PZT压电陶瓷国内外发展现状及趋势

PZT压电陶瓷国内外发展现状及趋势

摘要：PZT压电陶瓷是目前最有效地实现机械能与电能的转换的陶瓷，所以在现代工业上有着广泛的应用。本文对压电陶瓷的发展现状及制作流程进行了介绍，以及对复合、无铅压电陶瓷发展趋势作出简要的预测。

关键词：压电陶瓷，发展状况，制作流程，趋势，复合材料，无铅

前言

压电陶瓷作为功能陶瓷的重要组成部分，在19世纪80年代，居里兄弟发现压电效应后，得到了迅速的研究及发展。目前具有压电效应的研究在三个方面：压电陶瓷、压电高分子、压电晶体，最具有压电效应的是压电陶瓷。压电陶瓷作为一种重要的力、热、电、光敏感性强的功能材料，已经在传感器、超声换能器、微位移器和其它电子元器件等方面得到了广泛的应用。并且因其低成本、高压电转换的优点，随着加工工艺的进步及优化，它在航空航天、电子、信息等高科技方面有着很高的研究及应用价值。

1、压电陶瓷的基本原理及概念

压电效应，顾名思义是压电陶瓷所特有的性质，在某些电介质上加载负荷后，使其电荷产生极化现象，在其表面正负电荷分离；当去除外力后，极化现象不消失，称为正压电效应；相反，当在电介质的极化方向上施加电场，电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的

变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。

晶体构造上不存在对称中心是产生压电效应的必要条件。当没有外力作用时晶体的正反电荷中心重合，晶体对外不显极化，单位体积中的电偶极矩为零，因而表面净电荷为零。但是当晶体沿某一方向加载机械力时，晶体发生形变时，正负电荷中心分离，晶体就对外呈现极化。对于有对称中心的电介质无论有无外力作用都不可能发生压电效应。

在压电陶瓷中，综合性能最好的为1954年美国贾菲等人发现的PbZrO3—PbTiO3(PZT)系固溶体系统,占压电陶瓷总产量的70%。纯的PbZrO3和PbTiO3的熔融温度均在1573K以上，但含杂质的PbZrO3与PbTiO3的熔融温度远比纯的低。由液相冷却可形成Pb(Ti，Zr)O3。固溶体．冷却温度在居里温度以上时，其结构为立方晶系钙钛矿型，到居里温度时发生相变并发生自发极化转成铁电相。PZT的晶格常数随组成的不同而不同，在四方铁电相区域，随着PbZrO3含量的增加a(=b)轴显著增大，c轴稍有缩短，晶胞体积增大，使得它有良好的机电耦合系数和机械品质因素。此后，研究者们利用掺杂的办法利用三元系不断改进其压电性能。

机电耦合系数：压电振子在振动过程中，将机械能转变为电能，或将电能转变为机械能，这种表示能量相互变换的程度用机电耦合系数表示，即：k33=E c/E e.通常用K33表示。

机械品质因数：压电振子在谐振时贮存的机械能与在一个振动周期内损耗的机械能之比称为机械品质因数，它是一个无因次的物理

量，用Q m表示。它反映压电体振动时因内阻尼而消耗的能量的多少。

2、PZT压电陶瓷的制备流程

2.1坯件制备

采用干压成型的方式制备坯件，干压成型前应先将粉料造粒，即在粉料中加入占料中约5％的黏合剂，搅拌均匀并过粗筛(~t140目筛)，再以lt／cm2 的压强进行预压块，最后将预压块研碎并过细筛。。造粒的目的不仅使黏合剂更加均匀的分布在粉料中，而且由于颗粒本身已经压紧，压料中空气较少，并较易排出，因此利于成型，成型样品的密度更加均匀。

2.2、瓷件烧结和机械加工

于压成型后的坯件，需要通过高温烧结才能成瓷。烧结是颗粒重排靠近，使材料致密化以及晶粒生长的过程，过高的烧结温度使陶瓷晶粒生长过大或组织机构不均匀，而烧结温度过低则会导致晶粒发育不完全，这些都会导致PZT压电陶瓷元件的压电性能受到影响。

