⑴ 電子測量儀器現狀與發展
近年來，以信息技術為代表的新技術促進了電子行業的飛速增長，也極大地推動了測試測量儀器和設備的快速發展。鑒於中國在全球製造鏈和設計鏈的重要地位，使得這里成為全球各大儀器廠商逐鹿的大戰場，同時，也帶動了中國本土測試測量儀器研發與測試技術應用的迅速發展。
專家爭鳴：中國應用測試技術方面面臨的主要挑戰
如今，電子技術發展的速度幾乎是讓人目不暇給。從SoC到SIP，從DSL到WiMAX，人們幾乎每天都在不停地接受新概念；3G的問題還未完全解決，人們已經開始討論B3G的部署，圍繞4G的各種技術已成為研究的新熱點。那麼，技術發展如此之快，測試技術能否跟得上應用的發展？中國的研發人員和測試工程師又面臨著什麼樣的技術挑戰？
來自Agilent和NI的專家們幾乎都一致地認為：中國工程師與美國乃至世界各地的工程師面臨著相同的挑戰。這些挑戰一方面是待測產品的功能越來越多，測試的要求也越來越高，另一方面，留給測試的時間卻越來越少，因為產品要以最快的速度上市，從而形成了前所未有的測試效率方面的壓力。工程師面對著各種選擇，他們既需要一個具有很好的靈活性和兼容性、擴展性強，同時又很可靠穩定的自動測試測量平台，這個平台不但可以滿足現有的需求，而且能很方便地進行系統升級，以符合今後越來越具有挑戰性的需求，此外，還要求這種自動測試平台具有較長的使用壽命和較低的建構成本。
然而，國內的專家並非都認可上述觀點。來自賽寶計量檢測中心的技術專家王勇，就不認同上述觀點的絕對性(憑借著他本人的豐富經驗，以及對南中國地區眾多用戶的了解，其觀點具有一定的代表性)。他認為，雖然上述的自動測試平台具有效率高等不少優點，但至少這種測試平台相對於中國的國情來說，還存在著一系列的問題，包括可靠性、可維性和可操作性差以及成本過高等問題。
實際上理解這一點並不難，因為在這種復雜的自動測試平台中，可靠性模型全部是串聯架構，還要加上配套軟體的可靠性損失問題。「在中國，分離設備基於易操作和低成本的優勢，在相當時間內還將承擔主要角色，」他表示。另外，他認為，技術的發展和測試技術的發展基本上是同步的，存在測試問題的標準是無法發布的。一旦標准發布，就不會存在測試方面的問題。「而中國的工程師真正面臨的問題在於如何選擇與應用相適應的儀器設備以及如何使用儀器以及如何有效利用儀器的延伸性能，從而使設備的效能得到真正發揮，」他指出，而目前的情況是，許多單位購買了大量的高檔儀器，而對儀器的應用開發卻處於非常低級的階段。造成這種現象的原因，當然與國內的管理水平低有關，但工程師的盲目追高，也是其中的一個主要因素。
關於相同的問題，泰克公司中國區市場總經理張權則認為：工程師真正面臨的挑戰體現在採用多種技術和混合信號的嵌入式設計方面。因為在這類設計中，隨著低成本的微處理器和微控制器的速度不斷加快，設計變得越來越復雜。體現這些挑戰的行業也越來越多，從遍布混合信號的數字視頻轉換，到必須處理日益復雜的各種瞬變RF信號的無處不在的無線技術，還有數據傳輸率不斷持續增長的高速數據處理方面的需求，雖然現在的主流為3Gb，他預測，不久的將來6Gb甚至12Gb就會成為主流。
羅德與施瓦茨中國有限公司產品支持經理安毅博士則更注重從技術層面上來說明工程師面臨的挑戰。他認為：這些挑戰主要是如何順應新的標准和新的應用來制定最完整和最恰當的測試方案，還有自定義產品和系統的測試等。這就要求工程師緊密跟蹤最新技術發展，了解新的技術帶來的新變化和需求，並挖掘現有測試設備的潛力。
而來自安立公司的觀點更直接，那就是在測試領域里，中國面臨的最大挑戰就是缺乏具有微波背景和相關經驗的工程人才，以及優秀的測試與計量人才。
中國本土測量儀器設備行業的發展現狀
近年來中國測量儀器的可靠性和穩定性問題得到了很多方面的重視，狀況有了很大改觀。測試儀器行業目前已經越過低谷階段，重新回到了快速發展的軌道，尤其最近幾年，中國本土儀器取得了長足的進步，特別是通用電子測量設備和汽車電子設備的研發方面，與國外先進產品的差距正在快速縮小，對國外電子儀器巨頭的壟斷造成了一定的沖擊。隨著模塊化和虛擬技術的發展，為中國的測試測量儀器行業帶來了新的契機，加上各級政府日益重視，以及中國自主應用標准研究的快速進展，都在為該產業提供前所未有的動力和機遇。從中國電子信息產業統計年鑒中可以看出，中國的測試測量儀器每年都以超過30%以上的速度在快速增長。在此快速增長的過程中，無疑催生出了許多測試行業新創企業，也催生出了一批批可靠性和穩定性較高的產品。
擁有中國該領域唯一重點實驗室的中國電子集團公司第41研究所，憑借著本土測試領域的龍頭地位，通過屬下的青島興儀電子設備有限責任公司，成功地實現了由技術到產品的轉化，開發出了多款具有很高技術水平的產品。該所研製出的高純微波合成信號發生器、微波雜訊系數分析儀、攜帶型射頻頻譜分析儀、2.5Gb/sSDH/PDH數字傳輸分析儀、高性能的光通訊設備，包括光譜分析儀和高性能微型光時域反射計，還有高速數字示波器等，目前都已經形成比較完整的產品系列。其中AV1489型高純微波合成信號發生器採用全正向設計方法，突破了高純度微波頻率合成等多項關鍵技術；AV3984型微波雜訊分析儀突破了智能微波雜訊源等多項關鍵技術；AV4022型便捷式射頻頻譜分析儀突破了小型化設計與製造等關鍵技術，還有高性能的AV3600系列的寬頻矢量網路分析儀，DT系列數字電視碼流實時檢測儀等。另外，該所還與海信集團一道，研製出了數字電視全部四個層次上的測試儀器。無疑這對中國的數字電視產業的發展將起到很大的推動作用。這些儀器除了能解決所有通用協議分析外以及物理層的各種指標的測試外，還有一個很重要的特點，就是結合中國數字電視標准和特點，保留了很好的可升級性。
在這方面，天津德力公司做得也是有聲有色。如該公司推出的DS8821Q數字電視頻譜分析儀、DS1191數字電視綜合分析儀、DS1883Q數字電視場強儀、DS9000碼流分析儀等產品，還有DS768這類的機頂盒專用測試設備。憑借著中國自建標準的優勢，湖北眾友公司和北京星河亮點通信公司還分別成功開發出了ZY800系列和SP6010 TD-SCDMA終端綜合測試儀。
該行業中另一可圈可點的就是北京普源精電科技有限公司。目前，該公司的產品已經成功銷往42個國家與地區。並規劃在2008年前發展成為亞洲最大的測量儀器廠商。該公司走的是從低到高的發展路線圖。從最常規的數字萬用表，任意波形發生器，到高性能的數字示波器。該公司的DS3000系列任意波形發生器，是一款帶有數字邏輯輸出功能(16路數據通道和2路時鍾通道)的混合信號發生器(MSG)。該設備采樣率達到300MSa/s，垂直解析度為14bits，還有1M采樣點存儲深度。可以提供十種標准波形，還可以提供用戶自定義的任意波形，其中包括各種豐富的調制波形，滿足了很多領域的應用；還有DS1000系列混合數字示波器，目前示波器的帶寬已經達到500MHz，並具有很豐富的高級觸發方式，特別是碼形觸發和持續時間觸發，解決了各種異常波形的觸發問題。示波器中還集成了邏輯分析功能，保證了使用上的方便。
其產品的另外一個特點就是具有業界較全的介面，從GPIB到RS232，從LAN到USB，豐富的介面保證了儀器的適應性，方便了互聯測試平台的建立。據了解，公司如今還正在加速虛擬儀器的研究並很快推出這方面的產品，准備向平台建設逐步完善化的方向快速過渡。
中國本土測量儀器設備發展的主要瓶頸
盡管本土測試測量產業得到了快速發展，但客觀地說中國開發測試測量儀器還普遍比較落後。每當提起中國測試儀器落後的原因，就會有許多不同的說法，諸如精度不高，外觀不好，可靠性差等。實際上，這些都還是表面現象，真正影響中國測量儀器發展的瓶頸為：
1.測試在整個產品流程中的地位偏低
由於人們的傳統觀念的影響，在產品的製造流程中，研發始終處於核心位置，而測試則處於從屬和輔助位置。關於這一點，在幾乎所有的研究機構部門配置上即可窺其一斑。這種錯誤觀念上的原因，造成整個社會對測試的重視度不夠，從而造成測試儀器方面人才的嚴重匱乏，造成相關的基礎科學研究比較薄弱，這是中國測量儀器發展的一個主要瓶頸。實際上，即便是研發隊伍本身，對測試的重視度以及對儀器本身的研究也明顯不夠。
2.面向應用和現代市場營銷模式還沒有真正建立起來
本土儀器設備廠商只是重研發，重視生產，重視狹義的市場，還沒有建立起一套完整的現代營銷體系和面向應用的研發模式。傳統的營銷模式在計劃經濟年代裡發揮過很大作用，但無法滿足目前整體解方案流行年代的需求。所以，為了快速縮小與國外先進公司之間的差距，國內儀器研發企業應加速實現從面向仿製的研發向面向應用的研發的過渡。特別是隨著國內應用需求的快速增長，為這一過渡提供了根本動力，應該利用這些動力，跟蹤應用技術的快速發展。
