時(shí)間：2023-03-16 16:30:10
序論：在您撰寫技術(shù)發(fā)展論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求
不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展，一定將要達(dá)到三個(gè)世界，即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。
（1）擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量
（2）實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸
（3）適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用
光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用，細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。?，明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標(biāo)概念（如"色散縱向均勻性"等），對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標(biāo)、測(cè)試方法有某些改進(jìn)，或有重要的提升；都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術(shù)新動(dòng)向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要，光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn)，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時(shí)各大公司正加緊開發(fā)新品種。
（1）用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。
（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本，還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。
（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價(jià)格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。
（4）前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道，美國(guó)一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長(zhǎng)了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強(qiáng)的光功率注入，預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。
2.光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)
光纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長(zhǎng)、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長(zhǎng)等。近年來，光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。
（1）光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運(yùn)用的條件還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)；
（2）光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工方法、維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計(jì)；
（3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。
2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡(luò)中，光纜的維護(hù)和監(jiān)測(cè)應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的，一般通過監(jiān)測(cè)空閑光纖（暗光纖）的方式來檢測(cè)在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測(cè)正在通信的光纖。雖然ITU-T長(zhǎng)時(shí)間收集和討論了國(guó)際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書，對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過的"光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)"（L.40建議）。為了進(jìn)一步縮短檢測(cè)及修復(fù)時(shí)間，美國(guó)朗訊公司曾提出了新一代光纖測(cè)試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點(diǎn)，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預(yù)測(cè)及對(duì)斷纖（纜）的快速反應(yīng)能力。
3.光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題
3.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)
雖然這幾年來，我國(guó)光纖光纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國(guó)內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。實(shí)際上我國(guó)的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國(guó)際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國(guó)，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
3.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國(guó)家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國(guó)的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。
3.3抓住西部大開發(fā)的大好機(jī)遇，發(fā)展光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)
西部大開發(fā)是國(guó)家的重大策略，國(guó)家制定了有利的政策，政府對(duì)發(fā)展通信等行業(yè)也給予了大力的支持。西部是一個(gè)地域復(fù)雜、分布較寬、通信相對(duì)落后的地區(qū)。經(jīng)濟(jì)大發(fā)展中，通信要先行，需要一些與之相適應(yīng)的光纖光纜的先進(jìn)產(chǎn)品來配合發(fā)展的需求。因此，符合條件的產(chǎn)品將會(huì)在這里找到很好的市場(chǎng)。西電東送、西氣東輸?shù)染薮蠊こ桃残枰罅康母哔|(zhì)量的ADSS、OPGW等型式的光纜相配套。因此光纖光纜的各種技術(shù)、產(chǎn)品及成果都會(huì)在西部開發(fā)中得到發(fā)揮。同時(shí)西部現(xiàn)代化的建設(shè)對(duì)我們的產(chǎn)品提出了許多新的難題，光纖光纜行業(yè)在開發(fā)大西部的同時(shí)也會(huì)得到更好的改造和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，促進(jìn)自身技術(shù)水平的提升和發(fā)展。
[論文摘要]制造技術(shù)是發(fā)展制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),是創(chuàng)造財(cái)富和為科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供先進(jìn)手段的基礎(chǔ)。分析我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀，并闡述我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
在人類社會(huì)的發(fā)展中,制造技術(shù)不斷發(fā)展。從人類使用天然工具到制造工具,從簡(jiǎn)單的手工制造到簡(jiǎn)易機(jī)床的出現(xiàn),人們一直為搜尋更有效更迅捷的制造技術(shù)而努力。機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要滿足人們?cè)絹碓礁叩囊?就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。
一、先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)
（一）是面向21世紀(jì)的技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的，既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。先進(jìn)制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了一個(gè)完整的技術(shù)群，它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域，是面向21世紀(jì)的技術(shù)。
（二）是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)并不限于制造過程本身，它涉及到產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實(shí)際效果，其目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
（三）是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程
先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合，使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
（四）是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)
20世紀(jì)80年代以來，市場(chǎng)的全球化有了進(jìn)一步的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家通過金融、經(jīng)濟(jì)、科技手段爭(zhēng)奪市場(chǎng)，傾銷產(chǎn)品，輸出資本。隨著全球市場(chǎng)的形成，使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來越激烈，先進(jìn)制造技術(shù)正是為適應(yīng)這種激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)而出現(xiàn)的。因此，一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)，它的主體應(yīng)該具有世界先進(jìn)水平，應(yīng)能支持該國(guó)制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
（五）是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)三要素的統(tǒng)一
在20世紀(jì)70年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)新產(chǎn)品上市，很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀(jì)80年代以后，制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來，使三者達(dá)到了統(tǒng)一。
二、先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來，我國(guó)的制造業(yè)不斷采用先進(jìn)制造技術(shù)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。
（一）管理方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。
（二）設(shè)計(jì)方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計(jì)方法，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD/CAM)，大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國(guó)采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。
（三）制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國(guó)普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。
（四）自動(dòng)化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。
三、我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
（一）全球化。一方面由于國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，例如在機(jī)械制造業(yè)中，國(guó)內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無情的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時(shí)還在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有份額的企業(yè)，不得不擴(kuò)展新的市場(chǎng)；另一方面，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國(guó)際間市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這兩個(gè)原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，全球化制造的第一個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實(shí)現(xiàn)。（二）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場(chǎng)開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國(guó)界進(jìn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營(yíng)管理的學(xué)習(xí)，推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展。
（三）虛擬化。制造過程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過程計(jì)劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真。虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真，通過仿真軟件來模擬真實(shí)系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。
（四）自動(dòng)化。自動(dòng)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機(jī)一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計(jì)劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
（五）綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，同時(shí)使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。
四、結(jié)語(yǔ)
制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實(shí)施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。總之,在我國(guó)研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢(shì)在必行。
參考文獻(xiàn)：
[1]馬曉春，我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].森林工程,2002(3).
