世界主要国家/地区面向安全的智能化制造发展战略分析

智能化制造是实现高危行业安全生产的重要方式，也是防范重特大事故的必然选择。世界主要国家/地区将智能制造、数字制造、工业机器人、人工智能等列为制造行业安全生产的关键技术，发布或制定了相关的智能化制造发展战略和规划，以强化高危制造行业的数字化、智能化和安全化发展。美国推出智能制造和机器人等国家战略来保障制造业安全生产；欧盟打造“以人为中心”的数字化安全制造；德国通过工业4.0实现智能工厂和智慧产品的安全生产；日本通过互联工业和无人化实现超智慧社会；我国在智能制造、人工智能、安全生产应急管理等领域出台了一系列支持安全生产的智能化发展规划。本文通过分析这些战略规划和措施来促进我国制造行业生产安全化和智能化发展。     

核电进入21世纪的动向

本文扼要地回顾了世界核电的发展，阐述了“用户要求文件”问世对核发发展的重要意义；评述了改进型“和革新型”两种先进轻水堆型的技术特征；介绍了我国正在开发的非能动先进压水堆ＡＣ－６００／１０００的进展状况。     

先进材料与高性能零件陕速凝固激光加工研究进展

金属材料快速凝固激光表面加工与高性能金属零件快速凝固激光成形技术，是材料科学与工程及先进制造技术交叉学科前沿热点研究领域之一。本文介绍了作者所在实验室近年来在先进高温耐磨耐蚀金属间化合物多功能涂层新材料快速凝固激光熔覆合成／制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展，主要内容包括：激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形、难熔高活性金属材料及定向生长柱状晶钛合金激光约束熔铸成形技术等。     

钢铁制造流程的本质、功能与钢厂未来发展模式

钢铁制造流程动态运行过程的物理本质是：物质流（主要是铁素流）在能量流（主要是碳素流）的驱动。作用下，按照设定的“程序”，沿着“流程网络”作动态。有序的运行．钢铁制造流程是一类开放的、非平衡的、不可逆的、由不同结构和功能的单元工序通过非线性耦合构成的复杂系统，其动态运行过程的性质是耗散过程。从钢铁制造流程动态运行过程的物理本质出发，可以推出其功能应拓展为：（1）铁素流运行的功能-钢铁产品制造功能；（2）能量流运行的功能-能源转换功能以及与剩余能源相关的废弃物消纳-处理功能；（3）铁素流-能量流相互作用过程的功能-实现过程工艺目标以及与此相应的废弃物消纳-处理功能。钢厂未来发展模式将通过绿色制造和生态化转型，逐步演化为都市周边环境友好型钢厂和港口生态工业带钢厂两类主要可选择的模式。在未来循环经济社会中，钢厂可能承担的社会经济职能是：（1）钢厂是铁．煤化工的起点，既要生产出更好、更廉价的钢，又要充分利用能源；大型钢铁联合企业应向“只买煤、不买电、不用燃料油”的方向发展，同时也应该看到，钢厂有可能制造出相对价廉的、大量的氢气；（2）钢厂也可以是城市社会某些大宗废弃物的处理-消纳站和邻近社区居民生活热能供应站；（3）钢厂可以是某些工业排放物质再资源化循环、再能源化梯级利用和无害化处理的协调处理站。钢厂可以通过延伸其制造链、经营链成为特定区域构筑循环经济社会的重要环节。     

基于密集采样成像算法的全芯片可制造性检查技术

分辨率增强技术(Resolution Enhancement Technology，RET)在集成电路制造中的应用使得光刻用掩模图形日趋复杂，而掩模制造成本和制备时间也随之增加．由于光刻工艺包含了一系列复杂的物理和化学过程，分辨率增强技术本身很难保证其输出结果的正确性，因此在制造之前，利用计算机对已经过处理的版图作可制造性验证变得十分必要．文中介绍了光刻建模、成像模拟和问题区域查找的算法，回顾和比较了当今流行的post-RET验证方法，并阐述了基于密集采样成像算法(Dense Silicon Imaging，DSI)的可制造性验证的必要性．并在密集采样成像算法的各个关键步骤提出了新的加速算法．在新算法的帮助之下，以往由于计算量太大而被认为不实用的基于密集采样成像的可制造性检查得到了实现．文章的最后部分给出了密集采样成像算法在实际中应用的例子和实验结果．     

面向未来互联网的智慧制造研究现状与展望

现代集成制造已成为融合社会、经济、人文等方面在内的复杂大系统,而社会系统、信息系统、物理系统融合是当今制造业的发展趋势.智慧制造作为未来互联网的四大支柱或"四网"(人际网、物联网、务联网、内容/知识网)与先进制造技术融合而成的一种人机物协同的智能制造新模式——社会-信息-物理-生产系统受到广泛关注,因而很有必要对如此新...     