3.缺乏標准件的材料配套體系
由於歷史的原因，中國儀器配套行業的企業多為良莠不齊的小型企業，標准化的研究也沒有跟上需求的快速發展，從而導致儀器的材料配套行業的技術水平較低。雖然目前已有較大的改觀，但距離整個產業的要求還有一定距離。所以，還應把標准化和模塊化的研究放到重要的位置。還有，在技術水平沒有達到的條件下，一味地追求精度或追求高指標，而沒有處理好與穩定性之間的關系。上述這些都是制約本土儀器發展的因素。
⑵ 新形勢 下中國製造業將面臨哪些挑戰
新形勢下中國製造業面臨哪些挑戰？
在當前國際形勢下，中國製造業面臨如下三方面的挑戰。
第一方面，來自於以美國為首的一些西方發達國家，特別是在國際金融危機出現的情況下，更加突顯了他們在產業空心化造成了實體經濟缺失的弊端。於是以美國發起的工業互聯網和德國發起的工業4.0為代表的一個再工業化的運用，旨在利用高科技重歸實體經濟，同時進一步搶占高端製造的制高點，同時希望在新一輪全球產業革命，新一輪製造業全球競爭當中爭奪一定的話語權。
第二方面，隨著印度、東盟國家、拉美國家擁有更低的人力成本和資源成本情況下，快速搶佔了全球中低端製造業市場。對於中國世界工廠的地位，就形成了上下夾擊的雙重態勢。
第三方面，來自於中國製造業內部的環境。中國製造業現在典型的一個特徵就是大而不強。全球500多種工業產品，其中有220多種工業品出自中國製造，但是中國製造業的自主創新能力不足；另外在一些關鍵元器件、零部件製造工藝上的核心技術，對外依存度過高。因此中國製造業還是處於全球製造業產業鏈當中的中低端，也缺乏國際知名一流企業和國際知名品牌，產業鏈當中高附加值的部分所佔份額比較小。還有中國大多數製造企業，特別是中小企業，管理水平也比較落後。
面臨以上三重挑戰，中國製造業唯有依靠管理創新、技術創新才能真正實現製造業的整體轉型升級。為此中國政府在2015年3月份，正式提出了中國製造2025的國家戰略。
中國製造2025的核心是什麼？
中國製造2025主要聚焦在這樣一條主線上：
第一，互聯網 。藉助互聯網的思維和技術，與傳統產業相互結合，從而催生出一些新的業態和新的商業模式。如線上電子零售業態和B2B的業務，社會化媒體和數字化營銷，還有O2O生活服務圈，還有以第三方支付、P2P、眾籌等互聯網金融業務。
第二，信息化與工業化深度融合。這個深度融合不僅是對中國製造裝備、製造工藝、核心技術攻關能力的全面提升，同時還要藉助新興電子與信息技術以及先進的管理方式，對中國製造企業自主創新能力、市場營銷能力、品牌建設能力進行全面提升。
第三，智能製造。跟工業4.0所強調的內容有一些吻合，主要是指現代物聯網和人工智慧技術深度應用到生產製造各個環節當中，以取代或者延伸部分手工和腦力等勞動，從而能夠全面提升生產效率，降低成本，使整個生產過程達到最優的狀態。
與工業4.0相比，我們更注重五大創新
再看中國製造2025，跟工業4.0對比，它涵蓋的面更廣，主要是集中在製造業產品研發與設計、市場營銷、內部管理、服務管理等各個方面。
第一，產品模式創新。眾包設計模式，以及產品數字化的特徵。如小米的粉絲參與產品設計，海爾商城所提供的個性化定製等。
第二，製造模式創新。講到製造模式的創新，除了我們所熟知的機械手、機器人、機械化的生產線以外，目前3D列印的模式可能是現在新型工業模式的一個典型之一。因為它改變了傳統加工思維。我們都知道，傳統加工思維的一個典型特徵主要是切除、消除，在加工過程中是對原材料不斷的進行削減，是在做減法。3D列印的特點是通過材料一層一層疊加，列印多的時候，材料多，列印少的時候，材料少，通過材料疊加形成產品，它的加工過程思維是做加法，可以對材料的使用率達到最高。
第三，供應鏈模式創新。主要集中在兩方面，一是對供應鏈上下游之間的協同；二是還要大力發展智能物流，動態監控物流實施的信息，並且輔助於大數據分析的技術。比如京東商城就是依靠對供應鏈數據的實時分析，准確預測要貨信息，做到提前備貨。
第四，營銷模式創新。主要是結合移動互聯網、社交網路、雲計算等模式，大力推進社會化媒體和數字化營銷。它的兩個主要特徵，一是傳播速度非常快，典型是金字塔式和病毒式快速傳播復制。二是傳播對象聚焦性非常高，主要是通過點對點的傳播、口碑營銷、粉絲營銷、朋友圈營銷。
第五，服務模式創新。製造業服務化是未來中國製造業發展的大趨勢。這是必須要建立在產品數字化基礎之上的。廠家可以對自己銷售出去的產品實時獲取使用信息，實時監控使用情況，並且能夠提前診斷出該設備故障情況，遠程發送指令，進行遠程維修和維護，從而提供產品全生命周期的服務。今天的製造業是在賣產品，明天的製造業就是在賣服務。通過服務提升產品的附加值。
⑶ 誰有關於工程測量的一些基本概念和一些測量的計算，必採納
在工程建設的設計、施工和管理各階段中進行測量工作的理論、方法和技術，稱為「工程測量」。工程測量是測繪科學與技術在國民經濟和國防建設中的直接應用，是綜合性的應用測繪科學與技術。
按工程建設的進行程序，工程測量可分為規劃設計階段的測量，施工興建階段的測量和竣工後的運營管理階段的測量。
規劃設計階段的測量主要是提供地形資料。取得地形資料的方法是，在所建立的控制測量的基礎上進行地面測圖或航空攝影測量。
施工興建階段的測量的主要任務是，按照設計要求在實地准確地標定建築物各部分的平面位置和高程，作為施工與安裝的依據。一般也要求先建立施工控制網，然後根據工程的要求進行各種測量工作。
竣工後的營運管理階段的測量，包括竣工測量以及為監視工程安全狀況的變形觀測與維修養護等測量工作。
按工程測量所服務的工程種類，也可分為建築工程測量、線路測量、橋梁與隧道測量、礦山測量、城市測量和水利工程測量等。此外，還將用於大型設備的高精度定位和變形觀測稱為高精度工程測量；將攝影測量技術應用於工程建設稱為工程攝影測量；而將以電子全站儀或地面攝影儀為感測器在電子計算機支持下的測量系統稱為3維工業測量。
工程測量是直接為工程建設服務的，它的服務和應用范圍包括城建、地質、鐵路、交通、房地產管理、水利電力、能源、航天和國防等各種工程建設部門。
無論是工程進程各階段的測量工作，還是不同工程的測量工作，都需要根據誤差分析和測量平差理論選擇適當的測量手段，並對測量成果進行處理和分析，也就是說，測量數據處理也是工程測量的重要內容。
工程技術的發展不斷對測量工作提出新的要求，同時，現代科學技術和測繪新技術的發展，給直接為經濟建設服務的工程測量帶來了嚴峻的挑戰和極好的機遇。特別是全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、攝影測量與遙感(RS)以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展，使工程測量的手段和方法產生了深刻的變化。工程測量的服務領域在進一步擴展，而且正朝著測量數據採集和處理的自動化、實時化和數字化方向發展。
http://www.civilcn.com/cehui/chsj/1323499717198535.html
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⑷ 工業4.0引發科技革命 我國迎來哪些挑戰
工業4.0引發科技革命 我國迎來哪些挑戰
價值鏈是全球經濟循環中最為關鍵的鏈條之一，誰占據了價值鏈的核心環節，誰就掌控了整個價值鏈的財富流向。未來全球競爭是價值鏈競爭，構建中國自己的全球價值鏈戰略應上升為國家戰略，這是中國從經濟大國邁向經濟強國的關鍵。
在全球愈演愈烈的創新競爭中，中國面臨著創新強度普遍偏低，「追趕窗口」正在收斂，創新「後發優勢」不突出，以及創新人才嚴重流失等多重風險與挑戰。
在大數據時代，數據安全面臨更為嚴峻的挑戰。數據主權將成為各國對數據及相關技術、基礎設施等進行治理和管轄的基礎。
基於全球價值鏈的中國經濟新挑戰
價值鏈是全球經濟循環中最為關鍵的鏈條之一，誰占據了價值鏈的核心環節，誰就掌控了整個價值鏈的財富流向。未來全球競爭是價值鏈競爭，構建中國自己的全球價值鏈戰略應上升為國家戰略，這是中國從經濟大國邁向經濟強國的關鍵。
全球價值鏈主導全球貿易格局的深層次改變。近十多年來，國際分工越來越表現為相同產業不同產品之間和相同產品內不同工序、不同增值環節之間的多層次分工。國際分工的范圍和領域不斷擴大，逐漸由產業間分工發展為產業內分工，進而演進為產品內分工為主的國際分工體系。
以產品內部分工為基礎的中間投入品貿易稱為產品內貿易，從而形成了「全球價值鏈分工」體系。「全球價值鏈分工」有三個顯著特徵：一是最終產品經過兩個或兩個以上連續階段的生產；二是兩個或兩個以上的國家參與生產過程並在不同階段實現價值增值；三是至少有一個國家在其生產過程中使用進口投入品。
