先進制造技術發展趨勢范文
時間：2023-12-19 17:45:46
導語：如何才能寫好一篇先進制造技術發展趨勢，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
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一、引言
世界各國間的經濟競爭，主要體現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，經濟發達國家都把制造業作為本國的經濟支柱，不斷調整其發展戰略和政策方針。先進制造技術正是制造業適應時代要求提高競爭力，對制造技術不斷優化推陳出新形成的。
二、先進制造技術及其內涵
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國家就相繼做出響應，紛紛將先進制造技術的研究和開發作為國家的高新技術和優先發展項目。
1.先進制造技術定義
先進制造技術是制造業不斷吸取機械、電子、信息、材料、能源，以及現代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務等生產制造的全過程，實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，以及取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。
在不同的國家、不同的發展階段，先進制造技術有不同的內容及組成。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)現代設計技術
現代設計技術包含：①現代設計方法。包括有模塊化設計、系統化設計、價值工程、模糊設計、面向對象的設計、反求工程、并行設計、綠色設計、工業設計等。②產品可信性設計。可信性設計包括可靠性設計、安全性設計、動態分析與設計、防斷裂設計、防疲勞設計、耐環境設計、健壯設計、維修設計和維修保障設計等。③設計自動化技術。包括產品的造型設計、工藝設計、工程圖生成、有限元分析、優化設計、模擬仿真、虛擬設計、工程數據庫等內容。
(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，包括物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各個生產環節的自動化。加工過程自動化技術涉及到數控技術、工業機器人技術、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容。
(4)現代生產管理技術
現代生產管理技術是指制造型企業在從市場開發、產品設計、生產制造、質量控制到銷售服務等一系列的生產經營活動中，為了使制造資源得到總體配置優化和充分利用，使企業的綜合效益得到提高而采取的各種計劃、組織、控制及協調的方法和技術的總稱。包括現代管理信息系統、物流系統管理、工作流管理、產品數據管理、質量保障體系等。
(5)先進制造生產模式及系統
先進制造生產模式及系統是面向企業生產全過程，將先進的信息技術與生產技術相結合的一種新思想和新哲理，其功能覆蓋企業的生產預測、產品設計開發、加工裝配、信息與資源管理直至產品營銷和售后服務的各項生產活動，是制造業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(LP）等先進的生產組織管理模式和控制方法。
三、先進制造技術的發展趨勢
隨著以信息技術為代表的高新技術的不斷發展和市場需求的個性化與多樣化，未來制造業發展的重要特征是全球化、網絡化、虛擬化，未來先進制造技術發展的總趨勢是向精密化、柔性化、虛擬化、網絡化、智能化、敏捷化、清潔化、集成化及管理創新的方向發展。當前先進制造技術的發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展起著越來越重要的作用。信息技術促進著設計技術的現代化，成形與加工制造的精密化、快速化、數字化，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、網絡化、全球化。
第二，設計技術不斷現代化。一是設計方法和手段的現代化。二是新的設計思想和方法不斷出現。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向綜合考慮技術、經濟和社會因素。
第三，成形技術向精密成形的方向發展。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展。
第四，加工技術向著超精密、超高速，以及發展新一代制造裝備的方向發展。目前，超精加工已實現亞微米級加工，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性將成為企業裝備的顯著特點。先進的制造工藝、智能化的軟件和柔性的自動化設備、企業的柔性發展戰略，構成未來企業競爭的軟、硬件資源。
第六，虛擬制造技術和網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，形成虛擬的環境、虛擬的制造過程、虛擬的產品、虛擬的企業，從而大大縮短產品開發周期，提高一次成功率。在國際互聯網、局域網和內部網上，企業可以實現對世界上任何一地的用戶訂單而組建動態聯盟企業，進行異地設計、異地制造，然后在最接近用戶的生產基地制造成產品。
第七，智能化、數字化是先進制造技術和機電產品的發展方向。將智能技術注入先進制造技術和產品，可使之具有 “智慧”，能部分代替人的腦力勞動。將數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量和效率，增強產品的市場競爭力。
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、客戶化生產方式。
第九，綠色制造已成為 21世紀制造業的重要特征。日趨嚴格的環境與資源約束，使綠色制造越來越被重視。中國的制造業不僅要解決自身生產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沒有污染，節約資源的各類產品及環保裝備。
第十，21世紀的企業面臨管理創新。面對高速發展的信息化和經濟全球化及激烈的市場競爭環境，改變制造業的傳統觀念和生產組織方式，加速了現代管理理論的發展和創新。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在二十一世紀重點發展的技術。先進制造技術是現階段最新的制造技術,它是由傳統的制造技術發展過程中演變而來的,既保持了傳統制造技術中的主要制造標準,又不斷的通過結合各種高新技術成果完善制造標準,并逐步發展滲透到產品生產的各個領域當中。先進制造技術與現代高新科技相結合從而產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,它還涉及到從產品的研發到銷售的所有內容,它將整個過程結合成一個有機的整體,其核心目標就是為了提高企業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過程的系統工程。先進制造技術需要一些高新技術的支撐,如微電腦技術,信息系統技術,傳感應用技術,制造自動化技術,新型材料學和現代管理技術等等。