2.3上电极

PZT压电陶瓷元件两极间需要有金属电极才能导电，发挥压电性。传统的上电极方法有很多种，如烧渗银层、真空蒸镀、化学沉银和化学沉铜等。

2.4极化

PZT压电陶瓷元件上电极后，需要经过极化才能显示压电效应。要使压电陶瓷得到完善的极化，充分发挥其压电性能就必须合理的选择极化条件，即极化电场、极化温度和极化时间。只有在极化电场作

用下，电畴才能沿电场方向取向排列，极化电场越高，促使电畴取向排列的作用越大，极化就越完善。

3、PZT压电陶瓷的国内外发展现状

1954年美国的Jaffe等发现锆钛酸铅（PZT）陶瓷具有良好的压电性能，其机电耦合系数近于BaTiO3的一倍。在以后的30年间，PZT 以其强又稳定的压电性能成为应用最广的压电材料，PZT材料的出现使得压电器件从传统的换能器及滤波器扩展到引燃引爆装置、电压变压器及压电发电装置等。近十年来，以PT/PZT为基础，各种新型的功能陶瓷得到了快速的发展。对其进行性能改进的主要手段主要是在其化学组成上添加含Bi2+、W6+、Nb3+、La3+等高价离子氧化物或者K1+、Mg2+，Fe3+等低价离子氧化物，将PZT材料变成相应的“软性材料”或“硬性材料”，其应用领域各不相同．在PZT中掺入PWN可制成三元系压电陶瓷(PCM)。陈亚波等人利用Ce掺杂入PZT中，采用传统工艺进行烧结，实验结果表明，在铈掺杂量为O．4％(摩尔分数)时，制备出综合性能良好的PZT压电陶瓷。Ce的加入使材料的介电常数、机械品质因数略有下降，但它的加入有利于材料结构的致密，提高了压电陶瓷的体电阻率，解决了材料在高温高场下极化困难的问题，使得压电性能得到充分发挥，表现为d33和Kp明显提高，对提高材料的压电性能是有利的，并且适量Ce的加入有效降低了材料的介电损耗，符合本实验制备低损耗大功率压电陶瓷的目标。西北工业大学杜红亮等人利用锰掺杂入PNW-PMS-PZT压电陶瓷,采用传统陶瓷工艺，实验表明，随着锰掺杂量的增加，材料逐渐变“硬”，当掺杂量

少于0.2%（按质量计，下同）时，相对介电常数、压电常数和机械

品质因数逐渐增加，介电损耗减小；当掺杂量多于0.2%时εr、Qm 和d33逐渐降低，tanδ增加。随着锰掺杂量的增加，机电耦合系数

和温度逐渐减小。掺杂量为 0.2%的压电陶瓷适合制作大功率压电陶瓷变压器。在国外，其研究主要集中在美国、日本、德围、韩国等发达国家，其中日本的研究工作比较突出。压电陶瓷的研究主要集中在烧结的工艺上，Ananta等采用煅烧法、加入钙钛矿添加剂等通过采用在低温条件下(800℃和830℃)成功制备出了高致密度、高压电性能、低介质损耗的PMN、PFN压电陶瓷。这种方法既减少氧化铅的挥发又不会引起第二相产生，而且节约能源。

当前工业上应用的各种含铅压电陶瓷材料中，氧化铅的含量约占材料总质量的60％以上，这些材料在元件制造、加工、储运、使用及其废弃物处理过程中，对人体和环境造成的危害是不言而喻的。因此无铅系环境友好型压电陶瓷材料是近年来研究与开发的重要方向和热点课题。2009年华南理工大学高瑞荣等人利用La置换Pb对b 掺杂PZT压电陶瓷介电和压电性能的影响进行了研究，实验结果发现，掺杂质量分数为1．5％的Sb20，PZT压电陶瓷，用La部分置换Pb，可以大幅度地提高压电性能。La置换量≤0．05时，晶体结构为纯钙钛矿相结构。所以在不久的将来含铅的压电陶瓷会被取代，这样将是一个跨时代的历史飞跃。

