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[關鍵詞] 先進制造技術 信息 競爭 產(chǎn)品 發(fā)展趨勢

一、引言

世界各國間的經(jīng)濟競爭，主要體現(xiàn)在機械制造技術為代表的競爭上。面對激烈的市場變化和技術競爭，經(jīng)濟發(fā)達國家都把制造業(yè)作為本國的經(jīng)濟支柱，不斷調(diào)整其發(fā)展戰(zhàn)略和政策方針。先進制造技術正是制造業(yè)適應時代要求提高競爭力，對制造技術不斷優(yōu)化推陳出新形成的。

二、先進制造技術及其內(nèi)涵

先進制造技術（ATM）這一概念是美國上世紀80年代末期提出來的，很快日本、西歐各國及亞洲新興工業(yè)國家就相繼做出響應，紛紛將先進制造技術的研究和開發(fā)作為國家的高新技術和優(yōu)先發(fā)展項目。

1.先進制造技術定義

先進制造技術是制造業(yè)不斷吸取機械、電子、信息、材料、能源，以及現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務等生產(chǎn)制造的全過程，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，以及取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。

在不同的國家、不同的發(fā)展階段，先進制造技術有不同的內(nèi)容及組成。我國目前屬于先進制造技術范疇的技術是一個三層次的技術群（見下圖），三層次都是先進制造技術組成部分，但其中每一個層次都不等于先進制造技術全部。

2.先進制造技術的分類

根據(jù)先進制造技術的功能和研究對象，可將其技術歸納為以下五個大類。

(1)現(xiàn)代設計技術

現(xiàn)代設計技術包含：①現(xiàn)代設計方法。包括有模塊化設計、系統(tǒng)化設計、價值工程、模糊設計、面向?qū)ο蟮脑O計、反求工程、并行設計、綠色設計、工業(yè)設計等。②產(chǎn)品可信性設計?？尚判栽O計包括可靠性設計、安全性設計、動態(tài)分析與設計、防斷裂設計、防疲勞設計、耐環(huán)境設計、健壯設計、維修設計和維修保障設計等。③設計自動化技術。包括產(chǎn)品的造型設計、工藝設計、工程圖生成、有限元分析、優(yōu)化設計、模擬仿真、虛擬設計、工程數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容。

(2)先進制造工藝

先進制造工藝是先進制造技術的核心和基礎，是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程。先進制造工藝包括高效精密成形技術、高精度切削加工工藝、特種加工,以及表面改性技術等內(nèi)容。

(3)加工自動化技術

加工自動化是用機電設備工具取代或放大人的體力，甚至取代和延伸人的部分智力，自動完成特定的作業(yè)，包括物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化。加工過程自動化技術涉及到數(shù)控技術、工業(yè)機器人技術、柔性制造技術、傳感技術、自動檢測技術、信號處理和識別技術等內(nèi)容。

(4)現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術

現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術是指制造型企業(yè)在從市場開發(fā)、產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制到銷售服務等一系列的生產(chǎn)經(jīng)營活動中，為了使制造資源得到總體配置優(yōu)化和充分利用，使企業(yè)的綜合效益得到提高而采取的各種計劃、組織、控制及協(xié)調(diào)的方法和技術的總稱。包括現(xiàn)代管理信息系統(tǒng)、物流系統(tǒng)管理、工作流管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、質(zhì)量保障體系等。

(5)先進制造生產(chǎn)模式及系統(tǒng)

先進制造生產(chǎn)模式及系統(tǒng)是面向企業(yè)生產(chǎn)全過程，將先進的信息技術與生產(chǎn)技術相結(jié)合的一種新思想和新哲理，其功能覆蓋企業(yè)的生產(chǎn)預測、產(chǎn)品設計開發(fā)、加工裝配、信息與資源管理直至產(chǎn)品營銷和售后服務的各項生產(chǎn)活動，是制造業(yè)的綜合自動化的新模式。它包括計算機集成制造（CIM ）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）、智能制造（IM）、精良生產(chǎn)(LP）等先進的生產(chǎn)組織管理模式和控制方法。

三、先進制造技術的發(fā)展趨勢

隨著以信息技術為代表的高新技術的不斷發(fā)展和市場需求的個性化與多樣化，未來制造業(yè)發(fā)展的重要特征是全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化，未來先進制造技術發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、虛擬化、網(wǎng)絡化、智能化、敏捷化、清潔化、集成化及管理創(chuàng)新的方向發(fā)展。當前先進制造技術的發(fā)展趨勢大致有以下幾個方面：

第一，信息技術對先進制造技術的發(fā)展起著越來越重要的作用。信息技術促進著設計技術的現(xiàn)代化，成形與加工制造的精密化、快速化、數(shù)字化，自動化技術的柔性化、集成化、智能化，整個制造過程的虛擬化、網(wǎng)絡化、全球化。

第二，設計技術不斷現(xiàn)代化。一是設計方法和手段的現(xiàn)代化。二是新的設計思想和方法不斷出現(xiàn)。如并行設計，面向 “X” 的設計 DFX，健壯設計，反求工程技術等。三是向全壽命周期設計發(fā)展。四是設計過程、快速造型和設計驗證，由單純考慮技術因素轉(zhuǎn)向綜合考慮技術、經(jīng)濟和社會因素。

第三，成形技術向精密成形的方向發(fā)展。制造工件的毛坯正在從接近零件形狀向直接制成工件即精密成形的方向發(fā)展。精密鑄造技術、精密塑性成形技術、精密連接技術等精密成形技術將獲飛速發(fā)展。

第四，加工技術向著超精密、超高速，以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展。目前，超精加工已實現(xiàn)亞微米級加工，并正在向納米加工時代邁進，加工材料由金屬擴大到非金屬；超高速切削用于鋁合金的切削速度已超過1600m/min，鑄鐵為1500m /min等。

第五，為滿足個性化需求，制造工藝、設備和工廠的柔性和可重構(gòu)性將成為企業(yè)裝備的顯著特點。先進的制造工藝、智能化的軟件和柔性的自動化設備、企業(yè)的柔性發(fā)展戰(zhàn)略，構(gòu)成未來企業(yè)競爭的軟、硬件資源。

第六，虛擬制造技術和網(wǎng)絡制造技術將廣泛應用。虛擬制造技術以計算機支持的仿真技術為前提，形成虛擬的環(huán)境、虛擬的制造過程、虛擬的產(chǎn)品、虛擬的企業(yè)，從而大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高一次成功率。在國際互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)上，企業(yè)可以實現(xiàn)對世界上任何一地的用戶訂單而組建動態(tài)聯(lián)盟企業(yè)，進行異地設計、異地制造，然后在最接近用戶的生產(chǎn)基地制造成產(chǎn)品。

第七，智能化、數(shù)字化是先進制造技術和機電產(chǎn)品的發(fā)展方向。將智能技術注入先進制造技術和產(chǎn)品，可使之具有 “智慧”，能部分代替人的腦力勞動。將數(shù)字技術用于制造過程，可大大提高制造過程的柔性和加工過程的集成性，從而提高制造過程的質(zhì)量和效率，增強產(chǎn)品的市場競爭力。

第八，以提高市場快速反應能力為目標的制造技術將得到迅速發(fā)展和應用。瞬息萬變的市場促使交貨期成為競爭力諸因素中的首要因素。為此，許多與此有關的新觀念、新技術在21世紀將得到迅速的發(fā)展和應用。其中有代表性的是：并行工程技術、模塊化設計技術、快速原型成形技術、快速資源重組技術、客戶化生產(chǎn)方式。

第九，綠色制造已成為 21世紀制造業(yè)的重要特征。日趨嚴格的環(huán)境與資源約束，使綠色制造越來越被重視。中國的制造業(yè)不僅要解決自身生產(chǎn)過程中的污染和資源浪費問題，更重要的是要為社會提供全壽命周期內(nèi)沒有污染，節(jié)約資源的各類產(chǎn)品及環(huán)保裝備。

第十，21世紀的企業(yè)面臨管理創(chuàng)新。面對高速發(fā)展的信息化和經(jīng)濟全球化及激烈的市場競爭環(huán)境，改變制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式，加速了現(xiàn)代管理理論的發(fā)展和創(chuàng)新。因此，全球正在興起 “管理革命”。

參考文獻:

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1.先進制造技術上的一些特點

1.1.先進制造技術是各國際企業(yè)在二十一世紀重點發(fā)展的技術。先進制造技術是現(xiàn)階段最新的制造技術,它是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展過程中演變而來的,既保持了傳統(tǒng)制造技術中的主要制造標準,又不斷的通過結(jié)合各種高新技術成果完善制造標準,并逐步發(fā)展?jié)B透到產(chǎn)品生產(chǎn)的各個領域當中。先進制造技術與現(xiàn)代高新科技相結(jié)合從而產(chǎn)生了一個面向二十一世界的具有明確范疇的完整的新技術領域。

1.2.先進制造技術是面向工業(yè)領域的實用技術。先進制造技術并不僅僅應用在制造過程本身,它還涉及到從產(chǎn)品的研發(fā)到銷售的所有內(nèi)容,它將整個過程結(jié)合成一個有機的整體,其核心目標就是為了提高企業(yè)的競爭力和增強國家的綜合實力。

1.3.先進制造技術是一個涵蓋整個生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。先進制造技術需要一些高新技術的支撐,如微電腦技術,信息系統(tǒng)技術,傳感應用技術,制造自動化技術,新型材料學和現(xiàn)代管理技術等等。

1.4.先進制造技術是國際間各企業(yè)重點發(fā)展的科技技術。二十世紀八十年代以來,經(jīng)濟的全球化有了飛速發(fā)展,發(fā)達國家通過經(jīng)濟等手段爭奪全球市場,傾銷自己產(chǎn)品。隨著全球商業(yè)利益集團的形成,使得全球經(jīng)濟競爭變得愈發(fā)激烈,先進制造技術正是為了適應這種李烈全球競爭而出現(xiàn)的科技技術。因此,一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平,以此來適應全球市場的激烈競爭。

2.先進制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1.工業(yè)技術發(fā)達的國家在先進制造技術設計方面不斷的進行技術升級和研發(fā)大量專利技術,進而大量采用新的設計理念和方法,并使用計算機輔助設計技術、虛擬設計和仿真技術,這些技術都大大地提高了所設計產(chǎn)品的緊密度和其設計工作的效率,我國的相關企業(yè)在設計研發(fā)方面還跟國外技術發(fā)達企業(yè)存在著很大差距。

