制造技術(shù)的概念范文

時(shí)間:2023-12-18 17:48:43

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制造技術(shù)的概念

篇1

【關(guān)鍵詞】CDIO;半導(dǎo)體制造技術(shù);課程改革;產(chǎn)業(yè)結(jié)合

一、工程教育(CDIO)模式

工程教育是我國(guó)高等教育的重要組成部分,在國(guó)家工業(yè)化信息化進(jìn)程中,對(duì)獨(dú)立完整門類齊全的工業(yè)體系的形成與發(fā)展,有著不可替代的作用。CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果,是以Conceive、Design、Implement、Operate(即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作)一系列從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的產(chǎn)業(yè)周期為載體,讓學(xué)生在理論和實(shí)踐間過(guò)渡,完成自主學(xué)習(xí)。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個(gè)典型的工科專業(yè),工程性和實(shí)踐性非常強(qiáng),希望通過(guò)課程學(xué)習(xí)使得學(xué)生具有以下工程核心能力:(1)具有運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)及工程知識(shí)的能力;(2)具有設(shè)計(jì)與開展實(shí)驗(yàn),分析與解釋數(shù)據(jù)的能力;(3)具有開展工程實(shí)踐所需技術(shù)、技巧及使用現(xiàn)代工具的能力;(4)具有設(shè)計(jì)工程系統(tǒng)、組件或工藝流程的能力;(5)具有項(xiàng)目管理、有效溝通、領(lǐng)域整合與團(tuán)隊(duì)合作的能力;(6)具有發(fā)掘、分析、應(yīng)用研究成果基于工程教育理念的《半導(dǎo)體制造技術(shù)》課程改革潘穎司煒裴雪丹及綜合解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力;(7)培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力;(8)具有基本工程倫理認(rèn)知,尊重多元觀點(diǎn)。

二、課程目標(biāo)與存在的問(wèn)題

《制造》是面向高校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門工程技術(shù)核心主干課程。本課程主要介紹半導(dǎo)體工藝流程、關(guān)鍵工藝步驟,以及相關(guān)領(lǐng)域的新工藝、新設(shè)備、新技術(shù),其目標(biāo)是培養(yǎng)掌握基礎(chǔ)理論,熟悉專業(yè)知識(shí),了解技術(shù)前沿,拓展科技視野,并具有一定工藝設(shè)計(jì)、分析解決實(shí)際工藝問(wèn)題的電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用型工程創(chuàng)新人才。隨著電子行業(yè)對(duì)半導(dǎo)體器件微型化、高頻率、大功率、可靠性等要求的提高,半導(dǎo)體科學(xué)近幾十年的迅猛發(fā)展,《制造》內(nèi)容也隨之不斷充實(shí),內(nèi)容繁雜、綜合性強(qiáng)、與實(shí)際工藝結(jié)合緊密。在這樣的現(xiàn)實(shí)情況下,《制造》課程的教學(xué)難度越來(lái)越大,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)教學(xué)信息量大、課程學(xué)時(shí)有限,難以合理安排教學(xué)進(jìn)度;(2)工藝設(shè)備昂貴,課程實(shí)踐需求難以滿足;(3)理論知識(shí)抽象,與實(shí)際工業(yè)聯(lián)系不緊密,學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性難以提高;(4)課程考核形式單一,難以全面檢查教學(xué)成果。課程教學(xué)內(nèi)容、方法、考核等一系列問(wèn)題的背后,根本原因是當(dāng)前《制造》課程的教學(xué)模式不盡合理,教學(xué)改革勢(shì)在必行。

三、課程建設(shè)思路

《制造》只有32學(xué)時(shí),在有限的課時(shí)下,教師要指導(dǎo)學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論,與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)流程相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性研究,幫助學(xué)生將課堂理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為電路、版圖、工藝等設(shè)計(jì)能力?!吨圃臁穬?nèi)容繁雜,難度大,實(shí)踐實(shí)習(xí)難以充分實(shí)現(xiàn),需要教師在教學(xué)過(guò)程中選擇貼合產(chǎn)業(yè)的教材,突出重要知識(shí)點(diǎn),合理分配學(xué)時(shí),緊盯產(chǎn)業(yè)發(fā)展和先進(jìn)工藝,更多的與產(chǎn)業(yè)實(shí)際融合,盡可能讓學(xué)生接觸實(shí)際制造過(guò)程,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果?!吨圃臁飞婕皩I(yè)知識(shí)面廣(材料、物理、器件、工藝),緊跟技術(shù)發(fā)展,用簡(jiǎn)單的試卷理論考核學(xué)生的學(xué)習(xí)成果不夠全面,課程考核方面也要打破固有的試卷核,避免學(xué)生靠死記硬背來(lái)應(yīng)付考試,采用多元化的考察方式,考察學(xué)生的理論基礎(chǔ)掌握、創(chuàng)新思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。課外,要盡量給學(xué)生創(chuàng)造與產(chǎn)業(yè)接觸的機(jī)會(huì)。

四、《半導(dǎo)體制造技術(shù)》課程建設(shè)

1、教材選擇

《制造》與產(chǎn)業(yè)結(jié)合緊密,所以我們目前選用電子工業(yè)出版社由MichaelQiurk編著的《半導(dǎo)體制造技術(shù)》,該教材的特點(diǎn)是:理論扎實(shí),詳細(xì)介紹了半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件相關(guān)知識(shí)點(diǎn);結(jié)合產(chǎn)業(yè),突出實(shí)際工藝詳細(xì)介紹了芯片制造中的關(guān)鍵工藝——理論、生產(chǎn)過(guò)程、工藝設(shè)備、質(zhì)量分析等;緊隨發(fā)展,吸收介紹了深亞微米工藝下的先進(jìn)技術(shù)——槽隔離、平坦化、Cu互聯(lián)等;容易理解,深入淺出,附有大量工藝圖、設(shè)備圖、結(jié)構(gòu)圖,直觀形象。

2、教學(xué)內(nèi)容

《制造》課程學(xué)時(shí)有限,教師在教學(xué)過(guò)程中需要突出知識(shí)重點(diǎn),授課過(guò)程中帶領(lǐng)學(xué)生著重學(xué)習(xí)重點(diǎn)章節(jié)——材料準(zhǔn)備、工藝流程、基本工藝操作、先進(jìn)技術(shù),對(duì)于輔助章節(jié)——化學(xué)品、沾污、檢測(cè)可以采用簡(jiǎn)單介紹、學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行講授?!吨圃臁废啾扔谄渌娮訉I(yè)基礎(chǔ)課程,最大的特點(diǎn)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,教材內(nèi)容更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,所以授課教師需要密切關(guān)注產(chǎn)業(yè)發(fā)展,了解新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備,讓學(xué)生的知識(shí)跟隨產(chǎn)業(yè)變化。

3、教學(xué)方法

課程教授過(guò)程中,希望增加學(xué)生的參與度和積極性,同時(shí)提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,所以采用傳統(tǒng)集中授課與小組作業(yè)相結(jié)合的模式。在集中授課過(guò)程中也要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,可以采用如下方式:(1)采用啟發(fā)式教學(xué),以先導(dǎo)課程為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生積極思考;(2)采用問(wèn)題式教學(xué)法,首先提出問(wèn)題,分析問(wèn)題的本質(zhì),探討解決問(wèn)題的思路,最后給出解決問(wèn)題的方法。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;(3)采用互動(dòng)式教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),注意調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,加強(qiáng)教師和學(xué)生的眼神交流和語(yǔ)言交流;(4)妥善處理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)逐步分解解決難點(diǎn)問(wèn)題。

4、教學(xué)手段

傳統(tǒng)教學(xué)一般采用板書授課、作業(yè)考察的方式,展現(xiàn)方式死板,考察不全面,現(xiàn)在可以結(jié)合多媒體工具的演示多樣性,完成知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的結(jié)合,利用圖像、動(dòng)畫、視頻等展示和講解復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程,給以學(xué)生直觀、清楚的展示,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),便于學(xué)生獲取最新學(xué)習(xí)資料,利于教師與學(xué)生之間的課后溝通,同時(shí)教師可觀察學(xué)生自主學(xué)習(xí)進(jìn)度,適當(dāng)提醒。

5、考核模式

課程減少考試比重,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,同時(shí)增加團(tuán)隊(duì)大作業(yè),鍛煉學(xué)生合作分工、解決問(wèn)題的能力。

6、課程拓展

利用工藝流程仿真,以及校企合作平臺(tái)等方式驗(yàn)證鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容,增加學(xué)生與產(chǎn)業(yè)接觸。綜上所述,針對(duì)《制造》課程的特點(diǎn)以及現(xiàn)有的教學(xué)問(wèn)題,筆者結(jié)合產(chǎn)業(yè),采用工程教育思路進(jìn)行教學(xué)改進(jìn),與傳統(tǒng)模式的對(duì)比。

篇2

關(guān)鍵詞:CAD技術(shù) 先進(jìn)制造技術(shù) 研究熱點(diǎn) 發(fā)展趨勢(shì)

0 引言

先進(jìn)工程設(shè)計(jì)技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。產(chǎn)品生產(chǎn)首先從工程設(shè)計(jì)開始。工程設(shè)計(jì)包括需求分析、產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等內(nèi)容。工程設(shè)計(jì)的結(jié)果直接影響產(chǎn)品的功能、性能、質(zhì)量、制造成本與交貨期。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,工程設(shè)計(jì)技術(shù)的范圍不斷拓寬,工程設(shè)計(jì)的手段不斷改進(jìn),并提出了許多新的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)中所扮演的角色越來(lái)越重要,已逐步成為影響制造業(yè)發(fā)展的重要因素。

1 CAD技術(shù)的研究熱點(diǎn)

目前,關(guān)于CAD技術(shù)的研究十分活躍,研究領(lǐng)域極為廣泛,以下僅列舉其中幾個(gè)熱點(diǎn)方面。

1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì) 參數(shù)化設(shè)計(jì)方法是將CAD模型中的定量信息變量化,使之成為任意調(diào)整的參數(shù)。對(duì)于變量化參數(shù)賦予不同數(shù)值,就可得到不同大小和形狀的零件模型。

實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)的團(tuán)建是建立參數(shù)化模型。參數(shù)化模型表示了零件圖形的集合約束和工程約束。幾何約束包括結(jié)構(gòu)約束和尺寸約束。結(jié)構(gòu)約束是指幾何元素之間的拓?fù)潢P(guān)系約束,如平行、垂直、相切、對(duì)稱等;尺寸約束是通過(guò)尺寸標(biāo)注表示的約束,如距離尺寸、角度尺寸、半徑尺寸等。工程約束是指尺寸之間的約束關(guān)系,通過(guò)定義尺寸變量及它們之間在數(shù)值上和邏輯上的關(guān)系來(lái)表示。

在參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程關(guān)系和幾何關(guān)系來(lái)指定設(shè)計(jì)要求。要滿足這些設(shè)計(jì)要求,不僅需要考慮尺寸或工程參數(shù)的初值,而且要在每次改變這些設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)來(lái)維護(hù)這些基本關(guān)系,即將參數(shù)分為兩類:其一為各種尺寸值,稱為可變參數(shù);其二為幾何元素間的各種連續(xù)幾何信息,稱為不變參數(shù)。參數(shù)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)是在可變參數(shù)的作用下,系統(tǒng)能夠自動(dòng)維護(hù)所有的不變參數(shù)。因此,參數(shù)化模型中建立的各種約束關(guān)系,正是體現(xiàn)了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖。

參數(shù)化設(shè)計(jì)可以大大提高模型的生成和修改的速度,在產(chǎn)品的系列設(shè)計(jì)、相似設(shè)計(jì)及專用CAD系統(tǒng)開發(fā)方面都有較大的應(yīng)用價(jià)值。目前,參數(shù)化設(shè)計(jì)中的參數(shù)化建模方法主要有變量幾何法和基于結(jié)構(gòu)生成歷程的方法,前者主要用于平面模型的建立,而后者更適合于三維實(shí)體或曲面模型。

1.2 基于特征設(shè)計(jì) 如前所述,特征設(shè)計(jì)是用“特征”來(lái)取代純幾何元素構(gòu)建物體模型。特征是構(gòu)建零件的最基本的要素,它能以較高的抽象級(jí)別和不需要解釋的方式來(lái)標(biāo)示物體模型。它既表示了零件的幾何信息,又反映了零件與制造有關(guān)的信息。例如,對(duì)孔的設(shè)計(jì),實(shí)體造型系統(tǒng)常采用圓柱體與某個(gè)實(shí)體進(jìn)行邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn),計(jì)算機(jī)僅僅知道哪些部分沒(méi)有材料而已,并不能“認(rèn)識(shí)”哪是一個(gè)孔。對(duì)于特征造型系統(tǒng),孔是一個(gè)特征,具有直徑、長(zhǎng)度、公差、表面粗糙度、位置等屬性,并包含了基準(zhǔn)、裝配等信息。

每一個(gè)特征基本上對(duì)應(yīng)一組加工制造方法。特征的“語(yǔ)義”使設(shè)計(jì)人員對(duì)同一特征有相同的理解。因此,基于特征的設(shè)計(jì)更適合于CAD/CAM的集成和CIMS中的建模需要。

