中國與法國、韓國等國在智能制造方面的務(wù)實(shí)合作也將陸續(xù)開展。 {$page$}
中國智能制造頂層設(shè)計(jì)進(jìn)一步完善
伴隨著勞動(dòng)力、土地等要素成本的快速上漲，中國制造業(yè)低成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)持續(xù)削弱，發(fā)展智能制造已成為重塑中國制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要手段。2015年，我國發(fā)布《中國制造2025》，將智能制造確立為主攻方向，《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》中從核心技術(shù)突破、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?nèi)齻�(gè)方面給予了戰(zhàn)略定位。
2016年，我國智能制造的頂層設(shè)計(jì)將進(jìn)一步完善，《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》將編制發(fā)布，《智能制造工程》將發(fā)布實(shí)施。我國智能制造系統(tǒng)推進(jìn)將正式展開，繼續(xù)開展60個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目，預(yù)計(jì)智能制造專項(xiàng)將繼續(xù)把智能制造新模式應(yīng)用和綜合標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)驗(yàn)證作為重點(diǎn)支持方向。
地方對(duì)智能制造政策支持加大
2015年，《中國制造2025》、《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》等國家文件發(fā)布后，全國多地制定出臺(tái)相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃，智能制造成為各地推動(dòng)工業(yè)升級(jí)發(fā)展的主要關(guān)注點(diǎn)之一。部分省市還發(fā)布了智能制造發(fā)展規(guī)劃，如廣東發(fā)布《廣東省智能制造發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》、上海發(fā)布《關(guān)于上海加快發(fā)展智能制造助推全球科技創(chuàng)新中心建設(shè)的實(shí)施意見》等。
進(jìn)入2016年，伴隨著國家《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》的制定出臺(tái)，全國將有更多地方圍繞智能制造制定發(fā)展規(guī)劃，并對(duì)推進(jìn)區(qū)域智能制造發(fā)展加大政策支持力度，切實(shí)推進(jìn)制造業(yè)提質(zhì)增效。
企業(yè)分步驟務(wù)實(shí)推進(jìn)智能制造發(fā)展
近幾年，西方發(fā)達(dá)工業(yè)化國家尤其是德國推進(jìn)實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略以來，其先進(jìn)發(fā)展理念引起我國眾多制造企業(yè)的密切關(guān)注和追捧，赴國外參觀、開展企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)培訓(xùn)等活動(dòng)持續(xù)開展。然而，鑒于我國制造業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)和實(shí)際，如何有效開展智能制造也引起不少企業(yè)的困惑。隨著國家相關(guān)規(guī)劃文件的出臺(tái)以及企業(yè)探索研究的深入，企業(yè)對(duì)智能制造的認(rèn)識(shí)逐步趨于理性和務(wù)實(shí)。
進(jìn)入2016年，我國制造企業(yè)將分步驟務(wù)實(shí)推進(jìn)智能制造發(fā)展。對(duì)廣大中小企業(yè)而言，將生產(chǎn)自動(dòng)化與工藝緊密結(jié)合對(duì)企業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化改造，降低用工成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益將成為發(fā)展重點(diǎn)。對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化基礎(chǔ)好、管理信息化水平較高的部分大型企業(yè)而言，將探索建立數(shù)字化/智能工廠，提高柔性制造和快速響應(yīng)用戶個(gè)性化需求的能力。
工業(yè)UPS市場(chǎng)注入新動(dòng)力
從德國工業(yè)4.0概念的熱議，到“中國制造2025”戰(zhàn)略的提出，隨著信息技術(shù)日新月異、廣泛應(yīng)用，以人工智能為核心的新一代制造技術(shù)逐步成為主流，信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)創(chuàng)新融合顯得尤為重要。在這樣的時(shí)代背景下，高端自動(dòng)化系統(tǒng)、智能化精密生產(chǎn)設(shè)備在制造業(yè)的需求無疑將大量增加，無法預(yù)料的電源故障將給昂貴的高端生產(chǎn)設(shè)備及至關(guān)重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全帶來重大威脅，會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。電能作為工業(yè)領(lǐng)域的主要能源，保障著整個(gè)生產(chǎn)鏈條的正常運(yùn)行，而工業(yè)UPS系統(tǒng)則在工業(yè)生產(chǎn)中擔(dān)當(dāng)著“守護(hù)神”的角色。配置性能出色的工業(yè)級(jí)別UPS系統(tǒng)不僅可以使供電連續(xù)性得到保障，同時(shí)可以保證供電的純凈度，從而滿足工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)電力保障的特殊需求。
“中國制造2025”戰(zhàn)略的加速部署，為國內(nèi)工業(yè)UPS市場(chǎng)注入了新的動(dòng)力，同時(shí)也帶來了新的挑戰(zhàn)，各大UPS廠商需要在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)上不斷改革創(chuàng)新，滿足制造業(yè)安全可靠、節(jié)能降耗、智能化維護(hù)的更高要求。
智能化 易于管理
智能系統(tǒng)通過對(duì)各類信息的分析綜合，除完成UPS相應(yīng)部分正常運(yùn)行的控制功能外，還應(yīng)完成對(duì)運(yùn)行中的UPS進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)電路中的重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，從中得出各部分電路工作是否正常等功能；在UPS發(fā)生故障時(shí)，能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行分析，診斷出故障部位，并給出處理方法；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要及時(shí)采取必要的自身應(yīng)急保護(hù)控制動(dòng)作，以防故障影響面的擴(kuò)大；完成必要的自身維護(hù)，具有交換信息功能，可以隨時(shí)向計(jì)算機(jī)輸入或從聯(lián)網(wǎng)機(jī)獲取信息。{$page$}
幾乎所有的UPS廠商都宣稱可提供智能化的設(shè)備。但目前的智能化主要還是集中在UPS本身的技術(shù)層面，或網(wǎng)管方面。UPS行業(yè)的“智能化”顯然還不夠智能。那么未來將有哪些方面會(huì)出現(xiàn)突破?