1.4.先進制造技術是國際間各企業重點發展的科技技術。二十世紀八十年代以來,經濟的全球化有了飛速發展,發達國家通過經濟等手段爭奪全球市場,傾銷自己產品。隨著全球商業利益集團的形成,使得全球經濟競爭變得愈發激烈,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.先進制造技術的發展現狀
2.1.工業技術發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品的緊密度和其設計工作的效率,我國的相關企業在設計研發方面還跟國外技術發達企業存在著很大差距。
2.2.在制造工藝技術方面工業技術發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就目前來看加工制造工藝還跟工業技術發達的企業存在著差距,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發達國家已經普遍使用數控自動化機床,其生產加工中心、自動制造單元,自動制造系統等都已形成高度自動化。數字化的機械制造加工設備在一定程度上可以實現柔性自動化技術、智能控制和網絡控制制造技術。而我國的制造企業目前對于現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,綜合運用現代化加工技術,電子信息技術,自動化制造技術,信息系統工程技術等,將企業內部生產活動中的信息與產品庫存等信息集成,使之實現信息共享最優化,通過網絡把信息數據庫和企業的所有生產活動緊密的聯系在一起,充分的發揮科技制造技術,現代管理和人才的作用,讓企業全面提高管理水平,使企業的產品質量最優化,利潤最大化。
2.5.制造業智能化是今后先進制造技術的發展趨勢,它將計算機技術和人工智能融入到產品的生產過程當中的每個環節中,通過模擬人工智能所設定的參數活動,來取代傳統生產系統中一部分人力勞動。在企業產品生產過程中,人工智能系統能根據產品在生產過程中實際情況進行推理,并且做出在生產過程合理判斷,使生產活動優化到最佳狀態,制造智能化是生產制造自動化的高級階段,是制造集成化的延伸和發展。
2.6.制造標準化的應用隨著現代制造技術的不斷發展顯得越來越重要。制造標準化不但促進了生產企業之間的專利交流和技術合作,還促進制造產品設備之間的相互配套和兼容,更重要的是企業間制定一些制造標準確定了全球制造技術今后的發展趨勢。
2.7.工業發達國家的制造企業在組織生產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模式研究創新的發展,生產標準如:準時生產,快速制造、精確生產等一些科學先進的管理經驗和管理技術。我國的大多數企業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存在一些差距。
3.先進制造技術今后的發展趨勢
3.1.精密化?，F代高新技術產品對加工制造精度提出了越來越高的要求,據有關資料統計,目前世界上的超精密加工精度已經達到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,,電子驅動等科學技術的快速進步,切削速度和主軸轉速得到了極大的提高。
3.3.柔性化。市場競爭的結果,必將是對產品的要求越來越多樣化和個性化,生產企業的生產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品的多樣化要求。
3.4.網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。市場開發,產品設計,物料選擇,零件加工,產品銷售等生產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。加強了企業之間產品開發的生產合作,促進了企業之間的優化和重組,大大縮短了產品的生產周期,提高了產品的市場競爭力。 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,它可以大大加快產品的開發速度和減少開發的風險,產品設計中的擬實技術是面向產品的結構和性能,以優化產品性能和降低成本為目標,包括產品的動力學分析,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展,可持續發展和
環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過程生產出綠色產品,產品使用完以后再經過綠色處理后加以回收利用,綠色制造是人類社會可持續發展戰略在現代制造業上的充分體現,它必將成為現代制造技術中不可缺少的組成部分。 3.7.全球化。一方面同際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并,不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場,另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發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 發展 趨勢
通常意義上講我們所涉及的機械制造技術是對產品的設計、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展,提高產品質量以及企業競爭力。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展,日益受到經濟管理部門關注,取得了一系列的突破:
近年來,更是取得了明顯進步,尤其是在自主開發創新能力方面以及行業整體技術水平方面顯著提高。雖然我國也在不斷開發,引進及采用現今的機械制造技術,但與發達國家相比,仍然存在諸多問題,主要體現在設計,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,并滲透到產品生產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,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體,是一個系統工程;20世紀80年代以后,機械制造業贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為時間、成本和質量的三要素的矛盾,先進的機械制造技術把這三個矛盾有機結合起來,是市場競爭三要素的統一;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的。
2、機械制造技術發展趨勢
(1)科技新時代的到來,尤其是網絡新時代的到來,標志著機械制造技術也必將朝著信息化方向發展。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。所謂機械制造技術信息化是指機械制造業以信息為主導,借助于物質和能量的力量生產出價值,而不同于以往以物質和能量為主導,借助于信息的力量生產出價值。不久的將來,信息產業和智力產業將成為社會的主導產業。
