微细加工技术在国内外发展趋势的研究

微细加工技术在国内外发展趋势的研究
微细加工技术在国内外发展趋势的研究

2015年国内外制造业发展趋势

国内外制造业发展趋势 中国工程物理研究院徐志磊尚林盛 [摘要]阐述了制造业的重要性,分析了我国制造业的现状,并通过与国外先进制造业进行对比,提出了发展的总趋势和发展对策。 制造业是国家生产能力和国民经济的支柱,没有强大的制造业,一个国家无法实现经济快速、健康的发展;制造业是国家安全的重要保障,没有强大的制造业,一个国家的稳定和安全将受到威胁;制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重要基石,没有强大的制造业,实现现代化将失去坚实的基础。我国制造业每年直接创造国民生产总值的1/3,为国家财政提供1/3的收入,吸纳就业人员8000余万人。 我国制造业的现状 改革开放后,大量国外企业进入中国,我国制造业有了突飞猛进的发展,特别是近几年来,我国已经成为制造业大国,目前是世界第四大工业生产国,仅次于美国、日本、德国。2001年我国制造业的工业增加值相当于1998年美国的近1/3、日本的1/2,与德国的相近。纺织品及服装、家用电器、照相机等产品产量居世界第一位。我国正在由跨国公司的加工组装基地向制造基地转变,逐步成为世界工厂,而且在一些行业中,制造业已经拥有与世界同行竞争的实力。但我们与发达国家相比,制造业还有不小的差距,我们应有清醒的认识。在2001年世界500强中,我国企业仅有11家,但没有一家是制造业。技术含量高的“中国制造”产品航空制造技术第二产业产值只占到5%的世界份额,远远没有达到当年英美两国的水平。 当前我国制造业总体规模仅相当于美国的1/5、日本的1/4。制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家,仅为美国的1/25、日本的1/26、德国的1/20。 我国目前只在IT产业和制造方面有些优势,但核心技术还掌握在日本、韩国、新加坡等国家的企业手里。世界工厂是全球产业链的概念,是一个标志,不同的产业壁垒不一样,美国有世界工厂,例如飞机、尖端军工产品、高技术通讯设备,日本有众多的世界工厂。 我国的制造企业集中度低,大型骨干企业少,而且围绕大型骨干企业的中小型企业群体也未形成。技术创新能力十分薄弱,产业主体技术依靠外国,有自主知识产权的产品少,依附于国外组装比重大。 总体上看,我国的装备制造设备陈旧、落后,缺乏核心技术,大多数核心技术和产品依靠从国外引进,企业的经济效益低,销售收入利润仅为3.64%(1999年统计),劳动生产率为3.36万元/人?年。从上海汽车工业分析看,工业增加值的增长,主要依靠固定资产的大量投入,贡献率达100%,人工对工业增加值贡献为。技术进步的贡献,西方国家为80%,我国汽车工业为27.5%。

你认为未来我国制造业的发展方向是什么

随着我国制造业产业转型升级进入深化阶段,有关制造业产业转移的讨论愈发激烈。由于世界各国制造业比较优势的相对变化,新一轮的全球制造业产业转移已经拉开了序幕。在这种国际产业大的变动背景下,中国制造业发展呈现出了许多新的趋势。 一.产业转移 从转移方向上看,此次制造业产业转移表现出由中国向其他发展中国家及发达国家转移的总体趋势。从制造业结构比例来看,全球先进制造业比重不断提升。发达国家凭借其在品牌、知识产权、技术等方面的优势,主动发展先进制造业,同时引导先进生产力回流发展。受人力成本制约明显的劳动密集型产能则逐渐从我国向东南亚、墨西哥、巴西等国家和地区转移。我国制造业发展面临严峻局面。 二.海外扩张 由于受到2008年金融危机的冲击,国外制造业元气大伤,2011年以来欧债危机的波及,资金短缺再次困扰行业。出手收购海外战略性资源,或进行战略性的海外布局,已经成为中国制造业出海的首要目标。从各大家电上市公司的年报中不难发现,在遭遇了2008年的全球金融危机后,国内家电企业在2010年又恢复了进军海外的攻势,并且势头强劲。海外业务营收呈现出上升的趋势,中国制造业龙头企业正在掀起新一轮海外投资热潮。