1.3 計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要的階段,概念設(shè)計(jì)的好壞對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量起著決定性的作用。但由于概念設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,及其所涉及的種種設(shè)計(jì)知識(shí)的不確定性,給計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的難度,制約了其發(fā)展。概念設(shè)計(jì)的過(guò)程主要是評(píng)價(jià)和決策的過(guò)程,他涉及產(chǎn)品功能、動(dòng)作和結(jié)構(gòu)等因素,對(duì)產(chǎn)品的價(jià)格、性能、可靠性、安全性等均有著重要的影響。目前,計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)的方法可分為兩大類,即自動(dòng)生成設(shè)計(jì)方案和交互生成設(shè)計(jì)方案。

1.3.1 自動(dòng)生成設(shè)計(jì)方案 目前主要采用人工智能技術(shù)。為了使計(jì)算機(jī)有效地支持概念設(shè)計(jì)活動(dòng),需要解決兩大難題,即建模問(wèn)題和推理問(wèn)題。前者是對(duì)產(chǎn)品的功能、動(dòng)作和機(jī)構(gòu)及其之間的關(guān)系進(jìn)行描述;后者實(shí)質(zhì)上就是生成和選擇合適的方案。

建模的核心問(wèn)題是模型的表示法。目前已提出各種表示法,如語(yǔ)言、圖形、對(duì)象、知識(shí)模型和圖像法等。語(yǔ)言表示法屬于一種形式描述方法,他能保證計(jì)算機(jī)有效地進(jìn)行推理,稱為面向機(jī)器的表示法。而圖像表示法是一種高度可視化的表示法,它可以提供一種輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)新的建模環(huán)境,稱它為面向人的表示法。其它表示法則界于這兩者之間。各種表示法往往只支持描述概念設(shè)計(jì)的某一方面,目前還缺少一種能描述概念設(shè)計(jì)各種因素的統(tǒng)一模型,這正是下一步的研究目標(biāo)。

推理問(wèn)題的重點(diǎn)是在轉(zhuǎn)換過(guò)程,即把用戶需求映射到實(shí)現(xiàn)所給需求集合的一些實(shí)際的結(jié)構(gòu)上。難點(diǎn)在于產(chǎn)生和選擇合適的映射方法。同樣也有很多推理方法支持概念設(shè)計(jì)活動(dòng),如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基于實(shí)例的推理法、基于知識(shí)的推理技術(shù)、優(yōu)化、價(jià)值工程和定性推理等。但目前也只能設(shè)計(jì)一些特定領(lǐng)域的例子,離全面應(yīng)用還有很大差距。

1.3.2 交互生成設(shè)計(jì)方案 由于概念設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,自動(dòng)地生成設(shè)計(jì)方案是很困難的,采用交互技術(shù)是目前可行和有效的方法。在概念設(shè)計(jì)階段可充分利用網(wǎng)絡(luò)與多媒體技術(shù),如在網(wǎng)上迅速查找與概念設(shè)計(jì)相關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)例,利用協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù),使群體成員易于參與概念設(shè)計(jì),并做出積極貢獻(xiàn)等。

篇3

1、高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵

人們一般認(rèn)為高技術(shù)(High--Technology)一詞源于美國(guó)。早在60年代,美國(guó)兩位女建筑師合寫了一本書,名叫《高格調(diào)技術(shù)》。在該書里,抒發(fā)了人們對(duì)高技術(shù)這一新生事物的關(guān)注。到了70年代,高技術(shù)的用語(yǔ)逐漸增多。那時(shí)的含義主要是泛指一大批新型技術(shù)產(chǎn)品和引發(fā)出來(lái)的一些變革。1981年,美國(guó)出現(xiàn)了以“高技術(shù)”命名的月刊。1983年,高技術(shù)開始被收入美國(guó)出版的《韋氏第三版新國(guó)際辭典增補(bǔ)9000詞》中,作為一個(gè)正式的詞定了下來(lái)。由于高技術(shù)是一個(gè)發(fā)展著的相對(duì)概念,加之由于人們所處的社會(huì)背景和所持的理論框架不盡相同,因此在認(rèn)識(shí)和使用高技術(shù)概念上也不盡一致。

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是通過(guò)高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起來(lái)的新興產(chǎn)業(yè),也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、全球性的概念。高技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)分別作為技術(shù)現(xiàn)象和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,不同的歷史階段有不同的范圍和內(nèi)容?!案呒夹g(shù)”產(chǎn)業(yè)一詞目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的、公認(rèn)的定義和界定范圍,但至少以下三點(diǎn)是相似的:

第一,所采用的定量指標(biāo)相類似,多采用技術(shù)密集度指標(biāo)。如R&D經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度,即R&D經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)出(總產(chǎn)值、增加值或銷售收入)的比重,科技人員或熟練工人占全體雇員的比重等。

第二,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)核心內(nèi)容相對(duì)集中,即有一定的類聚性,各種界定都包括航空航天、電子及通信、辦公設(shè)備及計(jì)算機(jī)、醫(yī)藥等制造行業(yè)。

第三,OECD關(guān)于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的定義和界定范圍具有一定的代表性,在進(jìn)行國(guó)際比較時(shí),很多發(fā)達(dá)國(guó)家以及發(fā)展中國(guó)家都參照OECD關(guān)于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的定義和目錄。

2、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計(jì)界定:OECD從六分法到四分法

隨著高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定的重要性日趨顯著,OECD和美、英、意、加等國(guó)際組織和國(guó)家的政府部門及科研機(jī)構(gòu)都在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方面陸續(xù)做了大量工作。利用若干對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)特征最具典型意義的可量化指標(biāo)來(lái)界定高技術(shù)產(chǎn)業(yè),最常用的指標(biāo)還是產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集度(或稱強(qiáng)度)。這是因?yàn)榧夹g(shù)密集度是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)特征,也是定義高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基石。

1986年OECD根據(jù)聯(lián)合國(guó)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類(ISIC),選擇22個(gè)制造業(yè)行業(yè),依據(jù)13個(gè)比較典型的成員國(guó)1979—1981年間有關(guān)數(shù)據(jù),通過(guò)加權(quán)方法(權(quán)重采用每個(gè)國(guó)家產(chǎn)值在總產(chǎn)值中所占份額的數(shù)值)計(jì)算了這些行業(yè)的RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度。最后,將RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度明顯高于其它產(chǎn)業(yè)的6類產(chǎn)業(yè)(航空航天制造業(yè)、計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、專用科學(xué)儀器設(shè)備制造業(yè)和電氣機(jī)械及設(shè)備制造業(yè))定義為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展中知識(shí)和技術(shù)的急劇增長(zhǎng),各類產(chǎn)業(yè)的RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度發(fā)生了重大變化。1994年OECD專家將R&D強(qiáng)度的數(shù)據(jù)和計(jì)算方法做了進(jìn)一步調(diào)整,重新計(jì)算了所選擇的22個(gè)制造業(yè)部門的RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度,對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重新進(jìn)行了劃分。這里,不僅考慮了直接RD經(jīng)費(fèi),也考慮了間接RD經(jīng)費(fèi),選用了RD總經(jīng)費(fèi)占工業(yè)總產(chǎn)值比重、直接RD經(jīng)費(fèi)占工業(yè)總產(chǎn)值比重和直接RD經(jīng)費(fèi)占工業(yè)增加值比重3個(gè)指標(biāo)來(lái)定義高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。同時(shí),OECD根據(jù)10個(gè)更為典型的成員國(guó)1973年—1992年的數(shù)據(jù),逐年計(jì)算了ISIC中22個(gè)制造業(yè)部門的上述3項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果表明,原來(lái)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群中的航空航天制造業(yè)、計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)仍屬于高技術(shù)產(chǎn)業(yè),而專用科學(xué)儀器設(shè)備制造業(yè)和和電氣機(jī)械制造業(yè)則由于R&D強(qiáng)度已不具備明顯高于其它產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),而被劃歸為中高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

3、OECD統(tǒng)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)及不足

OECD的方法是一種宏觀和近似的方法。說(shuō)其為宏觀的方法,因?yàn)樗腔诋a(chǎn)業(yè)的方法,更多是從制定戰(zhàn)略和政策的大范圍去考慮問(wèn)題,試圖對(duì)一個(gè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門進(jìn)行整體描述,關(guān)注的是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的整體,而不考慮產(chǎn)業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品中的一些不重要的變化;近似的方法,是因?yàn)檫@種基于產(chǎn)業(yè)的分類方法是宏觀的籠統(tǒng)的,它所依據(jù)的數(shù)據(jù)是高度綜合性的,這使得一些明顯不屬于高技術(shù)范疇的產(chǎn)品也包括在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之內(nèi)。反之,一些明顯為高技術(shù)的產(chǎn)品由于其所在產(chǎn)業(yè)不屬于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)而被排除在外。因此,OECD定義方法和結(jié)果既可能高估也可能低估了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。但這種方法的最大優(yōu)勢(shì)就在于簡(jiǎn)單明了,基礎(chǔ)廣泛,有利于國(guó)際比較,其提供的定義、分類和目錄被國(guó)際社會(huì)廣泛認(rèn)同和采用。具體而言,體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:

首先,OECD的界定并不是依據(jù)某個(gè)國(guó)家或幾類產(chǎn)業(yè)的指標(biāo)數(shù)據(jù),而是依據(jù)了一批典型國(guó)家的22個(gè)制造業(yè)行業(yè)進(jìn)行,避免了由于一國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的局限性而影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定的正確性。

其次,OECD界定方法和指標(biāo)充分考慮了國(guó)際可比性和可操作性。RD經(jīng)費(fèi)在產(chǎn)業(yè)間或國(guó)家間能夠取得更為一致的定義及統(tǒng)計(jì)范圍,利用國(guó)際間標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類代碼進(jìn)行產(chǎn)業(yè)分類,如需要同某一國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類代碼進(jìn)行比較和轉(zhuǎn)換時(shí)也相對(duì)簡(jiǎn)單些。

第三,OECD不僅考慮了直接RD經(jīng)費(fèi),也考慮了間接RD經(jīng)費(fèi),避免了只用直接RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度可能帶來(lái)的片面性。

第四,OECD的界定方法按照不同年代RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度所表現(xiàn)出來(lái)的不同規(guī)律性,及時(shí)調(diào)整或修正高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)、分類和目錄,充分體現(xiàn)了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)相對(duì)概念的特征。

二、國(guó)內(nèi)高技術(shù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)況

1、高新技術(shù)概念的提出

我國(guó)有關(guān)專家學(xué)者從80年代開始對(duì)國(guó)外高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究,與此同時(shí)也引入了高技術(shù)概念。863計(jì)劃中提及的“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”與發(fā)達(dá)國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一般概念相近,也是我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的初始概念。此后,根據(jù)黨的十三大提出“注意發(fā)展高技術(shù)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)”的要求和中央對(duì)發(fā)展高技術(shù)新興產(chǎn)業(yè)的部署,原國(guó)家科委從1988年7月開始實(shí)施火炬計(jì)劃,它與863計(jì)劃的一個(gè)顯著區(qū)別是將“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”延伸為“高技術(shù)、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)”,將“高技術(shù)產(chǎn)品”變化為“高技術(shù)、新技術(shù)產(chǎn)品?!睆拇耍浾摻绯霈F(xiàn)了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)與新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相提并論的情況,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的概念也已由狹義的一般的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)概念演變?yōu)閺V義的,包括一切新技術(shù)領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)概念,“高新技術(shù)”的概念也應(yīng)運(yùn)而生,它有兩含義:高技術(shù)是指在一定時(shí)間里水平較高、反映當(dāng)時(shí)科技發(fā)展最高水平的技術(shù);新技術(shù)是相對(duì)原有舊技術(shù)而言的,指填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的技術(shù),它并不一定是高技術(shù)。

對(duì)于高新技術(shù)的劃定范圍,我國(guó)根據(jù)世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,考慮到我國(guó)的客觀條件,1991年國(guó)務(wù)院確定11個(gè)領(lǐng)域突出新技術(shù),1997年原國(guó)家科委頒布《國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)品目錄》共9大領(lǐng)域58大類327小類。高新技術(shù)中的一般新興技術(shù)(非高技術(shù)),不具備高技術(shù)的“制高點(diǎn)”作用,或許是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的舊技術(shù),但它對(duì)發(fā)展中國(guó)家的“科技興國(guó)”戰(zhàn)略卻具有重大意義,尤其是適宜于工業(yè)化程度較低的發(fā)展中國(guó)家。

2、我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方法的研究

近些年來(lái),科技部組織我國(guó)部分專家學(xué)者對(duì)我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方法進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)我國(guó)制造業(yè)各小類行業(yè)技術(shù)密集度的計(jì)算,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有出現(xiàn)國(guó)外那種高技術(shù)產(chǎn)業(yè)按照技術(shù)密集度聚類的現(xiàn)象,也無(wú)法依據(jù)技術(shù)密集度在“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”與“非高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”之間劃出一條清晰的界線。從實(shí)際情況看,我國(guó)的計(jì)算機(jī)制造業(yè)、電子與通信產(chǎn)業(yè)中合資企業(yè)多,外國(guó)公司多,生產(chǎn)技術(shù)水平與國(guó)際水平較為接近,是人們理念中的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),但其技術(shù)密集度在國(guó)內(nèi)處于較低水平;而相比之下,國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造業(yè)、專用儀器設(shè)備制造業(yè)、金屬冶煉和壓延制造業(yè)的小行業(yè)技術(shù)密集度普遍較高,但這些行業(yè)不論在國(guó)外和國(guó)內(nèi)都未被人們看作是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。從我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,這種計(jì)算結(jié)果從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家分屬于不同發(fā)展階段,我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期,還不具備“明顯高”的技術(shù)密集度這個(gè)典型特征。