4、 PZT压电陶瓷的应用

现今压电材料的研究热点主要的在弛豫铁电单晶体、高居里温度

压电陶瓷、压电复合材料、三元及多元系固溶体、无铅压电陶瓷这五个方面。本文重点介绍压电复合陶瓷材料，无铅压电陶瓷。

4、1压电复合陶瓷材料

压电复合材料是指由压电陶瓷和聚合物按一定的连通方式、一定的体积或质量比，以及一定的空间几何分布复合而成的材料。压电复合材料比原来的单相材料要复杂，物理性能方面的相加性、综合性和乘积性弥补了单相材料的不足。现今压电复合材料的研究成果丰硕，但存在以下问题：极化处理工艺、复合材料在较高压力下的退极化问题、压电复合材料除外的其他耦合模式开发与应用、压电陶瓷相压电性能的提高，压电复合材料理论模型的进一步完善和应用研究。若要大幅度提高材料的性能或在提高材料性能方面有一个创造性地突破，就必须不局限于两相材料的研究，提出具有创新的要领和新思想，才有可能获得额的突破。

4、2无铅压电陶瓷

氧化铅容易在材料制备及在高温烧结过程中产生挥发，从而污染了环境，危害了人类的健康。所以研究发展无铅压电陶瓷是一条必行之路最近几十年，无铅压电陶瓷的发展已经顺利起步。最近我国有关部门相继出台了相关法律法规，对其支持力度逐年加大。。现在人们对无铅压电陶瓷体系的主要研究方向有以下几种：钛酸钡基、铌酸盐基、BNT基等无铅压电陶瓷体系。

(1)钛酸钡基

到目前为止，研究人员对钛酸钡基压电陶瓷的研究和应用已经比较深入。它是一种重要的制造电容器材料。但它有其自身性能的缺陷，例如它的居里温度比其他压电陶瓷低(Tc=120"C)、各项电性能较差，并且它的各项性能很难通过掺杂来获得有效地改善，这些都限制了它的广泛应用。

(2)铌酸盐基

NaNb03等类钙钛矿型晶体，首先在1949年被美国学者合成，其通式为ANb03(A为Na、K等)，研究发现其具有较好的压电性，所以一直以来作为压电陶瓷材料受到高度重视。大量研究发现NaNb03是一种反铁电体，铌酸盐基无铅压电陶瓷的密度较小，且其各项压电性能良好，是制备压电材料和高频换能器等的良好的后备材料。

(4)BNT无铅压电陶瓷

Bi0.5Na0.5Ti03是钙钛矿型铁电体且其A位离子被复合取代。在小于200℃的条件下其表现为三方结构，且当温度在200至320℃时，其经历三方相、四方相共存的相变过程。BNT压电陶瓷因其具有良好的压电性能被认为是一种有可能取代PZT的压电材料。不过该陶瓷体系有较高的矫顽场，陶瓷的致密性及其化学稳定性较差，并且烧结温

度范围较窄。与PZT陶瓷相比，其性能还有差距，所以单纯的BNT陶瓷应用有较大的困难。因此只能通过A、B位离子取代或掺杂改性等方式制备出性能良好的BNT压电陶瓷。

5、PZT压电陶瓷的发展趋势

随着对材料结构的深入认识和应用技术的研究与拓展，压电陶瓷材料将广泛用于电子技术、通信技术、激光技术、生物技术等高科技领域，随着这些领域的飞速发展和经济社会新的发展需求，对压电陶瓷的性能会有更高的要求，如高居里温度、高机电耦合系数和机械品质因数及无铅等性质。