2.2.在制造工藝技術方面工業(yè)技術發(fā)達的國家早已開始大量采用高精密機械加工技術,納米加工技術,激光焊接加工技術,3D打印加工技術,電磁加工技術,一體成形加工技術,復合材料加工技術等尖端加工技術和加工方法,新型復合材料、新合金加工刀具也大量被研制出來,而我國的大部分制造加工企業(yè)就目前來看加工制造工藝還跟工業(yè)技術發(fā)達的企業(yè)存在著差距,高新加工工藝應用程度不高。

2.3.在機械自動化技術方面工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)普遍使用數(shù)控自動化機床,其生產(chǎn)加工中心、自動制造單元,自動制造系統(tǒng)等都已形成高度自動化。數(shù)字化的機械制造加工設備在一定程度上可以實現(xiàn)柔性自動化技術、智能控制和網(wǎng)絡控制制造技術。而我國的制造企業(yè)目前對于現(xiàn)代自動設備的應用比例不高,自動化制造水平還比很低。

2.4.先進制造集成化是以計算機技術為基礎,綜合運用現(xiàn)代化加工技術,電子信息技術,自動化制造技術,信息系統(tǒng)工程技術等,將企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)活動中的信息與產(chǎn)品庫存等信息集成,使之實現(xiàn)信息共享最優(yōu)化,通過網(wǎng)絡把信息數(shù)據(jù)庫和企業(yè)的所有生產(chǎn)活動緊密的聯(lián)系在一起,充分的發(fā)揮科技制造技術,現(xiàn)代管理和人才的作用,讓企業(yè)全面提高管理水平,使企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)化,利潤最大化。

2.5.制造業(yè)智能化是今后先進制造技術的發(fā)展趨勢,它將計算機技術和人工智能融入到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程當中的每個環(huán)節(jié)中,通過模擬人工智能所設定的參數(shù)活動,來取代傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)中一部分人力勞動。在企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,人工智能系統(tǒng)能根據(jù)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中實際情況進行推理,并且做出在生產(chǎn)過程合理判斷,使生產(chǎn)活動優(yōu)化到最佳狀態(tài),制造智能化是生產(chǎn)制造自動化的高級階段,是制造集成化的延伸和發(fā)展。

2.6.制造標準化的應用隨著現(xiàn)代制造技術的不斷發(fā)展顯得越來越重要。制造標準化不但促進了生產(chǎn)企業(yè)之間的專利交流和技術合作,還促進制造產(chǎn)品設備之間的相互配套和兼容,更重要的是企業(yè)間制定一些制造標準確定了全球制造技術今后的發(fā)展趨勢。

2.7.工業(yè)發(fā)達國家的制造企業(yè)在組織生產(chǎn)管理方面采用先進計算機軟件進行管理,非常重視組織和科學的管理體制及生產(chǎn)模式研究創(chuàng)新的發(fā)展,生產(chǎn)標準如:準時生產(chǎn),快速制造、精確生產(chǎn)等一些科學先進的管理經(jīng)驗和管理技術。我國的大多數(shù)企業(yè)的計算機管理軟件還不先進,管理人員的管理水平還跟國外大企業(yè)存在一些差距。

3.先進制造技術今后的發(fā)展趨勢

3.1.精密化。現(xiàn)代高新技術產(chǎn)品對加工制造精度提出了越來越高的要求,據(jù)有關資料統(tǒng)計,目前世界上的超精密加工精度已經(jīng)達到0.01微米,表面粗糙RA值達到0.06微米,可以予計在不遠的將來,加工精度達到0.01微米,即納米加工精度水平。

3.2.高速化。隨新舊新型刀具材料的不斷問世和軸承,,電子驅(qū)動等科學技術的快速進步,切削速度和主軸轉(zhuǎn)速得到了極大的提高。

3.3.柔性化。市場競爭的結(jié)果,必將是對產(chǎn)品的要求越來越多樣化和個性化,生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)模式也必然是小批量多品種,這就要求加工制造技術必須具有高度的柔性,這樣才能不斷適應市場對產(chǎn)品的多樣化要求。

3.4.網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。市場開發(fā),產(chǎn)品設計,物料選擇,零件加工,產(chǎn)品銷售等生產(chǎn)活動都可以異地和跨國界進行。這就極大地加快了技術停息的交流。加強了企業(yè)之間產(chǎn)品開發(fā)的生產(chǎn)合作,促進了企業(yè)之間的優(yōu)化和重組,大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,提高了產(chǎn)品的市場競爭力。 3.5.虛擬化。是指設計過程中的擬實技術和制造過程中的虛擬技術,它可以大大加快產(chǎn)品的開發(fā)速度和減少開發(fā)的風險,產(chǎn)品設計中的擬實技術是面向產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能,以優(yōu)化產(chǎn)品性能和降低成本為目標,包括產(chǎn)品的動力學分析,運動仿真,造型設計,強度和剛度的有限元計算等街。

3.6.綠色化。隨著人類社會的進步和發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展和

環(huán)境保護問題越來越引起人們的高度重視,綠色制造是通過綠色生產(chǎn)過程生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再經(jīng)過綠色處理后加以回收利用,綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)上的充分體現(xiàn),它必將成為現(xiàn)代制造技術中不可缺少的組成部分。 3.7.全球化。一方面同際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并,不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場,另一方面,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間的市場的競爭。

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關鍵詞：機械制造技術 特點 發(fā)展 趨勢

通常意義上講我們所涉及的機械制造技術是對產(chǎn)品的設計、加工、出售、使用、維修以及回收等整個過程進行研究的學科。當今大量應用先進機械制造技術的最終目的是迎合社會發(fā)展,提高產(chǎn)品質(zhì)量以及企業(yè)競爭力。技術的革新極大程度上提高了我們技術的進步,人民群眾對其要求也是越來越高,不僅要求外形美觀,質(zhì)量高檔,價格合理,使用方便,還要求有多樣的品種,快捷的更新,滿意的服務以及高程度的自動化。為了迎合社會的發(fā)展,滿足當代人越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。

1、機械制造技術現(xiàn)狀及特點

(1)我們的機械制造技術近些年來得到了迅猛的發(fā)展,日益受到經(jīng)濟管理部門關注,取得了一系列的突破:

近年來,更是取得了明顯進步,尤其是在自主開發(fā)創(chuàng)新能力方面以及行業(yè)整體技術水平方面顯著提高。雖然我國也在不斷開發(fā),引進及采用現(xiàn)今的機械制造技術,但與發(fā)達國家相比,仍然存在諸多問題,主要體現(xiàn)在設計,工藝,自動化以及管理等方面。

(2)機械制造技術的特點先進的機械制造技術具有與時俱進性,系統(tǒng)性,市場性及全球性等特點。先進的機械制造技術,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領域及其全部過程,與時俱進,不斷更新;先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體,是一個系統(tǒng)工程;20世紀80年代以后,機械制造業(yè)贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)闀r間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾,先進的機械制造技術把這三個矛盾有機結(jié)合起來,是市場競爭三要素的統(tǒng)一;隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。

2、機械制造技術發(fā)展趨勢

(1)科技新時代的到來,尤其是網(wǎng)絡新時代的到來,標志著機械制造技術也必將朝著信息化方向發(fā)展。網(wǎng)絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行此外,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展,加速技術信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。所謂機械制造技術信息化是指機械制造業(yè)以信息為主導,借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價值,而不同于以往以物質(zhì)和能量為主導,借助于信息的力量生產(chǎn)出價值。不久的將來,信息產(chǎn)業(yè)和智力產(chǎn)業(yè)將成為社會的主導產(chǎn)業(yè)。

(2)自動化和智能化在我們國家的技術革新中占據(jù)了重要的地位,這要求我們在這容易領域,實現(xiàn)重要的突破,這就是在機械制造業(yè)中主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術、柔性制造技術和適應現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。智能化是柔性自動化的重要組成部分。隨著社會的發(fā)展,人類早已從繁重的體力勞動中解放出來,然而生活水平的提高促使人類不滿足于此,如今我們還要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來,以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動,智能化促進柔性化的發(fā)展,它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。智能制造將作為一種模式,是集自動化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不斷向縱深發(fā)展的高技術含量和高技術水平的先進制造系統(tǒng),也是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統(tǒng),它突出了在制造諸環(huán)節(jié)中,以一種高度柔性與集成的方式,借助計算機模擬的人類專家的智能活動,進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。

(3)技術和管理柔性化實現(xiàn)機械制造的柔性化是為了更好的適應多變的市場和產(chǎn)品需求,柔性化包括技術柔性化和管理柔性化。我們這里所談論到的所謂技術柔性化也就是我們在施工過程中所使用裝備和技術路線不受工藝及產(chǎn)品種類的約束,這樣的技術就會使我們的工藝得到更大的提升。我們需要在工作中重視管理的柔性,這就是要求我們需要了解管理柔性化的優(yōu)勢,在我們的實際管理中需要重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出如準時生產(chǎn)、敏捷制造、精益生產(chǎn)、并行工程等新的管理思想和技術。在整個的流程中我們的人為因素發(fā)揮了重要的作用,為了就會使我們整個制造生產(chǎn)系統(tǒng)無論在技術、管理或是人員、組織上都具備充分的柔性必須進行柔性化管理。柔性化管理必須重視人性化管理,尊重人性,從而增強員工的責任感和自主精神,充分調(diào)動員工積極性,在日益強調(diào)環(huán)保的今天,綠色制造技術的出現(xiàn),賦予柔性化更深的含義。

(4)靈活化和綠色化實現(xiàn)機械制造靈活化也就是盡可能地縮短從設計生產(chǎn)到出售使用的時間,使機械制造廠的機制能靈活轉(zhuǎn)向。未來的市場是具有高度不確定性的,為了迎合多變的不可預期的市場,機械制造必須具有高度的靈活性。隨著環(huán)保意識的增強,綠色制造應運而生并得到高度關注。所謂綠色化是指產(chǎn)品的設計,加工,及出售等整個過程都是綠色無污染的,所用的材料,設備是綠色無污染的,所得的產(chǎn)品自然是綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理加以回收利用。

3、結(jié)語

在技術飛速發(fā)展的今天,我們越來越能發(fā)現(xiàn)機械制造行業(yè)的重要性。我們國家近些年來逐漸將機械制造業(yè)發(fā)展成為我國工業(yè)中的核心,其在國民經(jīng)濟的發(fā)展中有著不可替代的作用,對于提高我國的綜合技術實力有著十分關鍵的作用。這就是要求我們從業(yè)人員不斷加強機械制造技術水平,掌握好相關的發(fā)展方向,也就能在最終實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量及企業(yè)效益的目標,保證我國在激烈的市場競爭中處于不敗之地。

參考文獻

[1]譚學深.淺談我國機械制造技術的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].中國科技信息,2008(15):117-119.