目前,拉美、非洲、俄罗斯市场未来需求增长潜力被看好。拉美和非洲当地技术和制造能力不高,国家希望通过引入外资提升本国生产技术和带动当地就业。制造业的发展绝对是解决就业的良方之一,这符合拉美、非洲国家发展的需求,也符合中国家的企业扩张的需要。 三、产业升级 中国制造业的产业升级有两大推动力: 1.城镇化需求将拉动交通网、信息网和能源网的建设提速。“十二五”将积极稳妥推进城镇化进程,而交通网、信息网和能源网建设有望因此提速。在此背景下,一大批具备高端装备研发和生产实力的企业将脱颖而出,进入高成长的轨道:交通网建设提速利于轨道交通设备、建设和运营商;信息网建设提速利于信息设备和服务供应商;能源网建设提速利于核电、海洋工程、特高压传输设备供应商。 2、供给转向内需市场的撬动。 在海外经济复苏缓慢,外需存在不确定性的背景下,内需市场将更值得倚重。而从专注出口转向开拓内需市场,有进口替代和出口转内销两种途径。进口替代是拓展内需市场的一种有效途径。不少制造业行业既有进口替代的空间,也具备进口替代的实力。此外,通过制造业升级,可实现出口转内销。企业通过建立自己的品牌和渠道提升对市场的控制力,享受更高的成长性和利润率,这也是制造升级的一种形式。

精密和超精密加工论文

精密和超精密加工论文 一、精密和超精密加工的概念与范畴 通常,按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前,精密加工是指加工精度为1~0.1?;m,表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。 a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。 b.精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2个等级。 c.珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1?;m,最好可到Ra0.025?;m,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。 d.精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液,工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度,被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025?;m加工变质层很小,表面质量高,精密研磨的设备简单,

中国制造业的未来发展趋势

上海海事大学先进制造技术导论课程论文 学院:海洋科学与工程学院 专业:材料科学与工程

班级:材料132 姓名: 论文题目:中国制造业的未来发展趋势 指导老师: 二〇一六年五月 中国制造业的未来发展趋势 上海海事大学海洋科学与工程学院 摘要:本文从制造业在国民经济中占有重要地位的角度展开问题讨论,从中国制造业发展的现状分析、所遇到的瓶颈、未来发展趋势以及中国制造业在外部环境下发展的误区警示四个点进行主题的分析。特别提到了当今制造业提改革却过于概念化的问题,即中国制造业发展的误区警示。 关键词: 中国制造业发展趋势警示

The Development Trend of Chinese Manufacturing I n d u s t r y College of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University XXXXXXXXX Abstract: The discussion was expanded from the basic view that manufacturing industry plays an essential role in the national economy. The subject was analyzed under the four subtitles, the current situation, the encountering bottlenecks, the development trends of Chinese manufacturing industry and the warnings of its evolution. Especially, the issue of conceptualizing reform in the Chinese manufacturing industry was mentioned. Keywords: Chinese manufacturing industry the development trend warning 引言 制造业是一国启动工业化、融入全球化、实现经济高速增长的主要产业。在工业化后期,制造业结构升级、制造业与生产性服务业融合发展是实现经济转型的重要方向。制造业是国民经济的物资基础和产业主体,是富民强国之本。制造业是发挥后发优势实现跨越式发展战略的中坚力量。制造业是科学技术的载体和实现创新的舞台。没有制造业,所谓科学技术的创新就无处体现。国民经济中制造业占着举足轻重的作用,机械制造业已拥有三百多年的悠久发展历史,是我国

未来机械工程的发展趋势

未来机械工程的发展趋势 21世纪以前,科学与技术着重于认识自然世界,不断提高人类生存能力;21世纪科技将更多地着眼于认识人类自身,不断提高人的生命质量。 在21世纪里,就制造业来讲,发明和发展了汽车、机床、机器人、飞机、火箭、芯片、计算机、电视机等成千上万的机电产品,极大地改变了人类的生产方式和生活方式 展望未来,21世纪将更加伟大、更加辉煌。制造业将出现更多意想不到的奇迹。生产的汽车不仅会跑,可能还会飞;制造的飞机将更快、更安全;高速列车和磁悬浮列车将飞驰在祖国的原野;智能仪器装备和智能机器人将按照人们的要求高效率、高质量地制造产品;微型机器人将能进入血管清理“垃圾”、修补心脏;人们可用分子组装技术组装出理想性能的微器件;掌上工具可能是计算机、可视电话、电视、音响和网络的集成,等等。 未来机械工程科学发展的总趋势将是交叉、综合化;柔性、集成化;智能、数字化;精密、微型化;高效、清洁化。智能机器人及仪器设备、微型机电系统、高效柔性、智能自动化制造技术将日趋成熟,并被市场所接受;可重构制造系统的理论与技术和适合我国的制造模式将得到完善和发展;在机构学、摩擦学、仿生机械和仿生制造等领域我国将进入世界先进行列;我国科学家问鼎诺贝尔奖将不是天方夜谭。制造业在制造科学技术的武装下将全面现代化,国家由于制造业创造的财富而更加昌盛繁荣。人民的生活将更加富裕潇洒。 信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界。与以上领域交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等是21世纪机械工程科学的重要前沿。 半个世纪以来,我国的机械工程科学得到了很大的发展,我们已经建立了较完善的学科体系,在学科前沿、技术创新和工程应用诸方面取得了突出成就。 新技术在制造业中的应用,使得被人们称作“夕阳产业”的机械制造业不断涌现新的希望,唤发新的活力。从起初“规模型”、“成本型”到“质量型”,再到现在的“快速响应型”无不展示其适应市场竞争,求生存、求发展的勃勃生机。 围绕着以满足个性需求为宗旨的新产品开发与竟争,一场以大制造、全过程、多学科为特征的新的制造业革命正波澜壮阔地展开。这是二十一世纪知识经济新时代下制造业的趋势,同时也预示着其未来的可持续发展方向——全球化、信息化、智能化。 高技术改变制造业 当今日新月异的科学技术发展,展现出了更多的科学发现和技术发明前景。信息科技、生命科学和生物技术、纳米科技的突飞猛进与相互交织影响,成为新一轮科技革命的重要标志。高技术的迅猛发展,同样对制造业的发展起到了推动、提升和改造的作用。高技术对制造业的改变是全面的和连续不断的,包括影响制造业未来的发展方向、重心领域、科技前沿、核心要素等,这里就几个重大方向问题做些说明。 一、高技术改变制造业——尺度向下延伸

