先进制造技术发展趋势范文
时间：2023-12-19 17:45:46
导语：如何才能写好一篇先进制造技术发展趋势，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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一、引言
世界各国间的经济竞争，主要体现在机械制造技术为代表的竞争上。面对激烈的市场变化和技术竞争，经济发达国家都把制造业作为本国的经济支柱，不断调整其发展战略和政策方针。先进制造技术正是制造业适应时代要求提高竞争力，对制造技术不断优化推陈出新形成的。
二、先进制造技术及其内涵
先进制造技术（ATM）这一概念是美国上世纪80年代末期提出来的，很快日本、西欧各国及亚洲新兴工业国家就相继做出响应，纷纷将先进制造技术的研究和开发作为国家的高新技术和优先发展项目。
1.先进制造技术定义
先进制造技术是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源，以及现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务等生产制造的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，以及取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
在不同的国家、不同的发展阶段，先进制造技术有不同的内容及组成。我国目前属于先进制造技术范畴的技术是一个三层次的技术群（见下图），三层次都是先进制造技术组成部分，但其中每一个层次都不等于先进制造技术全部。
2.先进制造技术的分类
根据先进制造技术的功能和研究对象，可将其技术归纳为以下五个大类。
(1)现代设计技术
现代设计技术包含：①现代设计方法。包括有模块化设计、系统化设计、价值工程、模糊设计、面向对象的设计、反求工程、并行设计、绿色设计、工业设计等。②产品可信性设计。可信性设计包括可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、健壮设计、维修设计和维修保障设计等。③设计自动化技术。包括产品的造型设计、工艺设计、工程图生成、有限元分析、优化设计、模拟仿真、虚拟设计、工程数据库等内容。
(2)先进制造工艺
先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础，是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。先进制造工艺包括高效精密成形技术、高精度切削加工工艺、特种加工,以及表面改性技术等内容。
(3)加工自动化技术
加工自动化是用机电设备工具取代或放大人的体力，甚至取代和延伸人的部分智力，自动完成特定的作业，包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。加工过程自动化技术涉及到数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、传感技术、自动检测技术、信号处理和识别技术等内容。
(4)现代生产管理技术
现代生产管理技术是指制造型企业在从市场开发、产品设计、生产制造、质量控制到销售服务等一系列的生产经营活动中，为了使制造资源得到总体配置优化和充分利用，使企业的综合效益得到提高而采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。包括现代管理信息系统、物流系统管理、工作流管理、产品数据管理、质量保障体系等。
(5)先进制造生产模式及系统
先进制造生产模式及系统是面向企业生产全过程，将先进的信息技术与生产技术相结合的一种新思想和新哲理，其功能覆盖企业的生产预测、产品设计开发、加工装配、信息与资源管理直至产品营销和售后服务的各项生产活动，是制造业的综合自动化的新模式。它包括计算机集成制造（CIM ）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）、智能制造（IM）、精良生产(LP）等先进的生产组织管理模式和控制方法。
三、先进制造技术的发展趋势
随着以信息技术为代表的高新技术的不断发展和市场需求的个性化与多样化，未来制造业发展的重要特征是全球化、网络化、虚拟化，未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、清洁化、集成化及管理创新的方向发展。当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：
第一，信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用。信息技术促进着设计技术的现代化，成形与加工制造的精密化、快速化、数字化，自动化技术的柔性化、集成化、智能化，整个制造过程的虚拟化、网络化、全球化。
第二，设计技术不断现代化。一是设计方法和手段的现代化。二是新的设计思想和方法不断出现。如并行设计，面向 “X” 的设计 DFX，健壮设计，反求工程技术等。三是向全寿命周期设计发展。四是设计过程、快速造型和设计验证，由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。
第三，成形技术向精密成形的方向发展。制造工件的毛坯正在从接近零件形状向直接制成工件即精密成形的方向发展。精密铸造技术、精密塑性成形技术、精密连接技术等精密成形技术将获飞速发展。
第四，加工技术向着超精密、超高速，以及发展新一代制造装备的方向发展。目前，超精加工已实现亚微米级加工，并正在向纳米加工时代迈进，加工材料由金属扩大到非金属；超高速切削用于铝合金的切削速度已超过1600m/min，铸铁为1500m /min等。
第五，为满足个性化需求，制造工艺、设备和工厂的柔性和可重构性将成为企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略，构成未来企业竞争的软、硬件资源。
第六，虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用。虚拟制造技术以计算机支持的仿真技术为前提，形成虚拟的环境、虚拟的制造过程、虚拟的产品、虚拟的企业，从而大大缩短产品开发周期，提高一次成功率。在国际互联网、局域网和内部网上，企业可以实现对世界上任何一地的用户订单而组建动态联盟企业，进行异地设计、异地制造，然后在最接近用户的生产基地制造成产品。
第七，智能化、数字化是先进制造技术和机电产品的发展方向。将智能技术注入先进制造技术和产品，可使之具有 “智慧”，能部分代替人的脑力劳动。将数字技术用于制造过程，可大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性，从而提高制造过程的质量和效率，增强产品的市场竞争力。
第八，以提高市场快速反应能力为目标的制造技术将得到迅速发展和应用。瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸因素中的首要因素。为此，许多与此有关的新观念、新技术在21世纪将得到迅速的发展和应用。其中有代表性的是：并行工程技术、模块化设计技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术、客户化生产方式。
第九，绿色制造已成为 21世纪制造业的重要特征。日趋严格的环境与资源约束，使绿色制造越来越被重视。中国的制造业不仅要解决自身生产过程中的污染和资源浪费问题，更重要的是要为社会提供全寿命周期内没有污染，节约资源的各类产品及环保装备。
第十，21世纪的企业面临管理创新。面对高速发展的信息化和经济全球化及激烈的市场竞争环境，改变制造业的传统观念和生产组织方式，加速了现代管理理论的发展和创新。因此，全球正在兴起 “管理革命”。
参考文献:
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1.先进制造技术上的一些特点
1.1.先进制造技术是各国际企业在二十一世纪重点发展的技术。先进制造技术是现阶段最新的制造技术,它是由传统的制造技术发展过程中演变而来的,既保持了传统制造技术中的主要制造标准,又不断的通过结合各种高新技术成果完善制造标准,并逐步发展渗透到产品生产的各个领域当中。先进制造技术与现代高新科技相结合从而产生了一个面向二十一世界的具有明确范畴的完整的新技术领域。
1.2.先进制造技术是面向工业领域的实用技术。先进制造技术并不仅仅应用在制造过程本身,它还涉及到从产品的研发到销售的所有内容,它将整个过程结合成一个有机的整体,其核心目标就是为了提高企业的竞争力和增强国家的综合实力。
1.3.先进制造技术是一个涵盖整个生产过程的系统工程。先进制造技术需要一些高新技术的支撑,如微电脑技术,信息系统技术,传感应用技术,制造自动化技术,新型材料学和现代管理技术等等。
1.4.先进制造技术是国际间各企业重点发展的科技技术。二十世纪八十年代以来,经济的全球化有了飞速发展,发达国家通过经济等手段争夺全球市场,倾销自己产品。随着全球商业利益集团的形成,使得全球经济竞争变得愈发激烈,先进制造技术正是为了适应这种李烈全球竞争而出现的科技技术。因此,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,以此来适应全球市场的激烈竞争。
2.先进制造技术的发展现状
2.1.工业技术发达的国家在先进制造技术设计方面不断的进行技术升级和研发大量专利技术,进而大量采用新的设计理念和方法,并使用计算机辅助设计技术、虚拟设计和仿真技术,这些技术都大大地提高了所设计产品的紧密度和其设计工作的效率,我国的相关企业在设计研发方面还跟国外技术发达企业存在着很大差距。
2.2.在制造工艺技术方面工业技术发达的国家早已开始大量采用高精密机械加工技术,纳米加工技术,激光焊接加工技术,3D打印加工技术,电磁加工技术,一体成形加工技术,复合材料加工技术等尖端加工技术和加工方法,新型复合材料、新合金加工刀具也大量被研制出来,而我国的大部分制造加工企业就目前来看加工制造工艺还跟工业技术发达的企业存在着差距,高新加工工艺应用程度不高。