以上幾方面充分說(shuō)明,在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)全球化的條件下,僅根據(jù)一國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)界定高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是不科學(xué)的。因此,界定我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的工作,只能借助于國(guó)際規(guī)范,采用定性為主,定量與定性相結(jié)合、多途徑和多方案綜合比較的方法,才能比較真實(shí)地反映中國(guó)的實(shí)際。具體就是借用OECD界定的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)范圍,參照OECD高技術(shù)產(chǎn)業(yè)目錄,即將OECD確定的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)范圍作為“菜單”在我國(guó)現(xiàn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類中找出與之相同和相近的制造業(yè)行業(yè),這些行業(yè)即可大致被認(rèn)定為我國(guó)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在此基礎(chǔ)上,采用專家評(píng)判法,甄別那些內(nèi)容不十分清晰的行業(yè),剔除那些從我國(guó)的情況看明顯算不上高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的部分,最終確定高技術(shù)產(chǎn)業(yè)目錄。

這里的關(guān)鍵問(wèn)題是如何將“菜單”和我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)相對(duì)應(yīng)。因?yàn)镺ECD的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)分類目錄采用的是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類(ISIC)第二版,而我國(guó)現(xiàn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類和代碼(GB/T4754-94)在修訂時(shí)參照了ISIC第3版。所以,兩者之間沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,無(wú)論就產(chǎn)業(yè)的大、中、小類別的劃分,還是彼此所包含的內(nèi)容大多存在差異。因此,在具體操作上要做的事是使我國(guó)現(xiàn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類和代碼與國(guó)際產(chǎn)業(yè)分類(ISIC)第2版盡量等效。

3、高技術(shù)統(tǒng)計(jì)的開展

①省市高新技術(shù)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)。廣東省于1989年率先在全國(guó)建立了高技術(shù)產(chǎn)品調(diào)查制度,隨后江蘇、北京、遼寧等省市都開展了基于產(chǎn)品的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)。但由于各省市的標(biāo)準(zhǔn)缺乏可比性,省市之間無(wú)法有效地進(jìn)行比較。

②高新技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)。依據(jù)美國(guó)等國(guó)對(duì)高技術(shù)產(chǎn)品的劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出口貿(mào)易統(tǒng)計(jì),科技部和海關(guān)總署合作已進(jìn)行了多年統(tǒng)計(jì),1999年科技部又重新制訂了《中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)品出口目錄》。這項(xiàng)統(tǒng)計(jì)對(duì)反映我國(guó)高技術(shù)發(fā)展和進(jìn)出口貿(mào)易狀況起到了重要作用。

③國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)統(tǒng)計(jì)。90年代初,我國(guó)陸續(xù)批準(zhǔn)了53個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。國(guó)家有關(guān)部門對(duì)這些高新技術(shù)開發(fā)區(qū)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的管理、科技政策的制定提供了必要的依據(jù)。

④國(guó)家級(jí)科技計(jì)劃統(tǒng)計(jì)。80年代中后期以來(lái),科技部陸續(xù)在全國(guó)組織實(shí)施了包括國(guó)家級(jí)攀登、863、攻關(guān)、火炬、星火、成果推廣計(jì)劃項(xiàng)目調(diào)查,對(duì)我國(guó)高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的跟蹤。由于項(xiàng)目調(diào)查的局限性,難以從總體上對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總體狀況進(jìn)行描述。

三、我國(guó)高技術(shù)統(tǒng)計(jì)面臨的主要問(wèn)題及對(duì)策

1、高技術(shù)與高新技術(shù)的區(qū)別——和國(guó)際的不可比性問(wèn)題

根據(jù)我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,以及倡導(dǎo)科技成果轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的政策需求,有關(guān)部門將高技術(shù)擴(kuò)展到高新技術(shù),并進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì),這是可以理解的。但是,我們應(yīng)看到高新技術(shù)概念與高技術(shù)概念相比,其涵義有很大的擴(kuò)展。高新技術(shù)的這種提法更偏重于新技術(shù),其范圍是按照某些科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行劃定的。其產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)的范圍定為凡是與某些科學(xué)技術(shù)有關(guān)的產(chǎn)品均列為高新技術(shù)產(chǎn)品,也就是將按照嫁接、引入新技術(shù)生產(chǎn)的,或通過(guò)購(gòu)買的新設(shè)備、新機(jī)器所生產(chǎn)的新的最終產(chǎn)品均列為高新技術(shù)產(chǎn)品,而并不涉及這些產(chǎn)品的生產(chǎn)方式和中間產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)。其統(tǒng)計(jì)結(jié)果,往往過(guò)高地反映(或者說(shuō)估計(jì))了我國(guó)高技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r;從統(tǒng)計(jì)上比較,與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有著很大區(qū)別。

2、建立全國(guó)統(tǒng)一的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查制度的問(wèn)題

基于產(chǎn)品的形式對(duì)高新技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),可以說(shuō)是我國(guó)特有的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)日益融入世界經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,采用國(guó)際上普遍承認(rèn)的OECD基于產(chǎn)業(yè)的形式對(duì)高技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的方法,并逐步淡化“高新技術(shù)”概念,統(tǒng)計(jì)分類和基本指標(biāo)逐步與國(guó)際高技術(shù)統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)接軌、一致,是我們今后必然的選擇。

根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的科技統(tǒng)計(jì)現(xiàn)狀,和現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展水平,可以在現(xiàn)有各省市高新技術(shù)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,科技部根據(jù)1999年制訂的《中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)品目錄》在全國(guó)范圍內(nèi)基于產(chǎn)品的形式對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行常規(guī)性調(diào)查,避免各地自行其事,各按各的高技術(shù)產(chǎn)品目錄統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果互不可比,水分極大,最后莫衷一是。同時(shí),要跟蹤國(guó)際高技術(shù)統(tǒng)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),采用國(guó)際規(guī)范,基于產(chǎn)業(yè)的形式對(duì)高技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),按相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的對(duì)比分析,這樣才能適時(shí)并且全面地、科學(xué)地和準(zhǔn)確地反映我國(guó)高技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,為決策部門制定相關(guān)政策提供較為完備的數(shù)據(jù)、信息,避免統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)走樣,產(chǎn)生誤導(dǎo)。采取這樣的雙軌制的統(tǒng)計(jì)方式,是當(dāng)前形勢(shì)下高技術(shù)統(tǒng)計(jì)一種比較穩(wěn)妥的過(guò)渡方法。

3、我國(guó)科技統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的問(wèn)題

現(xiàn)在,隨著經(jīng)濟(jì)、科技全球一體化的發(fā)展,統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化是科技統(tǒng)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)現(xiàn)行的科技統(tǒng)計(jì)調(diào)查制度是一個(gè)多主題的綜合性科技活動(dòng)調(diào)查制度,這和國(guó)外RD統(tǒng)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)調(diào)查制度有很大的區(qū)別。RD投入統(tǒng)計(jì)不是按全成本核算口徑計(jì)量,RD活動(dòng)的間接費(fèi)用沒(méi)有分?jǐn)偟絉D活動(dòng)中去,使我國(guó)RD投入水平較實(shí)際發(fā)生明顯偏低,很難采用一整套R(shí)D的年度系列數(shù)據(jù)對(duì)高技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

關(guān)于高技術(shù)統(tǒng)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),將技術(shù)開發(fā)人員占職工總數(shù)的比例,技術(shù)開發(fā)經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)品銷售收入的比例,或?qū)D經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)品銷售收入的比例作為標(biāo)準(zhǔn)是不科學(xué)、不適宜的。技術(shù)開發(fā)是我國(guó)特有的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的科技統(tǒng)計(jì)概念,泛指以工業(yè)企業(yè)為主體的科技活動(dòng),包括企業(yè)內(nèi)部RD活動(dòng),以及運(yùn)用科技成果對(duì)已有產(chǎn)品、材料、技術(shù)方法、工藝流程和裝置等進(jìn)行技術(shù)上的重大改進(jìn)的活動(dòng)等。由此可見,其含義比RD活動(dòng)的涵義大,統(tǒng)計(jì)范圍廣,其人員統(tǒng)計(jì)包括了大量的一般職工,經(jīng)費(fèi)統(tǒng)計(jì)包括了購(gòu)買一般技術(shù)的費(fèi)用,甚至包括購(gòu)買機(jī)器設(shè)備的費(fèi)用。采用技術(shù)開發(fā)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)高技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),往往也是不得已的辦法。技術(shù)開發(fā)的涵義與高技術(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是不對(duì)稱的,使用類似技術(shù)開發(fā)等指標(biāo)作為判別高技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不適宜的。按照這些統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高技術(shù)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià),所帶來(lái)的誤差是難以克服的。

高技術(shù)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)是整個(gè)科技統(tǒng)計(jì)的重要組成部分,與其它科技統(tǒng)計(jì)有著密切的關(guān)系。若不將我國(guó)的科技統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,仍將科技統(tǒng)計(jì)框架基礎(chǔ)停留在技術(shù)開發(fā)或涵義寬泛的科技活動(dòng)等模式上,或者不能獲得RD的質(zhì)量較高的系統(tǒng)性數(shù)據(jù),勢(shì)必影響在原始、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層次上對(duì)高技術(shù)的統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)。切實(shí)加強(qiáng)整個(gè)科技統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)工作,是作好高技術(shù)統(tǒng)計(jì)工作的重要保證。

參考文獻(xiàn):1、《中國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方法的研究》課題研究報(bào)告,中國(guó)科技促進(jìn)發(fā)展研究中心

從高技術(shù)的涵義出發(fā),其統(tǒng)計(jì)內(nèi)容主要有以下三個(gè)方面內(nèi)容:

1、高技術(shù)的研究與發(fā)展(RD)狀況

2、高技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用(包括服務(wù))狀況

篇4

1、高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵

人們一般認(rèn)為高技術(shù)(High--Technology)一詞源于美國(guó)。早在60年代,美國(guó)兩位女建筑師合寫了一本書,名叫《高格調(diào)技術(shù)》。在該書里,抒發(fā)了人們對(duì)高技術(shù)這一新生事物的關(guān)注。到了70年代,高技術(shù)的用語(yǔ)逐漸增多。那時(shí)的含義主要是泛指一大批新型技術(shù)產(chǎn)品和引發(fā)出來(lái)的一些變革。1981年,美國(guó)出現(xiàn)了以“高技術(shù)”命名的月刊。1983年,高技術(shù)開始被收入美國(guó)出版的《韋氏第三版新國(guó)際辭典增補(bǔ)9000詞》中,作為一個(gè)正式的詞定了下來(lái)。由于高技術(shù)是一個(gè)發(fā)展著的相對(duì)概念,加之由于人們所處的社會(huì)背景和所持的理論框架不盡相同,因此在認(rèn)識(shí)和使用高技術(shù)概念上也不盡一致。

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是通過(guò)高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起來(lái)的新興產(chǎn)業(yè),也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、全球性的概念。高技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)分別作為技術(shù)現(xiàn)象和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,不同的歷史階段有不同的范圍和內(nèi)容。“高技術(shù)”產(chǎn)業(yè)一詞目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的、公認(rèn)的定義和界定范圍,但至少以下三點(diǎn)是相似的:

第一,所采用的定量指標(biāo)相類似,多采用技術(shù)密集度指標(biāo)。如R&D經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度,即R&D經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)出(總產(chǎn)值、增加值或銷售收入)的比重,科技人員或熟練工人占全體雇員的比重等。

第二,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)核心內(nèi)容相對(duì)集中,即有一定的類聚性,各種界定都包括航空航天、電子及通信、辦公設(shè)備及計(jì)算機(jī)、醫(yī)藥等制造行業(yè)。

第三,OECD關(guān)于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的定義和界定范圍具有一定的代表性,在進(jìn)行國(guó)際比較時(shí),很多發(fā)達(dá)國(guó)家以及發(fā)展中國(guó)家都參照OECD關(guān)于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的定義和目錄。

2、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計(jì)界定:OECD從六分法到四分法

隨著高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定的重要性日趨顯著,OECD和美、英、意、加等國(guó)際組織和國(guó)家的政府部門及科研機(jī)構(gòu)都在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方面陸續(xù)做了大量工作。利用若干對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)特征最具典型意義的可量化指標(biāo)來(lái)界定高技術(shù)產(chǎn)業(yè),最常用的指標(biāo)還是產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集度(或稱強(qiáng)度)。這是因?yàn)榧夹g(shù)密集度是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)特征,也是定義高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基石。