超精密加工技术论文

超精密加工技术简介论文 学校:XXXXX 学院:XXXX 班级:XXXXX 专业:XXXXX 姓名:XXXX 学号:XXXX 指导教师:XXX

目录 目录 .......................................................................................................................................... - 2 - 一、概述................................................................................................................... - 1 - 1、超精密加工的内涵...................................................................................... - 1 - 2.、发展超精密加工技术的重要性................................................................. - 1 - 二、超精密加工所涉及的技术范围....................................................................... - 2 - 三、超精密切削加工............................................................................................... - 3 - 1、超精密切削对刀具的要求.......................................................................... - 3 - 2、金刚石刀具的性能特征.............................................................................. - 3 - 3、超精密切削时的最小切削厚度.................................................................. - 3 - 四、超精密磨削加工............................................................................................... - 4 - 1、超精密磨削砂轮.......................................................................................... - 4 - 2、超精密磨削砂轮的修整.............................................................................. - 4 - 3、磨削速度和磨削液...................................................................................... - 5 - 五、超精密加工的设备........................................................................................... - 5 - 六、超精密加工的支撑环境................................................................................... - 6 - 1、净化的空气环境.......................................................................................... - 6 - 2、恒定的温度环境.......................................................................................... - 6 - 3、较好的抗振动干扰环境.............................................................................. - 7 - 七、超精密加工的运用领域................................................................................... - 7 - 八、超精密加工的现状及未来发展....................................................................... - 7 - 1、超精密加工的现状...................................................................................... - 7 - 2、超精密加工的发展前景.............................................................................. - 8 - 总结:....................................................................................................................... - 9 - 参考文献:.....................................................................................错误!未定义书签。

国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国:服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明,在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义,它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中,物流服务占1997年服务业产出的42.4%,是比重最大的一类。进入21世纪,中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺,物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类,肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式,从而节省了大量的人力,使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统,即是物流系统的一种,也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术,使人、车、路更加协调地结合在一起,减少交通事故、阻塞和污染,从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的,相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

世界制造业发展的趋势

学习导航 通过学习本课程,你将能够: ●了解世界制造业的发展趋势; ●掌握标准化制造必做的四项工作; ●正确进行精益制造; ●了解管理型和改善型企业的区别。 世界制造业发展的趋势 一、野蛮制造 如图1所示,世界制造业经历了三个发展阶段:野蛮制造、标准化制造、精益制造。每个阶段都不是孤立存在的,而是依托于一项管理方式。 图1 生产制造的三大趋势 从无到有是自然界发展的客观规律,世界制造都是从野蛮制造开始的。 野蛮制造依托的管理方式是经验管理。经验管理如同师父带徒弟的方式,徒弟吸收知识多少完全依靠自身模仿能力的强弱,再加上师父在教徒弟时还喜欢留一手,让经验传承非常不完整。 经验管理建立在人为基础上,是不科学的管理方式,如果任其发展,企业很难有大的作为。因此,要想提高企业的管理水平,就要将野蛮制造向标准化制造和精益制造的方向发展。 二、标准化制造 1.标准化制造必做的四项工作

