7焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势

7焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势
7焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势

红外焦平面探测器的国内外技术现状和发展趋势

一、焦平面APD探测器的背景及特点

焦平面APD探测器主要是由:APD阵列和读出电路(ROIC)两部分组成,其中APD是核心元件。

1、APD

雪崩光电二极管(APD)是一种具有内部增益的半导体光电转换器件,具有量子响应度高、响应速度快、线性响应特性好等特点,在可见光波段和近红外波段的量子效率可达90%以上,增益在10~100倍,新型APD材料的最大增益可达200倍,有很好的微弱信号探测能力。

2、APD阵列的分类

按照APD的工作的区间可将其分为:Geiger-mode APD(反向偏压超过击穿电压)和线性模式APD(偏压低于击穿电压)两种。

(1)Geiger-mode APD阵列的特点

优点:

1)极高的探测灵敏度,单个光子即可触发雪崩效应,可实现单光子探测;

2)GM-APD输出信号在100ps量级,即有高的时间分辨率,进而有较高的距离

分辨率,厘米量级;

3)较高的探测效率,采用单脉冲焦平面阵列成像方式;

4)较低的功耗,体积小,集成度高;

5)GM-APD输出为饱和电流,可以直接进行数字处理,读出电路(ROIC)不需要

前置放大器和模拟处理模块,即更简单的ROIC。

缺点:

1)存在死时间效应:GM-APD饱和后需要一定时间才能恢复原来状态,为使其

可以连续正常工作需要采用淬火电路对雪崩进行抑制。

2)GM-APD有极高的灵敏度,其最噪声因素更加敏感,通道之间串扰更严重。

(2)线性模式APD阵列的特点

优点:

1)光子探测率高,可达90%以上;

2)有较小的通道串扰效应;

3)具有多目标探测能力;

4)可获取回波信号的强度信息;

5)相比于GM-APD,LM-APD对遮蔽目标有更好的探测能力。

缺点:

1)灵敏度低于GM-APD;(现今已经研制出有单光子灵敏度的LM-APD)

2)读出电路的复杂度大于GM-APD(需对输入信号进行放大、滤波、高速采

样、阈值比较、存储等操作)。(其信号测量包括强度和时间测量两部分)按照基底半导体材料APD可分为:Si APD、Ge APD、InGaAs APD、HgCdTe APD。

其中Si的由于波长在1um左右,由于材料限制很难做到大于32*32的阵列,再考虑到人眼安全以及军事对高功率激光的需求,工作波长在:1.5um的InGaAs APD及HgCdTe APD为研究的热点内容。

二、国外的技术现状

按照APD的工作区间进行分类讨论。

1、基于Geiger-mode APD(GM-APD)的焦平面探测器

(1)技术手段:

1)APD阵列:主要采用p型衬底金属有机气相外延(MOCVD)及台面工艺方法;

或者n型衬底P扩散平面工艺方法制备。

2)ROIC:采用CMOS工艺代工流片。

3)封装技术:采用陶瓷封装等将APD和ROIC集成在一起的探测器封装,再封装到半导体热电制冷(TEC)方式使其工作与浅低温的条件。

4)APD和ROIC的集成:块接(Bump-bonding)技术或者桥接(Bridge-bonding)技术。

(2)发展历史:

1998年林肯实验室研制出4*4的APD焦面探测器;

2001年研制出Gen-I系统;

2002年研制出微型化的Gen-II;

2003年研制出Gen-III(APD阵列:32*32);

2011年研制出ALIRT系统(APD阵列:32*128);

目前为止已经可以实现:APD阵列:256*256,测量精度:5cm以内。

(3)主要的研究机构:

美国MIT林肯实验室、波音Spectrolab公司、Princeton Lightwave公司等(4)结构及其原理框图:

图一、GM-APD FPA原理图

如图一所示:激光发射的同时产生一个计时开始信号(start);当光子回波到达时产生一个COMS兼容的电压脉冲(stop);该脉冲使读出电路时间测量单元停止计数;光脉冲到达的时间数字化,同时降低偏置实现雪崩淬灭,数据经传输处理获取目标三维距离信息。

图二、GM-APD FPA结构图

如图二所示:InGaAs/InP APD阵列通过In柱子的倒装和下面的ROIC芯片集成,通过陶瓷封装之后,再封装到含有三级半导体热电制冷器(TEC)和石英玻璃光窗的金属管壳。