1986年OECD根據(jù)聯(lián)合國(guó)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類(ISIC),選擇22個(gè)制造業(yè)行業(yè),依據(jù)13個(gè)比較典型的成員國(guó)1979—1981年間有關(guān)數(shù)據(jù),通過(guò)加權(quán)方法(權(quán)重采用每個(gè)國(guó)家產(chǎn)值在總產(chǎn)值中所占份額的數(shù)值)計(jì)算了這些行業(yè)的RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度。最后,將RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度明顯高于其它產(chǎn)業(yè)的6類產(chǎn)業(yè)(航空航天制造業(yè)、計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、專用科學(xué)儀器設(shè)備制造業(yè)和電氣機(jī)械及設(shè)備制造業(yè))定義為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展中知識(shí)和技術(shù)的急劇增長(zhǎng),各類產(chǎn)業(yè)的RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度發(fā)生了重大變化。1994年OECD專家將R&D強(qiáng)度的數(shù)據(jù)和計(jì)算方法做了進(jìn)一步調(diào)整,重新計(jì)算了所選擇的22個(gè)制造業(yè)部門的RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度,對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重新進(jìn)行了劃分。這里,不僅考慮了直接RD經(jīng)費(fèi),也考慮了間接RD經(jīng)費(fèi),選用了RD總經(jīng)費(fèi)占工業(yè)總產(chǎn)值比重、直接RD經(jīng)費(fèi)占工業(yè)總產(chǎn)值比重和直接RD經(jīng)費(fèi)占工業(yè)增加值比重3個(gè)指標(biāo)來(lái)定義高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。同時(shí),OECD根據(jù)10個(gè)更為典型的成員國(guó)1973年—1992年的數(shù)據(jù),逐年計(jì)算了ISIC中22個(gè)制造業(yè)部門的上述3項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果表明,原來(lái)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群中的航空航天制造業(yè)、計(jì)算機(jī)及辦公設(shè)備制造業(yè)、電子及通信設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)仍屬于高技術(shù)產(chǎn)業(yè),而專用科學(xué)儀器設(shè)備制造業(yè)和和電氣機(jī)械制造業(yè)則由于R&D強(qiáng)度已不具備明顯高于其它產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),而被劃歸為中高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

3、OECD統(tǒng)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)及不足

OECD的方法是一種宏觀和近似的方法。說(shuō)其為宏觀的方法,因?yàn)樗腔诋a(chǎn)業(yè)的方法,更多是從制定戰(zhàn)略和政策的大范圍去考慮問(wèn)題,試圖對(duì)一個(gè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門進(jìn)行整體描述,關(guān)注的是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的整體,而不考慮產(chǎn)業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品中的一些不重要的變化;近似的方法,是因?yàn)檫@種基于產(chǎn)業(yè)的分類方法是宏觀的籠統(tǒng)的,它所依據(jù)的數(shù)據(jù)是高度綜合性的,這使得一些明顯不屬于高技術(shù)范疇的產(chǎn)品也包括在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之內(nèi)。反之,一些明顯為高技術(shù)的產(chǎn)品由于其所在產(chǎn)業(yè)不屬于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)而被排除在外。因此,OECD定義方法和結(jié)果既可能高估也可能低估了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。但這種方法的最大優(yōu)勢(shì)就在于簡(jiǎn)單明了,基礎(chǔ)廣泛,有利于國(guó)際比較,其提供的定義、分類和目錄被國(guó)際社會(huì)廣泛認(rèn)同和采用。具體而言,體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:

首先,OECD的界定并不是依據(jù)某個(gè)國(guó)家或幾類產(chǎn)業(yè)的指標(biāo)數(shù)據(jù),而是依據(jù)了一批典型國(guó)家的22個(gè)制造業(yè)行業(yè)進(jìn)行,避免了由于一國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的局限性而影響高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定的正確性。

其次,OECD界定方法和指標(biāo)充分考慮了國(guó)際可比性和可操作性。RD經(jīng)費(fèi)在產(chǎn)業(yè)間或國(guó)家間能夠取得更為一致的定義及統(tǒng)計(jì)范圍,利用國(guó)際間標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類代碼進(jìn)行產(chǎn)業(yè)分類,如需要同某一國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類代碼進(jìn)行比較和轉(zhuǎn)換時(shí)也相對(duì)簡(jiǎn)單些。

第三,OECD不僅考慮了直接RD經(jīng)費(fèi),也考慮了間接RD經(jīng)費(fèi),避免了只用直接RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度可能帶來(lái)的片面性。

第四,OECD的界定方法按照不同年代RD經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度所表現(xiàn)出來(lái)的不同規(guī)律性,及時(shí)調(diào)整或修正高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)、分類和目錄,充分體現(xiàn)了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)相對(duì)概念的特征。

二、國(guó)內(nèi)高技術(shù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)況

1、高新技術(shù)概念的提出

我國(guó)有關(guān)專家學(xué)者從80年代開始對(duì)國(guó)外高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究,與此同時(shí)也引入了高技術(shù)概念。863計(jì)劃中提及的“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”與發(fā)達(dá)國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一般概念相近,也是我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的初始概念。此后,根據(jù)黨的十三大提出“注意發(fā)展高技術(shù)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)”的要求和中央對(duì)發(fā)展高技術(shù)新興產(chǎn)業(yè)的部署,原國(guó)家科委從1988年7月開始實(shí)施火炬計(jì)劃,它與863計(jì)劃的一個(gè)顯著區(qū)別是將“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”延伸為“高技術(shù)、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)”,將“高技術(shù)產(chǎn)品”變化為“高技術(shù)、新技術(shù)產(chǎn)品?!睆拇?,輿論界出現(xiàn)了高技術(shù)產(chǎn)業(yè)與新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相提并論的情況,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的概念也已由狹義的一般的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)概念演變?yōu)閺V義的,包括一切新技術(shù)領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)概念,“高新技術(shù)”的概念也應(yīng)運(yùn)而生,它有兩含義:高技術(shù)是指在一定時(shí)間里水平較高、反映當(dāng)時(shí)科技發(fā)展最高水平的技術(shù);新技術(shù)是相對(duì)原有舊技術(shù)而言的,指填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的技術(shù),它并不一定是高技術(shù)。

對(duì)于高新技術(shù)的劃定范圍,我國(guó)根據(jù)世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,考慮到我國(guó)的客觀條件,1991年國(guó)務(wù)院確定11個(gè)領(lǐng)域突出新技術(shù),1997年原國(guó)家科委頒布《國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)品目錄》共9大領(lǐng)域58大類327小類。高新技術(shù)中的一般新興技術(shù)(非高技術(shù)),不具備高技術(shù)的“制高點(diǎn)”作用,或許是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的舊技術(shù),但它對(duì)發(fā)展中國(guó)家的“科技興國(guó)”戰(zhàn)略卻具有重大意義,尤其是適宜于工業(yè)化程度較低的發(fā)展中國(guó)家。

2、我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方法的研究

近些年來(lái),科技部組織我國(guó)部分專家學(xué)者對(duì)我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方法進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)我國(guó)制造業(yè)各小類行業(yè)技術(shù)密集度的計(jì)算,發(fā)現(xiàn)沒(méi)有出現(xiàn)國(guó)外那種高技術(shù)產(chǎn)業(yè)按照技術(shù)密集度聚類的現(xiàn)象,也無(wú)法依據(jù)技術(shù)密集度在“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”與“非高技術(shù)產(chǎn)業(yè)”之間劃出一條清晰的界線。從實(shí)際情況看,我國(guó)的計(jì)算機(jī)制造業(yè)、電子與通信產(chǎn)業(yè)中合資企業(yè)多,外國(guó)公司多,生產(chǎn)技術(shù)水平與國(guó)際水平較為接近,是人們理念中的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),但其技術(shù)密集度在國(guó)內(nèi)處于較低水平;而相比之下,國(guó)內(nèi)的機(jī)械制造業(yè)、專用儀器設(shè)備制造業(yè)、金屬冶煉和壓延制造業(yè)的小行業(yè)技術(shù)密集度普遍較高,但這些行業(yè)不論在國(guó)外和國(guó)內(nèi)都未被人們看作是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。從我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,這種計(jì)算結(jié)果從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家分屬于不同發(fā)展階段,我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期,還不具備“明顯高”的

技術(shù)密集度這個(gè)典型特征。

以上幾方面充分說(shuō)明,在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)全球化的條件下,僅根據(jù)一國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)界定高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是不科學(xué)的。因此,界定我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的工作,只能借助于國(guó)際規(guī)范,采用定性為主,定量與定性相結(jié)合、多途徑和多方案綜合比較的方法,才能比較真實(shí)地反映中國(guó)的實(shí)際。具體就是借用OECD界定的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)范圍,參照OECD高技術(shù)產(chǎn)業(yè)目錄,即將OECD確定的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)范圍作為“菜單”在我國(guó)現(xiàn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類中找出與之相同和相近的制造業(yè)行業(yè),這些行業(yè)即可大致被認(rèn)定為我國(guó)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。在此基礎(chǔ)上,采用專家評(píng)判法,甄別那些內(nèi)容不十分清晰的行業(yè),剔除那些從我國(guó)的情況看明顯算不上高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的部分,最終確定高技術(shù)產(chǎn)業(yè)目錄。

這里的關(guān)鍵問(wèn)題是如何將“菜單”和我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)相對(duì)應(yīng)。因?yàn)镺ECD的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)分類目錄采用的是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類(ISIC)第二版,而我國(guó)現(xiàn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類和代碼(GB/T4754-94)在修訂時(shí)參照了ISIC第3版。所以,兩者之間沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,無(wú)論就產(chǎn)業(yè)的大、中、小類別的劃分,還是彼此所包含的內(nèi)容大多存在差異。因此,在具體操作上要做的事是使我國(guó)現(xiàn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類和代碼與國(guó)際產(chǎn)業(yè)分類(ISIC)第2版盡量等效。

3、高技術(shù)統(tǒng)計(jì)的開展

①省市高新技術(shù)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)。廣東省于1989年率先在全國(guó)建立了高技術(shù)產(chǎn)品調(diào)查制度,隨后江蘇、北京、遼寧等省市都開展了基于產(chǎn)品的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)。但由于各省市的標(biāo)準(zhǔn)缺乏可比性,省市之間無(wú)法有效地進(jìn)行比較。

②高新技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)。依據(jù)美國(guó)等國(guó)對(duì)高技術(shù)產(chǎn)品的劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出口貿(mào)易統(tǒng)計(jì),科技部和海關(guān)總署合作已進(jìn)行了多年統(tǒng)計(jì),1999年科技部又重新制訂了《中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)品出口目錄》。這項(xiàng)統(tǒng)計(jì)對(duì)反映我國(guó)高技術(shù)發(fā)展和進(jìn)出口貿(mào)易狀況起到了重要作用。

③國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)統(tǒng)計(jì)。90年代初,我國(guó)陸續(xù)批準(zhǔn)了53個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。國(guó)家有關(guān)部門對(duì)這些高新技術(shù)開發(fā)區(qū)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的管理、科技政策的制定提供了必要的依據(jù)。

④國(guó)家級(jí)科技計(jì)劃統(tǒng)計(jì)。80年代中后期以來(lái),科技部陸續(xù)在全國(guó)組織實(shí)施了包括國(guó)家級(jí)攀登、863、攻關(guān)、火炬、星火、成果推廣計(jì)劃項(xiàng)目調(diào)查,對(duì)我國(guó)高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的跟蹤。由于項(xiàng)目調(diào)查的局限性,難以從總體上對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)總體狀況進(jìn)行描述。

三、我國(guó)高技術(shù)統(tǒng)計(jì)面臨的主要問(wèn)題及對(duì)策

1、高技術(shù)與高新技術(shù)的區(qū)別——和國(guó)際的不可比性問(wèn)題

根據(jù)我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,以及倡導(dǎo)科技成果轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的政策需求,有關(guān)部門將高技術(shù)擴(kuò)展到高新技術(shù),并進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì),這是可以理解的。但是,我們應(yīng)看到高新技術(shù)概念與高技術(shù)概念相比,其涵義有很大的擴(kuò)展。高新技術(shù)的這種提法更偏重于新技術(shù),其范圍是按照某些科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行劃定的。其產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)的范圍定為凡是與某些科學(xué)技術(shù)有關(guān)的產(chǎn)品均列為高新技術(shù)產(chǎn)品,也就是將按照嫁接、引入新技術(shù)生產(chǎn)的,或通過(guò)購(gòu)買的新設(shè)備、新機(jī)器所生產(chǎn)的新的最終產(chǎn)品均列為高新技術(shù)產(chǎn)品,而并不涉及這些產(chǎn)品的生產(chǎn)方式和中間產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)。其統(tǒng)計(jì)結(jié)果,往往過(guò)高地反映(或者說(shuō)估計(jì))了我國(guó)高技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r;從統(tǒng)計(jì)上比較,與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有著很大區(qū)別。

2、建立全國(guó)統(tǒng)一的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查制度的問(wèn)題

基于產(chǎn)品的形式對(duì)高新技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),可以說(shuō)是我國(guó)特有的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)日益融入世界經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,采用國(guó)際上普遍承認(rèn)的OECD基于產(chǎn)業(yè)的形式對(duì)高技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的方法,并逐步淡化“高新技術(shù)”概念,統(tǒng)計(jì)分類和基本指標(biāo)逐步與國(guó)際高技術(shù)統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)接軌、一致,是我們今后必然的選擇。

根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的科技統(tǒng)計(jì)現(xiàn)狀,和現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展水平,可以在現(xiàn)有各省市高新技術(shù)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,科技部根據(jù)1999年制訂的《中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)品目錄》在全國(guó)范圍內(nèi)基于產(chǎn)品的形式對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行常規(guī)性調(diào)查,避免各地自行其事,各按各的高技術(shù)產(chǎn)品目錄統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果互不可比,水分極大,最后莫衷一是。同時(shí),要跟蹤國(guó)際高技術(shù)統(tǒng)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),采用國(guó)際規(guī)范,基于產(chǎn)業(yè)的形式對(duì)高技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),按相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的對(duì)比分析,這樣才能適時(shí)并且全面地、科學(xué)地和準(zhǔn)確地反映我國(guó)高技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,為決策部門制定相關(guān)政策提供較為完備的數(shù)據(jù)、信息,避免統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)走樣,產(chǎn)生誤導(dǎo)。采取這樣的雙軌制的統(tǒng)計(jì)方式,是當(dāng)前形勢(shì)下高技術(shù)統(tǒng)計(jì)一種比較穩(wěn)妥的過(guò)渡方法。

