坐稳了,欢迎来到工业4.0时代

<正>自从2013年汉诺威工业展上,德国向世人第一次演示了智能工厂的模拟生产过程之后,德国工业4.0就成了产业界和经济界的热门话题。2014年10月,李克强总理访德期间,中德双方共同发表《中德合作行动纲要》,并宣布两国将开展"工业4.0"合作。至此,德国提出的工业4.0概念,日渐风靡全球。越来越多的人开始相信,与前三次工业革命一样,以智能制造为标志的工业4.0时代正加速到来。放眼世界制造业大国,无不提出针对制造业的振兴计划,至于能否改变其经济增长的颓势,我们不得而知。作为"世界工厂",中国必将受到工业4.0的深度影响,但我们需要认识到的是,工业4.0对任何国家都不是一蹴而就的。本期特别策划,小编带你乘坐开往工业4.0的高铁,全面透视工业4.0……     

“字”话福佑 文祈新岁

<正>智不是不明白,而是这世界变化快。无论你相不相信,随着网络信息技术、智能识别、大数据、云计算等技术的发展,以智能制造为代表的第四次工业革命正在向我们走来,过去科幻小说中才有的场景正在逐步走入人们的现实生活。不久的将来,我们吃的药可以根据每个人的基因量身定制,我们的早餐可以根据个人的口味和营养需求来调配生产……这将是一个美好到拥有无限可能的时代,是不是很好奇、很期待?本期专题,你我一起叩开工业4.0的大门,抢先感知工业4.0时代的魅力。     

科学——爱你没商量

科学知识是人类实践经验的总结,是人类智慧的结晶,它既是人类社会发展的缩影,又是人类认识世界、改造世界的有力工具和行动指南。通过它,我们可以认识人类的过去、现在和将来,并由此推动人类社会不断地迈向一个又一个更新更高的境界。人类历史发展到近、现代,经济飞速发展,社会空前进步,这主要得归功于四次工业革命:第一、二次工业革命,主要是以蒸汽机、纺织和冶炼技术为突破口的工业进步;第三次工业革命是在20世纪初,主要是化学、电力和内燃机技术的发展;当代依靠新兴技术的发明兴起的又一次工业进步,则被称之为第四次工业革命。而这每一次…     

第三次工业革命挑战中国制造业

近来，有关第三次工业革命的报道和讨论温度不减．各大媒体或转载或评论或访谈，使得这则出自英国《经济学人》的“第三次工业革命”专题报道和美国著名趋势学家杰里米．里夫金的著作《第三次工业革命——新经济模式如何改变世界》一起，瞬间内广为传播。何谓第三次工业革命？这场革命将会改变什么或正在发生着什么？从本期选编的《经济学人》专题报道开始，本刊。拟围绕这些话题设栏。目详解此次工业革命的内涵和意蕴．     

具有人造情感的机器人

机器人的研究始于20世纪中期。1954年美国人乔治德沃尔制造了世界上第一台机器人,但直到1980年工业机器人才真正在日本普及,因此称这年为＂机器人元年＂。机器人按照从低到高的发展,可分为三代：第一代是示教再现机器人,可以完成规定的一些动作;第二代已具有听觉、视觉、触觉等功能;第三代则有智能     

科学技术工作者一定要走又红又专的道路

解放十五年来,我国工农业取得了很大的发展,尤其是1958年大跃进以后,更为突飞猛进。我们电机科学研究工作者对我国电机工业取得的伟大成就感到欢欣鼓舞。我国电机工业由装配性的生产迅速地过渡到根据国外图纸和技术资料进行制造,再发展到利用国内的科学研究成果和实验数据,自行设计制造;从大部分产品、零件和原材料依靠国外进口发展到大部分产品、零件和原材料自给,并且已有部分产品开始出口;从沿用国外的产品规格和型号发展到建立起我国自     

