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智能制造职业认知小结 新职业——智能制造工程技术人员就业景气现状分析报告

小编 2024-10-11 工业云 23 0

新职业——智能制造工程技术人员就业景气现状分析报告

新华网、中国经济网等央媒报道:企业合规师考试人数创新高,成为参考规模第二大的法律类考试请善待每一个电气工程师!尊重每一位机械工程师!新基建背景下,智能建造师成为市场“香饽饽弱电系统工程师的主要工作是什么?你会选择这个行业吗?

01

产生背景

在新一轮科技革命和产业变革中,智能制造已成为世界各国抢占发展机遇的主攻方向。根据国家统计局、工业和信息化部的统计,2010年以来我国制造业产值规模占全球的比重在19%-21%之间,2018年我国制造业增加值为26.5万亿元,占全球的28%,排名第一。其中,2012年以来我国智能制造行业产值不断增长,2018年智能制造装备行业的产值规模约为17480.1亿元。尽管中国制造业增加值占世界比重在不断加大,但与发达国家相比,制造业类型集中于中低端技术密集型。而在高端芯片、电子制造等高端技术领域,中国的自给率严重不足,从事制造业智能化所需的软硬件开发与服务人才严重缺失。由此,新职业智能制造工程技术人员应运而生,承担着推动中国高端密集型制造业发展、创造全新制造模式的重要职能,助力中国占领全球制造业竞争的战略制高点。

02

职业定义

智能制造工程技术人员是指从事智能制造相关技术的研究、开发,对智能制造装备、生产线进行设计、安装、调试、管控和应用的工程技术人员。

主要工作任务:

1.分析、研究、开发智能制造相关技术;

2.研究、设计、开发智能制造装备、生产线;

3.研究、开发、应用智能制造虚拟仿真技术;

4.设计、操作、应用智能检测系统;

5.设计、开发、应用智能生产管控系统;

6.安装、调试、部署智能制造装备、生产线;

7.操作、应用工业软件进行数字化设计与制造;

8.操作、编程、应用智能制造装备、生产线进行智能加工;

9.提供智能制造相关技术咨询和技术服务。

03

当前就业人群分析

猎聘大数据显示,截至2018年底,中国智能制造中高端人才占整个制造业中高端人才的35.89%,与2016年、2017年相比,智能制造人才在制造业人才中的占比呈逐年增长态势。

行业分布

智能制造工程技术人员分布在机械与自动化、国防与交通运输设备制造、信息技术、新材料制造、新兴医疗制造和能源与环保这六大类行业。通过领英(中国)数据统计,其拥有超过1300万的会员中与制造业相关的六大类行业人才数目达到248万,其中机械与自动化人才、信息技术人才相对最多。

工龄分布

从业年限上看:国防与交通运输设备制造、新材料制造及能源与环保这三大行业的人才平均从业年限都比较高,并且具备十年以上从业经验的人才占比也相对较大。

对比智能制造与制造业人才年龄分布情况可以看出,智能制造人才在25至30岁、30至35岁年龄段的人才占比高于制造业,35至40岁、40至45岁、45至50岁、50岁以上年龄段的人才比例均低于制造业,说明从事智能制造岗位的年轻人比传统制造业更多,年龄优势能给智能制造的发展带来更多的想象空间。

企业规模

据统计,中国有450万制造业企业,这些企业在未来10年或20年,至少有20%的企业要转型成自动化、智能化生产,一个数以十万亿计的市场正在缓缓展开。

2014-2015年中国智能制造行业新成立企业数量骤增,处上升风口时期,工业巨头、互联网科技等领域企业拓展业务范围,积极转型,进军智能制造行业。2015年新增企业数量达到顶峰,2016年以后,中国智能制造新增企业数量开始降低,开始纵向拓展和深化智能制造关键技术和应用领域。

中国智能制造企业在地域分布方面存在明显差异,普遍分布在一线城市,广东省以绝对优势领跑市场。

学历分布

通过对智能制造装备企业进行调研,高职学生占比最高为39.48%,紧随其后的是本科及以上的,所占比例为38.1%;中职学生占比11.8%;剩余10.62%则为内部转型、社会外招。

