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数字经济高质量低碳发展战略与实现产品高可靠性

来源:《数据中心建设+》杂志 作者:中国电子技术标准化研究院 杨启善 更新时间:2023/7/4 7:46:08

摘要:数字经济,作为一个内涵比较宽泛的概念,凡是直接或间接利用数据来引导资源发挥作用,推动生产力发展的经济形态都可以纳入其范畴。

     一、数字经济
  
  1.1 数字经济的发展和定义
  
  “数字经济”最早是由Tapscott Don在1995年提出的,他认为数字经济是由信息通讯行业以及企业和个人的电子商务组成。
  
  数字经济定义:作为经济学概念的数字经济是人类通过大数据(数字化的知识与信息)的识别、选择、过滤、存储、使用,引导、实现资源的快速优化配置与再生,实现经济高质量发展的经济形态。数字经济,作为一个内涵比较宽泛的概念,凡是直接或间接利用数据来引导资源发挥作用,推动生产力发展的经济形态都可以纳入其范畴。
  
  1.2 数字经济内容
  
  数字经济范围很广,包括:
  
  1)通信产业链:4G和5G基站、局端、宽带、智能手机皆是通信产业链。
  
  2)计算机基础技术产业链:芯片、集成电路、电池、屏幕、内存、存储皆是计算机基础技术产业链。云计算、大数据、人工智能、传感器、物联网这四大技术既是计算机基础技术,也是软硬一体化产业链。
  
  3)软件产业链:操作系统、数据库、中间件、个人软件、办公软件、企业软件、安全皆是软件产业链。
  
  4)互联网产业链、电子商务产业链等等:互联网新闻资讯、网络文学、游戏、直播、视频、数字音乐、网上社区、内容搜索(含地图导航),皆是互联网产业链。
  
  1.3 发展数字经济的意义
  
  1)新一轮科技革命和产业变革的大势所趋。
  
  2)推动我国高质量发展的重要途径。
  
  3)增强我国经济发展韧性的客观要求。
  
  1.4数字经济与人民生活的关系
  
  1)方便人民及时了解国内外大事。
  
  2)方便人民及时享受文化大餐(戏剧、电影等)。
  
  3)方便人民及时学习文化知识。
  
  4)方便人民外出活动(导航、查找等)。
  
  5)方便人民及时处理经济事宜(支付、结算等)。
  
  6)需要人们警惕、防止违法活动(诈骗等)。
  
  二、高质量发展战略
  
  2022年10月16日,在中国共产党第二十次全国代表大会开幕会上,习近平提出,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。发展是党执政兴国的第一要务。没有坚实的物质技术基础,就不可能全面建成社会主义现代化强国。必须完整、准确、全面贯彻新发展理念,坚持社会主义市场经济改革方向,坚持高水平对外开放,加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。
  
  2.1主要内容
  
  1)构建高水平社会主义市场经济体制。坚持和完善社会主义基本经济制度,毫不动摇巩固和发展公有制经济,毫不动摇鼓励、支持、引导非公有制经济发展,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好发挥政府作用。
  
  2)建设现代化产业体系。坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。
  
  3)全面推进乡村振兴。全面建设社会主义现代化国家,最艰巨最繁重的任务仍然在农村。坚持农业农村优先发展,坚持城乡融合发展,畅通城乡要素流动。
  
  4)促进区域协调发展。深入实施区域协调发展战略、区域重大战略、主体功能区战略、新型城镇化战略,优化重大生产力布局,构建优势互补、高质量发展的区域经济布局和国土空间体系。
  
  5)推进高水平对外开放。依托我国超大规模市场优势,以国内大循环吸引全球资源要素,增强国内国际两个市场两种资源联动效应,提升贸易投资合作质量和水平。稳步扩大规则、规制、管理、标准等制度型开放。推动货物贸易优化升级,创新服务贸易发展机制,发展数字贸易,加快建设贸易强国。
  
  2.2 内涵定位
  
  中国特色社会主义进入了新时代,我国经济发展也进入了新时代。推动高质量发展,既是保持经济持续健康发展的必然要求,也是适应我国社会主要矛盾变化和全面建成小康社会、全面建设社会主义现代化国家的必然要求,更是遵循经济规律发展的必然要求。
  