图三、GM-APD InGaAs/InP结构图

如图三所示:采用背照入射平面结构,材料结构上采用光吸收雪崩倍增层分离的、具有能带渐变层和电荷层的结构。

2、基于线性模式APD(LM-APD)的焦平面探测器

(1)技术手段:

1)APD 阵列:主要通过分子束外延生长(MBE)进行制备

2)ROIC:采用CMOS 工艺代工流片。

3)封装技术:采用陶瓷封装等将APD 和ROIC 集成在一起的探测器封装,再封

装到半导体热电制冷(TEC)方式使其工作与浅低温的条件。

4)APD 和ROIC 的集成及其结构:Z 堆叠(Z-stacking)技术,或者垂直互连探

测器阵列技术(Vertically Integrated Sensor Arrays,VISA)

如图四所示:VISA 采用垂直互连代替Z 最堆叠中的平行结构,其可以克制芯片的长

度限制,用于制造更大规模的探测器阵列和更复杂的片上信号处理系统。

图四、VISA 与Z 堆叠技术的结构对比

图五、VISA 的焦平面探测器结构

(2)发展历史:

2000年开始Raytheon在国防预先研究计划局(DARPA)支持下先后研制了:4*4,32*2,10*10,4*256等不同规格的APD阵列探测器;

2001年开始DRS公司对HgCdTe APD进行研究,并利用高密度垂直集成光电二极管的结构开发圆柱形N-on-P APD;

2005年开始ASC公司开发了一系列3D闪光激光探测成像传感器InGaAs APD阵列(APD阵列128×128);

2007年,Raytheon研制了一种应用于导弹系统和海军空中作战中心的HgCdTe APD三维成像雷达(APD阵列2×128),目前仪可以做出256*256;

2007年,DSR公司在美国陆军CELRAP计划支持下开发了HgCdTe APD脉冲无扫描激光雷达系统(APD阵列128×128,增益可达1000倍);

2011年,法国CEA/LETI和DEFIR实验室研制了一种具备主动和被动成像能力的HgCdTe APD三维闪光激光雷达(APD阵列320*256);

目前为止:APD阵列320*256(近年已经达到515*512);分辨率:ns量级;增益大于100

(3)主要的研究机构:美国的:雷神公司(Raytheon)、DRS公司、ASC(Advanced Scientific Concepts)公司、Lockheed Martin公司;法国的:CEA-Leti公司等等(4)一些典型的APD阵列结构及原理图

图六、Raytheon旗下的各带产品

如图七所示是:Raytheon公司的一款256*4APD阵列的产品,其ROIC和APD阵列封装在TEC中,TEC使其在浅低温环境下工作,周围的电路板提供旁路电容器、多路复用器、LVDS

接收器等等。

如图八所示:为法国CEA/LET研制的APD阵列为:320*256的焦平面探测器的ROIC 原理图,处理系统采用脉冲飞行时间法(TOF)测距,读出电路由CTIA放大器、比较器、锁存器和采样保持电路组成.其强度测量采用与CCD类似的积分形式实现;其时间测量采用对基准参考电压采样实现;其原理右图所示脉冲发射(T1)后,参考电压开始随时间线性增加,当激光脉冲回波到达(T2)后,触发锁存器,对参考电压采样即V3D,根据电压的大小,即可判定脉冲回波时间,获取目标距离。

图七、Raytheon产品APD阵列256*4的结构图

图八、CEA/LET的ROIC结构图和计时原

理图

如图九所示:可以很清楚的看出HgCdTe 的增益大小和环境噪声基本无关,并且一直保持很小,即相比于Si 和InAlAs,HgCdTe 的大增益抗噪声能力更强。

对比一下GM 和

LM:图九、各材料的增益和噪声的关系图

图十、LM APD 和GM APM 的对比

如图所示易知:

1)GM 的APD 的增益比LM 大很多

2)GM 的ROIC 噪音比LM 大的多

3)GM 不能测强度但是LM 能

4)GM 的效率比LM 小的多

三、国内的技术现状及与国外对比

1、国内技术现状

(1)发展历史:

2004年在863计划支持下,我国研制出机载推帚式激光三维成像系统(APD 阵列:1*16)

2010年电子科大设计了光纤耦合APD 探测系统(APD 阵列:4*4)

