先进光学制造技术范例(12篇)
先进光学制造技术范文1篇1
关键词?演天津滨海新区;3D打印;政策建议
中图分类号?演F407?眼文献标识码?演A?眼文章编号?演1673-0461(2013)12-0068-05
一、引言
2012年4月,英国《经济学人》杂志刊载封面文章《第三次工业革命》,将3D打印作为第三次工业革命的重要标志。同一时期,美国《时代》周刊将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”。这一系列标志性事件,将3D打印技术推上前台,引发了世人的广泛关注。
二、3D打印技术概况及产业特点
(一)3D打印技术概况
3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。与切削等材料“去除法”不同,3D打印技术的主要流程是应用计算机软件设计出立体的加工样式,运用特定的成型设备,将粉末、液体、片状等离散材料逐层堆积,“打印”出产品(如图1所示),因此又称为添加制造(AM,AdditiveManufacturing)。
3D打印技术常在模具制造、工业设计等领域用于制造模型,现在正逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用该技术打印而成的零部件。在汽车,航空航天、医疗产业、工业设计、建筑、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。
(二)3D打印产业特点
虽然3D打印技术出现已有十几年的历史,但3D打印产业仍处于发展阶段的初期,业态尚不丰富,行业成熟度低,但未来的成长性非常好,从整个产业来看具有以下两个特点。
产业链长,辐射带动效应显著。3D打印产业涉及材料技术、信息技术、装备制造、生产业等诸多领域。仅耗材一项,就包括7个大类30余种工艺设备、几百种打印材料。产业应用辐射面极广,是制造业与服务业融合的典型产业,能够催生大批新兴产业。无论是从技术还是应用角度来看,3D打印相关技术及设备都属于机械工程、自动控制、激光、计算机、新材料等多个领域的交叉融合。从产业链角度来看,3D打印技术领域与上下游相关行业领域关联十分紧密,带动作用很强。
科技含量高,带动制造业数字化变革。3D打印技术的应用大大缩短了新产品研制周期,能够迅速提升复杂零件的制造能力,使复杂模型的简单直接制造成为可能。3D打印技术显著提高了新产品投产的成功率,大大降低了新产品的研发成本。目前,一个预测观点在产业界广为流传,观点认为:未来的制造业,人力、资金、设备等生产要素大规模集中化的工厂式生产方式将被摒弃,替代的将是更加灵活、所需要投入更少的3D打印生产方式。英国《经济学人》杂志将这种趋势称之为“社会化制造”,认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。
三、3D打印产业发展现状与发展趋势
(一)国外3D打印产业发展现状
当前,全球正兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家为解决其制造业竞争力下降的难题,倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,希望通过这三项数字化制造技术的突破,巩固和提升其制造业主导权。3D打印技术随着工艺、材料与装备的逐渐成熟,引起了世界范围的广泛重视。美国是全球3D打印技术和应用的领导者。2012年3月,美国在“全美制造业创新网络”计划中对3D打印产业作出重点部署。据美国权威3D打印行业咨询机构Wohlers提供的数据,截至2011年底,全球3D打印机累计装机台数超过5万台,其中美国累计装机台数约占全球总量的50%,美国制造商所占全球市场份额超过70%。美国3D打印服务提供商Shapeways表示,他们已经“打印”了75万种产品,材料已经涵盖塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃等。
除美国外,其他国家也在不断加强3D打印技术的研发及应用。澳大利亚在2013年制定了金属3D打印技术路线;南非正在扶持基于激光的大型3D打印机器的开发;日本着力推动3D打印技术的推广应用。表1为2011年各国和地区3D打印技术应用的市场份额。
(二)我国3D打印产业发展现状
我国3D打印技术研究起步较早,20世纪90年代初就开始对快速成形技术及设备进行研发,初具产业发展基础。已有西安交通大学、华中科技大学、清华大学、北京航空航天大学等多家研究单位自主开发了成形设备并实现产业化,拥有自主知识产权。其中,部分便携式桌面3D打印机已具备国际竞争力,进入了欧美市场。我国是继美国、日本、德国之后第四个拥有3D打印设备的国家。但总体看来,国内缺乏能够制造工业级3D打印机的企业;一些核心部件,如激光器、光路系统等仍依赖国外技术;打印材料单一,与国外材料的品种和性能等方面有差距;缺少原创性的3D打印新技术及装备;应用宽度和深度不够,与量大面广的产品制造进程相比,还不具备价格优势。
2012年10月,亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威科研机构和3D行业领先企业成立了中国3D打印技术产业联盟。鉴于3D打印技术的战略意义,工信部、科技部也正在组织专家对我国3D打印技术的发展开展专项研究,制定规划,在全国进行重点布局。
国内部分地区正积极绘制3D打印产业的发展蓝图。2013年3月,江苏省《江苏省三维打印技术发展及产业化推进方案(2013-2015年)》,并组建三维打印产业技术创新联盟,推进3D打印产业发展。南京市与中国3D产业联盟签署中国3D打印技术产业总部基地和中国3D打印技术产业创新中心合作协议,建设3D打印应用中心、示范中心以及科普、教育、培训、加工等中心。武汉市抢先成立了“中国首个3D打印工业园”。东莞市将3D打印作为战略性新兴产业写入了2013年的《政府工作报告》。此外,成都、重庆、长沙、青岛等地正在建设或筹建3D打印产业园。
(三)3D打印产业发展趋势
虽然3D打印等数字化制造的核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示其独特优势,产业链已初具出行,整体产业发展迅速,其发展趋势具有以下两个特点。
市场前景广阔,未来发展潜力巨大。3D打印技术以操作简单、成形精准、高效低耗等特点著称,拥有广泛的市场前景。据美国消费者电子协会最新的年度报告显示,随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加,3D打印服务的社会需求量将逐年增长,到2017年有望增长至50亿美元。近20年来,3D打印产业市场规模正以每年超过17%的速率递增(如图2所示),沃勒斯(Wohlers)最新报告显示,2012年3D打印全球市场规模为22亿美元,同比增长了29%;其中3D打印机的销售量同比上升了25%,其中有38%产自美国,8.5%来自中国。
产业集中度不断提升,垄断形势正在形成。美国上市公司3DSystems和Stratasys,ZCorpration公司、Solidscape公司以及德国的EOS公司、以色列OBJETGeometries等公司,是目前全球3D打印产业的领军企业。近几年,3D打印设备制造企业正在一轮洗牌。美国Stratasys公司收购了OBJECTGeometries公司;3DSystems公司在2012年初收购了ZCorporation公司和VidarSystems公司。目前,Stratasys公司和3DSystems公司成为行业内两大巨头,Stratasys公司2011年拥有41.5%的市场份额。表2为国际最主要的5个3D打印企业或研发团队以及它们的技术优势。
四、天津滨海新区3D打印产业发展基础
天津滨海新区是新世纪我国改革开放的最前沿,近年来凭借区位、政策优势,发展势头迅猛,滨海新区具备发展3D打印产业的良好基础:
一是具有相应的研发基础。天津市拥有“天津快速成形技术工程中心”和“天津市激光技术工程中心”等快速成形技术研发单位。其中天津快速成形技术工程中心是国内最早开始此项业务的科研单位之一,在激光快速成形、快速制模、快速铸造、快速测量、液压及光机电产品开发、内燃机工作过程仿真、强度和流场计算、光弹应力分析、CAD/CFD/CAE/CAM技术集成及产品优化设计等方面拥有较强研发实力。同时河北区的快速模具创新研发基地、塘沽海洋高新区滨海国际工业设计园等产业园区等也提出聚集一批3D打印企业。
二是拥有一定市场规模。目前天津市电子信息、装备制造、汽车、医疗器械、新能源、模具等行业对3D打印技术有一定的认知。全市已有超过200家企业应用了3D打印技术。滨海新区在3D打印技术应用方面的企业,主要有霍尼韦尔、富士通、亚安科技、新巨升电子等企业。在3D打印技术研发方面的企业,有滨海高新区天津微深科技公司、天津滨海雷克斯激光等企业。
三是具备产业链向下延伸优势。随着技术的不断发展,3D打印已经逐步应用于制造业的各个领域。从近十年3D打印设备下游应用行业分布来看,个人消费品(以电子行业为主)和交通运输设备占据主要份额;同时,医疗方面的占比在持续提升。而3D打印设备在航空航天领域的应用也稳中有升。而上述几类产业正是滨海新区大力推进的优势产业,3D打印技术服务相关产业在新区发展,拥有广阔的潜在目标客户群,前景十分看好。
五、天津滨海新区发展3D打印产业的政策建议
根据3D打印产业的特点和未来发展趋势,结合滨海新区的实际情况,滨海新区推进3D打印技术及产业的发展,需要从以下几个方面入手:
一是做好3D打印技术与产业发展的顶层设计。通过深入调研区域内医疗行业、食品业、汽车制造业、航空航天制造业等相关行业未来对3D打印应用的市场需求,明确滨海新区3D打印产业发展思路,找出突破口,制定3D打印产业发展规划,编制滨海新区3D打印技术发展及产业化推进方案,制定新区3D打印产业发展路线图。
二是加强技术攻关,促进产业化。设立3D打印技术攻关和产业化专项,开展相关软件、工艺、材料、装备、应用、标准及产业化的系统性攻关。推进建设3D打印技术与其他先进制造技术融合的新型数字化制造体系。重点围绕3D打印工艺优化和制件性能提升技术、高效打印制造技术、精度控制技术、符合材料零件制造技术、智能制造技术、超限制造技术、生物组织打印制造技术等技术领域,加大项目资助力度。设立3D打印产业发展投资基金,探索税收优惠政策。
三是建设高水平研发转化平台。为促进3D打印技术产业化,中国3D打印技术产业联盟拟选择10个工业城市集中建设3D打印技术产业创新中心,投资2000万元,地方政府按照1∶1配套扶持。滨海新区应抓住这个机会,积极争取创新中心落户,借力亚洲制造业协会和中国3D打印技术产业联盟,推动新区3D打印尽快走上产业化道路。同时,吸引清华、华中科技、西安交大、北航等研发机构在新区设立研发基地、检测试验平台,开展科研成果转化,率先布局3D打印技术及服务聚集区。
