汽车制造工艺的意义范文

导语：如何才能写好一篇汽车制造工艺的意义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：汽车制造；车身制造；工艺技术

汽车车身制造在汽车制造过程中占有主导地位，随着人们对汽车质量的要求的多样化，无论是在能量节约、材料耗损，还是在外型美观等方面，车身制造都有很大的潜力。在激烈的竞争中，只有汽车的车身质量提高了，才能在市场中立于不败之地，这就需要先进的制造技术的支撑。

一、汽车车身制造技术的特点

1.实用性

汽车车身制造技术首先要满足人们的需求，依据汽车车身的自身需求而不断发展的技术，具有很强的实用性。在这一方面来说，汽车车身制造不能盲目的只寻求技术的更新，更应该注重实际效果。扎实稳定的实际效果，能够提高企业综合效益，提升企业竞争力。

2.系统性

在汽车车身制造中，对信息的处理（生成、采集、传递、反馈、调整），以及在生产过程中，物质流和能量流的控制，都需要有先进的制造技术，这些技术是一项系统的工程，涉及了产品设计、加工制造、生产设备、销售、售后等多个方面。

3.集成性

随着技术的不断提高，先进技术的不断应用，学科界限已经逐渐消失或者淡化，多种专业的融合，多学科的交叉，车身制造技术已经发展成一种融合了电子、机械、材料、信息、管理等多种技术的交叉技术，具备一定的集成性，也就是常说的现代制造工程。

二、汽车车身制造技术的组成内容

1.冲压

在汽车的整个车身，是由许多冲压件通过焊接再进行涂装而成的，冲压工艺在其中所体现的重要性是不可或缺的，同时也是整个车身制造工序的第一步。而冲压工艺装备中最主要的有模具和冲压机床。当前，用于冲压成形的大型冲压机床，主要向柔性生产大型压力机生产线和大型多工位压力机两个方向发展。模具是一种成形装备，主要用在压力加工过程中，金属材料向成品、半成品变形。在冲压工艺中，几乎无论哪一个工序首先都是冲压成形，之后是冲孔、切边和翻边等工序。而这过程中所用到工件，每一件都有一个模具，只有这些模具的质量过硬，才能制造出高质量的工件，才能为车身，乃至整车的质量打下坚定的基础。

2.焊接

在汽车车身制造过程中，所用到的焊接工艺主要包括电弧焊和电阻焊两种焊接工艺。电弧焊工艺根据气体保护的不同，分为金属极惰性气保护电弧焊、CO2气体保护电弧焊、钨极惰性气保护电弧焊、金属极活性气体保护电弧焊等等。电阻焊工艺主要包括了电阻缝焊、电阻点焊、电阻闪光对焊和电阻凸焊。车身焊接工艺主要通过采用先进的焊接工艺，将各个部件、白车身总成等进行焊接或拼接。车身制造是汽车制造中高新技术应用集中地，主要体现在汽车车身焊接生产线的构成上，是由大量的焊接机器人和计算机控制的自动化焊接焊接设备组成。

3.涂装

由于汽车车身结构的复杂多变，人们对装饰性要求的提高，车身涂装工艺相应的也是非常的复杂。通过涂装，提高汽车的防腐蚀功能，提高汽车的美观度。随着高质量要求的不断出现，环保意识的不断深入，对排放的要求也越来越高，为了减少涂装公害、降低涂装成本的，整体改造了涂装车间，推动涂装工艺向二次电泳工艺和一体化涂装工艺方向转变。

4.总装工艺

汽车总装是汽车制造中的最后一个环节，也是汽车制造过程中的关键所在，装配质量直接影响着汽车的行驶可靠性和使用寿命。汽车在进行装配之前，必须对所有要装配的总成进行试验，并进行严格的检查，各项都符合使用要求，都没有任何问题的情况下才可以进行总装。在装配生产中，只有应用先进的生产方式，先进的管理体系，才能够适应不断发展的市场，提高总装质量，保障企业在市场中的竞争地位。

三、车身制造技术的发展趋势

随着汽车市场需求的多样化，人们对汽车功能的要求也越来越高，为了适应市场需求，在市场中立于不败之地，汽车车身制造技术也在向虚拟化、智能化、数字化和绿色化发展。

虚拟化，缩短了新技术的研发周期，促进了企业生产力的转化，为敏捷制造奠定了基础，促进了产品的更新换代；智能化中的大量工业机器人的应用，能够进行更复杂的操作，对工作环境没有要求，工艺过程稳定，工艺质量高；数字化已经是汽车车身制造技术的核心，也是制造信息化的核心；绿色化使企业在生产过程中不忘环境保护，而且成为企业的长期发展，乃至生存具有战略性意义。

总之，在日益激烈的世界市场中，我国从汽车制造大国向汽车制造强国发展，需要先进的制造技术进行支持，因此，我们要加强先进技术的研发，结合我国国情，建立产学研创新联盟，团结一致，共同发奋。

参考文献：

[1]许瑞麟，朱品朝，于成哉，熊万里.汽车车身焊接技术现状及发展趋势[J].电焊机，2011，40（5）：1-18.

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（1.烟台荏原空调设备有限公司，山东 烟台 265500；2.山东贝格建筑设计有限公司，山东 烟台 264000）

摘要：通过对常规空调系统和水蓄冷空调系统在工艺生产中应用的分析，指出水蓄冷空调系统在工艺生产中应用的优势，并介绍了水蓄冷空调系统的运行策略，证明水蓄冷空调系统在一些具有较大消防水池的企业中使用的可行性。

关键词 ：螺杆式电制冷机组；运行策略；自动控制；节能

0 引言

水蓄冷既可降低夏季空调系统用电对电网高峰负荷的冲击，又可降低空调系统的运行费用，且其初期投资较冰蓄冷系统低，所以在国外已经得到了广泛的应用，在国内南方和少数寒冷地区也在一些项目中得到了应用，并取得了很好的经济效益。

1 项目介绍

1.1 项目所在地能源供应情况

1.1.1 市政热网

该地区市政热网系统没有完善，缺乏蒸汽和热水。

1.1.2 电力供应及非居民用电情况

该地区电力供应基本充足，非居民用电实行峰谷电价政策，具体电价如表1所示。

1.2 项目负荷情况及特点

1.2.1 空调负荷

该生产线最大需冷量2 500 kW，常年（四季）常规需冷量250 kW，夏季常规需冷量1 850 kW，需冷量均为24 h需冷，昼夜无差异。

1.2.2 冷媒参数

空调冷冻水供回水温度7～12 ℃，蓄冷水温度5 ℃。

2 冷源方案可行性分析

2.1 可供选择的冷源方案

2.1.1 电制冷+水蓄冷系统方案（方案A）

该方案在此项目中初投资方面比常规电制冷方案多，而运行费用远低于常规制冷方案。

2.1.2 常规制冷供冷方案（方案B）

该方案空调系统简单，设备维护方便，初投资少。

2.2 方案A与方案B的经济分析比较

2.2.1 设备选型及一次投资估算

2.2.1.1 方案A

（1）运行策略：

根据项目所在地区的气候特点和汽车配件制造公司要求，4月—10月空调负荷为1850kW，余下月份空调负荷为250kW，生产工艺全天24 h运行，负荷无差异。运行策略满足：

1）谷电时一台668 kW螺杆式冷水机组满载蓄冷，直至达到蓄冷总量要求，两台962 kW螺杆式冷水机组正常工作，满足工艺生产需要；

2）尖峰时使用蓄冷设备供冷，使运行最经济，起到削峰填谷的作用；

3）峰电时使用两台962kW螺杆式冷水机组供冷，同时尽量让制冷机连续且在高负载下运行，以达到较高的制冷性能系数，减少频繁启停及长期低载造成的制冷机和水泵等附属设备的磨损。

（2）系统原理图如图1所示。

（3）设备选型及主要设备一次投资概算如表2所示。

2.2.1.2 方案B

（1）运行策略：

选用一台668 kW螺杆式冷水机组和两台962 kW螺杆式冷水机组持续为工艺生产供冷。

（2）系统原理图如图2所示。

图2 方案B系统原理图

（3）设备选型及主要设备一次投资概算如表2所示。

2.2.2 运行能耗及费用估算

2.2.2.1 方案A

（1）4月—10月运行费用分析如表3所示。

4月—10月中该地区室外空调计算干球温度为32.4 ℃，在实际运行过程中有50 780 h（4月—10月共计51 360 h）室外干球温度低于32.4 ℃，特别是室外干球温度低于25 ℃（含25 ℃）的小时数占到了4月—10月小时数的67.815%（共计34 830 h）。受室外气温和工厂生产影响，在整个空调运行过程中空调系统长时间处于中低负荷状态，故在水泵受变频器调节、冷却塔变频调节以及主机自控检测水温加减载等因素影响下，整个制冷站机房内运行费用会在以上计算费用的基础上减少20%左右，4月—10月的运行费用估算为：7 584.314元/天×214天（日历日）×80%≈129.843 4万元。

11月—次年3月运行费用分析如表4所示。

在11月—次年3月空调系统运行费用：1 322.06元/天×151天（日历日）≈19.96万元。

（2）运行费用总结：

根据汽车配件制造公司提供的运行数据，由于整个空调系统在运行过程中有运行时间差和汽车配件制造公司无法提供系统运行时间表等问题，上述方案运行费用是按全年无休天数计算。同时，汽车配件制造公司未能提供空调负荷为2500kW时具体的运行时间和运行方案，故在上述估算中运行费用的基础上乘以1.1的运行费用系数（该系数为估算系数，可能与实际运行有差别）。

水蓄冷空调系统一年运行费用为：（129.84＋19.96）×1.1=164.78万元。

2.2.2.2 方案B

（1）方案B中4月—10月运行费用分析如表5所示。

采用普通制冷方式一天的运行费用为7990.66元。在4月—10月空调系统的运行费用估算为7990.66元/天×214天（日历日）≈171.00万元。

方案B中11月—次年3月运行费用分析如表6所示。

采用普通制冷方式一天的运行费用为1 619.71元。在11月—次年3月空调系统的运行费用估算为1 619.71元/天×151≈24.45万元。

（2）运行费用总结：

因与水蓄冷空调系统相同的原因，常规空调系统的年运行费用在上述估算中运行费用的基础上乘以1.1的运行费用系数（该系数为估算系数，可能与实际运行有差别）。

常规空调系统一年运行费用为：（171.00+24.45）×1.1≈214.99万元。

3 综合比较分析

由上述计算可得出一年水蓄冷空调系统比常规空调系统节省运行费用214.99-164.78=50.21万元。则水蓄冷空调系统的投资回收期为：

投资回收期=水蓄冷多投入费用÷节省运行费用=64.00÷50.21≈1.27年

影响该项目投资回收期的主要原因是客户需要在24h内不间断供冷且蓄冷温度为5℃，同时受工艺生产影响没有夜间停产蓄冷的情况，这就造成在设备装机容量上需要额外增加机组以满足蓄冷需求。普通写字楼、办公楼或商场由于使用功能的影响，在夜间可以使用制冷机组进行蓄冷，无形之中就相对减少了机组的装机容量，这样在节省运行费用和初投资上就有很大的空间，投资回收期会有较大的缩短，一般在0.5～1年。

4 结语

从以上分析中，虽然项目全天24h不间断供冷，但根据数据比较可以明显看出，采用水蓄冷系统的方案从运行费用及对国家电网削峰填谷的作用上看优势明显。

当然，蓄冷系统还存在着一些问题，比如蓄冷水池的维护、自控系统的具体运行是否适合工艺生产需求等都需要进一步的讨论和研究，待业主工艺生产达到满负荷情况下进一步检测系统的合理性和稳定性。综合以上分析，总体来看，水蓄冷空调系统的制冷方案在一些项目中还是有较大的适用性，例如实行峰谷电价地区具有较大消防水池的企业、办公楼等。

[

参考文献]

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]吴燕，曹伟生，陈建新.长春一汽技术中心研发基地大型制冷站技术探讨[C]//中国勘察设计协会建筑环境与设备分会第4届全国建筑环境与设备技术交流大会文集，2011.