[論文摘要]隨著人類對(duì)自身健康的關(guān)注及生活水平的提高，冷凍技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到了食品加工技術(shù)上，主要對(duì)冷凍技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用作闡述。
近年來，人類的生活水平的提高，高品質(zhì)、高附加值產(chǎn)品日益增加，高檔飲料、果汁、生物制藥等也逐漸成為人們?nèi)粘ＯM(fèi)的主體。推動(dòng)了食品的加工技術(shù)與方法的發(fā)展,食品原料中含有的營(yíng)養(yǎng)成分與風(fēng)味物質(zhì)等要得到最大限度的保護(hù)就離不開冷凍濃縮技術(shù)。
一、冷凍濃縮技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
（一）國(guó)外發(fā)展概況
自上世紀(jì)50年代末學(xué)者們開始關(guān)注冷凍濃縮這一工藝以來，人類對(duì)冷凍濃縮技術(shù)的研究已有較長(zhǎng)的歷史。荷蘭Eindhoven大學(xué)Thijssen等在70年代成功地利用奧斯特瓦爾德成熟效應(yīng)設(shè)置了再結(jié)晶過程造大冰晶,并建立了冰晶生長(zhǎng)與種晶大小及添加量的數(shù)學(xué)模型,從此冷凍濃縮技術(shù)被應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。依此制造的Grenco冷凍濃縮設(shè)備在食品工業(yè)中用于果汁、葡萄酒、咖啡提取物、牛奶等的濃縮，得到了高質(zhì)量的產(chǎn)品。
之后，Shirai等為降低成本在采用懸浮結(jié)晶冷凍法時(shí)將小冰晶凝聚成為大冰晶來減小單位體積冰晶的表面積。研究者以10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的葡萄糖溶液做試料,在0.212K的過冷卻度下,添加占溶液總量6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的種晶,經(jīng)7h凝聚成直徑為0.77mm～2.85mm的大冰晶。他們還將此方法用于海水淡化及燒酒廢液處理等方面。MarinoRodriguez等[3]對(duì)比研究了反滲透法和冷凍濃縮法在從廢水中去除戊酸中的應(yīng)用，兩種操作方法的經(jīng)濟(jì)運(yùn)算結(jié)果表明冷凍濃縮法的能耗雖是反滲透的五倍，但卻正好折中了反滲透中所用膜的代價(jià)。
F.A.Ramos將冷凍濃縮技術(shù)應(yīng)用于一種生長(zhǎng)于安第斯山脈的漿果，發(fā)現(xiàn)此技術(shù)并未改變其果肉的色澤及PH值，并明顯降低了揮發(fā)性物質(zhì)的損失量，且很好地保留了漿果獨(dú)特的香味。
OsatoMiyawaki將管式結(jié)冰漸進(jìn)式冷凍濃縮系統(tǒng)應(yīng)用于咖啡萃取物可其溶液濃縮至30%，含果肉的番茄汁可濃縮至12.5%，而將夾帶有5%果肉的冰相溶解再次經(jīng)過管狀結(jié)冰器濃縮后所得冰相的濃度低至0.25%，如果事先將果肉去除，則番茄汁可濃縮至40%，蔗糖水溶液可由41.8%濃縮至54.8%，且濃縮效果非常好。
（二）國(guó)內(nèi)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
由于冷凍濃縮的基本原理很簡(jiǎn)單，我國(guó)傳統(tǒng)的老陳醋生產(chǎn)工藝中就曾應(yīng)用過冷凍濃縮技術(shù)。近年來，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)已被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中，并在相關(guān)理論和設(shè)備開發(fā)上取得了許多新進(jìn)展。
1.釀酒業(yè)。冷凍濃縮的優(yōu)勢(shì)尤其可用于釀酒產(chǎn)業(yè)。冷凍濃縮技術(shù)最先在啤酒工業(yè)中應(yīng)用，可在除去冰晶的同時(shí)除去形成混濁的多酚、丹寧酸等物質(zhì)，從而減少啤酒的貯存容積，特別是對(duì)冷凍濃縮后的啤酒采用混合水技術(shù)可以完全恢復(fù)到原來的啤酒。后來，有人通過對(duì)葡萄酒進(jìn)行冷凍分離試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)酒精和還原糖比較易于利用冷凍法在液相中進(jìn)行濃縮分離，通過冷凍濃縮技術(shù)改善了干白葡萄酒的品質(zhì)。
2.果汁工業(yè)。我國(guó)是生產(chǎn)甘蔗的大國(guó)，將糖蔗改種果蔗并加工成甘蔗汁既解決了甘蔗的銷路,又滿足了人們對(duì)果汁日益增長(zhǎng)的需要。甘蔗汁的熱敏性很強(qiáng),對(duì)其進(jìn)行普通的蒸發(fā)濃縮極容易使甘蔗汁焦糖化,喪失其特有的風(fēng)味。應(yīng)用冷凍濃縮工藝對(duì)甘蔗汁的處理，對(duì)濃縮前后的甘蔗汁進(jìn)行了感官上的比較，發(fā)現(xiàn)濃縮后的甘蔗汁品質(zhì)穩(wěn)定，除了在顏色、氣味、甜味方面感覺更加濃重外,其它基本保持了冷凍濃縮前甘蔗汁的原有風(fēng)味。
3.制藥業(yè)。冷凍濃縮已發(fā)展應(yīng)用到制藥工業(yè)，因此它為開發(fā)新產(chǎn)品和改良品種大開方便之門，并且通過其高效的加工節(jié)省能源。用冷凍濃縮工藝對(duì)中藥水提取液進(jìn)行中試規(guī)模的濃縮試驗(yàn)制取口服液，試驗(yàn)表明用冷凍濃縮工藝代替真空蒸發(fā)濃縮可免去某些口服液制造過程中的醇沉工序，從而改善口服液的口感。
由于木聚糖酶解所得到的低聚木糖溶液常常需要脫水濃縮，如采用真空蒸發(fā)濃縮，可能導(dǎo)致低聚木糖在加熱管表面結(jié)焦變性，降低產(chǎn)品的質(zhì)量。江華等研究了低聚木糖溶液冷凍濃縮時(shí)的冰晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)以及懸浮結(jié)晶法冷凍濃縮低聚木糖溶液過程中各因素對(duì)低聚木糖在固液兩相中分配的影響，為低聚木糖冷凍濃縮過程的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。二、冷凍技術(shù)發(fā)展方向
食品冷凍濃縮技術(shù)與傳統(tǒng)濃縮方法相比，其濃縮產(chǎn)品的質(zhì)量是最好的，但仍存在某些問題。當(dāng)物料粘度高時(shí)難以生成大冰晶，且由于迅速冷卻而形成的微小冰晶不能徹底從母液中分離出來，難以回收附在冰晶上的可溶性固形物和一些有效成分，從而限制了它的推廣與使用。