四是组建3D打印产业技术创新联盟。依托天津市快速成型技术工程中心、天津市激光技术工程中心、天津大学、天津工业大学、天津职业技术师范大学、天津滨海雷克斯激光、天津微深科技公司等高校、企业,并邀请清华、北航、西安交大、华中科大、江苏紫金电子、杭州先临三维科技等3D打印技术研究和应用的领军者,组建滨海新区3D打印产业技术创新联盟。依托联盟,策划举办部级3D打印高峰论坛,3D打印产业年度发展报告,举办产学研合作洽谈会、研发成果信息会、企业需求对接会等,推动3D打印技术产业化。
五是培育3D打印产业龙头企业。目前,滨海新区在3D打印方面关键装备研发制造能力不足是制约产业发展的主要瓶颈。因此,需要充分发挥滨海新区科技创新资源聚集优势,通过开展3D打印技术专题招商引智活动,吸引海外3DSystems、Stratasys、Solidscape、Shapeways、EOS等跨国公司,以及国内南京紫金立德、湖南华曙高科、杭州先临三维、深圳光韵达、北京隆源、上海联泰、无锡飞而康等企业,弥补新区在3D打印设备研发制造能力的不足。
六是进一步发挥试点示范的带动作用。建设3D打印技术研发和产业示范基地,推动3D打印技术应用和产业发展。重点在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域分步骤、分层次开展示范应用,形成通用性、标准化、自主知识产权的应用平台,在示范过程中制定相关行业标准,加快推进滨海新区3D打印技术、产业与应用协同发展,探索和积累3D打印机的运营和管理经验。
七是促进3D打印技术的社会化推广。从区域层面出发,营造良好的3D打印技术相关产业发展氛围。强化3D打印方面的教育培训,将3D打印相关技术纳入相应学科建设体系,加快培养3D打印技术相关人才。依靠相关行业协会、博览会、论坛等组织形式来进行3D打印技术和应用的培训,并宣传、推广3D打印技术,使更多的人能够接触3D打印技术,产生兴趣,并逐步接受和使用相关技术。在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D打印技术的展示、宣传和推广。发展3D打印服务机构,推广3D打印技术应用,为发展3D打印产业积累应用经验。
六、结语
近来,全球正在兴起新一轮数字化智能化制造浪潮。发达国家为解决制造业竞争力下降难题,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升其在制造业的主导权。虽然以3D打印技术为首的数字化制造核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示出独特优势。所以,我们应充分认识智能制造、数字化制造对我国的深刻影响,在区域发展尤其是转变经济发展方式中,跟紧全球技术前沿,抓住这一制造业加快发展的机遇,深入研究以3D打印技术相关产业为代表的新型数字化智能制造产业发展规律,融入数字化智能化制造业发展浪潮,从而加快推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变。
[参考文献]
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APolicyResearchontheRegionalDevelopmentofthe3DPrintingIndustry
——ACaseStudyofTianjinBinhaiNewArea
YangZhao
(BinhaiResearchInstituteinTianjin,Tianjin300456,China)
先进光学制造技术范文篇2
陶氏电子材料LED技术营销总监NateBrese表示:“随着LED产业日渐成熟,焦点已集中在通过提高设备效率和产品收益率,从而最终降低成本。LED市场的加速增长对可以满足新兴市场要求的新型优质材料提出了大量需求。陶氏凭借其超过35年的LED和MOCVD先导材料搭配制造经验以及数十载的半导体制造业相关经验,致力于为客户提供业内最顶尖的材料以及专业技术支持。”
全新陶氏光产品组合包括:
(1)光刻:陶氏的I线光刻胶可满足各种厚度和温度要求,并可根据客户不同规范要求进行调整。
(2)CMP:MACHPLANERMS2000硅胶基研磨液可确保LED制造业所需的蓝宝石晶片平面度,证明公司在化学材料方面的出众能力。
(3)金属化:陶氏将其50余载的金属化经验用于LED制造业,材料产品系列包括SILVERGLO和SILVERJET电镀银材料以及研发中的材料,以满足市场对于提高设备光萃取效率的高反射率金属的需求。陶氏提供符合客户需求和当地法规要求的无氰化学品,还可供应新型防锈,有效延长设备使用寿命。
先进光学制造技术范文
【关键词】民机照明;光学仿真;3D打印
1背景简介
计算机技术的飞速发展深刻影响了人类社会的生产生活方式。航空产业作为传统的高研制成本和长周期产业,也在不断寻求创新与突破,通过积极借用新技术来改进设计方法提高研发效率,压缩研制成本。传统的飞机照明设计是不断设计与验证的过程,通过结果的迭代不断逼近设计需求。通过借用以计算机技术为基础的新技术,可极大提高飞机照明系统的设计效率,降低研发成本。
2光学仿真技术
数字化技术经过几十年的发展,衍生出了很多的新技术,其中仿真技术的广泛应用正成为数字化设计技术发展的主要趋势[1]。照明设计中光学仿真是以数字模型为基础,赋予数模光学属性,计算相应的光度学参数。仿真的主要内容包括:照度计算、亮度计算、均匀度计算、人机视觉功效分析等。常用的光学仿真软件在计算特性方面各有侧重,包括SPEOS,Lighttools,Dialux,SPECTER等[2]。SPEOS在人机视觉功效分析等领域走得更前,该软件集成了多种算法以进行光线追迹。同时,SPEOS软件内嵌在CatiaV5中,设计者在CATIA中建立的数字模型可在SPEOS中直接赋予光学属性用于仿真计算,消除了格式转换引起曲面形状畸变的风险。若赋予数字模型以真实的材料属性,包括颜色、材质、表面纹理,再赋予其光学属性,则可进行人机视觉功效计算,得到逼近于真实视觉效果的仿真结果。
3增材制造技术
随着计算机技术、自动化技术、新材料技术等多学科的迅速发展和融合,先进制造技术迎来了巨大变革。被冠以引发“第三次工业革命”的增材制造技术正是先进制造技术的典型代表。增材制造技术又称“3D打印”,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其过程是先通过计算机建立数字模型,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,在打印机中逐层打印。传统的方法制造出一个零件通常需要数小时到数天,根据零件尺寸以及复杂程度而定,而用三维打印的技术可将时间缩短为数个小时,并且该技术可以制造一些传统工艺无法制造的零件,从而减少零件的数量,提高系统可靠性,同时实现系统的轻量化设计。
4飞机照明设计方法探究
4.1传统飞机照明设计方法
基于需求管理的双V流程是飞机照明设计的基本要求[3],通过对系统需求的逐层确认和对系统需求的验证来科学化规范化管理设计流程。简化的飞机照明系统设计流程如图1所示。传统的设计方法是试验驱动型,依靠后期的试验进行验证,容易造成跨阶段的更改和设计迭代。在定下初步设计方案之后,设计者往往对方案可实施性的把握不强,在灯光的布置、空间的光能量分布等问题上都存在很大不确定性,设计结果较粗糙。
4.2基于数字化技术的照明设计方法
现阶段国产民用飞机设计已实现了基于CATIA的数字化设计。系统数字模型可直接转化为光学仿真和3D打印的数据源,从设计端和制造端极大提高研发效率。光学仿真可在设计阶段仿真灯具传统的光度学参量,得到传统计算无法精确得到的光分布,完成过去只能在实物验证阶段进行的人机视觉功效分析,提高了设计质量。仿真完成后详细设计得出不同方案的产品模型可以利用3D打印技术快速变成实物产品,在物理样机上进行试验,实现设计与实物验证的并行。以某型号民用飞机的驾驶舱阅读灯优化流程为例,在该优化项中,需要在飞机的侧窗框装饰罩上新增一个阅读灯,并设计阅读灯的安装位置和角度。4.2.1照明需求分析飞行员在飞行过程中需要阅读航图,目标照射区为侧窗图表夹区域。可用的安装位置为目标区域上方窗框装饰罩处。初步分析该区域模型,然而该区空间狭小,结构复杂,需合理设计安装位置和角度以减小对原有结构的影响,如图2所示。4.2.2基于光学仿真的照明设计在本案例中,利用SPEOS软件进行光学系统仿真设计,其过程分为以下步骤:(1)系统建模:调取侧窗框装饰罩区域以及目标照射区域的相关数模,同时将阅读灯的数模导入其中。(2)建立光源:SPEOS软件提供多种光源的建立方式,包括面光源、泛光灯等。通过将阅读灯的配光文件赋予其出光面,建立光源模型。该模型中包括光通量、色温、配光等信息。(3)建立物体的光学属性:将仿真数模赋予光学属性,分为物体的体属性和表面属性,包括物体的表面反射率、体透射率和吸收等。(4)建立仿真探测器:可以根据不同的仿真类型和需求建立不同的探测器,包括光强探测器、照度探测器以及亮度探测器等。本案例中,在图表夹区域建立照度探测器,经光学仿真会在建立的照度探测器内生成照度分布。(5)仿真结果分析与设计修正:通过光线追迹进行仿真计算后,对探测器内的照度分布结果进行定性或定量的分析。可定性的判断光照分布区域,也可定量的分析特定点的照度值或者区域平均照度等。当结果不符合设计目标时,修正阅读灯的安装位置和角度,重新仿真。经仿真以及位置修正,目标区域的照度分布如图3所示。在确定灯具的安装位置和角度之后,根据灯具安装接口和活动包络,设计阅读灯的安装支架,并对原有结构进行修改以安装灯具。4.2.3支架制备与试验验证通过3D打印技术制备阅读灯支架试验件。本案例使用工业级打印机Objet500Connex1,打印方式为喷射可固化液态光敏树脂材料。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面,面越小其表面分辨率越高,打印出来的模型更精细。阅读灯支架试验件模型如图4所示。用打印出来的试验件支架进行装机和试验,照明效果如图5所示。试验结果表明,阅读灯能较好的照射侧窗图表夹区域,试验结果与仿真分析结果相吻合。整个设计到验证的流程均基于数字化软件,避免了传统方法设计中的设计反复以及注塑等方式制备支架的长周期,提高了设计效率。
5结语
利用同时基于CATIA的光学仿真和增材制造技术,可以分别从设计端和制造端提高民用飞机照明设计的研发效率及设计水平、减少风险,缩短研发周期,降低研发成本。合理利用这些新技术,或许会让中国的民航制造业在这个传统领域实现弯道超车,赶超制造业强国。
参考文献:
[1]郑党党.飞机设计中的数字样机技术[J].航空制造技术,2016.
[2]刘洪涛.民用飞机照明数字仿真技术研究[J].技术研发,2015.