[3]中国气象局气象信息中心气象资料室，清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

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关键词：汽车生产；焊接技术；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

焊接技术作为生产汽车的必要技术，其存在很多的优势，同时也面临着诸多挑战。一方面材料在新的时代已经产生了一些变化，实现了从黑色金属向有色金属的过渡，实现了从金属材料向非金属材料的过渡，材料的结构和功能也发生了一些变化，实现了从多维性材料向低维性材料的过渡。现在单一的材料已经不常见了，复合材料的应用在增多，新材料应用于汽车制造业必然对焊接技术提出了更高的要求。本文对焊接新技术进行分析，阐述焊接技术在汽车生产中的应用。

一、改革开放后引进的先进焊接技术

20 世纪80 年代末，一汽在CA141生产线上采用了两台点焊机器人，一台为联邦德国KUKA公司生产，一台由广州机床所生产，用于焊接驾驶室顶盖和前后风窗。通过这两台机器人的使用，人们看到了焊接机器人生产的优点及应用前景，但由于投资及产品本身的原因，还不能大规模的使用机器人代替人工生产。80 年代后期上海大众率先与国外合资生产轿车，虽然其焊接工艺方法与国外当时的汽车焊接技术水平相差甚远，但其大工业化生产轿车的焊接装配、物流的理念与技术给了我们很大的启示，并且有了一个让我们深入了解国外先进焊装技术的“窗口”，使我们有了现代化轿车生产对总成尺寸精度、零件表面状态、生产车间环境要求的全新概念。

20 世纪90年代初，一汽与德国大众合资建设现代化的轿车生产基地，其焊装线虽然是国外的二手设备，但其投入使用后的自动化程度、物流方式让许多从事汽车焊接技术的人耳目一新，对现代化汽车生产线有了新的理解和认识。随后，二汽在其载货车、轻型车项目中都引进了国外的焊接机器人，其中还有一条无人焊接线，人们切实体会到了机器人焊接技术不仅仅是减少了操作者的数量和劳动强度，对提高产品质量、满足高标准要求也是必不可少的。可以说，20 世纪90年代以来的技术引进及生产设备、工艺装备的引进使汽车行业实现了轿车生产的规模化起步，对保证产品质量、实现平稳生产起到了重要作用。但这一结果对国内的焊接设备生产厂家造成了很大冲击，国内厂家主要在载货车生产线及轿车配套装备和单工位焊机方面做了一些工作。

二、焊接技术在轿车生产中的应用

在汽车的生产过程中，人们运用电阻焊接的方法，这种方法运用电学、传热学和冶金学等多门学科，因此，要想使焊接质量提高，就必须对电学的相关因素进行控制。电阻焊接工艺是在制定参数的基础上实现的，现在随着计算机技术的高速发展，实现了数值模拟技术，计算机实现了对数据的筛选工作，人们在车间就不用再花费大量的时间来筛选数据，节约了大的人力、物力和财力，提高了汽车制造商的经济效益。尤其是在近几年来汽车制造业的蓬勃发展，在汽车车身的薄板结构的装配过程中，使用电阻焊接的方法，采用铝合金等新的复合材料，增强了焊接的性能。

三、汽车焊接工艺的应用领域分析

在汽车领域中，由于越来越多的高新技术被应用，使得汽车生活更加丰富。对于我国而言，随着汽车保有量的不断增加，汽车后市场出现了井喷的状态。在汽车后市场中，汽车的维修与保养占据着非常重要的地位，也让汽车的服务产业有了较大的发展。对于汽车的焊接工艺而言，最早是应用于汽车的车身焊接。但是，随着技术的发展以及车身制造工艺的发展，汽车车身开始使用模具制作，从而降低了因为焊接而造成的车身问题。那么，对于现代化的汽车生产而言，汽车的焊接工艺主要应用于的领域。

第一，在汽车的维修领域中有非常广泛的应用；汽车维修属于汽车后市场领域，由于汽车驾驶的过程中，难免会出现碰撞的现象，从而造成了汽车车身或者是相关配件的损坏。因此，在这种情况下，就可以使用汽车的焊接工艺，将损坏的部分采用焊接的方式，从而进行汽车的维修工艺。

第二，人们对于汽车的装饰和改装越来越感兴趣。虽然在汽车检测的过程中，对于擅自改装会进行处罚，但是有车一族们仍然热衷于对于汽车的改装和装饰。其中，对于汽车尾翼的安装非常常见。汽车安装尾翼以后，就显得非常运动动感，有一种非常霸气的感觉。因此，为了让汽车的外观更加个性鲜明，需要对汽车的外观进行相关的改装，从而实现车主所需要的效果。而对于尾翼的加装而言，就一定要采用焊接技术，从而使得汽车的尾翼牢固坚实。因为安装尾翼还是存在一定的风险的，当车速达到一定程度的时候，就需要保证汽车的尾翼的稳定性。

第三，对于汽车的车身配件的焊接工艺；汽车在使用的过程中，经常需要在配件方面进行焊接，此外对于在配件之间的结合方面，也需要在适当的情况下使用汽车焊接技术。因此，对于汽车的焊接工艺而言，主要在车身焊接、汽车改装以及汽车配件之间主要进行应用。

四、自动焊接技术的特征

自动焊钳是由钳身、电极、加压器和安装板等组成。电极直接应用于导电，形成焊接点，并可以发挥良好的散热效果，根据焊接的位置和周围工件形状的差异，电极可以制作成弯形、直形和帽形，在进行焊接时，电极帽和电极杆要频繁地与零件接触，要承受焊接时带来的压力，因此，电极帽和电极杆容易发生变形和磨损，因此，需要经常更换电极帽和电极杆。为了在焊接过程中节约材料，要将电极进行分离式设计，将电极的夹头和电极帽分开设计，夹头和电极帽用椎体进行连接，这样容易被磨损的电极杆就可以设计成能互换的通用件，这样就提高了焊钳的使用效率。

自动焊钳有气压和油压两种加压动力源，气压系统的结构特别简易，且可靠性比较高，系统的反应速度快，系统的使用效率高，因此，气动加压的方法被汽车制造业广泛应用。气缸应该确保焊接时有充足的焊接压力，它的大小应当根据焊接部位的冲压件没有压痕为标准，同时要确保焊接的牢固，在对薄板进行焊接时，压力一般在3000-5000N，为了保障气缸的外形尺寸比较合理，一般在焊接时采用活塞增压气缸。在电极臂内应该设置冷却水管，是焊钳在工作时可以行使冷却水循环的通路，确保电极具有良好的冷却设施。安装板是自动焊接技术与运动机构的结合体，整个焊接过程是通过安装板的连接实现各点的连接的。安装板与焊钳之间的位置要根据焊接的要求来设定，在实际情况下，一定要保障

自动焊钳与机械装置之间是绝缘的，通过使用绝缘套和绝缘垫片来实现两者的绝缘。

五、车身自动焊接技术分析

自动焊钳通过安装板与运动机构连接，采用机械装置的驱动力来完成“原位―到位―焊接―移位―再焊接―回位”的操作，完成每个位置的焊接后，可以将自动焊钳看作三自由度的机器人，这样可以高效地对工件进行定位，同时又能提高焊接的效率，减少人力耗损。

（一）运动形式。自动焊钳在车身的焊接工作中可以确定焊接点，也可以采用自动焊钳进行多个焊接点的连接，自动焊钳按照基座的运动形式可以分为固定式焊接、旋转式焊接和移动式焊接。

在焊接的过程中，自动焊钳的电极的闭合位置的确定应该根据工件数模的原理来确定，电极的方向必须与焊接处的工件面成垂直状态，与焊接夹具的工作原理相同，自动焊钳在不工作的时候，应该将工件取出。进行焊接时，可以按照固定的支架将自动焊钳与焊台连接，在实际的操作中常常避开与工件的干涉，将自动焊钳移动。自动焊钳在气缸的驱动中进旋转，这种措施比较简单、可靠，已经被广泛地应用于汽车制造中。

（二）自动焊接系统。自动焊接系统是由自动焊钳、焊钳变压器、时间调节装置和二次回路构成的，焊接的变压器与整流器可以为焊接工作提供电力资源，一台焊接变压器只能给一把焊钳提供电源。时间调节器将焊接电流的频率改变，起到调节焊接时间的作用。二次回路实现了焊接变压器与自动焊钳的链接，使之形成焊接的二次回路，二次回路是由铜电极和二次电缆组成，铜电极和焊钳的运行状态是由行程开关控制的，形成开关对铜电极的运行状态检测后将检测信号发送到主控制系统，协调焊钳的运行，整个焊钳在主控制系统的控制下实现自动的焊接。驱动气缸为焊钳提供驱动力，速度的调整采用的是出口节流的方式，保证焊钳具有较大的启动速度，可以平稳地运行，焊钳具有较强的缓冲能力。加压气缸为自动焊钳提供了加压力。焊钳的压力与焊点处部件的厚度密切相关，因此，要对减压阀进行控制，从而对进气压力进行调节。

六、现代科技在汽车焊接工艺中的应用

随着现代科技的不断发展，汽车焊接工艺中也不断的引入了现代的科技技术。其中最为重要的就是计算机技术，计算机的单片机远程通信技术以及3Dmax 等技术开始不断应用到汽车的焊接工艺中。由于人工焊接技术容易在焊接的过程中出现失误，无法实现循迹操作，从而造成焊接的不完美。因此，采用计算机单片机技术，可以进行程序编译，将需要焊接的部分利用3Dmax 进行仿真，从而保证在焊接的过程中，其能够实现完美的循迹焊接，降低了焊接过程中出现的失误。此外，在焊接的工艺方面，又引入了一些工艺以及化工技术。传统的高温焊接技术，不仅仅容易造成伤害，更是对操作人员有一定的影响。因此，使用现在的氩弧焊焊接技术，虽然温度更高，但是焊接的质量有所提高。对于焊接的接口以及焊面的平整度，都有了显著的提高。因此，随着现代科技的不断发展，促进了多个行业工艺的提升。对于汽车的焊接工艺而言，引入计算机技术并且实现真正的智能化以及自动化焊接，从而让焊接工艺更加安全方便，有效的提升焊接的效率，保证在焊接的过程中，达到质量的提升以及客户的满意提升。总之，要充分适应时代的发展，让更多的现代科技不断的应用到汽车的焊接工艺之中，从而保证其在不断的发展过程中，符合现有时代的发展理念，满足客户不断提升的硬性要求，实现现代化的汽车焊接工艺。

激光焊接过程检测原理示意图

七、焊接技术在汽车制造业中应用的趋势

现在，机器人焊接技术已经广泛应用于汽车制造业，汽车的底盘、导轨和座椅的框架都需要焊接技术。自动化柔性生产技术的发展，使机器人焊接技术集灵活性和自动化于一体，实现了焊接生产线的自动化。机器人焊接技术安装了焊钳存储库，焊接工人可以根据焊接的不同位置从存储库中自行选择合适的焊钳，传输设施已经实现了无人驾驶的柔性化更好的感应型导向车。随着汽车制造业的不断发展，汽车车身的焊接技术也实现了自动化发展，现代化的管理方法与先进的焊接技术的统一，对汽车制造业的发展具有重大的意义。

八、未来汽车工业发展对焊接技术的需求

汽车技术向着节能、安全、环保的方向发展，凡是对汽车的动力性、经济性、可靠性、耐久性、操纵稳定性、安全性、低排放等方面有利的焊接技术都将有广泛的应用空间。如现在载货车厂也要达到“2mm工程”的目标，轿车车身的生产厂进一步提高了要求。据相关人员介绍，车身上600个激光焊点用一个激光头只需12min就可以全部焊完。激光焊出的车身整体性好，对减振、安全都有利，但设备投资太大，对零件和维护人员的要求也很高，因此应降低成本，提高普及率。原有的工艺技术水平也有待于进一步提高，如很多汽车零件中对摩擦焊都有相位要求，国内相位摩擦焊技术不过关，引进国外设备价格又非常昂贵，并且担心维护及改造问题，使得这一工艺的应用受到限制。

目前，国内的焊接装备生产厂家综合技术实力不足，不具备设计制造高水平的成套焊装线的能力。面对汽车行业的激烈竞争又不允许国内的汽车生产厂家用国产的装备进行试验，只好成套引进，使得国内焊接装备生产厂家近年来与国外水平的差距越来越大，一些较大的焊机厂连生存都遇到了问题。国内汽车焊接生产水平与国外逐渐接近，而国内焊接装备制造水平与国外差距逐渐加大，这一矛盾目前应当予以考虑，仅靠国内焊机厂自身的力量难以解决。总之，汽车制造技术的发展是相当快的，为焊接工作者带来了挑战与机遇。

结束语

近年来，国内外都比较重视焊接技术的发展和改善，焊接技术的发展对提高产品质量和性能，提高制造业生产效率，减少生产过程中成本的消耗具有深远的意义。焊剂技术作为汽车制造业不可或缺的加工技术，在迅猛发展的同时也受到了信息化巨浪的冲击。我国为了促进汽车制造业的进一步发展，应该将计算机技术与焊接技术统一，改进对焊接程序的编制，减少现场调试的时间，通过计算机技术高效而准确地获取焊接的信息，以此来提高我国汽车制造业的水平，使汽车制造业的经济效益和社会效益有所提高。

参考文献

[1]王磊,张春晖,刘海松. 汽车生产中的焊接技术研究[J]. 硅谷,2014,（14）.