據統計，世界貨物出口量平均增長速度，1913年-1938年僅為0.7%，1948年-1990年為6%以上，1990年-1997年為6.7%；世界出口值佔世界GDP比重，20世紀50年代初僅為5%，70年代初為10%，90年代初達到15%，1995年升至20%。1980年-2011年世界貨物貿易額平均增長7%，2013年已經達到18.78萬億美元，全球價值鏈、產業鏈和供應鏈對國際生產、國際貿易和國際投資產生了深遠的影響，讓全球市場依存度日益加深，但與此同時，全球價值鏈也給國家經濟安全帶來新的挑戰:
第一，全球價值鏈加強了全球經濟的協同，放大和加快了沖擊的國際傳導，放大了全球貿易增長或下降的波動風險。原因是鏈條上產品的不同生產環節位於不同國家，造成中間貿易品跨境貿易頻繁，從而貿易量受沖擊的程度被放大；同時全球供應鏈條高度復雜，各環節聯系精密，其中某一環節發生問題，通過結構效應和供應鏈效應將很快傳遞到整個貿易生產鏈條。
結構效應針對全球價值鏈上對外部收入變動更為敏感的特定產業和地區，如耐用品部門和東亞地區。當危機來臨時，消費者通常先大幅削減耐用品消費，對必需品的消費下降較少。2008年耐用品佔全球貿易比重接近40%，耐用品貿易的大幅下降是金融危機期間全球貿易量萎縮幅度超過GDP萎縮幅度的重要原因。東亞地區由於更深地融入全球價值鏈，變得更易受美國和歐盟經濟周期的沖擊。
供應鏈效應指全球價值鏈的內部特徵會加快或放大商業周期的沖擊程度。如鏈條上中間品跨境貿易對系統性貿易沖擊的敏感度顯著上升；供應鏈上任意節點因商業周期沖擊而進行的存貨調整，會沿著供應鏈快速傳導，存貨在相應企業生產中的地位很可能放大商業周期的沖擊程度。
第二，全球價值鏈放大了中間品進口比例高的企業受關稅影響的風險。這是因為全球生產鏈的延伸拉長使中間進口品多次穿越國境，每次小額關稅的積累終將拉高出口企業實際承擔的關稅負擔。OECD關於全球價值鏈的貿易政策報告顯示，2009年中國製造業總出口關稅只有4%，但換算成出口國內增加值所負擔的關稅時（即中國出口商實際負擔的有效關稅），升高到了17%，高於美國、歐盟、日本、越南等國。
第三，參與全球價值鏈的跟隨企業可能面臨「低端鎖定」風險，並引發社會、環境、勞工條件、職業安全與健康、就業保障等諸多問題。面對全球化分工體系的不合理性，提高我國利用外資的層次，需從根本上扭轉我國處於全球價值鏈縱向分工體系中的不利地位。
近幾十年來，世界范圍內所呈現的市場日趨碎片化，形成了全球價值鏈縱向分工體系。處於全球價值鏈上端的采購商和品牌商，憑借其對核心技術、關鍵技術、技術標准和品牌等掌控，通過全球排布供應鏈，將價值鏈下端中間產品的生產轉移到他國，不僅緩解了本國的資源環境壓力，並從中獲取了高額壟斷利潤，而且通過合同關系牢牢控制著全球供應商。
總而言之，全球價值鏈對國際貿易帶來的風險源包括：經濟風險（如需求沖擊、大宗商品價格劇烈波動、全球能源短缺、關稅波動、勞動短缺、邊境延誤、所有權或投資限制、匯率波動）；環境風險（如自然災害、極端天氣和疾病傳染）；地緣政治風險（如沖突與政治緊張、進出口限制、恐怖主義、腐敗、非法貿易與有組織犯罪、海盜）；技術風險（如信息通訊阻斷、交通基礎設施故障）等。
新一輪技術革命對中國經濟的挑戰
1．金融危機後全球各國推出製造強國戰略
2008年國際金融危機之後，世界各國為了尋找促進經濟增長的新出路，開始重新重視製造業，美國、歐盟、德國、英國等紛紛推出製造業國家戰略。美、德、日等發達國家將焦點鎖定在以新一代互聯網、生物技術、新能源、高端制備為代表的七大戰略性新興產業上，展開了新一輪的增長競賽，試圖搶佔新一輪經濟增長的戰略制高點。
此後，美國、德國、日本、韓國等都推出了各項政策措施，鼓勵和扶持本國戰略性新興產業的發展。如美國政府就出台了《先進製造業國家戰略計劃》、《美國創新戰略：推動可持續增長和高質量就業》及《出口倍增計劃》等諸多法案，提出優先支持高技術清潔能源產業，大力發展生物產業、新一代互聯網產業，振興汽車工業；德國政府正積極推進以「智能工廠」為核心的工業4.0戰略，支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新；日本於2009年4月推出新增長戰略，提出要重點發展環保型汽車、電力汽車和太陽能發電等產業；韓國則在《新增長動力規劃及發展戰略》中提出：重點發展能源與環境、新興信息技術、生物產業等六大產業，以及太陽能電池、海洋生物燃料、綠色汽車等22個重點方向。
早在2010年，歐盟提出「歐洲2020戰略」，其三大發展重點中的「智能增長」就涵蓋了「再工業化」的主要內容，而於2012年10月發布的《指向增長與經濟復甦的更強大的歐洲工業》，就更明確地設定了「再工業化」戰略的目標，即到2020年將工業占歐盟國內生產總值的比重由當時的15.6%提高到20%。在成員國層面，包括法國、英國以及西班牙在內的許多國家紛紛制定了相應的「再工業化」戰略，如英國2011年發表的《強勁、可持續和平衡增長之路》報告中提出了6大優先發展行業，法國於2012年新成立了生產振興部來重振法國工業，西班牙於2011年以「再工業化援助計劃」的方式，由政府出資約4.6億歐元資助國內的再工業化項目等。
從傳統製造業大國日本來看，2009年12月至2012年10月的3年間，日本政府提出了五輪經濟振興對策，強化日本工業的競爭力是這些振興對策的重要內容。安倍政府上台後，在大肆擴張貨幣與財政的同時，也關注製造業的復興。2013年6月提出的「日本再興戰略」中，將產業再興戰略作為今後三大重點戰略之一，並提出了緊急結構改革、僱傭制度改革、推進科技創新、實現世界最高水平的IT社會、強化地區競爭力和支持中小企業的六項具體措施。
2．工業4.0引發新一輪全球製造業革命
國際金融危機之後興起的新一輪產業革命，既是一場數字化革命，更是價值鏈革命。互聯網、物聯網、機器人技術、人工智慧、3D列印、新型材料等多點突破和融合互動將推動新產業、新業態、新模式的興起，一個後大規模post-mass生產的世界正在來臨，這場革命不僅將影響到如何製造產品，還將影響到在哪裡製造產品，將重新塑造全球產業競爭格局。
目前，智能化工業裝備已經成為全球製造業升級轉型的基礎，發達國家不約而同地將製造業升級作為新一輪工業革命的首要任務。美國的「再工業化」風潮、德國的「工業4.0」和「互聯工廠」戰略以及日韓等國製造業轉型都不是簡單的傳統製造業回歸，而是伴隨著生產效率的提升、生產模式的創新以及新興產業的發展，特別是德國「工業4.0」戰略更被視作新一輪工業革命的代表。
3．標准之爭成為全球製造競爭的新方向
全球製造業競爭的方式已經發生深刻變化，技術專利和標准控制已經成為重要的國際競爭工具。發達國家越來越深刻意識到，標准尤其是關於安全、健康和環保等方面的標准，代表著掌控科技、掌控產業的進一步發展。以新能源汽車為例，來自德國和美國的8家汽車廠商（奧迪、寶馬、克萊斯勒、戴姆勒、福特、通用、保時捷和大眾）宣布未來將採用統一的充電介面標准，新標准將在歐洲和美國范圍內使用。
歐洲汽車製造商協會也已規定，從2017年開始，所有在歐洲銷售的新電動汽車都將採用這個新介面標准。不論是德美八大汽車企業聯盟制定充電標準的目的都不僅僅是將眼睛盯在自己本土市場范圍之內，更主要的希望以聯合的力量，將標准推向全球市場，從而在全球電動汽車產業中占據領先優勢，獲得未來電動汽車市場的主導地位和控制力。
4．新一輪全球創新競爭中面臨多重風險與挑戰
在全球愈演愈烈的創新競爭中，中國面臨著創新強度普遍偏低，「追趕窗口」正在收斂，創新「後發優勢」不突出，以及創新人才嚴重流失等多重風險與挑戰。
第一，中國國家創新競爭力與經濟實力不匹配。
中國科學技術發展戰略研究院發布的《國家創新指數報告2013》評價結果顯示，美國憑借雄厚的創新資源和優異的創新績效，成為最具創新能力的國家。
日本和韓國依靠突出的企業創新表現和知識創造能力，分別位居第2位和第4位，繼續領跑其他亞洲國家，中國國家創新指數雖然比上年提高1位，但排名仍居全球第19位。
此外，根據美國康奈爾大學、歐洲工商管理學院和世界知識產權組織聯合發布的《2014全球創新指數報告》，高收入經濟體占據了今年排行榜的前25位，其中瑞士、英國、瑞典、芬蘭、荷蘭等歐洲經濟體依次位居「最具創新力經濟體」的前5位，在中等收入經濟體中，盡管中國、巴西是創新領域的領頭羊，但中國仍居第29位，與中國經濟實力排名嚴重不匹配。
第二，總體而言，中國國家創新強度普遍偏低。