先进光学制造技术范文篇4
关键词:光学制造;制造公差;几何量;计量
中图分类号:O43文献标识码:A文章编号:
随着更小、更快、更高度集成的光学和电子设备的需求日益增加,存在许多具有挑战性的问题,在制造光学零件,例如,大尺寸,高数值孔径,大型非球面零件,对表面粗糙度、表面结构等要严格控制制造公差。三维测量不仅保证了光学产品的质量,也为制造过程的监测/控制提供了保障,是一项实用的技术。
1、微/纳米结构的三维测量
有多种技术可用于测量微/纳米结构,包括成像方法和非成象方法。每种方法都有其优点一方面,但也有缺点在另一方面。光学显微镜作为最经典的方法,具有快速和容易使用的特点。其中有些是可以执行具有高垂直分辨率的三维测量。然而,由于光的衍射性质,光学显微镜的横向分辨率也是有限的。使用高孔径物镜和光源更短的波长是一种有效的方式,以提高其横向分辨率。扫描电子显微镜具有很高的分辨率,在下降到1.5时,使用的电子能量小于1千电子伏。但是,它必须在真空中进行,也缺乏三维测量能力,有时还具有破坏性。电子光学测量系统由低电压的扫描电子显微镜中一个大的真空室和一个300毫米x-y定位阶段控制的真空激光干涉建立起来的,早在1998年就已经出现。散射测量能够快速用于直接测量,但是,它需要先进的数学建模工具和数据评估系统,以解决其存在的问题,其中的几何形状的三维结构是必备的知识。系统的概念是可变的和通用的,所以,可以执行许多不同类型的测量,例如,经典的散射仪,椭偏散射仪等。扫描探针显微镜技术允许直接测量三维形状的纳米结构,既具有高的横向和垂直分辨率,也不具有非破坏性。
1.1计量大范围显微镜
SPM通常有一个小的扫描范围内,一般为几十微米。这一方面极大地限制了其进一步的应用。为了延长测量量,以及提高校准能力,计量大范围原子力显微镜的出现使测量体积达到25mm×25mm×5mm。将待测量的样品沿z轴方向放置在2μm的z压电阶段。z压电阶段的延伸是由嵌入的电容式传感器具有亚纳米分辨率进行测量的。机械地安装在一个三维(3D)机械定位阶段的运动平台的z压电阶段,简称为纳米测量机。NMM的运动平台包括三个高精度的彼此正交的平面镜和一个反射镜角。三个嵌入式零差干涉仪是用来测量运动平台的位置相计量帧的,分辨率为0.08nm。自制一种新的原子力显微镜头,被机械的固定在微晶玻璃柱上。三个干涉仪的测量光束的交点处位于悬臂尖端位置。在这种方式,测量原理得到满足。在NMM的z压电阶段的详细描述中也介绍了其他方面。
1.2层厚度的测量
涂层是一个重要的光学部件的制造过程。光层的厚度和均匀性,需要精确地测量/控制中。有多种技术可用于层厚度的测量,包括光学显微镜,反射计和椭圆仪。其中,椭偏仪的主要应用的方法之一是能够表征薄膜厚度的单层或复杂的多层。它可以实现极高的测量稳定性。然而,它的测量不确定度大,对系统会产生一定的误差,因此该仪器的校准是一个关键问题。
1.3侧壁结构的测量
光学结构的侧壁特性,可能会影响光学部件的性能。例如,在光波导和菲涅尔透镜,大型侧壁的粗糙度将导致高光散射造成的损失。侧壁结构的测量是比较困难的。尽管目前由多种显微技术弧测量微纳米结构,但是几乎所有的技术在侧壁测量时都会遇到问题。如图1示例,原子力显微镜(AFM)和触针的探针通常有一个尖与锥体或圆锥形状,在图1(a)中,触针永远不会靠近侧壁。在光学显微镜和电子显微镜下,图7(b)中由于在侧壁或侧壁之间存在多重反射的反射差导致测量比较困难。在以往,通常采用破坏性切割来测量结构的侧壁。
(a)原子显微镜和轮廓仪(b)光学显微镜和电子显微镜
图1传统测量技术在测量侧壁中的遇到的问题
1.4未来纳米结构的三维测量
虽然大多数原子力显微镜结构提供完美的3D视图,但它们不是真正的3D测量仪器,这是由多种因素引起的。首先,几乎所有的原子力显微镜探针具有圆锥形或锥体形状,具有陡峭的侧壁,这是不能够测量三维形状的结构,如图1(a)所示。其次,正常的原子力显微镜适用于沿z轴的伺服回路保持的前端样品相互作用常数。在测量时可能会遇到困难,例如,垂直结构。第三,正常的原子力显微镜测量表面像素平等的横向距离。
2、形状计量
光学部件的形状误差的对光学系统的性能有着显著的影响作用。由于对光学系统对性能要求非常高,也使得光学部件的几何量计量变得越来越有难度。例如,在先进的光刻机或同步反射镜透镜的制造中,制造公差变低,甚至下降到纳米级。在这些光学制造过程中,越来越多的是减少光学像差和减少光学元件的数量,而不是球面透镜的非球面镜片强度。
在多种可计量形式中,光学干涉是最常用的计量方法之一。在它的配置中,从测量表面反射的波阵面与从参考反射镜反射的波阵面进行干涉。波阵面的差异也就是参考和测量表面的形式之间的差异,通过内插的干涉条纹可确定。迈克尔逊干涉仪或菲佐型强麦都比较适用。光学干涉有诸多的优点,如可以结合而为城乡对测量速度进行提高,不确定性低,操作简单等。采用2D光学干涉测量非球面结构时,如直接采用计算机产生全息图的剖面是,是一种广泛使用的仪器,用于测量光学零件的轮廓和形式。许多不同种类的传感器,包括非接触式光学传感器和手写笔传感器与干涉轮廓仪相比更加灵活,能够适用与不同形式的测量。
3、结束语
三维测量技术在实际应用过程中不仅保证了光学产品的质量,也为相关制造过程提供的监测/控制依据。本文介绍了一些三维测量的研究,以支持光学制造。计量大范围原子力显微镜,真正的3D原子力显微镜适用于多功能三维测量微/纳米结构。
参考文献
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先进光学制造技术范文1篇5
3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3DSystem公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5-10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(AdditiveManufacturingConsortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学及研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(NationalTestBedCenter)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。
尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(RapidProductionofLargeAerospaceComponents),全程专注航空航天的SMD(ShapedMetalDeposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。
3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器。2011年,3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3DSystem和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3DSystems公司自2009年以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者ZCorporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表1。
从2005年开始,3DSystems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3DSystems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。
我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重失同步。20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺(PatternlessCastingManufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说,我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年均增速为70%左右,市场规模超过1亿元。
3D打印技术在航空领域的应用情况
3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。
欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:其一是外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;其二是直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;其三是精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。
波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。
空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,在“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。
GE航空2012年11月20日收购了一家名为MorrisTechnologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。
美国空军对3D打印也抱以厚望,近日与3DSystems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机和其他武器系统的3D打印系统。
中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型军用飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最核心技术之一――整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。
北航同我国主要飞机设计研究所等单位进行“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年在国际上率先突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出5代、10余型装备系统,已经受近10年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。
相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。其一,定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。其二,缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。其三,更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。其四,开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。其五,改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。
3D打印产业的未来发展前景
对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制定3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳(Gartner)公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰。
据WohlersAssociates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2022年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。
不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。
3D打印技术未来发展的主要趋势
随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。
提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。
航空制造业整合3D打印技术的建议
我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,为迎接此技术革命做好准备。
其一,推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。
其二,改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的软硬件。
其三,改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。
其四,改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。
其五,提前谋划专利布局,在发展初期就要放眼长远,更多地走自己的专利之路,努力抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。
GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业,以核心制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。
垄断生产:第二次工业革命(1840~1950年)
先进光学制造技术范文
【关键词】快速成形;金属模具;应用
目前,我国金属工业正处在迅猛发展的时期,大学金属模具的快速、低成本制造时决定金属制造业取得竞争成功的关键因素之一。快速成形技术(RapidPrototyping)是20世纪80年展起来的一种集计算机辅助设计、精密机械、数控、激光技术和材料科学为一体的全新制造技术。由于其高度柔性和快速性,得到了广泛的研究和应用。以快速成形为技术支撑的快速金属模具制造作为缩短产品开发时间及模具制作周期的先进制造技术已成为当前的重要研究课题和制造业核心技术之一。
1.RP技术
快速成形技术又称快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。目前,快速成形的工艺方法已有几十种之多,其中主要工艺有四种基本类型:光固化成型法、分层实体制造法、选择性激光烧结法和熔融沉积制造法。
快速成形技术具有以下特点:(1)制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用;(2)原型的复制性、互换性高;(3)制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越;(4)加工周期短,成本低,成本与产品复杂程度无关,一般制造费用降低50%,加工周期节约70%以上;(5)高度技术集成,可实现了设计制造一体化。
2.RP技术在金属模具制造中的应用
基于RP技术的金属模具制造技术的实质是用先进的精密热加工代替冷加工,大型快速原型制造系统本身也是一种复杂的NC加工设备,它的出现大大改变了模具制造的现状。该技术将NC加工技术从冷加工转移到热加工,以获得精密的“毛坯”即模具。先进制造技术发展的事实证明精密热加工使得“毛坯”精化,甚至制造出精密的零件,从而减少了对冷加工的技术要求,提高了生产效率,降低了成本。
RP技术是先进制造技术的重要组成部分,是综合了计算机、数控、激光、新材料和CADCAM等新技术而形成的一种基于离散堆积成形原理的直接从CAD三维模型设计到实际原型?觟零件加工的全新制造方法,是当代制造领域的前沿技术。RP技术的基本原理是离散?觟堆积成形原理,三维形体在离散过程中被沿1至3个方向分解,生成形体的各个截面、截线和截点,称之为离散面、离散线和离散点,将这些离散体(面、线和点)转换成实体,并将它们依照原先的顺序堆积还原成三维形体的实体形状。RP技术的特点是通过离散获得材料堆积的路径、顺序和方式,在数控系统控制下将材料逐层“迭加”起来形成三维实体,实现数字化成形,三维CAD电子模型被沿Z向离散,生成一系列二维层面数据,再将分层后的数据进行处理,加入加工参数,生成数控代码,数控系统以平面加工方式顺序加工出每个层片并使它们堆积、粘接成形,构成三维物理实体。
3.具体方法研究
基于RP的快速金属模具制造技术分为间接方法和直接方法。金属模具间接快速制造目前主要有铸造、粉末烧结、电铸、熔射等方法。国内外在此方面已有许多研究及应用事例。直接快速制造金属模具方法在缩短制模周期、发挥材料性能、降低成本方面极具潜力,因而受到高度关注,其目标是直接快速制造耐久、尺寸及表面精度高、可用于工业化批量生产的金属模具,如SLS等方法。
3.1铸造制模法
铸造法最早实现与RP技术相结合,其中有代表性的是美国3DSystems公司的QuickCasting工艺,特点是采用SLA原型代替蜡模实现精密铸造。类似的还有采用FDM制造蜡模等。从理论上讲铸造法可以制造注塑模、冲压模、锻造模、压铸模等,但在大尺寸模具和简单形状模具制造方面不优于传统方法,且因铸造法本身的表面和尺寸精度不高,仍难以制造注塑模和压铸模等表面和尺寸精度要求高的金属模具。
3.2粉末烧结法
3DSystems公司的Keltool工艺是在原型或硅胶模内注入金属粉末与结合剂的混合物,待其固化后脱模,经烧结、浸渗树脂或铜、锡等工序后获得模具。其优点类似粉末冶金法,使用材料限制少。不足之处是复制、烧结、浸渗等工序多,致使制模时间和成本的增加。采取添加微细球状粉末等措施,已使尺寸精度控制在0.3%以下。
东京大学中川威雄研究室开发的粉末注入PowerCasting方法与前者的区别是,先将粉末注入硅胶模内,然后注入结合剂。经加压、烧结、渗铜等工序后得到不锈钢模具。该方法精度高于前者,但工艺繁杂,不适于制造大尺寸模具。
3.3SLS方法
SLS的工艺大致是,用激光对基底上所铺的薄层粉末有选择地烧结,然后将新一层粉末铺在其上,进行下一层烧结。反复进行逐层烧结和层间烧结,最终将未被烧结的支撑部分去除就得到与CAD形体相对应的三维实体。由于得到的只是低密度的成形体,要提高密度需要烧结、浸渗等后处理工序,这就增加了制模时间和成本,同时因热变形易造成翘曲。目前该方法的制模精度大为改善,收缩率已由原来的1%降至0.2%以下。
4.总结
在我国已经在很多城市建立一批向企业提供快速成形技术的服务机构,并开始起到了积极的作用,推动了快速成形技术在我国的广泛应用,使我国RP技术的发展走上了专业化、市场化的轨道。在知识产权壁垒森严的今天,核心技术一旦落后将极大增加赶超世界先进水平的难度。因此在开展快速成形技术研究,赶超该领域世界先进水平的同时,开发具有原创性的短流程高精度快速制模的新材料和新工艺,形成具有我国自主知识产权的RP核心技术尤为重要。开发短流程、高精度、低成本的大中型耐久金属模具的制造新工艺和材料是增强间接制模竞争力的关键;低成本的层积和表面光整技术的集成是提高直接法的尺寸及表面精度、材料适应性、实用性的有效方法。
【参考文献】
[1]ZhangRenji.XuDa;YanYongnianFormingboundarymodelforrapidprototypingManufacturing.1998.