[2]袁绮声, 苗振. 汽车制造中的焊接技术[J]. 电焊机,1994,（03）.

篇4

关键词：汽车；生产；制造管理；质量管理

中图分类号： F253 文献标识码： A

引言：一个汽车产品的好与坏主要取决于其生产过程的稳定性和波动性，汽车生产质量控制好快直接体现着设计者的初衷，还影响着汽车在面市之后的销量，是产品质量形成的关键步骤。一个汽车在生产组装完毕之后，其质量就已固定，我们再进行抽检的目的仅是界定次此批产品质量水准如何，但是其设计及工艺缺陷是不会变化的，会在储存、运输以及使用中不断暴露出来，所以可以确切的说汽车的质量主要是由制造过程质量控制好坏决定的。本文将简要介绍汽车制造质量管理基础及系统模式。

一、 汽车制造质量管理基础

1、 汽车制造过程工艺介绍

汽车在制造过程中主要有四大工艺，即冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺以及总装工艺。冲压工艺，主要内容是汽车车身的加工，如车顶、外包围和车门等的加工，是汽车制造工艺的第一道工序；焊接工艺，主要进行门盖以及车身的焊接加工，如顶盖总成焊接、左右侧总成焊接、门盖总成焊接下车身总成焊接等工段；涂装工艺，主要是对车身表面进行喷漆，包括前处理、打磨、底涂、上胶、喷涂等工段，它直接体现着汽车的外观质量；总装工艺，主要是将汽车零部件装配成整车，并对汽车的性能进行检测，是汽车制造的最后一个工艺环节，也是汽车质量形成的最后阶段。

2、 汽车制造质量控制特点

汽车的生产工艺特征决定了它有属于自己的独特的质量控制特点，具体在以下几个方面体现：（1）灵活性。汽车生产规模大，流程复杂，这也直接导致汽车质量控制的繁琐。所以，要想对汽车产品的质量进行全面控制，就必须建立灵活的质量控制模式，满足不同生产过程的质量管理需要。（2）稳定性。为了保证产品质量，汽车生产线必须按照节奏连续进行，因此质量控制系统对故障的反应要快，对于某些情况必须做到可预测或者确定，从而保障产品质量的一致性和稳定性。（3）集成性。汽车在生产过程中工位分散，各种分析仪信息记录仪等都分布在不同的网络站点上，这就需要系统能够对各个站点信息进行集中控制[3]。（4）决策智能性。随着IT技术的不断发展，信息处理能力也愈发强大，可以利用生产过程中保留下来数据信息，再结合工作人员的经验，构建汽车生产过程质量控制决策哭，提高汽车质量控制管理的决策水平。

二、制造业质量控制理念的发展

我国制造企业的生产模式，是在20世纪50年代学习前苏联的基础上发展起来的，基本与单一品种（少品种）大批量生产方式相适应。近年来，我国制造企业开始面临多样化市场需求环境，面对新形势，我国制造企业应更新观念，积极采用先进的生产方式。

1.促进制度化建设

文件化是质量体系建立的一个重要特征，自主研发机构依据ISO9001标准建立质量体系文件，为企业制度化建设打下重要基础，使得与汽车研发机构相关的各项质量工作更加程序化和规范化，最大可能地提高工作效率和节省资源。

2.提高产品质量

建立ISO9001质量管理体系可以在提高工作效率和降低浪费的情况下，逐步降低研发成本，提高产品质量，进而提升自主研发机构的竞争能力。产品质量的稳定提高，对消费者利益是一种最有效的保护，也增加消费者（采购商）选购合格产品的可信程度。

3.提升企业形象和竞争力

通过质量管理体系的认证，向外界表明了自主研发机构的质量态度和保证能力，能大大提高社会形象，提升竞争地位。同时，贯彻和有效实施质量管理体系标准为国际经济技术合作提供了国际通用的共同语言和准则，已成为参与国内外贸易，增强竞争能力的有力武器。

4.提高人员质量意识

在建立和运行质量管理体系过程中，通过对员工开展各种类型的质量理论和标准培训，有助于员工提高质量意识、服务意识和顾客意识。

三、质量工作和安全工作的共同点

第一，意识问题。要提高产品质量，搞好安全生产，首要的任务就是提高职工特别是管理者的质量意识和安全意识。

第二，都具有全员性的特点。全面质量管理的一个基本要求就是全员性，也就是人人关心产品质量，全员参与质量管理。安全工作的全员性也是一样。所谓安全，首先是人的安全，每个职工都存在安全问题，只有全员参与，安全才有保障。由于某个人的失误引发一场事故的案例并不少见。

第三，都需要领导重视。ISO9000：2000规定的质量管理八项原则第二项就是“领导作用”。安全也一样，领导不重视，不抓落实，是最大的安全隐患。

第四，对组织都具有生死兴衰的作用。质量是组织的生命，对组织的作用和意义很明白。但相当多的组织却没有将安全当作组织的生命。为了赶进度，为了“节约”成本，违规生产，违规操作，往往是造成安全事故的根本原因。由于发生安全事故造成企业停产、破产和被政府强行关闭的并不少。

第五，都必须从技术和管理两个方面下功夫。在一个技术落后、管理混乱的组织，质量上不去，安全出问题，正如一台年久失修的机器一样，既不能保证质量，也不能保证安全，可以说是必然的事。

第六，都强调按规章制度办事。违反规章制度，违反操作规程，不仅可能引发质量问题，而且可能引发安全事故。因此，质量工作和安全工作都必须用规章制度来进行管理。质量管理中的标准化与安全管理中的各种规章制度是一个道理。

第七，都面临着事故处理问题。不管是质量还是安全问题，都可能造成严重后果。处理质量事故和安全事故，都必须坚持“四不放过”的原则。不管是质量事故还是安全事故，严重的都可能触犯刑律，都可能被追究刑事责任

四、研发质量的策划

研发质量的策划即PDCA环中的P部分（计划部分）、包括质量目标及规划和策略。研发质量的目标不是一成不变的，所以研发质量管理也需要符合公司和部门的长远发展。研发质量的长期规划，为研发质量的远景设定目标和方向，并保证所有的业务部门都符合公司级别质量管理要求。研发质量的短期策略，就是将长期规划变成每年的实施。

其具体具体做法，是经由研发质量管理部门与业务部门质量管理角色讨论，年度制订未来几年的研发质量路线图。需要考虑的主要包括如下五大部分：一是研发质量组织。为了确保研发质量信息的高效共享，并建立有针对性的质量能力规划。由研发质量管理部门组织，建立并维护跨全业务部门的研发质量组织结构，并需要规划质量角色的能力矩阵、质量保证团队及一些质量工具团队等。二是研发流程。研发流程的规划包括研发流程及其体系的规划，根据市场需求，公司不断有新产品的产生，何时采用怎样的研发流程体系？是借用现有的流程还是建立符合自己业务模式的流程？由于法律法规不断的推陈出新，所以研发流程也要做调整。三是研发技术。每个业务部门要考虑研发技术的提升规划和策略，包括基于技术能力建设要求的新技术，以及针对售后投诉问题的技术升级等。四是研发质量能力建设。流程、制度，最终需要人来操作，人的业务技能，职业素养是保证产品质量的重要因素。所以 ，还需要考虑业务部门自身研发能力的建设，包括领导和员工的能力建设。五是质量工具、质量保证。

在产品开发过程中，员工会碰到这样和那样的质量问题，需要借助有效的工具来进行系统化的分析，寻找问题的根本原因并解决问题。在解决问题的同时，为了预防问题的再次发生，会定义和实施长期预防措施；在质量管理控制阶段，针对由热点矩阵发现的系统性的质量薄弱点，就必须定义和实施长期的解决方案。

通过研究质量工作和安全工作的共同点，一方面可以加强质量管理部门和安全监督部门的协同合作，另一方面又为双方互相借鉴创造了前提条件。

结语：“质量是设计出来的”，作为研发部门，质量管理尤为重要。公司应根据自身情况，培养既懂研发也懂质量管理的人员，结合质量管理标准如IS0/S16949及相关体系如CMMI制定适合研发部门的质量管理体系，并保证有效的监管执行，这样研发质量才有保障。

参考文献：

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创建本土研发新模式，初步实现中国汽车自主开发

1997年，通用汽车和上海汽车工业（集团）总公司合资成立了中国首家汽车技术研发中心――泛亚汽车技术中心。泛亚汽车技术中心注册资本5000万美元，通用汽车和上汽集团各占50％；2004年，双方再次对泛亚汽车技术中心增资约21亿元人民币，进一步加快了它的发展。

泛亚汽车技术中心是中国实力最雄厚的汽车技术研发中心，也是中国首家中外合资的汽车研发中心，它开创了中国合资企业在引进技术的同时，引进技术研发中心的先河。泛亚汽车技术中心一举打破了在华汽车合资企业连换螺丝钉都要得到外方批准的尴尬局面，并对提升中国汽车工业核心竞争力、形成轿车整车自主开发能力和设计能力、初步实现中国汽车的自主开发等方面均起到了积极的推动作用，为中国汽车工业的大发展做出了卓越贡献。

1999年，在成立了才两年的泛亚汽车技术中心，第一辆由中国设计师设计的概念车――“麒麟”便诞生了，这是根据中国顾客需求，由中国人设计，在中国制造，面向中国市场的第一辆自主开发的概念车。中国人第一次试探着完成了从市场调查到自主设计出概念车的过程，在中国汽车设计史上树立了一座重要的里程碑，从此，中国汽车工业初步具备了自主开发能力。接着，泛亚汽车技术中心又完成了别克电子商务概念车、“凤凰”燃料电池概念车、“鲲鹏”微型概念车的设计开发工作，引起了业界的极大关注。

而上海通用汽车别克君威系列轿车的推出，正式宣告了中国汽车整车制造能力的初步形成。别克君威轿车是在通用汽车的Regal平台上，以中方为主开发的新车型，充分利用了通用汽车系统内的设计信息和数据库，充分行使了产品权，进行工艺设备技术的自主开发，使新产品的整车性能和质量高于北美同类产品水平。新产品开发周期从造型冻结到投产18个月，达到了通用汽车全球整车开发的先进水平，初步形成了轿车整车自主开发能力。值得一提的是，由上海通用汽车和泛亚汽车技术中心完成开发的别克君威系列轿车获得了2004年中国汽车工业科技进步一等奖的骄人荣誉。

除了泛亚汽车技术中心外，通用汽车在中国还积极探索和国内高校之间的合作模式，并逐步建立了上海交通大学车身制造卫星实验室、上海交通大学动力总成技术研究所、上海交通大学PACE中心、清华大学技术研究院、通用汽车-中国研究机构材料与摩擦学合作研究联合体、上海同济大学PACE中心等多家颇有知名度的汽车研究机构。这些汽车研究机构在某些相关技术的研究上，已经取得了相当多的成就，例如上海交通大学车身制造卫星实验室在2毫米工程、尺寸分析系统的建立和完善、冲压及国产化技术、车身制造工艺及设计、车身制造技术创新性研究等课题的研究上均获得了巨大的成果。

推进产学研合作步伐，共同研发汽车新技术

目前，通用汽车和包括26个高校以及7个国家重点实验室在内的48个合作伙伴开展了183个项目合作，项目投入总额高达6000多万元人民币，展开了深入而广泛的技术合作，夯实了中国汽车技术研究基础。引人注目的是，共有7个院士领导的45个教授、200多位科学家参与到了这些项目中来，大大提升了这些项目的实施效果。目前，共有17项国际专利、100多篇专业论文从中诞生，同时也产生了3项国家科技进步奖和10项省部级奖。

汽车材料镁合金的研发达到世界先进水平。通过与上海交通大学4年合作、5个合作项目的实施、6个通用汽车专家的参与，研制成功的新型镁合金，能够满足汽车镁合金压铸生产工艺的要求，已经达到了国际先进水平，形成了具有中国特色的镁合金研制开发技术路线。因此，镁合金及其关键应用技术获得2003年国家科技进步奖二等奖。

