2023年數(shù)字經(jīng)濟(jì)和智能制造洞察分析報(bào)告:塵淵文化整理學(xué)習(xí)資料

全球經(jīng)濟(jì)正在經(jīng)歷數(shù)字化轉(zhuǎn)型。隨著全球數(shù)字貿(mào)易的頻繁互動(dòng),政府、企業(yè)等主體都面臨著數(shù)字化升級(jí)。數(shù)據(jù)日益成為新的生產(chǎn)要素,使世界經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)。數(shù)字技術(shù)的社會(huì)化應(yīng)用帶來了數(shù)字社會(huì)的興起,塑造了以數(shù)據(jù)為特征的數(shù)字經(jīng)濟(jì)形態(tài)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。我們要以人民為中心,推動(dòng)人民共享數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展紅利,貢獻(xiàn)人民獲得感、幸福感,構(gòu)建數(shù)字空間命運(yùn)共同體,實(shí)現(xiàn)全球共享數(shù)字經(jīng)濟(jì)新格局。



















































2.1.數(shù)據(jù)來源和研究方法
本文以CNKI數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源,選取時(shí)間不限,按照主題=“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”選取北京大學(xué)核心期刊、CSSCI期刊、CSCD期刊。截至2022年4月29日,已檢索到4060份文檔。經(jīng)文獻(xiàn)處理后,共選取3643篇文獻(xiàn)作為樣本數(shù)據(jù),排除了作者、標(biāo)題、關(guān)鍵詞、會(huì)議通知等信息的缺失。
本文利用CNKI數(shù)據(jù)庫、VOSviewer、SPSS等軟件對(duì)我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了可視化分析。具體來說,一是對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)論文的年產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。二是統(tǒng)計(jì)作者和期刊發(fā)表的文章數(shù)量。三是繪制高頻關(guān)鍵詞系統(tǒng)聚類圖,分析相關(guān)主題情況。通過以上研究,本文梳理分析了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)和主題脈絡(luò)。
2.2.時(shí)間分布分析
通過我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究文獻(xiàn)的時(shí)間分布,可以直觀判斷數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)術(shù)研究的發(fā)展?fàn)顩r。如圖1所示,文件發(fā)布的歷史趨勢(shì)大致分為三個(gè)階段。第一階段(1992-1998年),文獻(xiàn)量基本在1 - 2篇之間波動(dòng),1995 - 1996年甚至沒有發(fā)表相關(guān)主題的文章。第二階段(1999-2016年),文獻(xiàn)數(shù)量在5 - 22篇之間波動(dòng),呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢(shì)。第三階段(2017-2020年)呈平穩(wěn)增長(zhǎng),2018年開始呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),其中2021年發(fā)文數(shù)量達(dá)到歷史峰值。可見,中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究整體趨勢(shì)異常火熱,呈現(xiàn)井噴態(tài)勢(shì)。
文學(xué)的時(shí)間分布。
2.3.作者統(tǒng)計(jì)分析
利用UCINET軟件繪制作者共現(xiàn)圖(),共有49位作者發(fā)表了6篇以上(含)的文章(含合作;表)。其中,前五位作者分別是齊玉東(25篇)、陳兵(23篇)、楊冬(20篇)、任保平(16篇)、夏杰昌(16篇)。學(xué)術(shù)合作包括以齊玉東為核心的團(tuán)隊(duì)(包括劉翠華、丁書磊、李永健、楊東、劉成、夏杰昌、姚占奇),徐先春、裴長(zhǎng)虹、張美慧合作團(tuán)隊(duì),王磊、黃春新、王丹合作團(tuán)隊(duì);劉啟超和曹明曉的合作。姜殿春和盛斌有合作,其他作者多為單打獨(dú)斗,這在一定程度上反映了國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究聚合研究的現(xiàn)狀。
作者共現(xiàn)圖。
發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),有賴于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè),實(shí)現(xiàn)兩者的相互協(xié)同,驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。特別是人工智能、5G等新技術(shù)的融合創(chuàng)新發(fā)展,是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要標(biāo)志,拓展了各種數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景,重構(gòu)了人們的生產(chǎn)關(guān)系和生活方式,最終,為數(shù)字時(shí)代的到來提供了技術(shù)框架。例如,騰訊、華為、阿里巴巴、TikTok等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),驅(qū)動(dòng)著中國經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為數(shù)字中國建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
3.2.宏觀政策與稅收研究
第二組側(cè)重宏觀政策環(huán)境研究,包括關(guān)鍵詞數(shù)字服務(wù)稅、國際稅收規(guī)則、價(jià)值創(chuàng)造、“一帶一路”、國際稅收、稅收征管、稅收治理、增值稅。國際國內(nèi)雙循環(huán)發(fā)展格局是國家“十四五”規(guī)劃的內(nèi)容,從供給和需求的雙向發(fā)展來推動(dòng)我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在一定程度上,以雙循環(huán)為抓手,積極提升數(shù)字技術(shù)發(fā)展水平,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字協(xié)同,進(jìn)而完善數(shù)字經(jīng)濟(jì)治理體系,構(gòu)建相應(yīng)的制度體系,促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展[]。
數(shù)字化浪潮已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)的主旋律。尤其是后疫情時(shí)代,世界各國政府都在利用數(shù)字智能技術(shù)參與疫情控制和民眾生活物資的調(diào)配。數(shù)字化創(chuàng)新價(jià)值體系的構(gòu)建關(guān)系到國際競(jìng)爭(zhēng)和國家戰(zhàn)略發(fā)展。提升數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新能力、推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、加強(qiáng)平臺(tái)系統(tǒng)治理,成為我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈建設(shè)的重要方向。
數(shù)據(jù)交易為數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造價(jià)值,也對(duì)現(xiàn)行稅收征管體系提出挑戰(zhàn)。我國缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)交易稅收制度,數(shù)字稅在一定程度上成為數(shù)據(jù)媒介服務(wù)貿(mào)易的壁壘。對(duì)于價(jià)值創(chuàng)造能力強(qiáng)但分布分散的數(shù)據(jù)交易,通過對(duì)美國和歐盟數(shù)字經(jīng)濟(jì)稅制的比較,為本土化數(shù)據(jù)交易稅制建設(shè)提供思路[]。數(shù)字稅收立法的原則應(yīng)以差異性、經(jīng)濟(jì)性、規(guī)制性、可征稅性四項(xiàng)原則為基礎(chǔ),揭示數(shù)字稅收立法的必要性和可行性,厘清立法的價(jià)值與規(guī)范、目標(biāo)、手段之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過對(duì)公平與效率、秩序與自由、安全與發(fā)展的考量,有助于上述三對(duì)價(jià)值導(dǎo)向,為數(shù)字稅收立法原則之間的協(xié)同提供價(jià)值選擇,進(jìn)而推動(dòng)數(shù)字稅收制度的生成[]。
3.3.數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)研究
第三組重點(diǎn)研究數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)。關(guān)鍵詞包括鄉(xiāng)村振興和數(shù)字鄉(xiāng)村。全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興,關(guān)鍵在于鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興,鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興為數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)提供了發(fā)展機(jī)遇。數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施是鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展的硬件基礎(chǔ)。通過數(shù)字物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),可以重構(gòu)城鄉(xiāng)空間格局,加速城鄉(xiāng)要素流動(dòng),以數(shù)字技術(shù)賦能農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展通過培育新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài),促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)多元化、綜合化發(fā)展,吸引和培育新型農(nóng)村數(shù)字農(nóng)民。讓農(nóng)民成為鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)繁榮的發(fā)展主體和受益主體,形成推動(dòng)鄉(xiāng)村全面振興的內(nèi)生動(dòng)力[]。
中國數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)是新時(shí)代鄉(xiāng)村振興的必然舉措。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“虹吸效益”為數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)賦能,從四個(gè)方面為推進(jìn)數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)奠定了基礎(chǔ):數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字治理、數(shù)據(jù)價(jià)值。探索推進(jìn)農(nóng)村“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與實(shí)踐”建設(shè)的四種方式,構(gòu)建“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與實(shí)踐”模式,全面推進(jìn)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實(shí)施數(shù)字治理。探索推進(jìn)“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與實(shí)踐”四條路徑,推進(jìn)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與實(shí)施“數(shù)字治理”[]。
中國數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)是新時(shí)代鄉(xiāng)村振興的必然舉措。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“虹吸效益”為數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)賦能,從四個(gè)方面為推進(jìn)數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)奠定了基礎(chǔ):數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字治理、數(shù)據(jù)價(jià)值。探索推進(jìn)農(nóng)村“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與實(shí)踐”建設(shè)的四種方式,構(gòu)建“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與實(shí)踐”模式,全面推進(jìn)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實(shí)施數(shù)字治理。探索推進(jìn)“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施與實(shí)踐”四條路徑,推進(jìn)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與實(shí)施“數(shù)字治理”[]。
3.4.數(shù)據(jù)保護(hù)與治理研究
第4組重點(diǎn)關(guān)注數(shù)字保護(hù)和治理。關(guān)鍵詞包括數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)安全和跨境數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)要素驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生乘數(shù)效應(yīng),促進(jìn)企業(yè)高效決策、提高效率、驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)公共治理有序發(fā)展。數(shù)據(jù)元素需要相應(yīng)的機(jī)制來釋放其潛在的價(jià)值。數(shù)據(jù)治理體系確保數(shù)據(jù)要素驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。其中,數(shù)據(jù)治理政策體系包括數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)、數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和監(jiān)管政策[]。個(gè)人隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)模式和監(jiān)管機(jī)制關(guān)系到數(shù)字經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展。單純從市場(chǎng)機(jī)制或政府監(jiān)管的角度來看,都不是最佳策略。要構(gòu)建政府監(jiān)管與市場(chǎng)機(jī)制聯(lián)動(dòng)的隱私權(quán)保護(hù)體系;從傳統(tǒng)的國家經(jīng)驗(yàn)來看,單一強(qiáng)調(diào)私契約概念或人格權(quán)保護(hù)概念都不是最佳解決方案,而應(yīng)將人格權(quán)保護(hù)與私契約相結(jié)合。政府監(jiān)管體制是一個(gè)平衡多個(gè)目標(biāo)和多個(gè)利益相關(guān)者之間關(guān)系的制度。隱私保護(hù)需要提高個(gè)人隱私保護(hù)和防范能力,強(qiáng)化企業(yè)的主體責(zé)任和多主體之間的契約責(zé)任[]。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型。為確保法律的制度與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相一致,法律制度改革應(yīng)避免僵化,堅(jiān)持包容審慎原則,注重社會(huì)共治,建立定期評(píng)估制度,推進(jìn)政府監(jiān)管體制改革[]。從國家立法角度看,政府?dāng)?shù)據(jù)開放的立法途徑是保障數(shù)據(jù)要素高效流通、釋放數(shù)字紅利的現(xiàn)實(shí)需要。立法理念應(yīng)確保數(shù)據(jù)開放效率與安全的平衡。立法框架要以開放為主線,確保政府?dāng)?shù)據(jù)開放的范圍和標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建數(shù)據(jù)開放的保密審查和安全管理制度,規(guī)范數(shù)據(jù)開放平臺(tái)的管理和建設(shè),明確相應(yīng)的責(zé)任,以不斷優(yōu)化數(shù)字經(jīng)濟(jì)營商環(huán)境,實(shí)現(xiàn)數(shù)字中國[]。數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)管控是數(shù)字時(shí)代改革面臨的風(fēng)險(xiǎn)之一。傳統(tǒng)的治理范式已不足以應(yīng)對(duì)新時(shí)代的風(fēng)險(xiǎn)問題。從國家安全的角度發(fā)展,保障數(shù)據(jù)安全立法的數(shù)據(jù)法律的制度設(shè)計(jì)頂層設(shè)計(jì),通過數(shù)據(jù)安全保護(hù)體系應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管控,保障國家數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。建立重要數(shù)據(jù)身份識(shí)別和標(biāo)識(shí)制度,規(guī)定重要數(shù)據(jù)處理者的安全保護(hù)義務(wù),將重要數(shù)據(jù)安全審查納入網(wǎng)絡(luò)安全審查,建立重要數(shù)據(jù)出境管制制度[]。數(shù)據(jù)所有權(quán)和使用權(quán)關(guān)系到數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)和數(shù)據(jù)市場(chǎng)機(jī)制建設(shè),數(shù)據(jù)的控制、開發(fā)、許可和轉(zhuǎn)讓應(yīng)在非歧視、公平和合理的原則下進(jìn)行[]。針對(duì)數(shù)據(jù)要素產(chǎn)權(quán)的界定和收益分配機(jī)制的建立,我們需要分析數(shù)據(jù)要素的生產(chǎn)過程,即數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)的歸屬應(yīng)該屬于數(shù)據(jù)生產(chǎn)者。借助市場(chǎng)機(jī)制,對(duì)原始數(shù)據(jù)的市場(chǎng)主體給予適當(dāng)補(bǔ)償。數(shù)據(jù)要素參與分配,同時(shí)兼顧公平和效率,促進(jìn)發(fā)展成果全民共享[]。
3.5.數(shù)字智能技術(shù)嵌入支撐的數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究
第五類聚焦數(shù)字智能技術(shù),關(guān)鍵詞是大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)。顛覆性的數(shù)字智能技術(shù)改變了傳統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系。從技術(shù)進(jìn)步和企業(yè)經(jīng)營發(fā)展出發(fā),企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與企業(yè)創(chuàng)新之間存在內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)字化是推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新的外在動(dòng)力,企業(yè)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)在需求。轉(zhuǎn)變管理思維方式,重新認(rèn)識(shí)人與技術(shù)的關(guān)系,需要明確發(fā)展目標(biāo)和營造良好的創(chuàng)新氛圍,提高企業(yè)的經(jīng)營能力,為企業(yè)發(fā)展模式的創(chuàng)新提供相應(yīng)的對(duì)策和建議[]。數(shù)字化、工業(yè)化、生態(tài)化的協(xié)同融合進(jìn)程推動(dòng)著中國特色社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展[],數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新體系和基礎(chǔ)設(shè)施水平影響著全球價(jià)值鏈分工地位的變化。在提高數(shù)字生產(chǎn)力、加快構(gòu)建數(shù)字治理體系、保障普通勞動(dòng)者權(quán)益的同時(shí),避免數(shù)字壟斷和數(shù)字歧視,促進(jìn)社會(huì)公平,提高社會(huì)福利[]。