[2]模具制造手册.编写组模具制造手册,1996.
先进光学制造技术范文篇7
近五年,学院承担了国家重大专项、973基础研究项目(以首席单位获批国防973项目4项,科技部973项目1项,青年973项目1项)、国家自然科学基金重大研究计划(集成和重点)、杰青、仪器专项、优青项目、科技部国际合作项目、863高技术项目、总装探索一代项目、总装预研项目和国防基础科研项目等,年均科研经费超过3亿元。近五年,学院获授权国家或国防发明专利301项,在国内外学术刊物及学术会议上2,000多篇,其中SCI收录论文600余篇,EI收录1,000余篇,ESI论文28篇。学院实验室总面积40,000平方米,设备总资产约4.5亿元,其中部分实验条件达到国际先进水平。
在车辆综合传动技术方面,提出了坦克装甲车辆液力机械综合传动系统的设计理论与技术,成功研制了系列液力机械综合传动装置,在多兵种新一代坦克装甲车辆装备上得到全面应用,实现了我国坦克装甲辆的跨越式发展,为我国拥有世界一流的陆军装备作出了重要贡献。
在电动车辆方面,围绕纯电动车电机驱动技术、电控技术、电池管理技术和充电技术等取得重大突破,研发的电动大客车实现了“奥运中心区服务零抛锚”的目标,并在上海世博会、广州亚运会等国家重大活动中得到成功应用,同时纯电动商用车技术平台和奥运零排放交通工程系统方案在APEC、新能源汽车推广城市等重点工程中得到应用,并出口欧盟。
先进光学制造技术范文篇8
随着现代工业的发展,各种新材料不断涌现,而“精密研磨抛光材料”作为光学、电子高科技制造业、军事工业、民用制造业广泛需求的战略性基础材料,受到人们的普遍关注。有人说,没有“精密研磨材料”,就不可能实现今天的高科技,也无法满足多领域制造业的表面处理需求。“精密研磨抛光材料产业”属于“技术密集和资本密集型产业”,也是“科技型中小企业技术创新基金”的重点项目,研发、积累、掌握和完善“精密研磨抛光”的核心技术并在国内产业化,替代日本、美国、德国、法国等进口同类产品,完全实现自给自足,创造“精密研磨抛光材料”的中国民族品牌,已经成为这一行业中众多科技型企业多年来追求的战略目标和必须共同完成的任务和使命!而广州市耐驰美研磨材料科技有限公司及其创始人钟紫彬先生,便是这一伟大使命的忠实践行者。
矢志不渝,与时俱进谋发展
广州市耐驰美研磨材料科技有限公司(以下简称“耐驰美公司”)是一家专门研发生产“精密研磨抛光材料”以及提供研磨抛光制程和工艺的技术解决方案和咨服务的公司。其前身是广州市花都区雅瑶东盛五金研磨材料加工部,主要从事固体研磨抛光腊条的加工、生产经营。2006年8月公司在从化注册成立,同时公司投资人钟紫彬先生又在广州市从化区(原从化市)明珠工业园人和基地投资建设项目研发生产基地。如今,在公司及其创始人在国内投资的关联公司、研发试验工厂的共同努力下,已经取得了诸多令人瞩目的成绩,成为国内坚持“科技创新和民族品牌梦”的民营科技企业中的佼佼者。
目前,耐驰美公司研发生产的项目产品主要是应用于光学、电子高科技制造领域(集成电路单晶硅片、半导体化合物、电脑硬盘、液晶显示器平板玻璃、光学窗口片、光学元件、光学镜片、蓝宝石等光电制造业)以及军事设备、武器、智能机器人、汽车、摩托车、游艇、家具、乐器、电器、不锈钢制品、餐具、钟表、眼镜、灯饰、五金配件、水晶、水钻、金银珠宝、各种饰品、人造石材等制造业广泛所需的研磨抛光耗材。
公司产品及技术服务具体包括:研磨抛光粉、研磨抛光液、研磨抛光盘、抛光腊、抛光膏、研磨抛光轮、研磨球石、研磨喷砂粉及各类研磨抛光材料在多领域制造业的研磨抛光技术运用和整体方案。
为了提升产品的品质,摸索、研发研磨抛光材料的核心技术,加快实现高精密研磨抛光材料的研发生产,耐驰美公司又于2007年3月投资在河南郑州巩义市租赁当地厂房,建立以特种高精度氧化铝/氧化硅煅烧、研磨、粉碎为主要研发生产工艺的超细原料研发试验分厂,作为公司项目产业化所需的配套研发生产试验基地,为公司的创新科技研究搭建了妥帖的平台。
与时俱进,是耐驰美公司多年来一直未脱离的轨道。2008年11月,钟紫彬先生又投资成立了“广州市耐驰美研磨材料科技有限公司宜兴分公司”,实现了高精密氧化铝抛光微粉后期解聚粉碎、研磨分级处理及调配成型。如今,公司及关联公司目前已经拥有六个商标使用权(包括:耐驰美、naichimei、HHH、富基研光、FFFocus),成为公司创造和建设中国民族品牌的坚实基础。
多年的努力,也换来了社会各界的普遍认可,2009年10月,广州交易会进出口有限公司授予耐驰美公司“优质供应商会员”证书;2010年5月,公司申报科技型中小企业技术创新基金(项目名称:高精密氧化铝复合晶粒制备技术的研发和产业化;推荐单位:广东省科技厅),并引起广东省科技厅及广州市科信局、市生产力中心对“高精密研磨抛光材料”科技项目产业化的高度关注和重视;2016年2月,公司在前海股权交易中心挂牌(挂牌代码364456),同年7月,中国企业信用论坛组委会授予耐驰美公司“中国研磨抛光材料行业十大影响力品牌,中国企业信用论坛组委会授予耐驰美公司“中国诚信经营AAA级示范单位”。不仅创造了巨大的经济效益和社会效益,同时,为实现百年民族品牌梦打下了坚实的基础。
自主创新,坚韧执着争先进
“十二五”期间,我国创造性的提出“创新驱动发展战略”,而实施创新驱动发展战略,最根本的是要增强自主创新能力,最紧迫的是要破除体制机制障碍,最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。为此,耐驰美公司始终在不断提高自身的自主创新能力,经过二十年的研发积累,已经拥有系列“高精密研磨抛光材料专有技术”,并且公司正在将多年研发积累的科技原创发现和理论进行整理并撰写申报系列专利,以形成真正具有技术保护和技术垄断意义的“专利池”,进一步完善公司的知识产权;为研发生产创新产品和拳头产品以及创建中国民族品牌奠定了牢固深远的技术基础。
自创业至今二十年来,耐驰美公司完全靠自有财力投入核心技术的研发、生产、销售及技术运用和服务,并结合有关无机非金属材料、磨料磨具、精细化工、高分子材料、陶瓷工艺、耐火材料工艺、粉体工程技术、研磨抛光工艺技术方面的有关著作、资料、文献,多年来坚持不懈地进行了成千上万次的“研磨抛光材料的核心技术”与“研磨抛光运用效果”的结合性对比实验和实践,从研磨抛光材料的原材料核心技术直至后期调配成型技术以及技术运用进行多年的研发和探索,获得较为丰富的经验;尤其在精密氧化铝及氧化硅系列的抛光粉、抛光腊、抛光膏、抛光液及抛光盘的核心技术相对更加完善;研发团队相对完善地掌握材料部分核心技术,形成耐驰美公司独有的“高精密研磨抛光材料核心技术”。
同时,经过多年的研发创新,耐驰美公司已有部分产品已替代进口同类产品,并已获得行业经销商和用户认可的行业口碑,并产生一定的品牌效应。而他们创业创新的努力付出,也得到了各级政府和相关协会、产业促进会、商会等相关机构的对“精密研磨抛光材料”项目产业化的关注和重视。
“科技创新”是企业转型升级和创新融合发展的“关键和基础”。为此,在经济新常态下,耐驰美公司将努力研制优质产品,尤其要力争研发生产在品质上具有不可替代性的“创新产品和品牌产品”,努力替代和赶超进口同类产品;同时保证产品质量的稳定性和使用效果精准一致;更重要的是公司将为用户提供完整可行的产品技术运用方案和配套服务,最大限度解决和满足用户的工艺需求;同时,坚持合理的产品定价,追求合理的行业利润;维护行业产业链的生存和发展价值,不搞过度竞争和恶性竞争,更不做抄袭和仿冒行为,增加企业和品牌的信誉度。解决和满足世界多领域制造业日益普及的“自动化、智能化”的研磨抛光制程的精密需求,从产品质量和技术配套服务两方面配合推进国内多领域制造业实现“中国制造2025”,促进全世界工业制造业提升自动化、智能化制造水平。
公司员工还将发挥丰富的创新想象力和技术融合跨界能力,力争获得更多的技术原创;坚持从产品研发制造、销售和技术服务进行“纵向研发创新”的同时,拓展性地进行材料核心技术在多领域制造业的开发运用和跨界融合的“横向研发创新”路线,把创新技术成果的运用扩展到更多的行业和市场领域,创造多个研磨抛光领域所需的系列民族品牌,努力提高研发创新水平和创新服务能力。
在产业化方面,耐驰美公司将通过科技创新和产融结合,努力促进行业及上下游产业链的“供给侧结构性改革”,提升公司的优质产品和民族品牌产品的供给能力,增强全世界各个制造领域对耐驰美公司的品牌产品的信心,从而提升耐驰美公司产品的市场占有率,提升公司在全世界的行业主导地位和品牌影响力;更好地满足各制造领域(尤其是高科技制造领域)所需的精密研磨抛光技术和材料的需求;从而为行业创新驱动做出贡献。
目前,耐驰美公司正在积极整合行业资源,加快产融结合和企业转型升级的步伐,优化和实施整个项目产业化的商业运作模式和股份制改造,众筹众创,努力把公司建设成多领域制造业的“生产平台”,打造行业总部经济和“新材料产业创新基地”,力争打造行业领域的航母企业。
资源共享,信息时代创一流
随着“互联网+”时代的到来,耐驰美公司将继续坚持“科技创新”和“创造中国民族品牌”的基本发展战略不动摇,并积极配合和参与“三去一降一补”、“供给侧结构性改革”和“中国制造2025”等国家战略的实施和推进,在国家新的政策下更好的发挥自身的优势,从而做到可持续发展。
首先,在坚持创新驱动、提升科技研发创新水平、创优质产品的的同时,耐驰美公司将采用“生态产业链集团”模式进行企业顶层设计,努力打造行业“总部经济”,采取“异地分段研发生产、多种协作模式协同创新”的项目产业化管理模式,率先促进和开展行业上下游转型升级、全面协调、资源共享、生产要素的优化和重组,在“技术和产品开发、原料和能源供应、生产场地和设备使用、生产制程和质量管理、市鲇销和技术配套服务”各个环节实现行业上下游“协调、创新、共建、共创、共富、共享”。由此推动行业上下游化解中低端产品的过剩生产规模和产能,促进行业“三去一降一补”和“供给侧结构性改革”有效开展和实施。
其次,随着信息化的不断发展,“互联网+”必将成为项目产业化有力的助推器。为此,耐驰美公司一方面强化项目产业化管理的网络化、信息化、智能化、数据化水平,更新业务体系,创新商业模式,提升项目研发、制造、销售和技术服务的管理水平;另一方面,从传统研发生产转型为“行业生产性技术服务平台”,并且正在努力和多方面的互联网资源和技术合作,把公司的“研磨抛光网”建设成为多领域工业制造业的研磨抛光技术咨询、材料和设备采购的“生产平台”,建立和完善公司项目产业化配套的互联网、信息网、物联网、大数据、物流网、互联网金融,把世界多领域制造业的研磨抛光制程的“技术需求的大数据”和“材料、设备采购链资金”牢牢掌握在自己的手中!从长远来看,将为我们国家在没有硝烟的世界经济大战中获取主动权作出贡献!具有深远的行业战略意义。
公司的发展离不开政府的大力支持,为此,耐驰美公司将积极、努力争取地方政府对“精密研磨抛光材料”科技项目产业化的重视和支持,争取尽快建设好“精密研磨抛光材料”科技项目产业化所必需的研发生产基地和企业总部,打造行业“总部经济”和“工业技术研究基地”,提升企业的硬实力和品牌形象。
同时,公司将加快转型升级、产融结合的发展步伐,力争把企业打造成新材料行业的“科技创新标杆”和创造民族品牌的“成功典范”。他们还将通过产品创新和技术服务创新来创造更多有志青年和行业精英参与创业就业、创新发展的机会,带动更多人参与“大众创业、万众创新”,为共同实现我们美好的中国梦和民族品牌梦作出应用的贡献!