近年來有關(guān)冷凍濃縮的理論和技術(shù)又取得一些新進(jìn)展。其中，將冰核細(xì)菌(IceNucleation-ActiveBacteria，簡(jiǎn)稱INA細(xì)菌)用于食品冷凍濃縮中，是生物技術(shù)在食品中的一項(xiàng)獨(dú)特應(yīng)用。國(guó)外已有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，表明INA細(xì)菌可顯著提高食品的過冷點(diǎn)，縮短冷凍時(shí)間，節(jié)省大量能源；還可促進(jìn)較大冰晶的生長(zhǎng)，使結(jié)晶操作成本降低，同時(shí)又使分離操作所需費(fèi)用及因冰晶夾帶所引起的溶質(zhì)損失減少。
Kumeno等用X.campestrisINXC-1對(duì)蛋清冷凍濃縮后加熱形成硬膠，其物理性質(zhì)如起泡性、穩(wěn)定性、硬度、粘彈性等均優(yōu)于常規(guī)生產(chǎn)的產(chǎn)品。Minjung等用P.syringae冷凍濃縮蘋果汁，加入細(xì)菌的樣品在-2.2℃就出現(xiàn)冰核并開始結(jié)冰，而不加細(xì)菌的樣品則無結(jié)冰現(xiàn)象。
Watanabe等用海藻酸鈣包埋E.ananas制成活性膠囊,加入蛋清中做冷凍試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)加了細(xì)菌的約在-3℃就有冰晶析出，而沒加的則在-18℃才有冰晶出現(xiàn)，熔化冰晶階段無顯著差異；又用E.ananas冷凍濃縮檸檬汁，濃縮汁的可溶性固形物回收率高，風(fēng)味營(yíng)養(yǎng)成分保持好，GC分析和感官評(píng)定均表明與原汁無異。
三、冷凍技術(shù)的發(fā)展前景
冷凍濃縮技術(shù)現(xiàn)已證明優(yōu)質(zhì)可靠，極具市場(chǎng)活力。隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，冷凍濃縮這一低能耗、可生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的加工技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿?。此方法除了用于濃縮，也可考慮用于有機(jī)廢水的處理，活性物質(zhì)的回收再利用等方面。同時(shí)，整體的冰結(jié)晶又是很好的蓄冷、降溫用冷源。這些方面對(duì)于保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)資源的再利用都是很有意義的。
對(duì)食品冷凍濃縮技術(shù)來說，應(yīng)在提高冰晶純度、減少固形物損失及降低生產(chǎn)成本方面加以深入研究，這樣才能充分發(fā)揮其自身的優(yōu)勢(shì)。冰核微生物用于食品冷凍濃縮中，屬于生物技術(shù)與食品加工相結(jié)合的一項(xiàng)高新技術(shù)，極富應(yīng)用潛力。
參考文獻(xiàn)：
[1]詹曉北.冷凍濃縮技術(shù)在啤酒工業(yè)中的應(yīng)用[J].冷飲與速凍食品工業(yè),1996（1）:14-16.
分布式能源技術(shù)是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必須選擇。中國(guó)人口眾多，自身資源有限，按照目前的能源利用方式，依靠自己的能源是絕對(duì)不可能支撐13億人的“全面小康”，使用國(guó)際能源不僅存在著能源安全的嚴(yán)重制約，而且也使世界的發(fā)展面臨一系列新的問題和矛盾。中國(guó)必須立足于現(xiàn)有能源資源，全力提高資源利用效率，擴(kuò)大資源的綜合利用范圍，而分布式能源無疑是解決問題的關(guān)鍵技術(shù)。
今年以來，美國(guó)和加拿大、英國(guó)、澳大利亞、丹麥和瑞典、意大利等國(guó)的相繼發(fā)生的大停電事故，深刻說明傳統(tǒng)能源供應(yīng)形式存在著嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是信息社會(huì)的發(fā)展，已經(jīng)不可能繼續(xù)支撐人類文明的發(fā)展進(jìn)程，必須加快信息時(shí)代的新型能源體系的建立，分布式能源是該體系的核心技術(shù)。
分布式能源技術(shù)的發(fā)展，為中國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家重新回歸同一起跑線創(chuàng)造了一個(gè)新機(jī)遇，如同手機(jī)和家電一樣，它有可能使中國(guó)依據(jù)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)迅速占據(jù)世界領(lǐng)先地位。
所謂“分布式能源”是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)。一次能源以氣體燃料為主，可再生能源為輔，利用一切可以利用的資源；二次能源以分布在用戶端的熱電冷（植）聯(lián)產(chǎn)為主，其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔，實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級(jí)利用，并通過中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充；在環(huán)境保護(hù)上，將部分污染分散化、資源化，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)適度排放的目標(biāo)；在管理體系上，依托智能信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無人職守，通過社會(huì)化服務(wù)體系提供設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維修一體化保障；各系統(tǒng)在低壓電網(wǎng)和冷、熱水管道上進(jìn)行就近支援，互保能源供應(yīng)的可靠。分布式能源實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)優(yōu)化，將電力、熱力、制冷與蓄能技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)能源容錯(cuò)，將每一系統(tǒng)的冗余限制在最低狀態(tài)，利用效率發(fā)壞發(fā)揮到最大狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)約資金的目的。
分布式能源技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)主要在以下幾個(gè)方面：
1、動(dòng)力與能源轉(zhuǎn)換設(shè)備；
2、一次和二次能源相關(guān)技術(shù)；
3、智能控制與群控優(yōu)化技術(shù)；