  第一,高质量发展是适应经济发展新常态的主动选择。
  
  第二,高质量发展是贯彻新发展理念的根本体现。
  
  第三,高质量发展是适应我国社会主要矛盾变化的必然要求。
  
  第四,高质量发展是建设现代化经济体系的必由之路。
  
  2.3 矛盾关系
  
  推动高质量发展离不开辩证法的指导。经济发展是一个螺旋式上升的过程,上升不是线性的,量积累到一定阶段,必须转向质的提升,这是经济发展的规律使然,也合乎唯物辩证法的基本原理。我们要学好、用好辩证法,审时度势,科学设计,以辩证思维来处理推动高质量发展中遇到的各种矛盾关系。
  
  第一,正确把握整体推进和重点突破的关系。
  
  第二,正确把握总体谋划和久久为功的关系。
  
  第三,正确把握破除旧动能和培育新动能的关系。
  
  第四,正确把握生态环境保护和经济发展的关系。
  
  第五,正确把握维护公平与讲求效率的关系。
  
  三、低碳发展战略
  
  为深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰、碳中和的重大战略决策,扎实推进碳达峰行动,制定2030年前碳达峰行动方案。
  
  3.1 总体要求
  
  1)指导思想。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,深入贯彻习近平生态文明思想,立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局,加快实现生产生活方式绿色变革,推动经济社会发展建立在资源高效利用和绿色低碳发展的基础之上,确保如期实现2030年前碳达峰目标。
  
  2)工作原则。总体部署、分类施策。系统推进、重点突破。双轮驱动、两手发力。稳妥有序、安全降碳。
  
  3.2 主要目标
  
  “十四五”期间,产业结构和能源结构调整优化取得明显进展,重点行业能源利用效率大幅提升,煤炭消费增长得到严格控制,新型电力系统加快构建,绿色低碳技术研发和推广应用取得新进展,绿色生产生活方式得到普遍推行,有利于绿色低碳循环发展的政策体系进一步完善。到2025年,非化石能源消费比重达到20%左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,为实现碳达峰奠定坚实基础。
  
  “十五五”期间,产业结构调整取得重大进展,清洁低碳安全高效的能源体系初步建立,重点领域低碳发展模式基本形成,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平,非化石能源消费比重进一步提高,煤炭消费逐步减少,绿色低碳技术取得关键突破,绿色生活方式成为公众自觉选择,绿色低碳循环发展政策体系基本健全。到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上,顺利实现2030年前碳达峰目标。
  
  1)什么是碳达峰?
  
  某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值,然后经历平台期持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的拐点。
  
  2)什么是碳中和?
  
  某个地区在一定时期内人为活动直接和间接排放的二氧化碳,与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消,实现二氧化碳“净零排放”。
  
  3.3 重点任务
  
  将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面,重点实施下述“碳达峰十大行动”。
  
  1)能源绿色低碳转型行动主要包含以下几点:
  
  (1) 推进煤炭消费替代和转型升级;
  
  (2) 大力发展新能源;
  
  (3) 因地制宜开发水电;
  
  (4) 积极安全有序发展核电;
  
  (5) 合理调控油气消费;
  
  (6) 加快建设新型电力系统。
  
  2)节能降碳增效行动。
  
  (1) 全面提升节能管理能力;
  
  (2) 实施节能降碳重点工程;
  
  (3) 推进重点用能设备节能增效;
  
  (4) 加强新型基础设施节能降碳。
  
  3)工业领域碳达峰行动。
  
  (1) 推动工业领域绿色低碳发展;
  
  (2) 推动钢铁行业碳达峰;
  
  (3) 推动有色金属行业碳达峰;
  
  (4) 推动建材行业碳达峰;
  
  (5) 推动石化化工行业碳达峰;
  
  (6) 坚决遏制“两高”项目盲目发展。
  
  4)城乡建设碳达峰行动。
  
  (1) 推进城乡建设绿色低碳转型;
  
  (2) 加快提升建筑能效水平;
  
  (3) 加快优化建筑用能结构;
  
  (4) 推进农村建设和用能低碳转型。
  
  5)交通运输绿色低碳行动。
  
  (1) 推动运输工具装备低碳转型;
  
  (2) 构建绿色高效交通运输体系;
  
  (3) 加快绿色交通基础设施建设。
  
  6)循环经济助力降碳行动。
  
  (1) 推进产业园区循环化发展;
  
  (2) 加强大宗固废综合利用;
  
  (3) 健全资源循环利用体系;
  