纳米切削机理及其研究进展

纳米切削技术具有广阔的应用前景,是纳米精度加工,尤其是纳米精度复杂面型加工的重要手段,对整个先进制造业的发展起着重要的支撑作用.建立完整成熟的纳米切削基础理论进而发展高效率、低损伤的可控纳米切削技术是未来先进制造业发展的迫切需求.本文从纳米切削机理研究的常用手段、纳米切削模型、切削极限以及典型材料纳米切削理论及其关键技术等方面,综述了该领域的国内外研究现状及主要成果,并简要介绍了本项目组所开展的相关研究工作.最后对纳米切削机理研究存在的挑战进行了总结和展望.     

应用于微结构制造自治系统的结构描述语言

本文介绍一种微结构描述语言。借助于这种描述语言，包括集成电路、MEMS等在内的各类微、纳尺寸的器件，都能够得到描述并借此进入微结构制造自治系统。微结构制造自治系统是我所提出的一种概念性系统，意指具备一定的智能，能够应对多种制造过程突发情况的全自动化的集成电路无人制造系统。系统在获得特定加工对象的结构描述之后，可对结构进行分析，提取结构特征并自动生成加工制造工艺。本文结合一个CMOS结构实例，介绍了所定义的微结构描述语言的各项先进特性。这方面研究工作的重要意义在于，每个微结构器件，包括将要被发明的，可视为微结构描述语言所能够描述的对象集中的一个特例，从而得到统一的分析与处理。结构特征的分析，为接下来的工艺流程自动生成工作搜集和准备了必要的结构信息。     

美科学家制成纳米导线集成电路

美国哈佛大学研究人员说，他们借助低温制造技术，用纳米导线在一块玻璃芯片上制造了最基础的集成电路——时钟振荡电路。这一技术既不需要高温，也不需要硅芯片，将来可能取代硅芯片集成电路制造技术。     

基于Web服务的制造网格

文章首先介绍了网格的概念、分类及应用,然后在Web Services技术、OGSA的体系结构等已有研究的基础上,分析了制造网格的概念和特征,研究了制造网格孕育和生长的特点,并提出了制造网格的生长模型和制造网格母体系统的构建内容和方法。     

面向增材制造的正向产品建模技术

传统CAD建模技术因其自身的局限性,极大地限制了增材制造产品的设计空间.为了最大限度地发挥增材制造的技术优势,需要在产品设计阶段通过综合产品形状、大小、层次结构以及物质组成实现产品性能的最优化及制造成本的节约化.本文根据增材制造的4种特性,从复杂形状建模、复杂材料建模、复杂层次建模以及面向制造的建模等4个方面论述了国内外对于面向增材制造的正向产品建模技术的研究概况.在此基础上,本文对该领域的发展趋势进行了探讨,认为综合一体化建模与轻量化建模将成为未来发展方向.     

先进材料与高性能零件快速凝固激光加工研究进展

金属材料快速凝固激光表面加工与高性能金属零件快速凝固激光成形技术,是材料科学与工程及先进制造技术交叉学科前沿热点研究领域之一.本文介绍了作者所在实验室近年来在先进高温耐磨耐蚀金属间化合物多功能涂层新材料快速凝固激光熔覆合成/制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展,主要内容包括:激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形、难熔高活性金属材料及定向生长柱状晶钛合金激光约束熔铸成形技术等.     