4、綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)；
5、資源深度利用技術(shù)。
動(dòng)力與能源轉(zhuǎn)換設(shè)備：
主要是指一些基于傳統(tǒng)技術(shù)的完善和新技術(shù)的發(fā)展。
（1）小型燃?xì)廨啓C(jī)——在小型航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)地面發(fā)電和供熱的聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。目前中國(guó)在這一技術(shù)上已經(jīng)可以開發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品，主要的問題是需要提高設(shè)備的能源轉(zhuǎn)換效率，提高可靠性，延長(zhǎng)設(shè)備檢修周期，提高設(shè)備的自動(dòng)智能控制水平；
（2）微型燃?xì)廨啓C(jī)——這是基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)增壓渦輪技術(shù)的延伸，關(guān)鍵技術(shù)在于精密鑄造和燒結(jié)金屬陶瓷轉(zhuǎn)子，空氣或磁懸浮軸承，高效回?zé)崂眉夹g(shù)，永磁發(fā)電技術(shù)，可控硅變頻控制技術(shù)等。由于技術(shù)層次并不高，其中許多項(xiàng)目已經(jīng)有專家在研究，只要國(guó)家真正重視，中國(guó)完全可以趕超世界先進(jìn)水平；
（3）燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)——內(nèi)燃機(jī)技術(shù)對(duì)于中國(guó)已經(jīng)非常成熟，但是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的制造水平與國(guó)際先進(jìn)設(shè)備還存在比較大的差距，主要是轉(zhuǎn)換效率、排放控制、電子控制和設(shè)備大修周期等，此外，國(guó)外正在發(fā)展的預(yù)燃、回?zé)?、增壓渦輪技術(shù)，以及電子變頻等技術(shù)，都是發(fā)展的重要方向；
（4）斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)——外燃式斯特林技術(shù)中國(guó)已經(jīng)有了比較大的突破，上海711所已經(jīng)可以生產(chǎn)該技術(shù)的產(chǎn)品，目前主要是提高設(shè)備可靠性和發(fā)電效率，以及自動(dòng)化控制水平；
（5）燃料電池——該技術(shù)有質(zhì)子交換膜、固體氧化物、熔融硅酸鹽和氫氧重整等多種技術(shù)方式，該技術(shù)應(yīng)用極為廣泛，污染極小，而且可以同燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)整合，發(fā)電效率將可能達(dá)到80%，是未來最具有發(fā)展價(jià)值的技術(shù)；
（6）微型蒸汽輪機(jī)——蒸汽輪機(jī)是非常傳統(tǒng)的技術(shù)，但是利用一部噪音小、振動(dòng)小、運(yùn)行方便可靠的小型蒸汽輪機(jī)代替熱交換器，將其中一部分能量轉(zhuǎn)換為價(jià)值較高的電能，或者利用蒸汽管網(wǎng)中較低品位的蒸汽為制冰機(jī)組提供低溫冷能，可以更好地利用蒸汽中的能量；
（7）微型水輪機(jī)和微型抽水蓄能電站——小型、微型水輪機(jī)組不僅可以在任何有水位落差的地方使用，而且可以廣泛利用在分布式能源項(xiàng)目上。利用自來水管網(wǎng)的水能壓力，或者建筑物可能產(chǎn)生的落差進(jìn)行發(fā)電，并在用電低谷進(jìn)行抽水蓄能，新型的微型水輪發(fā)電機(jī)組將何以采用電子變頻控制技術(shù)，調(diào)整電能品質(zhì)；
（8）太陽(yáng)能發(fā)電和太陽(yáng)熱發(fā)電——利用太陽(yáng)能量的發(fā)電技術(shù)，關(guān)鍵是降低成本，同時(shí)需要研究與其他能源利用方式和載體進(jìn)行整合，將太陽(yáng)熱發(fā)電與沼氣利用整合，將光伏電池與建筑材料整合，利用光導(dǎo)纖維與照明技術(shù)整合等等；
（9）風(fēng)能——風(fēng)力發(fā)電是世界能源發(fā)展的一個(gè)重要方向，在大型風(fēng)場(chǎng)大量利用大型風(fēng)機(jī)發(fā)電將何以代替現(xiàn)有的火力發(fā)電系統(tǒng)，但是對(duì)于居住分散的用戶小型高效的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)更加具有普及意義，小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要需要解決的是成本、可靠性和蓄能問題；
（10）余熱制冷系統(tǒng)——利用動(dòng)力機(jī)產(chǎn)生的余熱供熱制冷是分布式熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，尤其是制冷，可以采用吸收式制冷，也可以采用吸附式，以及余熱——?jiǎng)恿D(zhuǎn)換——低溫制冷等技術(shù)，這些技術(shù)均比較成熟，關(guān)鍵是系統(tǒng)的集成和提高效率，以及降低造價(jià)等問題；
（11）熱泵——利用地源、水源和其他溫差資源的能源利用技術(shù)，重點(diǎn)在于提高效率和增強(qiáng)于其他能源利用技術(shù)的整合能力；
（12）能量回收系統(tǒng)——諸如將建筑物內(nèi)電梯下行、汽車制動(dòng)、自來水減壓等能量回收的技術(shù)以及應(yīng)用設(shè)備的研發(fā)。
與分布式能源系統(tǒng)相關(guān)的一次和二次能源相關(guān)技術(shù)：
（1）天然氣系統(tǒng)的優(yōu)化利用，以及管道輸送技術(shù)；
（2）液化天然氣的生產(chǎn)和利用——分散化的液化天然氣生產(chǎn)技術(shù)可以充分利用石油開采中的伴生氣資源，減少溫室氣體排放，提高資源的綜合利用率，液化天然氣利用中對(duì)于冷能的有效利用可以有效節(jié)能等等，在液化天然氣利用中，將產(chǎn)生大量的新課題；
（3）煤層氣和礦井瓦斯利用，世界上可能有60%以上的礦工是死在中國(guó)的礦井里，而瓦斯爆炸是元兇之一，減少礦工死亡和提高煤層氣和礦井瓦斯資源的利用有著密切關(guān)聯(lián)，利用煤層氣和礦井瓦斯發(fā)電等技術(shù)不僅可以挽救無數(shù)礦工的生命，還能有效減少溫室氣體排放，緩解全球變暖問題；
（4）可燃冰——存在于海底和高寒地區(qū)的天然氣水化合物是人類未來的主要能源，它是為分布式能源系統(tǒng)提供燃料的重要途徑；