(2)自動化和智能化在我們國家的技術革新中占據了重要的地位,這要求我們在這容易領域,實現重要的突破,這就是在機械制造業中主要表現在制造系統中的集成技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、柔性制造技術和適應現代化生產模式的制造環境等方面。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造性勞動,智能化促進柔性化的發展,它使生產系統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,并不斷向縱深發展的高技術含量和高技術水平的先進制造系統,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,它突出了在制造諸環節中,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、構思和決策,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。
(3)技術和管理柔性化實現機械制造的柔性化是為了更好的適應多變的市場和產品需求,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勢,在我們的實際管理中需要重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出如準時生產、敏捷制造、精益生產、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揮了重要的作用,為了就會使我們整個制造生產系統無論在技術、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,充分調動員工積極性,在日益強調環保的今天,綠色制造技術的出現,賦予柔性化更深的含義。
(4)靈活化和綠色化實現機械制造靈活化也就是盡可能地縮短從設計生產到出售使用的時間,使機械制造廠的機制能靈活轉向。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,所得的產品自然是綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理加以回收利用。
3、結語
在技術飛速發展的今天,我們越來越能發現機械制造行業的重要性。我們國家近些年來逐漸將機械制造業發展成為我國工業中的核心,其在國民經濟的發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人員不斷加強機械制造技術水平,掌握好相關的發展方向,也就能在最終實現提高產品質量及企業效益的目標,保證我國在激烈的市場競爭中處于不敗之地。
參考文獻
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【關鍵詞】國外；先進；機械制造；技術；分析
新世紀以來，環境的不斷惡化與資源的枯竭成為當今世界經濟發展的首要障礙。汽車工業現階段主要依靠化石能源作為驅動力，對環境的污染非常嚴重。在1997年的十二月份，世界上大多數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定。同時，國外汽車機械制造業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零部件的輕量化、高品質與低成本。為了實現這一目標，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，以實現整個車身制造都由鋁制材料構成。為了實現高品質，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，研發機構積極對鑄造技術進行優化與升級。鑄造技術與汽車企業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展方向，成為未來能夠解決汽車部件批量制造的規劃關鍵技術。
2.汽車機械制造中的鍛造技術
現在大多數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了裝備，不僅僅在于其具有的輕量性，更注重鋁制品在環保上的巨大作用。另外，在對汽車表面進行處理時，采用新型環保劑，這種劑不含有磷等有害環境的化學物質。同時，汽車研發機構為了減少對環境的污染，在復合鍛造中也進行了優化革新，對于其中的磷酸鹽氧化膜的處理轉變為單一的劑進行排放。在之前很長一段時間，對于鍛造的設計與制造工作，研發機構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束，造成了鑄造技術的研發周期長、費用高的現象?，F在，研發機構可以運用數學模型或是計算機技術進行模擬仿真，以縮短研發周期以及研發費用。另外，對于鑄造過程中的噪音過大的問題，研發機構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
為了適應市場環境的變化，制造出更低廉的汽車，企業也在不斷地進行生產體系的優化，以使產品的性價比得到提高。近些年來，隨著人們環保意識的加強，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設備進行加工，而對其他部位則是采取單軸數控機進行處理，從而在制造工藝上實現制造設備的低成本運行。另外，對質量的信息進行跟蹤與記錄，將記錄的結果進行分析與論證，研究人員也可以發現汽車在市場上的應用狀況。計算機模擬技術已經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現問題，從而降低了企業的制造成本。
4.汽車機械制造中的熱處理
在未來很長一段時間內，汽車的輕量化將會成為一大發展趨勢。因此，在輕量化的基礎上對材料進行強度上的優化處理，越來越受到企業的重視。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研發單位的重要課題。研發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化?，F在，很多企業都在研發一種清潔、高強度的真空滲碳，使其環保性能更加明顯。
5.汽車機械制造中的沖壓技術
汽車在進行研發階段，都會對汽車的安全性能進行反復測試，以提高產品的競爭力。因此，從安全角度出發，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化處理，以提高廠家的生產效率，節約社會資源。
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。現在，采取的一種焊接技術叫做連續性激光焊接，雖然能夠提升汽車的整體剛性，但是對于環境的污染太大，此技術的未來發展不容樂觀。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。裝配是汽車質量的最后一道關口，需要引起企業足夠高的重視。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量。汽車裝配應用了大量的數據處理、物流模擬等相關技術，極大的提高了汽車的裝配質量。
8.結語
