⑴ 电子测量仪器现状与发展
近年来，以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位，使得这里成为全球各大仪器厂商逐鹿的大战场，同时，也带动了中国本土测试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。
专家争鸣：中国应用测试技术方面面临的主要挑战
如今，电子技术发展的速度几乎是让人目不暇给。从SoC到SIP，从DSL到WiMAX，人们几乎每天都在不停地接受新概念；3G的问题还未完全解决，人们已经开始讨论B3G的部署，围绕4G的各种技术已成为研究的新热点。那么，技术发展如此之快，测试技术能否跟得上应用的发展？中国的研发人员和测试工程师又面临着什么样的技术挑战？
来自Agilent和NI的专家们几乎都一致地认为：中国工程师与美国乃至世界各地的工程师面临着相同的挑战。这些挑战一方面是待测产品的功能越来越多，测试的要求也越来越高，另一方面，留给测试的时间却越来越少，因为产品要以最快的速度上市，从而形成了前所未有的测试效率方面的压力。工程师面对着各种选择，他们既需要一个具有很好的灵活性和兼容性、扩展性强，同时又很可靠稳定的自动测试测量平台，这个平台不但可以满足现有的需求，而且能很方便地进行系统升级，以符合今后越来越具有挑战性的需求，此外，还要求这种自动测试平台具有较长的使用寿命和较低的建构成本。
然而，国内的专家并非都认可上述观点。来自赛宝计量检测中心的技术专家王勇，就不认同上述观点的绝对性(凭借着他本人的丰富经验，以及对南中国地区众多用户的了解，其观点具有一定的代表性)。他认为，虽然上述的自动测试平台具有效率高等不少优点，但至少这种测试平台相对于中国的国情来说，还存在着一系列的问题，包括可靠性、可维性和可操作性差以及成本过高等问题。
实际上理解这一点并不难，因为在这种复杂的自动测试平台中，可靠性模型全部是串联架构，还要加上配套软件的可靠性损失问题。“在中国，分离设备基于易操作和低成本的优势，在相当时间内还将承担主要角色，”他表示。另外，他认为，技术的发展和测试技术的发展基本上是同步的，存在测试问题的标准是无法发布的。一旦标准发布，就不会存在测试方面的问题。“而中国的工程师真正面临的问题在于如何选择与应用相适应的仪器设备以及如何使用仪器以及如何有效利用仪器的延伸性能，从而使设备的效能得到真正发挥，”他指出，而目前的情况是，许多单位购买了大量的高档仪器，而对仪器的应用开发却处于非常低级的阶段。造成这种现象的原因，当然与国内的管理水平低有关，但工程师的盲目追高，也是其中的一个主要因素。
关于相同的问题，泰克公司中国区市场总经理张权则认为：工程师真正面临的挑战体现在采用多种技术和混合信号的嵌入式设计方面。因为在这类设计中，随着低成本的微处理器和微控制器的速度不断加快，设计变得越来越复杂。体现这些挑战的行业也越来越多，从遍布混合信号的数字视频转换，到必须处理日益复杂的各种瞬变RF信号的无处不在的无线技术，还有数据传输率不断持续增长的高速数据处理方面的需求，虽然现在的主流为3Gb，他预测，不久的将来6Gb甚至12Gb就会成为主流。
罗德与施瓦茨中国有限公司产品支持经理安毅博士则更注重从技术层面上来说明工程师面临的挑战。他认为：这些挑战主要是如何顺应新的标准和新的应用来制定最完整和最恰当的测试方案，还有自定义产品和系统的测试等。这就要求工程师紧密跟踪最新技术发展，了解新的技术带来的新变化和需求，并挖掘现有测试设备的潜力。
而来自安立公司的观点更直接，那就是在测试领域里，中国面临的最大挑战就是缺乏具有微波背景和相关经验的工程人才，以及优秀的测试与计量人才。
中国本土测量仪器设备行业的发展现状
近年来中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视，状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤其最近几年，中国本土仪器取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展，为中国的测试测量仪器行业带来了新的契机，加上各级政府日益重视，以及中国自主应用标准研究的快速进展，都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品。