标准化制造依托的管理方式是规范化管理(模式化管理),也被称为克隆机制,就是要建立一个相应的模式。 在规范化管理模式中,制造业的规范管理有四项工作要做: 员工职业化 中国企业员工的总体现状是素质偏低,喜欢我行我素。这样的员工是没有作为的,企业想要发展,必须打造职业化的员工。 工作标准化 做同样工作的员工,做到最后所使用的时间、做出产品的质量都应该是一样的。 流程再造流程 在企业中,再造流程需要精简部门和部门之间、人与人之间关系,因为流程太长会导致信息传达受阻。比如,正常流程下做一个产品需要4天,客户要求在1天之内完成,就需要企业再造流程来适应客户的需要,如四个部门压缩成一个机构。 组织重组 组织重组是规范化管理必须做的事情,也是提高中国制造业管理水平的必由之路。 2.充分发挥模式的力量 一家企业做到员工职业化、工作标准化、再造流程、组织重组以后,要想扩大规模,就需要收购其他企业,在这个过程中,标准化制造必不可少。在进行收购之前,企业要创立自己的特色和模式,在收购的同时做到统一。麦当劳和肯德基的总部都在美国,但能在全世界的连锁店保持着同样的品位和服务,依靠的就是模式的力量。 要点提示 世界制造的发展趋势: ①第一阶段:野蛮制造; ②第二阶段:标准化制造; ③第三阶段:精益制造。 三、精益制造 标准化制造的企业只能保本经营,制造业的目标是赚钱,所以要进行精益制造。找到标准之后,将工作流程中最重要的拿出来做就叫精益。 1.精益制造的前提 精益制造的前提是规范化管理。

激光加工技术论文--

机械工程系 机制方向课大作业 课程名称: 特种加工 姓名: 班级: 学号:

激光加工技术的应用与发展 摘要:激光加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激光能适应任何材料的加工制造,尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。 关键词:加工原理、发展前景、强化处理、微细加工、发展前景。 一激光加工的原理及其特点 1.激光加工的原理 激光加工是将激光束照射到工件的表面,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。由于激光加工是无接触式加工,工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节,因此激光加工可应用到不同层面和范围上。 激光加工的特点 激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域存在的优势: ①由于它是无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。 ②它可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。 ③激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件。 ④激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有影响或影响极小。因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小。 ⑤它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。 ⑥由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进行加工,因此是一种极为灵活的加工方法。 ⑦使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益好。例如:①美国通用电器公司采用板条激光器加工航空发动机上的异形槽,不到4H即可高质量完成,而原来采用电火花加工则需要9H以上。仅此一项,每台发动机的造价可省5万美元。②激光切割钢件工效可提高8-20倍,材料可节省15-30%,大幅度降低了生产成本,并且加工精度高,产品质量稳定可靠。虽然激光加工拥有许多优点,但不足之处也是很明显的。 二激光技术 用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激

微细加工技术概述及其应用

2011 年春季学期研究生课程考核 (读书报告、研究报告) 考核科目:微细超精密机械加工技术原理及系统设计学生所在院(系):机电工程学院 学生所在学科:机械设计及理论 学生姓名:杨嘉 学号:10S008214 学生类别:学术型 考核结果阅卷人

微细加工技术概述及其应用 摘要 微细加工原指加工尺度约在微米级范围的加工方法,现代微细加工技术已经不仅仅局限于纯机械加工方面,电、磁、声等多种手段已经被广泛应用于微细加工,从微细加工的发展来看,美国和德国在世界处于领先的地位,日本发展最快,中国有很大差距。本文从用电火花加工方法加工微凹坑和用微铣削方法加工微小零件两方面描述了微细加工技术的实际应用。 关键词:微细加工;电火花;微铣削 1微细加工技术简介及国内外研究成果 1.1微细加工技术的概念 微细加工原指加工尺度约在微米级范围的加工方法。在微机械研究领域中,从尺寸角度,微机械可分为1mm~10mm的微小机械,1μm~1mm的微机械,1nm~1μm的纳米机械,微细加工则是微米级精细加工、亚微米级微细加工、纳米级微细加工的通称。广义上的微细加工,其方式十分丰富,几乎涉及现代特种加工、微型精密切削加工等多种方式,微机械制造过程又往往是多种加工方法的组合。从基本加工类型看,微细加工可大致分为四类:分离加工——将材料的某一部分分离出去的加工方式,如分解、蒸发、溅射、切削、破碎等;接合加工——同种或不同材料的附和加工或相互结合加工方式,如蒸镀、淀积、生长等;变形加工——使材料形状发生改变的加工方式,如塑性变形加工、流体变形加工等;材料处理或改性和热处理或表面改性等。微细加工技术曾广泛用于大规模集成电路的加工制作,正是借助于微细加工技术才使得众多的微电子器件及相关技术和产业蓬勃兴起。目前,微细加工技术已逐渐被赋予更广泛的内容和更高的要求,已在特种新型器件、电子零件和电子装置、机械零件和装置、表面分析、材料改性等方面发挥日益重要的作用,特别是微机械研究和制作方面,微细加工技术已成为必不可少的基本环节。 现代微细加工技术已经不仅仅局限于纯机械加工方面,电、磁、声等多种手段已经被广泛应用于微细加工,微细超精密加工的主要方法如下: 微细电火花加工技术的研究起步于20世纪60年代末,是在绝缘的工作液中通过工具电极和工件间脉冲火花放电产生的瞬时、局部高温来熔化和汽化蚀除金属的一种加工技术。由于其在微细轴孔加工及微三维结构制作方面存在的巨大潜力和应用背景,得到了