轿车车身制造质量控制技术接近世界先进水平。2000年，通用汽车与上海交通大学合作成立了车身制造卫星实验室，并和上海通用、泛亚汽车技术中心等进行了10项合作项目，使别克轿车减少车身制造误差35%，提高通过率10%；上海通用汽车制造的所有轿车，在尺寸偏差控制方面接近于2毫米的世界先进水平。因此，轿车车身制造质量控制技术荣获国家科技进步奖二等奖。

另外，在汽车新能源技术的研发中，通用汽车在中国也取得了令人瞩目的重大成果。2001年，中国第一辆燃料电池概念车――“凤凰”由泛亚汽车技术中心设计开发成功，这个项目获得了中美两国政府官员的高度称赞。同时，通用汽车还携手上汽集团，把当时公司最先进的氢动三号电池燃料车引入到了中国，共同举行了这款高科技概念车的前期示范运行 ；并投资数百万美元，邀请来自北美、欧洲的技术专家参与，共同开展燃料电池前期商业化示范项目，推动新能源汽车在中国的发展。

引进开发新技术，促进汽车零部件产业升级

通用汽车为中国市场引进了比其他任何一家汽车生产厂商更为全面的产品组合，包括别克、雪佛兰、凯迪拉克、萨博、欧宝、五菱六大品牌在内，其产品系列涵盖了中高档轿车、多功能旅行车、紧凑型轿车、休闲旅行车、SUV和微型车等各个细分市场。

丰富的产品线和巨大的产销量，使零部件供应商的品质显得尤其重要，为此，通用汽车通过各种合作渠道，积极扶持零部件供应商的发展。公司消化引进先进的汽车零部件制造技术，共涉及国内数百家汽车零部件生产企业，从而直接推动了中国汽车零部件产业的升级以及中国汽车行业的技术进步，促进了中国汽车产业的快速发展。这些先进的技术包括：轿车液力变矩器的研发并形成有自主知识产权的制造技术、汽缸盖铸造新工艺以及汽车铝活塞铸件模具CAD/CAE/CAM技术开发等。

上海离合器总厂在未引进技术情况下，和吉林大学、上海交通大学联合，开发了别克轿车液力变矩器，属于自主知识产权的高科技含量的制造技术，建成了国内第一条年产10万套的批量生产线，结束了中国不能批量生产轿车液力变矩器的历史。2000年，通过了通用汽车的正式认证，批量用于上海通用汽车别克轿车，获得了显著的经济效益和社会效益。别克轿车液力变矩器项目获得2001年中国汽车工业科技进步一等奖，液力变矩器焊接关键装备及其相关技术获得2001年中国汽车工业科技进步二等奖和2001年上海市科技进步一等奖。

上海皮尔博格有色零部件有限公司为别克系列轿车及商务车的发动机国产化开发的新工艺，使得铸件的综合合格率达到96％以上，通用汽车对新工艺进行了认证并为上海通用汽车进行配套，应用汽缸盖铸造新工艺效果良好。别克轿车V6汽缸盖铸造新工艺获得了2004年中国汽车工业科技进步二等奖。

上海科尔本施密特活塞有限公司与上海交通大学使用国际先进的CAD/ CAE/CAM软件，以上海科尔本施密特活塞有限公司生产的活塞铸件模具为对象开发的铸件模具CAD/CAE/CAM集成系统，使得中国活塞铸件生产技术提高到一个新水平，成功地为上海通用汽车主机厂配套。汽车铝活塞铸件模具CAD/CAE/CAM技术开发获得了2002年中国汽车工业科技进步二等奖。

培养本土力量，构筑中国汽车人才高地

通用汽车通过支持人才培养机构完善以及创立科技人才奖励基金，为中国汽车工业营造了良好的人才培养基础和氛围。同时，也为公司在华业务的快速发展提供了充足的人才储备支持。

在支持汽车人才培养机构的完善过程中，通用汽车主导的教育推进伙伴计划（PACE）在交通大学和同济大学的先后实施，无疑将对中国汽车行业的人才培养产生最重大的深远影响。教育推进伙伴计划（PACE）由通用汽车于1999年主导发起，是一项旨在将汽车产品生命周期管理（PLM）融入全球具有战略意义的高等院校的教学课程中，从而为未来工程师们提供必需的教育与实践经验的教育推进计划。

此计划已经在美国、加拿大、墨西哥与39所高校开展合作，总捐赠价值逾60亿美元。此前，在2002年6月，通用汽车等企业已在上海交通大学设立了亚太地区第一所“教育推进伙伴计划（PACE）”中心。该中心成立五年来，已经为中国汽车产业培养了超过5000名优秀的汽车专业人才。

同济大学是进入该计划的全球第40所院校，也是迄今为止在整个亚太地区捐赠额度最大的一所院校。通用汽车今年5月份向同济大学提供的教育软硬件和培训总价值超过4.7亿美元，包括超过700套UGS产品生命周期管理软件和50台工作站等硬件设备，以及通用汽车提供的先进技术培训。通过该计划提供的软硬件及相关培训，学生们可以在学校里与在试验室里的通用汽车工程师使用同样的软、硬件进行产品的设计、制造和检验，在毕业后将能更好地适应现实环境中的挑战，缩短产品开发周期和加速生产力发展。

另外，通用汽车在1996年设立了通用汽车中国科技成就奖，专门用于奖励推动中国汽车工业发展的中青年科学家和工程技术人员，并且出资828万元，用于交通与安全、环境与健康等领域的基础研究工作。据统计，共有 51名国内科学家获得过此殊荣，而他们中的大部分获奖人员已经成为目前中国学术界、工业界的骨干力量。

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关键词：铝合金复合材料；汽车轻量化；运用

0 引言

汽车轻量化不仅是汽车行业立足的内在需求，更是持续发展的必然选择，因此当下越来越多的企业将目光转移至轻量化研究与创新中，其中铝合金复合材料因易加工、质量轻、强度高、耐腐蚀等显著优势已在汽车轻量化中得以广泛应用，相信随着科技的不断发展，铝合金复合材料将会有更大的技术进步和应用市场。

1 发展汽车轻量化的现实意义

汽车的广泛应用既是现代化物流的重要工具，也是公众追求高品质生活的一种体现，而且近年来汽车产量和销量一直在持续增加，虽然极大的方便了人们出行，推动了社会经济发展，但同时也存在一定的负面影响，特别是油耗和环保问题。而汽车轻量化理念的推广和实践，不仅有助于节约油耗、减少排量、保护环境，而且对提升汽车行驶性能和安全性能也有所帮助。因为汽车质量与油耗关系密切，若汽车质量降低，在节约油耗的同时也能减少二氧化碳以及氮化物、硫化物等物质的排放，可见有利于改善环境质量，而且事实证明，汽车质量的减轻还可以减少汽车加速时间，降低动力及其传动负荷，在较低的牵引负荷状态下汽车能够展现同样甚至更好的性能[1]。故轻量化是汽车发展的必然趋势和现实选择。

2 铝合金复合材料的优势所在

而在汽车轻量化中强调运用铝合金复合材料，与其自身特点有很大关系。具体而言，铝合金复合材料是一种生命力强大的材料，不仅密度低、尺寸稳定、强度较高，而且耐磨性好、抗断抗疲劳，还具有良好的塑性与模量等诸多优点。其中锻造铝合金材料优势更为突出，即表面光、洁热锻不氧化，加工余量小、无缺陷，强大的刚度可与合金钢相媲美等，经高强度热处理后的铝锻件在汽车轻量化中的运用越来越广泛。如丰田公司曾在发动机活塞制备中使用铝合金复合材料，较之铸铁活塞不仅质量减轻了5%-10%，还提高了4倍左右的导热性[2]。虽然如此，但在我国汽车轻量化发展中，铝合金复合材料尚未得到有效推广，毕竟铝材成本较高，既需要大量的研发费用和维修成本，在深冲、弹性模量等部分力学性能方面还有待改善，致使其使用效果和应用范围难以达到预期效果。

3 铝合金复合材料在汽车轻量化中的运用

3.1 在车身中的运用

在汽车质量中车身质量约占30% ，而且70%左右的油耗是用于承载车身质量的，可见将铝合金复合材料运用至汽车车身制造中十分必要，或者说势在必行。如早在90年代初世界第一辆全铝车身框架轿车-奥迪A8第1代便诞生了，奥迪公司通过采用ASF车身结构，其以铝板元件为架构支撑，且基于所承担的任务采用不同形状和横截面积的元件，在保证低质量基础上获得最佳功能，具体可从车身构造中的A、B、C柱内部发现，不仅减轻了40%左右的质量，使得油耗和排放得以大幅降低，而且抗扭转刚度的提高可在一定程度上改变碰撞后的吸能路径，有助于最大限度的保护乘员，故整车的安全性能得到了明显改善[3]。发展至今，奥迪A8整车质量和轻量化结构系数分别达到了250kg和1.5，可以说是汽车轻量化的一大重要成果。

再如Ford・P2000基于冲压焊接制造的铝制车身骨架，结合使用现有钢板加工工艺，使得自车身质量低至135.6kg，整车质量和百公里油耗分别减少了32.8%和22.8%，由此可知，铝合金复合材料在汽车车身轻量化中的合理运用发挥了良好的节能降耗效果，值得进一步研究和推广。

3.2 在发动机中的运用

发动机在汽车质量中的比例约为20-30%，显然运用铝合金复合材料意义重大。目前最常见的是缸体缸盖、活塞、曲轴箱、油底壳以及连杆等部位，在此就活塞和缸体缸盖作重点分析。随着汽车制造工艺和性能要求的不断提高，越来越多的发动车活塞采用了铸铝合金材料，这是因为作往复运动的活塞需要借助减重降低惯性，达到降低曲轴配重提高工作效率的目的，且要求具有小的热膨胀系数和良好的导热性，并在350℃环境下能够发挥良好的力学性能，而铸铝合金不仅能够满足上述要求，而且轻质密度低，有助于减少发动机噪音和振以及油耗，故得以应用于活塞及连杆中[4]。再者发动机缸体缸盖在导热性、抗腐蚀性等方面对材料的要求极高，故运用性能优良的铝合金复合材料也是必然的，当下很多国外汽车公司纷纷制备了全铝型缸体缸盖，如日产VQ、凌志IMZ-FEV6等型号的发动机油底壳采用的便是铸造铝合金复合材料，但从样本机看，与传统材料相比其质量降低了20%左右。

3.3 在底盘中的运用

其实在汽车轻量化实践过程中，底板系统不仅容易实现，而且潜力较大。对于悬挂系统来说，铝合金复合材料是替代钢铁的首选材料，如福特公司经使用铝合金制动盘取代原铸铁盘，虽然成本有所增加，可是降低了2/3的质量，并提高了2倍的使用寿命；Neod Lite 车底盘在运用铝合金零部件后，使得转向机壳、万向节、下控制臂、转向轴以及后制动毂等质量均有所降低，显然符合轻量化要求；此外克尔维特与凯迪拉克等车辆经采用铝合金复合材料制备的零部件也取得了良好的效果。

3.4 在车轮中的运用

对于汽车车轮质量而言，轮毂质量占到了70%的比例，试验表明，如果每减轻1kg的轮毂质量，在同样耗费1L汽油的情况下汽车行使距离可增加800m，或者说在节约1L油量的情况下，则有2.5kg的碳无法得到排放，所以轮毂轻量化既便于普及，也有着较高的铝化率和节能环保功效。同时运用铝合金复合材料的轮毂还可发挥良好的减震、抗腐蚀、散热作用，且经久耐用、容易制造，对于改善汽车安全性和舒适性意义重大。预计在日后的发展中，铝合金轮毂在我国的需求量会飞速增长，故有着广阔的发展空间。

3.5 发展要点分析

由上可知，在汽车轻量化中的运用铝合金复合材料已经取得了不小的成绩，而且随着铝合金复合材料种类的丰富、生产工艺的进步和综合性能的提高，其会展现出越来越大的优势和影响。但纵观我国市场，其尚未得到有效普及，究其原因与高成本有很大关系。这就要求我们充分认识铝合金复合材料作为一种相对成熟的轻量化材料，对于实现节能环保、提高汽车安全性能有着至关重要的影响，而且铝资源丰富、供应充足、回收价值率高，完全能够适应汽车轻量化发展形势，因此政府和相关部门应立足长远视角予以政策鼓励和科研支持，联合汽车行业成立研发机构，加快铝合金复合材料创新和应用，注重新合金、新工艺、高性能研发，并适当提高铝合金性价比，以此推动我国铝合金复合材料能够顺利推广，更好的运用于汽车轻量化发展之中。

4 结束语：

总之，无论是站在节能环保的视角，还是纵观汽车行业的长远发展，轻量化已是大势所趋，不容置疑，而其能否顺利达成这一目标的关键在于铝合金复合材料的生产技术。这就要求我们进一步加强材料研究和技术创新，尽快提升铝合金复合材料工艺技术，以期使其更好的服务于汽车轻量化发展。

参考文献：

[1]钟奇，施 毅，刘博. 铝合金在汽车轻量化中的应用[J]. 关注，2015，02：23-24.