[2]王國棟.我國先進機械制造技術的創(chuàng)新及發(fā)展趨勢[J].技術與創(chuàng)新管理,2008(3):229-230.

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【關鍵詞】國外；先進；機械制造；技術；分析

新世紀以來，環(huán)境的不斷惡化與資源的枯竭成為當今世界經(jīng)濟發(fā)展的首要障礙。汽車工業(yè)現(xiàn)階段主要依靠化石能源作為驅(qū)動力，對環(huán)境的污染非常嚴重。在1997年的十二月份，世界上大多數(shù)國家簽署了具有法律意義的《京都議定書》，從此世界各國對汽車尾氣的排放有著更加嚴格的規(guī)定。同時，國外汽車機械制造業(yè)應時展的要求積極進行改革與升級，機械制造技術有了非常大的提高，給予我國汽車機械制造技術以很大的借鑒。

1.汽車機械制造技術中的鑄造技術

近些年來，汽車鑄造的研究方向是實現(xiàn)零部件的輕量化、高品質(zhì)與低成本。為了實現(xiàn)這一目標，國外很多研究中心進行了積極的探索實踐。比如對柴油發(fā)動機的外部缸體以鋁制材料作為主體部分，對于零部件的焊接使用鋁制焊絲，以實現(xiàn)整個車身制造都由鋁制材料構(gòu)成。為了實現(xiàn)高品質(zhì)，用新型材料鎂合金包裹鋁制部件，使車身部分具有更高的抗撕裂性能。對于低成本鑄造，需要的是采購部門積極關注市場變化，開拓低成本的原材料采購渠道。同時，研發(fā)機構(gòu)積極對鑄造技術進行優(yōu)化與升級。鑄造技術與汽車企業(yè)的核心競爭力密切相關，所以，汽車的輔助設計也成為了汽車鑄造技術的發(fā)展方向，成為未來能夠解決汽車部件批量制造的規(guī)劃關鍵技術。

2.汽車機械制造中的鍛造技術

現(xiàn)在大多數(shù)國家都對汽車尾氣中的CO2進行了嚴格的排放標準。因此，鍛造技術不僅要求使用更多的輕量化材料，還要求對汽車零部件的劑進行處理，同時，更加關注汽車模具的升級改造。目前，鋁制品的超高性能在汽車多個部位實現(xiàn)了裝備，不僅僅在于其具有的輕量性，更注重鋁制品在環(huán)保上的巨大作用。另外，在對汽車表面進行處理時，采用新型環(huán)保劑，這種劑不含有磷等有害環(huán)境的化學物質(zhì)。同時，汽車研發(fā)機構(gòu)為了減少對環(huán)境的污染，在復合鍛造中也進行了優(yōu)化革新，對于其中的磷酸鹽氧化膜的處理轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏膭┻M行排放。在之前很長一段時間，對于鍛造的設計與制造工作，研發(fā)機構(gòu)通過不斷的反復試驗進行確定，從設計階段開始到制造階段結(jié)束，造成了鑄造技術的研發(fā)周期長、費用高的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，研發(fā)機構(gòu)可以運用數(shù)學模型或是計算機技術進行模擬仿真，以縮短研發(fā)周期以及研發(fā)費用。另外，對于鑄造過程中的噪音過大的問題，研發(fā)機構(gòu)也進行了相當大程度的改造。

3.汽車機械制造中的機械加工

為了適應市場環(huán)境的變化，制造出更低廉的汽車，企業(yè)也在不斷地進行生產(chǎn)體系的優(yōu)化，以使產(chǎn)品的性價比得到提高。近些年來，隨著人們環(huán)保意識的加強，人們更多的青睞于小排量以及新能源汽車，這對于汽車的機械加工來說，具有重要的改革意義。汽車企業(yè)謀求柔性化以及低成本的加工手段，對于具有這種特點的加工設備的需求日益迫切。因此，對于夾具的模塊化生產(chǎn)有著更加積極的推動作用。對于汽車制造比較精密的部分，通常都是采用比較復雜的專業(yè)設備進行加工，而對其他部位則是采取單軸數(shù)控機進行處理，從而在制造工藝上實現(xiàn)制造設備的低成本運行。另外，對質(zhì)量的信息進行跟蹤與記錄，將記錄的結(jié)果進行分析與論證，研究人員也可以發(fā)現(xiàn)汽車在市場上的應用狀況。計算機模擬技術已經(jīng)在汽車制造中應用的非常成熟，通過模擬仿真就可以提前發(fā)現(xiàn)問題，從而降低了企業(yè)的制造成本。

4.汽車機械制造中的熱處理

在未來很長一段時間內(nèi)，汽車的輕量化將會成為一大發(fā)展趨勢。因此，在輕量化的基礎上對材料進行強度上的優(yōu)化處理，越來越受到企業(yè)的重視。當今，大部分的零部件都進行高強度的溫度測驗，對于汽車的關鍵部分，比如發(fā)動機，采用氮化熱處理的方式。另外，解決熱處理中的變形問題一直都是企業(yè)研發(fā)單位的重要課題。研發(fā)單位通過簡化制造過程中的工藝程序，從而對熱變形進行了有效處理。其中，需要說明的是，雖然氮化處理不經(jīng)過淬火程序，也能夠在很大程度上保證熱處理的不變形，但是，經(jīng)過熱處理之后的材料強度達不到標準，一般都是采用加入氮化物來進行強度上的優(yōu)化?，F(xiàn)在，很多企業(yè)都在研發(fā)一種清潔、高強度的真空滲碳，使其環(huán)保性能更加明顯。

5.汽車機械制造中的沖壓技術

汽車在進行研發(fā)階段，都會對汽車的安全性能進行反復測試，以提高產(chǎn)品的競爭力。因此，從安全角度出發(fā)，車身的大部分部件都采用了輕量化的高強度復合鋼板。對于車身的制造也有了很大的改觀，主要是沖破了傳統(tǒng)的冷加工技術，采用了預加熱，即在進行沖壓工藝時，對鋼板采用預熱與急冷的技術方法，進而很大程度上提高了部件的強度。在此基礎上，對鋼板進行鍍鋁處理，以提高鋼板的耐腐蝕性。近年來，隨著鋼板供應量的不斷加大，需要對鋼板進行更高層次的優(yōu)化處理，以提高廠家的生產(chǎn)效率，節(jié)約社會資源。

6.汽車機械制造中的焊接技術

隨著焊接技術的進步，對汽車部件進行科學、合理的焊接也越來越重要。由于汽車發(fā)展的趨勢是輕量化，必須要求廠商進行對汽車鋼板的高強度設計，以保證汽車的安全性能。為了使兩者之間達到一個平衡點，對汽車的焊接技術成為亟需解決的課題?，F(xiàn)在，采取的一種焊接技術叫做連續(xù)性激光焊接，雖然能夠提升汽車的整體剛性，但是對于環(huán)境的污染太大，此技術的未來發(fā)展不容樂觀。因此，對于焊接技術還需要不斷進行研究與改進。

7.汽車機械制造中的裝配技術

裝配簡單來說就是將汽車的零部件按照一定工序進行安裝與組合。裝配是汽車質(zhì)量的最后一道關口，需要引起企業(yè)足夠高的重視。為此很多汽車廠商進行了相關的模塊化研究，以保證汽車的裝配質(zhì)量。汽車裝配應用了大量的數(shù)據(jù)處理、物流模擬等相關技術，極大的提高了汽車的裝配質(zhì)量。

8.結(jié)語

近些年來，國外的汽車機械制造技術的發(fā)展日新月異，給國內(nèi)汽車廠商帶來了巨大壓力。通過加強對國外汽車制造技術的研究工作，對于促進國內(nèi)汽車機械制造業(yè)的發(fā)展大有裨益。

【參考文獻】

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[4]劉曉波.機械制造技術新發(fā)展及其在我國的研發(fā)和應用[J].機械設計與制造工程，2001（04）.

篇5

關鍵詞 快速成型；技術現(xiàn)狀；未來發(fā)展趨勢

中圖分類號：TH66 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）16-0159-01

目前，隨著經(jīng)濟發(fā)展，其對于制造業(yè)提出了更加高的要求，多樣化，高質(zhì)量，低成本，高科技的趨勢已經(jīng)很明顯。在市場化趨勢不斷增強的前提下，主要表現(xiàn)在兩個方面：一是消費者需求的人性化發(fā)展和其短時效的興趣，使得市場產(chǎn)品趨于多樣化；二是市場的全球性趨勢不斷加強，在壁壘被打破的背景下，要求企業(yè)擁有全球視角，將多樣化的產(chǎn)品推廣出去，實現(xiàn)對于市場的優(yōu)先占有。由此角度來看的話，對于此項技術展開研究，基于理論和實踐的相互結(jié)合，探索其目前的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，符合經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律，適應人們的發(fā)展需求，實現(xiàn)快速成型技術的快速發(fā)展是大勢所趨。

1 快速成型技術的原理和特點

1.1 快速成型技術的原理

所謂的快速成型技術，就是說在離散堆積成型的原理理論下，將三維CAD模型進行詳細的分層處理，讓其呈現(xiàn)出薄度低的二維平面模型，在借助數(shù)控代碼的形式實現(xiàn)對于二維平面模型的控制，最后將產(chǎn)出的薄層相互連接起來，即可以成型。這就是快速成型的基本原理。基于這樣的理論基礎去開展實踐的探索，在積累的大量實踐經(jīng)驗后，我們發(fā)現(xiàn)快速成型技術的應用領域很廣泛，可以極大程度的避免傳統(tǒng)工藝的缺陷，實現(xiàn)了效率的最快化，效益的最大化。