主要有以下几点发展方向建议：

（1）、利用纳米掺杂，改良传统加工工艺的方法改善铌酸盐基无铅压电陶瓷的无铅压电陶瓷的压电常数偏低，居里温度范围不合适

等缺点；

（2）、寻找合适的元素与配比，改良压电陶瓷的压电常数，提高它的居里温度，减小它与PZT性能的差距。细化BNT基无铅压电陶瓷，使之电导率增大，从而减小极化的难度；

(3)、积极开展压电铁电的基础知识的研究，提高并完善压电理论，发明不同于传统陶瓷的材料，取而代之。

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压电陶瓷微位移器件性能分析

压电陶瓷微位移器件性能分析 我国1426所在80年代研制出的WTDS-I型电致伸缩微位移器在国内许多研究部门得到应用，但生产单位没有及时对该器件的迟滞、蠕变、温度特性，尤其是动态特性进行必要的研究。作者根据本文的研究需要，对国内应用该产品的情况进行了大量调研和实验研究，从而获得了一些有关该产品性能的情况，现介绍如下： 一、迟滞及蠕变特性 图5.9是作者测得的WTDS-I电致伸缩微位移器的电压 位移实验曲线。从实验中发现，在高压段，微位移器出现蠕变现象，即在一定电压下，位移达到一定值后随时间缓慢变化，在较长的时间内达到稳定值，这一现象是微位移器内部电介质在电场作用下的极化驰豫造成的。图5.10是在300伏时，微位移器位移随时间的变化曲线。 二、温度特性 原航空航天部303所对WTDS-I型电致伸缩微位移器的温度特性进行了测试。图5.11是在一定电压下，微位移器的伸长量与温度的关系曲线，当温度低于0℃或超过20℃时，伸长量变小。 三、压力特性 在作者的要求下1426所对WTDS-I型电致伸缩微位移器的压力特性作了实验，图5.12是实验曲线，该曲线表示在某一电压下器件伸长量（不包括器件因受力而产生的压缩量）与压力的关系，△S表示在某一压力下的伸长量，S0表示空载时的伸长量，303所也做了这一实验，其结果相同。从图中可以看出：压力对位移量的影响不大。 四、刚度特性 刚度是指器件本身抵抗外力而产生变形的能力。哈尔滨工业大学机械系对WTDS-IB型电致伸缩微位移器件作了这方面的实验。图5.13是刚度特性曲线，在不加电压的情况下，得到的器件压缩量与压力的关系。压缩量—力回归关系式为： S = 0.155F + 2.96 其中S—器件的压缩量(μm) , F—施加外力 (N) 其相关系数为：r = 0.988 刚度为： 6.45(N/μm) 从图5.13中可以看出：在载荷较小时压缩量随载荷的加大而增加较快，而在载荷较大时压缩量随载荷的加大而增加较慢，且基本呈直线关系增加。这主要是 由于器件的叠堆结构造成的，叠堆是由多 片压电陶瓷薄片粘接而成，各薄片间的接 触刚度较差，随外力的增加，由于接触变 形使接触面积增大，刚度提高，因而出现 了如图5.13所示的压缩量与载荷的关系曲 线。 图5.14为在不同压力下的电压—位移曲线。从图中可以看出，微位器的位移随载荷的增加而减小，但电压—位移关系曲线的基本形状不变。

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。

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

压电陶瓷的特性及应用举例

压电陶瓷的特性及应用举例 芯明天压电陶瓷以PZT锆钛酸铅材料为主，主要利用压电陶瓷的逆压电效应，即通过对压电陶瓷施加电场，压电陶瓷产生纳米级精度的致动位移。 芯明天压电陶瓷 Δ压电效应 压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指压电陶瓷受到特定方向外力的作用时，在压电陶瓷的正负极上产生相反的电荷，当外力撤去后，又缓慢恢复到不带电的状态；逆压电效应是指在对压电陶瓷的极化方向上施加电压，压电陶瓷会随之发生形变位移，电场撤去后，形变会随之消失。

Δ纳米级分辨率 压电陶瓷的形变量非常小，一般都小于1%，虽然形变量非常小，但可通过改变电场强度非常精确地控制形变量。 压电陶瓷是高精度致动器，它的分辨率可达原子尺度。在实际使用中，压电陶瓷的分辨 率通常受到产生电场的驱动控制器的噪声和稳定性的限制。 Δ大出力 压电陶瓷产生的最大出力大小取决于压电陶瓷的截面积，对于小尺寸的压电陶瓷，出力 通常达到数百牛顿的范围，而对于大尺寸的压电陶瓷，出力可达几万牛顿。