2012年上海光机所设计了一种GM-APD(APD 阵列:3*3)

2012年清华大学设计了APD 激光雷达系统(APD 阵列:1*16)

2013年哈尔滨工业大学设计了一种APD 探测器(APD 阵列:5*5)

上海技术物理所设计了一款了(APD 阵列:1*25)

(2)主要研究机构:电子科技大学、上海技术物理所、上海光机所、清华大学、哈尔

滨工业大学等

(3)现存的状况:

我国在阵列化APD 焦平面探测器的研究工作处于起步阶段,国内公开发布的阵列APD 探测系统像素数量较低,由于受到相关器件和半导体光电探测器生产工艺的限制,以及国外对高灵敏度探测器的技术封锁,国内的大部分还处于理论和实验验证的阶段,大部分关键技术和国外相比有较大的差距。

2、国内外技术对比

如图十一所示:中国和国外的APD 阵列的探测器的无论是阵列规模还是系统的各项参数都远不及国外。中国需要在APD 阵列探测器的系统层次上设计及系统性能的研究上着手跟上世界先进的步伐。

图十一、国内外APD 阵列探测系统的对比

四、未来的发展趋势

近年来国外一些国家已经研制出多种模式的阵列APD探测器和接收处理系统,并制造出实用化的设备,APD阵列像元数可达512×512,探测范围将包含从可见光到中波段红外线(MWIR),探测器噪声越来越低的同时精度和灵敏度也逐步提高,应用范围更加广泛,包括了光谱测量、机载成像、深空探测等,并且已经在军事领域扮演重要角色的基础上开始向民用领域上进行市场大进军。

而随着材料科学的发展,单光子灵敏度的LM APD阵列的发现,使得LM-APD已经取代了GM-APD的优势地位。

为了三维探测的需求其发展趋势如下:

1、APD阵列应具有:更大的象元素量、更高的饱和阈值、更大的增益、更高的动态范

围、更高的工作温度、更高的距离分辨率以及更小的象元尺寸等。

2、ROIC应具有:更小的体积、更小的信号处理复杂度、更低的信号噪音、更低的信号

处理的带宽等。

3、整体上应具有:更高的象元集成度、更小的体积、更低的功耗性能、片上偏置电压

非均匀性校正、更低的制造成本、以及更简洁的工业批量生产工艺。

4、在发展硬件系统设计的同时,图像处理技术的发展也是不可或缺的。

五、参考文献

1、Jeff Beck.Gated IR imaging with128×128HgCdTe electron avalanche

photodiode FPA[C].Proceedings of SPIE,2007,6542:17.

2、M.A.Albota,R.M.Heinriechs, D.G.Kocher,et al.Three dimensional imaging

laser radar with a photon couting avalanche photodiode array and microchip laser[J].Appl Opt.2002,41(35):7671-7678.

3、BORNIOL E,ROTHMAN J,GUELLEC F,et al..Active Three-dimensional and thermal

imaging with a30μm pitch320×256HgCdTe avalanche photodiode focal plane array[J].Opt.Eng.,2012,51(6):06305.

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5、HgCdTe APD-based Linear-Mode Photon Counting Components and LADAR Receivers.

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6、Eric de Borniol,Fabrice Guellec,Johan Rothman.HgCdTe-based APD focal

plane array for2D and3D active imaging:first results on a320×256with30m pitch demonstrator[C].Proceedings of SPIE,2010,7660:3-5.

7、Advances in LADAR Components and Subsystems at Raytheon.SPIE8353-77

8、Roger Stettner and Howard Bailey.Eye-safe laser radar3D imaging

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9、Roger Stettner,Howard Bailey,and Steve https://www.360docs.net/doc/ac4700395.html,rge format

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10、Ping Yuan.32x32Geiger-mode LADAR cameras SPIE·CCC code:0277-786X

11、郑睿童,吴冠豪.基于线阵APD探测器的脉冲式一维非扫描激光雷达系统[J].红

外与激光工程,2012,41(1):96-100.