1.2 快速成型技術的特點

與傳統(tǒng)的處理方式相比，快速成型技術呈現(xiàn)出很多具備明顯優(yōu)勢的特點，其具體表現(xiàn)在以下幾個方面：其一，速度性，借助STL格式文件，我們幾乎可以實現(xiàn)快速成型技術與所有的CAD造型系統(tǒng)相互連接。無論在何種情況下，其在處理速度上都可以很好的滿足需求，而且時間跨度不大，有利于實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)的高速閉環(huán)反饋。其二，集成化，快速成型技術使得設計環(huán)節(jié)和制造環(huán)節(jié)達到了很好的統(tǒng)一，我們知道在快速成型的操作過程中，計算機中的CAD模型數(shù)據(jù)會通過軟件轉(zhuǎn)化的方式，自動生成數(shù)控指令，依據(jù)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)對于部件的合理加工。由此看來設計和制造之間的鴻溝不再存在，達到了高度的集約化。其三，適用性，快速成型技術，適用分層技術制造工藝，將復雜的三維切成二維來處理，極大的簡化了加工流程，在不存在三維刀具的干涉的前提下，高效的處理好復雜的中空結(jié)構(gòu)，無論是從理論上來講，還是從實踐上來講，其技術的適用性可以應對任何的復雜構(gòu)件制造。其四，可調(diào)整性，快速成型技術，即真正意義上的數(shù)字化系統(tǒng)，是制造業(yè)中的利器，我們操作員僅僅需要合理設置一下相關的參數(shù)和屬性，就可以有針對性的處理好各種產(chǎn)品的樣品制造和小批量生產(chǎn)；而且在此過程中，保證了成型過程的柔韌性。其五，自動化，快速成型技術，實現(xiàn)了完全的自動化成型，只要操作人員輸入相關的參數(shù)，在不需要多少干涉的情況下，實現(xiàn)整個過程的自動運行。

2 快速成型技術的應用現(xiàn)狀

在最近的幾年時間里，快速成型技術得到了極大程度上的發(fā)展，其涉及的領域廣泛，應用行業(yè)眾多，主要集中在工業(yè)制造，建筑行業(yè)，醫(yī)學領域，藝術創(chuàng)作，考古研究，航空空間等等。現(xiàn)階段其發(fā)展主要呈現(xiàn)出以下的特點。

2.1 設計和功能驗證

在快速成型技術的協(xié)助下，我們可以很快的制作出產(chǎn)品的物理模型，可以借助這個模型來驗證設計師的整體構(gòu)思，有利于及時發(fā)現(xiàn)設計中不合理的地方，以便及時做出改變。而傳統(tǒng)的制作方式往往是經(jīng)過繪圖，再到工裝設計，之后才是產(chǎn)品的實際設計，一般其花費的時間成本很大，在此方面需要投入的人力，財力和物力都是很巨大的，即使是完成了如此浩大的設計工程，還會涉及到產(chǎn)品的修改和返工。而現(xiàn)階段，借助快速成型技術，可以最大限度的節(jié)省時間，提高設計效率。除此之外，在快速成型技術的基礎上，可以將原型及時的進行功能的檢測和模擬，最后這樣的模式，還促進了設計環(huán)節(jié)的效率，因為三位一體模式下，其對于設計，結(jié)構(gòu)，制造都可以有效的反饋信息，使得各個負責人能夠有針對性的去解決問題，實現(xiàn)最佳調(diào)整。

2.2 快速模具制造

眾所周知，傳統(tǒng)的模具制造需要花費很長的一段時間，其運行的成本很高，使得很多的企業(yè)在盡量規(guī)避這樣的環(huán)節(jié)。據(jù)相關統(tǒng)計記載，一套比較常規(guī)的塑料模具的制造，在傳統(tǒng)工藝下，起碼需要10萬的模具制造費用。而且在此過程中，也難以避免問題的出現(xiàn)，尤其是涉及的誤差將會直接反應在模具上，對于企業(yè)來說是一筆很大的損失。國內(nèi)的相關學者認為：在快速模具制造的過程中，可以借助快速成型技術，以兩種方式實現(xiàn)整個流程的運行：其一，軟模，通常指的是硅橡膠模具，可以借助SLA、FDM、LOM和SLS技術來運作原型，之后進行硅橡膠模具的制作，接著向其中注入雙組份的聚氨酯， 最后等待其固化，就可以得到所需要的快速模具。其二，硬模，借用SLA、SLS、FDM或LOM方法，對于熔模鑄造中的蠟模進行加工， 使用特殊方式處理好原型表面后，以木質(zhì)模具代替，再者開展石膏型或陶瓷型的制造，再由石膏型或陶瓷型進行最后的澆筑過程。

3 快速成型技術發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，縱觀國內(nèi)外對于快速成型技術的發(fā)展，主要重視的領域在于：其一，快速成型技術的基本理論；其二，快速成型技術的技術創(chuàng)新；其三，快速成型技術下的新材料開發(fā)；其四，快速成型技術下的模具制作；其五，快速成型技術下的金屬零件制作；其六，基于快速成型技術下的生物技術開發(fā)。在此基礎上，也在積極研究如何以更加快的速度，更加高的準確度，更加好的穩(wěn)定度，實現(xiàn)設備的智能化運作。詳細來說，快速成型技術的未來發(fā)展趨勢在于：首先，直接成型性，美國學者向借助大功率激光器進行金屬熔焊，促使了直接成型鋼模具的發(fā)展；其次，獨立性，即未來的快速成型技術會因為制造目標的不同，實現(xiàn)相對獨立的發(fā)展。最后，大型化和微型化，由于這兩個領域的發(fā)展還存在一定的難度，但是其RPM（快速成型制造）的市場需求量很大，勢必導致其在未來會取得長遠的發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，在知識經(jīng)濟時代和信息社會的背景下，制造業(yè)如何面對市場的多樣化需求，將是其實現(xiàn)其長遠發(fā)展的關鍵所在。基于快速成型技術下的理論，在快速成型技術上不斷探索和發(fā)現(xiàn)，將會幫助未來的制造業(yè)很好的處理好這樣問題。我們也相信隨著快速成型技術的理論和技術的不斷嫻熟，其在生產(chǎn)和生活中的應用將會越來越廣泛。無論對于制造業(yè)來說，還是對于國家的競爭能力來說，還是對于我們的生活工作來說，效率的提高都是一件很值得慶幸的事情。希望快速成型技術會在未來取得更大的進步，對于我們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生更大的影響力。

參考文獻

[1]傅志紅.先進制造技術課程的特點及采用雙語教學的可行性分析[J].教書育人，2010（03）.

篇6

關鍵詞：工業(yè)機器人 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TP24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0001-02

工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的，多關節(jié)機械手或多自由度的機器裝置。它的設計、制造和應用涉及到機械、電子、控制、計算機、人工智能等多個高新科技領域發(fā)展成果。它有著靈活度高、工作空間大、運動平穩(wěn)性好等優(yōu)點，經(jīng)過多年的完善，工業(yè)機器人已經(jīng)成為機器人領域的弄潮兒。伴隨人類經(jīng)濟、科學技術的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人的技術也不斷得到革新。在工業(yè)運用中，它有著工作效率高、能保障人身安全、節(jié)省原材料等優(yōu)點。目前在工業(yè)領域已成為必不可少的重要組成部分。有國外專家預測，機器人的發(fā)展將是繼汽車和計算機之后，又一顛覆人類社會的重要高新技術產(chǎn)業(yè)。

1 工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)展狀況

“機器人”一詞，最早出現(xiàn)在1920年被捷克作家雷爾?卡佩克所寫的一個劇本中。但機器人真正的誕生地在美國，1954年，喬治?迪沃獲得了第一個機器人專利（1961年授予）。迪沃在的專業(yè)基礎上與恩格爾?伯格成立了第一家機器人公司。這時候生產(chǎn)的機器人，是可編程移機，又叫“可編程的用于移動物體的設備”。1958年，迪沃和伯格的公司生產(chǎn)出了一個機器手臂，能夠完成搬運，這也是該公司的第一個機器人。從20世紀50年代一直到70年代，美國一直處于對機器人的研發(fā)階段。直到80年代末，美國才真正開始重視機器人研究。政府出臺了相關政策，在制訂計劃和加強投資開始鼓勵發(fā)展和應用機器人于工業(yè)。隨著機器人技術的不斷加強，美國開始生產(chǎn)功能愈發(fā)強大的機器人，并迅速搶占機器人市場。截止到2014年底，北美工業(yè)機器人保有量預計達23.69萬臺。

談到工業(yè)機器人，有另一個國家不能被忽視―日本。日本是目前世界上擁有最先進機器人技術的國家之一。據(jù)統(tǒng)計，全世界范圍內(nèi)，目前有4成工業(yè)機器人集中在日本。日本機器人事業(yè)的起步?jīng)]有美國早，這個發(fā)展速度得益于日本政府對于機器人的重視。早在2004年，機器人已成為日本“新經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略”的七大產(chǎn)業(yè)領域之一。在機器人的銷量方面，日本堪稱“工業(yè)機器人出貨大國”，就近幾年，日本工業(yè)機器人的出貨量幾乎與整個北美地區(qū)相持平。

在歐洲市場，德國引進機器人的時間比英國和瑞典要晚上好幾年，但由于戰(zhàn)后重建需要以及國民工業(yè)技術水平高，為工業(yè)機器人的迅速發(fā)展提供了非常有利的條件。2014年，除中國、日本、美國、韓國外，德國是機器人的第五大市場，預計工業(yè)機器人保有量已達17.58萬臺。目前，德國的工業(yè)機器人生產(chǎn)商有ROTEG、KUKA、REISROBOTICS、DURR、CLOOS等。

1.2 國內(nèi)發(fā)展狀況

與上述幾個機器人大國相比，中國在機器人行業(yè)的起步要晚的多，在近幾年才開始大規(guī)模研發(fā)。雖然在2008年以前，我國幾乎沒有機器人產(chǎn)業(yè)，但隨著人口增長和工業(yè)大規(guī)模發(fā)展，五年后，我國已成為全球最大的工業(yè)機器人市場，這與工業(yè)機器人的成本迅速減少和勞動力成本的穩(wěn)步增長密不可分。