3、我國(guó)科技統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的問(wèn)題

現(xiàn)在,隨著經(jīng)濟(jì)、科技全球一體化的發(fā)展,統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化是科技統(tǒng)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)現(xiàn)行的科技統(tǒng)計(jì)調(diào)查制度是一個(gè)多主題的綜合性科技活動(dòng)調(diào)查制度,這和國(guó)外RD統(tǒng)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)調(diào)查制度有很大的區(qū)別。RD投入統(tǒng)計(jì)不是按全成本核算口徑計(jì)量,RD活動(dòng)的間接費(fèi)用沒(méi)有分?jǐn)偟絉D活動(dòng)中去,使我國(guó)RD投入水平較實(shí)際發(fā)生明顯偏低,很難采用一整套R(shí)D的年度系列數(shù)據(jù)對(duì)高技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

關(guān)于高技術(shù)統(tǒng)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),將技術(shù)開發(fā)人員占職工總數(shù)的比例,技術(shù)開發(fā)經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)品銷售收入的比例,或?qū)D經(jīng)費(fèi)占產(chǎn)品銷售收入的比例作為標(biāo)準(zhǔn)是不科學(xué)、不適宜的。技術(shù)開發(fā)是我國(guó)特有的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的科技統(tǒng)計(jì)概念,泛指以工業(yè)企業(yè)為主體的科技活動(dòng),包括企業(yè)內(nèi)部RD活動(dòng),以及運(yùn)用科技成果對(duì)已有產(chǎn)品、材料、技術(shù)方法、工藝流程和裝置等進(jìn)行技術(shù)上的重大改進(jìn)的活動(dòng)等。由此可見,其含義比RD活動(dòng)的涵義大,統(tǒng)計(jì)范圍廣,其人員統(tǒng)計(jì)包括了大量的一般職工,經(jīng)費(fèi)統(tǒng)計(jì)包括了購(gòu)買一般技術(shù)的費(fèi)用,甚至包括購(gòu)買機(jī)器設(shè)備的費(fèi)用。采用技術(shù)開發(fā)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)高技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),往往也是不得已的辦法。技術(shù)開發(fā)的涵義與高技術(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是不對(duì)稱的,使用類似技術(shù)開發(fā)等指標(biāo)作為判別高技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不適宜的。按照這些統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高技術(shù)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià),所帶來(lái)的誤差是難以克服的。

高技術(shù)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)是整個(gè)科技統(tǒng)計(jì)的重要組成部分,與其它科技統(tǒng)計(jì)有著密切的關(guān)系。若不將我國(guó)的科技統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,仍將科技統(tǒng)計(jì)框架基礎(chǔ)停留在技術(shù)開發(fā)或涵義寬泛的科技活動(dòng)等模式上,或者不能獲得RD的質(zhì)量較高的系統(tǒng)性數(shù)據(jù),勢(shì)必影響在原始、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層次上對(duì)高技術(shù)的統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)。切實(shí)加強(qiáng)整個(gè)科技統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)工作,是作好高技術(shù)統(tǒng)計(jì)工作的重要保證。

參考文獻(xiàn):1、《中國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)界定方法的研究》課題研究報(bào)告,中國(guó)科技促進(jìn)發(fā)展研究中心

從高技術(shù)的涵義出發(fā),其統(tǒng)計(jì)內(nèi)容主要有以下三個(gè)方面內(nèi)容:

1、高技術(shù)的研究與發(fā)展(RD)狀況

篇5

關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào):TH122;TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

當(dāng)前,在我國(guó)現(xiàn)代化制造業(yè)中,機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)成為非常重要的組成部分。并且,在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程,機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)揮著重大作用。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展,改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù),成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。近些年來(lái),我國(guó)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展方面取得了一定的成效,但相比于國(guó)際先進(jìn)水平,還存在一定差距,有待采取措施進(jìn)一步加強(qiáng)。

1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)分析

1.1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)概念

機(jī)械設(shè)計(jì)制造在傳統(tǒng)工科專業(yè)中,屬于非常重要的組成部分,其發(fā)展與應(yīng)用狀況,直接關(guān)系到國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。當(dāng)前,在外部不斷變化發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響下,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展步伐也在不斷加快,并且也取得了一定的成效。由于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù),無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)以及時(shí)展的需求,并且在新技術(shù)不斷發(fā)展形勢(shì)的推動(dòng)下,自動(dòng)化這種新型技術(shù)隨之誕生。

1.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用意義

自動(dòng)化技術(shù),對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)有所改進(jìn),并且在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中得到較為廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與具體應(yīng)用,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中存在的一些不足:增加了行業(yè)內(nèi)容、擴(kuò)大了行業(yè)的定義范圍。同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,使得在生產(chǎn)機(jī)械相關(guān)產(chǎn)品過(guò)程,提升了制造工藝的精確度;借助電子信息技術(shù),工藝變量的控制度更為嚴(yán)格,促進(jìn)無(wú)人化、智能化機(jī)械制造管理的實(shí)現(xiàn),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的降低和生產(chǎn)效率的提升。此外,而由于自動(dòng)化技術(shù)的融入,使得機(jī)械相關(guān)產(chǎn)品的價(jià)值有所提升,應(yīng)用功能也隨之增多。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段,我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù),在社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下,得到了一定程度的發(fā)展,并且開始在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)該項(xiàng)技術(shù)的水平,尚未達(dá)到國(guó)際化的高水準(zhǔn)。根據(jù)當(dāng)前的形勢(shì)來(lái)看,我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù),未來(lái)還需要朝著人性化、智能化、模塊化、綠色化以及生活化這幾個(gè)方面發(fā)展,以滿足時(shí)展的要求,從而更好的為工業(yè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)。接下來(lái),筆者將針對(duì)這幾個(gè)方面,展開較為詳細(xì)的論述:

2.1人性化發(fā)展趨勢(shì)

在全社會(huì)倡導(dǎo)“以人為本”理念的形勢(shì)下,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)將來(lái)勢(shì)必要朝著人性化方向發(fā)展。無(wú)論是從社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度而言,還是從企業(yè)自身的發(fā)展層面來(lái)看。任何一項(xiàng)技術(shù),只有符合人性化特征,才屬于真正意義上為人類服務(wù)的技術(shù),才能夠真正促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展,才能真正的滿足人們需求,最終獲得人們的認(rèn)可。為此,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,還應(yīng)根據(jù)人類生產(chǎn)與生活的現(xiàn)實(shí)需求,做出相應(yīng)調(diào)整,盡可能生產(chǎn)與人們需求相符的人性化產(chǎn)品,從而為人們提供諸多便利,進(jìn)而為人類的可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

2.2智能化發(fā)展趨勢(shì)

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展與進(jìn)步的趨勢(shì)下,可以說(shuō),現(xiàn)階段各個(gè)領(lǐng)域都在追求智能化。究其原因主要在于:智能化的實(shí)現(xiàn),能夠?qū)⑷肆姆爆嵉膭趧?dòng)中解放出來(lái),促進(jìn)生產(chǎn)力水平的提升和工作效率的提高。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù),通過(guò)智能化發(fā)展,能夠有效拓展應(yīng)用范圍,同時(shí)增加機(jī)械產(chǎn)品附加值,以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的需求。

2.3模塊化發(fā)展趨勢(shì)

在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)與發(fā)展過(guò)程,模塊化已經(jīng)成為了一種非常重要的思維。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)的模塊化發(fā)展與應(yīng)用,將大幅度提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)速度與效率,同時(shí)促進(jìn)產(chǎn)品精確度、標(biāo)準(zhǔn)化水平的提升,以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、效率化生產(chǎn)。如此可見,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)的模塊化發(fā)展,將在推動(dòng)整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)與發(fā)展過(guò)程,發(fā)揮重大作用。

2.4綠色化發(fā)展趨勢(shì)

從國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀來(lái)看,在政府大力推進(jìn)城市化、工業(yè)化發(fā)展過(guò)程中,社會(huì)經(jīng)濟(jì)雖然得到了快速的發(fā)展,但與此同時(shí),也帶來(lái)了一些負(fù)面影響,如環(huán)境污染嚴(yán)重,影響到人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。為了有效改善這種狀況,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的綠色化發(fā)展則成為必然的趨勢(shì)。機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)與發(fā)展的目的,主要就是為了滿足人們的需求,為人們提供生產(chǎn)與生活便利,為人們營(yíng)造更好的生活條件。

2.5生活化發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,其目的主要就是為人們的生產(chǎn)與生活提供方便。因而,機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)該緊密結(jié)合人類的生產(chǎn)與生活,將其生活化特征體現(xiàn)出來(lái)?,F(xiàn)階段,我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居住、辦公等領(lǐng)域,都得到了較為廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,為人們帶來(lái)了諸多便利。在未來(lái),機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù),還需要進(jìn)一步朝著生活化方向發(fā)展,以充分體現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)用價(jià)值。

3結(jié)束語(yǔ):

綜上所述,文章主要針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化概念及應(yīng)用意義,以及未來(lái)的發(fā)展方向展開了研究,希望能夠?yàn)槲覈?guó)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,提供部分可借鑒的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn):

[1]閉業(yè)傾.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向研究[J].科技與企業(yè).2014(10)

[2]張玉芝.新時(shí)期機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)特色分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇.2014(09)

篇6

3D(Three Dimensions)打印技術(shù),是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層添加的方式來(lái)構(gòu)造三維物體的增材制造技術(shù)。事實(shí)上,3D打印技術(shù)和3D打印機(jī)在一些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍。

目前,3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)方向主要有兩個(gè):快速成型和快速制造?,F(xiàn)在大家提到的3D打印技術(shù)應(yīng)用很大一部分是指快速成型,其次才是快速制造,而快速成型與快速制造兩方面又是相輔相成的。

比如外觀設(shè)計(jì)、功能測(cè)試、結(jié)構(gòu)測(cè)試、概念模型等等都是屬于快速成型。也就是將你的想法變成一個(gè)實(shí)體擺在你面前,你可以感受它,體驗(yàn)它,這就是快速成型。目前,3D打印技術(shù)應(yīng)用最廣的領(lǐng)域都是在快速成型范疇里。

而在快速制造方面,3D打印技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需機(jī)械加工或任何模具,就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件,從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期,提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比,三維打印技術(shù)還擁有如下優(yōu)勢(shì):通過(guò)摒棄生產(chǎn)線而降低了成本;大幅減少了材料浪費(fèi);而且,它還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無(wú)法制造出的外形。另外,在具有良好設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過(guò)程的情況下,三維打印技術(shù)還可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)制造過(guò)程,快速有效又廉價(jià)地生產(chǎn)出單個(gè)物品。對(duì)鐘表這種個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)很有吸引力。

人們已經(jīng)使用該技術(shù)打印出了鐘表。美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的博士生彼得·施密特就打印出了一個(gè)類似于祖父輩使用的鐘表的物品。今年百達(dá)翡麗推出的最復(fù)雜手表的后續(xù)型號(hào)6002,是用3D打印技術(shù)制作的表殼模型??ǖ貋喴苍谑褂?D打印技術(shù)。

一臺(tái)3D打印機(jī)可以制造出各種各樣的產(chǎn)品,并且不需要大量的前期投資。在3D打印機(jī)上打印1000個(gè)不同的產(chǎn)品與打印1000個(gè)相同的產(chǎn)品,成本是一樣的,定制的成本幾乎消失。

盡管具有這些優(yōu)勢(shì),3D打印制造并不具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)。對(duì)于一個(gè)靠大規(guī)模生產(chǎn)獲取邊際利潤(rùn)的企業(yè)來(lái)說(shuō),達(dá)到規(guī)模效益非常重要。然而,如果一家企業(yè)的商業(yè)模式是銷售少量獨(dú)特的、不斷變化的或者定制的、具有高邊際收益的產(chǎn)品,那么3D打印制造技術(shù)代表了革命性的飛躍。

鐘表是具有規(guī)模生產(chǎn)和多樣化、定制化特點(diǎn)的產(chǎn)品。3D打印技術(shù)給未來(lái)鐘表制作提供了一條融大規(guī)模生產(chǎn)和手工生產(chǎn)于一體的新途徑。

篇7

關(guān)鍵詞:綠色建筑技術(shù);技術(shù)成熟度;技術(shù)創(chuàng)新

中圖分類號(hào):TU023 文獻(xiàn)識(shí)別碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2015)024-000-02

一、引言

在綠色建筑技術(shù)創(chuàng)新方面,我國(guó)已接近高端技術(shù)研究領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。但是,綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用程度與研發(fā)程度存在較大的脫節(jié),很多理論上和制造上成熟的技術(shù)得不到推廣,少數(shù)得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)(如節(jié)能燈、節(jié)水龍頭)僅僅是部件層面的技術(shù)。目前綠色建筑新技術(shù)處于一個(gè)分散發(fā)展而又成熟度不均的狀態(tài),對(duì)新技術(shù)的實(shí)用性、適用性都缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí),不利于對(duì)新技術(shù)的開發(fā)、改進(jìn)和推廣。