組織韌性的分析框架著眼于數(shù)字經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)的發(fā)展,確保零售行業(yè)在不確定過程中具有韌性,在不同階段呈現(xiàn)不同的細(xì)分能力,并通過直播、社交電商等方式探討零售新業(yè)態(tài)的發(fā)展現(xiàn)狀和能力建設(shè)[]。肖等發(fā)表了一系列關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新邏輯的文章,包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品創(chuàng)新[]、大數(shù)據(jù)合作資產(chǎn)的適應(yīng)性創(chuàng)新[]、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的組織結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性創(chuàng)新[]、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)契約的適應(yīng)性創(chuàng)新[]、數(shù)字化轉(zhuǎn)型與生產(chǎn)方式的適應(yīng)性創(chuàng)新[]、即從數(shù)字產(chǎn)品、數(shù)字技術(shù)、數(shù)字生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式等方面來考察數(shù)字經(jīng)濟(jì)。
3.6.數(shù)字經(jīng)濟(jì)融入傳統(tǒng)真實(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究
第六組團(tuán)重點(diǎn)研究數(shù)字經(jīng)濟(jì)融入傳統(tǒng)真實(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。關(guān)鍵詞包括新發(fā)展格局、雙循環(huán)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、高質(zhì)量發(fā)展、數(shù)字鴻溝、共同繁榮、全球價(jià)值鏈、制造業(yè)、數(shù)字化、新經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、中間效應(yīng)、技術(shù)創(chuàng)新、全要素生產(chǎn)率、數(shù)字普惠金融、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、金融科技、創(chuàng)新、真實(shí)的經(jīng)濟(jì)等。疫情下經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型為發(fā)展提供新動(dòng)力,深化改革,推動(dòng)構(gòu)建命運(yùn)共同體制度體系。在國內(nèi)國際雙循環(huán)過程中,以數(shù)據(jù)要素為抓手,助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展,滿足人民群眾需求,為構(gòu)建中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新格局奠定基礎(chǔ)[]。但我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展仍面臨諸多制約因素,主要包括數(shù)字經(jīng)濟(jì)初級(jí)創(chuàng)新研發(fā)薄弱、數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)外開放度不高、在全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)治理中話語權(quán)不強(qiáng)等。推動(dòng)我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展,必須促進(jìn)數(shù)字化在產(chǎn)業(yè)間和產(chǎn)業(yè)內(nèi)均衡發(fā)展,加大數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)ν忾_放和對(duì)內(nèi)開放力度,給予政府和市場(chǎng)各得其所,著力優(yōu)化數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的營商環(huán)境[]。
從宏觀、中觀、微觀三個(gè)維度來看待數(shù)字經(jīng)濟(jì)。從宏觀上分析,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用拓展了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下資源配置的邊界,有助于政府與市場(chǎng)的協(xié)調(diào)。從這個(gè)角度看,數(shù)字經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新機(jī)制改變了傳統(tǒng)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和權(quán)力結(jié)構(gòu),迫使買賣雙方在完全競(jìng)爭(zhēng)的模式下進(jìn)行交易。從微觀上看,數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合了規(guī)模經(jīng)濟(jì),打破了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的盈利模式[27]。].全球價(jià)值鏈形態(tài)呈現(xiàn)不確定性圖景,需要重新思考世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局失衡的局面,構(gòu)建以要素流動(dòng)為基礎(chǔ)的全球資源配置和利益分配平衡。亟待解決要素自由流動(dòng)與數(shù)字鴻溝的矛盾,糾正數(shù)據(jù)價(jià)值鏈的收入錯(cuò)配[28]。].
在數(shù)字時(shí)代,企業(yè)邊界突破成為一種發(fā)展趨勢(shì),其演進(jìn)途徑和理論邏輯根植于信息和知識(shí)成為數(shù)字時(shí)代關(guān)鍵核心生產(chǎn)要素,對(duì)企業(yè)核心能力和擴(kuò)張力至關(guān)重要。具體而言,企業(yè)的核心能力已經(jīng)從對(duì)有形資源的控制轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)無形資源的共享。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)成為創(chuàng)新業(yè)務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵邏輯,即企業(yè)培養(yǎng)數(shù)據(jù)獲取和挖掘的能力,從而為其數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展貢獻(xiàn)力量[]。監(jiān)管機(jī)制需要與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展相匹配。不能再用傳統(tǒng)的監(jiān)管機(jī)制來適應(yīng)日新月異的發(fā)展要求,建立完善的監(jiān)管法律的體系,健全平臺(tái)+政府的雙中心協(xié)同治理主體建設(shè)體系,堅(jiān)持包容審慎原則,推進(jìn)共享開放,鼓勵(lì)創(chuàng)新,維護(hù)市場(chǎng)運(yùn)行規(guī)律,并確保有活力和有效的監(jiān)管機(jī)制和政策[]。產(chǎn)品適應(yīng)性創(chuàng)新具有高頻互動(dòng)、實(shí)時(shí)反饋、用戶主導(dǎo)等特點(diǎn)。形成產(chǎn)品、用戶、企業(yè)多方互動(dòng)機(jī)制。通過對(duì)用戶需求的挖掘,可以快速匹配用戶需求,從而實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性創(chuàng)新[]。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)推動(dòng)全球價(jià)值鏈分工體系細(xì)化,突破原有的時(shí)空限制,推動(dòng)全球價(jià)值鏈分工體系演進(jìn)[]。從全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易出發(fā),數(shù)字經(jīng)濟(jì)帶來的數(shù)字貿(mào)易沖擊了傳統(tǒng)貿(mào)易屬性,也帶來了相應(yīng)的治理挑戰(zhàn)?,F(xiàn)有的多邊貿(mào)易協(xié)定缺乏對(duì)數(shù)字貿(mào)易壁壘和數(shù)字風(fēng)險(xiǎn)的有效規(guī)定?,F(xiàn)有的貨物貿(mào)易和服務(wù)貿(mào)易框架分類,需要與服務(wù)貿(mào)易和貨物貿(mào)易屬性相適應(yīng)的數(shù)字產(chǎn)品貿(mào)易開放規(guī)則和措施。特別是數(shù)據(jù)流通壁壘導(dǎo)致的數(shù)據(jù)流通限制、禁止設(shè)施本地化、強(qiáng)制披露源代碼等,是應(yīng)對(duì)數(shù)字貿(mào)易數(shù)據(jù)流通的規(guī)定。在一定程度上,它對(duì)國家安全和消費(fèi)者隱私造成了危害,給了政府控制數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的政策空間[]。
3.7.數(shù)字經(jīng)濟(jì)理論體系與具體實(shí)踐研究
集群7側(cè)重于數(shù)字經(jīng)濟(jì)理論和具體實(shí)踐的研究。關(guān)鍵詞包括平臺(tái)經(jīng)濟(jì)、防病毒、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)、生產(chǎn)要素、數(shù)字貿(mào)易、數(shù)字貿(mào)易規(guī)則、電子商務(wù)、數(shù)字治理、數(shù)字政府、數(shù)字中國、新冠肺炎、產(chǎn)業(yè)鏈、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、共享經(jīng)濟(jì)、數(shù)字平臺(tái)、數(shù)字勞動(dòng)力等。本文從數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)的學(xué)科定位、研究方法、研究?jī)?nèi)容等學(xué)科框架體系的構(gòu)建出發(fā),從技術(shù)創(chuàng)新的維度看待數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科范式的變革與發(fā)展,重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)人才的培養(yǎng),進(jìn)而構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究的學(xué)術(shù)共同體[]。數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)不僅有助于社會(huì)生產(chǎn)方式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,也有助于重塑經(jīng)濟(jì)管理理論的基本邏輯。本文結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵特征、數(shù)據(jù)要素的非競(jìng)爭(zhēng)性、生產(chǎn)與消費(fèi)的統(tǒng)一性,探討數(shù)字技術(shù)帶來的社會(huì)變革和經(jīng)濟(jì)理論敘事范式的變革,以期為數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究貢獻(xiàn)一份力量。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)理論的內(nèi)涵和學(xué)科發(fā)展框架研究是基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)范式和復(fù)雜經(jīng)濟(jì)學(xué)理論展開的。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法論的創(chuàng)新,如機(jī)器學(xué)習(xí)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)研究,推動(dòng)了傳統(tǒng)計(jì)量方法的更新,并借助大數(shù)據(jù)深入挖掘經(jīng)濟(jì)活動(dòng)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)周期性,為數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)是以智能技術(shù)群為驅(qū)動(dòng)力、以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素的各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的綜合體,包括驅(qū)動(dòng)力、新形態(tài)結(jié)構(gòu)、價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)等。技術(shù)演進(jìn)的不確定性、社會(huì)發(fā)展的不可知性、政策制度的滯后性、數(shù)字主權(quán)的凸顯性,限制了數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式的發(fā)展。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然帶來經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式的迭代和階段性融合。從協(xié)調(diào)平衡原則出發(fā),推動(dòng)基礎(chǔ)理論突破,完善頂層設(shè)計(jì),從技術(shù)設(shè)施建設(shè)和制度適應(yīng)上加快新經(jīng)濟(jì)發(fā)展[]。
技術(shù)革命塑造了新的經(jīng)濟(jì)形態(tài),如智能經(jīng)濟(jì)、體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)、空間經(jīng)濟(jì)等,這不僅在理論上需要構(gòu)建新的經(jīng)濟(jì)形態(tài),而且在實(shí)踐中需要指明轉(zhuǎn)型的方向。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)不是對(duì)原有經(jīng)濟(jì)形態(tài)的否定,而是創(chuàng)新發(fā)展。是新技術(shù)群體對(duì)舊經(jīng)濟(jì)體系的改造、優(yōu)化和提升[]。伴隨著數(shù)字技術(shù)在經(jīng)濟(jì)體系中的應(yīng)用和賦能貨幣體系的轉(zhuǎn)型升級(jí),數(shù)字貨幣應(yīng)運(yùn)而生。國際私人數(shù)字貨幣引發(fā)通貨膨脹或通貨緊縮,顛覆傳統(tǒng)貨幣支付體系,將削弱主權(quán)貨幣地位。中國應(yīng)加快法律的數(shù)字貨幣落地,推動(dòng)人民幣國際化,探索中國數(shù)字貨幣發(fā)展模式[]。發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),要做到補(bǔ)短板和鑄長(zhǎng)板并重、消費(fèi)端和產(chǎn)業(yè)端并重、效率端和普惠端并重、市場(chǎng)機(jī)制和制度優(yōu)勢(shì)并重,在不斷優(yōu)化體制機(jī)制和政策體系的基礎(chǔ)上,營造數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的環(huán)境[]。
4.結(jié)論
數(shù)字經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前學(xué)術(shù)研究的前沿,也是多學(xué)科融合研究的課題。本文對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫中有關(guān)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的文獻(xiàn)進(jìn)行了研究;借助VOSviewer、SPSS、UCINET等軟件繪制知識(shí)圖譜;分析作者共現(xiàn)、關(guān)鍵詞和其他映射;梳理了我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究的現(xiàn)狀、主題脈絡(luò)等主題。本研究通過對(duì)中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究范疇的結(jié)構(gòu)分析,一定程度上反映了當(dāng)前階段性的研究現(xiàn)狀,但關(guān)鍵詞分類效果存在一定誤差,如一定程度上與宏觀政策和具體現(xiàn)實(shí)問題交叉。對(duì)于具體的實(shí)踐過程,需要我們總結(jié)和預(yù)測(cè)未來的發(fā)展。筆者結(jié)合高頻熱詞總結(jié)了未來的研究方向,具體如下。
一是按照數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字治理、數(shù)據(jù)價(jià)值的框架,數(shù)字經(jīng)濟(jì)的研究體系已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。這在一定程度上反映了數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究的現(xiàn)狀。未來,數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新體系的變革性發(fā)展,將帶動(dòng)社會(huì)-空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)功能的質(zhì)變。它將從經(jīng)濟(jì)、文化、政治、技術(shù)等維度分析數(shù)字技術(shù)、數(shù)字貿(mào)易、數(shù)字金融、數(shù)字政府、數(shù)字安全的機(jī)制變化,為全球經(jīng)濟(jì)治理提供戰(zhàn)略支撐和相應(yīng)指導(dǎo)[]。
其次,數(shù)字經(jīng)濟(jì)帶來社會(huì)經(jīng)濟(jì)空間的整體數(shù)字化轉(zhuǎn)型,并走向日常化、具體化、細(xì)微化。在數(shù)字化融合的過程中,構(gòu)建以人為中心的數(shù)字化社會(huì)空間,提高人們的數(shù)字素養(yǎng),將成為未來研究的重要課題。比如,農(nóng)村數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要一體化、全方位重塑鄉(xiāng)村,借助數(shù)字智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)農(nóng)村發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。這不僅需要農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的數(shù)字化驅(qū)動(dòng),也需要整個(gè)農(nóng)村運(yùn)行體系的數(shù)字化重塑。明確數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的和模式。在為城市發(fā)展賦能的同時(shí),最終的價(jià)值訴求要體現(xiàn)人民群眾的價(jià)值訴求,最終,真正實(shí)現(xiàn)發(fā)展成果在人民群眾中共享。
再次,從學(xué)科發(fā)展來看,數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)科正在生成自己獨(dú)特的敘事范式,成為一門學(xué)科,不斷挑戰(zhàn)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究框架。數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)科發(fā)展框架包括數(shù)字經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵、本質(zhì)特征、演進(jìn)發(fā)展模式、動(dòng)力機(jī)制、驅(qū)動(dòng)機(jī)制、政策體系、經(jīng)驗(yàn)借鑒、發(fā)展困境、優(yōu)化路徑等。在一定程度上,數(shù)字經(jīng)濟(jì)學(xué)科的發(fā)展將引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的發(fā)展方向。
最后,數(shù)字主權(quán)、數(shù)字權(quán)利、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)成為研究的重點(diǎn)。數(shù)據(jù)不再是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)已經(jīng)成為生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)要素,成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要組成部分;在數(shù)字經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)的社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中,生產(chǎn)力數(shù)字化帶動(dòng)生產(chǎn)關(guān)系全面數(shù)字化。在日常生活和消費(fèi)領(lǐng)域,數(shù)據(jù)隱私、大數(shù)據(jù)挖掘、用戶畫像成為平臺(tái)經(jīng)濟(jì)關(guān)注的焦點(diǎn),范圍從個(gè)人到企業(yè)、國家。數(shù)字時(shí)代的數(shù)字風(fēng)險(xiǎn)、數(shù)字倫理、數(shù)字治理成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn),迫切需要多學(xué)科領(lǐng)域?qū)<业目鐚W(xué)科研究,為數(shù)字倫理與治理提供建設(shè)性的解決方案。
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數(shù)字經(jīng)濟(jì)、技術(shù)進(jìn)步與城市出口貿(mào)易
摘要式