Δ响应时间快

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

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。

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

电子工程师必备知识

电子工程师的设计经验笔记(经典) 关键字：电子工程师设计经验 电子工程师必备基础知识(一) 运算放大器通过简单的外围元件，在模拟电路和数字电路中得到非常广泛的应用。运算放大器有好些个型号，在详细的性能参数上有几个差别，但原理和应用方法一样。 运算放大器通常有两个输入端，即正向输入端和反向输入端，有且只有一个输出端。部分运算放大器除了两个输入和一个输出外，还有几个改善性能的补偿引脚。 光敏电阻的阻值随着光线强弱的变化而明显的变化。所以，能够用来制作智能窗帘、路灯自动开关、照相机快门时间自动调节器等。 干簧管是能够通过磁场来控制电路通断的电子元件。干簧管内部由软磁金属簧片组成，在有磁场的情况，金属簧片能够聚集磁力线并使受到力的作用，从而达到接通或断开的作用。 更多阅读：电容性负载的稳定性—具有双通道反馈的RISO(1) 电子工程师必备基础知识(二) 电容的作用用三个字来说：“充放电。”不要小看这三个字，就因为这三个字，电容能够通过交流电，隔断直流电;通高频交流电，阻碍低频交流电。 电容的作用如果用八个字来说那就：“隔直通交，通高阻低。”这八个字是根据“充放电”三个字得出来的，不理解没关系，先死记硬背住。 能够根据直流电源输出电流的大小和后级(电路或产品)对电源的要求来先择滤波电容，通常情况下，每1安培电流对应1000UF-4700UF是比较合适的。 电子工程师必备基础知识(三) 电感的作用用四个字来说：“电磁转换。”不要小看这四个字，就因为这四个字，电感能够隔断交流电，通过直流电;通低频交流电，阻碍高频交流电。电感的作用再用八个字来说那就：“隔交通直，通低阻高。”这八个字是根据“电磁转换”三个字得出来的。

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

压电陶瓷的特性及应用举例

. 压电陶瓷的特性及应用举例 芯明天压电陶瓷以PZT锆钛酸铅材料为主，主要利用压电陶瓷的逆压电效应，即通过对压电陶瓷施加电场，压电陶瓷产生纳米级精度的致动位移。 芯明天压电陶瓷 Δ压电效应正压电效应是指压电陶瓷受到特定方向外力压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。又缓慢恢复到不带电的的作用时，在压电陶瓷的正负极上产生相反的电荷，当外力撤去后，压电陶瓷会随之发生形变位移，逆压电效应是指在对压电陶瓷的极化方向上施加电压，状态；电场撤去后，形变会随之消失。'. .

Δ纳米级分辨率，虽然形变量非常小，但可通过改变电场强1%压电陶瓷的形变量非常小，一般都小于度非常精确地控制形变量。压电陶瓷的分辨它的分辨率可达原子尺度。压电陶瓷是高精度致动器，在实际使用中，率通常受到产生电场的驱动控制器的噪声和稳定性的限制。 Δ大出力出力对于小尺寸的压电陶瓷，压电陶瓷产生的最大出力大小取决于压电陶瓷的截面积，通常达到数百牛顿的范围，而对于大尺寸的压电陶瓷，出力可达几万牛顿。'. . Δ响应时间快

电的时间，。达毫秒至亚毫秒量级。最快响应时间取决于压电陶瓷的谐振频率，一般为谐振时间的1/3 压电陶瓷被广泛应用于阀门与快门技术中。 Δ迟滞即压电陶瓷升压曲线和降尽管压电陶瓷具有非常高的分辨率，但它也表现出迟滞现象，上升曲线和下降曲线上的位移值有明显的位移在同一个电压值下，压曲线之间存在位移差。驱动电压越小则位移差也会相应越小，差，且这个位移差会随着电压变化范围的改变而改变，15%10%压电陶瓷的迟滞一般在给定电压对应位移值的-左右。'. . Δ蠕变而是位移值不是稳定在一固定值上，蠕变是指当施加在压电陶瓷的电压值不再变化时，内蠕变量约为10s随着时间缓慢变化，在一定时间之后才会达到稳定值，如右图所示。一般 1%~2%。伸长量的

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

压电陶瓷测量基本知识

压电陶瓷及其测量原理 近年来，压电陶瓷的研究发展迅速，取得一系列重大成果，应用范围不断扩大，已深入到国民经济和尖端技术的各个方面中，成为不可或缺的现代化工业材料之一。由于压电材料的各向异性，每一项性能参数在不同的方向所表现出的数值不同，这就使得压电陶瓷材料的性能参数比一般各向同性的介质材料多得多。同时，压电陶瓷的众多的性能参数也是它广泛应用的重要基础。 （一）压电陶瓷的主要性能及参数 （1）压电效应与压电陶瓷 在没有对称中心的晶体上施加压力、张力或切向力时，则发生与应力成比例的介质极化，同时在晶体两端将出现正负电荷，这一现象称为正压电效应；反之，在晶体上施加电场时，则将产生与电场强度成比例的变形或机械应力，这一现象称为逆压电效应。这两种正、逆压电效应统称为压电效应。晶体是否出现压电效应由构成晶体的原子和离子的排列方式，即晶体的对称性所决定。在声波测井仪器中，发射探头利用的是正压电效应，接收探头利用的是逆压电效应。 （2）压电陶瓷的主要参数 1 、介质损耗 介质损耗是包括压电陶瓷在内的任何电介质的重要品质指标之一。在交变电场下，电介质所积蓄的电荷有两种分量：一种是有功部分（同相），由电导过程所引起；另一种为无功部分（异相），由介质弛豫过程所引起。介质损耗是异相分量与同相分量的比值，如图 1 所示，I C为同相分量，I R为异相分量，I C与总电流I的夹角为，其正切值为