[2]尚雪梅，任晓莉. 铝合金材质在汽车轻量化中的应用及其成形技术探析[J]. 科技视界，2014，09：450-451.

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关键词：机械自动化；水平；提高途径

现阶段，自动化是人们生活中常见的技术手段，通过机械设备中对自动化技术的应用，对人们的生活造成巨大影响，即实现产品的自主生产与加工。机械自动化主要以自然、技术以及经验等为研发基础，通过对机械制造技术的优化与升级，以此完成机械设备的自动化运转。在改革开放以后，机械制造业的迅速崛起，带动自动化技术与水平的提升，但是，与国外发达国家相对比，国内的自动化水平仍然处于落后阶段，对此，采取有利的手段，提升机械自动化水平，是目前人们首要关注的对象。

1 对机械自动化技术进行分析

1.1 自动化技术在机械制造行业中的应用价值

基于制造业快速发展的背景下，通过产品生产中机械自动化的运用，有效地提升产品生产效果与生产质量，从而为机械自动化的发展带来有利条件。机械自动化管理工作是当前企业生产中的关键步骤，利用机械运转的连续性、均衡性特点，强化机械设备管理工作的重要性，配以规范性操作流程，结合机械设备定期保养，确保机械设备运行状态良好。机械设备中对自动化技术的应用，其作用主要有以下几点：首先，提高产品生产的总体效率、产量，甚至在改善产品生产质量等方面也具有一定的优势；降低企业资金投入问题，确保企业资金周转正常，增加企业经济效益。其次，实现安全、高效的产业链。在产品生产过程中，采用落后的机械设备与生产技术，则会出现人员伤亡与设备事故等多种问题，在较为严重的情况下，还会造成环境污染。由此，在制造业产品生产过程中，采用安全与净化的机械制造技术，能够改善落后技术中存在的不足，降低事故发生几率。

1.2 机械自动化技术发展现状

我国自动化技术在应用过程中，还存在许多不足之处需要改善，其具体发展现状为：第一，缺乏管理力度。受到全球经济一体化的影响，产业化的发展逐渐走向智能化，其实质为利用产业技术和自动化技术的整合，实现产业化的高效发展。而机械自动化技术运用过程中，为提高产品生产精益求精的价值，采用先进的制造思想，促进高质量产品的输出。但是，在实际的企业产品生产中，关于机械自动化技术的管理工作仍然与发达国家的差距较大，仅有少数的大型企业能够自主利用机械自动化技术，却无法离开实际经验对机械自动化设备管理的运用。第二，机械自动化水平整体降低。“实践才是检验真理的唯一标准。”由于发达国家对机械自动化技术的应用长达数十年，其不仅拥有丰富地实践经验，还能根据自身发展的需要，对机械自动化技术进行适当地优化与整改，使其满足时展的需求。但是，我国的机械自动化技术处于传统设计的阶段，加之制造工艺的匮乏，难以实现产品生产的高效运转。

2 改善机械自动化整体水平的有效途径

我国想要改善机械自动化整体水平，不仅需要对技术方面进行充分考虑，而且还应结合我国国情，以实现可持续发展为目的，根据机械制造行业实际发展现状，使机械自动化水平得到明显提高。

2.1 适用性自动技术

近年来，机械制造行业的快速发展，不仅改善了企业经济效益，而且加大了企业发展规模，但是机械自动化技术比较薄弱，需要对其进行重点加强。通常来讲，机械制造行业发展规模，会对自动化水平带来直接影响，并在某种程度上是对我国机械制造行业实力的展现。在我国改革政策不断深入下，我国科技水平得到明显提高，加之相关先进技术的应用，促使机械自动化得到有效改善。可是和其他发达国家相对而言，我国整体水平还是比较落后，基于此，应对机械自动化技术进行重点强化，以实现企业、市场要求为发展目标，为提升企业经济效益奠定良好基础。

2.2 对机械设计方法进行创新

在提高水平的过程中，可以重点对机械设计相关技术进行优化，积极对其进行创新，改善机械设计整体水平。我国制造行业发展较晚，所以一直处于落后阶段，尤其是机械自动化的发展，例如：中国汽车制造行业，因自动化技术没有进行充分应用，所以对汽车制造行业的发展带来一定阻碍，同时还会降低我国汽车实际销售量。根据以上问题，相关机械设计人员需要不断丰富自身设计知识，借鉴更多先进设计方法，对传统设计进行不断加强，使自动化技术充分发挥自身价值，进而提高机械自动化整体水平。

2.3 节能型自动化技术

国内目前的经济水平处于持续上涨的趋势，但是能源过度消耗问题可谓是有过之无不及，在人口数量增长的过程中，人均资源持有量正在逐渐下降，为了有效地改善这一问题，应在机械自动化技术运用过程中，注重技术的节能减排功能，以最少资金投入换取最大的经济收益。在制造业中，其企业在产品生产设备选择中，往往侧重于通用性机械设备，通过对国外相关机械设备研究经验，以自身发展为切入点，以原有机械设备为基础，对机械设备的自动化运用进行详细分析。另外，对于企业而言，应不断地吸引优秀人才的加入，通过优秀人才创新能力的发挥，将机械自动化理念运用至产品生产环节中，从而构建以技术为主，以人为辅的企业产品生产链。

2.4 强化网络信息的重要性

在机械自动化运用阶段，不可盲目追求高效率的自动化技术，而是应从实际发展的角度出发，采用低投资、高效率的机械自动化技术，才是时代与企业发展的需要。因此，在信息化高速运转的今天，制造业应逐渐向网络化方向迈进，通过自身运营模式的转变，实现高质量的产品生产。走向网络化的制造业，在产品生产中也逐渐实现多元化的构建，例如：产品样式与图案、用料与零件构造等，利用网络的信息化渠道，产品设计人员能够真正实现思想与行为上的沟通，从而提升机械自动化水平。除此之外，因为机械制造行业经常受到技术较差等因素的干扰，所以，在机械自动化水平提高的过程中，可以结合我国国情，大量生产工艺较为成熟的产品，使自动化技术得到有效改善，例如：焊接和锻造等技术，这些技术我国可以对其有效运用。

3 结束语

综上所述，我国科学技术快速发展下，自动化技术在机械制造行业中的应用逐渐变得广泛起来，为了提高我国机械自动化整体水平，应该传统机械设计进行优化，将自动化技术合理应用其中，合理引用先进技术，使机械自动化更具创新性。而在机械自动化水平提高过程中，应坚持遵守相关规定，结合我国基本国情，选择最适合的改善措施，促进我国机械自动化长远发展，从而实现可持续发展战略。

参考文献

[1]林理强.浅析提高机械设计自动化水平的有效途径[J].现代制造，2012（27）：155.

[2]蒲秋宇，胥靓靓.探讨提高机械自动化水平的有效途径[J].电子测试，2014（9）：113-114.

[3]谢非，王维，王丽.探讨提高机械自动化水平的有效途径[J].网友世界・云教育，2014（17）：159.

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一、第三次工业革命的主要观点和判断

（一）第三次工业革命提出的背景和环境

第一，在国际金融危机的影响和冲击下，主要经济体增速明显下滑，国际贸易保护抬头，全球治理结构深刻调整，世界经济发展的不确定性和不稳定性因素显著增多，正进入一个新的发展周期。

第二，支撑第二次工业革命的石油和其他化石能源正日渐枯竭，那些靠化石燃料驱动的技术已陈旧落后，以化石燃料为基础的整个产业结构也运转乏力。根据经济学家估计，到本世纪中叶，石油资源将会开采殆尽，届时其价格升高将不适于大众化普及应用。

第三，由前两次工业革命所带来的二氧化碳过度排放也使得全球气候变化日渐明显，生态灾难增多，给人类社会的可持续发展带来严峻挑战。

第四，世界各国为应对国际金融危机冲击，纷纷加大科技创新投入，在全球范围内引发了以绿色、低碳、智能为特征的新一轮技术创新浪潮，新一代信息技术、新能源、智能制造、新材料等一些重要领域和前沿方向已经出现革命性突破的先兆。

基于此，美国著名未来学家杰里米·里夫金于1994年首次提出了第三次工业革命的概念，并于2011年出版《第三次工业革命》的专著，迅速引起了国际上的广泛关注。2007年5月，欧盟议会了一份正式文件，宣布第三次工业革命作为欧盟的长期经济愿景和路线图。2011年5月，里夫金教授在巴黎第50届OECD会议上作“第三次工业革命”的专题报告，有34个成员国的首脑参加。至此，关于第三次工业革命的讨论在全球范围内快速扩散。

（二）关于第三次工业革命的主要观点

当前，国内外对于第三次工业革命特征、内涵及影响的主要观点和判断有以下几种：

1、美国未来学家杰里米·里夫金：“新能源+互联网”催生第三次工业革命美国学者里夫金最早提出了第三次工业革命即将来临的观点，他的主要判断如下：

第一，新工业革命的本质在于新通信革命和能源革命的结合。里夫金认为，每一次工业革命都是能源与信息的交汇。第一次工业革命时期（18世纪60年代～19世纪40年代），通信技术发生了革命性变化，从手工印刷到蒸汽机动力印刷，后者可以实现低成本大量印制和传播信息，随后出现公立学校，大量识字劳动力，人们利用新的通信系统去管理以煤炭为基础的新能源系统。第二次工业革命时期（19世纪70年代～20世纪初），通信与能源再度携手，表现为集中的电力、电话以及后来的无线电和电视机，可以管理更复杂的石油管道网、汽车路网，进而为城市文化的兴起提供了可能。因此，历史上新通信技术与新能源系统的结合，往往预示着重大经济转型时代的来临。

第二，第三次工业革命需要五大支柱来支撑。煤炭、石油、天然气等化石能源的不可持续性必将导致第二次工业革命的终结。第三次工业革命就是建立在互联网和新能源相结合基础之上的一次革命。在“新能源+互联网”的支撑下，每个家庭、每个建筑不再是单纯的能源消费者，而是能够参与能源生产，甚至能够输出能源。并将改变由汽车、公交车、卡车、火车等构成的全球运输模式，使之成为由插电式和燃料电池型以可再生能源为动力的运输工具构成的交通运输网。具体来说，第三次工业革命由五大支柱构成，分别是：

1 向可再生能源转型；

2 以建筑为单位的小型电站；

3 扩展到所有基础设施上的能源生产和储存；

4 充电式交通系统从互动式电网中获取电能；

5 能源互联网。

里夫金还认为，这五个支柱如果分别孤立地存在，是毫无意义的，只有互相配合，相互联系，建立起一个集成的基础系统，才有意义。

第三，第三次工业革命将给人类社会带来深刻变革。“新能源+互联网”并不等同于智能电网。因为智能电网仅是电网管理模式上的革新，解决不了化石能源日益稀缺、开发利用低效的根本问题。互联网技术与可再生能源相结合，能够在能源开采、配送、利用上从石油世纪的集中式变为智能化分散式，将全球的电网变成能源共享网络，最终会让我们的商业模式、社会模式乃至地缘政治发生翻天覆地的变化。比如，以化石燃料为基础的第一和第二次工业革命要求大规模的中央集权、自上而下的组织结构；第三次工业革命则是一种以节点组织式的、水平分布式的、网络扩散式的合作型商业实践，原有的纵向权力等级结构正向扁平化方向发展。又如，在第一次和第二次工业革命中，形成了基于石化燃料的地缘政治世界，地球被看作一个容器（资源库），充满着支撑经济活动的各种有用资源；新工业革命发生后，能源体系从石化燃料向分布式的可再生能源的转变，将按照生态思想的方式重新界定国际政治关系。再如，新能源与互联网的结合还带来了分享协作机制，随着3D打印等先进制造技术的日趋成熟，每个人都可以成为生产者，改变了制造、营销、运输、物流和服务。同时，里夫金还认为，前两次工业革命都花了40～50年时间，第三次工业革命应该更快，因为通信系统已经就绪，从上世纪70年末期到现在互联网已经存在、发展很久了；但可再生能源落后了很多。美国卡特总统的时候由于石油禁运才开始谈可再生能源。德国如果按现在的速度发展，会轻松地在2030年左右准备好五大支柱。