APD焦平面探测器

在现今常见的单光子探测器中,基于III-V族材料APD的红外单光子探测器在近红外波段实用化程度最高、性能最好。当APD应用在光纤通信时,其工作在线性模式下,增益最大只有102数量级。传统的商用APD就可以满足其要求,这种APD的工艺和技术都很成熟,性能也很稳定。当APD应用于单光子探测时,其工作在盖革模式下,增益可达106数量级。针对单光子探测专用的APD其结构和性能的改进是基于传统APD的。

早期的InGaAs APD使用同质结结构,但其产生的大隧道电流现象使得异质结结构(SAM)被引进。异质结结构包括分离的倍增区和吸收区,可以避免大的隧道电流,但倍增区和吸收区之间形成的异质结位垒影响器件的响应速度并带来较大的暗电流。所以现在最流行的结构是吸收渐变电荷倍增分离性结构(SAGCM),通过加入一层渐变电荷层来调节吸收层和倍增层的电场分布,提高器件的响应速率和响应度,减小暗电流,同时也能起到保护环的作用,在制作工艺上更容易实现。目前光纤通信上用的高性能InGaAs/Inp APD主要就是采用这种结构。

单个APD的制备:

1.结构:

1.06Gm-APD device design 1.5Gm-APD device design

2.工艺:

以1.06的APD为例,结构中不同的层(layer)依次通过金属有机物气相外延(MOVPE)生长在锌掺杂(100)的InP基底上(保证晶格匹配)。生长温度为670℃,最顶层的接触层温度控制在600℃。倍增层生长0.8,载流子浓度为5.0x1017cm-3的电荷层生长25nm,非故意掺杂(n2x1015cm-3)的InGaAsP吸收层生长1.5,n+InP Cap层生长1.0,载流子浓度大于2.0x1018cm-3的InGaAs接触层生长0.01。之后,用湿法刻蚀得到光滑的台面,台面的边缘用聚酰亚胺钝化处理,Ti/Au金属环嵌住最顶层外围的聚酰亚胺并保证能和最顶

层的接触层接触。

关键技术:

1.电荷层生长的控制

电荷层的厚度和掺杂浓度对整个APD来说至关重要。电荷层用来调整吸收层和倍增层的电荷分布,减小暗电流,对暗计数率的控制起很大作用。由于APD增益和偏压的非线性关系,电荷层剂量微小的改变就可以使得雪崩电压产生很大的改变,从而严重影响器件的性能。2.台面的抛光和钝化处理

器件侧边的不平整会产生非常大的表面复合电流。因此,选择合适的刻蚀剂和钝化工艺,得到更光滑的台面,可以很大程度的减少表面漏电流的影响,从而提高整个器件的性能。3.外延生长的控制

器件加工中,外延生长的控制极为重要。高质量的生长材料从根本上决定整个器件的性能。而不同层的生长的控制,比如吸收层的厚度,直接影响器件的光子探测效率(PDE)和量子效率,而倍增层的厚度影响APD的增益特性。

32x32APD焦平面探测器的制备:

工艺:

在一片Wafer上加工出32x32的APD阵列,将铟沉积到阵列的像素上,并借此将读出电路(ROIC)通过倒装芯片工艺(flip-chip bonding)集成到阵列中。然后将整个模块与其他模块比如热电冷却器、数据采集卡进行封装制成成品。

关键技术:

1.阵列均匀性的控制

保证阵列的均匀性是成像的关键,同时也是加工的难点所在。阵列中每一层厚度的均匀性,掺杂的均匀性都直接决定了雪崩电压的均匀性和暗电流的均匀性。通过利用不同的测试手段比如X-光衍射和光致发光在校准层测量材料的特性,有助于在MOVPE反应中保证阵列的均匀性。

2.ROIC的设计与集成

读出电路是构成探测器的一个关键模块,其性能决定了焦平面探测器的时间抖动和信号的串扰。好的ROIC可以减少APD阵列不均匀性的影响,保证探测器的稳定性,从而很大程度上的提高整个探测器的性能。