世界制造业发展新趋势及几点启示

世界制造业发展新趋势及几点启示 世界制造业发展新趋势及几点启示 面对世界制造业发展趋势的重大变化,我国制造业发展机遇千载难逢,面临挑战前所 未有。本文在系统梳理世界制造业发展趋势基础上,提出对未来制造业发展的建议和对策,为塑造我国制造业新的竞争优势建言献策。 从生产手段看,数字化、智能化技术和装备将贯穿产品的全生命周期。随着信息技术 的发展以及信息化普及水平的提高,数字技术、网络技术和智能技术日益渗透融入到产品 研发、设计、制造的全过程,推动产品的生产过程产生了重大变革。一方面,研发设计技 术的数字化、智能化日益明显,缩短了设计环节和制造环节之间的时间消耗,极大地降低 了新产品进入市场的时间成本; 另一方面,机器人、自动化生产线等智能装备在生产中得 到广泛应用,“机器换人”已经成为企业提高生产效率、降低人力成本的重要手段。国际 机器人联合会数据显示,目前全球制造企业在生产过程中所使用的机器人总数已经超过百 万台。同时,云计算等新技术和新平台不断涌现,全球的产业链、创新链的运转更为高效,异地设计、就地生产的协同化生产模式已经为企业所广泛接受和采用。 从发展模式看,绿色化、服务化日渐成为制造业转型发展新趋势。生态环境与生产制 造的矛盾日益激化,推动了全球工业设计理念的革新和传统技术的改造升级,以实现资源 能源的高效利用和对生态环境破坏的最小化。欧美的“绿色供应链”、“低碳革命”、日 本的“零排放”等新的产品设计理念不断兴起,“绿色制造”等清洁生产过程日益普及, 节能环保产业、再制造产业等静脉产业链不断完善,都表明制造业的绿色化发展目标已经 成为制造业的共识。而低能耗、低污染的产品也逐步显示出其强大的市场竞争力。中怡康 数据显示,截至2019年11月,国内空调市场中,节能变频空调销售占比已经达到58.5%,同比上涨37%,显示出消费者对节能型产品的热情与日俱增。同时,服务化也已经成为引 领制造业产业升级和保持可持续发展的重要力量,是制造业走向高级化的重要标志之一, 制造业的生产将从提供传统产品制造向提供产品与服务整体解决方案转变,生产、制造与 研发、设计、售后的边界已经越来越模糊。根据麦肯锡的研究报告,美国制造业的从业人 员中,有34%是在从事服务类的工作,生产性服务业的投入占整个制造业产出的20%—25%。 从组织方式看,内部组织扁平化和资源配置全球化已成为制造业培育竞争优 势的新途径。在企业内部管理方面,传统的工业化思维以层级结构管理企业的内部运行,以串 联结构与上下游企业共同形成产业链条,强调管理组织等级分明,强调企业业务“大 而全”,难于适应市场和产品的多样化需求。而当前的互联网思维强调开放、协作与分享,要求减少企业管理的内部层级结构,在产业分工中注重专业化与精细化,企业的生产组织 更富有柔性和创造性。例如,海尔通过不断合并业务单元、削减边缘业务等方法来实现企 业运作的扁平化,将8万多员工变成2000多个自主经营体的“小海尔”模式,最小的自