近些年來，國外的汽車機械制造技術的發展日新月異，給國內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，對于促進國內汽車機械制造業的發展大有裨益。
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關鍵詞 快速成型；技術現狀；未來發展趨勢
中圖分類號：TH66 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）16-0159-01
目前，隨著經濟發展，其對于制造業提出了更加高的要求，多樣化，高質量，低成本，高科技的趨勢已經很明顯。在市場化趨勢不斷增強的前提下，主要表現在兩個方面：一是消費者需求的人性化發展和其短時效的興趣，使得市場產品趨于多樣化；二是市場的全球性趨勢不斷加強，在壁壘被打破的背景下，要求企業擁有全球視角，將多樣化的產品推廣出去，實現對于市場的優先占有。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合，探索其目前的發展現狀和未來的發展趨勢，符合經濟發展規律，適應人們的發展需求，實現快速成型技術的快速發展是大勢所趨。
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，讓其呈現出薄度低的二維平面模型，在借助數控代碼的形式實現對于二維平面模型的控制，最后將產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驗后，我們發現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工藝的缺陷，實現了效率的最快化，效益的最大化。
1.2 快速成型技術的特點
與傳統的處理方式相比，快速成型技術呈現出很多具備明顯優勢的特點，其具體表現在以下幾個方面：其一，速度性，借助STL格式文件，我們幾乎可以實現快速成型技術與所有的CAD造型系統相互連接。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，有利于實現產品開發的高速閉環反饋。其二，集成化，快速成型技術使得設計環節和制造環節達到了很好的統一，我們知道在快速成型的操作過程中，計算機中的CAD模型數據會通過軟件轉化的方式，自動生成數控指令，依據數據的轉化實現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構，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件制造。其四，可調整性，快速成型技術，即真正意義上的數字化系統，是制造業中的利器，我們操作員僅僅需要合理設置一下相關的參數和屬性，就可以有針對性的處理好各種產品的樣品制造和小批量生產；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，實現了完全的自動化成型，只要操作人員輸入相關的參數，在不需要多少干涉的情況下，實現整個過程的自動運行。
2 快速成型技術的應用現狀
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展，其涉及的領域廣泛，應用行業眾多，主要集中在工業制造，建筑行業，醫學領域，藝術創作，考古研究，航空空間等等。現階段其發展主要呈現出以下的特點。
2.1 設計和功能驗證
在快速成型技術的協助下，我們可以很快的制作出產品的物理模型，可以借助這個模型來驗證設計師的整體構思，有利于及時發現設計中不合理的地方，以便及時做出改變。而傳統的制作方式往往是經過繪圖，再到工裝設計，之后才是產品的實際設計，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，還會涉及到產品的修改和返工。而現階段，借助快速成型技術，可以最大限度的節省時間，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，還促進了設計環節的效率，因為三位一體模式下，其對于設計，結構，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，實現最佳調整。
2.2 快速模具制造
眾所周知，傳統的模具制造需要花費很長的一段時間，其運行的成本很高，使得很多的企業在盡量規避這樣的環節。據相關統計記載，一套比較常規的塑料模具的制造，在傳統工藝下，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，尤其是涉及的誤差將會直接反應在模具上，對于企業來說是一筆很大的損失。國內的相關學者認為：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 快速成型技術發展趨勢
現階段，縱觀國內外對于快速成型技術的發展，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新；其三，快速成型技術下的新材料開發；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。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，更加好的穩定度，實現設備的智能化運作。詳細來說，快速成型技術的未來發展趨勢在于：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，實現相對獨立的發展。最后，大型化和微型化，由于這兩個領域的發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展。
4 結束語
綜上所述，在知識經濟時代和信息社會的背景下，制造業如何面對市場的多樣化需求，將是其實現其長遠發展的關鍵所在?；诳焖俪尚图夹g下的理論，在快速成型技術上不斷探索和發現，將會幫助未來的制造業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，其在生產和生活中的應用將會越來越廣泛。無論對于制造業來說，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，對于我們的生產和生活產生更大的影響力。
參考文獻
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關鍵詞：工業機器人 發展現狀 發展趨勢
中圖分類號：TP24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0001-02
工業機器人是面向工業領域的，多關節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展成果。它有著靈活度高、工作空間大、運動平穩性好等優點，經過多年的完善，工業機器人已經成為機器人領域的弄潮兒。伴隨人類經濟、科學技術的不斷發展，工業機器人的技術也不斷得到革新。在工業運用中，它有著工作效率高、能保障人身安全、節省原材料等優點。目前在工業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業。
1 工業機器人的發展現狀
1.1 國外發展狀況