2、英国《经济学家》杂志：制造业数字化引领第三次工业革命浪潮今年以来。英国《经济学家》杂志连续刊出了一系列关于“第三次工业革命”的文章，主要观点是：制造业数字化将引领第三次工业革命浪潮。

第一，为什么说新工业革命就是第三次工业革命？《经济学人》的划分标准：第一次工业革命是在18世纪后半叶，以英国纺织机械化为标志的第一次工业革命。我们通常说是蒸汽机，其实蒸汽机最后真正变得工业化是用在纺织机上，然后才引起了一系列的变化。第二次工业革命，是以福特汽车工厂在20世纪初，采用大规模流水线生产为标志。这两次工业革命都改变了社会，改变了历史，也改变了各国的形态。第三次工业革命，就是以3D打印机为标志的工业革命。

第二，制造业数字化将是一场波及全球的产业革命。制造业的数字化进程正从5个方面向前推进：一是更聪明的计算机软件。如，通过虚拟技术，可以在电脑上对产品进行检测并开发新功能，类似的软件同样可以应用于规划厂房的布局和为生产机器编程。二是新材料的出现。如碳纤维已被广泛应用于山地自行车、钓鱼竿、航空器和越来越多的汽车之上。三是更灵巧的机器人。今天的工业机器人，就是像曾经的大型计算机；下一代机器人就如同现在的个人电脑，将非常适用于中小型企业。四是基于网络的制造业服务商。通过互联网，一家欧洲公司可以从另一家位于美国的公司那里获得设计图纸和样品，并在中国找到一家加工企业。五是新的制造方法。如传统制造模式是集中式、追求规模经济的“减式制造”，生产过程中产生了大量的浪费；而3D打印技术可以一层一层地将产品“堆砌”出来，是便于分散化、低成本的“增式制造”，材料没有损失。

第三，“中国制造”的崛起可能被第三次工业革命所终结。新工业革命带来的影响将是颠覆性的，如同纺织厂消灭了手工织布技术，福特“T”轿车让传统手工铁匠下岗。第三次工业革命不仅影响到产品的生产方式，还将影响到产品的生产地点。随着生产成本快速上升和劳动力短缺的出现，传统制造业将大批转移到像越南、孟加拉国、印度这样的国家，而更新更高端的产品，由于有新的数字化制造革命，又会回到发达国家。因此，第三次工业革命对中国这样的制造业大国来说有着相当大的负面影响。

3、中国学者：数字化、智能化

制造成为新工业革命的灵魂国内学者普遍认为，智能软件、新材料、机器人、新制造方法的不断成熟与广泛应用，有力地推动了智能制造技术的快速突破，将产生足以改变人类经济社会进程的巨大力量，第三次工业革命即将到来。主要观点有：

第一，中国科学院院长白春礼：新的工业革命可能使工业生产方式将从大规模生产向个性化生产转变。今年7月，白春礼接受《经济参考报》专访时提出，当前信息、量子、生物等领域发生的一些革命性突破，将深刻改变人类的世界观、认识论和方法论，成为新科技革命和“新工业革命”的科学基础和知识源泉。新的工业革命，可能使生产过程将更关注个性化定制，消费者将在更大程度上参与设计和制造过程，甚至成为生产过程的一个重要环节，生产方式将从大规模生产向个性化生产转变，制造商、供应链的地理格局将发生根本改变。

第二，中国工程院院长周济：数字化、智能化是新工业革命的核心技术。周济认为，“数字化、智能化技术是产品创新和制造技术创新的共性性能技术，它深刻变革了制造业生产模式产业形态，是新工业革命的核心技术。”

第三，国务院发展研究中心冯飞：第三次工业革命的一个特点，就是就地化生产。冯飞提出，第三次工业革命的一个特点，就是就地化生产。比如说数字化制造所带来的便利，贴近消费市场是非常重要的因素，可能会有一些企业回流到市场范围大、市场需求多层次比较突出的一些地区。

第四，中国社科院工经所吕铁：第三次工业革命的主题是制造业“数字化”和“大规模定制”。吕铁认为，第三次工业革命的主题是制造业“数字化”和“大规模定制”。在第三次工业革命浪潮中，终端产品的竞争优势来源不再是同质产品的低价格竞争，而是通过更灵活、更经济的新制造装备生产更具个性化的、更高附加值的产品。

第五，微软公司全球副总裁张亚勤：信息革命支撑起整个能源的分配、生命科学的发展，是新一轮工业革命的灵魂。张亚勤认为，信息革命支撑起整个能源的分配、生命科学的发展，是新一轮工业革命的灵魂。利用信息技术和互联网，将会推动生产制造可以突破时间和空间的限制，进而推动人类社会的生产方式、生活方式和社会管理方式加快向智能化转型。

第六，也有部分学者对第三次工业革命持否定态度。比如，国务院发展研究中心的王俊峰提出，所谓第三次工业革命，应该仅仅是一些学者的提法，技术发展不是单单靠政府的刺激、支持就可以达成的，需要长期的技术积累，有自己的生命周期。又如，北京工商大学的陈及认为，第三次工业革命即将到来的说法是一个噱头。一些高端技术的突破还遥遥无期，无论从目前互联网技术还是从新能源的发展来看，时机都不成熟；只靠一两项技术完不成第三次工业革命。

（三）我们的初步认识

1、第三次工业革命浪潮的到来还需要一个较长的过程，既不可能一蹴而就，也不可能完全替代既有的生产方式和发展模式

首先，第三次工业革命在重点领域技术发展和应用上存在明显局限性。目前，新能源、3D打印、智能制造等引领第三次工业革命的代表领域，受技术、材料、成本、经验、规模经济等因素制约较多，应用范围和应用程度都还较为有限。在现有技术水平、发展模式和竞争格局下，各国都不会完全抛开现有成熟的能源供应体系和使用方式，而采用技术成熟度不高、配套设施不健全，并且没有得到验证过的能源供应和使用模式。同时，受地缘政治、技术突破等因素制约，全球或区域大一统的能源供求格局难以在短时间内形成。根据有关资料，3D打印技术的发明已有10余年历史，最先应用于快速制作概念产品的模型以评估其外形与拟合情况，目前仍因制造速度、材料强度等问题而难以推广。

其次，新一轮工业革命将会是个较长的过程，不可能一蹴而就，也不可能完全替代既有的生产方式和发展模式。历史经验表明，每一项技术从科学原理到技术发明再到广泛应用都需要经历一次较长的转化周期（见表1），每一次工业革命的形成更不会是一蹴而就的。日本早在1989年就提出了智能制造计划，我国在1993年也设立了“智能制造技术基础的研究”重点项目，但时至今日智能制造技术仍不成熟。因此，新一轮工业革命的来临将会需要一个较长的过程，在相当长一个时期内新一轮工业革命催生的新生产方式和发展模式也不可能完全替代既有的生产方式和发展模式。

2、信息网络是第三次工业革命的重要内容，多项关键技术交叉融合成为新一轮工业革命的显著特征。从主要支撑来看，信息网络技术是第三次工业革命的核心。信息网络技术领域正在孕育新一轮的技术革命，新一代信息网络、云计算、物联网、大数据、系统级芯片等新技术、新应用极有可能推动整个工业实现新的飞跃。信息网络对其他产业有极强的渗透作用和倍增作用，会带动互联网、电子商务、文化创意等多个产业强劲增长，创造新的商业模式。信息网络还可以通过与其他产业的融合，催生移动互联网等一些新的产业增长点和数字内容服务等新兴业态。在里夫金构建的以能源互联网为支撑的第三次工业革命中，就是通过信息网络技术与能源技术的深度融合，使太阳能发电、大规模并网发电技术实现突破。信息网络革命是新一轮工业革命的骨架和灵魂，成为推动“第三次工业革命”的关键所在。

从主要特征来看，多个领域的关键技术交叉融合不断催生出新的技术创新成果。信息网络技术、制造技术、能源技术、材料技术的汇聚融合速度越来越快，带来新的技术变革。信息网络技术与制造技术、材料技术的有机结合，使3D打印成为现实，使大规模定制和简单设计成为可能，有望改变传统制造业形态。制造技术与材料技术相互促进，精密加工、机械电子、数控装备等尖端领域不断突破，推动高端装备制造技术的不断发展。高性能碳纤复合材料的新发展，将引发航空工业从设计理念、物流供应链、维修服务到制造的革命性变革。

3、每一次工业革命都将为后发国家成功实现“赶超”打开“机会窗口”，加强技术积累和前瞻部署是把握第三次工业革命历史机遇的重要前提。

从历史经验来看，一些后发国家都是通过及时抓住科技革命和工业革命的机遇，实现了赶超跨越。比如，18世纪的德国，抓住了化学工业发展的机遇，迅速超越了英国。

19世纪末20世纪初的美国，抓住了电气革命的机遇，很快成为世界头号强国。20世纪50年代的日本，抓住了半导体产业发展的机遇，在很短的时间内成为世界经济强国。尽管第三次工业革命目前还存在很多局限性，但技术创新浪潮带来的影响与变革已经不容忽视。发达国家拥有雄厚的技术基础和人才优势，拥有强大的研究开发能力和良好的市场机制，很可能率先在新能源、信息、生物等新兴产业发展方面取得突破，进一步巩固其在全球产业竞争中的主导地位。尽管在部分新兴产业领域技术路线还有多种选择，但这一“机会窗口期”稍纵即逝，如不能抓住机遇实现技术突破，将会陷入新一轮的“低端锁定”。

美国页岩气革命的经验表明，加强技术积累和前瞻部署是实现重大技术突破的重要前提。比如，早在上世纪70年代，美国能源部就组织开展了以泥盆系页岩为重点的页岩气研究。自1981年的第一口钻井到1992年历经10年，美国钻生产井仅99口，开发进程极其缓慢。但在政府的积极部署和各种优惠政策支持下，1999年、2003年、2005年先后攻克重复压裂、水平钻井、水平井分段压裂等一系列标志性新技术，实现了页岩气开发的突飞猛进（见图2）。美国页岩气产量从2005年的194亿立方米，提高到了2011年的1800亿立方米，占美国天然气总产量的34%，迅速转变了美国能源供给的被动局面。

第三次工业革命的五大支柱领域仍然有许多亟待突破的核心技术和关键环节（见表2）。如新能源发电成本较之传统能源在短期内仍不具备优势，适用于能源互联网的储能技术的应用尚处于商业化初期阶段，世界各国智能电网的研究与开发仍处于起步阶段等。可以说，谁能率先在这些领域的核心技术取得突破并产生协同效应，谁就能掌握第三次工业革命的主动权。在迎接新一轮工业革命的过程中，我们一定要瞄准可能发生变革的基础和前沿领域，找准主攻方向，前瞻部署对国家长远发展具有带动作用的战略先导研究、重要基础研究和交叉前沿研究，打通制约技术创新和应用过程中存在的标准、关键共性技术、市场培育和产业支持等瓶颈，为新技术的大规模商用创造条件。

二、第三次工业革命的重要领域

（一）能源互联网

1、能源互联网简介

能源互联网是一种在现有配电网基础上通过先进的电力电子技术和信息技术，融合了大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置，能够实现能量和信息流动的新型高效电网结构，是新型电力电子技术、信息技术、分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的有机结合。它是以可再生能源发电为基础构建的能源互联网络，通过智能能量管理系统实现实时、高速、双向的电力数据读取和可再生能源的接入和存储，从而进行能源共享。

能源互联网除具备智能电网的自愈性、安全性、高效性、经济型和集成性等特点外，还具有3个自身特点。

一是环境友好。能源互联网的建立是以分布式可再生能源发电的大量应用为基础，以建立智能型绿色电网为目标，具有绿色、环保的特点，也符合当前国家提倡低碳经济的发展需求。

二是实现可再生能源的“即插即用”。传统电力网络主要是面向远端集中式发电，能源互联网可以在电网中实现类似互联网的“即插即用”技术，使电网可以包容多种不同类型发电，尤其是分布式的可再生能源发电。