拥有中国该领域唯一重点实验室的中国电子集团公司第41研究所，凭借着本土测试领域的龙头地位，通过属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司，成功地实现了由技术到产品的转化，开发出了多款具有很高技术水平的产品。该所研制出的高纯微波合成信号发生器、微波噪声系数分析仪、便携式射频频谱分析仪、2.5Gb/sSDH/PDH数字传输分析仪、高性能的光通讯设备，包括光谱分析仪和高性能微型光时域反射计，还有高速数字示波器等，目前都已经形成比较完整的产品系列。其中AV1489型高纯微波合成信号发生器采用全正向设计方法，突破了高纯度微波频率合成等多项关键技术；AV3984型微波噪声分析仪突破了智能微波噪声源等多项关键技术；AV4022型便捷式射频频谱分析仪突破了小型化设计与制造等关键技术，还有高性能的AV3600系列的宽带矢量网络分析仪，DT系列数字电视码流实时检测仪等。另外，该所还与海信集团一道，研制出了数字电视全部四个层次上的测试仪器。无疑这对中国的数字电视产业的发展将起到很大的推动作用。这些仪器除了能解决所有通用协议分析外以及物理层的各种指标的测试外，还有一个很重要的特点，就是结合中国数字电视标准和特点，保留了很好的可升级性。
在这方面，天津德力公司做得也是有声有色。如该公司推出的DS8821Q数字电视频谱分析仪、DS1191数字电视综合分析仪、DS1883Q数字电视场强仪、DS9000码流分析仪等产品，还有DS768这类的机顶盒专用测试设备。凭借着中国自建标准的优势，湖北众友公司和北京星河亮点通信公司还分别成功开发出了ZY800系列和SP6010 TD-SCDMA终端综合测试仪。
该行业中另一可圈可点的就是北京普源精电科技有限公司。目前，该公司的产品已经成功销往42个国家与地区。并规划在2008年前发展成为亚洲最大的测量仪器厂商。该公司走的是从低到高的发展路线图。从最常规的数字万用表，任意波形发生器，到高性能的数字示波器。该公司的DS3000系列任意波形发生器，是一款带有数字逻辑输出功能(16路数据通道和2路时钟通道)的混合信号发生器(MSG)。该设备采样率达到300MSa/s，垂直分辨率为14bits，还有1M采样点存储深度。可以提供十种标准波形，还可以提供用户自定义的任意波形，其中包括各种丰富的调制波形，满足了很多领域的应用；还有DS1000系列混合数字示波器，目前示波器的带宽已经达到500MHz，并具有很丰富的高级触发方式，特别是码形触发和持续时间触发，解决了各种异常波形的触发问题。示波器中还集成了逻辑分析功能，保证了使用上的方便。
其产品的另外一个特点就是具有业界较全的接口，从GPIB到RS232，从LAN到USB，丰富的接口保证了仪器的适应性，方便了互联测试平台的建立。据了解，公司如今还正在加速虚拟仪器的研究并很快推出这方面的产品，准备向平台建设逐步完善化的方向快速过渡。
中国本土测量仪器设备发展的主要瓶颈
尽管本土测试测量产业得到了快速发展，但客观地说中国开发测试测量仪器还普遍比较落后。每当提起中国测试仪器落后的原因，就会有许多不同的说法，诸如精度不高，外观不好，可靠性差等。实际上，这些都还是表面现象，真正影响中国测量仪器发展的瓶颈为：
1.测试在整个产品流程中的地位偏低
由于人们的传统观念的影响，在产品的制造流程中，研发始终处于核心位置，而测试则处于从属和辅助位置。关于这一点，在几乎所有的研究机构部门配置上即可窥其一斑。这种错误观念上的原因，造成整个社会对测试的重视度不够，从而造成测试仪器方面人才的严重匮乏，造成相关的基础科学研究比较薄弱，这是中国测量仪器发展的一个主要瓶颈。实际上，即便是研发队伍本身，对测试的重视度以及对仪器本身的研究也明显不够。
2.面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来
本土仪器设备厂商只是重研发，重视生产，重视狭义的市场，还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用，但无法满足目前整体解方案流行年代的需求。所以，为了快速缩小与国外先进公司之间的差距，国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长，为这一过渡提供了根本动力，应该利用这些动力，跟踪应用技术的快速发展。