智能纺织崛起

正纺织业曾经引领了发生在英国的第一次工业革命。18世纪60年代,英国的棉纺织业是各种工厂手工业中最为发达的。1765年,织工哈格里夫斯发明"珍妮纺织机",这一真正近代意义上的机器拉开了工业革命的序幕。机器生产引发技术革新的连锁反应,动力、交通甚至生产管理都面临变革,水力纺纱机发明者阿克莱特就因创办机器纺纱厂并采用工厂雇佣式大机器集体分工合作管理模式被誉为"近代工厂之父"。1785年,瓦特的改良蒸汽机投入使用,工业革命突飞猛进。1840年前后,英国就基本完成了工业革命,成为世界上第一个工业国家。     

第三次工业革命

4月21日出版的英国《经济学人》(The Economist)杂志推出了题为"第三次工业革命"的专题,论述了当今工业领域正在经历第三次工业革命,文章重点描述了3D打印技术等一系列新技术的发明和应用     

黑暗中的奇迹

<正>在洞穴和迷宫中,人类的大脑导航器官大多是无用的。迷失方向会使大脑陷于混乱,但也可能使我们获得一种力量。2004年12月18日晚,在法国西南部的马迪兰小村庄,一位名叫让﹣吕克·约苏亚特﹣韦尔热斯(Jean-Luc Josuat-Vergès)的男子在一个废弃蘑菇农场的地道里迷了路。48岁的韦尔热斯是当地     

苏联电机制造业的发展

一俄罗斯学者与发明家在电气工业发展上的贡献电气工业发展的初期,特别是在电机制造方面,是同许多俄罗斯学者、工程师和发明家的名字分不开的。第一个能实际应用的直流电动机是在1934年由雅可比院士创造的。在1838年他曾用这个电动机来开动能载14人的船,这船当时航行在涅瓦河上。这时电动机的电能是由电池来供给,而在1842年雅可比就制造了带有固定磁场的发电机来代替电池。雅可比还曾制造了电气地雷,这种型式的地雷一直到日俄战争结束时还存在着。楞次院士进行了一系列有关电磁学的工作,这些工作对电机的制造与发展是有很大帮助的。楞次在自己的研究工作     

月球深处有什么?

正月球背面南极﹣艾特肯盆地(SPA)存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质。2019年5月16日,从中国科学院国家天文台获悉,国际科学期刊《自然》(Nature)在线发布我国月球探测领域的一项重大发现:中国科学院国家天文台李春来研究员领导的研究团队利用嫦娥四号就位光谱探测数据,证明了月球背面南极﹣艾特肯盆地(SPA)存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质,     

能源革命急先锋——太阳能

<正>18世纪60年代,英国人瓦特改良的蒸汽机,将人类带入了"蒸汽时代"。至此,人类开始了第一次工业革命。19世纪70年代,电力被人们广泛应用,科学技术的发展突飞猛进,各种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工业生产,大大促进了经济的发展。这就是第二次工业革命。如今,全球站在第二次工业革命的临终点,也准备向着第三次工业     

“工业4.0”:确保德国制造业的未来

<正>"工业4.0",制造业强国德国提出的新概念。在经过近两年的发酵后,已经在德国本土、欧洲、美国乃至全球引发了热烈的讨论。本期我们推出"工业4.0"专稿,约请并采访了德国、美国的相关专家,为我们解读"工业4.0"是为何物,以及将为我们带来怎样的工业未来。——编者在过去的30年左右的时间里,IT革命为我们所生活和工作的世界带来了根本的转变,其影响可与第一次和第二次工业革命所带来的机械化、电气化相媲美。个人电脑、智能设备的不断演化,IT基础设施及服务越来越多地通过智能网络(云计算)提供,再加上设备越来越小型化和互联网不可阻挡的发展,都表明一个计算无处不在的世界即将成为     

贝尔和电话的发明

如果说是蒸汽机的发明促成了第一次工业革命的话,那么也应该说是工业革命促成了电报和电话的发明。瓦特高效率蒸汽机的发明,是人类继发明用火之后在驯服自然力方面最伟大的成果。蒸汽机把火转化成动力,从而引发了动力革命,继而促成了工业革命。过去的手工业生产变成以蒸汽机为动力的机器为主的工业化大生产。工业革命极大地提高了劳动生产率,从1770—1840年间,英国工人的劳动生产率平均提高了20倍。生产的大发展,对信息的迅速传递提出了迫切的要求。以马拉松长跑或快马驿站方式传递信息,已经无法满足需要,当电登上科技舞台的时候,立刻引起人…     