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%。

焦平面APD探测器的国内外技术现状和发展趋势

红外焦平面探测器的国内外技术现状和发展趋势 一、焦平面APD探测器的背景及特点 焦平面APD探测器主要是由:APD阵列和读出电路(ROIC)两部分组成,其中APD是核心元件。 1、APD 雪崩光电二极管(APD)是一种具有内部增益的半导体光电转换器件,具有量子响应度高、响应速度快、线性响应特性好等特点,在可见光波段和近红外波段的量子效率可达90%以上,增益在10~100倍,新型APD材料的最大增益可达200 倍,有很好的微弱信号探测能力。 2、APD阵列的分类 按照APD的工作的区间可将其分为:Geiger-mode APD(反向偏压超过击穿电压)和线性模式APD(偏压低于击穿电压)两种。 (1)Geiger-mode APD阵列的特点 优点: 1)极高的探测灵敏度,单个光子即可触发雪崩效应,可实现单光子探测; 2)GM-APD输出信号在100ps量级,即有高的时间分辨率,进而有较高的 距离分辨率,厘米量级; 3)较高的探测效率,采用单脉冲焦平面阵列成像方式; 4)较低的功耗,体积小,集成度高; 5)GM-APD输出为饱和电流,可以直接进行数字处理,读出电路(ROIC)不需 要前置放大器和模拟处理模块,即更简单的ROIC。

缺点: 1)存在死时间效应:GM-APD饱和后需要一定时间才能恢复原来状态,为 使其可以连续正常工作需要采用淬火电路对雪崩进行抑制。 2)GM-APD有极高的灵敏度,其最噪声因素更加敏感,通道之间串扰更严重。 (2)线性模式APD阵列的特点 优点: 1)光子探测率高,可达90%以上; 2)有较小的通道串扰效应; 3)具有多目标探测能力; 4)可获取回波信号的强度信息; 5)相比于GM-APD,LM-APD对遮蔽目标有更好的探测能力。 缺点: 1)灵敏度低于GM-APD;(现今已经研制出有单光子灵敏度的LM-APD) 2)读出电路的复杂度大于GM-APD(需对输入信号进行放大、滤波、高速 采样、阈值比较、存储等操作)。(其信号测量包括强度和时间测量两部 分) 按照基底半导体材料APD可分为:Si APD、Ge APD、InGaAs APD、HgCdTe APD。 其中Si的由于波长在1um左右,由于材料限制很难做到大于32*32的阵列,再考虑到人眼安全以及军事对高功率激光的需求,工作波长在:1.5um的InGaAs APD 及HgCdTe APD为研究的热点内容。

焦平面红外探测器应用现状

焦平面红外探测器应用现状 0 引言 红外探测器广泛应用于军事、科学、工农业生产和医疗卫生等各个领域,尤其在军事领域,红外探测器在精确制导、瞄准系统、侦察夜视等方面具有不可替代的作用。近年来,红外探测器的需求不断增加。据美国相关公司市场调研分析师预测,全球军用红外探测器需求额有望在2020年达到163.5亿美元,复合年均增长率为7.71%。 红外探测器按探测机理可分为热探测器和光子探测器,按其工作中载流子类型可以分为多数载流子器件和少数载流子器件两大类,按照探测器是否需要致冷,分为致冷型探测器和非致冷型探测器。非致冷探测器目前主要是非晶硅和氧化钒探测器,致冷型探测器主要包括碲镉汞三元化合物、量子阱红外光探测器Ⅱ类超晶格等。 在过去的几十年里,大量的新型材料、新颖器件不断涌现,红外光电探测器完成了第一代的单元、多元光导器件向第二代红外焦平面器件的跨越,目前正朝着以大规模、高分辨力、多波段、高集成、轻型化和低成本为特征的第三代红外焦平面技术的方向发展。 1 焦平面红外探测器应用现状 热探测器的应用早于光子探测器。热探测器包括热释电探测器、温差电偶探测器、电阻测辐射热计等。热探测器具有宽谱响应、室温工作的优点,但是它响应时间较慢、高频时探测率低,目前主要应用于民用领域。光子探测器是基于光电效应制备的探测器,通过配备致冷系统,具有高量子效率、高灵敏度、低噪声等效温差、快速响应等优点。在军事领域,光子探测器占据主导地位。常用的光子探测器有碲镉汞(HgCdTe)、InAs / InGaSb Ⅱ类超晶格、GaAs / AlGaAs量子阱等。近年来量子点红外光探测器也引起广泛关注,量子点红外光探测器在理论上具有很多优点,但实际制备的量子点红外光探测器与理论预测的还是有一定差距。表1对几种常用的光子型焦平面红外探测器进行了比较。 在精确制导领域,主流制导方式有红外制导和雷达制导,这两种方式各有优势,在某些特定的场合,红外制导更是显示出其不可替代性。与雷达制导的主动探测相比,红外探测是