任重道远,砥砺前行不言败
先进光学制造技术范文篇9
关键词:检测技术;制造工业;在线检测;发展方向
中图分类号:TH186文献标识码:B文章编号:1009-8631(2013)01-0041-01
1引言
检测技术是现代制造业的基础技术之一,是保证产品质量的关键。随着现代制造业的发展,许多传统的检测技术已不能满足其需要,表现在:现代制造产品种类有很大的扩充,现代制造强调实时、在线、非接触检测,现代产品的制造精度大大提高。现代加工工业正在向高速、精密、自动化、大批量生产的方向发展,传统的制造技术及生产管理模式正发生巨大变革。目前,在工业发达的国家里,一般工厂能稳定掌握lum的加工精度,通常将加工精度在0.1-lum的加工方法称为精密加工,而将0.lum的加工方法称为超精密加工。由于精密加工和超精密加工技术是固体电子元件、航天机械、激光用光学元件、核聚变装置零件等加工的主要技术,许多工业发达国家都极为重视精密和超精密加工技术的发展。在我国,精密加工与超精密加工技术越来越受到重视,同时,制造过程中的自动化与高速化程度也越来越得到提高,这就要求与之相适应的高精度、高速度的自动化检测设备和先进的检测手段。我国机械行业中测量技术大部分限于静态测量,缺乏动态检测技术,尤其在大、微、特殊形状、特殊位置的测试上与国际先进水平相差较大。
2常用的检测基本形式
2.1手工检测技术。手工检测是使用千分尺、卡尺等常规量具、量仪人工校正测量,其效率低下,精度容易受到人为因素的影响,而且还导致了宝贵的机床机时的浪费,影响机床的利用及产品的加工质量。
2.2离线检测技术。加工工序之间、加工完成之后,将工件从机床上取下,利用其它检测设备(如三坐标测量机)进行检测。该方法一方面所采用的检测设备投资较大,由于我国大部分企业财力有限,因而难以具备高精度检测设备,这就给企业带来许多不变。另一方面,工件的多次装夹降低了生产效率,增加了重复定位误差,给生产和检测带来了诸多不变。
2.3在线检测技术。通过为机床配备一个触发式测头以及相应的检测宏程序,构成机床在线检测系统。该技术将加工和检测集成在一起,实现了加工过程中的自动检测,是一项很有发展潜力的检测技术。
3在线检测技术的优势及发展方向
3.1检测技术的发展历程。自然科学是人类认识世界和改造世界的强有力的武器,而自然科学的产生与发展都离不开测量。元素周期表的发明者门捷列夫说过:从开始有测量的时候起,才开始有科学。没有测量,精密科学就没有意义。新的测量方法标志着真正的进步,测试技术的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之十八世纪末期,由于欧洲工业的发展,要求统一长度单位。经过一百年的变迁,在1889年第一届国际计量大会上,规定了铂铱合金制成的具有刻线的基准尺(含铂90%,铱10%)作为国际米原器。1960年第十一届国际计量大会规定了采用X86在真空中的波长定义米。随着激光技术的发展,光速测量精确度的提高,现已用光速来定义米,即米是平面电磁波在真空中1/2997924585内所行进的距离。伴随着长度基准的发展,几何量测量器具也在不断改进。在十九世纪中叶以前,机械制造业中的主要测量工具是钢板刻线尺,测量精度为11nrn。机械式测量器具,如游标卡尺和千分尺的出现,将测量精度提高到了0.01~1nrn。测量实现了检测的自动化,是一种基于计算机自动控制的在线检测技术。随着数控机床在生产中的广泛应用,在线检测技术将会成为一项很有发展前景的技术。在线检测是一个动态测试过程。动态测试的工作条件和工作环境比静态测试要恶劣得多,而对测试技术的要求则很高,涉及到如传感器技术、通信技术、自动控制技术及计算机应用技术等多学科、多技术领域,同时也需建立新的测试理论和测试方法。国内外从事精密计量的学者、专家自七十年代后期开始进行研究,对其测试方法、评定准则、评定理论提出了自己的看法,并建立了数学模型、理论研究日臻完善和成熟。
3.2在线检测技术的优势。在线检测技术的发展为数控加工过程的质量检测提高了一套行之有效的方法。数控机床目前广泛应用的是触发式测头,具有价格低、可靠性强、自身精度高等特点。加工与检测在同一台设备上完成,避免了多次装夹、重复定位精度差及辅助时间长等问题。更为重要的是,其检测过程由数控程序来控制,械的空气轴承的回转精度,在半径方向为0.02um,轴向为0.02um;德国PerthometerSsP及英国Talysuris轮廓计可测粗糙度等各种参数,测量结果数字显示并可绘图记录,显示范围为0.001-125um[4],国内生产的轮廓仪可测量参数较少,最高测到Ra0.05-0.025um;德国克林贝格公司制造的PNC65型齿轮测量中心,可适应DIN,AGMA,150及自定义的评定标准,该机是直接在机上自动校调三维测头,使测量元件绝对位置精确,具有较高的机械精度和良好的稳定性。由此可见,我国在测量方面综合利用新技术、新原理、新方法上不如先进的国家,为了赶超国际先进水平,我国的不少科研机构和院校都在积极地探索先进的检测原理和方法,如由天津大学和南京依维柯汽车有限公司联合研制的依维柯白车身三维激光视觉检测系统,采用激光技术、CCD技术,利用基于三角法的主动和被动视觉检测技术实现被测点三维坐标尺寸的准确测量,其性能指标达到国际先进水平。
3.3目前国内外在线检测技术发展的主要方向。第一,在线检测系统的研究。从单参数检测向多参数综合检测;从单机检测向全生产线以及全车间全厂的在线检测,从单纯检测向检测与控制的闭环系统,从应用于大批量生产向应用于中小批量生产的柔性检测系统发展;第二,微机化智能化。采用微机智能功能来保证在线检测系统能满足生产线上各种参数变化及外界条件干扰时,系统能迅速适应变化和排除干扰;第三,在线检测系统的可靠性。生产线要求长期连续运行,因此要求从可靠性设计开始,保证元器件制造、调试安装各环节的可靠性,并在系统中加入故障自检自诊断功能,从而提高在线检测系统的可靠度;第四,在线检测装置产业化。使装置模块化、通用化、标准化,以利于降低成本,推广应用。我国的在线检测技术,特别是光学、光电在线检测的应用,虽然起步较晚,但是随着光机电一体化仪器和装置及光电技术、计算技术的发展,在线检测技术已获得重大进展。采用微电子技术装备及改造新、老机床设备是当今科学技术发展的趋势,是用新技术改造传统工业的主攻方向,也是符合我国国情的一项有力措施。我国金属切削机床的拥有量已超过300万台,在数量上居世界第二位,但其技术状态很差,老机床、普通机床多,高效、精密机床少。作为工业生产过程中最重要生产手段的机床设备处于这种状况则难以提高产品质量、劳动生产效率和经济效益。因此利用在线检测技术可在现有的设备上提高产品的质量,提高生产率。
参考文献:
先进光学制造技术范文篇10
(广东省轻工职业技术学校广东广州510308)
摘要:EPON技术作为国家“863”计划项目之一,是解决“三网融合”和网络传输“最后一公里”的先进传输技术,被行业广泛应用,具有良好的发展前景。经调研,在网络公司从事EPON施工的员工主要是技能型人才,不需要深奥的理论知识,中职生也能胜任。因此,中职计算机网络专业课程开设EPON是非常必要的,结合网络综合布线技术课程,让学生尽早地、更全面地学习光纤传输网络技术,可以缩短与企业要求的距离。
关键词:网络改造;EPON技术;光纤
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2014)08-0077-05
案例背景
EPON(以太网无源光网络)是一种新型的光纤接入网技术,采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。广东某宽带网络服务有限公司在新增的网络服务片区使用了EPON光纤接入网技术,而在旧的网络服务片区仍沿用双绞铜缆从服务站机房到用户楼宇机柜技术。
EPON改造的目的:一是简化网络,节约成本;二是易于网络维护与管理,减少维护成本;三是EPON是一种强大的传输技术,广泛应用于电力通信系统,为“三网融合”和网络传输“最后一公里”(FTTH)做出大的贡献,非常胜任大量下行数据的传输,存在很大的发展空间,网络稳定性能较好,发展前景看好。
案例描述
本案例网络升级的服务点位于广州市海珠区江南东路天汇大厦后面的居民住宅小区的服务站。升级内容是将原有带宽100MHz的光纤收发器更换为1000MHz的EPONONU终端。EPON的局端OTL已经在服务站部署好,并已经过一周的测试,基于PON设备的FTTB光缆网络ODN已经开展敷设。此次运维部运维专员的任务是使用ONU终端替换楼宇上的接入设备,用户家庭到楼宇接入设备沿用原来的双绞铜缆;视服务站网络应用情况,服务站也会使用无源分光器(或ONU);回收机柜上的光纤收发器。
更换设备需要按一定的流程操作,目的是减少断网时间。原网络已经在铜缆到楼宇接入点,因此更换时先将敷设好的服务站到楼宇接入点光缆ODN局端接入OTL,在楼宇接入点视级联情况使用无源分光器(或ONU)接入ODN,最后将ONU接入本楼宇用户网络(双绞线铜缆)。
由于网络的升级改造不可避免断网,尽管是短暂的断网,也需要选择合适的工作时间,例如股市休市时间、非休息日等,最合适的时段应该是深夜到次日凌晨。
案例教学
(一)知识环节
光纤传输网络没有应用EPON技术的光纤网络使用双芯光纤连接服务站和楼宇两端的交换设备,如果两端交换设备没有光纤接口,则需要使用光纤收发器实现光电转换。拓扑图如下页图1所示。
EPON光纤网络使用EPON技术的光纤网络,主干光网ODN使用单芯单模光纤,从OLT开始,使用无源分光器实现逐级1分64个节点(或1分32个节点)传输,节点数量由带宽和光功率决定,常用1分32个节点,一直延伸到用户端ONU(或ONT),传输距离可达20KM。常见网络拓扑图如图2所示。