2、机械品质因数 机械品质因数是描述压电陶瓷在机械振动时， 材料内部能量消耗程度的一个参数， 它也是衡 量压电陶瓷材料性能的一个重要参数。 机械品质因数越大， 能量的损耗越小。产生能量损耗 的原因在于材料的内部摩擦。机械品质因数 Q m 的定义为: 谐振时振子储存的机械能 c Qm 谐振时振子每周所 损失的机械能 2 兀 机械品质因数可根据等效电路计算而得 式中 R 1为等效电阻 （Q ） , s 为串联谐振角频率（Hz ）, C 1为振子谐振时的等效电容 （F ），L 1为振子谐振时的等效电感。 Q m 与其它参数之间的关系将在后续详细推导。 不同的压电器件对压电陶瓷材料的 Q m 值的要求不同，在大多数的场合下（包括声波 测井的压电陶瓷探头），压电陶瓷器件要求压电陶瓷的 Q m 值要高。 3、压电常数 压电陶瓷具有压电性， 即在其外部施加应力时能产生额外的电荷。 其产生的电荷与施加 tan 1 CR 其中3为交变电场的角频率, R 为损耗电阻，C 为介质电容。 s R 1C 1 s L 1 图1交流电路中电压-电流矢量图（有损耗时）

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门，是国民经济和社会发展的动脉，是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式，其中，铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用，公路则起着“面”的作用，各种运输方式之间通过公路路网联结起来，形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来，灵活、快捷的公路运输发展迅速，目前，在综合运输体系中，公路运输客运量、货运量所占比重分别达90％以上和近80％。高速公路是经济发展的必然产物，在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上，高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施，为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比，高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势，其行车速度比普通公路高出50％以上，通行能力提高了2~6倍,并可降低30％以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来，经过60多年的建设，公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束，“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展，公路交通运输紧张状况已实现总体缓解，基础设施规模迅速扩大，运输服务水平稳步提升，安全保障能力明显增强，为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年，全国累计完成公路建设投资2.93万亿元，年均增长近16％，约为“十一五”预计总投资的1.2倍，也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长，极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看，“十一五”期间基本保持在4.5％左右。 在投资带动下，公路网规模不断扩大，截至2009年底，全国公路网总里程达到386万公里，其中高速公路6.51万公里，二级及以上公路42.52万公里，分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里；全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底，全国公路网总里程将达到395万公里，高速公路超过7万公里，分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%，总里程将达到345万公里，实现全国96%的乡镇通沥青（水泥）路。 “十一五”期间公路的快速发展，为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来，为应对国际金融危机，以高速公路为重点，建设步伐进一步加快，“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元，直接拉动GDP增长约3万亿元，拉动相关行业产出