薪资水平分布

据调研,根据个人岗位和职责的区分,智能制造工程技术人员年薪最高可达30万。

企业分布

据《世界智能制造中心发展趋势报告(2019)》报告显示,智能制造企业数量排前十的城市,分别是苏州、宁波、上海、重庆、深圳、东莞、佛山、天津、无锡和杭州。其中苏州数量最高达6653家;宁波和上海旗鼓相当,分别为5215家和5131家。

近年来,相关部门机构陆续出台政策法规,扶持和推动中国智能制造产业发展。其中,中国智能制造试点示范项目从2015年开始,已公示了四批,总数为307个;智能制造综合标准化项目从2016年开始,已公示共三批,总数为509个;两个试点项目共有816个项目。

在智能制造的产业链上,云计算、大数据和人工智能技术的发展成为智能制造业发展的底层驱动力,是智能制造系统具备“数据采集、数据处理、数据分析”能力的基础设施。近年来,大数据产业园也是数量最多的产业园类别,达到111个。其次是综合园区,达到96个。新材料园区为智能制造产业发展提供了“物质引擎”,应用非常广泛,产业园区达到92个。

04

职业发展通道

智能制造工程技术人员根据就业岗位的职责分为技术应用类和技术开发类,是贯穿智能制造企业从产品开发、应用调试到售后维护整个过程的重要角色。对个人而言,工程技术人员在经历岗位历练和技能水平提升后,可晋升工程师/高级技师。

智能制造工程技术人员的价值:

【对个人价值】 新的职业选择,形成复合型人才竞争壁垒,拥有良好的就业和薪资前景;

【对企业价值】 推动企业商业模式、生产方式的转型,有助于企业规划生产流程和工艺,在降低运营成本的基础上,提高生产效率和产品质量;

【对社会价值】 是中国制造业转型升级的“顶梁柱”式人才,推动构建新型制造体系,技术革新也将创造更大的社会价值,推动社会向更高层次发展。

05

未来市场需求

前瞻产业研究院的数据分析显示,2010-2018年,我国智能制造装备行业保持着较为快速的增长速度,2018年智能制造装备行业的产值规模约为17480.1亿元,较上年同比增长16.5%,是国民经济发展的重要推动力。

一般发达国家智能制造产值约占高端装备制造业总产值的25%-30%,我国目前智能制造行业约占高端装备制造业20%左右。根据《中国制造2025》《智能制造发展规划(2016-2020年)》等政策,我国智能制造行业所占比重将会逐渐增大,且增速快于高端装备制造业增速。预计未来5年智能制造领域人才需求量将到达900万人。

随着国家有计划地对传统企业进行数控化、信息化和智能化改造,高端数控机床、工业机器人、增材制造等智能制造装备将会普及应用,需要大量操作、调试、维护、维修和改造方面的专业人才。根据调研显示,智能制造装备集成和应用技术技能人才需求总数按照本科、高职和中职培养需求分解,具体如下表:

06

专家观点

中科院院士、西北工业大学常务副校长黄维:颠覆性技术创新成果设计得出来、制造不出来的例子屡见不鲜,制造工艺核心技术不过关而导致生产事故的情况时有发生。除了要为传统行业赋能,颠覆性成果制造人才也正面临巨大缺口,技能人才能力水平和操作规范与颠覆性产品研制要求不匹配,技能人才结构老龄化,智能化产品生产高技术人才急缺。

中国职业教育学会会长鲁昕:在关键技术领域仍然存在着许多“卡脖子”的问题,目前我国急需四类人员:高端研究人才、科技成果转化人才、转化成果行业应用人才、生产服务一线的技术人才,而职业教育就承担了后两种人才的培养,占整个高等教育结构的70%。

中国机械工业联合会教育培训部主任、机械工业教育发展中心主任陈晓明在题为《面向产业变革的高职智能制造领域专业建设》的主题报告中强调,人才紧缺和培养体系的不尽完善已成为制约智能制造发展的瓶颈问题,急需产学研用各界通力合作,加快构建智能制造人才培养体系,提升各类人才的培养质量。立德树人,师者为先,下一步行业教育培训的工作重点应该放在与先进制造业发展需求相适应的创新型师资和工程技术人员培养上。聚焦智能制造和服务型制造、绿色制造、工业强基、“人工智能+制造”等重点领域的发展和人才需求,通过产教融合、协调创新,加大对院校新专业和专业方向建设的引导力度,加快院校乃至整个行业的人才培养供给结构优化,这也是当前推进制造业高质量发展的迫切需要。