“機器人”一詞，最早出現在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展和應用機器人于工業。隨著機器人技術的不斷加強，美國開始生產功能愈發強大的機器人，并迅速搶占機器人市場。截止到2014年底，北美工業機器人保有量預計達23.69萬臺。
談到工業機器人，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。據統計，全世界范圍內，目前有4成工業機器人集中在日本。日本機器人事業的起步沒有美國早，這個發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“新經濟發展戰略”的七大產業領域之一。在機器人的銷量方面，日本堪稱“工業機器人出貨大國”，就近幾年，日本工業機器人的出貨量幾乎與整個北美地區相持平。
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，但由于戰后重建需要以及國民工業技術水平高，為工業機器人的迅速發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，預計工業機器人保有量已達17.58萬臺。目前，德國的工業機器人生產商有ROTEG、KUKA、REISROBOTICS、DURR、CLOOS等。
1.2 國內發展狀況
與上述幾個機器人大國相比，中國在機器人行業的起步要晚的多，在近幾年才開始大規模研發。雖然在2008年以前，我國幾乎沒有機器人產業，但隨著人口增長和工業大規模發展，五年后，我國已成為全球最大的工業機器人市場，這與工業機器人的成本迅速減少和勞動力成本的穩步增長密不可分。
在20世紀70年代初，我國工業機器人的研發工作才開始，其中，前十年的發展非常緩慢，處于單位和個人自主研發階段。而從1985年開始，在經濟轉型的關鍵時期，我國工業機器人行業的政策紅利開始不斷釋放，開始經歷了從無到有，不斷發展壯大的階段。這幾十年來，從“十五”到“十三五”規劃，都為我國機器人發展從頂層設計的高度不斷指明方向。據數據顯示，2014年我國工業機器人的裝機量已占全球總數的1/8，僅次于日本和韓國，而到了2016年，已居全球首位，同時成為全球工業機器人最大進口國。2014年，中國的工業機器人擁有量達到57萬臺。
但從技術層面看，由于近幾年的進口工業機器人的價格不斷降低，我國自行制造的工業機器人在成本上，根本無法與之競爭，使得我國目前在工業機器人的生產過程中，只能依賴配套進口的零部件。
2 工業機器人發展趨勢
從工業機器人的發展模式上來看，大體可以分為日本模式、美國模式和歐洲模式。美國模式中，國內基本不生產普通工業機器人，企業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，各公司以開發和生產優質的新型機器人為主要目標，施行“一攬子解決方案”，即由生產企業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，最終完成交鑰匙工程。W洲模式，機器人的生產和用戶所需要的系統設計制造全部由機器人生產企業完成。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、大疆創新科技有限公司、富士康科技集團，但中國機器人產業，尚處孕育期。從發展模式看，中國現階段的發展模式更接近美國，主要原因是機器人的本體還不能做到大規模國產化。未來發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。
從工業機器人的技術發展上來看，目前工業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展。主要體現在，精度化和智能化，現在的工業機器人正在對于作業過程進行檢測、控制和優化，力求提高自動化水平；標準化和模塊化，工業機器人的組建正在逐漸實現標準化和模塊化，使得成本得以降低。
從工業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。這與中國的人口基數，以及國內制造業處于由傳統裝備向先進制造裝備轉型的時期不可分開。根據工信部《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》，到2020年“機器人密度（每萬名員工使用機器人臺數）達到100以上”，可推算，目前國內還有至少500-600億的機器人本體市場密度，到2020年，中國機器人產業規模將達近三千億元。盡管近年來中國大陸的GDP增速有所下降，但工業機器人的安裝量仍將持續增長，據有關研究機構預測，在2018年，中國將擁有超過全球總量1/3的工業機器人的裝有量。
3 結語
在半個世紀的發展后，工業機器人憑借其工作效率高、準備率高、節省材料、成本降低等優點在工業制造業有了舉足輕重的地位。而工業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先進程度。目前，全球對工業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。
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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，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展。計算機系統的歷史主要有以下發展階段電子管時期、晶體管時期、集成電路時期和超大規模集成電路時期。
1 電子計算機受到的制約
隨著信息技術的不斷發展，計算機已經在人類社會的各行各業不斷應用著，在計算機技術的不斷前進的進程中，計算機產業的發展速度超出了人們預料。在人類社會各行各業的不斷應用中，對計算機性能提出了越來越高的要求，例如復雜系統模擬、海量數據挖掘、人工智能、精確制導系統等，其對運算速度的要求達到1012次以上，對數據量的要求非常大[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，造成數據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，對信息傳輸系統來說載波頻率和信號頻率帶寬之比為100：1，微波頻段內，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，這是由于超大規模集成電路的元器件數量大，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―雙穩態觸發器的轉換速度，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，研究新的結構的計算機――光子計算機的專家不斷涌現。