  (4) 大力推进生活垃圾减量化资源化。
  
  7)绿色低碳科技创新行动。
  
  (1) 完善创新体制机制。完善绿色低碳技术和产品检测、评估、认证体系;
  
  (2) 加强创新能力建设和人才培养;
  
  (3) 强化应用基础研究;
  
  (4) 加快先进适用技术研发和推广应用。
  
  8)碳汇能力巩固提升行动。
  
  (1) 巩固生态系统固碳作用;
  
  (2) 提升生态系统碳汇能力;
  
  (3) 加强生态系统碳汇基础支撑;
  
  (4) 推进农业农村减排固碳。
  
  9)绿色低碳全民行动。
  
  (1) 加强生态文明宣传教育;
  
  (2) 推广绿色低碳生活方式;
  
  (3) 引导企业履行社会责任;
  
  (4) 强化领导干部培训。
  
  10)各地区梯次有序碳达峰行动。
  
  (1) 科学合理确定有序达峰目标;
  
  (2) 因地制宜推进绿色低碳发展;
  
  (3) 上下联动制定地方碳达峰方案;
  
  (4)组织开展碳达峰试点建设。
  
  3.4国际合作
  
  1)深度参与全球气候治理。
  
  2)开展绿色经贸、技术与金融合作。
  
  3)推进绿色“一带一路”建设。
  
  3.5 政策保障
  
  1)建立统一规范的碳排放统计核算体系。
  
  2)健全法律法规标准。
  
  3)完善经济政策。
  
  4)建立健全市场化机制。
  
  3.6组织实施
  
  1)加强统筹协调。
  
  2)强化责任落实。
  
  3)严格监督考核。
  
  四、如何实现产品高可靠性
  
  4.1 与RAMS有关的术语和定义
  
  RAMS是英文Reliability、Availability、Maintainability和Safety第一个字母的组合。
  
  1)Reliability是可靠性:其定义为产品在规定条件下和规定时间区间(t1,t2)内完成规定功能的能力。
  
  2)Availability是可用性:其定义为在要求的外部资源得到保证的前提下,产品在规定的条件下和规定的时刻或时间区间内处于可执行规定功能状态的能力。
  
  3)Maintainability是维修性:其定义为在规定的条件下,使用规定的程序和资源进行维修时,对于给定使用条件下的产品在规定的时间区间内,能完成指定的实际维修工作的能力。
  
  4)Safety是安全性:其定义为免除不可接受的风险影响的特性。
  
  4.2 产品可靠性和安全性
  
  1)安全性基本概念安全性:是指不发生事故的能力。即表示在给定条件下系统或产品无事故地完成任务的一种特性。事故是指使正常活动中断并造成人员伤亡、职业病、财产损失或损害环境的意外事件。危险:是指可能造成事故的状态。风险:是指导致危害的事件或事件组合发生的频繁程度,以及危害后果。危险分析:是对产品设计、使用以及环境有关的所有可能危险进行系统分析,包括:识别危险源;对危险风险进行评估;确定安全性关键项目;对不可接受危险项目提出改进措施和建议;确定残余危险项目,详见表1、表2。
  
  2)安全性与可靠性的关系:都是产品固有的质量特性,两者既有联系,又有区别,不能把两者看成是同一个概念。可靠性关注的是产品不会失效或不发生故障,安全性关注点是产品不发生意外事故;可靠性考虑的是所有可能发生的失效或故障,安全性考虑的是所有可能威胁安全的危险源和各种激发因素。
  
  4.3 安全性分析方法
  
  1)典型危险源检查清单
  
  2)危险能源检查单
  
  3)任务关键功能检查单
  
  4)使用、维修和保障活动危险源检查单
  
  5)危险检查单:比如机械危险检查单、电气危险检查单、化学危险检查单、生理危险检查单、着火及爆炸危险检查单、加速度危险检查单、冷热危险检查单、压力危险检查单、辐射危险检查单、毒性材料危险检查单、振动及噪声危险检查单、其他危险检查单。
  
  4.4 其他分析方法
  
  包括:1)失效模式、影响及危害性分析;2)失效树分析;3)事件树分析;4)报警时间分析;5)警示与报警分析;6)区域安全性分析等。
  
  4.5 危险风险评价
  
  风险评价指数法是将决定危险事件的两种因素,即危险后果的严重性和危险发生的可能性,按其特点划分为相应等级,继而形成风险评价矩阵,并赋予一定的加权值,以定性衡量危险风险的大小,详见表3。
  