上海电机学院校长胡晟在“中国制造2025”智能制造应用型人才培养的探索与实践大会报告中指出,“中国制造2025”战略规划的实施,关键是要有升级版的劳动力结构与之相适应,要有复合的知识结构,要有多元的能力特征,要有卓越的综合素质。智能制造应用型人才还要具备创新意识和工匠精神。

07

典型人物案例

(一)章跃洪:疫情之下智能制造团队为企业复工复产按下“加速键”

疫情初期,防护口罩供应量严重短缺,然而浙江天使医疗器械有限公司购入的设备却无法扩大产能。困难之下,党员智能制造技术团队负责人章跃洪,带领一批党员老师站了出来。他们来到厂家,5人一天24小时泡在厂里,起早贪黑地干,终于克服了新设备安装粗糙、零配件不齐、设计缺陷等诸多困难。成功的背后是团队成员平均每条生产线要调试50多个生产环节,没日没夜地帮助调试生产,终于使生产线上制造出了合格的产品。

据统计,智能制造技术团队50余名党员,近期已为金华市区20余家企业的复工复产现场解决生产问题,对接技术难题20余项,通过校企联合“突击攻关”,帮助企业按下复产的“加速键”。

(二)陈晓庆:智能制造技术暖男自主创业,用心做项目赢得龙头企业授权

陈晓庆,毕业于常州机电职业技术学院,2015年实习期间,在一家企业担任部门总经理助理和项目经理,为他后期创业打下了坚实的基础。2017年11月,陈晓庆在科教城大创园创业并成立科技有限公司,公司涵盖工业机器人的设计、安装、调试和售后维护等业务,涉及机加工上下料、冲压生产线、焊接单元等。凭借扎实的专业知识和积累的工作经验,陈晓庆在创业后稳步推动公司发展。目前公司年均机器人销售量20-30台套,并得到国内龙头工业机器人公司华东区搬运类集成伙伴授权。“每个客户的产品以及应用场合都不一样,对于每一个客户,我们都是定制化的解决方案,用心做好每一个项目。”

(三)李德明:智能制造技术改变人生,创业2年多营收破千万

2016年李德明和所有毕业生一样怀揣着激动和忐忑的心情在常州这片沃土上寻找属于自己的未来。作为职场菜鸟的李德明,毕业后走进与他专业对口的机器人贸易公司,成为普通的销售服务职员,不断放低姿态,虚心向前辈老师学习专业知识,积累人脉资源,参与各种社会实践,在基层岗位上深耕细作。

2017年年初,李德明在和行业前辈、同事们理性分析创业条件和市场前景后,依托大学生创业优惠政策,抓住机会,创立属于自己的科技有限公司,两年多来公司营业收入突破1000万元。李德明通过智能制造领域自主创业完成了一次人生蜕变,梦想也得到了历练和成长。

[智能制造]未来,我们需要什么样的自动化工程师?

01 人材、人才与糟心的制造业

企业对于人才的需求事实上在任何时候都是迫切的,但是,却遇到非常大的困境

图1-智能时代的企业人才痛点

(1).需要大量优秀的自动化专家

尽管大量的言论倾向于Internet+,但是,从产业的角度而言,无论装备自动化、生产制造其实首先是自动化的问题,即使是人工智能但最终还是依赖于自动化系统的分布式执行,包括运动控制的高精度定位与同步、机器人与CNC的同步等来实现,另一方面,IT系统的数据也是来自于自动化系统的直接现场数据采集。

因此,自动化专家的需求仍然对于产业而言是大量的,并非因为智能化升级就会降低对自动化的人才需求,而另一方面,自动化也是正在向IT延伸的,这是明显的趋势。

(2).人才培养需要大量的财力与时间成本

尽管今天的大学生越来越多—但是,人才的压力却较之过去更大,这是企业的普遍感受,因为大学与产业的脱节这一现实使得企业要花费巨大的代价来培养人才,而对于那些赚快钱的产业而言又不愿意花费时间精力来培养人才。