美國製造業研發強度為3.35%。2013年中國製造業研發強度為0.88%，差距較大。數據顯示，中國作為全球規模最大的製造業基地，2013年的製造業研發強度只有0.88%，而日本2009年已經達到4%，2008年美國已經達到3.3%，而德國為2.4%，中國製造業研發強度遠低於發達國家在2008-2009年的研發強度。
第三，中國技術創新的「追趕窗口」正趨收斂。
全球各國展開戰略創新競賽。金融危機之後，主要經濟體圍繞新一代互聯網、生物技術、新能源、高端製造等七大戰略新興產業展開了新一輪增長競賽，紛紛推出各自的創新增長戰略。
全球製造業升級而不是回歸。不論歐美發達經濟體還是印度等新興經濟體，全球製造業正在向高端、高科技的更高層級邁進。特別是隨著全球智能網路將繼續快速發展，超級計算、虛擬現實、網路製造、網路增值服務等產業快速興起，中國戰略新興產業也出現了類似於傳統產業那樣的技術差距和技術鴻溝。
第四，作為後發國家的創新「後發優勢」並不突出。
後發優勢是後發國家追趕先進國家的重要影響變數。從成功實現技術追趕的國家經驗來看，技術引進與消化吸收的經費比例均達到1:3左右，而中國在2009年為1:0.43，2011年為1:0.45，2012年反而為下降為1：0.397。關鍵行業的技術消化吸收力度均嚴重不足，通用設備製造業這一比例為1:0.39，專用設備製造業為1:0.33，計算機產業僅為1:0.05，儀器儀表產業為1:0.26。這是以往注重投資於物化技術、忽視技術能力的必然結果。
第五，創新核心資源——人才嚴重流失。
世界各國幾乎都制定面向未來的創新性人才引進和培養計劃，人才特別是高端技術人才爭奪十分激烈，很多國家把目光放在下一代尖端人才培養爭奪上。而中國創新人才流失現象十分嚴重。相關權威數據顯示，我國流失的頂尖人才數量居世界首位，其中科學和工程領域滯留率平均達87%。
大數據對中國非傳統安全的新挑戰
隨著雲計算、雲存儲、物聯網等新技術的應用，人們通過社交網路、電子商務平台及移動智能終端、感測器等途徑搜集、處理的各種數據呈爆炸性增長，數據跨境流動和儲存更加日常化和便捷化。在大數據時代，數據安全面臨更為嚴峻的挑戰。數據主權將成為各國對數據及相關技術、基礎設施等進行治理和管轄的基礎。
據專業機構預測，預計到2020年，全球數據使用量將達到約40ZB（1ZB=10億TB）將涵蓋經濟社會發展各個領域，成為新的重要驅動力。大數據時代，國與國競爭焦點正從對資本、土地、人口、資源/能源的爭奪轉向對大數據的爭奪上，制信（數）權成為繼制陸權、制海權、制空權之後的新制權。
當前，藉助大數據革命，美國等發達國家全球數據監控能力升級，從而造成我國數據安全和數據防禦風險上升。以美國為例，過去，美國一直藉助互聯網手段和信息技術對全球數據情報進行監控，先後推出《網路空間國際戰略》、《網路空間國際行動》等重要戰略規劃，確保自身在網路空間和數據空間的主導地位。大數據革命對於美國實現這一戰略目標來說，是一把「利器」，可以大幅提升自身的全球數據採集能力、監控能力、分析能力，從而對我國大數據安全、大數據資產流失造成更大風險。
此外，在進出口商品和服務中的經濟安全風險日益加大。中國經濟持續高速發展，在很大程度上得益於積極利用了國外的先進設備和技術，以及發達國家成熟的管理和服務。例如美國企業IBM伺服器、英特爾電腦設備、思科的通訊設備產品、微軟的操作系統等等，這些外國產品都幾乎壟斷了中國的相關市場。《中國經濟和信息化》研究稱，中國的信息安全在以思科為代表的美國「八大金剛」（思科、IBM、Google、高通、英特爾、蘋果、Oracle、微軟）面前形同虛設。這些企業直接或者間接與美國安全部門有聯系和合作，必要時，可以利用他們的產品與服務獲取中國政府和企業的包括敏感經濟信息在內的各種信息，甚至可以直接對中國的相關設備進行攻擊。
我們認為，未來大數據時代的信息、數據和網路安全需關注幾大重點。
第一、全球數據治理問題。
大數據時代，數據存儲和應用方式出現新的變化，有的是跨地域甚至是跨國界的。數據治理問題既十分突出，又特別重要。對此，政策制定需要處理好兩個「權益」。一是要正視霸權（外資壟斷優勢），即要清醒認識到我國在網路控制權、關鍵技術和高端設備等方面，還受制於發達國家。二是要明確數據主權，數據作為一種重要的戰略資源，無論是個人擁有還是國家擁有，都要納入到主權范圍裡面來考慮。
有主權不一定能夠管治。比如：數據存到國外，雲計算跨越國境，可能不在你的主權范圍之內。權力如何讓渡？關鍵是要有治權，要區別對待不同的數據，對確需保護的數據，必須要有切實可靠的手段進行有效管理。如果做不到對數據的有效管理，大數據就必然面臨大失控的危險。
第二，數據責任分擔問題。
這一問題涉及安全風險的分散。信息安全風險存在於數據的全生命周期之中，從技術思路、產品開發、用戶使用、服務管理，各個環節均要分擔相應的安全責任。大數據的安全問題涉及政府、相關企業、網路運營商、服務提供者，以及數據產生者、使用者等方方面面，必須對各自的安全責任有明晰的政策界定。
第三，新的基礎設施問題。
大數據的發展離不開電信網路、IDC，甚至工控系統等關鍵基礎設施，其安全可靠同樣依賴於這些基礎設施，受供應鏈全球化、產業私有化的影響，網路與關鍵基礎設施間的安全日趨復雜，一國的大數據可能存放在別國的網路中，一國的基礎設施可能同時服務於多個國家，高度的全球相互依賴性，挑戰原有的國家主權觀念。所以關鍵基礎設施的安全監管體系十分重要，在我國，需要盡快確立對供應鏈的實質性國家安全審查和對基礎網路的常態化安全監管。
第四，數據沖突管理問題。
這一問題關乎網路大數據的利益博弈。大數據的資源價值越來越高，圍繞大數據的爭奪和沖突就越激越烈。大數據的生成、處理和利用方式，將極大改變各種沖突的表現方式和破壞烈度。內容包括知識產權的保護、網路犯罪的處置、網路破壞活動特別是網路恐怖主義的打擊以及網路戰爭的威脅應對。
第五，數據權力與利益分配問題。
從全球佔比來看，中國作為數據大國的潛力極為突出。2010年中國在整個數字宇宙中比例為10%，2013年佔比為13%，2020年佔比將達到18%。屆時，中國的數據規模將超過美國的數據規模，位居世界第一。
然而，現實而言，全世界共有13台根伺服器，這13台根伺服器中有10台(包括一台主根伺服器)設置在美國。全世界在互聯網方面對美國的依賴性很大。
因此，從重構全球互聯網治理新秩序的角度看，需要重新根據網民數量的多少等國際化指標，重新分配ICANN理事會成員的區域權重。根據使用流量在全球不同地理區域內重新分配多中心的頂級根伺服器，形成「多中心」而非「單一中心」的頂級根域名解析系統和一個真正的多中心互聯的全球網路。
⑸ 現代測量的發展趨勢和未來發展趨勢
伴隨著測試需求的多樣化和復雜化，以軟體為核心的虛擬儀器測試策略正逐漸成為行業主流的技術，並得到廣泛的應用，在提高效率的同時降低測試成本。在新興商業技術不斷涌現的今天和未來，測試測量行業正呈現出五個重要的發展方向。
趨勢一：軟體定義的儀器系統成為主流
如今的電子產品(像iPhone和Wii等)已越來越依重於軟體去定義產品的功能。同樣的，在產品設計和客戶需求日益復雜的今天，用於測試測量的儀器系統也朝著以軟體為核心的模塊化方向發展，使得用戶能夠更快更靈活的將測試集成到設計過程中去，進一步減少了開發時間。
通過軟體定義模塊化硬體的功能，用戶可以快速實現不同的測試功能，並應用定製數據分析演算法和創建自定義的用戶界面。相比於傳統儀器固定的功能限制和只是「測 試結果」的呈現，以軟體為核心的模塊化儀器系統能夠賦予用戶更多的主動權，甚至將自主的知識產權(IP)應用到測試系統中。
在業界，被認為是最保守的客戶之一的美國國防部在2002年向國會提交的報告中指出下一代測試系統(NxTest)必須是基於現成可用商業技術(COTS)的模塊化的硬體，並同時強調了軟體的能動作用。最新的合成儀器(SyntheticInstrumentation)的概念也無非是經過重新包裝的虛擬儀器技術，將軟體的開放性和硬體的模塊化重新結合在了一起。
在媒體界，《電子系統設計》雜志的編輯LouisFrenzel先生在他最近關於測試行業趨勢的文章()中也再次肯定了虛擬儀器技術對於測試測量行業的革新作用以及軟體定義儀器的發展方向。
趨勢二：多核/並行測試帶來機遇和挑戰
多核時代的來臨已成為不可避免的發展趨勢，雙核乃至八核的商用PC現在已隨處可見。得益於PC架構的軟體定義的儀器，用戶可以在第一時間享受到多核處理器為自動化測試應用帶來的巨大性能提升。
要充分發揮多核的性能優勢，就必須創建多線程的應用程序，例如我們可以將自動化測試程序的數據採集、數據分析、數據記錄乃至用戶界面部分創建不同的線程，從而分配到不同的核上並行的運行。不過，這樣並行的開發理念使得習慣於傳統串列開發方式的工程師難以適應，尤其是當核的數目越來越多......