EPON技术介绍EPON在物理层使用PON技术,实现无源传输,在链路层使用以太网协议,实现以太网接入,采用载波侦听多址访问/冲突检测(CSMA/CD)协议实现数据下行传输,而采用全双工的点到点传输模式实现数据上行传输。EPON光网络由局端OLT、光分配网络ODN和用户端ONU组成,无需租用机房,也无需配备电源,因此,能有效节省建设初期和运营维护成本。EPON参考结构如图3所示。EPON技术使用单根光纤,采用波分复用技术实现上下行对称传输(下行波长1490nm,上行波长1310nm),目前传输带宽可达1.25Gbps,并有望达到10Gbps。2009年,在中国FTTH高峰发展论坛上,中兴通讯了全球首台“对称”10GEPON设备样机。在数据下行传输方向,OLT发出的以太网数据报以广播的传输模式,经过一个1︰n(n∈{4,64})的无源光分路器传送到每一个ONU,ONU则有选择地提取数据。此时每个ONU共享同一传输媒质。而在数据上行传输方向,由于无源分光器的方向特性,任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT,而不能到达其他的ONU,与OLT组成点到点的传输,由于OLT下属所有的ONU都属于同一个冲突域,为了避免数据冲突,使用时分复用(TDMA)共享带宽。EPON的传输特性,使其具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力,其中TDM和IP数据采用IEEE802.3以太网的格式进行传输,辅以电信级的网管系统,足以保证传输质量。通过扩展第三个波长(通常为1550nm)即可实现视频业务广播传输,是“三网融合”的优胜解决方案。
1.OLT。Opticallineterminal(光线路终端),常用于连接光纤干线的终端设备,以设定的带宽向ONU以广播方式发送数据,发起并控制测距过程,并记录测距信息。支持IP业务、传统的TDM业务和视频广播业务等多业务传输。下联传输半径20KM,适应多种工作环境,为用户提供FTTx系列解决方案。OLT除了提供业务汇聚的功能外,还是集中网络管理平台,通过OLT可以实现基于设备的网元管理和基于业务的安全管理和配置管理。配合使用格林威尔UniviewDA等网络管理平台,不仅可以监测、管理设备及端口,还可以进行业务开通和用户状态监测,而且还能够针对不同用户的QoS/SLA要求进行带宽分配。图4所示是华为的MA5680T,背板交换容量达到3.2Tbit/s,主控板的双向交换容量高达480Gbit/s,可以实现最大20km的接入能力。
2.ODN。ODN是使用PON设备的FTTx光缆网络,为OLT与ONU之间提供光传输通道。从功能上分,ODN从局端OLT到用户端ONU/ONT可分为馈线光缆子系统、配线光缆子系统、入户线光缆子系统及光纤终端子系统四个部分,其中入户光缆段是ODN实施中最困难的部分。ODN网络建设成本是整个光网最高的部分,约占总体投资的50%~70%,是FTTx投资的重点。对于EPON的FTTx,ODN是管理的难点。首先,ODN物理拓扑采用P2MP,节点多,网络管理复杂;其次,光纤容易受损。因此,对ODN进行高效的建设、运营和维护至关重要,需要一套智能、准确的管理解决方案,确保ODN网络得到充分利用,以有效保护长期投资。华为提出了iODN(智能ODN)解决方案。在iODN解决方案中,ODN产品新增了光纤标识管理、端口状态收集、端口查找指示、可视化工具PDA等智能特性。iODN解决方案可以实现ODN光纤连接信息的自动录入和管理,保证存量系统信息的准确无误和及时同步。同时,通过PDA的可视化软件及iODN设备上的智能LED指示,可以实现光纤自动化查找、精确操作,极大地提高运维效率,实现ODN网络的高效运营和维护。此外,基于iODN架构,在存量系统基础上可以开发出多种增值应用,实现施工、运维全流程自动化。
3.ONU。OpticalNetworkUnit光节点,ONU分为有源光网络单元和无源光网络单元。一般将装有包括光接收机、上行光发射机、多个桥接放大器网络监控的设备叫做光节点。图5所示的EchoLifeHG8245是华为FTTH解决方案的高端网关型家庭侧设备,通过GPON/EPON技术实现家庭/SOHO用户的超宽带接入。HG8245提供2个POTS语音接口、4个以太网接口和WiFi接口,可通过高性能的转发能力有效保障话音、数据和高清视频的业务体验,为FTTH部署提供理想的终端解决方案和面向未来的业务支撑能力。图6所示是华为公司SmartAXMA5628,提供2个GPON/EPON的网络接口、4个GE/FE和4个E1的用户接口,适用于桌面应用、楼道安装、机柜安装等多种应用场景,满足客户的专线建设。应用MA5628的典型组网如图7所示。
(二)实操环节
网络改造设计方案学校目前从网络中心机房到各楼宇的建筑群子系统使用双芯多模光纤连接,各楼宇一楼设置了汇聚点,在各楼层设置接入点为楼层用户提供网络接入。
1.调查校园网络情况,绘制校园网络拓扑图。任务分析:根据课时情况,可以选择校园网络的一部分,如从网络中心机房到2~3栋楼宇的网络进行实践教学。并根据课程授课情况,设计的链路除了网络中心机房经楼宇汇聚点到楼层接入点外,其他链路可以有所增减,目的是得到EPON改造的可行网段,如图8所示为校园网拓扑图的一部分。
2.根据绘制得到的校园网络拓扑图,设计应用EPON技术的网络拓扑。任务分析:对“任务一”绘制的校园网拓扑图进行EPON技术改造,根据应用EPON的起始位置,一般会得到两种设计方案,如图9、图10所示的两种设计方案。
3.分析网络拓扑,选择最优设计,制定改造方案。任务分析:对设计结果进行优劣情况分析,如图9所示为EPON光纤网一,设计虽然最大可能地利用了EPON技术,但会导致“瓶颈”现象(需要分析“瓶颈”的位置、有没有解决方案等)。如图10所示为EPON光纤网二,网络中心与楼宇仍然采用原来的设计,避免了图9的“瓶颈”问题,将EPON技术应用在接入层,这是比较理想的应用方案(加以适当修改,能使用EPON很好地实现FTTH光纤到户)。根据设计方案进行设备选型并进行预算(最大化地了解EPON设备情况),完成表1的填写,根据课程授课要求,可以将表1内容扩充为校园EPON光网的材料预算表。
模拟实施网络改造(1)网络搭建。根据校园原有的非EPON光网络拓扑(如图8所示),运用网络综合布线技术相关知识在VCOM实训墙上进行模拟搭建,要求使用光纤网络实现传输(楼宇搭建教学楼部分)。当前项目的搭建规范按综合布线工程相关规范(如GB50311-2007)的要求进行施工。如果本案例应用在网络综合布线技术课程的授课,可以在此阶段使用当前的项目,进行网络综合布线技术的系统教学。如果光网络的搭建已经学习过,本案例可以作为知识的回顾,或者在光网络搭建学习中应用本案例。搭建完成后要求进行网络连接性测试以及光损耗测试,损耗值应小于25dB(因接收机的灵敏度和发射机的光功率大小制约)。(2)更换升级。非EPON光网络搭建完成后,进入EPON改造,对更换OLT等EPON光网设备过程进行计时,以此衡量升级改造时间。这在实际项目改造中,将会导致该片区用户断网,如果更换不顺利、准备不充分,可能会导致超过预算的断网时间,降低用户的信赖度。改造完成后要求进行网络连接性测试以及光损耗测试,损耗值应小于25dB。(3)改造评价总结。经过EPON光网的改造后,要及时进行评价与总结,评价内容可以是网络综合布线技术的知识与技能的应用情况、模拟布线方案的设计与施工的完善程度、团队协作情况等。要讨论EPON技术的发展优势,并进行改造经验的总结与交流,参考广东某宽带网络服务有限公司的网络规模,对案例进行扩展学习。
(三)GPON学习引入
在学习EPON技术之后,可以进入GPON的学习。GPON类似于EPON,EPON的标准是IEEE802.3ah,GPON的标准是ITU-T的G.984.3,而且EPON是我国“863”重大项目之一,技术发展前景广阔,但在业界学习GPON也是很必要的。
有了EPON的基础之后,学习GPON的最好方法是进行对比学习,对比的因素有技术指标、工程及制造成本、发展成熟和稳定程度以及可传输的业务类型和安全性等。
案例分析
(一)兴趣吸引
“提出案例”的出发点是兴趣引入,以案例的真实性和可行性吸引学生的注意力。在案例中提出的某网络公司某服务站的网络改造、升级源于生活,直观易于理解,但又远离学生,易于唤起学生的好奇心,唤起学生了解企业工作的需求。
对于网络改造,案例的服务站不能给学生提供实践机会,可从学生身边入手,使用身边的校园网进行项目学习,也有助于学生理解,并能得到及时的实践。在学习上,首先需要充分提出疑问,激发学生学习案例涉及的理论知识。理论知识的学习要注意深度,能为案例所用,有一定的了解之后再适当加深,以利于学生的后期发展。其次,应注意根据事情的发展规律,逐步安排案例各个步骤的出现,以利于学生循序渐进地逐个学习。
(二)实践学习
案例的重要特色之一就是实践能力的学习。通过案例,可以学习网络调查,绘制拓扑图,分析网络利弊之处,分析传输“瓶颈”,利用新学的EPON知识进行网络改造,能分析出改造的关键环节,了解网络设备并进行合理的设备选型,进行网络的模拟搭建、改造等。
在设计能力上,可锻炼学生通过实地调查绘制网络拓扑图并进行分析,提出改造方案。结合综合布线技术知识,可以要求绘制综合布线系统图、施工平面图、端口对照表等,如此可将案例提升到一个完整的项目。
在施工能力上,可锻炼学生在模拟墙上进行布线施工,按综合布线技术知识,涉及工作区、配线子系统、干线系统、建筑群子系统、设备间的安装施工以及管理子系统的实现等。具体有信息插座、槽管安装、机柜及设备安装、缆线敷设及端接、布线系统测试等内容。
(三)总结体会
案例的教学目的是网络改造。首先,需要理解改造的原因以及经过改造后实现的功能等,EPON技术仅仅是改造的技术手段。因此,从学生能力培养的角度上看,发现问题、分析问题和解决问题是非常重要的学习内容,掌握一定的理论基础是必要的。其次,EPON的改造实施体现了技能训练,从网络搭建到EPON技术应用,可训练学生的实操技能。
在“案例背景”方面,我们提出了案例的改造目的,通过改造,可以从器材成本、维护和管理成本、稳定性等方面评价改造的成果。
简化网络,节约成本从综合布线技术的角度看,从服务站(相当于CD)到各楼宇(相当于BD)链路使用EPON技术,特别是居民宽带接入,并不是楼宇所有的用户都使用同一宽带服务公司的网络,也许仅有几个用户。因此,使用EPON技术的分光器可以方便地将分散于多个楼宇的用户接入网络,并能很好地胜任FTTH的传输。使用EPON技术降低成本,比较突出的作用是使用无源分光器替代了交换设备,调查研究表明,EPON技术能有效地降低成本。
易于网络维护与管理,减少维护成本首先,EPON技术的ODN使用无源分光器,无需考虑散热问题,便于工程施工,更利于后期的维护与管理。其次,网络稳定性也将会得到提升,减少维护量。EPON技术虽然是新的知识点,但通过EPON应用的案例,让学生直观地体验EPON技术的应用,从搭建传输网络中学习EPON,有利于新知识的学习和掌握。
参考文献:
[1]华为技术有限公司.iODN-华为解决方案[CP/OL].[2013-05-06].http://huawei.com/cn/solutions/broad-
er-smarter/hw-083284-fttx-iodn-odn.htm.