2.3.在机械自动化技术方面工业发达国家已经普遍使用数控自动化机床,其生产加工中心、自动制造单元,自动制造系统等都已形成高度自动化。数字化的机械制造加工设备在一定程度上可以实现柔性自动化技术、智能控制和网络控制制造技术。而我国的制造企业目前对于现代自动设备的应用比例不高,自动化制造水平还比很低。
2.4.先进制造集成化是以计算机技术为基础,综合运用现代化加工技术,电子信息技术,自动化制造技术,信息系统工程技术等,将企业内部生产活动中的信息与产品库存等信息集成,使之实现信息共享最优化,通过网络把信息数据库和企业的所有生产活动紧密的联系在一起,充分的发挥科技制造技术,现代管理和人才的作用,让企业全面提高管理水平,使企业的产品质量最优化,利润最大化。
2.5.制造业智能化是今后先进制造技术的发展趋势,它将计算机技术和人工智能融入到产品的生产过程当中的每个环节中,通过模拟人工智能所设定的参数活动,来取代传统生产系统中一部分人力劳动。在企业产品生产过程中,人工智能系统能根据产品在生产过程中实际情况进行推理,并且做出在生产过程合理判断,使生产活动优化到最佳状态,制造智能化是生产制造自动化的高级阶段,是制造集成化的延伸和发展。
2.6.制造标准化的应用随着现代制造技术的不断发展显得越来越重要。制造标准化不但促进了生产企业之间的专利交流和技术合作,还促进制造产品设备之间的相互配套和兼容,更重要的是企业间制定一些制造标准确定了全球制造技术今后的发展趋势。
2.7.工业发达国家的制造企业在组织生产管理方面采用先进计算机软件进行管理,非常重视组织和科学的管理体制及生产模式研究创新的发展,生产标准如:准时生产,快速制造、精确生产等一些科学先进的管理经验和管理技术。我国的大多数企业的计算机管理软件还不先进,管理人员的管理水平还跟国外大企业存在一些差距。
3.先进制造技术今后的发展趋势
3.1.精密化。现代高新技术产品对加工制造精度提出了越来越高的要求,据有关资料统计,目前世界上的超精密加工精度已经达到0.01微米,表面粗糙RA值达到0.06微米,可以予计在不远的将来,加工精度达到0.01微米,即纳米加工精度水平。
3.2.高速化。随新旧新型刀具材料的不断问世和轴承,,电子驱动等科学技术的快速进步,切削速度和主轴转速得到了极大的提高。
3.3.柔性化。市场竞争的结果,必将是对产品的要求越来越多样化和个性化,生产企业的生产模式也必然是小批量多品种,这就要求加工制造技术必须具有高度的柔性,这样才能不断适应市场对产品的多样化要求。
3.4.网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。市场开发,产品设计,物料选择,零件加工,产品销售等生产活动都可以异地和跨国界进行。这就极大地加快了技术停息的交流。加强了企业之间产品开发的生产合作,促进了企业之间的优化和重组,大大缩短了产品的生产周期,提高了产品的市场竞争力。 3.5.虚拟化。是指设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术,它可以大大加快产品的开发速度和减少开发的风险,产品设计中的拟实技术是面向产品的结构和性能,以优化产品性能和降低成本为目标,包括产品的动力学分析,运动仿真,造型设计,强度和刚度的有限元计算等街。
3.6.绿色化。随着人类社会的进步和发展,可持续发展和
环境保护问题越来越引起人们的高度重视,绿色制造是通过绿色生产过程生产出绿色产品,产品使用完以后再经过绿色处理后加以回收利用,绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业上的充分体现,它必将成为现代制造技术中不可缺少的组成部分。 3.7.全球化。一方面同际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并,不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场,另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间的市场的竞争。
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关键词：机械制造技术 特点 发展 趋势
通常意义上讲我们所涉及的机械制造技术是对产品的设计、加工、出售、使用、维修以及回收等整个过程进行研究的学科。当今大量应用先进机械制造技术的最终目的是迎合社会发展,提高产品质量以及企业竞争力。技术的革新极大程度上提高了我们技术的进步,人民群众对其要求也是越来越高,不仅要求外形美观,质量高档,价格合理,使用方便,还要求有多样的品种,快捷的更新,满意的服务以及高程度的自动化。为了迎合社会的发展,满足当代人越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
1、机械制造技术现状及特点
(1)我们的机械制造技术近些年来得到了迅猛的发展,日益受到经济管理部门关注,取得了一系列的突破:
近年来,更是取得了明显进步,尤其是在自主开发创新能力方面以及行业整体技术水平方面显著提高。虽然我国也在不断开发,引进及采用现今的机械制造技术,但与发达国家相比,仍然存在诸多问题,主要体现在设计,工艺,自动化以及管理等方面。
(2)机械制造技术的特点先进的机械制造技术具有与时俱进性,系统性,市场性及全球性等特点。先进的机械制造技术,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程,与时俱进,不断更新;先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体,是一个系统工程;20世纪80年代以后,机械制造业赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为时间、成本和质量的三要素的矛盾,先进的机械制造技术把这三个矛盾有机结合起来,是市场竞争三要素的统一;随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。
2、机械制造技术发展趋势
(1)科技新时代的到来,尤其是网络新时代的到来,标志着机械制造技术也必将朝着信息化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。所谓机械制造技术信息化是指机械制造业以信息为主导,借助于物质和能量的力量生产出价值,而不同于以往以物质和能量为主导,借助于信息的力量生产出价值。不久的将来,信息产业和智力产业将成为社会的主导产业。
(2)自动化和智能化在我们国家的技术革新中占据了重要的地位,这要求我们在这容易领域,实现重要的突破,这就是在机械制造业中主要表现在制造系统中的集成技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等方面。智能化是柔性自动化的重要组成部分。随着社会的发展,人类早已从繁重的体力劳动中解放出来,然而生活水平的提高促使人类不满足于此,如今我们还要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来,以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动,智能化促进柔性化的发展,它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。智能制造将作为一种模式,是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统,也是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统,它突出了在制造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。
(3)技术和管理柔性化实现机械制造的柔性化是为了更好的适应多变的市场和产品需求,柔性化包括技术柔性化和管理柔性化。我们这里所谈论到的所谓技术柔性化也就是我们在施工过程中所使用装备和技术路线不受工艺及产品种类的约束,这样的技术就会使我们的工艺得到更大的提升。我们需要在工作中重视管理的柔性,这就是要求我们需要了解管理柔性化的优势,在我们的实际管理中需要重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出如准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想和技术。在整个的流程中我们的人为因素发挥了重要的作用,为了就会使我们整个制造生产系统无论在技术、管理或是人员、组织上都具备充分的柔性必须进行柔性化管理。柔性化管理必须重视人性化管理,尊重人性,从而增强员工的责任感和自主精神,充分调动员工积极性,在日益强调环保的今天,绿色制造技术的出现,赋予柔性化更深的含义。
(4)灵活化和绿色化实现机械制造灵活化也就是尽可能地缩短从设计生产到出售使用的时间,使机械制造厂的机制能灵活转向。未来的市场是具有高度不确定性的,为了迎合多变的不可预期的市场,机械制造必须具有高度的灵活性。随着环保意识的增强,绿色制造应运而生并得到高度关注。所谓绿色化是指产品的设计,加工,及出售等整个过程都是绿色无污染的,所用的材料,设备是绿色无污染的,所得的产品自然是绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理加以回收利用。
3、结语
在技术飞速发展的今天,我们越来越能发现机械制造行业的重要性。我们国家近些年来逐渐将机械制造业发展成为我国工业中的核心,其在国民经济的发展中有着不可替代的作用,对于提高我国的综合技术实力有着十分关键的作用。这就是要求我们从业人员不断加强机械制造技术水平,掌握好相关的发展方向,也就能在最终实现提高产品质量及企业效益的目标,保证我国在激烈的市场竞争中处于不败之地。
参考文献
[1]谭学深.浅谈我国机械制造技术的现状及发展方向[J].中国科技信息,2008(15):117-119.
[2]王国栋.我国先进机械制造技术的创新及发展趋势[J].技术与创新管理,2008(3):229-230.