挑戰和機遇往往是並存的，作為圖形化語言的代表，LabVIEW在設計當初就考慮到了並行處理的需求，從LabVIEW5.0開始支持多線程到現在已有10多年的歷史。可以毫不誇張地說，天生並行的LabVIEW就是這樣一種馳騁多核技術時代的編程語言，通過自動的程序多線程化，開發人員可以無需考慮底層的實現機制，就可以高效地享用多核技術所帶來的益處。
無論是歐南天文台極大望遠鏡高達2,700萬次乘加運算的鏡面控制，到Tokamak核聚變裝置的實時處理運算，還是NASA的飛機安全性測試和TORC汽車控制快速原型設計，LabVIEW多核技術都為這些應用帶來了巨大的性能和吞吐量的提升，隨著多核技術的進一步發展，提升的幅度將更為可觀。
趨勢三：基於FPGA的自定義儀器將更為流行
隨著設計和測試的要求越來越高，FPGA(現場可編程門陣列)技術正逐漸被引入到最新的模塊化儀器中，這也就是我們所說的基於FPGA的自定義儀器。
FPGA的高性能和可重復配置特性一直是硬體設計工程師們的最愛，而對於測試工程師而言，又何嘗不想擁有硬體級的確定性和並行性呢？像諸如實時系統模擬、高速內存測試等應用都需要用到FPGA來確保響應的實時性和高速的數據流入和流出，FPGA的IP核更是可以為工程師植入自主知識產權的演算法提供契機。然而，苦於對硬體設計知識的缺乏和對VHDL或Verilog語言編程的恐懼，許多測試工程師對於FPGA技術望而卻步。
現在，NI提供的R系列數據採集和FlexRIO產品家族將高性能的FPGA集成到現成可用的I/O板卡上，供用戶根據應用進行定製和重復配置，同時配合LabVIEWFPGA直觀方便的圖形化編程，用戶能夠在無需編寫底層VHDL代碼的情況下，快速地配置和編程FPGA的功能，用於自動化測試和控制應用。
前段時間，歐洲核子研究中心(CERN)為世界最強大的粒子加速度器--大型強子對撞機(LHC)配備了超過120套帶有可重復配置I/O模塊的NIPXI系統，用於控制瞄準儀的運動軌跡和監測其實時位置，從而確保粒子在既定的路徑中運作。為了保證極高的可靠性和精確性，FPGA成為其必備的測試和控制技術。
隨著對FPGA技術應用復雜性的簡化，可以預計，擁有高性能和靈活性的FPGA技術將越來越多的被應用於未來的儀器系統中。
趨勢四：無線標准測試的爆炸性增長
近年來無線通信標準的發展可謂是日新月異，從2000年前只有四五種的無線標准到現在眾多新標准如雨後春筍般涌現。越來越多的消費電子產品和工業產品都或多或少的集成了無線通信的功能，像蘋果公司最新的3G版iPhone手機，更是同時集成了UMTS,HSDPA,GSM,EDGE,Wi-Fi,GPS和藍牙等多種最新的無線標准。這些都給無線技術的開發和測試帶來了巨大的挑戰，測試技術如何跟上無線技術的發展成為工程師面臨的最大難題。通常傳統射頻儀器的購買周期是5至7年，而新標准和新技術的推出周期卻是每兩年一輪，購買的射頻測試設備由於其固件和功能的限定通常難以跟上新標準的發展速度。參考：中國產業研究報告網《全球測量行業發展趨勢預測》
⑹ 第四次工業革命面臨的挑戰有哪些
薛瀾提出，我們應該注意的是，第四次工業革命給中國帶來新的機遇，但同時也帶來新的挑戰，這個挑戰，具體有四個方面。首先是對經濟活動和經濟增長的影響。
工業革命和經濟發展中間，其實存在兩個悖論。首先是生產率悖論，就是說新技術的進步並沒有給我們帶來預期的生產率的增長。以美國為例，美國勞動生產率的年增長在1947到1983以及2000到2007年，兩個時段里，分別是2.8%和2.6%左右，但是從2007年到2014年，也就是科技大幅改變我們生活的這段時間，勞動生產率的年平均增長率只有1.3%左右，這要怎麼解釋？薛瀾認為，這主要是因為第四次工業革命很多技術是平台型技術，它們創造的價值是免費的，並沒有通過市場交易反映出來。
其次還有創新悖論。政治經濟學家熊彼得提出過一個概念叫「創造性毀滅」，是指有新的技術創新帶來更大的社會收益，但同時會讓舊產業消亡，通過這種毀滅，使社會不斷進步。例如，電力機車代替蒸汽機車、數碼相機代替膠卷相機，都是創造性毀滅。
但荷蘭學者盧克索特近來提出「毀滅性的創造」這么一種可能，就是指一些創新僅僅對少數企業有利，對整個社會是不利的。比如，金融領域放鬆監管會導致很多創新只對少數金融企業有很大利益，但可能會給整個金融世界帶來危害，甚至帶來金融危機。比如現在的社交媒體讓人們長期沉溺於手機和電子游戲，很難進入到深入思考，長此以往，是否會對人類社會進步產生影響，等等。
而不管是生產率悖論，還是創新悖論，其實都可以看做是第四次工業革命，給人類經濟活動和經濟增長帶來的挑戰。
第二個挑戰是對未來工作的顛覆。
牛津大學的一項研究指出：美國2010年的各項職業中，將近一半的工作在今後十年到二十年有可能被機器或人工智慧替代。其中很多工作在今天是高級白領在做的，比如律師助手、房地產評估師等等。未來，也許很多人在同時做很多的臨時性工作，傳統意義上的穩定工作將不復存在。
第三個挑戰是對社會公正、倫理道德和社會規范的沖擊。
比如說，收入分配差距有可能變大，大量中等技能的工作被替代，社會收入分配將形成兩極化狀態，少數有高技能的工作者收入特別高，大批中等或低技能者則失業。再比如，生物醫學進展會帶來倫理道德問題，基因檢測是否會帶來就業歧視、保險歧視。如果未來出現可定製嬰兒、延長壽命、記憶提取時，是否有一系列倫理道德的困擾出現？又比如，人工智慧也可能會帶來社會問題。《紐約時報》曾拿機器人寫的新聞報道和記者寫的新聞報道放一起讓大家去辨認，90%的人都辨認不出來。如果今後機器人可以寫出漂亮的文章、畫出各種風格的畫作，那人類還需不需要去學習？
這些都是我們即將面臨的挑戰。
最後一個挑戰是對公共治理的影響。
這主要表現在三個方面，首先是政府對市場的監管可能更加困難。政府規章制度的演變非常慢，而技術變化太快，兩者很可能無法同步。其次，政府對社會的有效治理更加困難。社交媒體的普及使個人可以成為公眾媒體，公眾常常比政府獲得信息更快更多；最後，政府對公共安全的保障會更加困難。社會如此依賴網路和信息，我們的數據安全、網路安全如何保障？
那我們應該如何應對這些挑戰？薛瀾提出了幾個思路。首先，要加強社會預見的研究，把社會影響的思考滲入技術選擇。其次，要引入同步設計的原理，從創新源頭注入社會影響。我們在之前的工業系統設計原理是先創新後治理，導致了諸多問題，如何使得治理的觀念和創新同步，比如將循環經濟理念滲入到工業設計中。再次，要提倡適應性治理，實現創新推進與創新治理的有機平衡。一方面，要通過合理的規制減少創新可能的負面影響；另一方面，在規制創新的同時，減少潛在的掣肘，使得創新能夠蓬勃地發展。
⑺ 我國製造業面臨哪些新挑戰應該如何應對這些新挑戰
三個挑戰
從挑戰來看，中國製造業發展的約束條件正在不斷增加。
其一，國際金融危機打破了原有的世界經濟循環體系，發達國家消費模式的調整，對出口導向特徵明顯的中國製造業形成較大的結構性制約。長期以來，全球經濟循環的主要特徵是：歐美等國的赤字財政和高消費帶動中國等新興發展中國家的製成品出口，中國等國的高儲蓄高出口，形成巨額外匯儲備，大量購買歐美國家主權債券，為其高消費進行融資。國際金融危機發生後，這一循環出現了「短路」，突出表現在兩個「難以為繼」上：一方面，歐美等國的高消費、高負債模式難以為繼，另一方面，中國長期依賴出口帶動製造業和經濟增長的模式也到了必須改變的地步。後金融危機時代發達國家消費模式的調整，必將對中國出口產生極大的制約，曾延續多年的發達國家強勁消費拉動製造業增長的格局在較長時期內難以恢復，全球貿易格局也隨之發生變化，貿易壁壘將呈現出形式多樣和頻率高發的態勢。