①能耗精細(xì)化管理：通過傳感器輕松獲取機(jī)房?jī)?nèi)部物理生態(tài)系統(tǒng)(供配電系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、IT設(shè)備等)與機(jī)房外部自然生態(tài)系統(tǒng)(電網(wǎng)信息、氣象信息、用戶使用信息等)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的自我優(yōu)化與瓦特級(jí)的能耗管理。
②信息處理與價(jià)值挖掘：將收集到的信息數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，它將為用戶描繪出一副數(shù)據(jù)中心的整體用電圖譜，客戶可以快速的查詢到相關(guān)信息，如最耗電的服務(wù)器、用電的周期規(guī)律等，并將會(huì)進(jìn)一步挖掘這些信息的價(jià)值。
③物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用：網(wǎng)管APP、移動(dòng)式運(yùn)維、自動(dòng)化維護(hù)將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的運(yùn)維方式，除了對(duì)數(shù)據(jù)中心的日常管理，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，還將帶來設(shè)備維護(hù)方式的變革。如設(shè)備壽命預(yù)測(cè)、故障預(yù)防、故障處理等。
集成化 一體化應(yīng)用
隨著信息化的發(fā)展，電源保護(hù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和要求不斷提高，UPS要達(dá)到這些需求難以獨(dú)善其身，必須對(duì)整個(gè)用電系統(tǒng)所涉及的環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，UPS從初始的設(shè)備保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)的純后備電源技術(shù)發(fā)展到今天的信息保護(hù)、智能管理和整體機(jī)房集成一體化應(yīng)用，其內(nèi)涵已擴(kuò)展到發(fā)電、配電、變換、不間斷電源、機(jī)房、動(dòng)力設(shè)備、電力電纜、數(shù)據(jù)布線、環(huán)境監(jiān)控及系統(tǒng)管理等方面，已不是最初意義上的UPS，UPS設(shè)備只是該系統(tǒng)的核心部件。
從UPS的電源技術(shù)來看，在電源輸出特性的不斷優(yōu)化基礎(chǔ)上，對(duì)電源輸入特性的研究，使電磁兼容性、低諧波污染成為重要指標(biāo)，諧波處理技術(shù)和電磁兼容設(shè)計(jì)可以改善電源對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載特性，減少對(duì)其他設(shè)備的損害，提高電源的源效應(yīng)，綠色電源的概念開始為人們所注重。電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，除了使UPS的電源性能得到極大提升外，其網(wǎng)絡(luò)管理可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，數(shù)字化電源控制技術(shù)使產(chǎn)品具備了定制功能，智能化的設(shè)計(jì)使其成為高度智能化的可監(jiān)、可控和自適應(yīng)的設(shè)備。
以信息化建設(shè)角度，UPS從過去側(cè)重電氣性能指標(biāo)、可靠性和質(zhì)量方面，發(fā)展到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，采用模塊化和并聯(lián)冗余技術(shù)，系統(tǒng)地考慮各供、用電設(shè)備和環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)TCO，提高UPS用電所涉及的整個(gè)系統(tǒng)可靠性、可用性、可管理性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。集成一體化應(yīng)用為用戶提供了完整和有效的電源應(yīng)用解決方案，這種拓展方向適應(yīng)了智能制造的需要，但是為滿足這一需求的變化，對(duì)UPS廠商來說，尤其是國內(nèi)廠商，仍有許多工作要做。
高頻化 高可用性
第一代UPS的功率開關(guān)為可控硅，第二代為大功率晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管，第三代為IGBT（絕緣柵雙極晶體管）。大功率晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)速度比可控硅要高一個(gè)數(shù)量級(jí)，而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管大得多和快的多，使功率變換電路的工作頻率高達(dá)50kHz。變換電路頻率的提高，使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少，使UPS效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和控制精度等大為提高。
綠色化 節(jié)能降耗
各種用電設(shè)備及電源裝置產(chǎn)生的諧波電流嚴(yán)重污染電網(wǎng)，隨著各種政策法規(guī)的出臺(tái)，對(duì)無污染的綠色電源裝置的呼聲越來越高。UPS除加裝高效輸入濾波器外，還應(yīng)在電網(wǎng)輸入端采用功率因數(shù)校正技術(shù)，這樣既可消除本身由于整流濾波電路產(chǎn)生的諧波電流，又可補(bǔ)償輸入功率因數(shù)。整流器使用IGBT技術(shù)，可將輸入功率因數(shù)提高到接近于一，對(duì)電網(wǎng)的污染已降到了近似阻性負(fù)載的水平。<