“国家若干重大项目建设技术科学问题研讨”技术科学论坛

中国科学院技术科学部和信息技术科学部于8月24日在北京主办了"国家若干重大项目建设技术科学问题研讨"技术科学论坛.国家信息化建设、铁路交通、航空运输、电网建设、先进制造、计算技术、航天技术和水利工程等     

21世纪——变压器类产品发展趋势

本文概述目前我国变压器制造业的制造水平，回顾过去生产经验，展望未来发展，推测的发展趋势为：几种输变电产品向紧凑型一体化方向发展，将出现一批根据新原理、新材料研制的产品。新材料的发展将劝变压器类产品的发展产品运行可靠性将进一步提高。将为三峡工程提供成套输变产品，将为特高压１０００ＫＶ系列研制所需要的产品，总之，２１世纪变压器类产品不但在数上能满足需要，更重要的是在质上较大提高。     

非球面纳米精度可控柔体制造技术

非球面被广泛应用于光学系统,其可被用来整形像差,改善画质,同时使光学系统更为紧凑,要求其具有纳米级面形精度与低吸收光学性质.目前超精密制造过程中,以恒定的去除函数解算面形误差,而光学表面误差分布复杂,针对不同频段与高度误差需迭代多次.针对这一问题,本研究团队提出了可控柔体制造技术,即去除函数随不同误差分布可控改变.本团队基于该理念,将传统连续出射的离子束可控离散,实现脉冲离子束超高分辨修形,并用于表面原子结构的光学性质调控,同时对于中频误差,以去除函数主动可控旋转的方式实现亚纳米级中频抑制技术,最后以大口径单晶硅为例,使用子孔径拼接技术完成了大口径非球柱面反射镜测量,实现了非球面镜的纳米精度可控柔体制造.本文结合本研究团队近几年的最新研究成果,总结了非球面可控柔体制造技术,通过探讨其发展现状,为非球面镜的纳米制造技术的发展提供参考.     

分散网络化制造系统体系结构及关键技术研究

首先介绍了分散网络化制造产生的背景，以分散网络化制造的总体设想为基础，详述了其功能和组成部分，并分析了新型分散网络化制造与传统企业的区别。同时，讨论了在实际实施推广过程中如何建立分散网络化制造的指导思想，指出了网络化制造的主要类型和关键技术。最后，以实例说明了分散网络化制造在中国的应用及前景。     

凝聚相中纳米粒子的自组装

低维纳米材料的研究是当前材料科学与其它学科交叉的前沿领域。为了降低制造成本以便工业生产某些具有特殊功能的人造分子和纳米器件，必须寻找在液相中大量复制和组装它们的技术。在液相中制造纳米粒子有两个最重要的问题需要解决。一是粒子在溶液中的稳定性；二是颗粒度和结构的控制。其中三维有序结构的构建是制造纳米分子器件的首要总是。本文简介国徽法合成金属纳米粒子的原理及其自组装条件的控制，并进一步阐述如何利用脉冲辐解研究其成核反应动力学。     

微生物细胞热分解法磁性化研究

生物约束成型技术是把微生物学、材料学、制造学等有机紧密结合产生的一种制备具有多样形状磁性或导电微颗粒的新技术．本文探讨热分解法生物约束成形技术的可行性，以尺寸在微米级天然具有螺旋形体的螺旋藻的细胞为模板，根据五羰基铁受热分解的原理，研究在其表面包覆纯铁的工艺，并通过光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、透射电镜、X射线衍射对颗粒形态、表层成分、相结构进行观察与分析．结果表明，在螺旋藻细胞经热分解五羰基铁包覆处理后，表面有一层铁颗粒沉积；其螺旋形体保持良好，得到的单体表面磁性层厚度、成分基本均匀；文中试验条件下，螺旋形羰基铁颗粒经700℃热处理后变为α-Fe；还探讨了微生物细胞热分解法金属化工艺过程的物理化学反应机理．     

基于工业互联网的制造与服务融合技术

制造与服务融合是智能制造的重要内容之一,服务要素渗透到制造各个环节中形成了生产性服务与制造服务化.本文从工业互联网的商业视角、使用视角、功能视角、实现视角建立了制造与服务融合中虚拟逻辑与实体活动交互的技术体系,针对商业视角下的制造与服务融合价值链,提出了生态位驱动的制造与服务横向价值链融合方法;针对使用视角下的制造与服...     

空间站的发展及我国发展空间站的意义

空间站代表着当今世界航天技术最复杂、最先进、整合程度最高的水平，具有重要的、其他航天器不可替代的作用。本文论述了空间站的发展和我国发展空间站的重要性。简要总结了国外载人空间站发展的经验，阐述了我国发展空间站的意义。