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

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

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

红外焦平面阵列简介

红外焦平面阵列简介 自从赫谢尔利第一次发现了红外辐射以来,人们就开始不断运用各种方法对红外辐射进行检测,并根据红外光的特点而加以应用,相继制成了各种红外探测器。进入20世纪后,红外探测器技术取得了惊人的进展,特别是冷战时期,军备竞赛各方投入巨资进行研究,突破了诸多难题,使红外探测器技术从30年代单一的PbS器件发展到现在的多个品种,从单元器件发展到目前焦平面信号处理的大型红外焦平面阵列。红外焦平面阵列技术作为红外探测技术发展的一个里程碑,正在急速地拓展新的应用领域和市场,渗透到工业监测探测、执法、安全、医疗、遥感、设备等商业用领域,改变了其长期以来主要用于军用领域的状况。 红外焦平面阵列是红外系统及热成像器件的关键部件,是置于红外光学系统焦平面上,可使整个视场内景物的每一个像元与一个敏感元相对应的多元平面阵列红外探测器件,在军事领域得到了广泛应用,拥有巨大的市场潜力和应用前景。目前许多国家,尤其是美国等西方军事发达国家,都花费大量的人力、物力和财力进行此方面的研究与开发,并获得了成功。 下面依次介绍其原工作原理、分类以及读出电路,并简述国内外发展情况以及展望其发展方向。 一、红外焦平面阵列原理 焦平面探测器的焦平面上排列着感光元件阵列,从无限远处发射的红外线经过光学系统成像在系统焦平面的这些感光元件上,探测器将接受到光信号转换为电信号并进行积分放大、采样保持,通过输出缓冲和多路传输系统,最终送达监视系统形成图像。 二、红外焦平面阵列分类 1、根据制冷方式划分 根据制冷方式,红外焦平面阵列可分为制冷型和非制冷型。制冷型红外焦平面目前主要采用杜瓦瓶快速起动节流致冷器集成体和杜瓦瓶斯特林循环致冷器集成体[5]。由于背景温度与探测温度之间的对比度将决定探测器的理想分辨率,所以为了提高探测仪的精度就必须大幅度的降低背景温度。当前制冷型的探测器其探测率达到~1011cmHz12W-1,而非制冷型的探测器为~109cmHz12W-1,相差为两个数量级。不仅如此,它们的其他性能也有很大的差别,前者的响应速度是微秒级而后者是毫秒级。 2、依照光辐射与物质相互作用原理划分 依此条件,红外探测器可分为光子探测器与热探测器两大类。光子探测器是基于光子与物质相互作用所引起的光电效应为原理的一类探测器,包括光电子发射探测器和半导体光电探测器,其特点是探测灵敏度高、响应速度快、对波长的探测选择性敏感,但光子探测器一般工作在较低的环境温度下,需要致冷器件。热探测器是基于光辐射作用的热效应原理的一类探测器,包括利用温差电效应制成的测辐射热电偶或热电堆,利用物体体电阻对温度的敏感性制成的测辐射热敏电阻探测器和以热电晶体的热释电效应为根据的热释电探测器。这类探测器的共同特点是:无选择性探测(对所有波长光辐射有大致相同的探测灵敏度),但它们多数工作在室温条件下。 3、按照结构形式划分 红外焦平面阵列器件由红外探测器阵列部分和读出电路部分组成。因此,按照结构形式分类,红外焦平面阵列可分为单片式和混成式两种。其中,单片式集成在一个硅衬底上,即读出电路和探测器都使用相同的材料。混成式是指红外探测器和读出电路分别选用两种材料,如红外探测器使用HgCdTe,读出电路使用Si。混成式主要分为倒装式和Z平面式两种。 4、按成像方式划分 红外焦平面阵列分为扫描型和凝视型两种,其区别在于扫描型一般采用时间延迟积分技术,采用串行方式对电信号进行读取;凝视型式则利用了二维形成一张图像,无需延迟积分,