其二，發達國家「回歸」製造業，發展中國家之間競爭加劇，中國製造業發展面臨雙重壓力。近年來，在國際金融危機帶來的巨大沖擊之下，發達國家開始反思，認識到以製造業為核心的實體經濟才是保持國家競爭力和經濟可持續發展的基石。歐盟、美國均提出了「再工業化」戰略，大力發展新能源、信息、生物等新興產業，力圖重振製造業。與此同時，新興發展中國家也紛紛作出戰略部署，加快調整經濟結構，促進產業升級。今後相當長一段時期，中國製造業將面臨前有發達國家「再工業化」的阻截，後有東盟、印度、拉美等國家和地區加速追趕的雙重壓力。
其三，能源資源約束趨緊，要素成本快速上升，傳統競爭優勢逐步減弱。2010年，中國一次能源消費量達22.7億噸油當量，而自2000年以來累計消費量達178億噸油當量。2010年我國石油對外依存度達到了54.8%，鐵礦石、鋁土礦、銅精礦、鉛鋅礦、鉀鹽等對外依存度分別為53.6%、55%、65%、30%、70%。隨著中國經濟保持較快增長勢頭，對能源資源的需求也將持續提升，資源類產品價格上漲具有較強的剛性特徵，將直接帶來製造業生產成本的上升。勞動力總量大、成本低曾是中國製造業的突出比較優勢，隨著人口結構的變化，這一優勢也在不斷流失。根據相關預測，2015年中國勞動力總量將達到峰值，之後將緩慢下降。近年來東部沿海地區大面積的「用工荒」和工資薪酬的快速上漲反映了這一變化。從製造業從業人員平均工資來看，當前越南是約每月1000元，印度大概是600元，而中國東部沿海已經達到了2500元至3000元。
總的來看，隨著能源資源、勞動力、土地等要素成本的快速上升，中國製造業的綜合成本已超過印度、越南等一些新興發展中國家。中國製造業長期依賴的低成本比較優勢逐步削弱，新的競爭優勢尚未形成。這種形勢下，如何保持持續快速增長勢頭，同時推進產業結構的優化升級，是中國製造業必須回答的一個重大問題。
兩大機遇
從機遇來看，加快製造業轉型升級的歷史性契機正在到來。
其一，持續快速增長的10億人口級的國內市場將為中國製造業發展提供最有力的支撐。城鎮化進程加快和消費結構升級發展，是中國經濟的內生增長力量。這一內生增長機制在「十二五」時期乃至未來20年，仍然是中國製造業實現較快增長的基礎和前提。2011年，中國城鎮化水平歷史性地突破了50%，達到51.27%，未來每年仍將有1000多萬農村人口轉變為城鎮人口。根據測算，一個農民轉化為市民，消費需求將會增加1萬多元，1000多萬農村人口進城，可以帶動1000多億元的消費需求。
與城鎮化水平快速提升相同步的是，中國消費結構也已進入到戰略升級階段。隨著居民收入的增加，消費結構邁向食、用、住、行高級消費的升級，由過去的百元、千元提升到萬元乃至10萬元的等級，消費政策也正朝著有利於居民消費的方向變化。一個快速增長的10億人口級別的國內消費市場，是任何一個國家在工業化、現代化過程中都未曾擁有過的，英法德等歐洲國家的國內市場是千萬級別的，美日俄是1億級規模的，而當前中國的工業化，是與13億人口級市場相結合的，這是中國製造業所擁有的最大優勢也是最大機遇之一。
其二，新一輪科技革命為中國製造業趕超發展提供了難得的戰略機遇。當前，全球進入到一個創新密集和新興產業快速發展的時代，新一輪科技革命正在加緊孕育。新一輪科技革命的醞釀和發展，將使中國製造業面臨一個技術上趕超發展、結構上加快升級的重大機遇。同過去幾輪科技革命中中國始終處於跟隨狀態相比，以新能源、節能環保、信息為主導的技術創新，更多地是建立在傳統成熟技術基礎上，因此，中國製造業基於過去30年發展所積累的技術基礎和研發能力，比以往任何時候更接近世界先進水平。與此同時，大國大市場的優勢使得先進技術在中國有著更為廣闊的市場空間，容易形成規模經濟，降低研發成本，並實現產業化。如果中國製造業能夠抓住這一機遇，完全有可能在若乾重要領域實現對發達國家的趕超，成為產業發展的領導者。
⑻ 21世紀對製造技術提出了哪些挑戰,如何應對
隨著科技的進步和經濟的發展，人類對物質的需求不斷提高，而受地球有限資源和人口不斷膨脹的影響，社會發展對其經濟支撐行業—製造業及其技術體系提出了更高的需求，促使對傳統製造不斷優化發展的先進製造技術迅速發展起來。
所謂先進製造技術，是製造業不斷吸收信息技術及現代化管理等方面的成果，並將其綜合應用於產品設計、製造、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的製造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態多變的產品市場的適應能力和競爭能力的製造技術的總稱。也就是說，它不再是傳統意義上的機械加工，而是以計算機技術為平台，集機械、電子、光學、信息、材料、能源、環境、現代管理等於一體，貫穿於產品全壽命周期，並以取得理想的經濟效益為目標的有機整體。
自20世紀80年代末，國際上提出先進製造技術(AMT)的概念以來，以CAD/CAM技術、快速原型製造技術、柔性製造系統技術、計算機集成製造系統技術、虛擬製造、綠色製造、敏捷製造等為代表的一系列AMT在諸多國家和地區得到迅速的發展和廣泛的應用，逐步實現了：
(1)柔性化。以同樣的設備與人員生產出不同產品或實現不同的製造目標。
(2)自動化。減輕、強化、延伸或取代人的有關勞動，實現製造系統中人一機一系統的協調、控制、管理和優化，提高了工作效率，保證了產品質量。
(3)敏捷化。企業能實現快速重組重構，迅速而有效地綜合應用新技術，對用戶、貿易夥伴和供應商的需求變化及特殊要求能迅速做出反應。
(4)虛擬化。通過計算機模擬軟體來模擬真實系統，檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和模擬，從而發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤，保證產品製造的成功和生產周期。
進人21世紀後，以計算機技術、網路技術和通信技術等為代表的信息技術、生物技術及新材料技術，被應用於製造業的各個領域，使製造技術發生質的飛躍，製造生產模式發生了重大的改變。2004年，日本啟動了「新產業創造戰略」，為製造業尋找未來戰略產業。這已引起美國、歐洲、日本在機械製造技術上新一輪的競爭。
2 AMT新發展
目前，國際上對AMT的研究主要有網路化製造、微電子機械繫統、快速原型製造、生物製造等。
2.1 網路化製造
所謂網路化製造(Networked Manufacturing，NM)是指按照敏捷製造的思想，採用Internet技術，建立靈活有效、互惠互利的動態企業聯盟，實現研究、設計、生產和銷售各種資源的重組，從而提高企業的市場快速響應和競爭能力的新模式。
Internet技術的高速發展帶來了網路基礎架構的不斷完善，同時也催生出一種新的服務方式application service provider，即「應用服務提供商」，簡稱ASP，ASP作為一種業務模式，是指在共同簽署的外包協議或合同的基礎上，企業客戶將其部分或全部與業務流程的相關應用委託給服務提供商，由服務商通過網路管理和交付服務並保證質量的商業運作模式。SP產業協會把ASP定義為「一個通過廣域網(WAN)管理和傳遞給多種實體許多應用能力的組織」。另外，對ASP現在有一種比較新的說法是「On Demand」，或「Software as a Service( SAAS) 」，是一種軟體的使用模式，也應該是一個比較有前途的商業模式。
網路化製造應用服務(MASP，Manufacturing Application Service Provider)可為產品設計和製造過程提供服務和優化，並且可以進行虛擬的工藝模擬作為產品設計和工藝制定的參考。通過網路化應用服務中進行產品及其製造工藝的模擬模擬與優化設計和協同製造，能夠大大節省企業的投資並提高生產效率。另外企業的技術人員也可以由客戶端直接在遠程伺服器上進行產品與工藝的優化設計或模擬模擬。
網路環境下的製造是新時代發展的需要，該系統能充分利用網路優勢，利用各種人力物力資源，將知識工程和模擬技術融入系統，來為製造行業服務：