發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)有利于外貿(mào)創(chuàng)新發(fā)展,有利于我國形成“雙循環(huán)”發(fā)展格局。本文基于2005 - 2019年中國285個(gè)地級(jí)市的面板數(shù)據(jù),考察了數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)城市出口貿(mào)易的影響及其異質(zhì)性。并利用中介效應(yīng)模型探討了技術(shù)進(jìn)步在上述影響中可能的中介作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可以促進(jìn)城市出口;(2)數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)城市出口規(guī)模增長(zhǎng)的促進(jìn)是異質(zhì)性的,在地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn)的西部和東北部城市,以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的三線及以下城市更為顯著。(3)技術(shù)進(jìn)步在促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)出口增長(zhǎng)方面發(fā)揮了重要作用。因此,加大對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的投資,關(guān)注不同城市發(fā)展過程的差異,對(duì)中國具有重要意義。支持信息技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā),以數(shù)字經(jīng)濟(jì)推動(dòng)我國外貿(mào)高質(zhì)量發(fā)展。
導(dǎo)言部分
改革開放以來,我國對(duì)外貿(mào)易實(shí)現(xiàn)了跨越式增長(zhǎng)。出口從1978年的167.6億元擴(kuò)大到2021年的217.3億元,年均增長(zhǎng)17.7%。但是,中國對(duì)外貿(mào)易的早期發(fā)展依賴于其低要素成本的比較優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)貿(mào)易創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展是中國面臨的嚴(yán)峻問題。“十三五”(2016-2020年)期間,中國重視數(shù)字經(jīng)濟(jì),多次提到建設(shè)“數(shù)字中國”。此外,中國還出臺(tái)了一系列相關(guān)政策文件和措施,助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)。“十四五”規(guī)劃(2021-2025年)也再次強(qiáng)調(diào)。理事會(huì)辦公廳出臺(tái)了“促進(jìn)外貿(mào)高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展”的政策,以創(chuàng)新的商業(yè)模式為外貿(mào)業(yè)注入新的動(dòng)力,為跨境電子商務(wù)的發(fā)展提供了新的動(dòng)力。在相關(guān)措施的激勵(lì)下,數(shù)字貿(mào)易已成為我國外貿(mào)的另一增長(zhǎng)引擎。
與此同時(shí),我國數(shù)字貿(mào)易額從“十三五”初期的11萬億元增長(zhǎng)到2020年的39.2萬億元。據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)數(shù)據(jù),到2021年6月,我國互聯(lián)網(wǎng)普及率將達(dá)到71.6%。以國內(nèi)市場(chǎng)為主體、國內(nèi)市場(chǎng)與海外市場(chǎng)相互促進(jìn)的雙循環(huán)發(fā)展新格局,為互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)帶來了進(jìn)一步的消費(fèi)拉動(dòng)。消費(fèi)在質(zhì)和量?jī)蓚€(gè)方面都得到了提升。新的網(wǎng)購模式和電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)催生了國內(nèi)市場(chǎng),跨境電子商務(wù)為國內(nèi)外市場(chǎng)注入了活力。因此,數(shù)字經(jīng)濟(jì)成為我國外貿(mào)特別是出口貿(mào)易創(chuàng)新發(fā)展的堅(jiān)實(shí)支撐。
隨著數(shù)字技術(shù)浪潮的不斷推進(jìn),數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)出口的影響越來越受到學(xué)者的關(guān)注。從國家、行業(yè)和企業(yè)層面的分析大多認(rèn)為,數(shù)字技術(shù)降低了貿(mào)易成本,打破了傳統(tǒng)交易時(shí)間和交易場(chǎng)所的限制,增加了出口。在國家層面,一些學(xué)者支持?jǐn)?shù)字技術(shù)由于克服地理限制而促進(jìn)出口[ - ]。此外,Kurihara和福島發(fā)現(xiàn),與亞洲發(fā)達(dá)國家相比,數(shù)字化在促進(jìn)發(fā)展中國家出口方面發(fā)揮了更突出的作用[]。在行業(yè)層面,Elia et al. B2C行業(yè)(設(shè)計(jì)和家具、時(shí)尚、食品和飲料)的專家認(rèn)為,數(shù)字化促進(jìn)了出口,時(shí)尚和服裝行業(yè)更多地受益于數(shù)字技術(shù)[]。隨后,隨著微觀數(shù)據(jù)庫的逐漸豐富,學(xué)者們將分析從宏觀層面轉(zhuǎn)向微觀層面。Denicolai等人研究發(fā)現(xiàn),數(shù)字技術(shù)推動(dòng)了出口,不同規(guī)模和行業(yè)的公司有不同的傾向從事數(shù)字出口[]。上述研究從不同方面驗(yàn)證了數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口的促進(jìn)作用,但也發(fā)現(xiàn)其具有異質(zhì)性效應(yīng),如因經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)特征、企業(yè)類型而異。
再者,數(shù)字經(jīng)濟(jì)基于數(shù)字化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的廣泛融合,對(duì)技術(shù)進(jìn)步提出了更高要求。一方面,數(shù)字化作為“潤滑劑”,通過促進(jìn)資本積累和研發(fā)能力,加速要素資源流動(dòng),助推技術(shù)進(jìn)步&[ - ]。此外,它支持產(chǎn)業(yè)整合,并通過貿(mào)易鏈的延伸導(dǎo)致更多的“技術(shù)溢出效應(yīng)”[]。另一方面,關(guān)于技術(shù)進(jìn)步與出口貿(mào)易的關(guān)系,大多數(shù)文獻(xiàn)研究的是出口的技術(shù)溢出效應(yīng),認(rèn)為出口促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步。盡管如此,一些文獻(xiàn)也發(fā)現(xiàn),技術(shù)進(jìn)步可以提高生產(chǎn)和經(jīng)營效率,從而提高貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)出口增長(zhǎng)[,]。那么,結(jié)合上述兩個(gè)方面,是否可以認(rèn)為數(shù)字經(jīng)濟(jì)最終是通過技術(shù)進(jìn)步的中介作用影響出口貿(mào)易的呢?
綜上所述,現(xiàn)有研究對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口貿(mào)易的影響進(jìn)行了各種討論。它表現(xiàn)出以下特點(diǎn):第一,從國家和行業(yè)層面分析的文獻(xiàn)較多,而以城市為研究對(duì)象的文獻(xiàn)較少,無法揭示可能存在的異質(zhì)性影響。其次,探討數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口貿(mào)易影響中潛在中介作用的文獻(xiàn)較少,難以全面揭示它們之間的影響機(jī)制。為了彌補(bǔ)現(xiàn)有文獻(xiàn)的不足,本文試圖從以下幾個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有研究進(jìn)行延伸:首先,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)城市出口貿(mào)易具有促進(jìn)作用,并且這種促進(jìn)作用因城市的地理位置和綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力而異;其次,以綠色全要素生產(chǎn)率衡量技術(shù)進(jìn)步,揭示了其在數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口貿(mào)易影響中的顯著中介作用。
理論分析與研究假設(shè)
隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)在社會(huì)生活、生產(chǎn)、流通等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口貿(mào)易的影響引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。從不同方面對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)。據(jù)此,本文結(jié)合現(xiàn)有相關(guān)研究的分析思路,主要從直接效應(yīng)和間接效應(yīng)兩部分,對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)如何影響城市出口貿(mào)易進(jìn)行理論分析,并提出相應(yīng)的研究假設(shè)。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)城市出口貿(mào)易的直接影響
數(shù)字經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)和快速發(fā)展深刻改變了貿(mào)易的方式、對(duì)象和內(nèi)容。數(shù)字技術(shù)可以極大地降低貿(mào)易成本,并跨越距離和時(shí)間擴(kuò)大貿(mào)易市場(chǎng),從而促進(jìn)出口增長(zhǎng)。為此,我們可以從以下兩個(gè)維度分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口貿(mào)易的直接效應(yīng):一是數(shù)字經(jīng)濟(jì)可以降低城市出口貿(mào)易成本。新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)認(rèn)為,貿(mào)易成本是貿(mào)易區(qū)位選擇、空間集聚、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)擴(kuò)散的關(guān)鍵[,],而出口增長(zhǎng)主要來自跨境貿(mào)易成本的降低[ - ]。一般來說,交易成本主要包括交易成本、搜尋成本、溝通成本和運(yùn)輸成本[]。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將有助于降低上述貿(mào)易成本。具體而言,數(shù)字經(jīng)濟(jì)中制造商與消費(fèi)者之間的交易過程更加便捷高效?!懊撁健毙?yīng)逐漸避免了通過中介交易產(chǎn)生的一系列成本。隨著數(shù)字化的廣泛普及和應(yīng)用,業(yè)務(wù)雙方的信息都可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搜索,從而降低了搜索成本。即需要通過郵件或電報(bào)傳遞的內(nèi)容,可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信,從而降低通信成本。Verhoef等人相信區(qū)塊鏈和人工智能中的數(shù)字技術(shù)可以降低物流成本[]。
二是數(shù)字經(jīng)濟(jì)拓展了貿(mào)易市場(chǎng)?,F(xiàn)代信息和通信技術(shù)已成為經(jīng)濟(jì)行為的一個(gè)基本因素?;跀?shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,出口貿(mào)易市場(chǎng)的參與主體和經(jīng)營范圍打破了原有的地域限制[,]。從參與主體來看,數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使真實(shí)的經(jīng)濟(jì)和虛擬經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一起來,越來越多突破地域限制、提高貿(mào)易效率的虛擬企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。從業(yè)務(wù)范圍來看,信息技術(shù)的進(jìn)步豐富了金融和教育產(chǎn)品,弱化了不同地點(diǎn)對(duì)服務(wù)貿(mào)易的限制。服務(wù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、可交易化[],從而促進(jìn)業(yè)務(wù)發(fā)展?;谝陨蟽蓚€(gè)維度的理論分析,本文提出以下研究假設(shè):
假設(shè)1:數(shù)字經(jīng)濟(jì)可以促進(jìn)出口規(guī)模的增長(zhǎng)。
此外,數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)城市出口貿(mào)易的促進(jìn)作用可能因地區(qū)發(fā)展階段而異。非均衡發(fā)展理論認(rèn)為,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在空間和時(shí)間上是不同步的,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然伴隨著各種生產(chǎn)要素從外圍地區(qū)向中心地區(qū)的轉(zhuǎn)移。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的故事在很大程度上取決于研發(fā)的投入&、熟練勞動(dòng)力的能力,以及該地區(qū)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平[21,22],如光纖寬帶用戶數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、IPv6地址數(shù)量等[]。但由于城市間經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段不同,各類生產(chǎn)要素在區(qū)域內(nèi)聚集程度不同,數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)出空間不均衡的特點(diǎn)[]。領(lǐng)先城市,對(duì)技術(shù)、資本、勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素的吸引力更大,有利于數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完善,在對(duì)外出口貿(mào)易中更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[]。
同時(shí),有學(xué)者發(fā)現(xiàn),數(shù)字經(jīng)濟(jì)在效率提升和價(jià)值創(chuàng)造方面遵循邊際效應(yīng)遞減規(guī)律[]。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū),更多的數(shù)字化建設(shè)投資對(duì)出口貿(mào)易的邊際貢獻(xiàn)效應(yīng)遞減[]。相反,數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口貿(mào)易的邊際貢獻(xiàn)對(duì)于欠發(fā)達(dá)城市來說更為顯著。在生產(chǎn)要素缺乏導(dǎo)致數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的地方,基礎(chǔ)設(shè)施的微小改善所產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和范圍經(jīng)濟(jì)更為明顯[]。因此,數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)不同城市出口的促進(jìn)作用會(huì)存在異質(zhì)性?;诖?,本文提出以下研究假設(shè):
假設(shè)二:對(duì)于處于不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的城市,數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)出口的影響是異質(zhì)的。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)城市出口貿(mào)易的間接影響
現(xiàn)有研究表明,數(shù)字經(jīng)濟(jì)有效提升了城市技術(shù)創(chuàng)新能力,促進(jìn)了城市出口貿(mào)易的發(fā)展。市場(chǎng)中的信息通常是不對(duì)稱的,影響了市場(chǎng)配置資源的效率。數(shù)字化加快了市場(chǎng)信息的流動(dòng),降低了信息傳遞的成本,從而提高了技術(shù)和生產(chǎn)效率。根據(jù)Antonopoulos et al.[],Lyytinen et al.[]和Meltzer [],數(shù)字經(jīng)濟(jì)在提高生產(chǎn)、管理和運(yùn)營效率方面發(fā)揮著短期和長(zhǎng)期的重要作用。是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和效率提高的重要原因。
另一方面,技術(shù)進(jìn)步有利于城市出口的增長(zhǎng)。首先,技術(shù)進(jìn)步作為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力[],可以通過提高生產(chǎn)效率和創(chuàng)新能力,激勵(lì)更多的經(jīng)濟(jì)主體參與國際貿(mào)易和競(jìng)爭(zhēng),從而促進(jìn)出口貿(mào)易發(fā)展。第二,貿(mào)易自由化在低技術(shù)和高技術(shù)經(jīng)濟(jì)主體之間重新分配生產(chǎn)要素[]。由于外國市場(chǎng)的進(jìn)入壁壘,出口中存在“自我選擇”效應(yīng),只有高技能和高生產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)主體選擇出口[, - ]。據(jù)此,我們提出以下研究假設(shè):
假設(shè)三:技術(shù)進(jìn)步在數(shù)字經(jīng)濟(jì)促進(jìn)城市出口增長(zhǎng)中起中介作用。
綜上所述,數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)城市出口貿(mào)易的影響可分為直接影響和通過技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生的間接影響。具體影響途徑見。
面向智能制造的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用:應(yīng)用與藝術(shù)設(shè)計(jì)
摘要式
智能制造(IM),有時(shí)也稱為智能制造(SM),是在生產(chǎn)過程中使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析,機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能(AI)來實(shí)現(xiàn)上述效率。人機(jī)交互技術(shù)是近年來智能制造領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題。虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)創(chuàng)新的獨(dú)特交互性使得創(chuàng)建虛擬世界并允許用戶與該環(huán)境進(jìn)行交流成為可能,為用戶提供沉浸在智能工廠數(shù)字世界中的界面。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)旨在最大限度地激發(fā)創(chuàng)作者的想象力和創(chuàng)造力,用于在虛擬環(huán)境中重構(gòu)自然世界,產(chǎn)生新的情感,在熟悉和陌生的虛擬世界中超越時(shí)空。近年來,智能制造和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展有了很大的飛躍,但很少有人將這兩個(gè)流行趨勢(shì)結(jié)合起來。為了填補(bǔ)這一空白,本文特別采用系統(tǒng)評(píng)價(jià)和薈萃分析(PRISMA)指南的首選報(bào)告項(xiàng)目,對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)在智能制造中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。此外,還將討論實(shí)際挑戰(zhàn)和未來可能的方向。
1. ?導(dǎo)言部分
工業(yè)化現(xiàn)在已經(jīng)過渡到一個(gè)新的階段,所有國家都在支持智能制造的入侵。一個(gè)國家機(jī)械工業(yè)創(chuàng)新和進(jìn)步的主要靈感來源,以及該領(lǐng)域變革和進(jìn)步的關(guān)鍵路線,來自智能制造[1]。[].這是創(chuàng)建工業(yè)強(qiáng)國的根本戰(zhàn)略。目前已有數(shù)千家企業(yè)采用了這一模式[2]。[].現(xiàn)代制造業(yè)正在解決勞動(dòng)力短缺和勞動(dòng)力成本高的問題,提高生產(chǎn)效率,縮短交貨時(shí)間,減少能源和資源消耗,這對(duì)于降低成本至關(guān)重要,特別是在提高產(chǎn)品水平的同時(shí)[3,4]。[, ].在市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)中,許多擁有數(shù)字化裝配線、工作場(chǎng)所和工廠的企業(yè)處于有利地位。
人工智能(AI)研究是智能制造的源泉。AI是在計(jì)算機(jī)上開發(fā)的一種自主方法。沿著產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)的豐富性和復(fù)雜性以及產(chǎn)品的多樣化特征,產(chǎn)品或服務(wù)中的設(shè)計(jì)和過程信息的份額急劇增加。此外,生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)流也增加了[]。在過程和管理工作中的數(shù)據(jù)量將不可避免地急劇增加,因此加工進(jìn)步的熱點(diǎn)和前沿已經(jīng)轉(zhuǎn)向提高生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理爆炸性增長(zhǎng)的框架的能力,效率和規(guī)模,如圖1所示。這些技術(shù)在工業(yè)4.0中發(fā)揮著越來越重要的作用。