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?？欤纫阎圃斓母咚匐娮佑嬎銠C（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）、全光數字信號計算機（也叫光數字機）、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，結構基本都是按照電子的傳統的計算機來設計的，它用光控制器、光存儲器和光運算器組合而成，相互之間和各自內部以光互連這種方式來通信。現在全光數字計算機處在研究過程中，要用到的相關技術難題已經有了答案，主要問題是如何開發更高利用率的光學元器件。光神經網絡計算機處理研究中，它具有人工智能的系列優點，帶給研究人員極大興趣，光神經網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。當前全光數字計算機與光電混合計算機正在不斷發展，數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，通過調整光的參數，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、光空間調制器件等功能元器件，如光存儲器件―光學雙穩器件發展也很迅速，有一種半導體量子阱制成的雙穩器件，這是很有可能成為光邏輯和光存儲器件的，已經制造了光邏輯運算和存儲陣列，它在將有望實現光高速運算。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）研制的液晶光閥構建了具有組合邏輯結構功能的系統，能夠實現各種邏輯運算。通過多國的研究者們的努力，一種能夠將光放大和具有光開關功能的光晶體管，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的媒介，計算機的部件相互通信利用內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，創造出更加豐富的邏輯系統。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，在此基礎上可以創造出更加豐富的邏輯處理系統?？茖W家預言，將從光學中產生全能的計算方式，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]。隨著集成光路的發展，從1970年開始，在光學范疇產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展，已經成功開發了各種各樣的光子集成器件。實現了把光存儲器、光開關、光源、光波導制做在一塊芯片上的整體系統。研究者把偏振器、濾光片、光放大器、光調制器、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量，而且光脈沖極窄，這樣就通過增大數據傳輸率實現了大量的高速傳輸。
（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換成電信號處理然后轉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。利用光學雙穩態元件進行二進制的光計算，利用多穩態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，他們預言五年之內就可以制造出光子計算機。光子計算機的很多工作現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實現[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>
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篇8
關鍵詞：農田水利；節水技術；發展趨勢
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，經濟的發展，工業生產腳步的不斷推進，我們人類對于水資源的需求量也越來越大，人口的增長和工業的發展才來的水資源大學球了，以已經給水資源的使用帶來了極大的壓力，加之各種工業污染，環境污染水資源帶來的嚴重的環境問題，迫使我們不得不重新思考怎樣去“保護用水、節約用水”。
一、推廣農田水利技術的必要性
我國農業生產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，很多地區都存在著水資源的浪費情況。用水第一大戶便是農業，如若不能有效的解決農業水資源利用問題，將會對周邊其他城市生活造成嚴重的不良影響，給企業發展，人民生活都帶來很大的壓力。因此，加強控制農業產區粗放型生產對水利資源的浪費，推廣農田水利技術，提高灌溉效率是必要的。
1、由于我國水利資源的分配不均，加上農業產量分配也不均衡，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。我國目前農業產區的灌溉技術與生產技術還不夠先進，造成大面積灌溉的水資源蒸發和流失，沒有起到實際的灌溉作用。
2、從農業增長增收的角度來看，有針對性的對農業科學技術進行研究，完善農田水利節水技術，使建設生態農業成為一種可能。在進行水資源的調配的同時，進行各類農業技術革新實驗，再通過農業技術革新實驗對農田水利利用技術進行革新，這種相輔相成的方式既促進農業生產技術的革新，也有效地利用了水資源，為我國經濟和社會可持續發展提供了強有力的支持。
二、我國農田水利節水技術現狀
目前，我過的很多地方，人們在節水這一方面變現出很大的意識不足，很多人存在不完全了解我國水資源短缺的基本國情，節約用水意識淡薄的現象，在一些水資源條件較好的地區，農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，由于經濟落后，農戶完全沒有意識到采用先進的水利技術在進行農業生產，在農業種植中采用科學技術來對農作物進行灌溉，他們一直沿用傳統的灌溉技術，造成很大的水資源的浪費。同時，農戶也缺乏對水資源循環利用的常識，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，農戶沒有意識到水資源在農業生產中的重要性，也不懂得自然界中生態平衡的法則，因此沒有長遠的考慮，只是注重眼前的利益，嚴重影響了水利節水技術的發展。
三、我國節水灌溉農業的發展趨勢
我國節水農業技術雖具備一定的基礎積累，在農業生產中取得較好的成績，但仍存在諸多重要的技術瓶頸，尚不具備為建設現代節水高效農業提供強有力的技術支撐，以下幾方面為筆者歸納的我國節水灌溉農業的發展趨勢。
1、應用生物技術充分挖掘植物本身節水潛力，從作物本身機能來提高產量和水分利用效率，這一技術是實現用水從傳統豐水高產型向現代節水優質高產型轉變的關鍵性技術。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、非傳統水資源開發技術，其研發的主要內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力度的重點內容之一。對我國節水灌溉技術的發展具有重要的意義。
3、信息技術、智能技術與3S技術在不斷推進節水管理高效化和現代化作物水分監測與信息采集、支持農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水農業技術發展的一個薄弱環節，加強這一工作的研發力度有利于技術的研發與大面積應用，將對發展節水灌溉農業起到積極的作用。
4、先進制造技術和新材料技術促進了節水產品開發與升級換代，耗能低、環?；枪澦喔犬a品發展的新趨勢。我國應利用先進的制造技術和新材料，加快了節水產品開發進度，改善了產品性能，讓節水產品為節水農業和節水灌溉技術的發展創造出一個更好的環境。