THz焦平面探测器及其成像技术发展综述

第35卷 第4期 红 外 技 术 V ol.35 No.4 2013年4月 Infrared Technology Apr. 2013 187〈综述与评论〉 THz 焦平面探测器及其成像技术发展综述 金伟其1,田 莉1,王宏臣2,蔡 毅1,王 鹏2 (1.北京理工大学光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081; 2.烟台睿创微纳技术有限公司,山东 烟台 26400) 摘要:THz 探测器作为THz 成像系统的核心器件,一定程度上制约着THz 成像技术的发展,鉴于 单元/多元探测器的光机扫描成像模式存在的问题,THz 焦平面探测器成像成为THz 探测技术发展 的方向。介绍了近年来国内外在THz 焦平面探测器,特别是基于VO x 的THz 焦平面探测器及其成 像技术的研究进展,分析了THz 焦平面探测器及其成像模式的发展前景。本文对于研究THz 成像 技术及应用的发展具有重要的参考意义。 关键词:THz 成像;THz 探测器;焦平面;VO x 非制冷探测器;热释电非制冷探测器 中图分类号:TN224 文献标识码:A 文章编号:1001-8891(2013)04-0187-08 Review of THz Focal Plane Detector and the Development of Its Imaging Technology JIN Wei-qi 1,TIAN Li 1,WANG Hong-chen 2,CAI Yi 1,WANG Peng 2 (1.Ministry of Education Key Laboratory of Photoelectronic Imaging Technology and System , School of Optoelectronics, Beijing Institute of Technology , Beijing 10081, China 2.Yantai Raytron Technology Co ., Ltd , Yantai 264000, China ) Abstract :As the core device of the THz imaging system, the development of THz detectors restricts the development of THz imaging technology. Because there are many problems in the unit/multiple-detector optical mechanical scanning imaging mode, THz focal plane array (FPA) detector imaging becomes the development direction of the THz detection technology. This article describes the research advances of the THz focal plane array detectors especially the THz focal plane array detector which based on the VO x uncooled FPA and its imaging technology both at home and abroad in recent years. This paper also analyzes the development prospects of the THz focal plane detector and its imaging mode, the paper has reference significance to the research of the development and application of THz imaging technology. Key words :THz imaging ,THz detector ,focal plane array(FPA),VO x uncooled detector ,Pyro-electric uncooled detector 0 引言 太赫兹(Terahertz ,THz )波是指频率在0.1~ 10 THz (波长为30 μm ~3 mm )之间的电磁波,处 于毫米波(通常为1~10 mm )与红外波(通常为1~ 20 μm )之间,即通常所认为的电子学和光学的交 界区域。近年来,由于太赫兹波具有瞬态性、宽带 性、高时间和空间相干性、低能性以及独特的传输 特性等特点,使其在安全检测、波谱分析、成像与通信、化学、生物、材料科学和药学等领域展现出 广泛的应用前景,成为国内外研究的重要方向之一。 THz 技术主要有波谱和成像两种应用模式[1],根据THz 辐射特性又可分为连续THz 辐射和脉冲THz 辐射,其不同的组合具有相应的特点,适合于不同的应用条件。通常THz 传感和成像系统主要包括THz 辐射源、THz 传感器以及相关的辅助部件(光

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

(仅供参考)红外焦平面探测器普及知识

红外焦平面探测器普及知识 红外焦平面阵列(IR FPA)技术已经成为当今红外成像技术发展的主要方向。红外焦平面阵列像元的灵敏度高,能够获取更多的信息以及更高的可变帧速率。红外焦平面阵列探测器对入射的红外能量进行积分,然后产生视频图像,经过调节后被提供给视频显示器,以供人观察。焦平面阵列每个像元的输出是一种模拟信号,它是与积分时间内入射在该元件上的红外能量成正比的。但是由于制造工艺和使用环境的影响,即使对温度均匀的背景,焦平面背景中所有像元产生的输出信号也是不一致的,即红外焦平面阵列器件的非均匀性(Nonuniformity,NU)。为了满足成像系统的使用要求,需要对红外焦平面阵列探测器进行非均匀性校正。 从生产工艺而言,单纯从提高焦平面阵列质量的角度来降低其非均匀性,不仅困难而且造价昂贵。因此,通过校正算法减小非均匀性对红外焦平面阵列成像质量的影响,提高成像质量,不仅是必须的,同时具有很高的经济价值和应用价值。目前,对红外图像质量的改善,一般是根据红外焦平面阵列对于温度响应的不一致性,采用非均匀性校正的方法,提高红外图像的质量。主要有两类校正方法:基于红外参考辐射源的非均匀性校正算法和基于场景的自适应校正方法。在实际应用中,普遍采用的是基于红外参考辐射源定标的校正方法。但是,采用参考辐射源定标的校正方法校正的红外图像,因红外焦平面阵列器件由于长时间的工作,受到时间、环境等因素的影响,红外图像质量逐渐下降,出现类似细胞状和块状的斑纹,影响了红外图像的质量。所以,需要在基于参考辐射源定标的校正方法的基础上,对于红外图像的质量进行改善。 国内外现状和发展趋势 自然界的一切物体,只要其温度高于绝对零度,总是在不断地辐射能量。红外热成像技术就是把这种红外热辐射转换为可见光,利用景物本身各部分温度辐射与发射率的差异获得图像细节,将红外图像转化为可见图像。利用这项技术研制成的装置称为红外成像系统或热像仪。用热像仪摄取景物的热图像来搜索、捕获和跟踪目标,具有隐蔽性好、抗干扰、易识别伪装、获取信息丰富等优点。因此,红外热成像技术在海上救援、天文探测、遥感、医学等各领域得到广泛应用。 红外热成像系统可以分为制冷和非制冷两种类型,制冷型有第一代和第二代之分,非制冷型可分为热释电摄像管和热电探测器阵列。第一代热成像系统主要由红外探测器、光机扫描器、信号处理电路和视频显示器组成,其中红外探测器是系统的核心器件,一般是分离式探测器。这种