3.缺乏标准件的材料配套体系
由于历史的原因，中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业，标准化的研究也没有跟上需求的快速发展，从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观，但距离整个产业的要求还有一定距离。所以，还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有，在技术水平没有达到的条件下，一味地追求精度或追求高指标，而没有处理好与稳定性之间的关系。上述这些都是制约本土仪器发展的因素。
⑵ 新形势 下中国制造业将面临哪些挑战
新形势下中国制造业面临哪些挑战？
在当前国际形势下，中国制造业面临如下三方面的挑战。
第一方面，来自于以美国为首的一些西方发达国家，特别是在国际金融危机出现的情况下，更加突显了他们在产业空心化造成了实体经济缺失的弊端。于是以美国发起的工业互联网和德国发起的工业4.0为代表的一个再工业化的运用，旨在利用高科技重归实体经济，同时进一步抢占高端制造的制高点，同时希望在新一轮全球产业革命，新一轮制造业全球竞争当中争夺一定的话语权。
第二方面，随着印度、东盟国家、拉美国家拥有更低的人力成本和资源成本情况下，快速抢占了全球中低端制造业市场。对于中国世界工厂的地位，就形成了上下夹击的双重态势。
第三方面，来自于中国制造业内部的环境。中国制造业现在典型的一个特征就是大而不强。全球500多种工业产品，其中有220多种工业品出自中国制造，但是中国制造业的自主创新能力不足；另外在一些关键元器件、零部件制造工艺上的核心技术，对外依存度过高。因此中国制造业还是处于全球制造业产业链当中的中低端，也缺乏国际知名一流企业和国际知名品牌，产业链当中高附加值的部分所占份额比较小。还有中国大多数制造企业，特别是中小企业，管理水平也比较落后。
面临以上三重挑战，中国制造业唯有依靠管理创新、技术创新才能真正实现制造业的整体转型升级。为此中国政府在2015年3月份，正式提出了中国制造2025的国家战略。
中国制造2025的核心是什么？
中国制造2025主要聚焦在这样一条主线上：
第一，互联网 。借助互联网的思维和技术，与传统产业相互结合，从而催生出一些新的业态和新的商业模式。如线上电子零售业态和B2B的业务，社会化媒体和数字化营销，还有O2O生活服务圈，还有以第三方支付、P2P、众筹等互联网金融业务。
第二，信息化与工业化深度融合。这个深度融合不仅是对中国制造装备、制造工艺、核心技术攻关能力的全面提升，同时还要借助新兴电子与信息技术以及先进的管理方式，对中国制造企业自主创新能力、市场营销能力、品牌建设能力进行全面提升。
第三，智能制造。跟工业4.0所强调的内容有一些吻合，主要是指现代物联网和人工智能技术深度应用到生产制造各个环节当中，以取代或者延伸部分手工和脑力等劳动，从而能够全面提升生产效率，降低成本，使整个生产过程达到最优的状态。
与工业4.0相比，我们更注重五大创新
再看中国制造2025，跟工业4.0对比，它涵盖的面更广，主要是集中在制造业产品研发与设计、市场营销、内部管理、服务管理等各个方面。
第一，产品模式创新。众包设计模式，以及产品数字化的特征。如小米的粉丝参与产品设计，海尔商城所提供的个性化定制等。
第二，制造模式创新。讲到制造模式的创新，除了我们所熟知的机械手、机器人、机械化的生产线以外，目前3D打印的模式可能是现在新型工业模式的一个典型之一。因为它改变了传统加工思维。我们都知道，传统加工思维的一个典型特征主要是切除、消除，在加工过程中是对原材料不断的进行削减，是在做减法。3D打印的特点是通过材料一层一层叠加，打印多的时候，材料多，打印少的时候，材料少，通过材料叠加形成产品，它的加工过程思维是做加法，可以对材料的使用率达到最高。
第三，供应链模式创新。主要集中在两方面，一是对供应链上下游之间的协同；二是还要大力发展智能物流，动态监控物流实施的信息，并且辅助于大数据分析的技术。比如京东商城就是依靠对供应链数据的实时分析，准确预测要货信息，做到提前备货。