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【关键词】国外；先进；机械制造；技术；分析
新世纪以来，环境的不断恶化与资源的枯竭成为当今世界经济发展的首要障碍。汽车工业现阶段主要依靠化石能源作为驱动力，对环境的污染非常严重。在1997年的十二月份，世界上大多数国家签署了具有法律意义的《京都议定书》，从此世界各国对汽车尾气的排放有着更加严格的规定。同时，国外汽车机械制造业应时展的要求积极进行改革与升级，机械制造技术有了非常大的提高，给予我国汽车机械制造技术以很大的借鉴。
1.汽车机械制造技术中的铸造技术
近些年来，汽车铸造的研究方向是实现零部件的轻量化、高品质与低成本。为了实现这一目标，国外很多研究中心进行了积极的探索实践。比如对柴油发动机的外部缸体以铝制材料作为主体部分，对于零部件的焊接使用铝制焊丝，以实现整个车身制造都由铝制材料构成。为了实现高品质，用新型材料镁合金包裹铝制部件，使车身部分具有更高的抗撕裂性能。对于低成本铸造，需要的是采购部门积极关注市场变化，开拓低成本的原材料采购渠道。同时，研发机构积极对铸造技术进行优化与升级。铸造技术与汽车企业的核心竞争力密切相关，所以，汽车的辅助设计也成为了汽车铸造技术的发展方向，成为未来能够解决汽车部件批量制造的规划关键技术。
2.汽车机械制造中的锻造技术
现在大多数国家都对汽车尾气中的CO2进行了严格的排放标准。因此，锻造技术不仅要求使用更多的轻量化材料，还要求对汽车零部件的剂进行处理，同时，更加关注汽车模具的升级改造。目前，铝制品的超高性能在汽车多个部位实现了装备，不仅仅在于其具有的轻量性，更注重铝制品在环保上的巨大作用。另外，在对汽车表面进行处理时，采用新型环保剂，这种剂不含有磷等有害环境的化学物质。同时，汽车研发机构为了减少对环境的污染，在复合锻造中也进行了优化革新，对于其中的磷酸盐氧化膜的处理转变为单一的剂进行排放。在之前很长一段时间，对于锻造的设计与制造工作，研发机构通过不断的反复试验进行确定，从设计阶段开始到制造阶段结束，造成了铸造技术的研发周期长、费用高的现象。现在，研发机构可以运用数学模型或是计算机技术进行模拟仿真，以缩短研发周期以及研发费用。另外，对于铸造过程中的噪音过大的问题，研发机构也进行了相当大程度的改造。
3.汽车机械制造中的机械加工
为了适应市场环境的变化，制造出更低廉的汽车，企业也在不断地进行生产体系的优化，以使产品的性价比得到提高。近些年来，随着人们环保意识的加强，人们更多的青睐于小排量以及新能源汽车，这对于汽车的机械加工来说，具有重要的改革意义。汽车企业谋求柔性化以及低成本的加工手段，对于具有这种特点的加工设备的需求日益迫切。因此，对于夹具的模块化生产有着更加积极的推动作用。对于汽车制造比较精密的部分，通常都是采用比较复杂的专业设备进行加工，而对其他部位则是采取单轴数控机进行处理，从而在制造工艺上实现制造设备的低成本运行。另外，对质量的信息进行跟踪与记录，将记录的结果进行分析与论证，研究人员也可以发现汽车在市场上的应用状况。计算机模拟技术已经在汽车制造中应用的非常成熟，通过模拟仿真就可以提前发现问题，从而降低了企业的制造成本。
4.汽车机械制造中的热处理
在未来很长一段时间内，汽车的轻量化将会成为一大发展趋势。因此，在轻量化的基础上对材料进行强度上的优化处理，越来越受到企业的重视。当今，大部分的零部件都进行高强度的温度测验，对于汽车的关键部分，比如发动机，采用氮化热处理的方式。另外，解决热处理中的变形问题一直都是企业研发单位的重要课题。研发单位通过简化制造过程中的工艺程序，从而对热变形进行了有效处理。其中，需要说明的是，虽然氮化处理不经过淬火程序，也能够在很大程度上保证热处理的不变形，但是，经过热处理之后的材料强度达不到标准，一般都是采用加入氮化物来进行强度上的优化。现在，很多企业都在研发一种清洁、高强度的真空渗碳，使其环保性能更加明显。
5.汽车机械制造中的冲压技术
汽车在进行研发阶段，都会对汽车的安全性能进行反复测试，以提高产品的竞争力。因此，从安全角度出发，车身的大部分部件都采用了轻量化的高强度复合钢板。对于车身的制造也有了很大的改观，主要是冲破了传统的冷加工技术，采用了预加热，即在进行冲压工艺时，对钢板采用预热与急冷的技术方法，进而很大程度上提高了部件的强度。在此基础上，对钢板进行镀铝处理，以提高钢板的耐腐蚀性。近年来，随着钢板供应量的不断加大，需要对钢板进行更高层次的优化处理，以提高厂家的生产效率，节约社会资源。
6.汽车机械制造中的焊接技术
随着焊接技术的进步，对汽车部件进行科学、合理的焊接也越来越重要。由于汽车发展的趋势是轻量化，必须要求厂商进行对汽车钢板的高强度设计，以保证汽车的安全性能。为了使两者之间达到一个平衡点，对汽车的焊接技术成为亟需解决的课题。现在，采取的一种焊接技术叫做连续性激光焊接，虽然能够提升汽车的整体刚性，但是对于环境的污染太大，此技术的未来发展不容乐观。因此，对于焊接技术还需要不断进行研究与改进。
7.汽车机械制造中的装配技术
装配简单来说就是将汽车的零部件按照一定工序进行安装与组合。装配是汽车质量的最后一道关口，需要引起企业足够高的重视。为此很多汽车厂商进行了相关的模块化研究，以保证汽车的装配质量。汽车装配应用了大量的数据处理、物流模拟等相关技术，极大的提高了汽车的装配质量。
8.结语
近些年来，国外的汽车机械制造技术的发展日新月异，给国内汽车厂商带来了巨大压力。通过加强对国外汽车制造技术的研究工作，对于促进国内汽车机械制造业的发展大有裨益。
【参考文献】
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关键词 快速成型；技术现状；未来发展趋势
中图分类号：TH66 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0159-01
目前，随着经济发展，其对于制造业提出了更加高的要求，多样化，高质量，低成本，高科技的趋势已经很明显。在市场化趋势不断增强的前提下，主要表现在两个方面：一是消费者需求的人性化发展和其短时效的兴趣，使得市场产品趋于多样化；二是市场的全球性趋势不断加强，在壁垒被打破的背景下，要求企业拥有全球视角，将多样化的产品推广出去，实现对于市场的优先占有。由此角度来看的话，对于此项技术展开研究，基于理论和实践的相互结合，探索其目前的发展现状和未来的发展趋势，符合经济发展规律，适应人们的发展需求，实现快速成型技术的快速发展是大势所趋。
1 快速成型技术的原理和特点
1.1 快速成型技术的原理
所谓的快速成型技术，就是说在离散堆积成型的原理理论下，将三维CAD模型进行详细的分层处理，让其呈现出薄度低的二维平面模型，在借助数控代码的形式实现对于二维平面模型的控制，最后将产出的薄层相互连接起来，即可以成型。这就是快速成型的基本原理。基于这样的理论基础去开展实践的探索，在积累的大量实践经验后，我们发现快速成型技术的应用领域很广泛，可以极大程度的避免传统工艺的缺陷，实现了效率的最快化，效益的最大化。
1.2 快速成型技术的特点
与传统的处理方式相比，快速成型技术呈现出很多具备明显优势的特点，其具体表现在以下几个方面：其一，速度性，借助STL格式文件，我们几乎可以实现快速成型技术与所有的CAD造型系统相互连接。无论在何种情况下，其在处理速度上都可以很好的满足需求，而且时间跨度不大，有利于实现产品开发的高速闭环反馈。其二，集成化，快速成型技术使得设计环节和制造环节达到了很好的统一，我们知道在快速成型的操作过程中，计算机中的CAD模型数据会通过软件转化的方式，自动生成数控指令，依据数据的转化实现对于部件的合理加工。由此看来设计和制造之间的鸿沟不再存在，达到了高度的集约化。其三，适用性，快速成型技术，适用分层技术制造工艺，将复杂的三维切成二维来处理，极大的简化了加工流程，在不存在三维刀具的干涉的前提下，高效的处理好复杂的中空结构，无论是从理论上来讲，还是从实践上来讲，其技术的适用性可以应对任何的复杂构件制造。其四，可调整性，快速成型技术，即真正意义上的数字化系统，是制造业中的利器，我们操作员仅仅需要合理设置一下相关的参数和属性，就可以有针对性的处理好各种产品的样品制造和小批量生产；而且在此过程中，保证了成型过程的柔韧性。其五，自动化，快速成型技术，实现了完全的自动化成型，只要操作人员输入相关的参数，在不需要多少干涉的情况下，实现整个过程的自动运行。
