通用计算机系统由硬件和软件组成,嵌入式系统也由硬件和软件组成。通用计算机系统的硬件由运算器、控制器、存储器、接口、总线和电源组成,嵌入式系统的硬件也由功能相同的部件组成。通用计算机系统包括键盘、显示器、鼠标、外部存储器、打印机、扫描仪和其他外部设备。嵌入式系统可以在必要的时候使用通用计算机系统连接几乎所有的外部设备,还有其他一些外部设备在这个系统中常用,如传感器、继电器、簧片开关、光电池、限位开关、电机等,用于数据的定位、采集、转换、传输和驱动。
在软件分类上,通用计算机系统的软件由系统软件、支撑软件和应用软件组成,嵌入式系统的软件也由系统软件、支撑软件和应用软件组成。从运行方式来看:一般的计算机系统可以独立工作,也可以通过联网集中运行或分布运行。嵌入式系统也可以独立工作,或者集中运行,或者通过网络分布。因此,嵌入式系统和通用计算机系统都是计算机系统。
然而,嵌入式系统与通用计算机系统在外部形态、应用对象、工作环境、技术指标等方面存在诸多差异。嵌入式系统的主要特点是:第一,无处不在;二是软硬结合,相互融合,根据应用和设计需要,软件可以硬化,硬件可以软化;第三,它是为每个应用单独定制和制造的。软件和硬件都需要最小的冗余。
目前,嵌入式系统和通用计算机系统正朝着两个互不相容的技术方向发展。通用计算机系统的发展方向是努力不断提高速度和存储容量,而嵌入式系统的发展方向是超小型、超低价格、高可靠性和易耦合。
通用计算机系统如果确定为某项工作的特殊服务,也可以称为专用计算机系统;如:财务管理计算机系统、人事管理计算机系统等。这些通用计算机系统摆脱了特殊服务的任务,在改变软件后,它们甚至可以不改变软件而单独或同时服务于其他工作。嵌入式系统就不一样了。它的硬件和软件都是为特定的应用对象“量身定做”的,只对定制的应用对象起作用。这是一个真正的特殊计算机系统。
赛默飞世尔科技、安捷伦、岛津等跨国公司。每年投入相当数量用于新技术研发和生产工艺改进。例如,赛默飞世尔科技有限公司在R&D上花费7%(约1.5亿美元),用于寻求更好的研究基础和开发一代又一代的领先产品。
赛默飞世尔在设计产品时特别注重客户的应用环境,力求产品设计人性化,使用方便,高效精简,适应工作环境和实验室环境。这些先进的科研技术和生产工艺生产出了优秀的仪器设备,给我国的仪器制造商带来了不小的冲击,也让我国的国内企业举步维艰。但不可否认的是,在冲击的同时,国内的仪器企业也应该吸收这些国外的先进技术和工艺来改善自身的不足,这也会在一定程度上促进国内科学仪器行业的发展。
“赛默飞世尔的主要竞争优势是其创新能力。凭借其技术创新,赛默飞世尔科技的技术不仅广泛应用于生命科学领域,还广泛应用于医药、食品、环保、石化等领域,赢得了广阔的市场。比如赛默飞世尔科技推出的Orbitrap质谱仪,就是近20年来质谱技术发展的革命性突破。其性能与傅里叶变换离子回旋共振质谱FT-MS相当,价格尤其是运行维护成本几乎达到了普及型仪器的水平,性价比是其他同类仪器无法企及的。这无疑是质谱学基础发展和技术创新的又一个里程碑。该产品获得了2006年的Pittcon金奖和2006年的100世界R&D精英奖(2006年的R&D 100奖)。
例如,获得instrument Business Outlook(IBO)杂志2006年工业设计金奖的iCAP 6000系列ICP发射光谱仪,在该仪器的分光系统设计中,首次采用整体结构铸造,保证了各部件的精确定位。同时,可靠的机械强度对于获得光学系统优异的长期稳定性也是必要的。此外,新设计的“即插即用”半可拆卸火炬管确保了与气路的自动连接和与光路系统的自动对准。制造新产品的传统方法必须经过初始测试、批量测试,然后进行大规模生产。ICAP在这个过程中省略了一个步骤,采用了大量的计算机辅助设计,控制了铸造层的厚度,整个硬件的受力,结构的稳定性等等。整体铸造工艺要求很高。
随着越来越多的跨国企业进入中国,在引进国外先进理念的同时,也必将促进其本土企业在中国的发展和普及。此外,随着国内很多企业的成长,其规模也逐渐扩大。生产过程的管理也会产生新的需求。
赛默飞世尔推行PPI(实际过程改进)和精益制造(精益过程管理),将质量的理念融入到所有生产环节,第一时间纠正质量问题。工厂车间的五金收纳箱下面有一个电子秤。当硬件用完时,电子秤的重量减轻,信息直接传递给硬件制造商。以前中国本土企业的思维受苏联大而全的模式影响很大,什么都要自己做。上海发展快,和长三角制造业密集、外包合作的传统有很大关系。来自丰田JIT的精益流程不仅协调了生产的社会化,而且降低了总库存和生产成本。它的主要优点是一旦出现质量问题,可以立即发现。我们用最终客户需要的产品来检验质量。而不是像以前一样批量生产,要等到一批产品生产出来才能检测出问题。用这种方式修改某个部件的错误,无疑会增加成本。