（5）煤地下氣化——中國(guó)目前有100億噸以上的煤炭資源在開發(fā)過程中被遺棄在地下，如何利用可控地下氣化技術(shù)將其變?yōu)闅怏w燃料回收利用是中國(guó)煤炭工業(yè)的重要課題；
（6）地?zé)帷煤烷_發(fā)地?zé)豳Y源，將地下低品位熱能轉(zhuǎn)換為高品位的電能或冷能是技術(shù)的關(guān)鍵；
（7）深層海水冷能——利用沿海深層海水的低溫資源，解決沿海城市的制冷問題，并降低城市熱島效應(yīng)；
（8）水能——利用水利資源，特別是小型水電設(shè)施解決農(nóng)村以水代柴，保護(hù)植被；
（9）沼氣——利用城市垃圾、農(nóng)村廢棄物資源等進(jìn)行發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)，減少溫室氣體排放，提高資源綜合利用水平；
（10）甲醇——利用煤等礦物資源生產(chǎn)甲醇，以代替石油。甲醇可以滿足燃料電池對(duì)氫的需要；
（11）乙醇——利用植物資源生產(chǎn)乙醇，以代替石油和其他礦物燃料，乙醇可以作為燃料直接使用，也可以作為燃料電池的氫分離的原料；
（12）氫——對(duì)于氫的利用將決定人類的未來，如何從水中低成本地重整氫氣將是技術(shù)的關(guān)鍵；
（13）壓縮空氣——利用低估電力或其他能源生產(chǎn)高壓空氣，作為汽車和其他動(dòng)力設(shè)備，以及分布式能源的動(dòng)力源，主要解決高增壓比壓縮技術(shù)、設(shè)備小型化、材料和效率等問題。
智能控制與群控優(yōu)化技術(shù)：
（1）分布式能源機(jī)組和系統(tǒng)自身的智能化控制——解決設(shè)備“無人職守”問題，能夠根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，自動(dòng)跟蹤電、熱、冷負(fù)荷；
（2）分布式能源與載體的信息互動(dòng)——解決分布式能源系統(tǒng)成為智能化建筑的一個(gè)組成部分，與建筑系統(tǒng)的需求進(jìn)行優(yōu)化整合，提高建筑的能源可靠性和節(jié)能性；
（3）分布式能源機(jī)組的聯(lián)合控制——分布式能源采用模塊化組合設(shè)計(jì)，需要對(duì)模塊組合聯(lián)合控制，根據(jù)需求變化進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，決定每一模塊的運(yùn)行狀態(tài)和模塊之間的調(diào)節(jié)優(yōu)化關(guān)系；
（4）遠(yuǎn)程遙控——通過電話線、因特網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)和電源線對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視控制，需要解決安全和協(xié)議統(tǒng)一等問題；
（5）群控優(yōu)化——根據(jù)一個(gè)區(qū)域內(nèi)各種用戶對(duì)于電力、熱力、制冷等需求的變化，以及燃料、氣溫變化趨勢(shì)、蓄能量庫(kù)存等等因素，優(yōu)化控制各個(gè)用戶的分布式能源系統(tǒng)，以及公共能源系統(tǒng)，進(jìn)行多系統(tǒng)容錯(cuò)優(yōu)化，減少冗余，提高各系統(tǒng)的安全性和需求適應(yīng)性，降低造價(jià)，提高效率；
（6）智能電網(wǎng)技術(shù)——必須建立電網(wǎng)信息化管理系統(tǒng)，對(duì)于電網(wǎng)特別式近用戶低壓供電電網(wǎng)的信息化控制，流量平衡控制、網(wǎng)內(nèi)分布式能源智能管制系統(tǒng)、智能保護(hù)系統(tǒng)等；
（7）信息化計(jì)量與結(jié)算系統(tǒng)——建立網(wǎng)絡(luò)化能源系統(tǒng)的各種能源產(chǎn)品和各個(gè)用戶與分布式能源設(shè)施擁有者之間、各時(shí)段間根據(jù)預(yù)約定價(jià)進(jìn)行計(jì)量和結(jié)算的智能系統(tǒng)；
（8）自動(dòng)信息系統(tǒng)——對(duì)于用戶與臨近用戶能源使用狀態(tài)、用戶與臨近用戶的分布式能源系統(tǒng)伺服狀態(tài)、以及燃料系統(tǒng)和公共能源供應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行，以便智能化建筑、用戶能源管理系統(tǒng)、分布式能源設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、設(shè)備運(yùn)行服務(wù)機(jī)構(gòu)、以及燃料供應(yīng)者和公共電網(wǎng)能夠根據(jù)每一信息源所的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行狀態(tài)優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)資源共享。
綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)：
（1）多種能源系統(tǒng)整合優(yōu)化——將各種不同的能源系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，例如：將分布式能源與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)整合后，進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化；或者，將分布式能源系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)整合并進(jìn)行聯(lián)合再優(yōu)化，將微型燃?xì)廨啓C(jī)與熱泵系統(tǒng)整合優(yōu)化，以及太陽(yáng)能與分布式系統(tǒng)的優(yōu)化整合等等，達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的目的，充分發(fā)揮各個(gè)系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)；
（2）將分布式能源與交通系統(tǒng)整合優(yōu)化——利用低谷電力為電動(dòng)汽車蓄電或燃料電池汽車儲(chǔ)氫等，將燃料電池和混合動(dòng)力汽車作為電源形成隨著人流移動(dòng)的電源和供水系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)節(jié)約投資經(jīng)費(fèi)，降低高技術(shù)產(chǎn)品使用成本等目的；
（3）分布式能源系統(tǒng)電網(wǎng)接入研究——解決分布式能源與現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)施的兼容、整合和安全運(yùn)行等問題；