三是与用户终端的实时交互。在电网运行中，通过智能终端可以实现发电端与用户设备和行为的交互，依托实时的通信构架，既可以对电网运行状态进行精确估计，也可以对负荷、发电端、储能装置等进行实时监控和管理，合理分配电网资源，提高电网的安全性、可靠性和经济性。

2、能源互联网的发展现状

从“能源互联网”的几大支柱看，支撑该领域的关键技术和产业基础参差不齐，都面临着不同程度的制约。

在新能源方面，发电成本不断降低，但暂时仍不足以替代传统发电。彭博新能源财经的数据表明，就现有项目来看，陆上风电的平均发电成本已经跟小水电和大水电十分接近，但是小水电和大水电平均发电成本还是略低于陆上风电。目前美国槽式光热电站度电成本为15-17美分，折合人民币约0.9元左右，美国的报告显示，要在2015年，把这一数字降低到8-11美分，折合人民币0.5元左右，届时才将与传统能源发电成本相当。此外，新能源的上网电价、投资回报率、电量的送出消纳、电费的结算时间都直接影响着新能源的广泛普及。

在能源储存方面，新能源的可存储性显著低于石油、天然气、煤炭等传统能源，适用于能源互联网的储能技术的应用尚处于商业化初期阶段（见表3）。储能技术的定位是功率传输到电量传输，从输电网到能源网转变的核心技术。总体而言，可以引发电力系统的变革的储能技术首先要有一定的规模，达到兆瓦时是一个根本的起点。在这种规模下，还要实现安全运行。此外，其循环寿命和转换效率两个指标最为重要。各种储能技术出现拐点的一个象征性的标志是千瓦时造价达到1500元之内，循环次数达到5000次。预计10年之内，会有某种储能技术能够达到这一指标。

在智能电网方面，世界各国智能电网的研究与开发尚处于起步阶段，大规模应用仍需时日。目前，美日欧均抓紧投资，以便创立并获得对自己有利的智能电网技术标准。但限于智能电网的自愈性、互动化、供电安全等方面的发展还未能满足要求，因此还未能实现能源资源的大范围优化配置。

3、能源互联网技术和应用发展前景

随着能源互联网的支柱性技术逐渐成熟、并相互协同，能源互联网将会使每一处建筑转变成能就地收集可再生能源的微型能量采集器，将氢和其他可储存能源储存在建筑里，利用社会全部的基础设施来储藏间歇性可再生能源，并保证有持久可依赖的环保能源供应。同时，利用网络通信技术把电网转变为智能通用网络，从而让上百万的人可以把周围建筑产生的电能输送到电网中去，在开放的环境中实现与他人的资源共享，其工作原理就像信息在网络上产生和传播一样。此外，还将改变由汽车、公交车、卡车、火车等构成的全球运输和消费模式，使之成为由插电式和燃料电池型以可再生能源为动力的运输工具构成的交通运输网。在全国建立充电站，人们可以在充电站买卖电能。

近期，我国新奥集团提出的“泛能网”，可视为能源互联网的补充和延伸。所谓“泛能网”是指通过能源生产、储运、应用与回收循环四环节能量和信息的耦合，把能源网的能量、物联网的物质、互联网的信息三种“流”融合到一起，形成能量输入和输出跨时域的实时协同的能源管理网络。由于风电与太阳能发电的不稳定性及现有的规模决定其短期内无法支撑起国内庞大的能源需求，因此，传统能源的高效清洁利用和智能供给也是“泛能网”在未来一段时间内的重点解决方案。例如，“泛能网”可以将处于地下的煤加入气化剂实现可控气化，为后续能源产品生产提供低成本的合成气。生成合成气后，再通过气电联产实现发电，将一次能源转化成更为清洁的二次能源。

4、能源互联网带来的变革和影响

一是显著提升能源利用效率。能源互联网拥有储能单元和智能控制平台，从而可以实现能量控制与用户能量需求的实时协同，不同能源通过智能控制平台还可以相互转化，使得能源储运与应用更加智能化，减少不必要的浪费。不但使现有的传统能源得以更加有效的进行调配和供给，也使风电、太阳能发电等目前相对独立的新能源应用得以进行大规模共享。

二是彻底改变能源生产、供应和消费模式。“能源互联网”能够将每一处建筑转变成能就地收集可再生能源的微型能量采集器，让亿万人能够在自己的家中、办公室里和工厂里生产绿色可再生能源，从而改变以往大规模集中生产能源的方式。此外，人们可以将这些能源转化为氢气储存，并用绿色电力为自己的楼房、机器和汽车供电。多余的电力则可以通过一种外部网格式的智能型分布式电力系统与他人分享，就如同人们目前通过网络分享信息一般。

三是推动经济社会向合作和分散关系发展。能源互联网将从能源领域打破长期以来以化石燃料为基础的大规模的寡头垄断、自上而下的组织结构，使社会向合作和分散关系发展。社会的组织模式将趋向扁平化结构，由遍布全国、各大洲乃至全世界的数千个中小型企业组成的网络与国际商业巨头一道共同发挥作用。我们所处的社会将经历深刻的转型，原有的纵向权力等级结构将向扁平化方向发展。同时，买卖双方的对立关系开始被供求双方的合作关系所取代，自利的同时也实现了利益共享。

（二）智能制造

1、智能制造简介

智能制造是以泛在感知、精准控制、智能诊断和人机交互为特征的一种新的制造模式，其基本特点是整个生产线全自动化，生产效率显著提高，极端制造能力增强，加速机器对人的替代。智能制造具有五大特征：

一是自律能力。具有获取信息并以此来决定自身行为的能力，也就是需要智能系统对信息具有一定的分识库来决定自身行为。

二是人机交互能力。人在制造系统中处于核心地位，同时在智能装置的配合下，可以更好地发挥出人的潜能，使人机之间表现出一种平等共事、相辅相成、相互协作的关系。

三是建模与仿真能力。以计算机为基础，融信息处理、智能推理、预测、仿真和多媒体等技术为一体，建立制造资源的几何模型、功能模型、物理模型，拟实制造过程和未来的产品，从感官和视觉上使人获得完全如同真实的感受。

四是可重构与自组织能力。为了适应快速多变的市场环境，系统中各组成单元能够依据工作任务需要，实现制造资源的即插即用和可重构，自行组成一种最佳、自协调的结构。

五是学习能力与自我维护能力。产品制造是在不断发展和变化的，因此在制造过程中所需要的知识也不断地增加，同时在运行过程中不可避免地会出现故障，为了更好地适应社会对产品制造的要求，需要智能制造系统拥有学习能力和自我维护能力。

智能制造的技术体系主要包括制造智能技术、智能制造装备技术、智能制造系统技术、智能制造服务技术（见图3）。

2、智能制造的发展现状

智能制造的发展主要体现在制造智能技术、智能制造装备、智能制造系统和智能制造服务四个方面。在制造智能技术方面，制造活动中的知识、知识发现与推理能力、智能系统结构与结构演化能力都有了显著提升，在生产的关键环节也有一定的应用。但一些关键技术仍存在较大制约，如感知与测控网络技术标准并未统一，基于云计算的分布智能制造体系结构、任务描述及管理技术还处于概念阶段，面对不确定、不精确、非完整制造信息的分布/混合智能推理技术尚未建立等。在智能制造装备方面，高档数控机床、工业机器人、测控装置等制造装备的智能化水平不断提高，对运行状态和环境的实时感知和处理分析能力、自主决策能力、自我诊断和修复能力不断增强。如目前，工业机器人已广泛用于弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。在汽车制造业领域，日本每万名生产工人占有机器人的数量为1710台，法国为1120台，美国为770。此外，在德国市场，食品行业大力促进了机器人的利用。机器人制造商认为，在药品和化妆品行业和塑料行业，机器人的投资潜力巨大。

在智能制造系统方面，目前，智能制造系统的发展滞后于智能制造装备的发展。由于制造工艺的日益复杂，制造系统日益庞大，资源环境约束愈发严峻等因素的制约，对制造系统的智能化、柔性化、绿色化等方面提出了越来越高的要求。如石化、冶金、建材等连续制造业能源资源消耗大、排放高的问题迫切要求智能制造系统能够进行固体废弃物质能分选、智能化除尘、智能工业清洗及污水处理等功能。

在智能制造服务方面，智能制造服务是制造业服务化的具体体现，环境感知与控制的互联技术、工业产品智能服务技术等分别在物流服务、离散/流程制造等领域已有初步应用，但目前总体正处于起步阶段。在智能制造服务的共性关键技术领域，仍存应用障碍。如制造与服务的智能集成共享与协同技术当前缺乏统一的定义、描述和表达标准，云计算为智能制造服务环境架构的数据安全性难以保障等。

3、智能制造技术和应用发展趋势

智能制造技术的突破及广泛应用正催生智能制造产业。其技术和产业发展呈现四大趋势：

一是建模与仿真使产品设计日趋智能化。建模与仿真通过减少测试和建模支出降低风险，通过简化设计部门和制造部门之间的切换压缩新产品进入市场的时间。

二是以工业机器人为代表的智能制造装备在生产过程中应用日趋广泛。新一代工业机器人会抓取、装运、暂存、拾取零部件以及进行清理打扫等，这些技能让它们可以应用于更广泛的领域。同时，工业机器人自动化生产线成套装备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。

三是全球供应链管理创新加速。以云计算为代表的新一代信息技术的发展和应用将为智能制造提供一个动态交互、协同操作、异构集成的分布计算平台，进一步促成全球供应链的一体化，世界各地的企业将利用基于互联网的智能管理技术实现生产制造全过程的实施协同，从而缩短了满足客户订单的时间，提升了生产效率，使得全球范围的供应链管理更具效率。

四是智能服务业模式加速形成。企业通过嵌入式软件、无线连接和在线服务的启用整合成新的“智能”服务业模式，制造业与服务业之间的界限日益模糊，融合越来越深入。产品的制造已不再单纯代表工业品本身，而倾向于提供一种“体验”，服务供应商如亚马逊、谷歌等众多公司已纷纷对制造业领域进行整合。

4、智能制造带来的变革和影响

一是推动制造业生产方式的变革。未来的制造将是由信息主导的，并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的制造业。信息技术将促进设计技术的现代化、加工制造的精密化、快速化、自动化技术的柔性化、智能化。智能制造技术的广泛应用将改变制造业的设计方式、生产方式和管理方式，大幅提高制造系统的柔性化和自动化水平，使生产系统具有更完善的判断与自适应能力。

二是促进工业生产组织形式向网络化和虚拟化转变。智能制造将通过互联网的协同机制，在新的数字化生产技术的促进下，将创造虚拟的产业集群，从而使可以称为社会化生产的新制造方式成为可能，导致工业生产组织形式的改变。跨国企业通过网络将产品价值链分解到不同国家的配套协作企业，产品生产过程由全球范围内多个企业高效、快捷合作完成，企业间以网络方式跨越边界与环境建立紧密联系。

三是加快制造业服务化进程。智能制造使制造业和服务业的关系更加密切。制造企业可以通过在线获取生产所需要的各类智能制造服务，使生产要素的配置成本降到最低。在销售过程中，可以借助智能制造系统使最新产品在短时间内销往全球各地的目标客户。同时，智能制造装备是整合信息系统、配套软件、操作程序以及维护服务等在内的一个完整的服务系统，所提供的服务价值比重远超实体价值的比重。

（三）3D打印

1、3D打印简介

3D打印机诞生于20世纪80年代中期，由美国科学家最早发明。其基本原理是利用特殊的耗材按照由电脑设计的三维立体模型，通过黏结剂的沉积将每层粉末黏结成型，最终打印出3D实体。打印过程可分两步，一是在需要成型的区域喷洒特殊的胶水；二是均匀喷洒粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，没有胶水的区域仍保持松散状态，重复这一过程直到实体模型被“打印”成型（见图5）。

起初，3D打印被认为是一种制作一次性样品的方式，目前已能够制造产品零部件乃至最终产品（见表4）。根据有关资料，2009年应用3D打印制造的产品中，16%为最终产品、21%为零部件、23%为模具。

2、3D打印技术的优势和局限性

与传统制造技术相比，3D打印技术具有以下优势：

一是增强产品的空间几何多样性。如无需加工组装，可直接制造弯曲的内部冷却通道、复杂的蜂窝型物体（如图6）。

二是提升制造速度和精准度。3D打印技术减少了将零部件组装为整机的过程，直接制造完整的最终产品，有效降低了生产线上人员分工协作的时间，实现了快速制造。并且可以保证设计者思想的准确实现，提高了制造精准度。