在20世紀70年代初，我國工業(yè)機器人的研發(fā)工作才開始，其中，前十年的發(fā)展非常緩慢，處于單位和個人自主研發(fā)階段。而從1985年開始，在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的關鍵時期，我國工業(yè)機器人行業(yè)的政策紅利開始不斷釋放，開始經(jīng)歷了從無到有，不斷發(fā)展壯大的階段。這幾十年來，從“十五”到“十三五”規(guī)劃，都為我國機器人發(fā)展從頂層設計的高度不斷指明方向。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2014年我國工業(yè)機器人的裝機量已占全球總數(shù)的1/8，僅次于日本和韓國，而到了2016年，已居全球首位，同時成為全球工業(yè)機器人最大進口國。2014年，中國的工業(yè)機器人擁有量達到57萬臺。

但從技術層面看，由于近幾年的進口工業(yè)機器人的價格不斷降低，我國自行制造的工業(yè)機器人在成本上，根本無法與之競爭，使得我國目前在工業(yè)機器人的生產(chǎn)過程中，只能依賴配套進口的零部件。

2 工業(yè)機器人發(fā)展趨勢

從工業(yè)機器人的發(fā)展模式上來看，大體可以分為日本模式、美國模式和歐洲模式。美國模式中，國內(nèi)基本不生產(chǎn)普通工業(yè)機器人，企業(yè)所需機器人一般進口購買，并在此基礎上自行設計所需的配套設備。日本模式，各部門分層面完成工作，即政府制定相關政策，各公司以開發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的新型機器人為主要目標，施行“一攬子解決方案”，即由生產(chǎn)企業(yè)的子公司或其他工程公司來負責設計所需機器人的成套系統(tǒng)，最終完成交鑰匙工程。W洲模式，機器人的生產(chǎn)和用戶所需要的系統(tǒng)設計制造全部由機器人生產(chǎn)企業(yè)完成。雖然在2016年美國公布的全球最具影響力50家機器人公司中，有三家中國公司躋身――其中新松機器人自動化股份有限公司、大疆創(chuàng)新科技有限公司、富士康科技集團，但中國機器人產(chǎn)業(yè)，尚處孕育期。從發(fā)展模式看，中國現(xiàn)階段的發(fā)展模式更接近美國，主要原因是機器人的本體還不能做到大規(guī)模國產(chǎn)化。未來發(fā)展的模式預計會與日本模式靠近，當然前提是能夠真正突破核心部件的技術。

從工業(yè)機器人的技術發(fā)展上來看，目前工業(yè)機器人技術正在向精度化、智能化、標準化、模塊化等方向進行發(fā)展。主要體現(xiàn)在，精度化和智能化，現(xiàn)在的工業(yè)機器人正在對于作業(yè)過程進行檢測、控制和優(yōu)化，力求提高自動化水平；標準化和模塊化，工業(yè)機器人的組建正在逐漸實現(xiàn)標準化和模塊化，使得成本得以降低。

從工業(yè)機器人未來的增長量來看，主要的潛力將集中在亞洲，尤其是中國大陸及臺灣、韓國、印度等東南亞地區(qū)。這與中國的人口基數(shù)，以及國內(nèi)制造業(yè)處于由傳統(tǒng)裝備向先進制造裝備轉(zhuǎn)型的時期不可分開。根據(jù)工信部《關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，到2020年“機器人密度（每萬名員工使用機器人臺數(shù)）達到100以上”，可推算，目前國內(nèi)還有至少500-600億的機器人本體市場密度，到2020年，中國機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達近三千億元。盡管近年來中國大陸的GDP增速有所下降，但工業(yè)機器人的安裝量仍將持續(xù)增長，據(jù)有關研究機構(gòu)預測，在2018年，中國將擁有超過全球總量1/3的工業(yè)機器人的裝有量。

3 結(jié)語

在半個世紀的發(fā)展后，工業(yè)機器人憑借其工作效率高、準備率高、節(jié)省材料、成本降低等優(yōu)點在工業(yè)制造業(yè)有了舉足輕重的地位。而工業(yè)機器人的制造技術先進程度、運用領域的廣度也已在一定程度上代表了各個國家制造業(yè)先進程度。目前，全球?qū)I(yè)機器人的需求在不斷加大，如何研究功能更加完善、更加標準化、精密化等的問題成為各國研究的主要關鍵。

參考文獻

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篇7

【關鍵詞】光子學；光子計算機；光子元件；集成光路

Talking about the photonic computer

YANG Yan-ni LIU Peng LI Chuan-jiang

（Xinjiang Institute of Engineering， Urumqi Xinjiang 830091， China）

【Abstract】The speed of the computer industry for more than expected rapid development， at present has been used in all stages of human society. This article discuss the computer operation speed is restricted by various factors， this paper introduces the overview of the photonic computer， research situation and the light of the photonic computer devices and optical path， the characteristics of the photonic computer.

【Key words】Photonic； Photonic computer； Photonic components； Integrated optic

0 引言

目前，世界上技術先進的國家正在大力開發(fā)第五代計算機，其中一個重要的動向是加緊研制光子計算機。科學家認為，第五代計算機要求具有高得多的運算速度和更加豐富的邏輯處理系統(tǒng)，而光子計算機可以較好地滿足這些要求[1-2]。

20世紀40年代，美國賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）第一臺電子計算機產(chǎn)生以后，此后幾十年間，計算機制造工藝在不斷的變革中高速發(fā)展。計算機系統(tǒng)的歷史主要有以下發(fā)展階段電子管時期、晶體管時期、集成電路時期和超大規(guī)模集成電路時期。

1 電子計算機受到的制約

隨著信息技術的不斷發(fā)展，計算機已經(jīng)在人類社會的各行各業(yè)不斷應用著，在計算機技術的不斷前進的進程中，計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度超出了人們預料。在人類社會各行各業(yè)的不斷應用中，對計算機性能提出了越來越高的要求，例如復雜系統(tǒng)模擬、海量數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、精確制導系統(tǒng)等，其對運算速度的要求達到1012次以上，對數(shù)據(jù)量的要求非常大[3-4]。電子計算機的以下這些特點，限制了電子計算機的運算速度：

（1）馮?諾依曼（John von Neumann）的串行“瓶頸”問題，造成數(shù)據(jù)輸入與處理需要耗費大量的時間，使電子計算機的計算處理速度不能進一步提升，就像一個小口瓶里面的水，只能從瓶口慢慢地流出。

（2）帶寬有限問題，對信息傳輸系統(tǒng)來說載波頻率和信號頻率帶寬之比為100：1，微波頻段內(nèi)，電信號的頻率范圍在103兆赫茲-104兆赫茲，因而，傳輸信息時它的頻率帶寬是10兆赫茲-102兆赫茲。為了改善電子計算機的處理速度，我們讓信號脈沖的間隔盡可能小，需要把每個脈沖脈寬變窄，才不致于使信號相互重合而分不開。由于脈寬越窄，頻率帶寬會變寬，電子計算機的頻帶寬度不是無限的，要求信號的脈寬不能過窄，同時在傳輸過程中脈沖將會展寬，使得電子計算機的運算速度提高是困難的。

（3）時鐘歪斜問題，這是由于超大規(guī)模集成電路的元器件數(shù)量大，各部件同步時鐘到各元件的距離差異比較大，到達的信號需要等候未到達的信號，聯(lián)接距離一大，時間就變得很長。

（4）電阻電容電路問題，由于電阻電容電路的響應時間τ-RC，通常為10-9秒，這就阻礙了我們的核心元件―雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換速度，使傳輸速度和處理速度不能提高。

由于電子計算機以上這些阻礙運算速度的缺點，這些年，研究新的結(jié)構(gòu)的計算機――光子計算機的專家不斷涌現(xiàn)。

2 光子計算機

2.1 光子計算機概述

光子計算機是靠光而不是靠電來運行的，而光子運動的速度要比電子快得多。光子計算機速度非?？?，要比已制造的高速電子計算機（每秒13億次）快上千倍。從理論上說，電子運動的速度可以接近光子，即每秒30萬公里，但在硅芯片上電子的實際速度還不到光速的1%。光子計算機是一種通過光信號來進行信息存儲、處理、運算、操作的新型計算機。1969年，研究光子計算機這一偉大征程由美國麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）的研究者拉開了序幕，第一臺光子計算機在1984年6月制造出來，這是由國際商用機器公司研發(fā)的，是一臺能夠正常工作的光子計算機，只是它必須工作在接近絕對零度的環(huán)境下。貝爾實驗室在1990年制造了一臺光子計算機，它由棱鏡、透鏡和激光器等元器件完成，貝爾實驗室走出了光子計算機的關鍵步伐。由歐盟的幾個高校合作，已開發(fā)完成的光子計算機，處理速度是電子計算機的1000倍。光子計算機主要有三大類：光模擬信號計算機（也叫光模擬機）、全光數(shù)字信號計算機（也叫光數(shù)字機）、光智能形式計算機，光子計算機起始于模擬機，模擬機具有并行快速計算和大信息容量的特點，在光學信息領域（如光編碼測距）獲得應用[6]。1990年至今，我們設計的全光子計算機，結(jié)構(gòu)基本都是按照電子的傳統(tǒng)的計算機來設計的，它用光控制器、光存儲器和光運算器組合而成，相互之間和各自內(nèi)部以光互連這種方式來通信?，F(xiàn)在全光數(shù)字計算機處在研究過程中，要用到的相關技術難題已經(jīng)有了答案，主要問題是如何開發(fā)更高利用率的光學元器件。光神經(jīng)網(wǎng)絡計算機處理研究中，它具有人工智能的系列優(yōu)點，帶給研究人員極大興趣，光神經(jīng)網(wǎng)絡計算機的研究同時取得了非常好的進展[7]。但是理論模型還需要進一步細化，要研制出利用率更高的空間調(diào)制器和性能更好的光開關列陣，其實真正實用的光子計算機還有很多路要走。當前全光數(shù)字計算機與光電混合計算機正在不斷發(fā)展，數(shù)字光計算的研究將成為所需要的光電器件的重要支撐。

2.2 光子計算機的研究狀況

光學器件是通過光子的運動進行工作的器件，通過調(diào)整光的參數(shù)，比如，相位、偏振、振幅、強度或波長，來制造出光子晶體管、光邏輯元件、光子存儲器件、光子探測器件、光空間調(diào)制器件等功能元器件，如光存儲器件―光學雙穩(wěn)器件發(fā)展也很迅速，有一種半導體量子阱制成的雙穩(wěn)器件，這是很有可能成為光邏輯和光存儲器件的，已經(jīng)制造了光邏輯運算和存儲陣列，它在將有望實現(xiàn)光高速運算。1970年以后，使用非線性闊值特性器件來作邏輯門，使用光雙穩(wěn)器件作存儲器，美國南加州大學（University of Southern California）研制的液晶光閥構(gòu)建了具有組合邏輯結(jié)構(gòu)功能的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各種邏輯運算。通過多國的研究者們的努力，一種能夠?qū)⒐夥糯蠛途哂泄忾_關功能的光晶體管，先后在赫羅特-瓦特大學（Heriot-Watt University）、京都大學（Kyoto University）還有貝爾實驗室制造出來。