四、農田水利節水技術發展的建議
對灌溉的模式進行更新
就現狀來看，主要有溝灌、管灌、滴灌、噴灌等節水灌溉技術，然而只有溝灌、噴灌和管灌是最為常用的。農業生產者發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象。在這種情況下，水利技術人員進行了農田水利運行情況與水資源的利用情況的調查研究，根據實際情況對傳統灌溉模式進行改善，使用覆膜技術對溝灌進行改良來提高灌溉效率，建立了系統的溝灌技術。另一方面，積極向農業生產推廣噴灌、滴灌等技術，將水流轉化為水滴、水霧等形式，降低了灌溉的用水量，有很明顯的節水成效。灌溉技術也利用地下管道實現回流，控制了誰的消耗與浪費，比傳統模式節省水資源50%左右，與此同時還增加了灌溉效率。
優化農作物，進行節水種植
不同的農作物在不同的生長階段對水的需求量是不同的，因此在實際種植業中可采取不同的作物種植模式，改變單一種植，適當調整農田作物的種植比例，在不影響糧食產量的情況下進行節水種植推廣，多采用抗旱品種植物進行種植，進而降低灌溉用水量，達到節約用水的效果。在水量較少的地區可積極推廣坐水點種技術，來對農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，但大部分區域是處于熱帶、亞熱帶地區，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，利用農業產區現有的水利設施，如水庫、水壩等設施，采取有針對性的儲水方案，以滿足全年農業生產需要。我國南方地區多有梅雨季節，雨水頻繁且降水量大，可抓準梅雨季節機遇進行蓄水，待梅雨季節過后正式農作物大面積種植階段，再將存儲的水進行合理分配調用，從而合理利用水資源。
4、提高農戶節水意識
提高農戶節水意識，需要極大政府的宣傳力度，讓農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”的傳統思想，全面提高農民節水意識，才能真正促進農田水利節水技術的發展。因此，政府部分有責任開展節能節水宣傳活動，想農戶傳達科學用水的方法，合理灌溉的技術等，以期其高農民的保護水資源的意思在生產過程中節約用水，提高水分的利用率。
結束語
農田節水技術的運用和發展，是需要農民、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，農民的實際操作，才能夠將節水的理念推廣下去，因為節水不僅僅是一個環節保護節約資源的問題，更是我們走可持續發展之路必須要解決的一個重要要問題。只有提倡全面節水、農田科學合理用水，我們的農業才能夠保障持續發展下去，我們的技術才能夠在帶動之下不斷創新和進步。
參考文獻
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1. 木質復合材料的發展
1.1木質復合材料的提出。
木質資源是國家經濟和社會發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%人口生產和生活的需要，特別是人口、經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人工林木材的高效增值利用。材料的持續供給是保證可持續發展的重要因素，由此國家十分重視，并在“十五”國家863計劃生物與現代農業技術領域中，通過木質復合材料先進制造技術專題設置了七個課題目。從此拉開了木質復合材料的研究序幕。
1.2木質復合材料的發展現狀。
國外發達國家以先進技術制造木質復合材料起源于20世紀80年代，并于90年代中期開始逐步形成一個發展迅速的新型產業。例如，高性能木塑復合材料是通過不同的復合工藝生產制造，解決傳統木材制品的易腐朽、蟲蛀、開裂、生物降解以及尺寸穩定性差的問題，其產品主要用作各種室外用結構與非結構板材及型材、環境安全型家具材和高尺寸穩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展復合材料技術已經成為國際科技發展的優先領域之一，我國政府持續推進了木質復合材料的研究與開發.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、農業剩余物纖維等開發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品開發、應用等方面，通過協作研究和建立產業化示范線的模式，把制造技術直接推向林產品生產第一線，并在木材工業國家工程研究中心建立了產業化示范線，確保了我國此類技術的研究和應用與發達國家的差距不致于進一步拉大，為提高木質復合材料的制造技術贏得了時機 。
2. 木質復合材料在新形勢下的發展趨勢
為適應低碳經濟的發展的趨勢，在創新基礎上發展起來的新材料產業，正日益成為世界各國高技術競爭的戰略要點之一。因此，木質復合材料的發展向環保型、經濟型發展是不可扭轉的趨勢。
2.1木質復合材料的發展要向環保型發展。
據報導，目前國內各城市產品質量檢測站對各省、市的木質類板材進行檢測的結果，沒有一個省、市能確保全部板材能達到室內國家標準的指標。據統計中稱，稍好的省、市的產品超標為20%～ 30% ，嚴重的省、市超標達80%～90% ，個別超標達幾倍，因此，木質復合材料的發展重點，應注意環保安全，要注意“綠色生產”。其別是膠黏劑及涂料的選用。每張木質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。因此生產復合板材時，如何選擇膠黏劑是關鍵。目前，基本國內各廠都已重視產品的游離甲醛含量。要求產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。自上世紀末起，國內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、外又用酶制劑來制木質板材膠。這個方向對，應大力推廣。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”的戰略。產品成本也不高，又能保證人民健康，生產可能性很大。
2.2木質復合材料的發展要向綜合經濟型發展。
木質復合板材發展要求“經濟”，是各國人民的普遍希望。當然對木質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，但也要經濟實惠。生產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；生產時要節能；調整勞動組合，發揮集體智慧，用最新的科學技術，達到板材質量好，成本低，最經濟，這是各國生產木質復合材料的大方向之一。
2.3木質復合板發展的未來。
21世紀新的技術不斷出現。木質復合板材也有著新的創新思路。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復合材料。總的來看，新的木質復合材料的設計時，會將物理、化學、生物、數學等各學科的理論為基礎，生產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量控制。生產出超越原來木質結構，實現全新的原子、分子的組合，達到新的木質復合材料的品種。在遵循可再生、可循環、無污染的方向下，具體發展途徑有如下幾種：