2 快速成型技术的应用现状
在最近的几年时间里，快速成型技术得到了极大程度上的发展，其涉及的领域广泛，应用行业众多，主要集中在工业制造，建筑行业，医学领域，艺术创作，考古研究，航空空间等等。现阶段其发展主要呈现出以下的特点。
2.1 设计和功能验证
在快速成型技术的协助下，我们可以很快的制作出产品的物理模型，可以借助这个模型来验证设计师的整体构思，有利于及时发现设计中不合理的地方，以便及时做出改变。而传统的制作方式往往是经过绘图，再到工装设计，之后才是产品的实际设计，一般其花费的时间成本很大，在此方面需要投入的人力，财力和物力都是很巨大的，即使是完成了如此浩大的设计工程，还会涉及到产品的修改和返工。而现阶段，借助快速成型技术，可以最大限度的节省时间，提高设计效率。除此之外，在快速成型技术的基础上，可以将原型及时的进行功能的检测和模拟，最后这样的模式，还促进了设计环节的效率，因为三位一体模式下，其对于设计，结构，制造都可以有效的反馈信息，使得各个负责人能够有针对性的去解决问题，实现最佳调整。
2.2 快速模具制造
众所周知，传统的模具制造需要花费很长的一段时间，其运行的成本很高，使得很多的企业在尽量规避这样的环节。据相关统计记载，一套比较常规的塑料模具的制造，在传统工艺下，起码需要10万的模具制造费用。而且在此过程中，也难以避免问题的出现，尤其是涉及的误差将会直接反应在模具上，对于企业来说是一笔很大的损失。国内的相关学者认为：在快速模具制造的过程中，可以借助快速成型技术，以两种方式实现整个流程的运行：其一，软模，通常指的是硅橡胶模具，可以借助SLA、FDM、LOM和SLS技术来运作原型，之后进行硅橡胶模具的制作，接着向其中注入双组份的聚氨酯， 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，对于熔模铸造中的蜡模进行加工， 使用特殊方式处理好原型表面后，以木质模具代替，再者开展石膏型或陶瓷型的制造，再由石膏型或陶瓷型进行最后的浇筑过程。
3 快速成型技术发展趋势
现阶段，纵观国内外对于快速成型技术的发展，主要重视的领域在于：其一，快速成型技术的基本理论；其二，快速成型技术的技术创新；其三，快速成型技术下的新材料开发；其四，快速成型技术下的模具制作；其五，快速成型技术下的金属零件制作；其六，基于快速成型技术下的生物技术开发。在此基础上，也在积极研究如何以更加快的速度，更加高的准确度，更加好的稳定度，实现设备的智能化运作。详细来说，快速成型技术的未来发展趋势在于：首先，直接成型性，美国学者向借助大功率激光器进行金属熔焊，促使了直接成型钢模具的发展；其次，独立性，即未来的快速成型技术会因为制造目标的不同，实现相对独立的发展。最后，大型化和微型化，由于这两个领域的发展还存在一定的难度，但是其RPM（快速成型制造）的市场需求量很大，势必导致其在未来会取得长远的发展。
4 结束语
综上所述，在知识经济时代和信息社会的背景下，制造业如何面对市场的多样化需求，将是其实现其长远发展的关键所在。基于快速成型技术下的理论，在快速成型技术上不断探索和发现，将会帮助未来的制造业很好的处理好这样问题。我们也相信随着快速成型技术的理论和技术的不断娴熟，其在生产和生活中的应用将会越来越广泛。无论对于制造业来说，还是对于国家的竞争能力来说，还是对于我们的生活工作来说，效率的提高都是一件很值得庆幸的事情。希望快速成型技术会在未来取得更大的进步，对于我们的生产和生活产生更大的影响力。
参考文献
[1]傅志红.先进制造技术课程的特点及采用双语教学的可行性分析[J].教书育人，2010（03）.
篇6
关键词：工业机器人 发展现状 发展趋势
中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0001-02
工业机器人是面向工业领域的，多关节机械手或多自由度的机器装置。它的设计、制造和应用涉及到机械、电子、控制、计算机、人工智能等多个高新科技领域发展成果。它有着灵活度高、工作空间大、运动平稳性好等优点，经过多年的完善，工业机器人已经成为机器人领域的弄潮儿。伴随人类经济、科学技术的不断发展，工业机器人的技术也不断得到革新。在工业运用中，它有着工作效率高、能保障人身安全、节省原材料等优点。目前在工业领域已成为必不可少的重要组成部分。有国外专家预测，机器人的发展将是继汽车和计算机之后，又一颠覆人类社会的重要高新技术产业。
1 工业机器人的发展现状
1.1 国外发展状况
“机器人”一词，最早出现在1920年被捷克作家雷尔・卡佩克所写的一个剧本中。但机器人真正的诞生地在美国，1954年，乔治・迪沃获得了第一个机器人专利（1961年授予）。迪沃在的专业基础上与恩格尔・伯格成立了第一家机器人公司。这时候生产的机器人，是可编程移机，又叫“可编程的用于移动物体的设备”。1958年，迪沃和伯格的公司生产出了一个机器手臂，能够完成搬运，这也是该公司的第一个机器人。从20世纪50年代一直到70年代，美国一直处于对机器人的研发阶段。直到80年代末，美国才真正开始重视机器人研究。政府出台了相关政策，在制订计划和加强投资开始鼓励发展和应用机器人于工业。随着机器人技术的不断加强，美国开始生产功能愈发强大的机器人，并迅速抢占机器人市场。截止到2014年底，北美工业机器人保有量预计达23.69万台。
谈到工业机器人，有另一个国家不能被忽视―日本。日本是目前世界上拥有最先进机器人技术的国家之一。据统计，全世界范围内，目前有4成工业机器人集中在日本。日本机器人事业的起步没有美国早，这个发展速度得益于日本政府对于机器人的重视。早在2004年，机器人已成为日本“新经济发展战略”的七大产业领域之一。在机器人的销量方面，日本堪称“工业机器人出货大国”，就近几年，日本工业机器人的出货量几乎与整个北美地区相持平。
在欧洲市场，德国引进机器人的时间比英国和瑞典要晚上好几年，但由于战后重建需要以及国民工业技术水平高，为工业机器人的迅速发展提供了非常有利的条件。2014年，除中国、日本、美国、韩国外，德国是机器人的第五大市场，预计工业机器人保有量已达17.58万台。目前，德国的工业机器人生产商有ROTEG、KUKA、REISROBOTICS、DURR、CLOOS等。
1.2 国内发展状况
与上述几个机器人大国相比，中国在机器人行业的起步要晚的多，在近几年才开始大规模研发。虽然在2008年以前，我国几乎没有机器人产业，但随着人口增长和工业大规模发展，五年后，我国已成为全球最大的工业机器人市场，这与工业机器人的成本迅速减少和劳动力成本的稳步增长密不可分。
在20世纪70年代初，我国工业机器人的研发工作才开始，其中，前十年的发展非常缓慢，处于单位和个人自主研发阶段。而从1985年开始，在经济转型的关键时期，我国工业机器人行业的政策红利开始不断释放，开始经历了从无到有，不断发展壮大的阶段。这几十年来，从“十五”到“十三五”规划，都为我国机器人发展从顶层设计的高度不断指明方向。据数据显示，2014年我国工业机器人的装机量已占全球总数的1/8，仅次于日本和韩国，而到了2016年，已居全球首位，同时成为全球工业机器人最大进口国。2014年，中国的工业机器人拥有量达到57万台。
但从技术层面看，由于近几年的进口工业机器人的价格不断降低，我国自行制造的工业机器人在成本上，根本无法与之竞争，使得我国目前在工业机器人的生产过程中，只能依赖配套进口的零部件。
2 工业机器人发展趋势