(3).不能立即为企业产生效益

通常一个毕业生到了企业也需要平均2年左右才能为企业带来效益,而这之前的培训、指导都是成本,而如此巨大的成本由企业负担,则无法有很好的经济性。

(4).人员流失造成损失

相较于金融、地产、IT、通信而言,其收入水平而言,制造业包括自动化产业的确无法相比,这使得大学专业出身转向了收入更高的产业,而自动化行业里很多转行也是到了更高收入的领域,这使得制造业人员流失非常大,对企业而言,也是成本极高。

02 智能时代的工程师能力发展需求

事实上,很多时候,我们注重了工程师的专业知识,而忽视了在企业里,工程师面对的更为复杂的环境,而且是具有非常大压力下的运营效率的需求,包括工作中的多部门协作需求、复杂的应用场景都需要工程师掌握的技能远非技术知识本身所能涵盖。

图2-面向未来智能时代的工程师能力重要性分布

图2是一份在很多教育类报告中出现未能发现来源的关于智能时代的工程师能力需求(本图引用自维多利亚州政府教育与培训部2017年STEM andthe Future Workforce报告中),我们可以看到主动学习、批判性思维、复杂问题解决能力、创造性问题解决能力、人际交往能力等未来会变得更为重要。

图3-自动化行业工程师能力需求调研

这个调研是在会议之前微信朋友圈里做的,但是,后来深入思考发现复杂问题解决能力与系统思维可以合并,而沟通表达与团队协作实际上有很大的关联关系,因此,我们会有这样一个结论:

(1).思维能力更甚于专业知识本身

(2).沟通协作更重要专业知识本身

这两点认知是从企业的角度看待工程师的能力,如果大学阶段能够有效的训练学生在系统思维与沟通表达方面的能力,自然对于企业而言是再好不过的事情了。

03 工程师的分析与能力需求

要分析工程师能力的需求发展,需要对其工作以及在智能制造时代的工作任务需求进行分析。

3.1工程师工作全景

图4-自动化工程师的工作全景分析

图4为作者与公司技术支持与培训部经理周靖进行交流,对自动化工程师工作的一个全景描述:

(1).基于工具的开发

很多人会有一个细节的混淆,常常把理工科,都称为理科,其实理科是Science而工科是Engineering,两者仍然是有不同的,工程师主要是借助于工具来实现任务,因此,各种开发平台(如Automation Studio、Portal)、仿真软件(MATLAB/Simulin,MapSim)、选型工具(ServoSoft),包括在IT级采用SQL数据库、Hadoop学习软件等,都是属于工具。

但是,工具只是工具,最重要的是解决问题。

(2).工程化

工程就包括系统需求分析、选型配置、软件模块划分、软件封装测试、软硬件调试、系列化(应用标准化)的几个过程,在不同阶段可以使用不同的工具来完成任务。

(3).KPI

对于工程师而言,在整个过程中要确保项目主要的目标管理任务:项目质量、时间进度控制,以及文档的标准化与规范化指标。

(4).任务目标

为客户提供更好控制精度代表产品质量更高,快速换单代表生产效率的提升,而项目周期更短则意味着面市时间更快(让客户更快抢的市场先机),包括易用性的设计,在未来智能时代将会强化与生产运营相关的任务包括预测性维护带来的生产运营成本的下降,而能源优化降低单件产品成本,质量预测与优化提升产品质量。

3.2通信互联

图5-面向智能制造时代的工业互联层级

大学里目前讲的技术已然落后产业实际,例如:很多停留在现场总线阶段,而产业已经普遍采用实时以太网技术例如POWERLINK、Profinet、SERCOSIII、EtherCAT等。包括OPC UA已经成为了产业的共识,各个自动化企业都已经开发并应用OPC UA技术来实现产线的集成、与IT系统的互联。包括TSN技术也即将投入运营,新的技术已经为IIoT、CPS构建打下基础,虽然,我们说未来要提高IT能力,但是,目前大学的课程仍然是基于RS485、CAN的技术—即使是理论基础,其实已经发生了较大的变化,尤其是在IT领域。

3.3机械领域的延伸

智能制造一定是与设备、产线相关的,而类似于SuperTrak、iTrak及XTS等线性输送系统的推出,也标志着运动控制技术与机械更为密切的融合,SuperTrak是一种长定子直线驱动技术,它是一种典型的机械、电气传动、测量技术于一体的系统,可以让生产系统达到最大的灵活性,是未来智能时代最具发展的技术,而大学的很多运动控制课程只是在提供变频器的控制—变频器更多是传动作用,真正实现“智能”是以利于伺服控制、机器人、线性输送系统这些技术的实现。