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

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

中国管理研究的现状及发展前景

徐淑英《光明日报》( 2011年07月29日11 版) 过去20多年来,中国管理学研究关注西方情境的研究课题,验证西方发展出来的理论,并借用西方的研究方法论。而旨在解决中国企业面临的问题和针对中国管理现象提出有意义的理论解释,这方面的研究却迟滞不前。围绕到底是追求“中国管理理论”(即在中国管理情境中检验西方理论)还是“管理的中国理论”(即针对中国现象和问题提出自己的理论)的争论,很多学者作出了积极探索。中国的管理学研究者应遵循科学探究的自主性原则,保持对常规科学局限性的警觉,从事既能贡献普遍管理知识,又能解决中国管理问题的研究。 国际管理学研究中的一个现象 全球化商业活动的增加,不仅使得全球化的跨国公司对管理知识的需求大大增加,而且那些处于新兴经济体(比如俄罗斯、印度和中国)中的公司,由于在国际市场上扮演越来越重要的角色,也非常渴望得到管理实践所需的知识。除了新兴经济体外,许多发达地区的管理研究也十分活跃。有学者观察到了国际学者的一种明显偏好:从主流管理学文献(基本上是基于北美,特别是美国的文献)中套用已有的理论、构念和方法来研究本土的现象。这导致了JamesMarch(詹姆斯·马奇)所认为的组织研究的“趋同化”。这个趋势是值得注意的,因为它有可能放慢有效的全球管理知识的发展速度,也会阻碍科学的进步。这样的趋势在中国也是存在的。

科学研究总是有目的的:执著于寻找真相(reality)和追求真理(truth)。科学的研究方法确保了科学家的发现是接近于真理的,这也是所有科学研究应该达到的严谨性(rigor)标准。然而对于管理学这门应用科学来说,真理本身是不够的。管理研究的第二个目标是获取有益于提高实践水平的知识,这就是管理学者应该达到的切题性(re levance)标准。但现在大部分的中国学者都是严谨有余,切题不足。 目前,套用西方发展起来的理论在中国进行演绎性研究主导了中国管理学研究领域。用这种方法进行的研究倾向于把成果发表在国际性杂志上,尤其是国际顶尖杂志。这类研究成果验证了已有理论或者对其情境性边界进行了延伸研究,说明了如何使用现有研究成果来解释一些新情境下出现的独特现象和问题。但这样的研究倾向对现有的理论发展只能提供有限的贡献,因为它的目的并非寻找对地方性问题的新的解释。这种方法也限制了对中国特有的重要现象以及对中国有重要影响的事件的理解。 笔者并不认为学者的目标就是发展新的理论,而是提请注意这一事实:绝大部分中国的研究都不约而同地采用西方已有理论来解释中国现象。这一趋势形成的原因可以从两个方面进行解释。 首先是因为缺乏先进的科学研究方法的训练和对科学目的的正确理解。一些研究者错误地认为,科学的目的是发表文章,而非寻找对重要现象的恰当理解和解释。中国学者可以很快学会如何正确使用研

制造业的未来发展趋势

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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

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