圖1.國際貨幣基金組織
]。第二,激烈競(jìng)爭(zhēng)的復(fù)雜環(huán)境和不斷變化的市場(chǎng)需求要求生產(chǎn)系統(tǒng)表現(xiàn)出更大的靈活性、機(jī)動(dòng)性和智能性。因此,對(duì)智能制造的興趣正在增長(zhǎng)[]。盡管智能制造在全球范圍內(nèi)仍處于理論和實(shí)驗(yàn)階段,但一些政府已將其納入國家發(fā)展戰(zhàn)略,并積極推動(dòng)其采用[]。美國在1992年采取了新的數(shù)字戰(zhàn)略,并大力支持總統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)清單,其中包括工業(yè),新的制造技術(shù)和信息系統(tǒng)。
近年來,VR開發(fā)了許多創(chuàng)新的顯示器和輸入技術(shù)[]。市場(chǎng)現(xiàn)在提供具有合理定價(jià)結(jié)構(gòu)的新硬件。VR為創(chuàng)造新技術(shù)做出了貢獻(xiàn)[]。有新興的想法來解決當(dāng)前VR技術(shù)的軟件和硬件問題[]。軟件和設(shè)備開發(fā)與已經(jīng)在很大程度上實(shí)現(xiàn)了新的可訪問技術(shù)Mazuryk的成熟科學(xué)界不一致,該技術(shù)由對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)感興趣的愛好者領(lǐng)導(dǎo)[]。對(duì)于商品VR,包括觸覺儀器、控制器、服裝、全向模擬器、跟蹤技術(shù)和用于運(yùn)動(dòng)交互的視覺掃描儀在內(nèi)的設(shè)備比頭戴式顯示器(HMD)更重要,無論它們是基于電纜的還是可移動(dòng)的[]。
這些技術(shù)目前足夠準(zhǔn)確和可靠,可用于專業(yè)活動(dòng)和科學(xué)研究。涵蓋的主題包括新技術(shù)和解決方案的常見問題,包括運(yùn)動(dòng)到光子延遲,桶形畸變和有限的顯示[]。還提供了針對(duì)市場(chǎng)的選擇的其他分析。VR將根據(jù)所選的實(shí)施策略[ 15 ]提供一個(gè)分類法,對(duì)最近的進(jìn)展進(jìn)行分類。本研究考察了該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,并對(duì)與未來硬件和軟件更新相關(guān)的最新趨勢(shì)進(jìn)行了全面分析[]。
本文探討了目前該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,并對(duì)未來硬件和軟件更新的最新發(fā)展進(jìn)行了全面分析[]。當(dāng)有效使用時(shí),VR可以幫助智能制造公司做出最佳決策,最大限度地提高產(chǎn)品性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量,保存與生產(chǎn)相關(guān)的成本,提高品牌影響力,并抓住市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
先進(jìn)的制造技術(shù)和生產(chǎn)線之間的基本聯(lián)系現(xiàn)在是VR創(chuàng)新[]。該技術(shù)可以應(yīng)用于工業(yè)項(xiàng)目,以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì),通過虛擬裝配最小化或消除仿真模型的創(chuàng)建,加快開發(fā)時(shí)間,并保存成本。同時(shí),通過創(chuàng)建數(shù)字工廠,可以通過圖形化展示工廠,裝配線,產(chǎn)品模擬示例以及整個(gè)生產(chǎn)過程,使員工培訓(xùn),真實(shí)的制造和程序評(píng)估變得更加容易[]。它促進(jìn)了公司必要部門之間的溝通,這不僅大大縮短了產(chǎn)品創(chuàng)造的時(shí)間,而且增加了公司產(chǎn)品銷售和推廣的機(jī)會(huì)[]。
本文件的其余部分組織如下。第2節(jié)介紹了本次審查的方法。第3節(jié)提供了智能制造中沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的術(shù)語。第4節(jié)描述了用于智能制造的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的最新進(jìn)展。第5節(jié)討論了最新技術(shù)水平、當(dāng)前挑戰(zhàn)和未來趨勢(shì),第6節(jié)總結(jié)了本文并為本文提供了結(jié)論。
2. ?方法學(xué)
通過使用系統(tǒng)評(píng)價(jià)和薈萃分析(PRISMA)指南的首選報(bào)告項(xiàng)目,對(duì)最近發(fā)表的關(guān)于智能制造的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的文獻(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。入選標(biāo)準(zhǔn)為:(i)在Web of Science、Scopus和ProQuest數(shù)據(jù)庫中編入索引的出版物;(ii)出版日期在1990年至2022年之間;(iii)以英語書寫;(iv)是一份檢討文件或創(chuàng)新的實(shí)證研究;及(v)所涵蓋的若干檢索詞;(i)編輯材料,(ii)會(huì)議記錄,(iii)書籍從研究中刪除。采用了系統(tǒng)性綜述數(shù)據(jù)庫(SRDR),這是一種用于收集、處理和檢查系統(tǒng)性綜述數(shù)據(jù)的軟件程序。指定的學(xué)術(shù)來源的質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)估,通過使用混合方法評(píng)估工具。在提取和分析可公開訪問的論文作為證據(jù)后,在開始我們的研究之前不需要機(jī)構(gòu)倫理批準(zhǔn)()。
和)。
3. 智能制造中沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用術(shù)語
人機(jī)交互最近已經(jīng)成為智能制造中的一個(gè)突出話題。VR創(chuàng)新的獨(dú)特交互性使用戶能夠構(gòu)建一個(gè)虛擬世界并與之互動(dòng),使他們能夠沉浸在ifactory的數(shù)字世界中。近年來,智能制造領(lǐng)域涌現(xiàn)出許多新的VR創(chuàng)新,如虛擬工程、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬三維建模、虛擬維護(hù)、虛擬檢測(cè)、安全培訓(xùn)、操作員4.0、人機(jī)工程學(xué)評(píng)估等,如圖3所示,涉及的關(guān)鍵技術(shù)分別如和。具體而言,所涉及的VR技術(shù)包括三維(3D)建模、立體顯示、實(shí)時(shí)渲染、人機(jī)交互以及碰撞檢測(cè)。同時(shí),云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全是智能制造的關(guān)鍵技術(shù)。所有這些概念將在本節(jié)中詳細(xì)討論。