（4）蓄能技術(shù)——通過蓄能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，解決能源的延時(shí)性調(diào)節(jié)問題，提高能源系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，其中包括蓄電、蓄熱、蓄冷和蓄能四個(gè)技術(shù)方向。蓄電包括化學(xué)蓄電：電池；物理蓄電：飛輪和水能、氣能。蓄熱包括項(xiàng)變蓄熱、熱水、熱油和蒸汽等多種形式。蓄冷：冰和水。蓄能包括物理蓄能：機(jī)械蓄能、水蓄能、以及記憶金屬蓄能等多種方式；
（5）地源蓄能技術(shù)——利用地下水和土壤將冬季的冷和夏季的熱蓄能儲(chǔ)存，進(jìn)行季節(jié)性調(diào)節(jié)使用，結(jié)合熱泵技術(shù)進(jìn)行直接利用，減少城市熱島效應(yīng)；
（6）網(wǎng)絡(luò)式能源系統(tǒng)——互聯(lián)網(wǎng)式的分布式能源梯級(jí)利用系統(tǒng)是未來能源工業(yè)的重要形態(tài)，它是由燃?xì)夤芫W(wǎng)、低壓電網(wǎng)、冷熱水網(wǎng)絡(luò)和信息共同組成的用戶就近互聯(lián)系統(tǒng)，復(fù)合網(wǎng)絡(luò)的智能化運(yùn)行、結(jié)算、冗余調(diào)整和系統(tǒng)容錯(cuò)優(yōu)化；
資源深度利用技術(shù)：
（1）天然氣凝結(jié)水技術(shù)——利用天然氣燃燒后的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果回收水，解決部分城市水資源緊缺問題；
（2）將分布式能源與大棚結(jié)合的技術(shù)——將分布式能源系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備排除的余熱、二氧化碳和水蒸汽注入大棚，作為氣體肥料和熱源，解決城市綠化和蔬果供應(yīng)，同時(shí)減少溫室氣體和其他污染物排放問題；
（3）利用發(fā)電制冷的冷卻水生產(chǎn)生活熱水的技術(shù)——利用熱泵的技術(shù)，將低品位熱源轉(zhuǎn)換為較高品位的生活熱水，減少能源消耗；
（4）空調(diào)系統(tǒng)廢熱回收技術(shù)——發(fā)展全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中有效利用回風(fēng)中的余熱和余冷，減少能耗；
關(guān)鍵詞：供熱技術(shù)；問題；發(fā)展}
1概述
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市供熱事業(yè)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，全國(guó)集中供熱面積已達(dá)86540萬平米。在規(guī)模擴(kuò)張的同時(shí)，供熱新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝不斷得到推廣應(yīng)用。展望未來，要加快科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，使供熱系統(tǒng)工藝、設(shè)備、設(shè)計(jì)、施工和管理的技術(shù)水平有較大提高，縮小與供熱發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
要實(shí)現(xiàn)供熱技術(shù)的進(jìn)步，關(guān)鍵在于抓好二個(gè)方面的工作：
一是建立完善的技術(shù)開發(fā)體系；
二是推廣供熱節(jié)能新技術(shù)。
2城市供熱技術(shù)發(fā)展存在的問題
2.1集中供熱目前正受到其他采暖（制冷）能源和供應(yīng)方式的有力競(jìng)爭(zhēng)
以煤炭為燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)和集中鍋爐房供熱受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：
一是如何降低初投資（包括熱源、熱網(wǎng)、熱力站的投資）；
二是如何完善供熱系統(tǒng)，加強(qiáng)企業(yè)管理，降低供熱成本。
2.2二氧化硫污染的問題
我國(guó)的供熱鍋爐主要以中小燃煤鍋爐為主，量大面廣。由于中小鍋爐煙氣排放高度低，對(duì)城市環(huán)境空氣的污染相對(duì)較大。控制中小燃煤鍋爐造成的低空污染是改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量的關(guān)鍵之一。因而應(yīng)積極尋求脫硫效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、一次投資少的好技術(shù)項(xiàng)目。
3城市供熱技術(shù)未來發(fā)展展望
預(yù)計(jì)今后十年，集中供熱企業(yè)將實(shí)現(xiàn)由粗放型經(jīng)營(yíng)到質(zhì)量、效益型的轉(zhuǎn)變，集中供熱效率的提高有賴于技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新與推廣，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
3.1供熱自動(dòng)化控制水平提高
鍋爐自動(dòng)控制、換熱站自動(dòng)控制、無人值守自動(dòng)供熱機(jī)組等將得到廣泛應(yīng)用、自動(dòng)化控制水平的提高，不僅保證了供熱的可靠性，而且提高了供熱效率。
3.2大型供熱機(jī)組比重增加
一些城市未滿足熱負(fù)荷的急劇增加，正建設(shè)單機(jī)容量100兆瓦以上的大型供熱機(jī)組，代替小型供熱機(jī)組，200兆瓦以上的供熱機(jī)組也在太原、北京、沈陽(yáng)等城市投入運(yùn)行，大型供熱機(jī)組比重將日益增加。
3.3城市熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)快速發(fā)展
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，既需供熱又供冷的公用建筑大量增加，一些城市以熱電廠為熱源，實(shí)行熱、電、冷聯(lián)供。夏季熱負(fù)荷的增加，使熱電廠的綜合效益明顯提高。
3.4分戶計(jì)量開始實(shí)施
隨著《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》的頒布實(shí)施和人們節(jié)能意識(shí)的提高，以促進(jìn)供熱系統(tǒng)和節(jié)能為目的的采暖分戶計(jì)量工作開始實(shí)施，溫控閥、熱量表、自力式壓差控制器、自力時(shí)流量調(diào)節(jié)閥、變頻循環(huán)水泵、蓄熱器等在供熱系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。