微型机械加工技术发展现状和趋势分析

微型机械加工或称微型机电系统或微型系统是只可以批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、甚至外围接口、通讯电路和电源等于一体的微型器件或系统。其主要特点有:体积小(特征尺寸范围为:1μm-10mm)、重量轻、耗能低、性能稳定;有利于大批量生产,降低生产成本;惯性小、谐振频率高、响应时间短;集约高技术成果,附加值高。微型机械的目的不仅仅在于缩小尺寸和体积,其目标更在于通过微型化、集成化、来搜索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域,形成批量化产业。 微型机械加工技术是指制作为机械装置的微细加工技术。微细加工的出现和发展早是与大规模集成电路密切相关的,集成电路要求在微小面积的半导体上能容纳更多的电子元件,以形成功能复杂而完善的电路。电路微细图案中的最小线条宽度是提高集成电路集成度的关键技术标志,微细加工对微电子工业而言就是一种加工尺度从微米到纳米量级的制造微小尺寸元器件或薄模图形的先进制造技术。目前微型加工技术主要有基于从半导体集成电路微细加工工艺中发展起来的硅平面加工和体加工工艺,上世纪八十年代中期以后在LIGA加工(微型铸模电镀工艺)、准LIGA加工,超微细加工、微细电火花加工(EDM)、等离子束加工、电子束加工、快速原型制造(RPM)以及键合技术等微细加工工艺方面取得相当大的进展。 微型机械系统可以完成大型机电系统所不能完成的任务。微型机械与电子技术紧密结合,将使种类繁多的微型器件问世,这些微器件采用大批量集成制造,价格低廉,将广泛地应用于人类生活众多领域。可以预料,在本世纪内,微型机械将逐步从实验室走向适用化,对工农业、信息、环境、生物医疗、空间、国防等领域的发展将产生重大影响。微细机械加工技术是微型机械技术领域的一个非常重要而又非常活跃的技术领域,其发展不仅可带动许多相关学科的发展,更是与国家科技发展、经济和国防建设息息相关。微型机械加工技术的发展有着巨大的产业化应用前景。 微型机械加工技术的国外发展现状 1959年,RichardPFeynman(1965年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。1962年第一个硅微型压力传感器问世,气候开发出尺寸为50~500μm的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及联接件等微机械。1965年,斯坦福大学研制出硅脑电极探针,后来又在扫描隧道显微镜、微型传感器方面取得成功。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~12μm的利用硅微型静电机,显示出利用硅微加工工艺制造小可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。

国内外测试仪器发展现状及趋势

国内外测试仪器发展现状及趋势 科学是从测量开始的—这是19世纪著名科学家门捷列夫的名言。到了21世纪的今天,作为信息产业的三大关键技术之一,测试测量行业已经成为电子信息产业的基础和发展保障。 而测试仪器作为测试测量行业发展不可或缺的工具,在测试测量行业的发展中起到了巨大的作用。中国“十一五”期间,由于国家不断增加基础建设的投入力度,在旺盛市场需求的带动下,对仪器需求不断增加,同时测试仪器市场也正在快速发展。 全球测试仪器市场情况及分析 国内电子测量仪器行业在经过一段沉寂后,慢慢开始复苏。产品大幅增长主要有两个原因,一是市场的巨大需求,特别是通信、广播电视市场的巨大发展,引发了电子测量仪器市场的迅速增长,二是电子测量仪器行业近几年迅速向数字化、

智能化方向发展,推出了部分数字化产品,因而在若干个门类品种上取得了较快增长。从近期中国仪表行业发展的情况来看势头喜人的,与全国制造业一样,虽然遇到了不少困难但仍然保持了向上发展的态势。 尽管中国仪器市场正在快速的发展着,但与国外仪器生产企业比较仍然有很大的差距。中国主要科研单位、学校以及企业等单位中使用的高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口。同时,国外公司还占有国内中档产品以及许多关键零部件市场60%以上的份额。世界测试仪器市场对中国的影响依然非常大。目前,在世界电子测量仪器市场上,竞争日趋激烈。以往,测试仪器生产厂商主要都将仪器产品的高性能作为竞争优势,厂商开发什么,用户买什么。而今则已变成厂商努力开发用户需要的仪器,并且把更便宜、更好、更快、更易使用的测试仪器作为奋斗目标。在信息化的推动下,全世界测试仪器市场将继续保持增长的势头。人们普遍认为,电子测量仪器市场的前景依然乐观。 国际仪器发展趋势和国内现状 一、国际趋势

制造业企业面临的新业态及未来发展方向

制造业企业面临的新业态及未来发展方向 新的制造业业态正在形成 互联网对制造业的变革从最初的辅助到现在的集成走向未来的融合,一方面是把产业互联网、消费互联网和产业互联网的发展模式高度的融合为一体。同时,融合正在全方位的朝工业领域的方方面面展开,包括消费环节相融合以及和工业产品的运营服务,工业服务相融合。融合使得工业的生态环境、业态环境也发生了深刻的变化。 很多互联网公司开始跨界走向工业,很多工业也开始拥抱互联网,甚至工业的生态环境不是大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,发展到现在形成工业的生态系统,成为一个分享经济、共享经济的时代。 现在工业界和互联网双向融合的趋势越来越明显。互联网企业正在大举进军工业领域,工业企业、制造企业正在拥抱互联网,现在应该新的制造业的业态正在全方位的出现。 从“工业+互联网”创业工业转型新模式的几个方面来看,一方面互联网时代的的确确新一代智能产品正在不断涌现,几乎所有高端装备都在朝智能化方向发展,朝网络化、数字化。另一方面,产品制造过程正在朝智能工厂方向发展。那么,转型的第三个方面是制造开始走向服务化。传统工业比较关注的就是产品的生产和产品的销售,那么现在在新一代信息技术,互联网的支持下,制造企业也开始朝着产品的全生命周期的运营和服务方向发展,不光生产产品,也要做产品的运营和服务,更要对产品的全生命周期提出运营和维护上的保障。中国制造业未来发展的方向