第四，营销模式创新。主要是结合移动互联网、社交网络、云计算等模式，大力推进社会化媒体和数字化营销。它的两个主要特征，一是传播速度非常快，典型是金字塔式和病毒式快速传播复制。二是传播对象聚焦性非常高，主要是通过点对点的传播、口碑营销、粉丝营销、朋友圈营销。
第五，服务模式创新。制造业服务化是未来中国制造业发展的大趋势。这是必须要建立在产品数字化基础之上的。厂家可以对自己销售出去的产品实时获取使用信息，实时监控使用情况，并且能够提前诊断出该设备故障情况，远程发送指令，进行远程维修和维护，从而提供产品全生命周期的服务。今天的制造业是在卖产品，明天的制造业就是在卖服务。通过服务提升产品的附加值。
⑶ 谁有关于工程测量的一些基本概念和一些测量的计算，必采纳
在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术，称为“工程测量”。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术。
按工程建设的进行程序，工程测量可分为规划设计阶段的测量，施工兴建阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测量。
规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。取得地形资料的方法是，在所建立的控制测量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。
施工兴建阶段的测量的主要任务是，按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程，作为施工与安装的依据。一般也要求先建立施工控制网，然后根据工程的要求进行各种测量工作。
竣工后的营运管理阶段的测量，包括竣工测量以及为监视工程安全状况的变形观测与维修养护等测量工作。
按工程测量所服务的工程种类，也可分为建筑工程测量、线路测量、桥梁与隧道测量、矿山测量、城市测量和水利工程测量等。此外，还将用于大型设备的高精度定位和变形观测称为高精度工程测量；将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量；而将以电子全站仪或地面摄影仪为传感器在电子计算机支持下的测量系统称为3维工业测量。
工程测量是直接为工程建设服务的，它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。
无论是工程进程各阶段的测量工作，还是不同工程的测量工作，都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段，并对测量成果进行处理和分析，也就是说，测量数据处理也是工程测量的重要内容。
工程技术的发展不断对测量工作提出新的要求，同时，现代科学技术和测绘新技术的发展，给直接为经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展，使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。工程测量的服务领域在进一步扩展，而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。
http://www.civilcn.com/cehui/chsj/1323499717198535.html
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⑷ 工业4.0引发科技革命 我国迎来哪些挑战
工业4.0引发科技革命 我国迎来哪些挑战
价值链是全球经济循环中最为关键的链条之一，谁占据了价值链的核心环节，谁就掌控了整个价值链的财富流向。未来全球竞争是价值链竞争，构建中国自己的全球价值链战略应上升为国家战略，这是中国从经济大国迈向经济强国的关键。
在全球愈演愈烈的创新竞争中，中国面临着创新强度普遍偏低，“追赶窗口”正在收敛，创新“后发优势”不突出，以及创新人才严重流失等多重风险与挑战。
在大数据时代，数据安全面临更为严峻的挑战。数据主权将成为各国对数据及相关技术、基础设施等进行治理和管辖的基础。
基于全球价值链的中国经济新挑战