2.3 光子計算機中的光器件與光路

電子是電子計算機中信息的傳輸?shù)拿浇?，計算機的部件相互通信利用內(nèi)部或外部連線作為信號傳輸媒介，快信息流在傳輸時就會產(chǎn)生瓶頸阻塞效應。改用光子來傳輸信息，就不用考慮瓶頸阻塞效應。光子計算機有可能改變目前電子計算機的兩進位制的計算和處理方式，創(chuàng)造出更加豐富的邏輯系統(tǒng)。在光子計算機中，通過光子元件的激光亮度不斷增加而又有間隔，形成光脈沖串，在此基礎上可以創(chuàng)造出更加豐富的邏輯處理系統(tǒng)。科學家預言，將從光學中產(chǎn)生全能的計算方式，光子互連具有高速度、大的時間帶寬和空間帶寬等眾多優(yōu)勢，光路能夠相互交叉通過但互相不受干擾，光互連的方式有自由空間的光互連、光纖和波導互連。根據(jù)集成電路的思想，科學家設想將多種光電元器件集中做到在一塊芯片上，制造集成光路[7]。隨著集成光路的發(fā)展，從1970年開始，在光學范疇產(chǎn)生了一個叫做集成光學的新興學科[8]。這幾年通過光通信、光交換、光信息處理技術的發(fā)展，已經(jīng)成功開發(fā)了各種各樣的光子集成器件。實現(xiàn)了把光存儲器、光開關、光源、光波導制做在一塊芯片上的整體系統(tǒng)。研究者把偏振器、濾光片、光放大器、光調(diào)制器、透鏡、棱鏡、光柵、光衰減器等這些光學元件組成薄膜造在一塊母板上，大大縮小了光路所占據(jù)的空間，制成了微集成光路，用來進行光信號高速傳輸與處理，實現(xiàn)了低功耗、高性能、便捷化、高效率[9]。

2.4 光子計算機的特點

把光子作為媒介的光子計算機有這些優(yōu)勢[12]：

（1）非?？斓倪\算處理速度，因為光子的速度是3×108米/秒，電子的速度遠遠低于光子速度，光子計算機的運算處理速度將會比電子計算機快1000倍。

（2）光子器件具有非常寬的時間域帶，光波頻率大約是電信號頻率的104-105倍，以光波為載波，信號帶寬就會展寬，可以達到106兆赫茲-107兆赫茲，將擁有非常多的通道數(shù)量，而且光脈沖極窄，這樣就通過增大數(shù)據(jù)傳輸率實現(xiàn)了大量的高速傳輸。

（3）光子計算機在空間上的域帶寬是非常寬的，信息傳輸與處理能力非常強；一個光波導中并行傳輸許多波長各異或偏振態(tài)有差的光波，彼此可以不受干擾，功能不同的元器件能夠在一個光波導中完成，同時傳輸多種信息。

（4）光子計算機的抗干擾效果非常好，因為光路可以交叉互連。

（5）直接使用光信號進行運算處理，避免了電子計算機將光信號轉(zhuǎn)換成電信號處理然后轉(zhuǎn)換為光信號可能的錯誤，能夠智能識別文字、圖像、手勢和聲音。

（6）信息容量大，沒有時鐘歪斜現(xiàn)象，處理精度高，由于光子速度是3×108米/秒，多種互連長度帶來的延時差極小，不會引起時鐘歪斜。

（7）具有較強的容錯性，光子計算機中單個元件失零，不會影響最后的運算處理。

（8）能夠采用不同進制，運算速度成倍提高。利用光學雙穩(wěn)態(tài)元件進行二進制的光計算，利用多穩(wěn)態(tài)光學元件可以進行四進制計算和三進制計算。

3 光子計算機的未來

毫無疑問，光子計算機一旦研制成功，將對當前的新技術革命產(chǎn)生不可低估的影響[13]。美國科學家認為光子計算機是未來的總趨勢，他們預言五年之內(nèi)就可以制造出光子計算機。光子計算機的很多工作現(xiàn)在還處于實驗室之中，但是我們相信通過研究者們的不斷進取，這個偉大夢想必然能夠?qū)崿F(xiàn)[14-15]。伴隨著電子計算機的瓶頸，光子時代即將到來，科學家已經(jīng)斷言了的。由于光學相關理論的研究和光子元器件制造等重點技術的進展，光子計算機一定會走向世界的舞臺，就像美國著名的科學家比爾?沃爾什（Walsh Bill）所說：“光子計算機必將逐步替代電子計算機?！?/p>

【參考文獻】

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[13]趙耀龍，趙文娟.計算機技術發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢探析[J].西部資源，2014（10）.

篇8

關鍵詞：農(nóng)田水利；節(jié)水技術；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

引言

水資源的運用，一直以來都是人們關注的話題，隨著社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)腳步的不斷推進，我們?nèi)祟悓τ谒Y源的需求量也越來越大，人口的增長和工業(yè)的發(fā)展才來的水資源大學球了，以已經(jīng)給水資源的使用帶來了極大的壓力，加之各種工業(yè)污染，環(huán)境污染水資源帶來的嚴重的環(huán)境問題，迫使我們不得不重新思考怎樣去“保護用水、節(jié)約用水”。

一、推廣農(nóng)田水利技術的必要性

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到耕作技術與耕作習慣的影響，水力資源的不合理利用已成為長期的弊病，很多地區(qū)都存在著水資源的浪費情況。用水第一大戶便是農(nóng)業(yè)，如若不能有效的解決農(nóng)業(yè)水資源利用問題，將會對周邊其他城市生活造成嚴重的不良影響，給企業(yè)發(fā)展，人民生活都帶來很大的壓力。因此，加強控制農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)粗放型生產(chǎn)對水利資源的浪費，推廣農(nóng)田水利技術，提高灌溉效率是必要的。

1、由于我國水利資源的分配不均，加上農(nóng)業(yè)產(chǎn)量分配也不均衡，這就造成了水資源在時間與空間亮方面的匱乏，如果再這樣持續(xù)下去的話，早晚造成相當嚴重的水資源緊張狀況。我國目前農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)的灌溉技術與生產(chǎn)技術還不夠先進，造成大面積灌溉的水資源蒸發(fā)和流失，沒有起到實際的灌溉作用。

2、從農(nóng)業(yè)增長增收的角度來看，有針對性的對農(nóng)業(yè)科學技術進行研究，完善農(nóng)田水利節(jié)水技術，使建設生態(tài)農(nóng)業(yè)成為一種可能。在進行水資源的調(diào)配的同時，進行各類農(nóng)業(yè)技術革新實驗，再通過農(nóng)業(yè)技術革新實驗對農(nóng)田水利利用技術進行革新，這種相輔相成的方式既促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的革新，也有效地利用了水資源，為我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的支持。

二、我國農(nóng)田水利節(jié)水技術現(xiàn)狀

目前，我過的很多地方，人們在節(jié)水這一方面變現(xiàn)出很大的意識不足，很多人存在不完全了解我國水資源短缺的基本國情，節(jié)約用水意識淡薄的現(xiàn)象，在一些水資源條件較好的地區(qū)，農(nóng)戶在灌溉和種植過程完全木意識到水資源的重要性，濫用水資源，不科學灌溉等，造成了水資源的浪費嚴重。

而在很多地方，由于經(jīng)濟落后，農(nóng)戶完全沒有意識到采用先進的水利技術在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)種植中采用科學技術來對農(nóng)作物進行灌溉，他們一直沿用傳統(tǒng)的灌溉技術，造成很大的水資源的浪費。同時，農(nóng)戶也缺乏對水資源循環(huán)利用的常識，這些造成水資源匱乏的原因，是因為政府部門的宣傳力度不夠，農(nóng)戶沒有意識到水資源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性，也不懂得自然界中生態(tài)平衡的法則，因此沒有長遠的考慮，只是注重眼前的利益，嚴重影響了水利節(jié)水技術的發(fā)展。

三、我國節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢

我國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術雖具備一定的基礎積累，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中取得較好的成績，但仍存在諸多重要的技術瓶頸，尚不具備為建設現(xiàn)代節(jié)水高效農(nóng)業(yè)提供強有力的技術支撐，以下幾方面為筆者歸納的我國節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。

1、應用生物技術充分挖掘植物本身節(jié)水潛力，從作物本身機能來提高產(chǎn)量和水分利用效率，這一技術是實現(xiàn)用水從傳統(tǒng)豐水高產(chǎn)型向現(xiàn)代節(jié)水優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)型轉(zhuǎn)變的關鍵性技術。但其技術研究在近期仍屬于儲備階段，大面積應用時機尚不成熟。

2、非傳統(tǒng)水資源開發(fā)技術，其研發(fā)的主要內(nèi)容應集中在解決技術應用過程中的難點問題，也是近期我國應大力支持與加大投入研發(fā)力度的重點內(nèi)容之一。對我國節(jié)水灌溉技術的發(fā)展具有重要的意義。

3、信息技術、智能技術與3S技術在不斷推進節(jié)水管理高效化和現(xiàn)代化作物水分監(jiān)測與信息采集、支持農(nóng)田信息實時采集中的作用日益顯著。技術體系集成與示范是目前我國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術發(fā)展的一個薄弱環(huán)節(jié)，加強這一工作的研發(fā)力度有利于技術的研發(fā)與大面積應用，將對發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)起到積極的作用。

4、先進制造技術和新材料技術促進了節(jié)水產(chǎn)品開發(fā)與升級換代，耗能低、環(huán)保化是節(jié)水灌溉產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢。我國應利用先進的制造技術和新材料，加快了節(jié)水產(chǎn)品開發(fā)進度，改善了產(chǎn)品性能，讓節(jié)水產(chǎn)品為節(jié)水農(nóng)業(yè)和節(jié)水灌溉技術的發(fā)展創(chuàng)造出一個更好的環(huán)境。