工业发展的一个新模式,就是工业开始越来越走向个性化定制的一个新时代,传统工业下做不到个性定制,因为成本高,那么在互联网的支持下,在智能化的支持下,现在可以非常方便的获取到用户的需求和订单,通过网络的智能计算来进行产业的协同分工,使得过去变化多样的产品的零部件的形态可以进行网络化的协同生产。即使在一个工厂里,也可以做到柔性和协同。 所以,互联网和工业的比较使得人们梦寐以求的这样一个个性定制、规模生产,成本还可以保持不增或者降低成为可能。而且通过个性定制,应该讲去掉了中间化,而且也真正实现了以顾客为中心,以用户为中心的未来制造的先进理念。只有在工业和互联网密切的结合融合下,这样的先进的生产模式才得以实现。我们也看到制造业和工业正在朝分散化方向发展,传统的聚集型、园区型、大规模的生产方式,正在朝这样一个分散和泛在的制造模式在转变,异地协同,然后泛在的制造,甚至将来我们可以出现无所不在的制造模式,随着3D 打印这样一种泛在制造的方式和创新模式的出现,会对制造业的生态和业态产生深刻的影响。 正是由于这样的变革,“中国制造2025”为我们清晰地指明了中国制造业未来发展的方向。就是要大力推动制造业的数字化、网络化和智能化,建立起一个全新的智能工业体系。未来30年的中国制造业即将发生的变革历程,应该讲是中国制造一个“黄金时代”。 未来工业大数据的发展趋势及应用 基于云平台构建的制造企业的大数据的意义-数据采集及应用管理平

精密超精密加工技术论文

精密超精密加工技术 论文 班级:机械09-4班 姓名:侯艳飞 学号:20091058

精密超精密加工技术的发展,直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展,因此世界各国对此都极为重视,投入很大力量进行研究开发,同时实行技术保密,控制关键加工技术及设备出口。 精密超精密加工技术,是现代机械制造业最主要的发展方向之一。在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用,并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。 精密超精密加工是指亚微米级(尺寸误差为0.3~0.03μm,表面粗糙度为Ra0.03~0.005μm)和纳米级(精度误差为0.03nm,表面粗糙度小于 Ra0.005nm)精度的加工。实现这些加工所采取的工艺方法和技术措施,则称为精密超精加工技术。加之测量技术、环境保障和材料等问题,人们把这种技术总称为超精工程。 超精密加工主要包括三个领域: 1.超精密切削加工如金刚石刀具的超精密切削,可加工各种镜面。它已成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工。2.超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盘的涂层表面加工和大规模集成电路基片的加工。3.超精密特种加工如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束、离子束刻蚀的方法加工,线宽可达0.1μm。如用扫描隧道电子显微镜(STM)加工,线宽可达2~5nm。 近年来,在传统加工方法中,金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密高速切削、精密砂带磨削等已占有重要地位;在非传统加工中,出现了电子束、离子束、激光束等高能加工、微波加工、超声加工、蚀刻、电火花和电化学加工等多种方法,特别是复合加工,如磁性研磨、磁流体抛光、电解研磨、超声珩磨等,在加工机理上均有所创新。 对精密和超精密加工所用的加工设备有下列要求。 (1)高精度。包括高的静精度和动精度,主要的性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度、分辨率等,如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等; (2)高刚度。包括高的静刚度和动刚度,除本身刚度外,还应注意接触刚度,以及由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。 (3)高稳定性。设备在经运输、存储以后,在规定的工作环境下使用,应能长时间保持精度、抗干扰、稳定工作。设备应有良好的耐磨性、抗振性等。 (4)高自动化。为了保证加工质量,减少人为因素影响,加工设备多采用数控系统实现自动化。 加工设备的质量与基础元部件,如主轴系统、导轨、直线运动单元和分度转台等密切相关,应注意这些元部件质量。此外,夹具、辅具等也要求有相应的高精度、高刚度和高稳定性。 加工工具主要是指刀具、磨具及刃磨技术。用金刚石刀具超精密切削,值得研究的问题有:金刚石刀具的超精密刃磨,其刃口钝圆半径应达到2~4nm,同时应解决其检测方法,刃口钝圆半径与切削厚度关系密切,若切削的厚度欲达到10nm,则刃口钝圆半径应为2nm。 磨具当前主要采用金刚石微粉砂轮超精密磨削,这种砂轮有磨料粒度、粘接剂、修整等问题,通常,采用粒度为W20~W0.5的微粉金刚石,粘接剂采用树脂、铜、纤维铸铁等。 航天、航空工业中,人造卫星、航天飞机、民用客机等,在制造中都有大量的精密和超精密加工的需求,如人造卫星用的姿态轴承和遥测部件对观测性能影响很大。该轴承为真空无润滑轴承,其孔和轴的表面粗糙度要求为Ry0.01μm,即1nm,其圆度和圆柱度均要求纳米级精度。被送入太空的哈勃望远镜(HST),