  4.6 安全性设计与控制方法
  
  减少或控制危险的方法的优先顺序:安全设计——采用防护性安全装置——采用报警装置——采用更严格的操作使用规程和培训。常用的消除或控制危险的方法如下:
  
  1)能量控制:在安全性中,能量对任何事故都有重要的直接影响。
  
  2)内在安全设计:例如电路中的电流一旦超过规定值就自动断电;避免粗糙的棱边、锐角、尖点,以防止划伤。
  
  3)物理隔离:采用分离、护板、或栅栏等将已确定的危险与人员和设备隔离。
  
  4)闭锁、锁定:闭锁是防止某个事件的发生或防止某个人、物、力或因素进入危险区域;锁定是保持某个事件或状态,或避免人、物、力或因素离开安全限定的区域。
  
  5)故障—安全设计:是指确保一个故障不会影响系统或系统处于可能导致伤害或损伤的故障模式的设计。
  
  6)故障最小化:
  
  7)安全系数:是提高机械安全性常用的有效的简单方法。
  
  8)报警装置:有多种形式,例如标志、视觉、声音、嗅觉、触觉等。
  
  9)标记:如高压标记、小心地滑标记等。
  
  10)逃逸和营救:逃逸是指使用自身携带的资源自救所做的努力,营救是指其他人员救护在紧急情况下遇到危险的人员所做的努力。
  
  4.7 关于产品可靠性提升工程的建议
  
  1)大力宣贯党的质量强国方针政策。“推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变”,2014年5月10日,习近平总书记在河南考察中铁工程装备集团时提出了“三个转变”,为推动我国产业结构转型升级、打造中国品牌指明了方向。
  
  2)推行全面质量管理,不断追求卓越。质量是个永恒的概念,质量管理随着时代发展而不断进步。我国是1978年9月开始推行全面质量管理的,当时简称为“TQC”,并高度概括为“三全管理”即:全员参加的质量管理;全过程的质量管理;全企业的质量管理。
  
  对于产品“质量”来讲,我们常常把其归结6个方面的特性,即性能、可靠性、安全性、适应性、经济性和时间性等。
  
  性能是指产品满足使用目的所具备的技术特性,包括产品的使用性能、机械性能、理化性能、外观要求等。性能是产品在开发、设计、研制阶段综合顾客和社会的需要对产品所规定的功能,并在制造过程和生产阶段加以保证的。性能一般可分为使用性能和外观性能等。
  
  可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成工作任务的能力,包括产品的可靠度、平均寿命、失效率、平均维修间隔时间等。可靠性是在设计时奠定的,在生产时所保证的,在检验和验时所承认的,在使用中被考验并得到鉴定的。因此,必须在产品质量要求中明确地提出可靠性定量和定性要求,并在全过程质量体系中加以保证。
  
  产品的安全性是指产品在贮存、流通和使用过程中,不发生由于产品质量而导致的人员伤亡、财产损失和环境污染的能力。当前,世界各国都对产品安全性给予了极大的关注。
  
  适应性是指产品适应外界环境变化的能力。这里所说的环境包括自然环境和社会环境,前者如产品适应沙漠与山地、风雪与海浪、振动与噪声、灰尘与油污、电磁干扰、高温与高湿等自然条件的能力;后者如产品适应某地区、某国家、某顾客群体等需求的能力。
  
  产品的经济性是指合理的产品寿命周期费用。它包括开发研制过程、生产制造过程、流通使用过程以及用后处置所需费用的总和。它是满足顾客和社会要求的主要质量特性之一。产品的经济性是保证企业在市场竞争中得以生存的关键之一,是产品质量特性的重要组成部分。
  
  时间性指产品进入市场的适时性、售后及时提供技术支持和维修服务等。还包括在规定时间内满足顾客对产品交付期和数量要求的能力,以及满足随时间变化而顾客需求变化的能力。时间意味着产品的竞争能力,意味着产品可获得性的提高。总之,产品质量必须全面满足顾客明确的要求和期望。
  
  我国国民经济包括数字经济的发展都是为了满足社会主义建设和广大人民群众不断增长的物质、文化生活的需要。社会各方面的发展,包括物质的丰富、产品品种的增加,都与产品质量密不可分,甚至都是以产品质量为前提和基础的。没有质量就谈不上数量,当然也就难以保障国民经济的发展。
  