国内制造业现状及未来发展趋势

近年来，随着中国人口红利的日渐消失，外来制造业正逐步转移到东南亚以及印度、巴西、墨西哥等劳动力成本较低的国家。正如美国提出制造业回归概念，中国制造业的未来应该考虑如何能够长远提升中国创造的能力以及产业投资、经营环境，而不应该仅仅停留在早期代工阶段。 目前，中国制造业生产技术特别是关键技术主要依靠国外的状况仍未从根本上改变，部分行业劳动密集型为主，附加值不高。目前，尽管我国制造业的技术创新有所提高，但在自主开发能力仍较薄弱，研发投入总体不足，缺少自主知识产权的高新技术，缺乏世界一流的研发资源和技术知识，对国外先进技术的消化、吸收、创新不足，基本上没有掌握新产品开发的主动权。 更为关键的是，大部分企业和政府部门基于中国市场的薪资水平，来为是否选用机器人做成本核算，却根本没有考虑到周边国家及地区“竞争对手”的人力成本。其实，大规模使用机器人升级制造业，更深层次的原因是减少流水线管理成本以及提高企业的管理和生产效率。因为除了精准、高效、可适应恶劣生产环境等优势，机器人可以给制造业带来“高水平制造工艺”和“制造高水平产品”。 观察人士认为，国际金融危机之后，各国更加重视以科技创新拉动经济发展，国际分工体系开始出现生产布局多元化、设计研发全球化等趋势，全球价值链的重塑日见端倪，与之相伴的是制造业从新兴经济体回流发达国家。 一些迹象表明，美国一些大企业如通用电气、卡特彼勒、福特正在觉醒，开始在本土大规模投资先进制造业，而中国等新兴经济体制造业的增长势头在2012年已显露疲态。 对于中国来说，开展国际投资是参与全球价值链重塑、实现产业升级和技术进步的重要途径，因为在全球价值链重塑过程中，智能类新型制造业兴起，其特点是个性化“按需定制”，生产地点必须靠近使用地点。这样一来，原来从发达国家转移到新兴国家的制造业将“回流”。一旦“智能制造”开始普及，加上美国能源成本持续降低，那么中国的劳动力成本优势就不再像从前那样具有竞争力。 产能过剩成我国制造业的一大硬伤 发布时间：2015-06-17 资讯内容 分享到：1摘要：自改革开放以来，中国的制造业年年创新高，不断刷新中国制造业产值全球份额比例，但在这中快速发展的背后，是过于快速扩张带来的“底盘不稳”，科技含量低、行业规范缺失以及产能过剩等日益突出的问题，中国制造业要想脱胎换骨，还有许多必须经历的阵痛。 10余年时间中国制造已闻名全球。特别是金融危机后，中国制造逆市向上。2010年制造业产值的全球份额超过美国，成为世界第一。正是在这两年，“盛世”景象之下，中

中国制造业的未来发展趋势

莀上海海事大学 膆先进制造技术导论课程论文 蒂学院：海洋科学与工程学院 膃专业：材料科学与工程 腿班级：材料132 芆姓名： 袃论文题目：中国制造业的未来发展趋势 蚀指导老师： 袇二〇一六年五月 莆中国制造业的未来发展趋势 芃上海海事大学海洋科学与工程学院 莂摘要: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。 羀关键词:中国制造业发展趋势警示 h e D e v e l o p m e n t Tr e n d o f C h i n e s e M a n u f a c t u r i n g I n d u s t r y 蒆T 蚄CollegeofOceanScienceandEngineering,ShanghaiMaritimeUniversity

螀XXXXXXXXX 虿 Abstract:Thediscussionwasexpandedfromthebasicviewthatmanufacturingindustryplaysanessentialroleint henationaleconomy.Thesubjectwasanalyzedunderthefoursubtitles,thecurrentsituation,theencounteringbottl enecks,thedevelopmenttrendsofChinesemanufacturingindustryandthewarningsofitsevolution.Especially,th eissueofconceptualizingreformintheChinesemanufacturingindustrywasmentioned. 蒆Keywords:Chinesemanufacturingindustrythedevelopmenttrendwarning 肅引言 薂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，是我国国民经济的支柱产业。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制作等的系统工程，机械制造不仅是衡量国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。中国机械制造业经过几十年的努力已经具有相当的规模，积累了大量的技术和经验。所以深入研究中国制造业的现状以及预测中国制造业的未来发展趋势显得尤为重要。 蒈改革开放以来，中国制造业取得了快速发展，在承接全球产业转移的同时，逐渐成为世界制造大国。随着全球制造业格局的演变，劳动力成本上升，能源供给短缺，环境承载压力逐步加强，种种困境迫使中国制造业的发展理念和发展模式要有所改变，制造业必须由依靠要素驱动和以污染环境为代价的发展方式，转向依靠技术创新驱动的环境友好型发展轨道。[1]当前，中国制造业的转型升级依然面临着复杂的内外部环境，未来发展将会遇到更多风险和挑战，如何克服这些困难，顺利实现制造业“新型化”，带动中国经济可持续发展，必须对中国制造业的发展现状、主要困境以及未来的发展趋势有正确的认识。 薅1中国制造业发展的现状 膂1.1从经济数据方面来看