激光微细加工技术及其在MEMS微制造中的应用讲解

SpecialReports 2002年第3期 综述 激光微细加工技术及其在MEMS微制造中的应用LaserMicromachiningandItsApplicationintheMicrofabricationofMEMS 潘开林①②陈子辰②傅建中① (①浙江大学生产工程研究所②桂林电子工业学院) 摘要:文章综述了当前MEMS各类微制造技术,阐述了各种激光微细加工技术的原理、特点,主要包括准 分子激光微细加工技术、激光LIGA技术、激光微细立体光刻技术等,以及它们在MEMS微制造中的应用。 关键词:激光微细加工微机电系统激光LIGA1所示[5]。 表1MEMS主要微制造技术对比 技术 LIGA 1MEMS及其微制造技术概述 微机电系统(ME,,知功能和执行功能,在此基础上可开发出高度智能、高功能密度的新型系统。MEMS器件与系统未来将成为多个领域的核心,其作用与以CPU为代表的集成电路构成当今电子系统的核心一样。鉴于MEMS技术的重要技术经济潜力和战略地位,引起了世界各国的高度重视。MEMS主要是美国学者的称谓,在日本称为微机械,在欧洲称为微系统。此外,微技术在不同的学科与应用领域,还有类似的不同的专业或行业术语,如生物技术领域的基因芯片(DNA芯片)、生物芯片(Bio-Chip),分析化学领域的微全流体分析系统(uTAS)、芯 最小尺寸 +++--(+)-(+)+++ 精度 +++--(+)++-+ 高宽比粗糙度 ++-+-+++++++

++--+-++ 几何自 由度 +-++++++-- 材料范围金属、聚合物、 陶瓷金属、聚合物金属、聚合物、 陶瓷聚合物金属、半导体、 陶瓷金属、半导体非铁金属、聚合物 技术准分子激光微细立体光刻微细电火化 LCVD 金刚石片实验室(LabonChip),与光学集成形成微光机电系统(MOEMS)等。MEMS是从微电子技术发展而来,其微制造技术 注:表中++、+、-、--分别表示很好、好、较差、很差,+-表示不同应用条件下的相对效果,括号内的“+”表示最新研究有所进展。 在目前MEMS微细加工技术的研究与应用中,激光微细加工技术得到了广泛的关注与研究。激光微细加工制造商宣称激光微细加工技术具有:非接触工艺、有选择性加工、热影响区域小、高精度与高重复率、高的零件尺寸与形状的加工柔性等优点。 实际上,激光微细加工技术最大的特点是“直写”加工,简化了工艺,实现了MEMS的快速原型制造。此外,该方法没有诸如腐蚀等方法带来的环境污染问题,可谓“绿色制造”。 在MEMS微制造中主要采用的激光微细加工技术有:激光直写微细加工、激光LIGA、激光微细立体光刻等,下面分别加以介绍。 主要沿用微电子加工技术与设备。微电子加工技术与设备价格昂贵,适合批量生产。由于微电子工艺是平面工艺,在加工MEMS三维结构方面有一定的难度。目前,通过与其它学科的交叉渗透,已研究开发出以下一些特定的MEMS微制造技术。 (1)LIGA技术LIGA和准LIGA技术最大的特点是可制出高径比很大的微构件,但缺点同样突出,成本高。 (2)材料去除加工技术这类技术主要包括准分 子激光微细加工[1~4]、微细电火花加工[5]、以牺牲层技术为代表的硅表面微细加工、以腐蚀技术为主体的体硅加工技术、电子束铣、聚焦离子束铣等。(3)材料淀积加工技术这类技术主要包括激光 7] 辅助淀积(LCVD)、微细立体光刻[6、、电化学淀积等。

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