(1)運用在模具製造行業。例如，我國深圳市模具網路化製造示範系統，通過將CAD/CAM技術、虛擬設計與製造技術、計算機網路技術、快速成型及後處理等有機結合在一起，形成了異地人員、技術、設備優勢的模具的設計與製造網路系統，能夠大幅度提高製造能力和提高勞動效率，克服以往模具製造中的周期長、成本高、反應速度慢等缺點。
(2)應用於企業的動態聯盟。比如，法國宇航公司、英國宇航公司、德國DASA公司和西班牙形成了Airbus集團，Airbus的ACE (Airbus Concurrent Engineering)採用了相當於波音公司的異地無紙設計技術並實施並行工程，以求在空中客車系列飛機的研製中與波音公司相競爭。
(3)應用於汽車製造行業。一個典型的例子就是2000年，三大汽車公司—通用汽車公司、福特汽車公司以及戴姆勒一克萊斯勒終止各自的零部件采購計劃轉向共同建立零部件采購的電子商務市場，使每筆交易的平均成本從100一150美元降低到不到5美元，每輛汽車的製造成本至少降低了1200美元。
2.2 微系統
隨著人們對許多工業產品的功能集成化和外形小型化的需求，使零部件的尺寸日趨微小化。此外，進入人體的醫療機械和管道自動檢測裝置等都需要微型的齒輪、電動機、感測器和控制電路。而微機械的應用也取得顯著的經濟效益，比如汽車的安全氣囊的感測器採用微細加工技術，把感測器和電路蝕刻在一起，使成本從每套 25美元降至10美元，這些需求導致了微納製造技術的出現，也促使了微機器向系統化方向發展，並形成了有廣闊發展前景的微系統(Micro- Systems)。
微系統作為一個獨立的智能系統，主要由微驅動器、微感測器、微執行器、微處理器和微能源等基礎要素組成。它可分成幾個獨立的功能單元：輸入物理信號，通過感測器轉換為電信號，經過信號處理(模擬的或數字的)，通過執行器與外界作用，每一個微系統就可採用數字或模擬信號(電、光、磁等物理量)與其他微系統進行通信。由於它體積小、重量輕、耗能低、性能穩定；有利於大量生產，降低生產成本；慣性小、諧振頻率高、響應時間短；集約高科技成果，附加值高，其應用領域相當廣泛：
(1)在生物醫療中，其應用具體有以下幾方面：定向葯物投放系統、低損傷手術用微型機器人、手術用內窺鏡及鉗子和微小分散型人工臟器。例如：進行視網膜開刀時，大夫可將遙控機器人放入眼球內，在眼球運動條件下進行高難度手術。另外，臨床分析化驗和基因分析遺傳診斷所需要的各種微泵、微閥、微攝子、微溝槽、微器皿和微流量計都可用MEMS技術製造。
(2)在宇航中，已可用全集成氣相色譜微系統散布在廣漠的太空中，進行星際物質和生命起源的探測。將特製微機器人送到某星球上，在星球上飛行，所載攝像系統即能協助軌道器畫出星球的地形地貌圖。
(3)在工業領域，可用微機器人去清除銹蝕，檢查和維修高壓容器的焊縫。現在日本Seiko公司已經研製出的「Yamakoski Ichro」行走機器人，外形微小，只有8.6mm x 9.3mm x 7.2mm，但卻可在狹小的空間內，細小的管道內行走、作業和維修，用途廣泛。
(4)在環境科學方面，利用MEMS製造的由化學感測器、生物感測器和數據處理系統組成的微型測量和分析設備，用來檢測氣體和液體的化學成分，檢測核生物、化學物質及有毒物品，有體積小、價格低、功耗小、便於攜帶等優點。微機電系統電子鼻的形狀類似人和動物的鼻子，能探測和識別各種氣味。
2.3 低溫快速原型製造技術
快速原型製造(Rapid Prototyping Manufacturing,RPM)技術是20世紀80年代末發展起來的一種集CAD/CAM、數控技術、材料科學、機械工程、電子技術及激光技術等於一體的先進製造技術，實現了從零件設計到三維實體原型製造的一體化。
在RP技術中，傳統的幾種成形工藝大多以激光作為能源，而激光系統(包括激光器、冷卻器、電源和外光路)的價格及維護費用昂貴，致使成型件的成本較高。另外，在成形過程中，這些工藝有一定的粉塵、有毒化學氣體甚至是激光或液態聚合物的泄露等而不符合綠色製造發展趨勢。如果對RP技術採用低溫，即低溫快速成形(LT-RP, Low Temperature-Rapid Prototyping)技術，則可以解決這些問題。隨著對更低製作成本的追求，低溫冰型快速成形工藝發展非常快，同時發展出不同的低溫轉換工藝：
(1)由清華大學激光快速成形中心首先提出了低溫冰型快速成形(IRP，Ice Rapid Prototyping)工藝。以水或溶液作為成形材料，在數字信號控制下，水或溶液的微滴通過按需噴射，在低溫環境中迅速凝固，逐層粘結、堆積，最後獲得冰型。這種新工藝基於噴射而非激光，並採用水作為原材料，整個成形過程及成品均實現了節能減耗、綠色無污染，應用前景廣闊。例如，將IRP原型與低溫熔模鑄造或其它特種鑄造工藝相結合製造金屬件，是一種新的工藝路線。
(2)由於只有在低溫下，生物材料和細胞才可能保持其生物活性，因此開發低溫下多噴頭復合數字噴射技術，將多種材料(不同物理、化學和生物學性能的材料) 和細胞通過微量噴頭，定量、實時、無流涎地根據計算機指令所規劃的路徑精確堆積成形，對生物製造具有決定性的意義。
以生物材料和細胞作為成形材料，採用不同LT-RP工藝，可以獲得骨組織工程支架，並且可以推廣到具有復雜生物功能的組織工程支架的直接成形，甚至應用於細胞三維直接組裝。這也是一種應用於醫學領域的新穎的綠色製造。
2.4 生物製造
21世紀是生命科學的世紀，隨著納米製造技術、材料科學等新技術的不斷發展，機械科學和生命科學正在深度融合，先進製造技術的一個重要方向—生物製造技術正在形成。
製造過程、製造系統和生命過程、生命系統在許多方面有相似之處，生命系統和現代製造系統都有自組織性、協調性、應變性和柔性等特點。在生命科學的基礎研究成果中選取富含對工程技術有啟發的內容，並將這些研究成果同製造科學結合起來，可以建立新的製造模式，開發出新的加工工藝。日本三重大學和岡山大學率先開展了生物技術用於工程材料加工的研究，並初步證實了微生物加工金屬材料的可行性。例如，氧化亞鐵硫桿菌T一9菌株可以去除純銅、純鐵和銅鎳合金等材料。由於氧化亞鐵硫桿菌T-9菌株是中溫、好氧、嗜酸、專性無機化能自養菌，可以將亞鐵離子氧化成高鐵離子以及將其它低價無機硫化物氧化成硫酸和硫酸鹽，可掩膜控制去除區域，達到去除的目的。目前，這方面的進展還只限於實驗室的原理探索，只採用了少數種類的微生物對少數金屬進行了試驗，對零部件的實際應用尚在探索之中。另外，還可以開發自生長成形工藝，即在製造過程中模仿生物外形結構的生長過程，使零件結構最外層各處開頭隨其應力值與理想狀態的差距作自適應伸縮直到滿意狀態為止。
3 AMT發展趨勢
隨著全球經濟競爭的不斷激烈化，AMT的發展在柔性化、自動化、敏捷化、虛擬化等基礎上，趨向以下幾個發展方向：
(1)網路化
製造業隨著經濟的全球化也開始步入全球的一體化。從采購、設計到製造加工，再到銷售，已不再局限於某個企業、某個集團或是某個國家。地域的分散性，必將給企業的經營和管理帶來諸多不便，隨之而來的是製造成本的增加。隨著網路通訊技術的迅速發展和普及，企業可以通過製造的網路化，有效組織管理分散在各地的製造資源。另外，製造企業也可以基於網路實現世界范圍內的動態聯盟。這些都屬於虛擬市場，基於信息化與虛擬化技術的進一步延伸。
(2)集成化
製造業已不再局限於先進的製造加工技術，而應是集機械、電子、光學、信息、材料、能源、環境、現代管理等最新成就為一體的新興技術。各個專業、學科間應不斷滲透、交叉、融合，使技術趨於系統化、集成化。同時，為了更大限度的實現信息資源共享與優化，企業內部及企業之間也應該實現集成化。
(3)綠色化
大批量的生產模式是以消耗資源為代價的，而由此造成的資源枯竭和環境污染等問題已向人們敲響了警鍾。最有效地利用資源和最低限度地產生廢棄物，是當前全球環境問題的治本之道，也是製造業探索更清潔、更優良的製造模式的重要方向，即通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品，產品使用完以後再通過綠色處理後加以回收利用。