3.5大力推廣鍋爐節(jié)能技術(shù)
利用鍋爐自動(dòng)控制，分層給煤燃燒，水泵、風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速等技術(shù)，高效省煤器等降低鍋爐房能耗指標(biāo)。
3.6開始使用潔凈燃料
隨著人們生活水平的提高和環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，以油、氣、水煤漿等潔凈的燃料代替煤炭而作為都市使用的主要一次能源已成為必然趨勢(shì)。部分城市開始發(fā)展燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電熱電廠，已達(dá)到高效、節(jié)能、減少污染、提高電網(wǎng)調(diào)峰能力的目的。
3.7供熱新能源開發(fā)方興未艾
地?zé)崮?、核能、熱泵、垃圾焚燒、生物質(zhì)能等新能源的開發(fā)利用日益得到重視，促進(jìn)了供熱能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
（1）地?zé)崮堋５厍蚴且蛔烊坏木薮竽茉磶?kù)，它內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量熱能。地?zé)崮転榈厍蛏洗鎯?chǔ)的全部煤燃燒時(shí)放出的熱量的一億七千萬倍。地?zé)崮苋∽浴疤烊坏牡叵洛仩t”，不需要燃燒任何燃料，更省去了復(fù)雜龐大的燃料運(yùn)輸和燃燒系統(tǒng)，避免熱因燃燒而產(chǎn)生的污染，因此是一種清潔、廉價(jià)的能源。我國(guó)的華北、山東半島、遼東半島等地區(qū)蘊(yùn)藏有地?zé)豳Y源，合理開發(fā)利用，將對(duì)改善供熱能源結(jié)構(gòu)、減少污染起巨大作用。
（2）垃圾燃燒等新熱源。垃圾焚燒可實(shí)現(xiàn)垃圾的無害化、降量化及資源化，將垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱或發(fā)電，使城市垃圾成為新能源變?yōu)榭赡?，這既有利于環(huán)境保護(hù)，又可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。丹麥?zhǔn)锥几绫竟惭b有近十座垃圾焚燒爐，生產(chǎn)的熱水用于集中供熱。而我國(guó)南方深圳等城市也已經(jīng)有垃圾焚燒的成功的經(jīng)驗(yàn)，利用垃圾焚燒技術(shù)處理城市垃圾以被越來越多的城市所采納。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市供熱事業(yè)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，全國(guó)集中供熱面積已達(dá)86540萬平米。在規(guī)模擴(kuò)張的同時(shí)，供熱新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝不斷得到推廣應(yīng)用。展望未來，要加快科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，使供熱系統(tǒng)工藝、設(shè)備、設(shè)計(jì)、施工和管理的技術(shù)水平有較大提高，縮小與供熱發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
要實(shí)現(xiàn)供熱技術(shù)的進(jìn)步，關(guān)鍵在于抓好二個(gè)方面的工作：
一是建立完善的技術(shù)開發(fā)體系；
二是推廣供熱節(jié)能新技術(shù)。
2城市供熱技術(shù)發(fā)展存在的問題
2.1集中供熱目前正受到其他采暖（制冷）能源和供應(yīng)方式的有力競(jìng)爭(zhēng)
以煤炭為燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)和集中鍋爐房供熱受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：
一是如何降低初投資（包括熱源、熱網(wǎng)、熱力站的投資）；
二是如何完善供熱系統(tǒng)，加強(qiáng)企業(yè)管理，降低供熱成本。
2.2二氧化硫污染的問題
我國(guó)的供熱鍋爐主要以中小燃煤鍋爐為主，量大面廣。由于中小鍋爐煙氣排放高度低，對(duì)城市環(huán)境空氣的污染相對(duì)較大。控制中小燃煤鍋爐造成的低空污染是改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量的關(guān)鍵之一。因而應(yīng)積極尋求脫硫效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、一次投資少的好技術(shù)項(xiàng)目。
3城市供熱技術(shù)未來發(fā)展展望
預(yù)計(jì)今后十年，集中供熱企業(yè)將實(shí)現(xiàn)由粗放型經(jīng)營(yíng)到質(zhì)量、效益型的轉(zhuǎn)變，集中供熱效率的提高有賴于技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新與推廣，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
3.1供熱自動(dòng)化控制水平提高
鍋爐自動(dòng)控制、換熱站自動(dòng)控制、無人值守自動(dòng)供熱機(jī)組等將得到廣泛應(yīng)用、自動(dòng)化控制水平的提高，不僅保證了供熱的可靠性，而且提高了供熱效率。
3.2大型供熱機(jī)組比重增加
一些城市未滿足熱負(fù)荷的急劇增加，正建設(shè)單機(jī)容量100兆瓦以上的大型供熱機(jī)組，代替小型供熱機(jī)組，200兆瓦以上的供熱機(jī)組也在太原、北京、沈陽(yáng)等城市投入運(yùn)行，大型供熱機(jī)組比重將日益增加。
3.3城市熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)快速發(fā)展
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，既需供熱又供冷的公用建筑大量增加，一些城市以熱電廠為熱源，實(shí)行熱、電、冷聯(lián)供。夏季熱負(fù)荷的增加，使熱電廠的綜合效益明顯提高。
3.4分戶計(jì)量開始實(shí)施
隨著《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》的頒布實(shí)施和人們節(jié)能意識(shí)的提高，以促進(jìn)供熱系統(tǒng)和節(jié)能為目的的采暖分戶計(jì)量工作開始實(shí)施，溫控閥、熱量表、自力式壓差控制器、自力時(shí)流量調(diào)節(jié)閥、變頻循環(huán)水泵、蓄熱器等在供熱系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。