从工业机器人的发展模式上来看，大体可以分为日本模式、美国模式和欧洲模式。美国模式中，国内基本不生产普通工业机器人，企业所需机器人一般进口购买，并在此基础上自行设计所需的配套设备。日本模式，各部门分层面完成工作，即政府制定相关政策，各公司以开发和生产优质的新型机器人为主要目标，施行“一揽子解决方案”，即由生产企业的子公司或其他工程公司来负责设计所需机器人的成套系统，最终完成交钥匙工程。W洲模式，机器人的生产和用户所需要的系统设计制造全部由机器人生产企业完成。虽然在2016年美国公布的全球最具影响力50家机器人公司中，有三家中国公司跻身――其中新松机器人自动化股份有限公司、大疆创新科技有限公司、富士康科技集团，但中国机器人产业，尚处孕育期。从发展模式看，中国现阶段的发展模式更接近美国，主要原因是机器人的本体还不能做到大规模国产化。未来发展的模式预计会与日本模式靠近，当然前提是能够真正突破核心部件的技术。
从工业机器人的技术发展上来看，目前工业机器人技术正在向精度化、智能化、标准化、模块化等方向进行发展。主要体现在，精度化和智能化，现在的工业机器人正在对于作业过程进行检测、控制和优化，力求提高自动化水平；标准化和模块化，工业机器人的组建正在逐渐实现标准化和模块化，使得成本得以降低。
从工业机器人未来的增长量来看，主要的潜力将集中在亚洲，尤其是中国大陆及台湾、韩国、印度等东南亚地区。这与中国的人口基数，以及国内制造业处于由传统装备向先进制造装备转型的时期不可分开。根据工信部《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》，到2020年“机器人密度（每万名员工使用机器人台数）达到100以上”，可推算，目前国内还有至少500-600亿的机器人本体市场密度，到2020年，中国机器人产业规模将达近三千亿元。尽管近年来中国大陆的GDP增速有所下降，但工业机器人的安装量仍将持续增长，据有关研究机构预测，在2018年，中国将拥有超过全球总量1/3的工业机器人的装有量。
3 结语
在半个世纪的发展后，工业机器人凭借其工作效率高、准备率高、节省材料、成本降低等优点在工业制造业有了举足轻重的地位。而工业机器人的制造技术先进程度、运用领域的广度也已在一定程度上代表了各个国家制造业先进程度。目前，全球对工业机器人的需求在不断加大，如何研究功能更加完善、更加标准化、精密化等的问题成为各国研究的主要关键。
参考文献
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篇7
【关键词】光子学；光子计算机；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，世界上技术先进的国家正在大力开发第五代计算机，其中一个重要的动向是加紧研制光子计算机。科学家认为，第五代计算机要求具有高得多的运算速度和更加丰富的逻辑处理系统，而光子计算机可以较好地满足这些要求[1-2]。
20世纪40年代，美国宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）第一台电子计算机产生以后，此后几十年间，计算机制造工艺在不断的变革中高速发展。计算机系统的历史主要有以下发展阶段电子管时期、晶体管时期、集成电路时期和超大规模集成电路时期。
1 电子计算机受到的制约
随着信息技术的不断发展，计算机已经在人类社会的各行各业不断应用着，在计算机技术的不断前进的进程中，计算机产业的发展速度超出了人们预料。在人类社会各行各业的不断应用中，对计算机性能提出了越来越高的要求，例如复杂系统模拟、海量数据挖掘、人工智能、精确制导系统等，其对运算速度的要求达到1012次以上，对数据量的要求非常大[3-4]。电子计算机的以下这些特点，限制了电子计算机的运算速度：
（1）冯・诺依曼（John von Neumann）的串行“瓶颈”问题，造成数据输入与处理需要耗费大量的时间，使电子计算机的计算处理速度不能进一步提升，就像一个小口瓶里面的水，只能从瓶口慢慢地流出。
（2）带宽有限问题，对信息传输系统来说载波频率和信号频率带宽之比为100：1，微波频段内，电信号的频率范围在103兆赫兹-104兆赫兹，因而，传输信息时它的频率带宽是10兆赫兹-102兆赫兹。为了改善电子计算机的处理速度，我们让信号脉冲的间隔尽可能小，需要把每个脉冲脉宽变窄，才不致于使信号相互重合而分不开。由于脉宽越窄，频率带宽会变宽，电子计算机的频带宽度不是无限的，要求信号的脉宽不能过窄，同时在传输过程中脉冲将会展宽，使得电子计算机的运算速度提高是困难的。
（3）时钟歪斜问题，这是由于超大规模集成电路的元器件数量大，各部件同步时钟到各元件的距离差异比较大，到达的信号需要等候未到达的信号，联接距离一大，时间就变得很长。
（4）电阻电容电路问题，由于电阻电容电路的响应时间τ-RC，通常为10-9秒，这就阻碍了我们的核心元件―双稳态触发器的转换速度，使传输速度和处理速度不能提高。
由于电子计算机以上这些阻碍运算速度的缺点，这些年，研究新的结构的计算机――光子计算机的专家不断涌现。
2 光子计算机
2.1 光子计算机概述
光子计算机是靠光而不是靠电来运行的，而光子运动的速度要比电子快得多。光子计算机速度非常快，要比已制造的高速电子计算机（每秒13亿次）快上千倍。从理论上说，电子运动的速度可以接近光子，即每秒30万公里，但在硅芯片上电子的实际速度还不到光速的1%。光子计算机是一种通过光信号来进行信息存储、处理、运算、操作的新型计算机。1969年，研究光子计算机这一伟大征程由美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）的研究者拉开了序幕，第一台光子计算机在1984年6月制造出来，这是由国际商用机器公司研发的，是一台能够正常工作的光子计算机，只是它必须工作在接近绝对零度的环境下。贝尔实验室在1990年制造了一台光子计算机，它由棱镜、透镜和激光器等元器件完成，贝尔实验室走出了光子计算机的关键步伐。由欧盟的几个高校合作，已开发完成的光子计算机，处理速度是电子计算机的1000倍。光子计算机主要有三大类：光模拟信号计算机（也叫光模拟机）、全光数字信号计算机（也叫光数字机）、光智能形式计算机，光子计算机起始于模拟机，模拟机具有并行快速计算和大信息容量的特点，在光学信息领域（如光编码测距）获得应用[6]。1990年至今，我们设计的全光子计算机，结构基本都是按照电子的传统的计算机来设计的，它用光控制器、光存储器和光运算器组合而成，相互之间和各自内部以光互连这种方式来通信。现在全光数字计算机处在研究过程中，要用到的相关技术难题已经有了答案，主要问题是如何开发更高利用率的光学元器件。光神经网络计算机处理研究中，它具有人工智能的系列优点，带给研究人员极大兴趣，光神经网络计算机的研究同时取得了非常好的进展[7]。但是理论模型还需要进一步细化，要研制出利用率更高的空间调制器和性能更好的光开关列阵，其实真正实用的光子计算机还有很多路要走。当前全光数字计算机与光电混合计算机正在不断发展，数字光计算的研究将成为所需要的光电器件的重要支撑。
2.2 光子计算机的研究状况
光学器件是通过光子的运动进行工作的器件，通过调整光的参数，比如，相位、偏振、振幅、强度或波长，来制造出光子晶体管、光逻辑元件、光子存储器件、光子探测器件、光空间调制器件等功能元器件，如光存储器件―光学双稳器件发展也很迅速，有一种半导体量子阱制成的双稳器件，这是很有可能成为光逻辑和光存储器件的，已经制造了光逻辑运算和存储阵列，它在将有望实现光高速运算。1970年以后，使用非线性阔值特性器件来作逻辑门，使用光双稳器件作存储器，美国南加州大学（University of Southern California）研制的液晶光阀构建了具有组合逻辑结构功能的系统，能够实现各种逻辑运算。通过多国的研究者们的努力，一种能够将光放大和具有光开关功能的光晶体管，先后在赫罗特-瓦特大学（Heriot-Watt University）、京都大学（Kyoto University）还有贝尔实验室制造出来。
2.3 光子计算机中的光器件与光路