圖3.國際貨幣基金組織 VR在智能制造中的應(yīng)用,包括虛擬工程、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬3D建模、虛擬維護(hù)、虛擬檢測(cè)、安全培訓(xùn)、操作員4.0和人體工程學(xué)評(píng)估 [,,,,,,,,,,,,,,].

下載:

圖4.國際貨幣基金組織 VR在智能制造中的關(guān)鍵技術(shù),包括3D建模、立體顯示、實(shí)時(shí)渲染、人機(jī)交互、碰撞檢測(cè)等(來源:由作者處理)。

下載:

圖5.國際貨幣基金組織 智能制造的關(guān)鍵技術(shù),包括云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全(來源:由作者處理)。

下載:
3.1. 虛擬實(shí)境
一種增強(qiáng)的人機(jī)交互稱為虛擬現(xiàn)實(shí)(VR),試圖重建一個(gè)現(xiàn)實(shí)的世界。此外,玩家可以在這個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中漫游[],從不同的角度查看它,掌握它,并修改它。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境通常被認(rèn)為是在網(wǎng)絡(luò)空間中[]。它類似于計(jì)算機(jī)的平行宇宙,其中數(shù)據(jù)是照明的城市。信息專業(yè)人員使用特定的VR創(chuàng)新來訪問網(wǎng)絡(luò)并導(dǎo)航他們的信息高速公路[]。此外,本文還介紹了VR的最新進(jìn)展。
一旦VR底層技術(shù)使創(chuàng)建和實(shí)現(xiàn)有用和有效的VR應(yīng)用程序變得可行,理解VR就至關(guān)重要[]。這項(xiàng)深入而平易近人的調(diào)查旨在幫助您抓住這一機(jī)會(huì),并為您提供必要的知識(shí),以識(shí)別并準(zhǔn)備好VR在您的行業(yè)中的潛在用途,無論主題如何。
由于VR所涵蓋的學(xué)科、應(yīng)用領(lǐng)域和系統(tǒng)類型的廣泛性,以及其特定的研究目標(biāo)和應(yīng)用需求,可以從不同的角度創(chuàng)建不同類別的VR系統(tǒng)[]。VR技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè),包括電視和電影業(yè)務(wù),教育,設(shè)計(jì),醫(yī)療保健,航空航天部門,軍事等[]。通過計(jì)算機(jī),VR創(chuàng)新創(chuàng)造了一個(gè)模擬環(huán)境,人們可以通過聽覺,視覺和觸覺直接參與其中。它還以多種方式幫助工人。
VR是指通過使用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建模擬世界的創(chuàng)新,允許用戶擁有第一手的聽覺,視覺和觸覺。多年來,中國市場(chǎng)的VR技術(shù)變得更加發(fā)達(dá)和合理。VR的融合和進(jìn)步正在加速,因?yàn)榘ㄎ锫?lián)網(wǎng),云服務(wù)和5G網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的因素。值得注意的是,最近討論的新技術(shù)思想,如元宇宙和數(shù)字孿生(DT),為VR帶來了無限的創(chuàng)造潛力,并重新點(diǎn)燃了對(duì)工業(yè)增長(zhǎng)的興趣。VR創(chuàng)新的主要區(qū)別特征一般來說是:先浸泡。由于它的使用,用戶可以完全參與VE世界。在這個(gè)計(jì)算機(jī)創(chuàng)造的世界里,人們可以與周圍的環(huán)境互動(dòng)。概念如下??梢酝ㄟ^VR為用戶創(chuàng)建虛擬空間。通過與外部世界的廣泛接觸,用戶可以擴(kuò)大他們的視野,并逐漸信任VR環(huán)境。
3.2. 智能制造
現(xiàn)代監(jiān)控,網(wǎng)絡(luò),機(jī)器人化和人工智能是智能制造創(chuàng)新的基礎(chǔ)[,],通過感知,人機(jī)交互,決策,實(shí)施和反饋實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營,工業(yè)設(shè)計(jì)以及制造流程[]??梢哉f,它將加強(qiáng)數(shù)據(jù)研究與創(chuàng)新的融合[]。
智能制造作為一種綜合性的制造理念已經(jīng)穩(wěn)步發(fā)展多年[49,50],[51,52,53,54]總結(jié)并介紹了智能制造的最新研究進(jìn)展。[, ], and [, , , ] summarized and introduced the latest research advancements in intelligent manufacturing.在這一領(lǐng)域,包括智能制造在內(nèi)的某些范例通常與智能制造互換使用[50,55]。[, ].工業(yè)4.0背景下的智能制造文獻(xiàn)通常在大量文章中從不同方面進(jìn)行審查[56,57,58],特別是工業(yè)4.0的解決方案。[, , ], especially the solutions to Industry 4.0. [60、61]。, ].
自動(dòng)化和智能之間的根本區(qū)別在于如何定義知識(shí)[]。智能的基礎(chǔ)是對(duì)科學(xué)的理解,智能生產(chǎn)更多地基于知識(shí)而不是實(shí)踐[]。因此,智能制造包括材料和非材料加工過程。為了持續(xù)不斷地產(chǎn)生高質(zhì)量的技能和產(chǎn)業(yè),除了產(chǎn)學(xué)研合作之外,還需要可靠穩(wěn)定的知識(shí)生產(chǎn)鏈。此外,它還具有完整和靈活的資源供應(yīng)鏈[]。高價(jià)值的新產(chǎn)品是通過創(chuàng)新產(chǎn)生的,行業(yè)也必須不斷發(fā)展和進(jìn)步[]。
智能制造是一種可持續(xù)的制造原型[],它改進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造,同時(shí)減少了材料、能源和各種廢物的消耗[]。它借助數(shù)字建模、數(shù)據(jù)處理、交互和數(shù)據(jù)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。認(rèn)識(shí)到污染預(yù)防、減排和循環(huán)利用的重要性。
智能制造涵蓋了廣泛的應(yīng)用,如操作員4.0和工業(yè)5.0。操作員4.0是一個(gè)“聰明而有經(jīng)驗(yàn)的操作員,如果必要的話,他會(huì)在機(jī)器的幫助下完成工作”[]。操作員4.0類型學(xué)對(duì)于更好地理解人類和機(jī)器人在人類網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)行業(yè)中的未來角色非常重要[69,70]。傳統(tǒng)的制造業(yè)組織可以通過建立可用資產(chǎn)和人才的類型學(xué)和成績(jī)單,很容易地將人類在工業(yè)4.0中的未來貢獻(xiàn)納入其中。那些與機(jī)器人和智能機(jī)器合作的人被稱為“工業(yè)5.0”[]。它是關(guān)于使用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和大數(shù)據(jù)等尖端技術(shù),使機(jī)器人能夠幫助人類更有效、更快速地工作。它使工業(yè)4.0的效率和自動(dòng)化支柱更具人性化。
3.3. 藝術(shù)設(shè)計(jì)
將審美意識(shí)應(yīng)用于與日常生活直接相關(guān)的風(fēng)格,這就是“藝術(shù)設(shè)計(jì)”的含義?!耙虼耍确蠈?shí)用主義又符合美學(xué)目的[]。換句話說,藝術(shù)創(chuàng)作(從大到空間環(huán)境,從小到生活必需品)都是以人為先。它是人類社會(huì)成長(zhǎng)過程中物質(zhì)活動(dòng)和精神活動(dòng)的充分融合。換句話說,它可能被認(rèn)為是當(dāng)代文明發(fā)展的不可避免的副產(chǎn)品[]。
獨(dú)立性和全面性。與傳統(tǒng)藝術(shù)類別相比,藝術(shù)設(shè)計(jì)始終是一個(gè)自主的藝術(shù)領(lǐng)域,具有廣泛的研究主題和服務(wù)產(chǎn)品[]。藝術(shù)設(shè)計(jì)由于其廣泛的主題而影響廣泛的方面,包括社會(huì),文化,經(jīng)濟(jì),商業(yè),技術(shù)等。而這些東西都對(duì)它的審美標(biāo)準(zhǔn)有影響。因此,藝術(shù)是生活的產(chǎn)物,并通過行為和思想影響生活。藝術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是創(chuàng)造性和實(shí)踐性,這反映了設(shè)計(jì)師的整體特征(如表達(dá)能力、感知能力和想象能力)。美學(xué),節(jié)奏,平衡和“大設(shè)計(jì)”概念的其他元素的標(biāo)準(zhǔn)是相同的,盡管不同的專業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)的重視程度不同[]。建筑師必須首先了解設(shè)計(jì)項(xiàng)目,無論是二維設(shè)計(jì)還是三維設(shè)計(jì):對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的背景文化、地質(zhì)、歷史和文學(xué)的有效掌握[]。由于創(chuàng)意設(shè)計(jì)的特點(diǎn),藝術(shù)家既是思想者,又是表演者。
可修復(fù)性。創(chuàng)造性地改變一種生活方式,為人類提供新的生存潛力,是藝術(shù)設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)訖C(jī),而不是表達(dá)。藝術(shù)創(chuàng)作使人們無論是在日常生活還是在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中都能擁有更有意義和更有質(zhì)量的生活。美學(xué)設(shè)計(jì)的最終目的是讓生活更輕松、更愉快、更自然、更有效。精湛的產(chǎn)品是藝術(shù)生產(chǎn)的頂峰;不是設(shè)計(jì)師對(duì)自我的純粹表達(dá)造就了一個(gè)出色的產(chǎn)品。例如,iPhone改變了人們今天的行為方式,但喬布斯在創(chuàng)建蘋果時(shí)考慮到了客戶[]。
工業(yè)4.0與智能制造
“工業(yè)4.0”一詞暗指第四次工業(yè)革命,即使它涉及的主題是智能城市,這些主題本身并不經(jīng)常被歸類為行業(yè)應(yīng)用。最近,工業(yè)4.0與虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)系成為熱門研究話題,下面將列舉最新研究進(jìn)展。
隨著智能制造在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的普及,制造業(yè)必須率先創(chuàng)新,以應(yīng)對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)的要求。關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的爭(zhēng)論與工業(yè)4.0中新系統(tǒng)設(shè)置中的自動(dòng)模擬相結(jié)合,據(jù)R。Dhanalakshmi等人[]。研究結(jié)論闡述了未來工廠(FoF)研究領(lǐng)域智能制造的問題和最新進(jìn)展。
為了真實(shí)的預(yù)測(cè)生產(chǎn)并提供支持,工業(yè)4.0結(jié)合了智能和網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的組織績(jī)效。在[]中,Katarina Valaskova et al.斯洛伐克汽車出口公司對(duì)斯洛伐克增值汽車出口的眾多潛力進(jìn)行了徹底的審查。Katarina Valaskova及其同事還研究了PSA集團(tuán)斯洛伐克的案例研究,該研究強(qiáng)調(diào)了工業(yè)4.0理念在促進(jìn)該國出口擴(kuò)張方面的價(jià)值。然而,由于這項(xiàng)研究?jī)H在一個(gè)國家進(jìn)行,數(shù)據(jù)尚未公開,因此具有一定的局限性。
過去的研究已經(jīng)研究了工作與工業(yè)4.0技術(shù)之間的聯(lián)系。為了將這些信息系統(tǒng)化為關(guān)于工業(yè)4.0方法和工作的統(tǒng)一和全面的觀點(diǎn),Dornelles等人。在[]中選擇了一種徹底的文獻(xiàn)綜述技術(shù)。該研究通過展示工業(yè)4.0技術(shù)如何支持各種生產(chǎn)操作和工人技能,為工業(yè)4.0背景下的未來研究和操作程序的開發(fā)提供了有用的信息。
行業(yè)專業(yè)人士使用智能和精益制造來增強(qiáng)工業(yè)4.0中的車間管理系統(tǒng)。車間管理用于提高產(chǎn)量,同時(shí)限制運(yùn)營績(jī)效。在[]中,Varun Tripathi et al.利用智能制造理念建立了一種開放式發(fā)明技術(shù),以提高工業(yè)4.0中工廠車間框架的可持續(xù)性。在工業(yè)4.0的范圍內(nèi),建議的技術(shù)將在車間管理系統(tǒng)中提供可持續(xù)性。
人們生活中的幾乎每一個(gè)元素都受到大趨勢(shì)的影響,包括個(gè)性化、氣候變化、排放、能源和資源短缺、城市化和人類福祉。許多研究已經(jīng)研究了各種方法,新的研究集中在工業(yè)4.0和智能制造技術(shù)上,許多研究工作集中在城市生產(chǎn)上。作為對(duì)當(dāng)前大趨勢(shì)的響應(yīng),Seyed et al.在[]中,研究了將智能工廠技術(shù)與城市生產(chǎn)相結(jié)合。為了研究其優(yōu)勢(shì)、困難和聯(lián)系,還對(duì)相關(guān)學(xué)科進(jìn)行了文獻(xiàn)分析,包括大規(guī)模個(gè)性化、可持續(xù)產(chǎn)品、城市工廠和智能工廠。城市智能工廠將智能工廠技術(shù)與城市制造相結(jié)合,具有三個(gè)關(guān)鍵特征:它們具有復(fù)原力、可持續(xù)性和以人為本。據(jù)作者所知,從來沒有提出過這種定義。
4.1.2.智能制造中的數(shù)字孿生
隨著第四次工業(yè)革命時(shí)代的智能制造,數(shù)字孿生(DT)變得越來越重要。本節(jié)將回顧當(dāng)前關(guān)于數(shù)字孿生和虛擬現(xiàn)實(shí)問題的論文。
為了實(shí)現(xiàn)智能工廠,有各種研究在真實(shí)的制造現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整和檢查DT,但重要的是要仔細(xì)評(píng)估DT的哪個(gè)方面被使用以及它在生產(chǎn)中的用途。在[]中,Son et al.使用參考體系結(jié)構(gòu)模型工業(yè)4.0的層次軸、DT的預(yù)期功能以及其他產(chǎn)品生命周期管理階段對(duì)早期出版物進(jìn)行了分析和分類。本文提出了未來的研究DT和系統(tǒng)架構(gòu),可以進(jìn)行所有的DT的職責(zé),通過徹底檢查以前和目前的研究的缺點(diǎn)的選項(xiàng)。
未來的技術(shù)進(jìn)步將影響我們現(xiàn)在所知道的世界工業(yè),包括數(shù)字孿生的創(chuàng)造。因此,為了進(jìn)一步創(chuàng)新和提升所有行業(yè)的工作流程,必須把握數(shù)字孿生、智能制造和工業(yè)4.0之間的關(guān)系。利用來自Web of Science的數(shù)據(jù),Moiceanu和Paraschiv在[]中對(duì)先進(jìn)自動(dòng)化和智能制造的科學(xué)論文的產(chǎn)出進(jìn)行了文獻(xiàn)計(jì)量分析,重點(diǎn)是工業(yè)4.0。
智能制造系統(tǒng)(SMS)定期更改,以滿足產(chǎn)品定制的需求。基于數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)技術(shù)提供了一種用于測(cè)試和評(píng)估工業(yè)軟件的半物理仿真方法,以快速評(píng)估程序的可靠性和靈活性,同時(shí)為新的或改進(jìn)的產(chǎn)品訂單更改SMS。在[]中,Keqiang Cheng et al.探討了數(shù)字孿生在智能制造工業(yè)化軟件應(yīng)用抗壓強(qiáng)度測(cè)試中的應(yīng)用,提出了基于數(shù)字孿生的SMS操作系統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試與評(píng)估技術(shù)。通過建立步進(jìn)電機(jī)半物理仿真生產(chǎn)線模型,驗(yàn)證了所提方法的有效性和可行性,大大縮短了工業(yè)軟件的測(cè)試和驗(yàn)證時(shí)間。
信息可視化中的一個(gè)挑戰(zhàn)是與大量數(shù)據(jù)進(jìn)行交互和可視化。在[]中,Somnath等人展示了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控儀表板的智能制造工作場(chǎng)所的數(shù)字孿生模型。討論了數(shù)字孿生模型的構(gòu)建,然后展示了傳感器儀表板界面和可視化功能的三個(gè)用戶測(cè)試。
由于傳統(tǒng)的仿真技術(shù)不能與實(shí)際的制造系統(tǒng)融合,可重構(gòu)的生產(chǎn)線需要人為地為每次重構(gòu)創(chuàng)建生產(chǎn)線模型。在[]中,Jinho Yang et al.提出了一種基于數(shù)字孿生的集成重構(gòu)評(píng)估應(yīng)用程序,該應(yīng)用程序與實(shí)時(shí)制造數(shù)據(jù)同步,并提供準(zhǔn)確的自動(dòng)仿真功能來構(gòu)建和分析制造系統(tǒng)。研究結(jié)果表明,與目前的方法相比,建議的應(yīng)用程序提供更快,更精確的重新配置評(píng)估。這項(xiàng)研究的結(jié)果應(yīng)該更容易做出準(zhǔn)確和一致的決策時(shí),評(píng)估各種生產(chǎn)線的性能指標(biāo)。
在智能工廠中采用數(shù)字雙胞胎,模擬當(dāng)前的生產(chǎn)系統(tǒng)條件并真實(shí)的更新,從而提高生產(chǎn)率,降低成本和能源使用。Friederich等人提出了一種通用的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)架構(gòu),用于自動(dòng)開發(fā)系統(tǒng),作為工業(yè)4.0數(shù)字孿生的基礎(chǔ)。在[]中。他們建議的框架的獨(dú)特之處在于其數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法,該方法利用了機(jī)器學(xué)習(xí)和流程挖掘方法的最新發(fā)展以及正在進(jìn)行的模型驗(yàn)證。這項(xiàng)研究已經(jīng)減少,并完全定義-如果不是完全消除-的要求,專門的專業(yè)知識(shí),以提取適當(dāng)?shù)哪M模型。
數(shù)字孿生以數(shù)字化的方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬模型,促進(jìn)物理世界與信息世界的交互與融合,為工業(yè)信息集成搭建可靠的橋梁。隨著數(shù)字孿生的快速發(fā)展,其在智能制造中的應(yīng)用越來越廣泛。Lianhui Li等人在[ 92 ]中證明了這一點(diǎn)?;跀?shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的智能制造綠色績(jī)效定量評(píng)價(jià)(GPEoSM)系統(tǒng)是有效的,提高了智能制造的綠色評(píng)價(jià)水平。結(jié)果表明,數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的GPEoSM框架的效率,以及它如何提高智能制造的綠色績(jī)效評(píng)估。
4.1.3.虛擬工程、設(shè)計(jì)和培訓(xùn)
自動(dòng)化程度、產(chǎn)品和工藝流程、生產(chǎn)調(diào)度、供應(yīng)商協(xié)議和設(shè)施布局只是影響制造公司生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)效率的眾多變量中的一小部分。在[]中,丹尼爾Nfors和Bj?rn Johansson繼續(xù)了八年的創(chuàng)新活動(dòng),以了解布朗菲爾德工廠布局設(shè)計(jì)中的困難,以及利用精確模型的虛擬工程是否可以減少或消除這些困難。該論文表明,通過使用虛擬工程,企業(yè)可以簡(jiǎn)化規(guī)劃布朗菲爾德工廠布局的過程,并做出明智的選擇,通過減少代價(jià)高昂的錯(cuò)誤的可能性,提高員工參與度,減少差旅,提高可持續(xù)性。
數(shù)字人體模型(DHM)是對(duì)人的虛構(gòu)描述。除其他事項(xiàng)外,他們受雇于人體工程學(xué)工廠布局評(píng)估的發(fā)展。DHM軟件工具很難操作,因此工程師在使用之前必須接受廣泛的培訓(xùn)。在[]中,工程師可以很容易地與DHM一起工作,這要?dú)w功于蓋革等人的VR應(yīng)用程序。描述。VATS布局與用戶研究中的當(dāng)前WIMP界面進(jìn)行了對(duì)比。他們的軟件提供了一個(gè)基于現(xiàn)實(shí)的用戶界面,使用戶能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)中組裝物體,同時(shí)用自己的雙手操縱環(huán)境。
在當(dāng)前全球競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中,利用現(xiàn)代信息和通信技術(shù)對(duì)于制造企業(yè)的長(zhǎng)期可持續(xù)性至關(guān)重要。根據(jù)Gabajová等人的說法,日利納大學(xué)工業(yè)工程系的數(shù)字工廠子系統(tǒng)具有虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。在[]中。在所謂的洞穴中,使用者必須佩戴特殊的眼鏡,并且他的移動(dòng)性被限制在由墻壁構(gòu)成的特定區(qū)域內(nèi),如圖6所示。本研究的主要目的是調(diào)查和描述沉浸式技術(shù)在課堂教學(xué)中的潛在好處。