本文旨在研究當(dāng)前的綠色建筑新技術(shù)的成熟度,從而了解綠色建筑技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用和潛力狀況。所謂“新技術(shù)”,是相對(duì)于傳統(tǒng)的、已廣泛應(yīng)用或被熟知的綠色建筑技術(shù)而言的,如太陽(yáng)能熱水器、節(jié)能燈等傳統(tǒng)技術(shù)。這些新技術(shù)處于概念構(gòu)建、研發(fā)、實(shí)驗(yàn)、試點(diǎn)使用等階段,研究這些新技術(shù)的成熟度,有助于把握綠色建筑技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

二、綠色建筑新技術(shù)

《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》(2005)給出了“節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地與環(huán)境保護(hù)”的技術(shù)框架,據(jù)此系統(tǒng)回顧了16項(xiàng)當(dāng)前新興的綠色建筑技術(shù),既包括主動(dòng)式的設(shè)備節(jié)能,也包括被動(dòng)式的設(shè)計(jì)節(jié)能。

1.節(jié)能新技術(shù)

(1)熱泵技術(shù)。熱泵可以使用少量電能以高效地向建筑物供冷或供熱,從而有效降低建筑物能耗,可分為水源熱泵與空氣源熱泵。熱泵在我國(guó)主要應(yīng)用于大型公共建筑場(chǎng)所,如上海世博會(huì)場(chǎng)館利用黃浦江水源熱泵實(shí)現(xiàn)供冷。

(2)光伏建筑一體化。綜合考慮了光伏系統(tǒng)發(fā)電效率、光伏組件與建筑之間的融合以及系統(tǒng)美觀性等因素,既達(dá)到效率最大化,又滿足建筑外形美觀和功能實(shí)用要求。

(3)建筑輻射性供熱。輻射型供熱是一個(gè)調(diào)節(jié)房間熱微氣候的節(jié)能供熱系統(tǒng)[2],分為垂直板輻射、天花板輻射以及地板輻射,既避免了吹風(fēng)感,同時(shí)保證了適宜溫度。

(4)建筑熱量再循環(huán)。熱量再循環(huán)實(shí)際上就是收集建筑物的廢熱進(jìn)行供熱,如冷凝式熱水器通過(guò)吸收建筑排出的高溫?zé)煔鈦?lái)預(yù)熱冷水,能達(dá)到96%以上的熱效率。

(5)新能源玻璃。新能源玻璃是先進(jìn)的玻璃材料、高節(jié)能的晶體硅和仿真模型軟件的綜合體,能夠同時(shí)阻擋太陽(yáng)輻射、集中陽(yáng)光,并轉(zhuǎn)換為太陽(yáng)能。

(6)墻體蓄熱。墻體蓄熱材料白天將主體結(jié)構(gòu)多余熱量?jī)?chǔ)存起來(lái),晚上逐漸將熱量釋放到室內(nèi),用以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

(7)雙層通風(fēng)幕墻/窗戶。雙層通風(fēng)幕墻/窗戶在夏季開啟風(fēng)口,進(jìn)行自然通風(fēng),降低空氣層內(nèi)的溫度,減少太陽(yáng)輻射熱對(duì)室內(nèi)的影響;冬季關(guān)閉風(fēng)口形成溫室,起到保溫作用。

2.節(jié)材新技術(shù)

(1)新型保溫材料。新型外墻及屋面保溫材料,如聚氨酯泡沫板、水泥聚苯板、聚苯顆粒保溫料漿等,新型門窗類材料,如斷橋式鋁塑復(fù)合窗、納米復(fù)合材料、Low-E中空玻璃等,都具有更為良好的保溫隔熱功能。

(2) 3D建筑打印。將3D打印技術(shù)運(yùn)用到建筑部件甚至整棟建筑中,可以根據(jù)構(gòu)、部件甚至整棟建筑的三維模型數(shù)據(jù),通過(guò)材料累加的方式用3D打印成型設(shè)備制成實(shí)物,大大節(jié)省建筑材料。

3.節(jié)地新技術(shù)

(1)立體綠化。城市綠化最大的問(wèn)題是缺少土地,在建筑物屋頂、墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu)上運(yùn)用綠化技術(shù)可解決此問(wèn)題。此外,屋頂和墻面植物的基質(zhì),本身也具有很好的保溫隔熱功能。

(2)立體車庫(kù)。立體車庫(kù)成為城市建筑有效的節(jié)地措施,目前有升降橫移式立體車庫(kù)、巷道堆垛式立體車庫(kù)、垂直升降式立體車庫(kù)、簡(jiǎn)易升降式立體車庫(kù)等。

4.節(jié)水新技術(shù)

(1)膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器(MBR)被視為“21世紀(jì)最佳實(shí)用技術(shù)”,能實(shí)現(xiàn)建筑物的污水處理和中水回用。

(2)人工濕地。當(dāng)建筑污水通過(guò)人工濕地時(shí),污染物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解或吸收,使水質(zhì)得到凈化和循環(huán)利用,但也存在占地面積大等問(wèn)題。

5.其他綠色建筑創(chuàng)新技術(shù)

(1)新型采光墻體。新型采光墻體將半透光材料與新型建筑材料相結(jié)合,滿足采光要求的同時(shí)保證外立面的完整性。目前包括透明混凝土、透明水泥、高透明發(fā)電膜等,都在項(xiàng)目中得到了適用。上海世博會(huì)意大利館的大面積“玻璃幕墻”實(shí)際上就是透明混凝土墻。

(2)智能建筑。智能建筑的基本思路是優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑設(shè)備的運(yùn)行系統(tǒng),結(jié)合建筑(群)情況加強(qiáng)能源的梯級(jí)利用,并采取最有效的供熱和制冷方式。

(3)光合作用建筑。建筑表面的綠藻進(jìn)行光合作用而快速生長(zhǎng),循環(huán)系統(tǒng)過(guò)濾出部分綠藻,將其轉(zhuǎn)化為沼氣并輸送到燃燒爐,從而為整棟建筑供能或貯存到熱量存儲(chǔ)系統(tǒng)中,保證建筑能量自給自足。

三、綠色建筑新技術(shù)成熟度的度量

1.技術(shù)成熟度的概念及度量

技術(shù)成熟度(Technology Maturity)有多種概念,張玉杰(1999)將技術(shù)成熟度定義為運(yùn)用某項(xiàng)技術(shù)所生產(chǎn)出的產(chǎn)品(或服務(wù))在市場(chǎng)上占有率的變化情況。顧宏(2004)認(rèn)為科技成果的成熟度應(yīng)包括產(chǎn)業(yè)化實(shí)用程度和經(jīng)濟(jì)可行性程度兩個(gè)方面,反映了科技成果與產(chǎn)業(yè)化的差距。朱毅麟(2009)認(rèn)為技術(shù)成熟度就是“技術(shù)就緒水平”,指單項(xiàng)技術(shù)在研發(fā)過(guò)程中所達(dá)到的一般性可用程度。從以上定義可以看出,技術(shù)成熟度強(qiáng)調(diào)了技術(shù)的可用性及適用程度,即技術(shù)產(chǎn)品具有的實(shí)用程度和產(chǎn)業(yè)擴(kuò)散的程度。

對(duì)技術(shù)成熟度的度量,William Notle(2004)提出了度量的三個(gè)層次維度:技術(shù)就緒水平(TRL)、制造就緒水平(MRL)和項(xiàng)目就緒水平(PRL)。技術(shù)就緒水平用于度量技術(shù)研發(fā)階段的成熟程度;制造就緒水平用于度量生產(chǎn)制造一項(xiàng)技術(shù)所需要的制造工藝成熟情況和生產(chǎn)系統(tǒng)就緒情況;項(xiàng)目就緒水平用于度量涉及技術(shù)應(yīng)用的項(xiàng)目管理問(wèn)題。三個(gè)維度具有遞進(jìn)關(guān)系:技術(shù)就緒表明該技術(shù)已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn);制造就緒表明已經(jīng)具備了社會(huì)化制造的條件;項(xiàng)目就緒表明已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。

2.綠色建筑新技術(shù)的成熟度度量

根據(jù)技術(shù)成熟度理論,可以將技術(shù)就緒水平、制造就緒水平和項(xiàng)目就緒水平用于綠色建筑新技術(shù)的成熟度度量,從而了解各項(xiàng)新技術(shù)目前的發(fā)展及應(yīng)用狀況。

根據(jù)郭道勸(2010)的研究,技術(shù)就緒、制造就緒和項(xiàng)目就緒可細(xì)分為具體指標(biāo),如表1所示,逐項(xiàng)對(duì)上述各綠色建筑新技術(shù)的實(shí)現(xiàn)程度打鉤。根據(jù)遞進(jìn)關(guān)系,在一個(gè)層次維度上,只有存在某個(gè)細(xì)分指標(biāo)項(xiàng)“完全實(shí)現(xiàn)”,才可認(rèn)為技術(shù)的成熟度達(dá)到了該維度水平。

例如建筑輻射性供熱技術(shù)在“技術(shù)就緒水平”中的四項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)為“完全實(shí)現(xiàn)”,說(shuō)明該技術(shù)成熟度至少已達(dá)到技術(shù)就緒;其“制造就緒水平”中在“新的制造概念和可能解決的方案確定”和“材料可用性”兩項(xiàng)指標(biāo)上表現(xiàn)為“完全實(shí)現(xiàn)”,在“材料及工藝方法確定”項(xiàng)指標(biāo)上表現(xiàn)為“部分實(shí)現(xiàn)”,可以認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到制造就緒;而在“項(xiàng)目就緒水平”的四個(gè)指標(biāo)中均沒(méi)有表現(xiàn)為“完全實(shí)現(xiàn)”,因此認(rèn)為該技術(shù)還未達(dá)到項(xiàng)目就緒,應(yīng)處于前一階段的制造就緒的成熟程度。

同理對(duì)所有的16項(xiàng)目綠色建筑新技術(shù)逐一評(píng)價(jià),分別得到成熟度水平,包括項(xiàng)目就緒技術(shù)8項(xiàng),制造就緒技術(shù)5項(xiàng)和技術(shù)就緒技術(shù)3項(xiàng)。各項(xiàng)技術(shù)按成熟度分類詳見表2。

總體來(lái)看,絕大部分為項(xiàng)目就緒和制造就緒的階段,可用性較高;一半以上的技術(shù)為項(xiàng)目就緒水平,說(shuō)明其成熟度較高,或多或少已實(shí)際應(yīng)用于建設(shè)項(xiàng)目中。但這些的新技術(shù)應(yīng)用,大多以政府性、市政公共項(xiàng)目為主,商業(yè)項(xiàng)目偏少。近三分之一的技術(shù)處于制造就緒水平,表明該類技術(shù)的制造能力雖已成熟,但應(yīng)用到實(shí)際建筑物的條件還不夠充足,因此未能得到廣泛應(yīng)用,同時(shí)也說(shuō)明這些技術(shù)是最具應(yīng)用潛力的。技術(shù)就緒技術(shù)即成熟度偏低的新技術(shù)相對(duì)較少,但在未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)更具突破性的新技術(shù)。

四、綠色建筑新技術(shù)的成熟度與技術(shù)創(chuàng)新

Sood和Tellis(2005)認(rèn)為,技術(shù)創(chuàng)新可以分為三個(gè)層面:平臺(tái)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)創(chuàng)新和部件創(chuàng)新。平臺(tái)創(chuàng)新是指一種基于科學(xué)原理的新技術(shù)的出現(xiàn),且該技術(shù)明顯地不同于現(xiàn)存技術(shù)。設(shè)計(jì)創(chuàng)新是指在同一技術(shù)平臺(tái)下,不同部件之間關(guān)系與組合的重新構(gòu)造。部件創(chuàng)新是指在同一技術(shù)平臺(tái)下,使用了新零件或新的原材料。部件創(chuàng)新和設(shè)計(jì)創(chuàng)新是增量創(chuàng)新,是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)或調(diào)整;平臺(tái)創(chuàng)新可理解為突破性創(chuàng)新,它與增量創(chuàng)新相反,并不是在原有技術(shù)和方法上改進(jìn),而是開辟新的技術(shù)軌道,形成新的技術(shù)平臺(tái)。

根據(jù)綠色建筑新技術(shù)的技術(shù)形成原理分析每項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新層級(jí)。例如,新型保溫材料與現(xiàn)有外墻保溫材料相比使用了新的材料,是典型的部件創(chuàng)新;光伏建筑一體化是在現(xiàn)有技術(shù)和部件的基礎(chǔ)上,對(duì)光伏板和建筑物進(jìn)行了新的組合優(yōu)化,因此屬于設(shè)計(jì)創(chuàng)新。16項(xiàng)新技術(shù)的創(chuàng)新性與成熟度分類如圖1所示,由此可以探究技術(shù)創(chuàng)新與成熟度之間的內(nèi)在聯(lián)系。

成熟度最高的8項(xiàng)“項(xiàng)目就緒技術(shù)”都屬于增量創(chuàng)新(設(shè)計(jì)創(chuàng)新和部件創(chuàng)新)。在最具有應(yīng)用潛力的5項(xiàng)“制造就緒技術(shù)”中,有2項(xiàng)為平臺(tái)創(chuàng)新,3項(xiàng)為設(shè)計(jì)和部件創(chuàng)新。而更不成熟的“技術(shù)就緒技術(shù)”以平臺(tái)創(chuàng)新為主。

由此可見,綠色建筑新技術(shù)的成熟度與其本身的創(chuàng)新性具有聯(lián)系,目前成熟度最高的項(xiàng)目就緒技術(shù)主要是部件創(chuàng)新和設(shè)計(jì)創(chuàng)新技術(shù),它們是在原有技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn),因此更易被接受和推廣。相比之下,平臺(tái)創(chuàng)新層的綠建新技術(shù)主要處于制造就緒水平和技術(shù)就緒水平,說(shuō)明這些技術(shù)的成熟度偏低,可能的原因是平臺(tái)創(chuàng)新技術(shù)需要打破原有技術(shù)軌道和接受全新的技術(shù)理念,推廣的阻力較大,但其帶來(lái)的綠色收益往往更具突破性和革新性,是未來(lái)綠色建筑技術(shù)的新方向。

五、總結(jié)

綠色建筑新技術(shù)作為新興的戰(zhàn)略層技術(shù),其成熟度直接關(guān)系到綠色建筑推廣的可行性,進(jìn)而直接影響綠色建筑推進(jìn)的進(jìn)度。研究綠色建筑新技術(shù)的成熟度,可以獲得對(duì)當(dāng)前技術(shù)的存在性、可用性和適用性的全面認(rèn)識(shí),了解綠色建筑技術(shù)的使用情況、開發(fā)潛力和未來(lái)方向,對(duì)綠色建筑技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和開發(fā)創(chuàng)新都具有一定意義。

參考文獻(xiàn):

[1]張玉杰,企業(yè)技術(shù)預(yù)警[J].北京市計(jì)劃勞動(dòng)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),1999(3):41-42.