电子是电子计算机中信息的传输的媒介，计算机的部件相互通信利用内部或外部连线作为信号传输媒介，快信息流在传输时就会产生瓶颈阻塞效应。改用光子来传输信息，就不用考虑瓶颈阻塞效应。光子计算机有可能改变目前电子计算机的两进位制的计算和处理方式，创造出更加丰富的逻辑系统。在光子计算机中，通过光子元件的激光亮度不断增加而又有间隔，形成光脉冲串，在此基础上可以创造出更加丰富的逻辑处理系统。科学家预言，将从光学中产生全能的计算方式，光子互连具有高速度、大的时间带宽和空间带宽等众多优势，光路能够相互交叉通过但互相不受干扰，光互连的方式有自由空间的光互连、光纤和波导互连。根据集成电路的思想，科学家设想将多种光电元器件集中做到在一块芯片上，制造集成光路[7]。随着集成光路的发展，从1970年开始，在光学范畴产生了一个叫做集成光学的新兴学科[8]。这几年通过光通信、光交换、光信息处理技术的发展，已经成功开发了各种各样的光子集成器件。实现了把光存储器、光开关、光源、光波导制做在一块芯片上的整体系统。研究者把偏振器、滤光片、光放大器、光调制器、透镜、棱镜、光栅、光衰减器等这些光学元件组成薄膜造在一块母板上，大大缩小了光路所占据的空间，制成了微集成光路，用来进行光信号高速传输与处理，实现了低功耗、高性能、便捷化、高效率[9]。
2.4 光子计算机的特点
把光子作为媒介的光子计算机有这些优势[12]：
（1）非常快的运算处理速度，因为光子的速度是3×108米/秒，电子的速度远远低于光子速度，光子计算机的运算处理速度将会比电子计算机快1000倍。
（2）光子器件具有非常宽的时间域带，光波频率大约是电信号频率的104-105倍，以光波为载波，信号带宽就会展宽，可以达到106兆赫兹-107兆赫兹，将拥有非常多的通道数量，而且光脉冲极窄，这样就通过增大数据传输率实现了大量的高速传输。
（3）光子计算机在空间上的域带宽是非常宽的，信息传输与处理能力非常强；一个光波导中并行传输许多波长各异或偏振态有差的光波，彼此可以不受干扰，功能不同的元器件能够在一个光波导中完成，同时传输多种信息。
（4）光子计算机的抗干扰效果非常好，因为光路可以交叉互连。
（5）直接使用光信号进行运算处理，避免了电子计算机将光信号转换成电信号处理然后转换为光信号可能的错误，能够智能识别文字、图像、手势和声音。
（6）信息容量大，没有时钟歪斜现象，处理精度高，由于光子速度是3×108米/秒，多种互连长度带来的延时差极小，不会引起时钟歪斜。
（7）具有较强的容错性，光子计算机中单个元件失零，不会影响最后的运算处理。
（8）能够采用不同进制，运算速度成倍提高。利用光学双稳态元件进行二进制的光计算，利用多稳态光学元件可以进行四进制计算和三进制计算。
3 光子计算机的未来
毫无疑问，光子计算机一旦研制成功，将对当前的新技术革命产生不可低估的影响[13]。美国科学家认为光子计算机是未来的总趋势，他们预言五年之内就可以制造出光子计算机。光子计算机的很多工作现在还处于实验室之中，但是我们相信通过研究者们的不断进取，这个伟大梦想必然能够实现[14-15]。伴随着电子计算机的瓶颈，光子时代即将到来，科学家已经断言了的。由于光学相关理论的研究和光子元器件制造等重点技术的进展，光子计算机一定会走向世界的舞台，就像美国著名的科学家比尔・沃尔什（Walsh Bill）所说：“光子计算机必将逐步替代电子计算机。”
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关键词：农田水利；节水技术；发展趋势
中图分类号：TV文献标识码： A
引言
水资源的运用，一直以来都是人们关注的话题，随着社会的进步，经济的发展，工业生产脚步的不断推进，我们人类对于水资源的需求量也越来越大，人口的增长和工业的发展才来的水资源大学球了，以已经给水资源的使用带来了极大的压力，加之各种工业污染，环境污染水资源带来的严重的环境问题，迫使我们不得不重新思考怎样去“保护用水、节约用水”。
一、推广农田水利技术的必要性
我国农业生产受到耕作技术与耕作习惯的影响，水力资源的不合理利用已成为长期的弊病，很多地区都存在着水资源的浪费情况。用水第一大户便是农业，如若不能有效的解决农业水资源利用问题，将会对周边其他城市生活造成严重的不良影响，给企业发展，人民生活都带来很大的压力。因此，加强控制农业产区粗放型生产对水利资源的浪费，推广农田水利技术，提高灌溉效率是必要的。
1、由于我国水利资源的分配不均，加上农业产量分配也不均衡，这就造成了水资源在时间与空间亮方面的匮乏，如果再这样持续下去的话，早晚造成相当严重的水资源紧张状况。我国目前农业产区的灌溉技术与生产技术还不够先进，造成大面积灌溉的水资源蒸发和流失，没有起到实际的灌溉作用。
2、从农业增长增收的角度来看，有针对性的对农业科学技术进行研究，完善农田水利节水技术，使建设生态农业成为一种可能。在进行水资源的调配的同时，进行各类农业技术革新实验，再通过农业技术革新实验对农田水利利用技术进行革新，这种相辅相成的方式既促进农业生产技术的革新，也有效地利用了水资源，为我国经济和社会可持续发展提供了强有力的支持。
二、我国农田水利节水技术现状
目前，我过的很多地方，人们在节水这一方面变现出很大的意识不足，很多人存在不完全了解我国水资源短缺的基本国情，节约用水意识淡薄的现象，在一些水资源条件较好的地区，农户在灌溉和种植过程完全木意识到水资源的重要性，滥用水资源，不科学灌溉等，造成了水资源的浪费严重。
而在很多地方，由于经济落后，农户完全没有意识到采用先进的水利技术在进行农业生产，在农业种植中采用科学技术来对农作物进行灌溉，他们一直沿用传统的灌溉技术，造成很大的水资源的浪费。同时，农户也缺乏对水资源循环利用的常识，这些造成水资源匮乏的原因，是因为政府部门的宣传力度不够，农户没有意识到水资源在农业生产中的重要性，也不懂得自然界中生态平衡的法则，因此没有长远的考虑，只是注重眼前的利益，严重影响了水利节水技术的发展。
三、我国节水灌溉农业的发展趋势
我国节水农业技术虽具备一定的基础积累，在农业生产中取得较好的成绩，但仍存在诸多重要的技术瓶颈，尚不具备为建设现代节水高效农业提供强有力的技术支撑，以下几方面为笔者归纳的我国节水灌溉农业的发展趋势。
1、应用生物技术充分挖掘植物本身节水潜力，从作物本身机能来提高产量和水分利用效率，这一技术是实现用水从传统丰水高产型向现代节水优质高产型转变的关键性技术。但其技术研究在近期仍属于储备阶段，大面积应用时机尚不成熟。
2、非传统水资源开发技术，其研发的主要内容应集中在解决技术应用过程中的难点问题，也是近期我国应大力支持与加大投入研发力度的重点内容之一。对我国节水灌溉技术的发展具有重要的意义。
3、信息技术、智能技术与3S技术在不断推进节水管理高效化和现代化作物水分监测与信息采集、支持农田信息实时采集中的作用日益显著。技术体系集成与示范是目前我国节水农业技术发展的一个薄弱环节，加强这一工作的研发力度有利于技术的研发与大面积应用，将对发展节水灌溉农业起到积极的作用。
4、先进制造技术和新材料技术促进了节水产品开发与升级换代，耗能低、环保化是节水灌溉产品发展的新趋势。我国应利用先进的制造技术和新材料，加快了节水产品开发进度，改善了产品性能，让节水产品为节水农业和节水灌溉技术的发展创造出一个更好的环境。
四、农田水利节水技术发展的建议
对灌溉的模式进行更新
就现状来看，主要有沟灌、管灌、滴灌、喷灌等节水灌溉技术，然而只有沟灌、喷灌和管灌是最为常用的。农业生产者发明了沟灌这项灌溉技术就是为了利用河流周边的天然水道，进行灌溉。因此利用周围河流、湖泊等水资源科节省灌溉成本。虽然这种技术可降低承办，但灌溉效率却不是很高，因为在水资源的传输过程中会有很大程度的水分流失现象。在这种情况下，水利技术人员进行了农田水利运行情况与水资源的利用情况的调查研究，根据实际情况对传统灌溉模式进行改善，使用覆膜技术对沟灌进行改良来提高灌溉效率，建立了系统的沟灌技术。另一方面，积极向农业生产推广喷灌、滴灌等技术，将水流转化为水滴、水雾等形式，降低了灌溉的用水量，有很明显的节水成效。灌溉技术也利用地下管道实现回流，控制了谁的消耗与浪费，比传统模式节省水资源50%左右，与此同时还增加了灌溉效率。
优化农作物，进行节水种植