3.5大力推廣鍋爐節(jié)能技術(shù)
利用鍋爐自動(dòng)控制，分層給煤燃燒，水泵、風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速等技術(shù)，高效省煤器等降低鍋爐房能耗指標(biāo)。
3.6開始使用潔凈燃料
隨著人們生活水平的提高和環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，以油、氣、水煤漿等潔凈的燃料代替煤炭而作為都市使用的主要一次能源已成為必然趨勢(shì)。部分城市開始發(fā)展燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電熱電廠，已達(dá)到高效、節(jié)能、減少污染、提高電網(wǎng)調(diào)峰能力的目的。
3.7供熱新能源開發(fā)方興未艾
地?zé)崮?、核能、熱泵、垃圾焚燒、生物質(zhì)能等新能源的開發(fā)利用日益得到重視，促進(jìn)了供熱能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
（1）地?zé)崮堋５厍蚴且蛔烊坏木薮竽茉磶?kù)，它內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量熱能。地?zé)崮転榈厍蛏洗鎯?chǔ)的全部煤燃燒時(shí)放出的熱量的一億七千萬倍。地?zé)崮苋∽浴疤烊坏牡叵洛仩t”，不需要燃燒任何燃料，更省去了復(fù)雜龐大的燃料運(yùn)輸和燃燒系統(tǒng)，避免熱因燃燒而產(chǎn)生的污染，因此是一種清潔、廉價(jià)的能源。我國(guó)的華北、山東半島、遼東半島等地區(qū)蘊(yùn)藏有地?zé)豳Y源，合理開發(fā)利用，將對(duì)改善供熱能源結(jié)構(gòu)、減少污染起巨大作用。
（2）垃圾燃燒等新熱源。垃圾焚燒可實(shí)現(xiàn)垃圾的無害化、降量化及資源化，將垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱或發(fā)電，使城市垃圾成為新能源變?yōu)榭赡埽@既有利于環(huán)境保護(hù)，又可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。丹麥?zhǔn)锥几绫竟惭b有近十座垃圾焚燒爐，生產(chǎn)的熱水用于集中供熱。而我國(guó)南方深圳等城市也已經(jīng)有垃圾焚燒的成功的經(jīng)驗(yàn)，利用垃圾焚燒技術(shù)處理城市垃圾以被越來越多的城市所采納。
（3）核能供熱技術(shù)。核能是一種有廣泛應(yīng)用前景的新能源。核燃料的熱值比煤高270萬倍。核能過去主要用于發(fā)電，近幾年已逐步應(yīng)用于供熱。由于供熱反應(yīng)堆比發(fā)電廠的動(dòng)力反應(yīng)對(duì)輸出蒸汽或熱水的壓力和溫度低的多，其安全性大大提高，故可靠近城市和熱用戶。另外投資費(fèi)也大大降低，一般僅為動(dòng)力對(duì)的1/10，其經(jīng)濟(jì)性也可和燃?xì)?、燃油供熱站相比較。清華大學(xué)核能研究院開發(fā)的5MW試驗(yàn)性供熱堆已正式投入運(yùn)行，沈陽(yáng)熱力公司2×200MW核能供熱機(jī)組目前已完成可行性研究報(bào)告，核能供熱正在走進(jìn)百姓生活。
（4）熱泵供熱技術(shù)。熱泵可以把不能直接利用的低位熱源（空氣、土壤、水、太陽(yáng)能、工業(yè)廢熱）轉(zhuǎn)換為可利用的高品位熱能，從而達(dá)到節(jié)約高位熱能的目的，特別是將低位能源轉(zhuǎn)換為采暖用能方向，熱泵有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。熱泵技術(shù)經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，目前技術(shù)上已十分成熟，熱泵裝置目前已進(jìn)入家庭、公共建筑、廠房以達(dá)到供空調(diào)、采暖、熱水供應(yīng)所需的熱量。熱泵在上海、廣州等南方城市已有大量應(yīng)用，以青島為代表的北方城市也已開發(fā)出新型的熱泵產(chǎn)品。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理。
長(zhǎng)期以來，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，己不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為我們國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。
2.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)來看，主要有如下幾個(gè)方面：
2.1高精度、高速度的發(fā)展趨勢(shì)
盡管十多年前就出現(xiàn)高精度高速度的趨勢(shì)，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，高精度、高速度的內(nèi)涵也在不斷變化，目前正在向著精度和速度的極限發(fā)展。
效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。
2.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。
目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。
3.結(jié)束語(yǔ)
隨著人們對(duì)數(shù)控技術(shù)重視，它的發(fā)展越發(fā)迅速。文中簡(jiǎn)要陳述當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，另外數(shù)控技術(shù)的正不斷走向集成化，并行化，仍有廣闊的發(fā)展空間。
【論文關(guān)鍵詞】：數(shù)控技術(shù);趨勢(shì);智能
【論文摘要】：隨著計(jì)算機(jī)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也發(fā)生了根本性的變革，是近年來應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)，文章結(jié)合國(guó)內(nèi)外情況，分析了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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