篇8

關(guān)鍵詞:增材制造,三維打印

中圖分類號(hào):N04 ;TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-8578(2013)04-0046-04

收稿日期:2013-07-15

作者簡(jiǎn)介:余前帆(1969—),男,江西樟樹人,碩士,全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)副編審,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等。通信方式:yuqf@cnctstgovcn。

近來(lái),3D打印這一名詞頻頻出現(xiàn)在有關(guān)科技創(chuàng)新的新聞報(bào)道中,越來(lái)越多的讀者開始注意到3D打印技術(shù)和3D打印機(jī)。這種數(shù)字化信息技術(shù)與新材料的結(jié)合,被西方媒體譽(yù)為將帶來(lái)“第三次工業(yè)革命”的新技術(shù),已經(jīng)開始撼動(dòng)傳統(tǒng)的制造行業(yè),必將催生以定制式數(shù)字制造為特征的新時(shí)代。為了使讀者對(duì)3D打印技術(shù)有所了解,我們?cè)谶@里對(duì)3D打印技術(shù)及相關(guān)名詞和概念進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

一三維打印概念的起源

從構(gòu)詞結(jié)構(gòu)上看,3D打印是包含英文字母的漢語(yǔ)字母詞,并不是一個(gè)規(guī)范的術(shù)語(yǔ)。它的英文全稱為three dimensional printing(簡(jiǎn)稱為3D printing或3DP),中文名稱應(yīng)為三維打印,也有資料譯作三維印刷。三維打印技術(shù)誕生于20世紀(jì)80年代的美國(guó),中國(guó)從1991年開始研究三維打印技術(shù),當(dāng)時(shí)的名稱叫快速原型技術(shù)(rapid prototyping,RP),即開發(fā)樣品之前的實(shí)物模型。

三維打印作為科技名詞具有狹義和廣義兩種概念。狹義上的三維打印在業(yè)內(nèi)專指快速成型制造的一種工藝,它是于20世紀(jì)80年代由美國(guó)麻省理工學(xué)院教授伊曼紐爾·薩克斯(Emanuel M Sachs)和他的學(xué)生保羅·威廉姆斯(Paul Williams)發(fā)明的。這種工藝的流程是,先鋪好粉末,然后用噴墨打印機(jī)的方式噴出黏結(jié)劑,反復(fù)操作,最后打印出產(chǎn)品。

二廣義的規(guī)范名稱:增材制造

為便于快速原型制度技術(shù)的推廣和公眾的接受,業(yè)界把這一類基于離散——堆積原理,由零件三維數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)直接制造零件的科學(xué)技術(shù)體系,統(tǒng)稱為三維打印,也就是廣義上的三維打印,但是在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和政府文件里則稱為增材制造(additive manufacturing, AM;英文也曾寫作material increase manufacturing,MIM)[1]。

通俗地講,增材制造是相對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)采用的減材制造而言的。減材制造就是通過(guò)模具、車銑等機(jī)械加工方式對(duì)原材料進(jìn)行定型、切削、去除,從而最終生產(chǎn)出成品。與減材制造方法正相反,增材制造是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù),它將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)二維平面,通過(guò)對(duì)材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn),就好比用磚頭砌墻,逐層增加材料,最終形成物件。它是一種“自下而上”的制造方法,大大降低了制造的復(fù)雜度。這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、龐大的機(jī)床、眾多的人力,直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件,使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸。從技術(shù)上說(shuō),增材制造技術(shù)具有數(shù)字制造、降維制造、堆積制造、直接制造、快速制造等五大技術(shù)特征①。增材制造技術(shù)的核心是數(shù)字化、智能化制造與材料科學(xué)的結(jié)合,它是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本,通過(guò)軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié),最終疊加成型,制造出實(shí)體產(chǎn)品。

近二十年來(lái),增材制造技術(shù)取得了快速的發(fā)展,早期出現(xiàn)過(guò)快速制造(rapid manufacturing, RM)、快速原型(rapid prototyping,RP)、快速原型制造(rapid prototype manufacturing, RPM)、分層制造技術(shù)(layered manufacturing technology,LMT)、實(shí)體自由制造(solid freeform fabrication, SFF)等不同的名稱,從不同側(cè)面表達(dá)了這一技術(shù)的特點(diǎn)。增材制造技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用在科學(xué)研究、航空航天、國(guó)防、醫(yī)療、建筑設(shè)計(jì)、產(chǎn)品原型、文物保護(hù)、制造業(yè)、食品、汽車制造、配件、飾品等領(lǐng)域。

三增材制造技術(shù)的工藝類型

增材制造技術(shù)結(jié)合了眾多當(dāng)代高新技術(shù),包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、材料技術(shù)等,并將隨著技術(shù)的更新而不斷發(fā)展。自1986年出現(xiàn)至今,短短二十幾年,世界上已有大約二十多種不同的成型方法和工藝,而且新方法和工藝不斷地出現(xiàn)。三維打印機(jī)采用的增材制造技術(shù)的主要工藝有:立體光刻、分層實(shí)體制造、選擇性激光燒結(jié)、熔融沉積成型、激光工程化凈成型、無(wú)模鑄型制造和三維打印等。

立體光刻(stereo lithography, SLA),也有資料譯成光固化、光造型。這種工藝是由美國(guó)的查爾斯·赫爾(Charles Hull)于20世紀(jì)80年明,1986年美國(guó)3D Systems公司推出商品化樣機(jī)SLA1,這是世界上第一臺(tái)快速原形系統(tǒng)。其工藝過(guò)程是以液態(tài)光敏樹脂為材料充滿液槽,由計(jì)算機(jī)控制激光束跟蹤層狀截面軌跡,并照射到液槽中的液體樹脂,而使這一層樹脂固化,之后升降臺(tái)下降一層高度,已成型的層面上又布滿一層樹脂,然后再進(jìn)行新一層的掃描,新固化的一層牢固地黏在前一層上,如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體模型。該工藝的特點(diǎn)是原型件精度高,零件強(qiáng)度和硬度好,可制出形狀復(fù)雜的空心零件,生產(chǎn)的模型柔性化好,可隨意拆裝,是間接制模的理想方法。缺點(diǎn)是需要支撐,樹脂收縮會(huì)導(dǎo)致精度下降,另外樹脂有一定的毒性而不符合綠色制造發(fā)展趨勢(shì)等[2]。

分層實(shí)體制造(laminated object manufacturing, LOM),也有資料譯成疊層實(shí)體制造。這種工藝由美國(guó)Helisys公司的邁克爾·費(fèi)金(Michael Feygin)于1986年研制成功。其工藝原理是根據(jù)零件分層幾何信息切割箔材和紙等,將所獲得的層片黏結(jié)成三維實(shí)體。其工藝過(guò)程是首先鋪上一層箔材,如紙、塑料薄膜等,然后用激光在計(jì)算機(jī)控制下切出本層輪廓,非零件部分全部切碎以便于去除。當(dāng)本層完成后,再鋪上一層箔材,用滾子碾壓并加熱,以固化黏結(jié)劑,使新鋪上的一層牢固地黏結(jié)在已成型體上,再切割該層的輪廓,如此反復(fù)直到加工完畢,最后去除切碎部分以得到完整的零件。該工藝的特點(diǎn)是工作可靠,模型支撐性好,成本低,效率高。缺點(diǎn)是前、后處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且不能制造中空結(jié)構(gòu)件。由于該工藝材料僅限于紙或塑料薄膜,性能一直沒(méi)有提高,因而逐漸走入沒(méi)落,大部分機(jī)構(gòu)已經(jīng)或準(zhǔn)備放棄該工藝。

選擇性激光燒結(jié)(selective laser sintering,SLS),也有資料譯成激光選區(qū)燒結(jié)。這種工藝最早由美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究員德卡德(CR Dechard)于1989年研制成功。該工藝常采用的材料有金屬、陶瓷、ABS塑料等材料的粉末作為成型材料。其工藝過(guò)程是先在工作臺(tái)上鋪上一層粉末,在計(jì)算機(jī)控制下用激光束有選擇地進(jìn)行燒結(jié),被燒結(jié)部分便固化在一起構(gòu)成零件的實(shí)心部分。一層完成后再進(jìn)行下一層,新一層與其上一層被牢牢地?zé)Y(jié)在一起。全部燒結(jié)完成后,去除多余的粉末,便得到燒結(jié)成的零件。該工藝的特點(diǎn)是材料適應(yīng)面廣,不僅能制造塑料零件,還能制造陶瓷、金屬、蠟等材料的零件。

熔融沉積成型(fused deposition modeling,F(xiàn)DM),也有資料譯成混合沉積建模、熔融擠出成型。這種工藝由美國(guó)學(xué)者在1988年首次提出,美國(guó)Stratasys公司在1992年開發(fā)推出第一臺(tái)商業(yè)機(jī)型。其工藝過(guò)程是以熱塑性成型材料絲為材料,材料絲通過(guò)加熱器的擠壓頭熔化成液體,由計(jì)算機(jī)控制擠壓頭沿零件的每一截面的輪廓準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng),使熔化的熱塑材料絲通過(guò)噴嘴擠出,覆蓋于已建造的零件之上,并在極短的時(shí)間內(nèi)迅速凝固,形成一層材料。之后,擠壓頭沿軸向向上運(yùn)動(dòng)一微小距離進(jìn)行下一層材料的建造。這樣逐層由底到頂?shù)囟逊e成一個(gè)實(shí)體模型或零件。該工藝的特點(diǎn)是使用、維護(hù)簡(jiǎn)單,制造成本低,速度快,一般復(fù)雜程度原型僅需要幾個(gè)小時(shí)即可成型,且無(wú)污染[3]。

激光工程化凈成型(laser engineered net shaping,LENS),也有資料譯成激光近形制造技術(shù)或者激光近凈成型技術(shù)。這種工藝是由美國(guó)Sandia國(guó)立實(shí)驗(yàn)室首先提出的。它將選擇性激光燒結(jié)工藝和激光熔覆工藝(laser cladding)相結(jié)合,快速獲得致密度和強(qiáng)度均較高的金屬零件。選擇性激光燒結(jié)工藝如前所述。激光熔覆工藝是利用高能密度激光束將具有不同成分、性能的合金與基材表面快速熔化,在基材表面形成與基材具有完全不同成分和性能的合金層的快速凝固過(guò)程。激光工程化凈成型工藝既保持了選擇性激光燒結(jié)技術(shù)成型零件的優(yōu)點(diǎn),又克服了其成型零件密度低、性能差的缺點(diǎn)[4]。

無(wú)模鑄型制造(patternless casting manufacturing,PCM)是由清華大學(xué)激光快速成型中心于1997年開發(fā)研制。其工藝過(guò)程是首先從零件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型得到鑄型CAD模型。通過(guò)計(jì)算機(jī)分層得到截面輪廓信息,再以層面信息產(chǎn)生控制信息。造型時(shí),第一個(gè)噴頭在每層鋪好的型砂上噴射黏結(jié)劑,第二個(gè)噴頭再沿同樣的路徑噴射催化劑,兩者發(fā)生膠聯(lián)反應(yīng),一層層固化型砂而堆積成型。在得到的砂型的內(nèi)表面涂敷或浸漬涂料之后就可用于澆注金屬。該工藝的特點(diǎn)是制造時(shí)間短,無(wú)需木模,一體化造型,型和芯同時(shí)成型,可制造含自由曲面、曲線的鑄型[5]。