不同的农作物在不同的生长阶段对水的需求量是不同的，因此在实际种植业中可采取不同的作物种植模式，改变单一种植，适当调整农田作物的种植比例，在不影响粮食产量的情况下进行节水种植推广，多采用抗旱品种植物进行种植，进而降低灌溉用水量，达到节约用水的效果。在水量较少的地区可积极推广坐水点种技术，来对农作物种植过程中水资源的合理利用进行有效提高。
合理蓄水，适时灌溉
我国是幅员辽阔的大锅，但大部分区域是处于热带、亚热带地区，受季风气候影响明显，因此我国降水集中在每年的夏秋两季，抓住这个要点，可在这两个时间段进行充分的储水蓄水工作，利用农业产区现有的水利设施，如水库、水坝等设施，采取有针对性的储水方案，以满足全年农业生产需要。我国南方地区多有梅雨季节，雨水频繁且降水量大，可抓准梅雨季节机遇进行蓄水，待梅雨季节过后正式农作物大面积种植阶段，再将存储的水进行合理分配调用，从而合理利用水资源。
4、提高农户节水意识
提高农户节水意识，需要极大政府的宣传力度，让农户意识到水资源的重要性，改变他们“水分来自大自然，取之不尽用之不竭”的传统思想，全面提高农民节水意识，才能真正促进农田水利节水技术的发展。因此，政府部分有责任开展节能节水宣传活动，想农户传达科学用水的方法，合理灌溉的技术等，以期其高农民的保护水资源的意思在生产过程中节约用水，提高水分的利用率。
结束语
农田节水技术的运用和发展，是需要农民、政府部门、技术部门三者的紧密配合的，政府部门的大力推广和宣传，加上技术部门的技术推广，农民的实际操作，才能够将节水的理念推广下去，因为节水不仅仅是一个环节保护节约资源的问题，更是我们走可持续发展之路必须要解决的一个重要要问题。只有提倡全面节水、农田科学合理用水，我们的农业才能够保障持续发展下去，我们的技术才能够在带动之下不断创新和进步。
参考文献
[1]丁巨敏浅谈农田水利节水技术的新进展[J]．民营科技，2009，（8）．
篇9
1. 木质复合材料的发展
1.1木质复合材料的提出。
木质资源是国家经济和社会发展中不可缺少又难以替代的重要资源，也是国家综合国力的重要标志之一。目前我国人工造林保存面积达到4 666万公顷，居世界首位，约占世界人工林面积的26%。但是，我国森林资源总量不足、质量低下、分布不均，森林蓄积量仅占世界的2.9%，远不能满足占世界22%人口生产和生活的需要，特别是人口、经济高增长对森林资源造成巨大消耗并将形成更大的压力，所以必须坚持以高新技术实现人工林木材的高效增值利用。材料的持续供给是保证可持续发展的重要因素，由此国家十分重视，并在“十五”国家863计划生物与现代农业技术领域中，通过木质复合材料先进制造技术专题设置了七个课题目。从此拉开了木质复合材料的研究序幕。
1.2木质复合材料的发展现状。
国外发达国家以先进技术制造木质复合材料起源于20世纪80年代，并于90年代中期开始逐步形成一个发展迅速的新型产业。例如，高性能木塑复合材料是通过不同的复合工艺生产制造，解决传统木材制品的易腐朽、虫蛀、开裂、生物降解以及尺寸稳定性差的问题，其产品主要用作各种室外用结构与非结构板材及型材、环境安全型家具材和高尺寸稳定性的复合地板芯材。近几年来，高性能木塑复合材在世界上特别是在美国和加拿大得到快速的发展复合材料技术已经成为国际科技发展的优先领域之一，我国政府持续推进了木质复合材料的研究与开发.在木材表面的非极性化、木材酯化及接枝共聚处理等基础理论以及木/塑纤维复合材料、木基电磁屏蔽功能材料、木材陶瓷化、木竹复合材料、农业剩余物纤维等开发研究方面取得了一定的成绩。例如，木材/合成纤维复合材料等在关键技术研究与产品开发、应用等方面，通过协作研究和建立产业化示范线的模式，把制造技术直接推向林产品生产第一线，并在木材工业国家工程研究中心建立了产业化示范线，确保了我国此类技术的研究和应用与发达国家的差距不致于进一步拉大，为提高木质复合材料的制造技术赢得了时机 。
2. 木质复合材料在新形势下的发展趋势
为适应低碳经济的发展的趋势，在创新基础上发展起来的新材料产业，正日益成为世界各国高技术竞争的战略要点之一。因此，木质复合材料的发展向环保型、经济型发展是不可扭转的趋势。
2.1木质复合材料的发展要向环保型发展。
据报导，目前国内各城市产品质量检测站对各省、市的木质类板材进行检测的结果，没有一个省、市能确保全部板材能达到室内国家标准的指标。据统计中称，稍好的省、市的产品超标为20%～ 30% ，严重的省、市超标达80%～90% ，个别超标达几倍，因此，木质复合材料的发展重点，应注意环保安全，要注意“绿色生产”。其别是胶黏剂及涂料的选用。每张木质复合板材都要用胶黏剂，而胶黏剂中的游离甲醛释放是危害人体的主要成分。其次涂料中有机挥发物如苯、甲苯、二甲苯醇、三氯乙烯等均对人体有影响。因此生产复合板材时，如何选择胶黏剂是关键。目前，基本国内各厂都已重视产品的游离甲醛含量。要求产品一定要符合国标要求，或达到国外E1、E2级水平。有人提出复合板材生产时全部不用“醛类“胶，但醛类胶的特点为有一定耐水性及湿状强度外。最突出的是价格低廉，因此2l世纪初期，该类胶的应用还要继续。自上世纪末起，国内很多科研单位研究水、乳聚氨酯树脂胶黏剂来替代“三醛”胶，但要密切注意，PU的合成质量。采用了尚含有游离异氰酸酯的PU胶，对复合板材制成后。其危害将比“甲醛”释放更危险。对人体危害更大。所以研制单位在合成工艺及应用单位使用时，都要谨慎。
目前国外在推广其他胶黏剂，如用历史上的豆蛋白胶改性，提高其耐水性。20世纪末，国内、外又用酶制剂来制木质板材胶。这个方向对，应大力推广。也有人用无机胶黏剂试制复合板材，也是方向。大家应当按中央指示，在科学上要有所创新。上海在20世纪70年代用生物酵母类制胶合板胶，成本低、耐水性也好。当时也用生物酶制剂，或基因改性的生物类为原料研制复合板材胶。这类胶可能是复合板材2l世纪的方向。因为既符合国情，又符合“以人为本”的战略。产品成本也不高，又能保证人民健康，生产可能性很大。
2.2木质复合材料的发展要向综合经济型发展。
木质复合板材发展要求“经济”，是各国人民的普遍希望。当然对木质复合板材要求是物理强度好，美观绚丽多彩，多功能是主要的，但也要经济实惠。生产单位要注意制造成本，如何合理利用自然资源，提高原料利用率；生产时要节能；调整劳动组合，发挥集体智慧，用最新的科学技术，达到板材质量好，成本低，最经济，这是各国生产木质复合材料的大方向之一。
2.3木质复合板发展的未来。
21世纪新的技术不断出现。木质复合板材也有着新的创新思路。用有机材料与无机材料的复合是一种趋势；木材类与金属类复合也是趋势；更有可能是生物功能来实现复合材料。总的来看，新的木质复合材料的设计时，会将物理、化学、生物、数学等各学科的理论为基础，生产时将通过各种先进的高科技手段，采用先进的控制仪表，对新型复合材料进行质量控制。生产出超越原来木质结构，实现全新的原子、分子的组合，达到新的木质复合材料的品种。在遵循可再生、可循环、无污染的方向下，具体发展途径有如下几种：
2.3.1对木质复合板材（纤维类板材、碎料类板材）可能有第三种材料掺入，成为新的分子排列，使新的木质复合板材有新功能。
2.3.2木质复合板材生产时，可能通过外部的光、电、磁等催化，对板材表面内分子与原子的排列方向的改变，这样能使新的木质复合材料提高性能或改性。这是复合材料稳定质量或改变性能的常用方法。
2.3.3木质复合材料可能掺入可变导体，或配人带光谱结构的掺杂物，成为一种新的、特种功能的木质复合材料。
2.3.4木质复合材料与生物类材料复合，如用生物酶在木质板材中加以应用，合成，成为能耐热，质量又稳定，使用寿命长的、新的木质复合板材 。
2.3.5易降解。即将再三利用后不能再循环利用的废弃木质材料在自然或人工条件下，降解或水解作为肥料和饲料。
2.3.6再生利用。即利用废弃木质材料生产一种与原来木材性质不同，具有较高价值的产品，如碳纤维增强材料和木塑复合发泡材料。
2.3.7再循环利用。即将废弃木质材料进行物理、化学处理好，制造出具有较高附加值的产品，如制造刨花板或纤维板。
参考文献：
[1] 彭卫红，王志刚，李月梅.低碳经济背景下基础原材料发展问题探讨[J].生态经济，2011，2.