(4)極端化
「極」是前沿科技發展的焦點，即在高溫、高壓、高濕、強腐蝕等條件下工作的，或有高硬度、大彈性要求的，或在幾何形體上極大、極小、極厚、極薄的製造技術或產品。
(5)智能化
智能化是先進製造技術自動化的深度延伸。隨著計算機技術的不斷發展，製造業不緊要實現物資流控制的傳統體力勞動自動化，還應信息流控制的腦力勞動的自動化，從而實現在製造諸環節中，以一種高度柔性與集成的方式，藉助計算機模擬的人類專家的智能活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，取代或延伸製造環境中人的部分腦力勞動。致力於設計技術的現代化，加工製造的精密化、快速化，自動化技術的柔性化、智能化，整個製造過程的網路化、全球化、綠色化。
4 結語
當今世界各國的競爭，主要是先進製造技術的競爭。美國現在正推行以微電子帶動的第三次產業革命，重點就是發展先進製造技術。世界各國都在致力於設計技術的現代化，加工製造的精密化、快速化，自動化技術的柔性化、智能化，整個製造過程的網路化、全球化、綠色化。
⑼ 簡述工程測量學科的發展趨勢
工程測量這門並不算是新興產物的學科,隨著近年來科技的發展,重新煥發出新的生機。
隨著工程技術的發展,工程質量的嚴苛要求對測量工作提出了更高的要求。
同時,現代儀器的換代和測繪新技術的層出不窮,給直接參與工程建設的工程測量工作帶來了全新的挑戰。。。
⑽ 中國工程院發布我國電子信息科技「十六大挑戰」，具體內容是什麼主要針對的是哪些話題呢
4月26日，中國工程院信息與電子學部、中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心在中國工程院發布「中國電子信息工程科技發展十六大技術挑戰（2020）」（以下簡稱「挑戰」）。
「挑戰」分析了我國電子信息工程科技16個領域方向所面臨的技術挑戰。
1.微電子光電子
摩爾定律不斷逼近物理與工藝極限，新結構、新器件、新材料、新工藝和新封裝是該領域補短板、加長板和可持續發展面臨的重要挑戰。當前圍繞通信用激光的收、發、調制、放大等光子集成和光電集成晶元技術的微小型化、高速率、低成本、低功耗、多功能、光電融合與智能化是該領域補短板、加長板和可持續發展面臨的重要挑戰。
2.光學工程
自然界許多生物具有目前人工系統無法比擬的光學感知能力。圍繞「仿生光學如何模擬這些生物的可調諧、寬光譜、寬視野、抗反射和隱身的視覺系統，以及將這些生物及其群體智能感知的機理和功能賦予人工智慧系統，提高仿生光學在強背景干擾下的動態感知和處理能力」等是重要挑戰。
3.感知
遙感技術正向著主動與被動相結合和小型化高重復周期觀測的方向發展，結合圖像信息的智能處理技術推進遙感信息的廣泛應用；信息技術的快速發展正推動著數字化和智能化感測器研發。「具備自主採集、數據處理、傳輸和安全管理等能力的智能感測器」是該領域當前面臨的重要挑戰。
4.測量計量與儀器
通過實施基於」常數」重新定義的國際單位制，中國計量體系正在經歷從多層金字塔架構向扁平化的歷史性變革，直接推動國家測量體系向數字化、網路化、智能化方向跨越，支撐中國科技、產業、健康和國防的持續高質量發展,特別是加快研製和生產服務生命安全和生物安全的計量標准和測量儀器，滿足國家迫切急需，是該領域面臨的重要挑戰。
5.電磁空間
電磁頻譜已成為信息時代、智能時代人類社會的主要活動空間和競爭資源之一，用戶數量、類型和頻次爆炸式增長。電磁空間探測感知，通信傳輸和管制控制等系統形態和技術體制漸現一體化趨勢。實現智能全譜和多元一體的頻譜感知、高頻寬頻高效的頻譜利用、動態精細的用頻管控以及系統設備的高集成、低成本，是該領域當前面臨的重要挑戰。
6.網路與通信
受可用頻譜資源限制、關鍵光電器件指標等制約，移動通信和光纖通信容量提升趨緩。伴隨網路流量的爆發式增長和天空海全覆蓋的重大需求，技術代際躍升急需突破性的理論和技術。在人網物三元萬物互聯，以及網路與各行業深度融合所帶來的網路極大復雜性、巨容量、大連接、廣覆蓋、高可靠、低能耗、低成本等壓力和驅動下，網路架構、服務質量、用戶體驗、安全性和可靠性等是該領域當前面臨的重要挑戰。
7.網路安全
面對各國激烈角逐制網權的變局，「維護網路安全主權需創新主動、自適應的多層聯動技術體系，構建以快打快、以智對智的積極防禦屏障，突破「御攻擊於外」的網路邊防關鍵技術，形成以我為主的威脅感知和攻擊預判能力」是該領域當前面臨的重要挑戰。
8.水聲工程
針對復雜多變的海洋環境開展水下網路化的聲學觀測，獲取海洋水下聲學環境規律及水下目標聲學信息，以實時化的信息傳輸和大數據信息處理為手段，實現海洋水下信息自主掌控是該領域當前面臨的重要挑戰。
9.電磁場與電磁環境效應
隨著5G、人工智慧、物聯網、大數據及其在高速通信、無人系統、工業互聯網、先進能源、先進空天等領域的廣泛應用，各類裝備面臨嚴峻的電磁安全問題。突破傳統思維和方法束縛，建立電磁環境效應與防護新理論，發展新技術、新材料和新器件，提升我國信息電子及其應用的電磁環境適應性和電磁製衡能力是該領域當前面臨的重要挑戰。
10.控制
「在智能製造、無人駕駛、深空深海等不確定復雜動態環境下，如何採用自動化與人工智慧相融合的理論、技術和系統，針對重大裝備、自主運動體和流程工業過程等機理不清及難以建立數學模型的被控對象，實現自主智能控制、人機協同優化決策、決策與控制一體化」是該領域當前面臨的重要挑戰。
11.認知
腦認知與人工智慧加速融合，在無人系統、類腦晶元、智能視覺等領域廣泛應用。以腦認知機理為基礎創新的人工智慧技術是國際熱點。「多尺度動態腦觀測、針對記憶、情緒、視覺等認知功能的機理揭示和易泛化、魯棒、低功耗的人工智慧理論與模型的建立」是該領域當前面臨的重要挑戰。
12.計算機系統與軟體
隨著人工智慧應用的快速發展，數據爆炸式增長和計算模型日趨復雜，人們對計算力的需求呈高速增長態勢。面對後摩爾時代的物理制約，計算系統的體系結構、系統硬體、系統軟體、應用軟體等多個環節面臨著高效能、高可靠、低能耗、敏捷設計、智能化及應用多樣性等重要挑戰。智能計算已經成為傳統產業轉型和新興產業融合發展的基礎使能技術。
13.計算機應用
隨著人機融合、區塊鏈、虛擬現實、數字孿生等為代表的計算機應用技術與各行各業融合程度的加深，支持各類工業設備、信息系統、業務流程、企業產品與服務、人員之間的互操作技術也愈加復雜。構建一個更高效、更適人、更智能的互操作技術體系是該領域當前面臨的重要挑戰。
14.工業軟體系統
軟體運行固有的離散性和工業系統運行固有的連續性之間的適配成為操作系統和中間件等工業基礎軟體的首要難題，高穩定性三維幾何引擎、工程分析模擬求解器、電子設計自動化等工業核心軟體，以及大型高可信嵌入式工業軟體和新型工業互聯網系統軟體是該領域當前面臨的重要挑戰。
15.應對重大突發事件（屬信息領域的部分）
「如何建立國家、省、市三級重大突發事件（比如新冠肺炎爆發等）信息化決策平台，集思廣益，突破局限性，延伸到經濟社會各領域；如何整合相關部門的數據資源，包括醫療衛生、公安、交通、建設、環保、教育、能源、民政、國企數據等，建設重大突發事件大數據平台；如何建立平戰結合能支撐應急科研的計算環境和平台，用於新葯、疫苗研發等」是應對重大突發事件、提升國家治理能力的重要挑戰。
16.新基建
以5G、數據中心、工業互聯網、物聯網、人工智慧等為代表的新型基礎設施建設步伐加快，正在發揮戰略性和先導性作用，支撐疫情期間及後期的經濟社會高質量發展。隨著建設速度的加快和規模不斷擴大，新型基礎設施在技術協同、大規模組網、應用模式創新、光電晶元和關鍵軟體等核心技術支撐、網路安全、高可靠綠色化低成本、與各行業融合的垂直整合等是該領域當前面臨的重要挑戰。