圖6.國際貨幣基金組織 計(jì)算機(jī)輔助虛擬環(huán)境 [].

下載:
在某些過程中可能需要使用來自不同制造商的機(jī)器人,因此這些多機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于確保最高水平的質(zhì)量和效率至關(guān)重要[]。Pérez等人提出了一種用于智能制造設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)施和實(shí)時(shí)跟蹤操作的新科學(xué)方法。在[]中。它基于制造過程的數(shù)字孿生模型的創(chuàng)建,具有沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)界面,在物理實(shí)施之前用作虛擬測(cè)試平臺(tái)。
建筑行業(yè)(AECO-建筑、工程、施工和運(yùn)營)在努力降低其事故率方面具有若干挑戰(zhàn)和障礙,該事故率是所有行業(yè)中最高的之一,并且在相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期之后目前再次增加。在[]中,Mora-Serrano et al.研究了現(xiàn)有OHS培訓(xùn)方法和VR可能性的交叉點(diǎn),使用一系列被確定為對(duì)個(gè)性化治療進(jìn)展至關(guān)重要的項(xiàng)目,這些個(gè)性化治療積極參與工人的教育,促進(jìn)這些VR體驗(yàn)形成的機(jī)械化。根據(jù)這項(xiàng)研究,技術(shù)的進(jìn)步使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)樾袠I(yè)專家提供培訓(xùn)場(chǎng)景,并且生產(chǎn)時(shí)間越來越短。
在[]中,Chad McDonald et al.概述了兩項(xiàng)舉措,旨在通過利用VR等改進(jìn)的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行培訓(xùn),并加強(qiáng)兒童福利和醫(yī)療保健專家之間的合作,使兒童福利系統(tǒng)越來越有能力和效率。從這兩個(gè)案例研究的結(jié)果可以用來規(guī)劃和執(zhí)行長(zhǎng)期的變化,在兒童福利戰(zhàn)略的家庭和兒童誰被報(bào)告為可疑的虐待。
采用實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)是必不可少的,在減少發(fā)生在建筑工地,因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的培訓(xùn)已成為事故的主要貢獻(xiàn)者,可能已經(jīng)很容易地防止在施工區(qū)域。由于缺乏培訓(xùn)資源,無法建立實(shí)際的試驗(yàn)場(chǎng)地并復(fù)制施工場(chǎng)景。根據(jù)Zheng Xu和Nan Zheng在[]中的說法,采用建議的VR平臺(tái)可能會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)好處,包括成為建筑教學(xué)和刺激人機(jī)交互研究的理想工具。這項(xiàng)研究表明,建議的VR平臺(tái)的提名可能有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),作為一個(gè)有用的工具,教育建筑工人,并鼓勵(lì)研究人機(jī)交互。
4.1.4.虛擬現(xiàn)實(shí)在生產(chǎn)和運(yùn)營管理中的應(yīng)用
隨著技術(shù)的進(jìn)步,VR和智能制造在制造業(yè)中變得越來越重要。列奧納多Frizziero等人在[]中提出了一個(gè)應(yīng)用于創(chuàng)建新運(yùn)動(dòng)轎車的IDES案例研究。該項(xiàng)目被分解為一系列階段,每個(gè)階段都有一個(gè)明確的目標(biāo),最終在生產(chǎn)階段達(dá)到高潮。工廠生產(chǎn)線的主要功能是虛實(shí)數(shù)據(jù)同步通信和VR映射技術(shù),這使得使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[ 102 ]對(duì)對(duì)象進(jìn)行超真實(shí)的數(shù)字化模擬。根據(jù)Tripathi et al.在[]中,該技術(shù)可能提供可持續(xù)的生產(chǎn)系統(tǒng)和解決問題的技能,這些技能對(duì)于在工業(yè)4.0的背景下管理該工廠車間的生產(chǎn)至關(guān)重要。這些文章表明,虛擬現(xiàn)實(shí)和智能制造在生產(chǎn)過程中是有益的,它們不僅降低了裝配線上的成本,還使生產(chǎn)管理變得更加容易。
為了實(shí)現(xiàn)制造業(yè)中的混合自動(dòng)化,人機(jī)交互的思想近年來得到了很多關(guān)注。人類和機(jī)器人之間的有益互動(dòng)正受益于一種混合自動(dòng)化[,,]。Ali Ahmad Malik等人創(chuàng)建了一個(gè)統(tǒng)一的框架。在[]中,將VR與人機(jī)模擬相結(jié)合。他們研究虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)進(jìn)步,以創(chuàng)建以人為本的生產(chǎn)系統(tǒng)。為了設(shè)計(jì)工藝計(jì)劃、優(yōu)化布局和開發(fā)機(jī)器人控制程序,事件驅(qū)動(dòng)仿真有助于估計(jì)人與機(jī)器人之間的周期持續(xù)時(shí)間。
基于模型的框架可以更好地滿足用戶配置需求,同時(shí)還可以為如何在大數(shù)據(jù)分析管道中執(zhí)行流程和數(shù)據(jù)處理提供更大的清晰度和透明度。在[]中,為理論家和管理專家提供了有用的證據(jù),用于管理實(shí)際的數(shù)據(jù)分析和實(shí)施解決特定分析目標(biāo)的工作流,由用戶需求和開發(fā)人員模型驅(qū)動(dòng)。
需求預(yù)測(cè)、庫存管理和生產(chǎn)管理長(zhǎng)期以來一直是這些行業(yè)的關(guān)鍵問題,特別是在全球經(jīng)濟(jì)衰退的情況下。Yuk-Ming Tang等人在[ 108 ]中使用的調(diào)查。是一家小型紡織品公司,它作為一種手段,說明了建議的數(shù)字框架,在商店以及銷售預(yù)測(cè)和庫存管理的結(jié)果。
作為工業(yè)4.0的四大智能維度之一,智能工作(SW)通過將尖端技術(shù)集成到員工的日常任務(wù)中,對(duì)企業(yè)的運(yùn)營活動(dòng)產(chǎn)生了重大影響。在[]中,Marko et al.提供了一個(gè)完整的審查軟件解決方案,特點(diǎn),區(qū)分他們,他們的應(yīng)用程序的目的,以及動(dòng)機(jī)的建議,應(yīng)用一個(gè)成熟的,全面的模型來衡量軟件系統(tǒng)和技術(shù)的性能。
為了評(píng)估和驗(yàn)證合作的工作場(chǎng)所從人體工程學(xué)的角度來看,特奧多里科Caporaso等人。[]提供了一個(gè)革命性的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),使用可穿戴傳感器()。主要目標(biāo)是在沉浸式虛擬世界中真實(shí)的演示基于肌肉活動(dòng)分析的人體工程學(xué)評(píng)估[]。研究結(jié)果表明,該方法可以成功地用于人機(jī)交互的研究,為工人提供一種自我意識(shí),對(duì)他們的身體狀況。

圖7. 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的示意圖。左側(cè)顯示了實(shí)際情況的圖示:用戶佩戴可佩戴傳感器(例如加速計(jì)和sEMG)和VR設(shè)備(即,耳機(jī)和控制器)。DHM教學(xué)的照片序列(頂部)和虛擬世界的圖片組成了“虛擬仿真”塊,位于右下角(底部)。帶有輸入數(shù)據(jù)的“人體工程學(xué)評(píng)估”塊(包括虛擬模擬和“初步MVC“)位于右上角。“EMG真實(shí)的處理”的圖像顯示在頂部的框中,“最終人體工程學(xué)評(píng)估”的圖像顯示在底部 [].

下載:
DHM或數(shù)字人體模型對(duì)于涉及虛擬制造的應(yīng)用是必要的。此外,研究新的DHM應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)重要的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域。使用虛擬現(xiàn)實(shí)為智能制造提供決策的理論和分析基礎(chǔ)由Wenmin Zhu等人在[]中提供。研究表明,DHMs的使用可以提高虛擬制造的有效性和真實(shí)性,在不久的將來,DHMs將被更徹底地研究和使用在各種制造業(yè)。
數(shù)字技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用見[]。在這項(xiàng)研究中,實(shí)時(shí)(RT)制造優(yōu)化利用仿真模型,VR技術(shù)和工具的基本階段。這篇文章的主要貢獻(xiàn)是使用虛擬現(xiàn)實(shí)方法和離散系統(tǒng)模擬的實(shí)時(shí)決策。
與體力勞動(dòng)相關(guān)的最常見疾病之一是肌肉骨骼疾病。地球儀各地的雇主都在預(yù)防和治療方面花費(fèi)了大量開支。Ilona Ka?erová等人[]提出了一種用于設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)工作場(chǎng)所新方法。顯示了使用MoCap系統(tǒng)進(jìn)行人體工程學(xué)測(cè)試之前的設(shè)置。這種方法利用了現(xiàn)代技術(shù),不僅促進(jìn)了整體改進(jìn)的制造工藝設(shè)計(jì),而且促進(jìn)了人體工程學(xué)的改進(jìn)。研究結(jié)果表明,裝配工作站可以使用VR技術(shù)和MoCap套裝進(jìn)行人體工程學(xué)評(píng)估。通過精確的評(píng)估能力,可以檢查人在整個(gè)活動(dòng)中所采取的所有工作位置,而不僅僅是上肢。

圖8. 2002年12月31日終了年度報(bào)告 研究分為以下階段:VRb、弗拉、NonVR和Classic。該圖顯示了示例VRb方向 [].