价值链是全球经济循环中最为关键的链条之一，谁占据了价值链的核心环节，谁就掌控了整个价值链的财富流向。未来全球竞争是价值链竞争，构建中国自己的全球价值链战略应上升为国家战略，这是中国从经济大国迈向经济强国的关键。
全球价值链主导全球贸易格局的深层次改变。近十多年来，国际分工越来越表现为相同产业不同产品之间和相同产品内不同工序、不同增值环节之间的多层次分工。国际分工的范围和领域不断扩大，逐渐由产业间分工发展为产业内分工，进而演进为产品内分工为主的国际分工体系。
以产品内部分工为基础的中间投入品贸易称为产品内贸易，从而形成了“全球价值链分工”体系。“全球价值链分工”有三个显着特征：一是最终产品经过两个或两个以上连续阶段的生产；二是两个或两个以上的国家参与生产过程并在不同阶段实现价值增值；三是至少有一个国家在其生产过程中使用进口投入品。
据统计，世界货物出口量平均增长速度，1913年-1938年仅为0.7%，1948年-1990年为6%以上，1990年-1997年为6.7%；世界出口值占世界GDP比重，20世纪50年代初仅为5%，70年代初为10%，90年代初达到15%，1995年升至20%。1980年-2011年世界货物贸易额平均增长7%，2013年已经达到18.78万亿美元，全球价值链、产业链和供应链对国际生产、国际贸易和国际投资产生了深远的影响，让全球市场依存度日益加深，但与此同时，全球价值链也给国家经济安全带来新的挑战:
第一，全球价值链加强了全球经济的协同，放大和加快了冲击的国际传导，放大了全球贸易增长或下降的波动风险。原因是链条上产品的不同生产环节位于不同国家，造成中间贸易品跨境贸易频繁，从而贸易量受冲击的程度被放大；同时全球供应链条高度复杂，各环节联系精密，其中某一环节发生问题，通过结构效应和供应链效应将很快传递到整个贸易生产链条。
结构效应针对全球价值链上对外部收入变动更为敏感的特定产业和地区，如耐用品部门和东亚地区。当危机来临时，消费者通常先大幅削减耐用品消费，对必需品的消费下降较少。2008年耐用品占全球贸易比重接近40%，耐用品贸易的大幅下降是金融危机期间全球贸易量萎缩幅度超过GDP萎缩幅度的重要原因。东亚地区由于更深地融入全球价值链，变得更易受美国和欧盟经济周期的冲击。
供应链效应指全球价值链的内部特征会加快或放大商业周期的冲击程度。如链条上中间品跨境贸易对系统性贸易冲击的敏感度显着上升；供应链上任意节点因商业周期冲击而进行的存货调整，会沿着供应链快速传导，存货在相应企业生产中的地位很可能放大商业周期的冲击程度。
第二，全球价值链放大了中间品进口比例高的企业受关税影响的风险。这是因为全球生产链的延伸拉长使中间进口品多次穿越国境，每次小额关税的积累终将拉高出口企业实际承担的关税负担。OECD关于全球价值链的贸易政策报告显示，2009年中国制造业总出口关税只有4%，但换算成出口国内增加值所负担的关税时（即中国出口商实际负担的有效关税），升高到了17%，高于美国、欧盟、日本、越南等国。
第三，参与全球价值链的跟随企业可能面临“低端锁定”风险，并引发社会、环境、劳工条件、职业安全与健康、就业保障等诸多问题。面对全球化分工体系的不合理性，提高我国利用外资的层次，需从根本上扭转我国处于全球价值链纵向分工体系中的不利地位。
近几十年来，世界范围内所呈现的市场日趋碎片化，形成了全球价值链纵向分工体系。处于全球价值链上端的采购商和品牌商，凭借其对核心技术、关键技术、技术标准和品牌等掌控，通过全球排布供应链，将价值链下端中间产品的生产转移到他国，不仅缓解了本国的资源环境压力，并从中获取了高额垄断利润，而且通过合同关系牢牢控制着全球供应商。
总而言之，全球价值链对国际贸易带来的风险源包括：经济风险（如需求冲击、大宗商品价格剧烈波动、全球能源短缺、关税波动、劳动短缺、边境延误、所有权或投资限制、汇率波动）；环境风险（如自然灾害、极端天气和疾病传染）；地缘政治风险（如冲突与政治紧张、进出口限制、恐怖主义、腐败、非法贸易与有组织犯罪、海盗）；技术风险（如信息通讯阻断、交通基础设施故障）等。
新一轮技术革命对中国经济的挑战
1．金融危机后全球各国推出制造强国战略