三維打印工藝,即上文所說(shuō)的由伊曼紐爾·薩克斯教授等人發(fā)明的一種快速原型制造工藝。三維打印工藝與選擇性激光燒結(jié)工藝類似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末、金屬粉末。所不同的是材料粉末不是通過(guò)燒結(jié)連接起來(lái)的,而是通過(guò)噴頭用黏結(jié)劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。具體工藝過(guò)程如下:上一層黏結(jié)完畢后,成型缸下降一個(gè)距離,供粉缸上升一高度,推出若干粉末,并被鋪粉輥推到成型缸,鋪平并被壓實(shí)。噴頭在計(jì)算機(jī)控制下,按照下一個(gè)建造截面的成型數(shù)據(jù)有選擇地噴射黏結(jié)劑建造層面。如此周而復(fù)始地送粉、鋪粉和噴射黏結(jié)劑,最終完成一個(gè)三維粉體的黏結(jié)。未被噴射黏結(jié)劑的地方為干粉,在成形過(guò)程中起支撐作用,成形結(jié)束后易于去除[6]。

四三維打印技術(shù)的延伸:四維打印

當(dāng)人們正在為三維打印技術(shù)感到驚嘆的時(shí)候,科研人員緊接著又推出了四維打印技術(shù)。2013年2月在美國(guó)洛杉磯舉辦的“2013科技、娛樂(lè)、設(shè)計(jì)大會(huì)”上,來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院自我組裝實(shí)驗(yàn)室的斯凱勒·蒂比茨(Skylar Tibbits)向人們展示了四維打印技術(shù)。

四維打?。╢our dimensional printing,4DP),俗稱4D打印。四維打印是由麻省理工學(xué)院與三維打印技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)Stratasys公司的教育研發(fā)部門合作研發(fā)的,是一種無(wú)需打印機(jī)器就能讓材料快速成型的革命性新技術(shù)。所謂第四維度指的是時(shí)間,就是在三維打印的基礎(chǔ)上增加時(shí)間元素。人們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)定模型和時(shí)間,讓物體隨著時(shí)間的推移自我進(jìn)行變化,按照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)自動(dòng)變形成相應(yīng)的形狀。四維打印的關(guān)鍵材料是記憶合金,準(zhǔn)確地說(shuō),四維打印是一種能夠自動(dòng)變形的材料,直接將設(shè)計(jì)內(nèi)置到物料當(dāng)中,不需要連接任何復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備,就能按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)折疊成相應(yīng)的形狀。與之前三維打印概念相比,四維打印具備更大的發(fā)展前景。

注 釋:

① 參見張人佶2013在山西新產(chǎn)業(yè)革命國(guó)際論壇——數(shù)字制造、能源互聯(lián)網(wǎng)和高性能計(jì)算的發(fā)言《增材制造的技術(shù)特征及發(fā)展?jié)摿Α贰?/p>

參 考 文 獻(xiàn)

[1]林峰,牛祿青3D打印“真面目”[J]新經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2013(4):38-42

[2]洪嘯吟,孟懷東,陰金香立體光刻技術(shù)[J]感光科學(xué)與光化學(xué),1997,15(3):276-286

[3]張慧杰,胡國(guó)清,劉文艷,等快速原型技術(shù)研究綜述[J]機(jī)械,2004,31(6):1-7

[4]尚曉峰,劉偉軍,王天然,等激光工程化凈成形技術(shù)的研究[J]工具技術(shù),2004,38(1):22-25

篇9

“在上班路上,每天經(jīng)過(guò)一家打印公司,之前在這家打印公司的窗戶上偶爾能看到招聘平面設(shè)計(jì)人員,但是近日再經(jīng)過(guò)這家店面的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)變成了招聘3D設(shè)計(jì)人員?!睆垘煾颠@樣告訴記者。是的,這就是變化,從平面到立體,3D正引領(lǐng)著一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命的到來(lái)。當(dāng)然3D打印對(duì)于現(xiàn)在的企業(yè)而言,要么是天使,要么是魔鬼,但無(wú)論3D打印是“天使”,還是“魔鬼”,它至少已經(jīng)在股市上抒寫了一曲“神話”。在美國(guó),兩家高科技公司——3DSystems和Stratesys股價(jià)在2012年的美國(guó)股市甚是搶眼。其中,在納斯達(dá)克上市的Stratesys漲幅達(dá)157.8%,在紐約證交所上市的3DSystems股價(jià)則增加了近2.5倍。在國(guó)內(nèi),近期關(guān)于3D打印應(yīng)用的消息仍然層出不窮,包括通過(guò)3D打印打出類生物組織、機(jī)器人零部件等,同時(shí)有消息稱中國(guó)新一代戰(zhàn)機(jī)有望全球首個(gè)使用3D打印技術(shù)。

據(jù)Wind統(tǒng)計(jì),截至目前,3D打印概念指數(shù)1376.39點(diǎn),而2012年12月初時(shí)不足1000點(diǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)跑贏滬綜指。今年年初至今,3D打印指數(shù)累計(jì)漲幅24.72%,高居所有概念板塊漲幅榜首位。龍頭中航重機(jī),昆明機(jī)床,海源機(jī)械,在今年短短一個(gè)月內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了股價(jià)3%以上的逆市上漲。

3D打印的新紀(jì)元

所謂3D打印技術(shù),是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。同時(shí),3D打印機(jī)則出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期,即一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。事實(shí)上,在過(guò)去的一年時(shí)間里,3D打印業(yè)界進(jìn)入了高度活躍期,不僅僅在它的發(fā)源地美國(guó)以及一些歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家,在中國(guó),3D打印技術(shù)已經(jīng)蔓延至我們?nèi)粘I畹拿總€(gè)角落,從小朋友的“喜羊羊”牙刷和定制玩具到父母的立體婚紗照,再到爺爺奶奶的助聽器,3D打印技術(shù)讓每個(gè)人都感到了精細(xì)并從中受益。另外,3D打印還可廣泛應(yīng)用于輔助軍事技術(shù)研發(fā)。報(bào)道稱,在軍事領(lǐng)域,3D打印技術(shù)給裝備保障帶來(lái)的變化無(wú)疑是革命性的。在未來(lái)信息化戰(zhàn)場(chǎng)上,技術(shù)保障人員可隨時(shí)利用攜帶的3D打印機(jī),直接把所需的部件一個(gè)一個(gè)地打印出來(lái),裝配起來(lái)就可以讓武器裝備重新投入戰(zhàn)場(chǎng)。另外,3D打印還可廣泛應(yīng)用于輔助軍事技術(shù)研發(fā)。有專家預(yù)測(cè),未來(lái)不僅小型槍支、簡(jiǎn)單物資可實(shí)現(xiàn)打印,軍艦、飛機(jī)、坦克等大型、復(fù)雜的武器裝備,甚至食物、軍事基地等都可用3D打印機(jī)直接或間接“制造”出來(lái)。目前,美國(guó)軍方已使用3D打印技術(shù)輔助制造某型導(dǎo)彈彈出式點(diǎn)火器模型,并取得了良好的效果。

對(duì)此有市場(chǎng)人士表示,長(zhǎng)期來(lái)看,3D打印設(shè)備在醫(yī)療、文化藝術(shù)品等多個(gè)行業(yè)都會(huì)迎來(lái)更廣泛的應(yīng)用,其未來(lái)確實(shí)有可能引發(fā)一次“工業(yè)革命”,影響力在某種程度上甚至可以超過(guò)“物聯(lián)網(wǎng)”概念,3D打印概念股市效應(yīng)或?qū)?fù)制當(dāng)年的“互聯(lián)網(wǎng)概念炒作浪潮”。

核心技術(shù)企業(yè)值得關(guān)注

事實(shí)上,作為一項(xiàng)較新的技術(shù),3D打印的發(fā)展前景充滿了不確定風(fēng)險(xiǎn)。但也有分析人士認(rèn)為,3D打印產(chǎn)業(yè)鏈從最初的原材料處理、設(shè)備制造直到最后的打印應(yīng)用與服務(wù),即使只有一小部分消費(fèi)品通過(guò)3D打印的方式來(lái)制造,這也將是一個(gè)萬(wàn)億規(guī)模的巨大市場(chǎng)。那么,哪些公司有望在3D打印機(jī)的發(fā)展過(guò)程中受益?

有市場(chǎng)人士認(rèn)為,與3D打印機(jī)關(guān)聯(lián)性大的公司都有望受益,其中包括上游行業(yè)的企業(yè),如激光制造公司、塑料公司等;也包括3D打印技術(shù)能為其創(chuàng)新提供良好條件的下游行業(yè)的公司,如服裝公司、汽車公司、船舶公司等;此外,還包括3D打印機(jī)制造公司,若3D打印技術(shù)在市場(chǎng)推廣,3D打印機(jī)制造公司將獲得巨額利潤(rùn)。

篇10

(1)數(shù)控技術(shù)的概念

數(shù)控技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用數(shù)字控制技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高機(jī)械加工的質(zhì)量,并且結(jié)合傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等進(jìn)行機(jī)械加工運(yùn)動(dòng)。較傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)來(lái)說(shuō),其不但具有高準(zhǔn)度與高效率,同時(shí)還具備柔性自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),國(guó)內(nèi)現(xiàn)在對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用主要是預(yù)先編制好程序,再通過(guò)控制程序來(lái)控制設(shè)備,一般采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。

(2)數(shù)控加工技術(shù)的主要特點(diǎn)

數(shù)控加工技術(shù)可以簡(jiǎn)便的改變相關(guān)工藝參數(shù),因此在進(jìn)行換批加工與研制新產(chǎn)品時(shí)非常方便。另外,像普通機(jī)床很難完成的加工復(fù)雜零件與零件曲面形狀等,利用數(shù)控加工技術(shù)都可以高質(zhì)量量完成。數(shù)控加工技術(shù)采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具,在換刀與安裝方面都節(jié)省了很多時(shí)間,同時(shí)對(duì)工具的標(biāo)準(zhǔn)化程度與管理水平都有較大的提高。

2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用意義

(1)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用

提高了機(jī)床的控制力近年來(lái)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用,對(duì)機(jī)床控制力有了很大程度上的提高,進(jìn)一步提高了機(jī)械加工的工作效率。采用數(shù)控技術(shù)來(lái)控制機(jī)床設(shè)備,充分發(fā)揮了機(jī)床設(shè)備的功能,同時(shí)使機(jī)床設(shè)備的操作更加簡(jiǎn)單,通過(guò)在數(shù)控器上預(yù)先編制好機(jī)械加工的流程與操作方法,并由控制器依據(jù)相關(guān)數(shù)字信息來(lái)控制機(jī)床運(yùn)行,不但保證了機(jī)械加工的質(zhì)量,同時(shí)也使機(jī)床設(shè)備更具高效化。

(2)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用

推動(dòng)了汽車制造業(yè)的發(fā)展數(shù)控技術(shù)對(duì)進(jìn)一步發(fā)展汽車制造業(yè)有很大的幫助,通過(guò)將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械加工技術(shù)中以提高機(jī)械加工技術(shù)的有效,為進(jìn)一步發(fā)展汽車制造業(yè)提供了技術(shù)保障,在汽車零件的加工中運(yùn)用數(shù)控技術(shù)可有效提高生產(chǎn)率,同時(shí)強(qiáng)化了汽車進(jìn)行機(jī)械加工的效果,使原本復(fù)雜的操作更加簡(jiǎn)單,提高汽車零件加工生產(chǎn)的效率同時(shí)促使汽車制造業(yè)實(shí)現(xiàn)最大化收益。

3有效提高數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的應(yīng)用效果

(1)重視對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

近些年來(lái),數(shù)控技術(shù)雖已被廣泛應(yīng)用到機(jī)械加工技術(shù)中,但是仍然有一部分企業(yè)內(nèi)部對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用缺乏足夠的重視。因此,要想進(jìn)一步將數(shù)控技術(shù)融入到機(jī)械加工技術(shù)當(dāng)中,首先就必須要讓企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理者充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中的重要意義,給予充分的重視。同時(shí),積極組織數(shù)控技術(shù)相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn),提高工作人員數(shù)控技術(shù)水平,結(jié)合數(shù)控技術(shù)的實(shí)際操作與理論知識(shí),以便更好的發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提高機(jī)械加工的質(zhì)量與效率。

(2)在機(jī)械加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程

一般在機(jī)械加工的過(guò)程中都是采用人工手動(dòng)進(jìn)行對(duì)生產(chǎn)制造圖樣與編寫零件加工程序單以及工藝過(guò)程進(jìn)行確定,這樣不僅效率低且容易出現(xiàn)人為計(jì)算失誤。因此,應(yīng)注重對(duì)數(shù)控技術(shù)有效性的應(yīng)用,盡快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程,使用計(jì)算機(jī)來(lái)替代人工操作,不但可保證加工質(zhì)量,同時(shí)提高機(jī)械加工制造的效率,實(shí)現(xiàn)人力與物力的合理化配置,為加工企業(yè)節(jié)約制造成本,進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

(3)合理改進(jìn)并更新機(jī)械加工中的原有設(shè)備

在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下,我國(guó)工業(yè)大力發(fā)展,數(shù)控技術(shù)被越來(lái)越普遍的應(yīng)用到了機(jī)械加工技術(shù)中,而時(shí)代新形勢(shì)對(duì)機(jī)械加工的要求越來(lái)越高,因此,應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)新數(shù)控技術(shù),大力倡導(dǎo)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展,以保證數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性與高效性。同時(shí),對(duì)機(jī)械加工中的原有設(shè)備應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理改進(jìn),提升機(jī)械加工的技術(shù)水平,完善數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)水平。

(4)實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的智能化與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展