图6-SuperTrak技术所代表的机电软一体化

3.4软件工程需求

在之前的调研中,我们也发现自动化工程师的未来知识结构扩张中“软件工程”的需求最为迫切,这一点也不为过,自动化已经远非过去的“顺序逻辑”控制时代。尤其是IT与OT融合的时代。

图7-软件成为自动化未来竞争的焦点

图7为作者2015年绘制的关于软件价值的定义,来自于贝加莱在各个领域里的项目应用集成总结的经验。包括以下几个方面的说明:

(1).集成开发平台

事实上要实现集成,必须建立在全集成的开发平台,才能把分布的对象(PLC,HMI,Motion)通过软件平台的软件实现“无缝集成”,中国目前本土尚无这样高度集成的开发平台软件,这也是中国制造业2025所设定的目标,包括基础的RTOS、应用平台、行业库。像Automation Studio、Portal、Logix、TwinCAT几个就是属于典型的集成开发平台。

(2).软件工程能力:这是自动化行业解决方案提供给客户价值的必由之路,通过软件组件和复用技术,可以让自身降低开发时间,也可以让客户降低研发周期与研发成本。

(3).软件定义智能

自动化所面对的行业都有其特殊属性,因此,每个行业的工艺Know-How都是可以通过软件进行封装,像贝加莱在印刷套色、机器人惯量前馈、防摇算法、张力库等行业特性的开发上积累数十年经验。

(4).开放的软件集成

IT与OT在智能时代的融合需要PLC、工业PC、Panel PC都具有与IT互联的能力,包括OPC UA接口、IE浏览器的访问、MATLAB/Simulin接口、EPLAN等。

(5).标准软件集成

PLCopen是实现软件标准化的最佳通道,PLCopen的彭瑜老师、严义老师以及机电一体化协会一直致力于PLCopen在自动化行业的应用,包括ABB、SIEMENS等主流自动化厂商都是PLCopen的支持者。

(6).软件服务:软件已经成为了自动化行业未来盈利的关键,这也是业界的共识,未来,随着IT的介入,硬件成本将会大幅度下降,而软件则更加具有价值,它所体现的Know-How封装,生产柔性,智能都将使得其发挥更为重要的作用,而自动化行业也逐渐成为一个软件行业。

03 工程师能力模型分析

基于对产业的了解与工程师能力的需求,绘制了一个参考RAMI4.0三维架构的工程师能力模型.

图8-工程师能力模型(作者绘制)

图8是与周靖关于工程师能力模型的探讨,我们想按照业务流程、工厂层级、能力需求的三个层级来进行全景建模—参考RAMI4.0的三维模型来设计。

(1).工作流程各个阶段的能力

在系统的概念设计、开发(配置选型/编程/仿真)、测试(软件/软硬件/现场测试)、生产维护四个环节对于工程师的能力需求都会有不同。

(2).业务层级的能力需求

智能时代,除了自动化能力,也包括了信息化集成以及智能化的优化决策,就全景而言,更大的系统学习模型也属于控制范畴,即,动态的环境下的策略优化与路径设计。

(3).能力需求层级

--工具:对于工程师而言,工具是最基础的能力,包括对基础的软件工具、Office、Visio、AutoCAD等软件工具的使用,也包括示波器、万用表这些基础工具的使用。

--方法:建模方法(如V-Mode开发)、工作方法如5W2H-如何能够将一件事情描述清楚也是一种能力,就像小学时教的记叙文三要素-人物、地点、事件。这也包括软件变量命名、版本控制等系列方法来支撑工程师有效的管理项目。

--原则:设计系统的原则,例如:手动与自动的兼容、用户友好的原则都是属于工程师所需掌握的原则。

--理念:理念层,例如模块化设计理念“高内聚、低耦合”,理念属于思想级,属于更高层面看待问题的概念性技能。

总结:未来智能制造程师,需要更为系统的思维、创造性的问题解决能力,以及良好的沟通与表达 ,知识也是工具之一,让我们完成任务。

从知识结构角度而言,对于工程师则需要增强软件工程、计算机网络互联与智能算法方面的知识扩展。

智能制造引领产业革新:智能制造的四大优势

智能制造引领产业革新:智能制造的四大优势

一、智能制造重塑生产模式

随着信息技术的快速发展,智能制造正逐渐成为推动产业升级的重要力量。智能制造借助大数据、云计算等技术手段,实现了生产过程的数字化和智能化。这种新型的生产模式,极大地提高了生产效率,降低了生产成本。