[2]李雪松,傅珂,柳海.接入网技术与设计应用[M].北京:北京邮电大学出版社,2009.
先进光学制造技术范文篇11
关键词:现代科技;传统工艺;画笔制作
中图分类号:J20-05文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)07-0256-03
中国的画笔制造行业,自20世纪50年代开始起步。改革开放以来,随着技术装备不断更新,品种产量大幅增长,以及产品质量逐步提高,中国生产的画笔类产品不仅满足了国内消费市场,还远销世界一百多个国家和地区,产销量均居世界首位。但客观的分析,就目前来说,中国成为世界制笔大国也仅就制笔生产的数量而言。2008年中国出口各类画笔12.17亿支,出口创汇仅7615万美元,平均每支笔的出口价仅为0.063美元。由此可见,中国的画笔类产品档次低到何等程度。中国出口这么多的画笔类产品,但在国际市场上却没有一只响当当的中国制笔品牌,因此,改造中国的传统的画笔制造业及其生产工艺已迫在眉睫。
一、画笔及其制作工艺简介
画笔是一种专用绘画工具,一般笔杆多为木制,笔毛为猪鬃,也有少数狼毫和化纤的。得心应手的画笔,能给艺术家的工作带来情趣,也是广大中小学生学习绘画艺术以及家庭主妇和各类艺术爱好者休闲娱乐的重要工具。
(一)画笔形状及功能
1.圆形画笔:最古老的一种画笔。它有一个钝的笔尖,可用来制造较圆润柔和的笔触;小号圆形画笔可用来勾线,侧锋使用能出现大面积的模糊的色晕,也可用于点彩技法。
2.平头画笔:扁身平头画笔直到19世纪才出现。用于制造宽阔、拖扫式的笔触;可用平头侧边画出粗糙的线条;转动笔身进行拖扫式用笔,可出现粗细不均的笔触。
3.榛形画笔:扁身圆头,又叫“猫舌笔”。兼有圆头、扁平两种画笔的特性,但难以控制。在表现曲线状的笔触时,它是一种更优雅、更流畅的画笔。
4.扇形画笔:属于新型特制画笔,笔毛稀疏,呈扁平的扇状。用于湿画法中的轻扫与刷,或柔化过于分明的轮廓。喜欢薄画法的画家常使用这种画笔。使用扇形笔揉色时,必须保持清洁,否则会妨碍它的灵巧性。
(二)画笔型号与材质
画笔型号与用途的关系最为明确。大型号画笔通常用于制作大笔触肌理和铺大色块,而小型号画笔通常用来画细线与色点。鬃毛等硬质画笔大小型号齐全,貂毛等软质画笔一般没有大号笔,而扇形画笔(多为鬃毛或人造毛)则没有小号的。
1.鬃毛画笔:多为猪鬃,弹性强、结实、有强度。着色时常会留下鬃毛印痕,能挑起浓稠的颜料。可搓、擦、刷,一般不会出现笔毛粘在一起的现象。多用于厚实的有笔触肌理的画法。
2.貂毛或獾毛画笔:属于高级画笔,软硬适中,着色时较柔和、均匀,没有笔触痕迹,适于画面的细部刻画。松鼠毛、猴子毛画笔也属于软毛画笔。
3.牛毛和骆驼毛画笔:属于软毛画笔,多用于罩色。
4.人造毛画笔:具有貂毛、獾毛等高级画笔特性。人造毛可制作出不同形状的画笔,这种笔既能柔和局部颜色,又能进行细部刻画。但它不能放入水中浸泡,其毛在水中易变形。
除上述产品而外,通常所说的画笔还包括下列两种型号:(1)板刷:特别适宜画大幅画,有时小板刷可替代大号画笔使用。板刷另外一个作用是给干透的画面上光。(2)绘画滚子:用来铺开颜色和创造质感。使用绘画滚子从刚画过的地方轻轻滚过可以将笔触压平,并使颜色扩散开来,产生其他绘画工具难以达到的效果。
(三)画笔制作工艺
画笔通常由笔头、笔管和笔杆三部分组成,其制作过程中首先三部分各自独立完成,然后将成型的笔头装进笔管(并由特殊胶水粘牢),最后将它们与笔杆配套,完成整枝笔的组装。
由此可见,画笔制作工艺的要点首先在于对于各种毛色的笔头处理,其次在于对包括铜材、铝材以及塑料材质的笔管加工,最后是木杆、塑料杆以及有机杆等笔杆的表面处理。
1.传统的笔头处理方法纯粹沿袭国画及书法中毛笔的制作工艺:即首先将各种笔毛在水中浸泡,漂洗后再进行梳理,清除浮毛、杂毛,然后开始手工分毛,根据型号大小分出均等数量的笔毛,用细绳或细线扎好,等待装入笔管。
2.笔管的表面处理工艺相对复杂一些:铜质材料通常需要电镀,使其表面发亮,达到很好的艺术效果;而对于铝质材料而言,仅仅将表面抛光打磨,进行简单的表面氧化处理就可以达到效果了。
3.笔杆的表面处理工艺相对较为烦琐而复杂,也最耗费人工:首先要打磨木质笔杆,使其表面平滑,然后手工打底即上1~2道底色,然后要根据需要在上5~8道面色,要求更高的还要再罩上一层光油,以达到晶莹剔透的艺术效果。
由于上述工艺基本依赖手工操作,除了生产能力的局限性和劳动效率低下的问题,还有就是很难保证产品工艺的一致性和质量的稳定性。因此,要争取成为名副其实的画笔生产制造大国,能够真正具备较强的国际竞争力,就必须在画笔制造工艺方面花大力气,运用现代高新技术来改造我们的文化传统产业。
二、运用高新技术改造画笔制造工艺的主要内容
技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着中国画笔市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外画笔生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。
(一)笔头处理方面
用化学浸染法取代纯净水漂洗法。传统的漂洗需要相当长时间,而且未必能够洗净笔毛中的杂质。国外技术人员经过长期跟踪研究和调查实验,发现在水中添加某些化学成分不仅可以加速漂洗时间,而且可以最大限度清除杂质和污垢。运用这一工艺处理后的笔毛,爽滑平整,甚至可以免掉原先必不可少的手工梳理一道工序,从而大大提高劳动效率。尤其是对高档猪鬃笔毛的处理,在经过高温蒸煮并使用特殊化学溶剂浸泡后,笔毛会自然收缩成环状(即所谓Interlocked),不仅吸墨性能增加,更可以在若干次反复使用后仍然保持收拢的峰型。可以断定,这一技术在画笔行业的普遍运用和推广,必将大大提升中国画笔产品的档次和质量,并提升中国整体行业的实力和形象。
(二)笔管处理方面
中国笔类产品的表面处理水平明显不及国外。画笔制笔行业的电镀大多采用传统的陈旧工艺,镀层质量不能保证。目前国际上出现了许多新颖的电镀工艺,如脉冲电镀、高速电镀、复合电镀、震动电镀等,这些高新技术都可引入中国画笔制笔业的表面处理。
针对铜管表面电镀工艺而言,目前国际上计算机技术已广泛应用于电镀行业。应用计算机与近代分析技术结合,对电镀工艺进行控制。除电镀时间、镀液温度外,还对镀液的PH值、金属离子浓度,添加剂的消耗速度进行测定、调整和维护,使工艺能控制在最佳状态,以保证产品质量,提高生产效率。
此外,目前国际上激光技术在电镀中也得到了采用。利用激光能影响镀层结构,使晶粒细化,改善镀层质量,采用计算机控制激光束运动轨迹,还可以得到预期的复杂几何图形,不采用屏蔽便可进行选择性电镀。我们画笔制笔行业也可将计算机技术、激光技术应用于制笔电镀中,从而进一步提高制笔的电镀质量。
针对铝管表面处理工艺,目前国外已研制成功不锈钢着色工艺。采用化学着色法、电化学着色法、高温氟化法、有机物涂复法,气相裂解法以及离子沉积法等工艺在不锈钢表面进行着色。此项技术也可引人我们画笔制造行业,以提高笔类产品的表面处理水平。
此外,我们还可以将金属漆涂复于铜质或铝质笔管的表面,以提高产品表面的光洁光亮度,从而达到提升产品档次的目的。
(三)笔杆表面处理方面
中国木杆的制造历史已近八十年。如今中国木质笔杆的年产量是全球之最,笔杆的品质处于世界的中游,尤其是笔杆的外观(涂料的涂布与表观性)与国外发达国家相比较还存在很大的差距。相对国际名牌油画笔外观铮光发亮,看似塑料涂层,中国的笔类产品外观短期内光泽度和丰满度等尚可,但数月后失光产生了,笔的外观再也没有原先的光亮与丰满。为提高画笔木杆外观的光泽与丰满,防止失光的产生,应当从笔杆油漆、涂料等方面寻求上述问题的解决之道。
1.封闭漆:木材均含有一定量的水分,随着环境气候的变化,它能吸收与挥发水分。虽然画笔木杆的木材经过变性处理及杆面涂布油漆,但木材的吐纳水分的本能未消失。画笔制造工艺规定笔杆制成后必须在一定时间内涂上油漆,不然就要产生质量问题。虽然笔杆已涂了油漆,由于现行笔杆底漆(配方与材料)的封闭不严密,随着水分的吐纳,木质纤维收缩,表面缝隙加大,漆膜随缝隙下陷而下陷,漆膜下陷之后导致表面不平整。因而表现出光泽下降,丰满度下降,所以应当选择一种分子量大、收缩率小、封闭性好而且抗水分渗透更好的树脂,这样就在基础上防止了木质画笔笔杆的光泽和丰满度下降。
2.底漆:底漆一般都是填充料量比较多的一类油漆,它的作用,一方面提高漆膜的丰满度,使木质的表面空隙部分得到填补,另一方面增加漆膜的厚度,提高表面的平整度,减少面漆的次数。底漆的颜填料也要求有一定的细度标准,只有当颜填料的表面积达到一定数值,才能降低油漆实干后漆膜表面的收缩量,从而保证笔杆表面的平整度。
3.面漆:面漆在木杆油画笔表面涂装中是关键的材料,面漆既为木杆油画笔五彩缤纷的颜色,又给使用者提供一种美的享受,为此对面漆提出如下要求:(1)面漆中所采用的树脂互相之间要有很好的相溶性,而且配方中所选择的溶剂要做到两个平衡:溶剂的溶解平衡和挥发平衡,这样才能降低漆膜实干时的收缩率,保证漆膜表面的平滑度。(2)面漆中所采用的颜料一定要研磨到一定的细度标准,而且要得到一个颜料颗粒分散稳定的体系(储存时的稳定性与涂布时的施工性)。如果颜料颗粒分散不稳定,随着时间的增加,颜料颗粒会出现返粗现象,这样就破坏了涂料的施工性能及笔杆表面的平滑程度,直接导致光泽的下降。需要指出的是:即使在漆膜表面用光漆罩光,一般仍不能弥补光泽度的损失,而且还有可能出现浮色发花现象。(3)面漆中尽量少用或不用填充料,因为填充料对油漆有一定的消光作用(它在油漆中仅仅起到降低成本作用),这样虽然面漆中的成膜物质增加了,但漆膜表面的光泽度有一定的损失。