下載:
在工業(yè)物流中集成智能系統(tǒng),可以觀察到提高歐盟內(nèi)部以及全球宏觀和微觀經(jīng)濟(jì)實(shí)體的生產(chǎn)力和國際競(jìng)爭(zhēng)力的重要可能性。Woschank等人在[]中,他專注于制造企業(yè)中工業(yè)運(yùn)輸?shù)难芯恐黝},以研究智能集成的可能性。作者還為智能交通在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用提供了一個(gè)框架。
4.1.5.智能制造中與虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)的創(chuàng)新
自主機(jī)器人實(shí)體和人的共存使高效、安全和可靠的控制范式的發(fā)展變得復(fù)雜。在[]中,Alessandro Umbrico et al.主張整合現(xiàn)代人工智能、控制和AR技術(shù),以提高協(xié)作系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性。在中,在Android平板電腦Samsung Galaxy S4和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)耳機(jī)Microsoft HoloLens 2上運(yùn)行的兩個(gè)應(yīng)用程序用于啟動(dòng)HS-SH交互模塊。在現(xiàn)實(shí)世界的生產(chǎn)場(chǎng)景中成功實(shí)施的技術(shù)模塊證明了該戰(zhàn)略的技術(shù)可行性。未來的研究將研究建議的策略與用戶具有各種人才和屬性,以及在車間的適用性。

圖10 - 11 演示器設(shè)置和HS-SH交互模塊 [].