[2] 叶克林，陶伟根.新世纪我国木材科学与技术展望[J]，木材工业2001，15（1）
[3] 王正，郭文静.中国人造板生产现状及其技术发展趋势，面向2l世纪的林业[M].北京：中国农业科技出版杜，1998.
篇10
党的“十”报告指出，推进经济结构战略性调整是加快转变经济发展方式的主攻方向，必须以改善需求结构、优化产业结构、促进区域协调发展、推进城镇化为重点，着力解决制约经济持续健康发展的重大结构性问题。优化产业结构是推进经济结构战略性调整的主要着力点，是加快转变经济发展方式的重要途径。从加快形成新的发展方式的战略层面，把握新时期新阶段优化产业结构的内涵目标、任务重点、道路模式，抓住机遇，科学谋划，统筹协调，是切实推进四川产业结构优化的迫切需要。
优化需把握着力点
四川作为我国西部内陆省份，产业结构既存在数量比例失衡的问题，同时也面临更特殊的困境。2012年四川三次产业结构为13.8∶52.8∶33.4，工业增加值占地区生产总值的比重45.1%，战略性新兴产业占工业总产值的比重为11.8%，与全国和东部发达地区相比，三次产业结构层次低，重型化特征明显，工业发展的能源消耗大，环境问题突出。
对四川而言，推进产业结构优化，既要协调三次产业之间以及产业内部的比例关系，继续增强结构变动的增长效应，又要顺应现代产业升级新趋势，努力实现产业高端化、价值链深化、制造业服务化和产业生态化；既要发挥资源比较优势，实施“市场导向的优势资源转化战略”，又要面对资源环境约束，走资源节约、环境友好的发展道路；在工业结构重型化阶段不可逾越的情况下，还必须按国家要求完成节能减排刚性目标，尽量实现产业结构轻型化。优化产业结构、加快经济发展方式转变将是一项长期而艰巨的战略任务。
产业结构优化面临问题的复杂性、艰巨性，决定了四川产业结构优化更需要统筹兼顾，协调多重目标，处理好近期与远期、环境与发展、政府与市场的关系。未来三到五年仍是四川工业化、城镇化快速推进时期，在加快转变经济发展方式中，产业结构优化的目标，主要应着力于形成三次产业协调发展、传统产业转型升级与战略性新兴产业良性互动、产业高端化与生态化效应初步显现、产业空间分工趋于合理的产业发展格局。
六大优化路径
路径一：促进传统农业向现代农业转变
四川省第一产业比重高、增速慢，要在构建现代产业发展新体系中提升传统农业，加强用现展理念引领农业，用现代生产条件装备农业，用现代科技手段改造农业，用现代组织形式经营农业。按照“产业化、信息化和规模化”要求，完善农业生产体系，促进粮油蔬菜等种植业、畜牧业和林果花卉业等向现代农业转变，进一步发挥川菜、川粮、川猪、川烟、川茶等品牌优势， 发展优质、高效、生态、安全的农产品，促进农产品生产、加工、运输、销售专业化和规模化发展。
路径二：加快传统产业转型升级
传统产业仍是四川省经济社会发展的重要支撑，改造提升传统产业不仅增强产业自身的竞争力，还有可能衍生和孕育出新兴产业，因此，传统产业也是先进制造业和战略性新兴产业的基础。推进全省产业结构优化，要高度重视装备制造、油气化工、饮料食品、建材、冶金、轻工、纺织等传统产业的转型升级。着力突破产业价值链的关键环节，深化信息技术和先进适用技术在传统产业的集成应用，选择冶金、建材、油气化工、食品饮料等行业，推进规模化、清洁化生产，发展循环经济，促进产业生态化。同时，仍然要运用淘汰落后产能、实施节能减排等规制性政策和严格的环境标准和技术标准，“倒逼”产业转型升级。
路径三：尽快形成战略性新兴产业的局部领先优势
四川省已规划布局了节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业的重点领域，但近期不可能全面出击，面面俱胜，还需要在重点领域中精心选择，“重中再选重”，集中力量重点突破。通过准确把握市场需求、突破关键共性技术，尽快在局部领域率先形成核心竞争力，抢占产业发展制高点，为全面发展打好基础。为此，要充分发挥四川省科学技术优势，在产学研联盟基础上，鼓励协同创新，构建多技术多学科协同创新的机制；在区域布局上，要加强统筹规划，有针对性地选择重点地区重点发展，避免重复投资。
路径四：多层次发展现代服务业
一是满足需求结构升级的需要，大力发展旅游、商贸、家政、养老、房地产和社区服务业等生活业，特别是要充分挖掘养老、社区服务等服务业潜力；二是满足居民文化、教育、医疗卫生等需求的公共服务业；三是以产业价值链的高端环节、关键环节为重点，顺应制造业服务化的趋势，发展以研发设计、商务服务、物流、信息咨询、供应链管理等为主导的生产业；四是把握新兴消费热点和新兴技术发展趋势，发展电子商务、网络文化、数字家庭、动漫、游戏等新兴商贸业和文化创意产业。
路径五：促进产业融合发展
加强制造业与服务业的融合。贯穿于制造全过程的研发设计、信息检测、供应链管理等生产业，从产业链角度，属于产业价值链中的不同环节，从产业融合的角度，就是制造业与服务业融合发展的产物。围绕全省先进制造业健康发展和传统产业转型升级，大力发展从研发设计、供应链管理、物流会展到营销策划、信息服务、金融服务和商务服务的生产业。加强农业与服务业的融合。说到生产业，往往认为生产业只为制造业服务，与农业无关，这当然是个误区。生产业不仅是工业化也是农业现代化得以顺利完成的条件，不仅包括对工业的服务，也包括为农业生产的服务，当前推进“四化同步”，更需要提高对农业的服务能力，大力发展涉农的生产业，包括与农业产前、产中、产后环节相关的现代服务业，如农村金融、农业保险、农业技术服务、农产品市场营销、农产品期货市场以及花卉、城市园林等。
路径六：优化产业空间布局
新时期，四川提出并实施“多点多极支撑”的区域发展战略，要求“提升首位城市，着力次级突破，夯实底部基础”，这种多极化、均衡化区域发展战略取向为全省优化产业布局带来了机遇，有利于形成合理的产业分工格局。
合理划分首位城市与市州功能，首位城市――成都，大力发展现代服务业和高技术产业，引领全省产业结构向高端化和服务化升级，以建设“三中心”为重点，发展现代服务业特别是生产业，提升成都服务业在西部地区的能级。
次级突破中，在泸州、德阳、绵阳、攀枝花等有条件的市州，加快产业园区建设，培育和壮大一批特色产业集群，如德阳重大装备产业集群、绵阳电子信息产业集群、资阳和眉山机车车辆产业集群、泸州工程机械产业集群以及自贡数控机床产业集群、攀枝花钒钛产业集群，等等，形成强有力的市州经济支撑。