四、農(nóng)田水利節(jié)水技術發(fā)展的建議

對灌溉的模式進行更新

就現(xiàn)狀來看，主要有溝灌、管灌、滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術，然而只有溝灌、噴灌和管灌是最為常用的。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者發(fā)明了溝灌這項灌溉技術就是為了利用河流周邊的天然水道，進行灌溉。因此利用周圍河流、湖泊等水資源科節(jié)省灌溉成本。雖然這種技術可降低承辦，但灌溉效率卻不是很高，因為在水資源的傳輸過程中會有很大程度的水分流失現(xiàn)象。在這種情況下，水利技術人員進行了農(nóng)田水利運行情況與水資源的利用情況的調(diào)查研究，根據(jù)實際情況對傳統(tǒng)灌溉模式進行改善，使用覆膜技術對溝灌進行改良來提高灌溉效率，建立了系統(tǒng)的溝灌技術。另一方面，積極向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推廣噴灌、滴灌等技術，將水流轉(zhuǎn)化為水滴、水霧等形式，降低了灌溉的用水量，有很明顯的節(jié)水成效。灌溉技術也利用地下管道實現(xiàn)回流，控制了誰的消耗與浪費，比傳統(tǒng)模式節(jié)省水資源50%左右，與此同時還增加了灌溉效率。

優(yōu)化農(nóng)作物，進行節(jié)水種植

不同的農(nóng)作物在不同的生長階段對水的需求量是不同的，因此在實際種植業(yè)中可采取不同的作物種植模式，改變單一種植，適當調(diào)整農(nóng)田作物的種植比例，在不影響糧食產(chǎn)量的情況下進行節(jié)水種植推廣，多采用抗旱品種植物進行種植，進而降低灌溉用水量，達到節(jié)約用水的效果。在水量較少的地區(qū)可積極推廣坐水點種技術，來對農(nóng)作物種植過程中水資源的合理利用進行有效提高。

合理蓄水，適時灌溉

我國是幅員遼闊的大鍋，但大部分區(qū)域是處于熱帶、亞熱帶地區(qū)，受季風氣候影響明顯，因此我國降水集中在每年的夏秋兩季，抓住這個要點，可在這兩個時間段進行充分的儲水蓄水工作，利用農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)現(xiàn)有的水利設施，如水庫、水壩等設施，采取有針對性的儲水方案，以滿足全年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。我國南方地區(qū)多有梅雨季節(jié)，雨水頻繁且降水量大，可抓準梅雨季節(jié)機遇進行蓄水，待梅雨季節(jié)過后正式農(nóng)作物大面積種植階段，再將存儲的水進行合理分配調(diào)用，從而合理利用水資源。

4、提高農(nóng)戶節(jié)水意識

提高農(nóng)戶節(jié)水意識，需要極大政府的宣傳力度，讓農(nóng)戶意識到水資源的重要性，改變他們“水分來自大自然，取之不盡用之不竭”的傳統(tǒng)思想，全面提高農(nóng)民節(jié)水意識，才能真正促進農(nóng)田水利節(jié)水技術的發(fā)展。因此，政府部分有責任開展節(jié)能節(jié)水宣傳活動，想農(nóng)戶傳達科學用水的方法，合理灌溉的技術等，以期其高農(nóng)民的保護水資源的意思在生產(chǎn)過程中節(jié)約用水，提高水分的利用率。

結(jié)束語

農(nóng)田節(jié)水技術的運用和發(fā)展，是需要農(nóng)民、政府部門、技術部門三者的緊密配合的，政府部門的大力推廣和宣傳，加上技術部門的技術推廣，農(nóng)民的實際操作，才能夠?qū)⒐?jié)水的理念推廣下去，因為節(jié)水不僅僅是一個環(huán)節(jié)保護節(jié)約資源的問題，更是我們走可持續(xù)發(fā)展之路必須要解決的一個重要要問題。只有提倡全面節(jié)水、農(nóng)田科學合理用水，我們的農(nóng)業(yè)才能夠保障持續(xù)發(fā)展下去，我們的技術才能夠在帶動之下不斷創(chuàng)新和進步。

參考文獻

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篇9

1. 木質(zhì)復合材料的發(fā)展

1.1木質(zhì)復合材料的提出。

木質(zhì)資源是國家經(jīng)濟和社會發(fā)展中不可缺少又難以替代的重要資源，也是國家綜合國力的重要標志之一。目前我國人工造林保存面積達到4 666萬公頃，居世界首位，約占世界人工林面積的26%。但是，我國森林資源總量不足、質(zhì)量低下、分布不均，森林蓄積量僅占世界的2.9%，遠不能滿足占世界22%人口生產(chǎn)和生活的需要，特別是人口、經(jīng)濟高增長對森林資源造成巨大消耗并將形成更大的壓力，所以必須堅持以高新技術實現(xiàn)人工林木材的高效增值利用。材料的持續(xù)供給是保證可持續(xù)發(fā)展的重要因素，由此國家十分重視，并在“十五”國家863計劃生物與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術領域中，通過木質(zhì)復合材料先進制造技術專題設置了七個課題目。從此拉開了木質(zhì)復合材料的研究序幕。

1.2木質(zhì)復合材料的發(fā)展現(xiàn)狀。

國外發(fā)達國家以先進技術制造木質(zhì)復合材料起源于20世紀80年代，并于90年代中期開始逐步形成一個發(fā)展迅速的新型產(chǎn)業(yè)。例如，高性能木塑復合材料是通過不同的復合工藝生產(chǎn)制造，解決傳統(tǒng)木材制品的易腐朽、蟲蛀、開裂、生物降解以及尺寸穩(wěn)定性差的問題，其產(chǎn)品主要用作各種室外用結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)板材及型材、環(huán)境安全型家具材和高尺寸穩(wěn)定性的復合地板芯材。近幾年來，高性能木塑復合材在世界上特別是在美國和加拿大得到快速的發(fā)展復合材料技術已經(jīng)成為國際科技發(fā)展的優(yōu)先領域之一，我國政府持續(xù)推進了木質(zhì)復合材料的研究與開發(fā).在木材表面的非極性化、木材酯化及接枝共聚處理等基礎理論以及木/塑纖維復合材料、木基電磁屏蔽功能材料、木材陶瓷化、木竹復合材料、農(nóng)業(yè)剩余物纖維等開發(fā)研究方面取得了一定的成績。例如，木材/合成纖維復合材料等在關鍵技術研究與產(chǎn)品開發(fā)、應用等方面，通過協(xié)作研究和建立產(chǎn)業(yè)化示范線的模式，把制造技術直接推向林產(chǎn)品生產(chǎn)第一線，并在木材工業(yè)國家工程研究中心建立了產(chǎn)業(yè)化示范線，確保了我國此類技術的研究和應用與發(fā)達國家的差距不致于進一步拉大，為提高木質(zhì)復合材料的制造技術贏得了時機 。

2. 木質(zhì)復合材料在新形勢下的發(fā)展趨勢

為適應低碳經(jīng)濟的發(fā)展的趨勢，在創(chuàng)新基礎上發(fā)展起來的新材料產(chǎn)業(yè)，正日益成為世界各國高技術競爭的戰(zhàn)略要點之一。因此，木質(zhì)復合材料的發(fā)展向環(huán)保型、經(jīng)濟型發(fā)展是不可扭轉(zhuǎn)的趨勢。

2.1木質(zhì)復合材料的發(fā)展要向環(huán)保型發(fā)展。

據(jù)報導，目前國內(nèi)各城市產(chǎn)品質(zhì)量檢測站對各省、市的木質(zhì)類板材進行檢測的結(jié)果，沒有一個省、市能確保全部板材能達到室內(nèi)國家標準的指標。據(jù)統(tǒng)計中稱，稍好的省、市的產(chǎn)品超標為20%～ 30% ，嚴重的省、市超標達80%～90% ，個別超標達幾倍，因此，木質(zhì)復合材料的發(fā)展重點，應注意環(huán)保安全，要注意“綠色生產(chǎn)”。其別是膠黏劑及涂料的選用。每張木質(zhì)復合板材都要用膠黏劑，而膠黏劑中的游離甲醛釋放是危害人體的主要成分。其次涂料中有機揮發(fā)物如苯、甲苯、二甲苯醇、三氯乙烯等均對人體有影響。因此生產(chǎn)復合板材時，如何選擇膠黏劑是關鍵。目前，基本國內(nèi)各廠都已重視產(chǎn)品的游離甲醛含量。要求產(chǎn)品一定要符合國標要求，或達到國外E1、E2級水平。有人提出復合板材生產(chǎn)時全部不用“醛類“膠，但醛類膠的特點為有一定耐水性及濕狀強度外。最突出的是價格低廉，因此2l世紀初期，該類膠的應用還要繼續(xù)。自上世紀末起，國內(nèi)很多科研單位研究水、乳聚氨酯樹脂膠黏劑來替代“三醛”膠，但要密切注意，PU的合成質(zhì)量。采用了尚含有游離異氰酸酯的PU膠，對復合板材制成后。其危害將比“甲醛”釋放更危險。對人體危害更大。所以研制單位在合成工藝及應用單位使用時，都要謹慎。

目前國外在推廣其他膠黏劑，如用歷史上的豆蛋白膠改性，提高其耐水性。20世紀末，國內(nèi)、外又用酶制劑來制木質(zhì)板材膠。這個方向?qū)Γ瑧罅ν茝V。也有人用無機膠黏劑試制復合板材，也是方向。大家應當按中央指示，在科學上要有所創(chuàng)新。上海在20世紀70年代用生物酵母類制膠合板膠，成本低、耐水性也好。當時也用生物酶制劑，或基因改性的生物類為原料研制復合板材膠。這類膠可能是復合板材2l世紀的方向。因為既符合國情，又符合“以人為本”的戰(zhàn)略。產(chǎn)品成本也不高，又能保證人民健康，生產(chǎn)可能性很大。

2.2木質(zhì)復合材料的發(fā)展要向綜合經(jīng)濟型發(fā)展。

木質(zhì)復合板材發(fā)展要求“經(jīng)濟”，是各國人民的普遍希望。當然對木質(zhì)復合板材要求是物理強度好，美觀絢麗多彩，多功能是主要的，但也要經(jīng)濟實惠。生產(chǎn)單位要注意制造成本，如何合理利用自然資源，提高原料利用率；生產(chǎn)時要節(jié)能；調(diào)整勞動組合，發(fā)揮集體智慧，用最新的科學技術，達到板材質(zhì)量好，成本低，最經(jīng)濟，這是各國生產(chǎn)木質(zhì)復合材料的大方向之一。