三是简化制造流程。传统制造技术条件下，要改变产品形状必须制作新的铸型，或者调整装备的设置。然而，3D打印技术生产不同形状的产品，只需更换所参照的电子文档。以生产两颗完全不同的假牙为例，3D打印能够只用一台机器、不做任何配置改变，就将两颗假牙连续地生产出来。

四是普遍提高全球各地区制造能力。将相关电子文档发送到全球任何一台3D打印机上（具有适合型号），完全依照电子文档就可以实现产品的自动化制造，这普遍提高了全球各个地区的制造能力。

五是减少物料和能源消耗。3D打印技术不产生边角余料，所使用的原材料量恰好等于最终产品需要的材料量，减少了物料浪费；并且打印制造出最终产品，无需过多的零部件供应环节，减少了各环节生产及运输过程中的能源消耗。

目前，3D打印技术仍具有一定的局限性（见表5）：

一是难以应用于大规模制造。在目前3D打印技术条件下，平均1小时能制造一个边长1.5英寸的立方体。但在传统制造的铸型技术下，只需1分钟就能制造出几个类似体积的物体。制造速度的迟缓制约了其在大规模制造中的应用。

二是产品质量难以保证。目前3D打印的原材料主要是塑料聚合物，这种聚合物不易标准化，而且硬度低于同类工业原料。因此，用这种材料生产出的产品质量很难保证。

三是难于广泛开展产业化实践。在3D打印技术产业化应用的条件下，设计往往是联合完成的，但目前仍缺少相关法律法规界定此状态下的商标、版权、专利等归属。而且当设计出现问题时，相关责任也需要进一步明确。相关法律法规的不健全，使得3D打印技术产业化还难以广泛开展。

3、3D打印技术和应用发展趋势

未来5-10年，随着技术的不断进步及市场需求的扩大，3D打印技术将呈现以下趋势：

一是3D打印速度和效率将不断提升。经过几十年的探索与发展，3D打印技术已能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米；较先进的产品可实现每小时25毫米高度的垂直速率。随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用，打印速度和效率有望获得更大提升。

二是3D打印材料更加多样化。随着先进材料的不断发展，将开发出更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及其他方法难以制作的复合材料等，金属材料、直接金属成型技术将会成为今后研究与应用的新兴领域。

三是3D打印机成本大幅下降。当前，3D打印机价格大多在百万美元以上，但随着技术进步、相关知识产权逐渐过期直至实现规模化生产，3D打印机价格有望大幅下降。目前，3DSystems和Autodesk已推出了DIY的1500美元左右的产品，最简单的3D打印机的价格甚至已达到了800美元。

四是3D打印机应用领域更加广泛。目前，3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计，3D打印机在生产应用方面有着巨大的潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天及医疗方面（牙科）都能得到广泛的应用。

五是简单组装生产或直接完整制造将成为3D打印应用的路径。简单组装生产模式下，3D打印技术生产出较少的零部件，然后由传统组装方式制造，这样可以节约成本。

直接完整制造模式下，在离终端用户较近的地方，直接打印制造出完整的最终产品。例如，根据客户需求直接“打印”出几千台不同版本的iPhone后，快速配送至消费者。这要比在中国大规模生产出几亿全相同的iPhone，然后运输到全世界180多个国家成本更低。

4、3D打印技术带来的本质变革一是制造技术迎来重大飞跃。

一是3D打印技术改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式，节省了材料和加工时间，带来了制造工艺的深刻变革。同时，还将推动新材料、智能制造和堆积制造等多项技术实现大的飞跃。

二是工厂化生产转向社会化生产。随着3D打印技术不断成熟，成本不断降低，小型企业甚至是个体都能独立完成制造程序。届时，除必要的实物生产资料和产品外，生产组织中的各环节可被无限细分，创新者转变为制造者的成本迅速降低，从而使生产方式呈现出社会化生产的重要特征。

三是推动世界制造业格局由“中国制造”向各国“本地制造”转移。

四是推动其他科技领域突破发展。利用纳米材料为原料进行3D打印制造的产品可广泛应用于遥感、分离、等离子体光学、催化、纳米电子、生物成像等领域，将有利于加快纳米技术和纳米材料的发展。利用3D打印技术制造人体器官，将与病人自身细胞的内部结构完全一致，这将有助于消除器官移植后的排斥现象，带来重大生物技术革命。

三、第三次工业革命给我国工业发展带来的机遇和挑战

第三次工业革命的到来，在对传统制造业发展模式带来冲击和挑战的同时，也为提升我国产业国际竞争力和国际分工地位提供了有力支撑，必将成为我国加快经济结构调整和发展方式转变的核心驱动力。

（一）带来的机遇

1、为我国加快结构调整和发展方式转变带来重要机遇

第三次工业革命为我国实施扩大内需战略和现代服务业发展带来了重要契机。“大规模定制”是第三次工业革命的一个突出特点，要求充分重视市场需求在未来产业发展中的重要作用。中国将能充分利用我国13亿人口的消费能力和消费层次双“提升”的有利条件，通过“大规模定制”快速开启国内市场需求。此外，工业机器人等新型智能制造装备将在生产环节大量取代劳动力，并且随着制造业服务化的步伐不断加快，制造业的主要就业群体将是为制造业提供服务支持的专业人士，这就使得二、三产业的相对就业结构朝着服务业就业人口比重增长方面发展，从而加速我国产业结构调整和优化。

2、为我国突破资源环境约束创造了有利条件

以能源互联网和智能制造为代表的第三次工业革命有利于实现资源能源高效清洁循环利用、达到环境影响最小化。一方面，第三次工业革命所带来的能源互联网将对能源生产和利用方式产生深刻变革，有助于使我国直接绕过传统能源和资源的束缚。我国拥有世界上最丰富的风力资源，也是世界上太阳能资源最为丰富的国家之一，生物能与地热能的总量也相当可观。根据2009年一项由哈佛大学与清华大学的联合研究表明，只要中国提高补贴并改善能源供给网络，至2030年风力发电就可以满足中国所有的电力需求，从而在解决能源供给问题的同时，迈入更加绿色低碳的经济发展轨道。另一方面，第三次工业革命将引领更少资源消耗、更低环境污染、更大经济效益的先进经济模式，如3D打印、智能制造等技术将根据需求的变化快速做出反应，而无需预备大量库存。产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期，对环境的负面影响最小，资源利用率最高，实现经济效益和社会效益协调优化。

3、为我国工业提升国际分工地位形成新的契机

经过改革开放30多年来的快速发展，我国工业实现了历史性跨越，但我国还不是“工业强国”，其中最主要的差距是自主创新能力不强，在技术方面一直处于跟踪和追赶状态，特别是许多关键核心技术还远远没有掌握。第三次工业革命将掀起以能源互联网、智能制造等为代表的新一轮重大科技创新浪潮，为我国实现跨越式发展带来历史机遇。在新一代信息技术领域，我国拥有华为、中兴等世界级领军企业，第三代移动通信、光通信技术与组网能力也跨入了世界先进行列，云计算、无线网络等技术创新取得明显突破。在新能源领域，我国是世界最大的风力涡轮机生产国和太阳能电池生产国，太阳能电池产量占世界总量的50%。能源互联网、3D打印和智能制造等技术将推进“本地化生产”进程，庞大的市场需求将有望成为我国抓住第三次工业革命重大契机，提升产业核心竞争力和国际分工地位的重要依托。

（二）面临的挑战

1、对劳动密集型产业发展带来较大冲击

未来“厂大人多”的时代将一去不复返，我国劳动密集型产业发展将会受到冲击。

从技术发展来看，生产智能化成为控制成本的重要途径，我国传统劳动密集型产业将不再具有竞争优势。以飞利浦为例，在中国沿海的飞利浦工厂，雇佣数百名工人组装电动刮胡刀，这是典型的传统生产模式。与此相比，飞利浦在荷兰乡间的一座工厂有128具机械手臂，以极灵巧动作组装产品，这些手臂不但运作速度快，还不用休息，每天可连做三班、全年无休。该工厂每班轮值员工只有数十人，约为中国工厂的10%，成本节约优势不言而喻。从消费模式来看，个性化消费必将带来规模化的定制化生产，从而带来全面的消费革新。我国劳动密集型产业所依赖的规模化的产品生产和消费方式必将受到挑战。以苹果iPad为例，一部499美元的苹果iPad仅仅包括33美元的制造成本，在中国的装配成本只有8美元。当前，一些公司正将海外生产线逐步迂回发达国家，这并非仅仅由于中国生产成本的上升，也由企业希望更加贴近市场、更快对需求改变作出反应的因素。如今，很多产品变得越来越复杂，最好的解决之道就是让设计人员和制造人员在同一个地方工作。

2、对我国工业企业的转型发展提出了紧迫要求

新工业革命对工业企业发展模式的影响是全方位的，要求企业必须尽早做好转型准备。从企业内部组织结构看，未来将会出现企业组织网络化和扁平化。企业的外部边界模糊，使得企业组织与外部市场联系在一起，把整个组织的触角伸到了市场的各个角落。企业结构层次将精简化，组织中的等级制度将淡化。对于长期实行科层管理模式的中国企业来说，上述变化将对我国现有工业企业管理模式带来挑战。

从企业外部组织来看，传统以空间集聚、地理集中为特征的产业集群可能逐步向以分散布局、异地协同为特征的虚拟集群演变。未来，借助于发达的信息、通信手段以及网络平台，产业集群的集聚范围、内容和形式会快速变化，传统的地理集群的空间局限正被逐渐突破，并形成网络意义上的集聚。这可能会对地方经济发展带来较大影响。

从支撑企业发展的要素来看，未来劳动力、土地、资本等传统要素在支撑企业发展中的作用会下降，创新要素发挥的作用会越来越大。而我国工业企业原始创新不强问题由来已久，建立企业、区域、国家多级创新体系非常紧迫。

3、对支撑工业发展的制度安排带来挑战

当前，我国工业发展的制度安排与未来新的产业发展要求并不适应。主要表现为以下几点：

第一，知识型员工要求教育制度做出改变。未来知识型员工将成为核心竞争资源。在第三次工业革命中，大部分生产工作将由机器人承担完成，而剩余的劳动力则需要成为机器维护员、软件设计者，通过操纵智能软件管理机器人完成生产任务。这种生产方式下，生产人员要有很高的知识水平和技能，要对客户的需求做出快速响应，还要具有良好的设计能力与创意。目前我国普通教育和职业教育都存在种种弊端，需要加以完善。

第二，社会化生产需要广泛的参与性。我国现有工业化是一种赶超型工业化。政府和国有资本在资源配置中具有主导作用，民间资本很难介入。未来工业生产组织中的各环节将被无限细分，从而使生产方式呈现出社会化生产的重要特征，我国现有生产分配方式如不改变，将会制约生产社会化。

第三，产品数字化需要加大知识产权保护力度。未来各种数字化产品具有容易复制、传输方便和形态多样的特点，这类知识产权涉及的社会关系、权利内容等都更为复杂多样，这对于确定知识产权所有人和有关权属等带来挑战。在这一背景下，对各类侵权行为的确认以及各类知识产品的保护将变得更加困难。我国知识产权保护意识薄弱的现状如不能做出改变，新工业革命在我国就很难成行。

四、下一步工作建议

（一）加强对第三次工业革命重大问题的战略研究

当前，亟需组织一定人力资源，成立相关课题组，加强对重大问题的战略研究。一方面，深入研究第三次工业革命的内涵特征、重点领域及其影响，正确认识第三次工业革命的内涵特征，特别是可能对我国工业发展带来的重大影响和冲击。另一方面，分析研究支撑第三次工业革命的产业基础、技术体系、创新管理、教育制度等基础条件，为迎接第三次工业革命提供理论研究支撑。

（二）跟踪关键领域技术路线和发达国家发展动向

虽然各种前沿技术还不成熟，存在多种技术路线和发展方向，但这恰恰为后来者在某些领域的“弯道超车”创造了条件。要加强对可再生能源、储能、智能电网、新能源汽车、云计算、物联网等重点领域技术发展路线的跟踪研判，理清其中的核心科学问题和关键技术问题及其实现途径，为国家技术创新战略决策提供依据。同时，还要密切关注主要发达国家在新能源、智能制造等领域的重大部署，紧密跟踪其发展动向和创新步伐，避免在新一轮国际竞争中陷入被动。