  4.8 正反案例
  
  良好质量有助于富国、强军、利民;不良质量则会给国家经济建设造成负面影响。例如:
  
  1)2011年7月23日,北京开往福州的D301次轨道交通动车组与杭州开往福州的D3115次轨道交通动车组发生追尾事故,造成40人死亡,200人受伤。这是一起因设计缺陷、把关不严、应急处置不力的责任事故。
  
  如今,中国中车集团公司生产的自主知识产权的中国高铁“复兴号”在京沪线上以每小时350公里的速度正式运营。中车产品出口到世界七大洲103个国家。高铁高质量已成为我国对外宣传的名片。
  
  2)因产品质量差,美国也有不少惨痛教训,1986年1月26日,美国挑战者航天飞机升空74秒发生爆炸,7名宇航员遇难。原因是压力密封圈不能适应低温环境,老化开裂,燃料外泄。1998年美国发射气象卫星失败,原因是没有将重量单位“磅”换算成公制“牛顿”,出现偏差所致。
  
  3)推广应用其他行业实施可靠性提升工程的成功经验。如中国空间技术研究院概括为,一个全覆盖、两个不漏项、三个不能少和四个不放过。一个全覆盖:可靠性工作项目应覆盖全系统、全过程、全要素。覆盖全系统是指可靠性工作项目应覆盖系统、分系统和单机各级产品;覆盖全过程是指覆盖型号研制的所有阶段,包括可行性论证、方案、初样、正样及在轨运行阶段;覆盖全要素是指覆盖研制过程的所有可靠性的风险因素。两个不漏项:可靠性工作重点不漏项,对影响整个航天器任务完成的Ⅰ、Ⅱ类故障模式的系统级、分系统级以及单机等各级产品点工作对象不漏项;产品实现过程的薄弱环节不漏项,从产品全系统、全过程、全要素三方面梳理产品实现过程的薄弱环节,做到薄弱环节不漏项。三个不能少:系统级、分系统级、单机各级产品的工作项目不能少;各研制阶段的工作要求不能少;每一个工作项目依据的标准不能少。四个不放过:产品鉴定状态分类不准确不放过;可靠性设计验证不充分不放过;可靠性待办事项不闭环不放;举一反三不到位不放过。
  
  五、结论
  
  电子系统是军事运输、战斗装备的顺风耳和千里眼,是驾驶员和乘务员的不可缺少的助手,是确保安全运营的安全员和监督员。这些产品车辆总装厂、供应方和运营商必须实施RAMS系统工程。可靠性提升工程的关键在于不断实践。
  
  各种装备电子系统实施可靠性提升工程的关键是,有关单位领导要以此为发展战略,组建工作团队,制定工作计划,以本单位主要产品为工作突破口,从主要技术标准培训学习开始,逐步开展可靠性分析、设计和试验,最终将成功经验形成企业标准,推广应用到其他产品。
  
  电子装置的使用寿命应达到20年,是指在规定的条件下,从规定时间开始,保持允许的失效率或到失效不可修复为止的使用时间。电视接收设备的MTBF为15000小时,其他电子装置的RAMS也应力争达到国际先进水平。
  
  本文提到的电子系统可靠性各类标准为通用技术标准,原则上适用于各种产品,但应考虑产品特点灵活应用,如在武器装备产品应用时,应考虑产品的特定要求和环境。
  
  数字经济特别需要人们警惕、防止诈骗等违法活动。
  
  作者简介
  
  杨启善,高级工程师,现任:中国电子技术标准化研究院老科技工作者协会顾问、中国质量协会可靠性专家委员会委员、中国世贸组织(WTO)研究院客座研究员、北京电子电器协会人工智能与物联网分会专家顾问。2021年11月作为中国老科协百名优秀共产党员之一,有关事迹收入中国科学技术出版社《百名优秀共产党员事迹汇编》。
  
  30多年来参加了数次技术交流活动,为100多个单位提供了企业管理咨询服务,其中包括产品可靠性、维修性和保障性(RMS),质量管理体系(QMS),环境管理体系(EMS),职业安全健康管理体系(HSMS),质量成本管理(QCM),我国强制性产品认证(3C),石油、天然气行业产品认证(API),软件能力成熟度(CMMI)等。
  
  编辑:Harris
  
  

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