“工业4.0”应当是一种工业“进化”而非“革命”——访斯图加特(德国)罗兰·贝格管理咨询公司合伙人Thom as Rinn

<正>罗兰·贝格咨询公司于今年3月发布了一份报告,指出整个欧洲而不仅仅是德国应该向"工业4.0"进军,Thomas Rinn先生是该报告执笔人之一。不过在此次采访中Thomas Rinn先生为我们提供了对"工业4.0"的另一种看法。——编者世界科学:"工业4.0"概念的提出已经快1年多了,您认为其在德国的实际发展状况如何?Thomas Rinn:几个星期前,我们在世界上最大的工业博览会——"汉诺威工业博览会"上,遇到了一些德国主要行业公司和协会的代表。会上我们彼此达成了一个共识,那就是"工业4.0"应当是一种工业进化,而绝不是一场革命,当然这么说不仅仅是因为工业革命会使之前对现代化生产系统的投资付之东流。Thomas Rinn先生     

电动汽车简史

早在19世纪后半叶的1873年，英国人罗伯特&#183;戴维森就制造出了世界上最初的可供实用的电动汽车。这比德国人戴姆勒和本茨发明汽油发动机汽车早了10年以上。     

催化化学的若干问题及其发展远景

催化反应在实践上具有着非常巨大的意义,它是现代重无机与重有机化学工业的基础。硫酸、硝酸和合成氨的制造(氨的主要用途指用来制造农业肥料)是属于重无机化学工业的。催化化学在有机化学工业中——利用催化裂化的方法从石油制造汽油,以及许多其他石油化学加工和发动机燃料生产(用烃化、氢化等方法制造航空汽油)的工业过程——起着更重要的作用。在加压情况下用氢气作用使煤液化的方法来制造发动机燃     

先进材料的原子制造

为了实现更高效和更智能的产品和系统,需要发展更小尺度和更高精度的制造技术,以提高材料的性能、利用率和集成度.原子是物质的最小构筑基元,实现原子级精准制造(原子制造)能以最大的精度定制材料的结构和性质.原子制造能从物质世界底层(原子)出发进行制造,在此过程中,大量的新物质、新器件和新机理正在被发现.尽管原子制造尚处于起步阶段,但它是实现精准合成、定制材料性能的关键路线.本文首先从原子制造与传统制造的对比出发,阐明原子制造的内涵.接着以典型体系(包括单原子、团簇、二维材料和高熵合金)为例,从结构设计角度介绍材料的原子制造方法及科学原理.然后以量子信息技术、半导体器件和能源转化为应用场景,从物质的性质定制角度阐明原子制造的优势和价值.最后从发展兼具精准性和可批量性的原子制造方法、原子尺度机理探究、原子制造新材料和新器件等角度总结原子制造面临的挑战并展望未来发展.     

脑-机接口的前沿进展

<正>大家提到脑﹣机接口,就会联想到在黑客帝国等科幻片中出现的场景,这其实并不是天马行空的幻想,而是基于早已有之的"脑﹣机接口"技术的合理设想。要想了解脑﹣机接口这一概念,首先需要了解大脑的结构。大脑容量有1.3升,是宇宙中最复杂的结构,拥有1 000亿个神经元,这些神经元之间形成了超过100兆(Trillion)个连接。我们可以将大脑看成是一个信息处理装置,它创造了一切人类文明成果,包括科技和文化等。     

化学工程的新纪元

工业革命之后,随着各种先进的机器在工业生产中的应用,世界各国经济走向繁荣。然而,今天的工业发展主要是依靠熟练的操纵分子,而不再是机器。据美国一研究委员会的最新报道,化学工程,做为新分子技术发展的中心领域,在美国工业发展中将起着越来越重要的作用。