2.3木質(zhì)復合板發(fā)展的未來。

21世紀新的技術不斷出現(xiàn)。木質(zhì)復合板材也有著新的創(chuàng)新思路。用有機材料與無機材料的復合是一種趨勢；木材類與金屬類復合也是趨勢；更有可能是生物功能來實現(xiàn)復合材料。總的來看，新的木質(zhì)復合材料的設計時，會將物理、化學、生物、數(shù)學等各學科的理論為基礎，生產(chǎn)時將通過各種先進的高科技手段，采用先進的控制儀表，對新型復合材料進行質(zhì)量控制。生產(chǎn)出超越原來木質(zhì)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)全新的原子、分子的組合，達到新的木質(zhì)復合材料的品種。在遵循可再生、可循環(huán)、無污染的方向下，具體發(fā)展途徑有如下幾種：

2.3.1對木質(zhì)復合板材（纖維類板材、碎料類板材）可能有第三種材料摻入，成為新的分子排列，使新的木質(zhì)復合板材有新功能。

2.3.2木質(zhì)復合板材生產(chǎn)時，可能通過外部的光、電、磁等催化，對板材表面內(nèi)分子與原子的排列方向的改變，這樣能使新的木質(zhì)復合材料提高性能或改性。這是復合材料穩(wěn)定質(zhì)量或改變性能的常用方法。

2.3.3木質(zhì)復合材料可能摻入可變導體，或配人帶光譜結(jié)構(gòu)的摻雜物，成為一種新的、特種功能的木質(zhì)復合材料。

2.3.4木質(zhì)復合材料與生物類材料復合，如用生物酶在木質(zhì)板材中加以應用，合成，成為能耐熱，質(zhì)量又穩(wěn)定，使用壽命長的、新的木質(zhì)復合板材 。

2.3.5易降解。即將再三利用后不能再循環(huán)利用的廢棄木質(zhì)材料在自然或人工條件下，降解或水解作為肥料和飼料。

2.3.6再生利用。即利用廢棄木質(zhì)材料生產(chǎn)一種與原來木材性質(zhì)不同，具有較高價值的產(chǎn)品，如碳纖維增強材料和木塑復合發(fā)泡材料。

2.3.7再循環(huán)利用。即將廢棄木質(zhì)材料進行物理、化學處理好，制造出具有較高附加值的產(chǎn)品，如制造刨花板或纖維板。

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篇10

黨的“十”報告指出，推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的主攻方向，必須以改善需求結(jié)構(gòu)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、推進城鎮(zhèn)化為重點，著力解決制約經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的重大結(jié)構(gòu)性問題。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的主要著力點，是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的重要途徑。從加快形成新的發(fā)展方式的戰(zhàn)略層面，把握新時期新階段優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵目標、任務重點、道路模式，抓住機遇，科學謀劃，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，是切實推進四川產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的迫切需要。

優(yōu)化需把握著力點

四川作為我國西部內(nèi)陸省份，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)既存在數(shù)量比例失衡的問題，同時也面臨更特殊的困境。2012年四川三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為13.8∶52.8∶33.4，工業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重45.1%，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值的比重為11.8%，與全國和東部發(fā)達地區(qū)相比，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低，重型化特征明顯，工業(yè)發(fā)展的能源消耗大，環(huán)境問題突出。

對四川而言，推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，既要協(xié)調(diào)三次產(chǎn)業(yè)之間以及產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的比例關系，繼續(xù)增強結(jié)構(gòu)變動的增長效應，又要順應現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)升級新趨勢，努力實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高端化、價值鏈深化、制造業(yè)服務化和產(chǎn)業(yè)生態(tài)化；既要發(fā)揮資源比較優(yōu)勢，實施“市場導向的優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)化戰(zhàn)略”，又要面對資源環(huán)境約束，走資源節(jié)約、環(huán)境友好的發(fā)展道路；在工業(yè)結(jié)構(gòu)重型化階段不可逾越的情況下，還必須按國家要求完成節(jié)能減排剛性目標，盡量實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)輕型化。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變將是一項長期而艱巨的戰(zhàn)略任務。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化面臨問題的復雜性、艱巨性，決定了四川產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化更需要統(tǒng)籌兼顧，協(xié)調(diào)多重目標，處理好近期與遠期、環(huán)境與發(fā)展、政府與市場的關系。未來三到五年仍是四川工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進時期，在加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標，主要應著力于形成三次產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)良性互動、產(chǎn)業(yè)高端化與生態(tài)化效應初步顯現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)空間分工趨于合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。

六大優(yōu)化路徑

路徑一：促進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變

四川省第一產(chǎn)業(yè)比重高、增速慢，要在構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展新體系中提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，加強用現(xiàn)展理念引領農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代生產(chǎn)條件裝備農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代科技手段改造農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代組織形式經(jīng)營農(nóng)業(yè)。按照“產(chǎn)業(yè)化、信息化和規(guī)模化”要求，完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，促進糧油蔬菜等種植業(yè)、畜牧業(yè)和林果花卉業(yè)等向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，進一步發(fā)揮川菜、川糧、川豬、川煙、川茶等品牌優(yōu)勢， 發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的農(nóng)產(chǎn)品，促進農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、運輸、銷售專業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展。

路徑二：加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍是四川省經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐，改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不僅增強產(chǎn)業(yè)自身的競爭力，還有可能衍生和孕育出新興產(chǎn)業(yè)，因此，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也是先進制造業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基礎。推進全省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，要高度重視裝備制造、油氣化工、飲料食品、建材、冶金、輕工、紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。著力突破產(chǎn)業(yè)價值鏈的關鍵環(huán)節(jié)，深化信息技術和先進適用技術在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的集成應用，選擇冶金、建材、油氣化工、食品飲料等行業(yè)，推進規(guī)?；?、清潔化生產(chǎn)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)化。同時，仍然要運用淘汰落后產(chǎn)能、實施節(jié)能減排等規(guī)制性政策和嚴格的環(huán)境標準和技術標準，“倒逼”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

路徑三：盡快形成戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的局部領先優(yōu)勢

四川省已規(guī)劃布局了節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點領域，但近期不可能全面出擊，面面俱勝，還需要在重點領域中精心選擇，“重中再選重”，集中力量重點突破。通過準確把握市場需求、突破關鍵共性技術，盡快在局部領域率先形成核心競爭力，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點，為全面發(fā)展打好基礎。為此，要充分發(fā)揮四川省科學技術優(yōu)勢，在產(chǎn)學研聯(lián)盟基礎上，鼓勵協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建多技術多學科協(xié)同創(chuàng)新的機制；在區(qū)域布局上，要加強統(tǒng)籌規(guī)劃，有針對性地選擇重點地區(qū)重點發(fā)展，避免重復投資。

路徑四：多層次發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)

一是滿足需求結(jié)構(gòu)升級的需要，大力發(fā)展旅游、商貿(mào)、家政、養(yǎng)老、房地產(chǎn)和社區(qū)服務業(yè)等生活業(yè)，特別是要充分挖掘養(yǎng)老、社區(qū)服務等服務業(yè)潛力；二是滿足居民文化、教育、醫(yī)療衛(wèi)生等需求的公共服務業(yè)；三是以產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端環(huán)節(jié)、關鍵環(huán)節(jié)為重點，順應制造業(yè)服務化的趨勢，發(fā)展以研發(fā)設計、商務服務、物流、信息咨詢、供應鏈管理等為主導的生產(chǎn)業(yè)；四是把握新興消費熱點和新興技術發(fā)展趨勢，發(fā)展電子商務、網(wǎng)絡文化、數(shù)字家庭、動漫、游戲等新興商貿(mào)業(yè)和文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)。

路徑五：促進產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展

加強制造業(yè)與服務業(yè)的融合。貫穿于制造全過程的研發(fā)設計、信息檢測、供應鏈管理等生產(chǎn)業(yè)，從產(chǎn)業(yè)鏈角度，屬于產(chǎn)業(yè)價值鏈中的不同環(huán)節(jié)，從產(chǎn)業(yè)融合的角度，就是制造業(yè)與服務業(yè)融合發(fā)展的產(chǎn)物。圍繞全省先進制造業(yè)健康發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，大力發(fā)展從研發(fā)設計、供應鏈管理、物流會展到營銷策劃、信息服務、金融服務和商務服務的生產(chǎn)業(yè)。加強農(nóng)業(yè)與服務業(yè)的融合。說到生產(chǎn)業(yè)，往往認為生產(chǎn)業(yè)只為制造業(yè)服務，與農(nóng)業(yè)無關，這當然是個誤區(qū)。生產(chǎn)業(yè)不僅是工業(yè)化也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化得以順利完成的條件，不僅包括對工業(yè)的服務，也包括為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的服務，當前推進“四化同步”，更需要提高對農(nóng)業(yè)的服務能力，大力發(fā)展涉農(nóng)的生產(chǎn)業(yè)，包括與農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后環(huán)節(jié)相關的現(xiàn)代服務業(yè)，如農(nóng)村金融、農(nóng)業(yè)保險、農(nóng)業(yè)技術服務、農(nóng)產(chǎn)品市場營銷、農(nóng)產(chǎn)品期貨市場以及花卉、城市園林等。

路徑六：優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局

新時期，四川提出并實施“多點多極支撐”的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，要求“提升首位城市，著力次級突破，夯實底部基礎”，這種多極化、均衡化區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略取向為全省優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局帶來了機遇，有利于形成合理的產(chǎn)業(yè)分工格局。

合理劃分首位城市與市州功能，首位城市――成都，大力發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)和高技術產(chǎn)業(yè)，引領全省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高端化和服務化升級，以建設“三中心”為重點，發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)特別是生產(chǎn)業(yè)，提升成都服務業(yè)在西部地區(qū)的能級。

次級突破中，在瀘州、德陽、綿陽、攀枝花等有條件的市州，加快產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設，培育和壯大一批特色產(chǎn)業(yè)集群，如德陽重大裝備產(chǎn)業(yè)集群、綿陽電子信息產(chǎn)業(yè)集群、資陽和眉山機車車輛產(chǎn)業(yè)集群、瀘州工程機械產(chǎn)業(yè)集群以及自貢數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)集群、攀枝花釩鈦產(chǎn)業(yè)集群，等等，形成強有力的市州經(jīng)濟支撐。