下載:
技術(shù)設(shè)備維護(hù)對(duì)于生產(chǎn)至關(guān)重要,可以在盡可能少的停機(jī)時(shí)間內(nèi)保持生產(chǎn)力。采用AR技術(shù)可能有助于消除意外中斷和實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備健康狀況[]。Joel Murithi Runji等人在[ 118 ]中對(duì)2017年至2021年工業(yè)組織維護(hù)中的AR技術(shù)的現(xiàn)有研究進(jìn)行了全面審查。評(píng)價(jià)特別著眼于這些研究如何滿足用戶的要求,并確定需要更多調(diào)查的領(lǐng)域。
企業(yè)使用AR設(shè)備來增強(qiáng)生產(chǎn)加速程序的情況正在增加。雖然這些小工具看起來很有用,但人們對(duì)它們?nèi)绾斡绊懝ぷ鲌?chǎng)所的行為和生產(chǎn)力知之甚少。在[],大衛(wèi)Wuttke et al.提出的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)連接到AR的設(shè)置生產(chǎn)爬坡,檢查AR的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),并測(cè)試了四個(gè)假設(shè),從而更全面地了解AR在生產(chǎn)過程中的使用爬坡。
盡管數(shù)字孿生在制造業(yè)中提供了各種優(yōu)勢(shì),但仍需要更多的工作來充分實(shí)現(xiàn)這一想法,特別是在現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用方面。Mario Catalano等人在[]中提出并討論了基于數(shù)字孿生的XR應(yīng)用的理論基礎(chǔ)??梢允褂媒ㄗh的框架來確定在生產(chǎn)區(qū)域中使用的操作員和自動(dòng)引導(dǎo)車輛的最實(shí)際數(shù)量。未來的大部分工作將集中在使用5G網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)上,該網(wǎng)絡(luò)可以在物理世界和數(shù)字孿生之間提供準(zhǔn)確及時(shí)的實(shí)時(shí)對(duì)齊。
隨著許多部門和學(xué)術(shù)界意識(shí)到其應(yīng)用的價(jià)值,AR和AI的結(jié)合預(yù)計(jì)將成為未來幾年的下一個(gè)重要途徑。在[121]中,Jeevan S.對(duì)支持AI的AR平臺(tái),技術(shù),方法和應(yīng)用程序的當(dāng)前發(fā)展以及將AI應(yīng)用于AR的困難進(jìn)行了全面分析。[], a thorough analysis of current developments in AI-enabled AR platforms, techniques, methodologies, and applications, as well as the difficulties associated with applying AI to AR, was offered by Jeevan S. Devagiri等人
AR還可以為操作員提供沉浸式界面,以提高質(zhì)量部門的生產(chǎn)力,準(zhǔn)確性和自主性,其中許多生產(chǎn)過程需要高質(zhì)量和接近零的錯(cuò)誤率,以滿足最終用戶的需求和安全性。在[]中,Phuong Thao Ho et al.進(jìn)行了一次系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述(SLR),以總結(jié)在工業(yè)4.0背景下使用AR作為質(zhì)量部門輔助技術(shù)的新興興趣。為了將文章分類到不同的層并最終將其集成到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)方法中,改進(jìn)了AR架構(gòu)層框架。這將有助于在未來為質(zhì)量部門創(chuàng)建長(zhǎng)期的基于AR的解決方案。
效率和質(zhì)量是任何制造企業(yè)的基本指標(biāo)。在許多企業(yè)中,整個(gè)生產(chǎn)線上都嚴(yán)重缺乏熟練的技術(shù)人員來進(jìn)行復(fù)雜的裝配活動(dòng)。Ze-Hao Lai等在[]中提供了一種以工人為中心的系統(tǒng),該系統(tǒng)由多模態(tài)AR指令組成,并在深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的幫助下進(jìn)行工具識(shí)別,以減少裝配操作中的時(shí)間和錯(cuò)誤。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為仿真技術(shù)的發(fā)展提供了更加豐富的仿真環(huán)境。在集成系統(tǒng)的幫助下,開發(fā)了一個(gè)高效、適應(yīng)性強(qiáng)的智能AR培訓(xùn)系統(tǒng),該系統(tǒng)可以感知需求,描述需求并提高員工績(jī)效。
由于高速傳輸和處理的快速發(fā)展,AR和VR正在發(fā)展成為下一代顯示平臺(tái),用于更深層次的人機(jī)交互。為了構(gòu)建以人為中心的生產(chǎn)系統(tǒng),VR技術(shù)正在探索[]。它還試圖建立一個(gè)統(tǒng)一的框架,將人機(jī)模擬器與VR結(jié)合起來。研究表明,由于最近開發(fā)的微發(fā)光二極管,具有高峰亮度和良好穩(wěn)定性的緊湊型微顯示器現(xiàn)在是可能的。由于設(shè)備工程和制造技術(shù)的未來改進(jìn),預(yù)計(jì)超表面/SRG和微LED在AR和VR應(yīng)用中表現(xiàn)更好。
大多數(shù)工人避開傳統(tǒng)制鞋的幾個(gè)程序,因?yàn)樵胍舸?,工作環(huán)境不安全。為了創(chuàng)建自動(dòng)化過程,需要基于機(jī)器人的鞋生產(chǎn)系統(tǒng)。在[]中,本文提出了一種新的基于機(jī)器人的鞋制造自動(dòng)化系統(tǒng),該系統(tǒng)包括用于取代鞋面和鞋底的手動(dòng)制造過程的自動(dòng)機(jī)器人解決方案。根據(jù)模型生產(chǎn)線中的評(píng)估試驗(yàn),所建議的系統(tǒng)和程序可以用于鞋面和鞋底制造過程。
在過去的二十年里,智能制造概念和技術(shù)在工業(yè)實(shí)踐中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。這些舉措得到了歐洲研究和創(chuàng)新計(jì)劃的資助,這些計(jì)劃將研究和應(yīng)用方聚集在一起。Grefen等人在[]中概述了在歐洲層面上旨在推進(jìn)智能制造的四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目。這些項(xiàng)目的重點(diǎn)是將企業(yè)級(jí)業(yè)務(wù)活動(dòng)與工業(yè)機(jī)械以及智能制造車間的流程聯(lián)系起來。未來的學(xué)術(shù)倡議和智能行業(yè)數(shù)字化輔助的商業(yè)進(jìn)步都可以從本文的研究結(jié)果中受益。
即將到來的制造業(yè)革命階段正在由智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)。袁舟等介紹了在模擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)定制的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用和人機(jī)交互。在[]中。根據(jù)這項(xiàng)研究,中國制造企業(yè)可以通過一些非線性路徑在智能制造的三種技術(shù)范式之間切換。根據(jù)這一結(jié)論,中國企業(yè)可能會(huì)根據(jù)自己的技能和行業(yè)特點(diǎn),規(guī)劃自己的智能制造升級(jí)路徑,這也可以適用于其他追趕型經(jīng)濟(jì)體。本文為制造企業(yè)、決策者和投資者提供了一個(gè)戰(zhàn)略路線圖,作為一個(gè)解釋。
在這一被稱為“工業(yè)4.0“的轉(zhuǎn)型中,機(jī)器人現(xiàn)在與人類操作員一起在工廠生產(chǎn)中工作。在這種環(huán)境中,人和機(jī)器人的安全對(duì)于成功的生產(chǎn)周期至關(guān)重要。在[]中,Kiangala等人提出了一種創(chuàng)新的安全響應(yīng)系統(tǒng)。對(duì)于小型制造設(shè)施,機(jī)器人可以通過它學(xué)習(xí)沒有障礙物的路徑,并在緊急情況下導(dǎo)致最近的安全逃生。
COVID-19問題導(dǎo)致許多活動(dòng)和部門停止,但由于數(shù)字技術(shù),個(gè)人現(xiàn)在可以更有效地利用資源,從而更好地獲得公共服務(wù)。在[]中,Silvia Fernandes發(fā)起了一場(chǎng)關(guān)于疫情后物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵需求和發(fā)展的對(duì)話。創(chuàng)造和城市智慧之間的聯(lián)系進(jìn)行了調(diào)查,以確定關(guān)鍵的貢獻(xiàn)和限制方面,以及確定未來的方法,以更好的服務(wù)。
為了通過數(shù)字化輔助整個(gè)先進(jìn)制造鏈,Christian Thomay等人在[ 130 ]中提出了AQUILA系統(tǒng),為供應(yīng)鏈中斷和旅行選擇因COVID-19大流行而受到限制的情況下的質(zhì)量保證奠定了基礎(chǔ)。該框架將使用可穿戴眼動(dòng)跟蹤與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器和智能眼鏡相結(jié)合,以提供過程相關(guān)交互的免提顯示,心理負(fù)荷監(jiān)測(cè)和基于凝視的交互方法。這些技術(shù)將共同努力,以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量保證和測(cè)試方法,以及實(shí)現(xiàn)循證培訓(xùn)方案。
自從引入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)以來,工業(yè)4.0一直在改變智能制造的整個(gè)工業(yè)體驗(yàn):利潤-經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)大幅增加,奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),使客戶能夠從純自動(dòng)化和人工智能流程中受益。
4.2.VR和智能制造的挑戰(zhàn)和好處
工業(yè)部門在整個(gè)制造業(yè)中發(fā)揮創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)作用,以滿足全球競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的需求。從客戶到制造的整個(gè)供應(yīng)鏈必須完全自動(dòng)化。所有類型的制造系統(tǒng),包括智能制造,都將面臨困難[,,]。VR在智能制造中的應(yīng)用將面臨障礙,因?yàn)閭鞲衅骱突局悄芗寄茉谥圃鞓I(yè)的發(fā)展中至關(guān)重要[]。佩戴者的舒適度是VR的主要問題之一。根據(jù)研究,長(zhǎng)時(shí)間使用VR設(shè)備可能會(huì)使用戶感到不舒服,在重新進(jìn)入設(shè)備時(shí)感到虛弱和迷失方向[]。
VR和其他技術(shù)已經(jīng)改變了整個(gè)行業(yè)。教育和娛樂的轉(zhuǎn)變是最直接影響普通民眾的轉(zhuǎn)變之一[]。VR正在改變我們現(xiàn)在的教育方式,增加了在線和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的多樣性和吸引力[]。VR在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用也令人印象深刻。例如,VR有助于遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷技術(shù)的發(fā)展,并使阻止病毒傳播變得更容易。它還為醫(yī)療培訓(xùn)環(huán)境提供了可靠,有效和經(jīng)濟(jì)高效的模擬。VR在智能制造中的應(yīng)用將是本文的主要主題。VR的出現(xiàn)在一定程度上加速了智能制造業(yè)的增長(zhǎng)[]。這對(duì)于工業(yè)設(shè)備的智能化具有重要意義。
5. ?相關(guān)工作
近年來,虛擬現(xiàn)實(shí)和智能制造發(fā)展迅速,兩者的結(jié)合越來越緊密。與此同時(shí),許多學(xué)者對(duì)與該領(lǐng)域相關(guān)的許多概念進(jìn)行了探索和評(píng)論,例如延展實(shí)境(XR),增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和數(shù)字孿生。本節(jié)將回顧最近發(fā)表的關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)在智能制造中的應(yīng)用及其相關(guān)概念的評(píng)論。
文獻(xiàn)的一致性定義,通過思考,表示,并在技術(shù)上發(fā)展的智能制造(SM)或智能制造(IM)的想法沒有得到太多的關(guān)注,從進(jìn)化的角度來看。為了填補(bǔ)這一空白,Baicun Wang et al.[]對(duì)研究文獻(xiàn)進(jìn)行定性和定量的調(diào)查,系統(tǒng)比較SM和IM的內(nèi)在差異,闡明SM和IM之間的關(guān)系。SM和IM的增長(zhǎng)的研究提供了切實(shí)可行的建議,理解和實(shí)施SM和IM的組織或地區(qū)與SM和IM的發(fā)展程度低。由于制造商是SM和IM的主要實(shí)施者,因此建議更多地關(guān)注CPS,大數(shù)據(jù),云計(jì)算,IoT和AI等關(guān)鍵技術(shù),以及針對(duì)其特定情況的人員/員工培訓(xùn),無論使用哪種SM/IM范式。
大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析是人工智能的關(guān)鍵技術(shù)之一,通過利用工業(yè)大數(shù)據(jù)的潛在和隱藏的知識(shí)價(jià)值來增強(qiáng)制造市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。它還幫助企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者在各種復(fù)雜的制造環(huán)境中做出明智的決策。Chunquan Li等[]提出了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新指導(dǎo)智能制造決策的理論分析基礎(chǔ),充分論證了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的適用性,包括關(guān)鍵效益和內(nèi)在動(dòng)力。具體而言,本文提出了一個(gè)使用工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的智能決策的概念范式,為該領(lǐng)域的難題和潛在的未來研究路徑提供了有見地的想法。這兩個(gè)研究學(xué)科之間的距離是本研究的主要缺點(diǎn)。在這項(xiàng)研究中,沿著軟件系統(tǒng)的創(chuàng)建及其在工業(yè)制造中的應(yīng)用,該框架進(jìn)行了擴(kuò)展和徹底的調(diào)查。
工業(yè)部門正在工業(yè)4.0的框架下從自動(dòng)化向智能化過渡。通過系統(tǒng)的文獻(xiàn)調(diào)查,周麗萍等。[]討論最先進(jìn)的,當(dāng)前的問題,和潛在的未來方向的IM相關(guān)的生產(chǎn)和運(yùn)營管理(POM)的研究。五個(gè)研究主題-價(jià)值生成機(jī)制,生產(chǎn)計(jì)劃,資源配置和能力規(guī)劃,調(diào)度和物流-是研究和辯論的主要議題。就實(shí)際應(yīng)用而言,本研究的結(jié)論與啟示可提供廣泛的支持,以加強(qiáng)POM相關(guān)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)管理中的應(yīng)用。
虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)是延展實(shí)境技術(shù)的示例,它們?cè)诟鞣N環(huán)境中改進(jìn)和幫助工業(yè)4.0。為了傳播這樣一個(gè)革命性的環(huán)境,Leonor Adriana Cárdenas-Robledo et al.[]重點(diǎn)分析了延展實(shí)境的本質(zhì)和應(yīng)用,并報(bào)告了對(duì)2011年至2022年收集的287種方法的評(píng)估,并按擬議的分類法進(jìn)行了分類。研究結(jié)果表明,工業(yè)4.0已經(jīng)接受了這些技術(shù)的應(yīng)用,基于樣本的研究工作。本研究展示了XR應(yīng)用程序中使用的工具和主要工具,列出了關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域,并重點(diǎn)介紹了不同的任務(wù)。此外,它還提供了有關(guān)未來應(yīng)用程序可能增長(zhǎng)的提示,這些應(yīng)用程序除了對(duì)工業(yè)4.0之外,還將對(duì)家庭和工作中的各種人類活動(dòng)產(chǎn)生重大影響。
在過去的幾年里,跨越多個(gè)維度、方面和層次的AR/MR應(yīng)用引起了智能制造領(lǐng)域?qū)W者的興趣。在[]中,Wang et al.回顧了最新的作品,并調(diào)查了在過去30年中出現(xiàn)在現(xiàn)有的研究,計(jì)劃和實(shí)踐中的手動(dòng)操作說明的技術(shù)要素。值得注意的是,這項(xiàng)工作為創(chuàng)建基于AR的裝配指令提供了深入的學(xué)術(shù)知識(shí),為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供了不尋常的見解。從本質(zhì)上講,它將幫助研究人員創(chuàng)建AR指令。
在工業(yè)4.0時(shí)代,包含新的集成制造技術(shù)的生產(chǎn)過程被稱為智能工廠。當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性增加了人機(jī)界面(HMI)的重要性。在[141]中,為了從人為因素和HRI的角度識(shí)別智能工廠操作,任務(wù),信息種類,接觸方式及其對(duì)人類工人的影響,Naveen Kumar和Seul ChanLee對(duì)HMI進(jìn)行了系統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述。[], to identify intelligent factory operations, tasks, information kinds, contact modalities, and their influence on human workers from the viewpoints of human factors and HRI, Naveen Kumar and Seul ChanLee performed a systematic literature review of HMIs.此外,本文還分析了HMI在智能工廠中實(shí)際應(yīng)用的背景,并為設(shè)計(jì)人員、用戶和研究人員提供了HMI建議。這些發(fā)現(xiàn)揭示了HMI是如何在現(xiàn)代智能工廠中創(chuàng)建的。
“工業(yè)4.0”的概念越來越被認(rèn)為是與眾不同的。它假設(shè)通信和信息技術(shù)將得到廣泛使用,這將提高組織的靈活性和績(jī)效。Mohd Javaid等人探索了工業(yè)4.0及其柔性制造系統(tǒng)(FMS)的潛力。在[]中。不同的靈活的工業(yè)4.0技術(shù)為基礎(chǔ)的方法,在這項(xiàng)研究中描述了幾個(gè)工業(yè)4.0的做法,提高FMS的效率進(jìn)行了檢查。提高靈活性是使用服務(wù)提供商支持的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的最重要優(yōu)勢(shì)之一。通過使用自動(dòng)縮放功能,底層計(jì)算機(jī)資源可以根據(jù)波動(dòng)的利用率進(jìn)行調(diào)整,這是云服務(wù)的一個(gè)功能。通過提高生產(chǎn)靈活性,工業(yè)4.0使工廠能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展。
研究人員和實(shí)踐者正在探索將兩者聯(lián)系起來的方法,以提高人們?cè)诟鞣N學(xué)科中的生活,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)和虛擬生活之間的界限變得越來越模糊。設(shè)計(jì)數(shù)字雙胞胎(DT)是一個(gè)前沿的想法,具有廣泛的影響和應(yīng)用,包括教育,培訓(xùn),工人保護(hù)和生產(chǎn)。Künz等人在[ 143 ]中對(duì)探索MR和AR用于DT的學(xué)術(shù)出版物和期刊文章進(jìn)行了基于PRISMA的研究綜述。這項(xiàng)研究的主要結(jié)論是,評(píng)估的文章放在了很多的重點(diǎn)放在技術(shù)本身,而忽略了用戶相關(guān)的變量。因此,該領(lǐng)域的研究人員應(yīng)該考慮可用性的價(jià)值,并在工作的各個(gè)階段納入消費(fèi)者。
COVID-19的突然發(fā)展和無限制的全球傳播說明了目前的醫(yī)療保健系統(tǒng)無法快速應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生災(zāi)難。Ishwa Shah等人在[144]中提供了對(duì)區(qū)塊鏈,AI,AR/VR和物聯(lián)網(wǎng)用于對(duì)抗COVID-19的當(dāng)前評(píng)估,考慮到各種應(yīng)用。[] provided a current assessment of the utilization of blockchain, AI, AR/VR, and IoT for battling the COVID-19, taking into account diverse applications.這些創(chuàng)新提供了全新的、尖端的努力和COVID-19用例。本文介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)、AR/VR、AI和物聯(lián)網(wǎng)在抗擊COVID-19疫情中的應(yīng)用。這些創(chuàng)新提供了全新的、尖端的努力和COVID-19大流行的用例。
VR用戶可能會(huì)出現(xiàn)暈動(dòng)病癥狀,通常稱為VR病或暈電病。眼睛疲勞、困惑和惡心只是使消費(fèi)者的VR體驗(yàn)不那么愉快的幾個(gè)癥狀。在本文中討論了將VR技術(shù)用于近眼顯示設(shè)備的問題作為可能的解決方案[]。研究結(jié)果表明,虛擬世界中的模式數(shù)量可以影響VR疾病的高保真效果。這一發(fā)現(xiàn)提出了一種可能性,即為了減輕疼痛,可能需要多感官信息。
6. ?討論情況
綜上所述,虛擬現(xiàn)實(shí)是一種先進(jìn)的技術(shù),它可以生成虛擬環(huán)境來模擬現(xiàn)實(shí)世界或可視化人眼看不到的現(xiàn)象。本文通過對(duì)國內(nèi)外近百篇虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在智能制造中應(yīng)用的研究文獻(xiàn)進(jìn)行綜述,總結(jié)了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、存在問題以及發(fā)展趨勢(shì)。
最新技術(shù)水平:
如上所述,虛擬現(xiàn)實(shí)在智能制造中發(fā)揮著越來越重要的作用,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。2019冠狀病毒病疫情于二零二零年導(dǎo)致更多遠(yuǎn)程會(huì)議及社交隔閡。這將增強(qiáng)VR在各個(gè)行業(yè)的使用,包括醫(yī)療保健[],旅游[]和教育;它還可能加快工業(yè)部門技術(shù)進(jìn)步的步伐[]。通過回顧最新的論文,主要優(yōu)勢(shì)如下所示。
1.虛擬現(xiàn)實(shí)可以縮短周期時(shí)間。有時(shí)候,企業(yè)的商業(yè)模式很難跟上市場(chǎng)趨勢(shì)。通過使用虛擬現(xiàn)實(shí),供應(yīng)線和原型產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以及時(shí)修改,從而縮短產(chǎn)品上市前的設(shè)計(jì),測(cè)試和質(zhì)量控制所需的時(shí)間。
2.虛擬現(xiàn)實(shí)可以大大減少生產(chǎn)中的事故。通過虛擬模擬工作環(huán)境,工人可以提前學(xué)習(xí)如何正確操作工廠內(nèi)的設(shè)施,從而降低因操作不當(dāng)或疏忽而導(dǎo)致事故的風(fēng)險(xiǎn)。
3.虛擬現(xiàn)實(shí)有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量。具體來說,虛擬現(xiàn)實(shí)使遠(yuǎn)程團(tuán)隊(duì)合作成為可能,并且還可以通過提供虛擬和沉浸式的工作環(huán)境來提高員工的效率,如[,,]所示。此外,通過虛擬現(xiàn)實(shí),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,從而減少裝配線上的質(zhì)量問題。同時(shí),由于虛擬現(xiàn)實(shí)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制,客戶忠誠度也將提高。
目前存在的問題:
1.價(jià)格:大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備價(jià)格昂貴,高昂的價(jià)格阻礙了虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備在智能制造中的廣泛應(yīng)用。
2.技術(shù)瓶頸:由于刷新率低、分辨率不足,一些用戶一戴上VR設(shè)備就可能出現(xiàn)頭暈的情況。一些頭戴式顯示器具有較大的尺寸,這會(huì)對(duì)用戶的頭部造成壓力,并且還會(huì)帶來疲勞[,]。
3.應(yīng)用領(lǐng)域:雖然虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為一種很有前途的技術(shù),可應(yīng)用于各種應(yīng)用領(lǐng)域,如培訓(xùn)模擬器,醫(yī)療保健,教育,科學(xué)可視化和娛樂業(yè),但在智能制造中的應(yīng)用范圍相對(duì)較窄。例如,在[,,]中,虛擬現(xiàn)實(shí)主要用于提供指導(dǎo)用戶完成工作的數(shù)據(jù)。但是,它不能完全取代人類的勞動(dòng)。
4.應(yīng)用深度:大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新都停留在概念階段。具體來說,用戶沒有辦法真正進(jìn)入虛擬世界。例如,在[]中,作者提出了用于實(shí)時(shí)(RT)制造優(yōu)化的VR方法。然而,用戶與其說是進(jìn)入模擬的制造環(huán)境,不如說是體驗(yàn)它。再者,普通大眾對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)和智能制造的認(rèn)知,仍以視聽娛樂為主,制造業(yè)需要提供更多的創(chuàng)新,以應(yīng)對(duì)智能制造大范圍全球化帶來的競(jìng)爭(zhēng)壓力根據(jù)歐盟委員會(huì)(EC)對(duì)未來發(fā)展的愿景,新的生產(chǎn)系統(tǒng)模型應(yīng)解決可轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)化和學(xué)習(xí)型工廠的問題,這取決于幾個(gè)驅(qū)動(dòng)因素,如高性能、極端定制、環(huán)境保護(hù)、卓越的生產(chǎn)效率、資源、杰出的人力潛力和顯著的知識(shí)創(chuàng)造[]。
未來趨勢(shì):
未來,各種技術(shù)的結(jié)合將走向深入[],智能制造很可能會(huì)聯(lián)合收割機(jī)大數(shù)據(jù)處理、人工智能、先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新。這些技術(shù)之間的相互聯(lián)系將優(yōu)化制造操作并減少能源和勞動(dòng)力需求[]。
除了介紹VR在制造業(yè)中的應(yīng)用外,本文還闡述了相互關(guān)聯(lián)的智能人員因素和VR的概念。全球制造業(yè)的主要發(fā)展路徑是智能制造。各國都在鼓勵(lì)智能制造的快速發(fā)展,以在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中獲得優(yōu)勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為人機(jī)交互提供了一種新的方法,為智能制造的發(fā)展提供了獨(dú)特的契機(jī)。智能技術(shù)的使用對(duì)于制造業(yè)的改進(jìn)和現(xiàn)代化至關(guān)重要,即使目前智能制造領(lǐng)域的商品還不夠成熟。未來,將在這一領(lǐng)域投入更多的努力,并且可以預(yù)期在未來幾年內(nèi)將看到巨大的進(jìn)步,因?yàn)槌两教摂M現(xiàn)實(shí)將在許多方面為智能制造提供支持。與此同時(shí),將開發(fā)一種商業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備,并在不同地區(qū)提供。最重要的是,困難的技術(shù)可能是自然的人機(jī)交互技術(shù),使虛擬現(xiàn)實(shí)更容易為制造應(yīng)用程序。
工作的SWOT分析:
1.優(yōu)點(diǎn):這項(xiàng)工作的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)論文的精心挑選。在此過程中,我們密切關(guān)注出版數(shù)據(jù)、信息來源以及影響因子,以確保所有引用的文章都與標(biāo)題相關(guān),并能反映虛擬現(xiàn)實(shí)在制造業(yè)中應(yīng)用的最新趨勢(shì)。
2.缺點(diǎn):盡管以前的努力,這項(xiàng)工作仍然有許多弱點(diǎn)。在研究方法上,由于虛擬現(xiàn)實(shí)與智能制造結(jié)合的研究進(jìn)展不多,我們?cè)谖墨I(xiàn)選擇上的選擇有限。此外,這項(xiàng)工作是在智能制造場(chǎng)景中的虛擬現(xiàn)實(shí)的背景下指定的,并且沒有詳細(xì)討論延展實(shí)境,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)等相關(guān)概念。
3.機(jī)會(huì):通過系統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述,這項(xiàng)工作可能會(huì)提供一個(gè)全面的概述,最先進(jìn)的,當(dāng)前的問題,以及未來的趨勢(shì),在智能制造中的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。希望能為今后的工作提供線索。
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