首先,智能制造能够实现生产过程的自动化。通过引入智能机器人和自动化设备,实现了生产线上各个工序的自动化衔接,减少了人工干预,提高了生产效率和产品质量。

其次,智能制造能够实现生产过程的实时监控。通过传感器和物联网技术,企业可以实时掌握生产线上各个工序的数据,及时发现并解决问题,避免生产事故的发生。

最后,智能制造还能够实现生产过程的优化。通过对生产数据的分析,企业可以了解产品的生产规律和市场趋势,从而优化生产计划和产品设计,提高市场竞争力。智能制造的优势不仅在制造业得到了体现,也在其他领域如物流、医疗等领域展现出巨大的潜力。

二、智能制造提升产品质量

智能制造通过引入先进的信息技术和制造技术,提高了产品的质量和性能。首先,智能制造能够实现精准的质量控制。通过在生产线上引入各种传感器和检测设备,企业可以实时监测产品的质量和性能参数,确保产品的一致性和稳定性。其次,智能制造能够实现个性化定制。通过引入计算机辅助设计等技术手段,企业可以根据消费者的需求进行个性化定制,满足不同消费者的需求。最后,智能制造还能够提高产品的附加值和市场竞争力。通过引入高端技术和创新设计,企业可以开发出具有自主知识产权的产品,提高产品的附加值和市场竞争力。

三、智能制造促进节能减排

智能制造在节能减排方面也发挥着重要作用。首先,智能制造能够实现能源的合理利用。通过智能控制系统,企业可以实时监测设备的能耗情况并进行优化调整,提高能源利用效率。其次,智能制造能够减少废弃物的产生。通过在生产线上引入循环经济和绿色制造技术,企业可以实现废弃物的回收再利用和资源的循环利用。最后,智能制造还能促进企业实现可持续发展。通过对生产过程中产生的数据进行分析和研究,企业可以了解自身的能源消耗和排放情况并进行改进和优化,推动企业的可持续发展。根据相关数据表明智能制造的应用能够显著降低企业的能耗和废弃物排放。例如某制造企业实施智能制造后能耗降低了XX%,废弃物排放量减少了XX%。这些都证明了智能制造在节能减排方面的巨大潜力。此外智能制造的应用还能够提高设备维护效率和降低运营成本这也是企业在节能减排方面取得重要成果的关键之一。许多企业通过应用智能制造技术实现了设备的预测性维护避免了设备故障的发生降低了维护成本并提高了生产效率。这也是其他文章中强调的点显示企业在实现可持续发展道路上迈进一大步是通过将技术与策略相结合的方式进一步提升了智能优化升级的趋势并逐渐突破新兴工业技术领域的企业增长速度得到推动的具体案例或实证研究案例值得关注并分析推广以便更加准确地认识理解并实施未来的规划方向并从中借鉴和学习更丰富的知识和技术途径推动企业实现可持续发展目标并引领产业革新走向新的高度四、智能制造推动新兴产业发展智能制造正在推动新兴产业的崛起和发展其中人工智能和物联网是两个典型的领域人工智能在智能制造的推动下正逐渐渗透到各个产业领域推动产业的智能化升级和数字化转型物联网技术则通过与智能制造的结合实现了设备之间的互联互通提高了生产效率和质量同时智能制造还在推动数字化工厂工业互联网等新兴产业的发展这些新兴产业的发展将进一步推动产业结构的优化升级提高整个社会的生产效率和质量因此可以说智能制造引领产业革新已经成为不可逆转的趋势五、总结综上所述智能制造引领产业革新已经成为不可逆转的趋势它不仅提高了生产效率降低了成本还提升了产品质量促进了节能减排推动了新兴产业的发展未来随着技术的不断进步和应用领域的拓展智能制造将在更多领域发挥更大的作用因此我们应该加强对智能制造的研究和应用推广促进其在各个领域的广泛应用为推动产业革新和社会进步做出更大的贡献

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