2.3.1對木質復合板材（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，使新的木質復合板材有新功能。
2.3.2木質復合板材生產時，可能通過外部的光、電、磁等催化，對板材表面內分子與原子的排列方向的改變，這樣能使新的木質復合材料提高性能或改性。這是復合材料穩定質量或改變性能的常用方法。
2.3.3木質復合材料可能摻入可變導體，或配人帶光譜結構的摻雜物，成為一種新的、特種功能的木質復合材料。
2.3.4木質復合材料與生物類材料復合，如用生物酶在木質板材中加以應用，合成，成為能耐熱，質量又穩定，使用壽命長的、新的木質復合板材 。
2.3.5易降解。即將再三利用后不能再循環利用的廢棄木質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。即利用廢棄木質材料生產一種與原來木材性質不同，具有較高價值的產品，如碳纖維增強材料和木塑復合發泡材料。
2.3.7再循環利用。即將廢棄木質材料進行物理、化學處理好，制造出具有較高附加值的產品，如制造刨花板或纖維板。
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篇10
黨的“十”報告指出，推進經濟結構戰略性調整是加快轉變經濟發展方式的主攻方向，必須以改善需求結構、優化產業結構、促進區域協調發展、推進城鎮化為重點，著力解決制約經濟持續健康發展的重大結構性問題。優化產業結構是推進經濟結構戰略性調整的主要著力點，是加快轉變經濟發展方式的重要途徑。從加快形成新的發展方式的戰略層面，把握新時期新階段優化產業結構的內涵目標、任務重點、道路模式，抓住機遇，科學謀劃，統籌協調，是切實推進四川產業結構優化的迫切需要。
優化需把握著力點
四川作為我國西部內陸省份，產業結構既存在數量比例失衡的問題，同時也面臨更特殊的困境。2012年四川三次產業結構為13.8∶52.8∶33.4，工業增加值占地區生產總值的比重45.1%，戰略性新興產業占工業總產值的比重為11.8%，與全國和東部發達地區相比，三次產業結構層次低，重型化特征明顯，工業發展的能源消耗大，環境問題突出。
對四川而言，推進產業結構優化，既要協調三次產業之間以及產業內部的比例關系，繼續增強結構變動的增長效應，又要順應現代產業升級新趨勢，努力實現產業高端化、價值鏈深化、制造業服務化和產業生態化；既要發揮資源比較優勢，實施“市場導向的優勢資源轉化戰略”，又要面對資源環境約束，走資源節約、環境友好的發展道路；在工業結構重型化階段不可逾越的情況下，還必須按國家要求完成節能減排剛性目標，盡量實現產業結構輕型化。優化產業結構、加快經濟發展方式轉變將是一項長期而艱巨的戰略任務。
產業結構優化面臨問題的復雜性、艱巨性，決定了四川產業結構優化更需要統籌兼顧，協調多重目標，處理好近期與遠期、環境與發展、政府與市場的關系。未來三到五年仍是四川工業化、城鎮化快速推進時期，在加快轉變經濟發展方式中，產業結構優化的目標，主要應著力于形成三次產業協調發展、傳統產業轉型升級與戰略性新興產業良性互動、產業高端化與生態化效應初步顯現、產業空間分工趨于合理的產業發展格局。
六大優化路徑
路徑一：促進傳統農業向現代農業轉變
四川省第一產業比重高、增速慢，要在構建現代產業發展新體系中提升傳統農業，加強用現展理念引領農業，用現代生產條件裝備農業，用現代科技手段改造農業，用現代組織形式經營農業。按照“產業化、信息化和規?；币?，完善農業生產體系，促進糧油蔬菜等種植業、畜牧業和林果花卉業等向現代農業轉變，進一步發揮川菜、川糧、川豬、川煙、川茶等品牌優勢， 發展優質、高效、生態、安全的農產品，促進農產品生產、加工、運輸、銷售專業化和規?；l展。
路徑二：加快傳統產業轉型升級
傳統產業仍是四川省經濟社會發展的重要支撐，改造提升傳統產業不僅增強產業自身的競爭力，還有可能衍生和孕育出新興產業，因此，傳統產業也是先進制造業和戰略性新興產業的基礎。推進全省產業結構優化，要高度重視裝備制造、油氣化工、飲料食品、建材、冶金、輕工、紡織等傳統產業的轉型升級。著力突破產業價值鏈的關鍵環節，深化信息技術和先進適用技術在傳統產業的集成應用，選擇冶金、建材、油氣化工、食品飲料等行業，推進規?；?、清潔化生產，發展循環經濟，促進產業生態化。同時，仍然要運用淘汰落后產能、實施節能減排等規制性政策和嚴格的環境標準和技術標準，“倒逼”產業轉型升級。
路徑三：盡快形成戰略性新興產業的局部領先優勢
四川省已規劃布局了節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等戰略性新興產業的重點領域，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，搶占產業發展制高點，為全面發展打好基礎。為此，要充分發揮四川省科學技術優勢，在產學研聯盟基礎上，鼓勵協同創新，構建多技術多學科協同創新的機制；在區域布局上，要加強統籌規劃，有針對性地選擇重點地區重點發展，避免重復投資。
路徑四：多層次發展現代服務業
一是滿足需求結構升級的需要，大力發展旅游、商貿、家政、養老、房地產和社區服務業等生活業，特別是要充分挖掘養老、社區服務等服務業潛力；二是滿足居民文化、教育、醫療衛生等需求的公共服務業；三是以產業價值鏈的高端環節、關鍵環節為重點，順應制造業服務化的趨勢，發展以研發設計、商務服務、物流、信息咨詢、供應鏈管理等為主導的生產業；四是把握新興消費熱點和新興技術發展趨勢，發展電子商務、網絡文化、數字家庭、動漫、游戲等新興商貿業和文化創意產業。
路徑五：促進產業融合發展
加強制造業與服務業的融合。貫穿于制造全過程的研發設計、信息檢測、供應鏈管理等生產業，從產業鏈角度，屬于產業價值鏈中的不同環節，從產業融合的角度，就是制造業與服務業融合發展的產物。圍繞全省先進制造業健康發展和傳統產業轉型升級，大力發展從研發設計、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業。加強農業與服務業的融合。說到生產業，往往認為生產業只為制造業服務，與農業無關，這當然是個誤區。生產業不僅是工業化也是農業現代化得以順利完成的條件，不僅包括對工業的服務，也包括為農業生產的服務，當前推進“四化同步”，更需要提高對農業的服務能力，大力發展涉農的生產業，包括與農業產前、產中、產后環節相關的現代服務業，如農村金融、農業保險、農業技術服務、農產品市場營銷、農產品期貨市場以及花卉、城市園林等。
路徑六：優化產業空間布局
新時期，四川提出并實施“多點多極支撐”的區域發展戰略，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、均衡化區域發展戰略取向為全省優化產業布局帶來了機遇，有利于形成合理的產業分工格局。
合理劃分首位城市與市州功能，首位城市――成都，大力發展現代服務業和高技術產業，引領全省產業結構向高端化和服務化升級，以建設“三中心”為重點，發展現代服務業特別是生產業，提升成都服務業在西部地區的能級。
次級突破中，在瀘州、德陽、綿陽、攀枝花等有條件的市州，加快產業園區建設，培育和壯大一批特色產業集群，如德陽重大裝備產業集群、綿陽電子信息產業集群、資陽和眉山機車車輛產業集群、瀘州工程機械產業集群以及自貢數控機床產業集群、攀枝花釩鈦產業集群，等等，形成強有力的市州經濟支撐。