4.光漆:光漆在木杆画笔中是决定外观最重要的涂料,它一方面为笔杆表面提供光亮如镜的漆膜,另一方面为漆膜提供一定的硬度。光漆的耐磨程度和抗划伤性能,同时亦是影响光泽的几多因素,光漆的光泽度与笔杆漆面的平整度有关,更与漆膜分子的结构性质有关。为此必须对光漆提出如下几个要求:(1)光漆中所采用树脂互相之间要有很好的相溶性,而且能为漆膜提供一定的硬度和透光度。(2)光漆中所采用的溶剂要做到两个平衡:即溶解平衡和挥发平衡,使所采用的树脂均处于溶解的稳定状态,而且在溶剂的挥发过程中,溶剂的混合物始终使树脂处于溶解的稳定体系,直至最后溶剂挥发完时各种树脂均能平稳地流平。这样才能保证光漆从湿漆膜到干膜的过程中始终处于一种良好的稳定的状态,而不因为光漆中某种树脂析出而导致漆膜的光泽下降。
(3)选择合适的助剂来增加光漆漆膜的手感,但同时也要考虑到上光以后的其他工艺,特别是不影响漆膜的重涂性。
5.针对其他材质的笔杆如塑料杆、有机杆等,可以采用自动喷涂及烫塑、印花等工艺,增强其表面平整度和光洁度。尤其是目前已广泛运用于汽车制造及电子产品等领域的流水线喷涂工艺,借鉴到画笔笔杆表面工艺处理方面来,可以提高产品质量,能够极大地节约工人手工劳动时间,成倍地提高劳动生产率。
三、运用高新技术改造油画笔制造工艺的主要举措
1.2010年9月中央公布的《文化产业振兴规划》中明确要求,以创新思维带动文化企业的发展。提高创新意识,加大科技投入也是油画笔制造行业振兴的必由之路。
主席曾经提出,创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。要利用高新技术,改造传统的画笔制造产业,必须提高创新意识,提高思想观念上的创新,要用世界眼光调整和改变思维方式,审时度势,提高创新本领,在体制、机制创新的同时,要加强科技创新。科技创新已成为世界经济全球化和世界科技全球化的重要竞争手段。为此,各制造企业必须加大科技投入,必须保证将年销售收人的3%~5%用于科技创新,并不断提高这个投入的比例。
2.利用高新技术,改造传统产业,关键是人才。由于种种原因,画笔制造行业的人才流失现象很严重。要在行业内进一步造成尊重知识,尊重人才,人尽其才的环境和气氛。要千方百计留住现有的科技人才,加大对科技人员实行激励机制的力度,进一步调动广大科技人员的积极性,对现有的科技人员要加强培训,更新知识,从而促进产品开发、科技成果转化。同时要大力引进外行业甚至国外的科技人才,不断提高画笔制造行业应用高新技术的能力。
3.重视信息,利用信息,不断引进高新技术,改造传统产业。融人经济全球化,伴随着知识经济的不断升温,电子商务的不断发展,信息网络的建设和利用显得十分重要。信息资源的及时获取从某种意义上讲将决定企业的发展重点和方向,将决定企业在激烈的竞争中能否争取主动,能否立于不败之地的关键所在。从这种意义上说,信息就是财富,信息就是效益,信息就是实力。因此,我们要充分重视信息资源,利用信息资源不断地从国外、从其他行业引进高新技术,改造传统的画笔制造产业,给制笔产业以新的活力和发展空间。
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先进光学制造技术范文篇12
【关键词】光电技术光电产业新兴产业发展对策
光电技术是21世纪的朝阳产业,也是新兴产业。光电技术的发展,不仅在多个学科发展领域广泛应用,还推动了经济的发展。光电技术的大量发展必将推动世界经济快速发展。光电技术的快速发展引起了多个国家的注意。其中美国、日本、英国、德国等发达的资本主义国家首先把目光盯向了光电信息技术产业,不小的新兴的发展中国家,也向电子技术产业投入大量的资本。我国的光电信息技术产业要想在世界占有一席之地,争取新的经济增长中站稳脚跟,还有一段比较长的路要走。
1光电技术产业的发展现状及应用
1.1光电技术是一门综合性的学科
光电技术采集了光学技术、机械技术、电子技术、信息技术等多种学科优势为一体的综合技术门类。在我国的光电技术大多应用于国防科技、武器制造、应用医学、航天技术等领域。
1.2医学领域的应用
我国的光电技术发展门槛较高,很少进行光电技术推广,普通民众对光电技术的认知度不高,光电技术的发展也难以让社会大众熟悉。光子技术在生物与医学中的应用即定义为生物医学光子学,其相应产业涉及人类疾病的诊断、预防、监护、治疗以及保健、康复等。
1.3武器领域的应用
近几年,随着发达国家对光电技术的挖掘不断深入,光电市场迎来了前所未有的空前盛况,光电技术的发展极其迅猛。我国奋起直追,目前光电技术已经扩展到了通讯技术、信息、医疗、军事、生物工程等多个新兴科技领域,光电技术的应用得到了极其广泛的传播和发展。光电技术是信息技术,它促进了轻武器领域的发展。传统轻武器通过配备光学和光电瞄准具等来提高射击精度及杀伤能力。
1.4经济领域的成效
近几年来,我国的光电技术也得到了突飞猛进的发展,取得了良好的经济效应和社会效应,近三年来我国的光电技术给经济带来的增长在20%以上,光电技术的产值达到了1000亿人民币。
1.5光伏产业的发展
在光电技术中应用最为广泛、且被社会大众所熟知的是太阳能光伏产业,“光明工程”就是在光伏产业中发展起来的,目前光明工程的制造能力得到了迅猛的提升,无论是电池生产还是制造方面都取得了可观的经济效应,实现了100%的利润增长率。“太阳能光电建筑应用示范项目”和“金太阳示范工程”再次推动了太阳能光伏产业的发展。我国目前的光伏发电机装机量已经达到了4318万千瓦,成为了世界上光伏发电机容量最大的国家。
2光电技术的发展
2.1要重视人才的培养
企业之间的竞争,是人才的竞争;国家之间的竞争,也是人才的竞争;光电技术产业的竞争也是人才的竞争。目前,我国的光电技术发展迅猛,但是由于我国光电技术的起步较晚,产业人才不足,必须要尽快发展大量的光电技术人才,适应光电技术的快速发展。
2.1.1高校人才分析
目前,我国的光电技术的人才,主要来源于高校大学毕业生,但高校毕业生的素质较高,动手能力较差,理论基础知识不深厚,对所学的光电技术知识不能广泛的进行应用。
2.1.2普通技校人才分析
光电技术的发展需要大量的人才,在人才的招聘中,也会选择普通的技术学校学生,这些学生的动手能力较强,但是理论知识不足,理论素养的缺失严重妨碍了人才的快速成长;如何发展创新,如何进行技术研发,如何在短期内快速发展光电技术人才是目前光电技术发展的首要任务。
2.1.3人才发展培养方向
要大力发展光电技术产业,就要保障光电技术产业的可持续发展,就需要培育大量人才,因此,你须建立一套更为专业的人才培养体系,在全国范围内建立更具有稳定性的人才培养基地。要提高光电技术产业工人的薪资待遇,保障职工的福利水平,吸引大量的人才加入光电技术产业。
2.2要高瞻远瞩,把握好光电技术产业的方向
光电技术产业的发展,促进了各个科技行业的发展,在不同的技术领域光电技术应用的范围不同,光电技术既可运用于航天科技事业,也可运用于民间照明用品,电子产品。光电技术产业是一个庞大的产业体系,包含的产业类型也是极其复杂。在光电技术的发展过程中要立足于企业的发展状况,选择正确的发展方向,制定好合适的发展战略,充分考虑考各方面的问题。其中对于资金、科技实力、人才利用率及政府决策对光电技术产业的发展最为重要,要仔细思考。
在企业向光电技术发展的过程中,要高瞻远瞩,立足高远,站在世界的眼光来看待光电技术产业的发展。我国的光电技术发展起步较晚,还没有成型的理论指导,在发展的路上还有很长一段路要走。我国企业在光电技术的发展过程中,要吸取经验教训,“洋为中用”,“古为今用”不断借鉴国外发展的先进经验,尽量少走些弯路。同时要加强自身创新能力和创新意识的培养,不拘泥于一格,大胆启用有能力的人进行企业管理,不断引进国外先进的技术。
除了企业的自身发展之外,要想使我国的光电技术产业快速发展,政府还必须根据地域特色,加强产业扶持力度,适当加大政府专项资金投入力度,减少企业的负担,实行减税政策,减少企业的本地发展压力。
2.3要规范企业发展,不断完善产业规范体系
俗话说“无规矩不成方圆”,我国的光电技术产业发展起步较晚,发展中还存在很多的问题和不足,在重视光电企业发展的同时,也要注意尽快建立一套完善的体系规范,减少企业在发展过程中的遇到的障碍,要加快建立光电产品的质量监管体系和质量保证体系,要形成一套从产品原材料到成品成熟的监管体系,并且完善相关的法律体系,保证消费者的合法权益。努力发展我国的光电技术产业,为我国企业与世界先进水平接轨奠定基础。
3结束语
虽然光电技术产业的发展前景很好,但是也要预防企业在发展过程中遇到的风险和障碍,要进行合理规避,光电技术是我国的一个新兴技术产业,具有巨大的发展潜力,在短短几十年的时间里就创造了巨大的经济财富。光电技术的发展,具有能耗低、效益高的优点。我国的光电技术迅猛发展。
参考文献
[1]骆清铭.光电技术在生物医学中的应用――现状与发展[J].光学与光电技术,2003(01):7-14.
[2]刘宇.光电技术在轻武器中的新应用[J].应用光学,2006(04):289-292.
作者简介
王华(1963-),男,湖北省荆州市人。理学硕士。副教授。研究方向为光电技术应用方向。