2008年国际金融危机之后，世界各国为了寻找促进经济增长的新出路，开始重新重视制造业，美国、欧盟、德国、英国等纷纷推出制造业国家战略。美、德、日等发达国家将焦点锁定在以新一代互联网、生物技术、新能源、高端制备为代表的七大战略性新兴产业上，展开了新一轮的增长竞赛，试图抢占新一轮经济增长的战略制高点。
此后，美国、德国、日本、韩国等都推出了各项政策措施，鼓励和扶持本国战略性新兴产业的发展。如美国政府就出台了《先进制造业国家战略计划》、《美国创新战略：推动可持续增长和高质量就业》及《出口倍增计划》等诸多法案，提出优先支持高技术清洁能源产业，大力发展生物产业、新一代互联网产业，振兴汽车工业；德国政府正积极推进以“智能工厂”为核心的工业4.0战略，支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新；日本于2009年4月推出新增长战略，提出要重点发展环保型汽车、电力汽车和太阳能发电等产业；韩国则在《新增长动力规划及发展战略》中提出：重点发展能源与环境、新兴信息技术、生物产业等六大产业，以及太阳能电池、海洋生物燃料、绿色汽车等22个重点方向。
早在2010年，欧盟提出“欧洲2020战略”，其三大发展重点中的“智能增长”就涵盖了“再工业化”的主要内容，而于2012年10月发布的《指向增长与经济复苏的更强大的欧洲工业》，就更明确地设定了“再工业化”战略的目标，即到2020年将工业占欧盟国内生产总值的比重由当时的15.6%提高到20%。在成员国层面，包括法国、英国以及西班牙在内的许多国家纷纷制定了相应的“再工业化”战略，如英国2011年发表的《强劲、可持续和平衡增长之路》报告中提出了6大优先发展行业，法国于2012年新成立了生产振兴部来重振法国工业，西班牙于2011年以“再工业化援助计划”的方式，由政府出资约4.6亿欧元资助国内的再工业化项目等。
从传统制造业大国日本来看，2009年12月至2012年10月的3年间，日本政府提出了五轮经济振兴对策，强化日本工业的竞争力是这些振兴对策的重要内容。安倍政府上台后，在大肆扩张货币与财政的同时，也关注制造业的复兴。2013年6月提出的“日本再兴战略”中，将产业再兴战略作为今后三大重点战略之一，并提出了紧急结构改革、雇佣制度改革、推进科技创新、实现世界最高水平的IT社会、强化地区竞争力和支持中小企业的六项具体措施。
2．工业4.0引发新一轮全球制造业革命
国际金融危机之后兴起的新一轮产业革命，既是一场数字化革命，更是价值链革命。互联网、物联网、机器人技术、人工智能、3D打印、新型材料等多点突破和融合互动将推动新产业、新业态、新模式的兴起，一个后大规模post-mass生产的世界正在来临，这场革命不仅将影响到如何制造产品，还将影响到在哪里制造产品，将重新塑造全球产业竞争格局。
目前，智能化工业装备已经成为全球制造业升级转型的基础，发达国家不约而同地将制造业升级作为新一轮工业革命的首要任务。美国的“再工业化”风潮、德国的“工业4.0”和“互联工厂”战略以及日韩等国制造业转型都不是简单的传统制造业回归，而是伴随着生产效率的提升、生产模式的创新以及新兴产业的发展，特别是德国“工业4.0”战略更被视作新一轮工业革命的代表。
3．标准之争成为全球制造竞争的新方向
全球制造业竞争的方式已经发生深刻变化，技术专利和标准控制已经成为重要的国际竞争工具。发达国家越来越深刻意识到，标准尤其是关于安全、健康和环保等方面的标准，代表着掌控科技、掌控产业的进一步发展。以新能源汽车为例，来自德国和美国的8家汽车厂商（奥迪、宝马、克莱斯勒、戴姆勒、福特、通用、保时捷和大众）宣布未来将采用统一的充电接口标准，新标准将在欧洲和美国范围内使用。
欧洲汽车制造商协会也已规定，从2017年开始，所有在欧洲销售的新电动汽车都将采用这个新接口标准。不论是德美八大汽车企业联盟制定充电标准的目的都不仅仅是将眼睛盯在自己本土市场范围之内，更主要的希望以联合的力量，将标准推向全球市场，从而在全球电动汽车产业中占据领先优势，获得未来电动汽车市场的主导地位和控制力。
4．新一轮全球创新竞争中面临多重风险与挑战
在全球愈演愈烈的创新竞争中，中国面临着创新强度普遍偏低，“追赶窗口”正在收敛，创新“后发优势”不突出，以及创新人才严重流失等多重风险与挑战。
第一，中国国家创新竞争力与经济实力不匹配。
中国科学技术发展战略研究院发布的《国家创新指数报告2013》评价结果显示，美国凭借雄厚的创新资源和优异的创新绩效，成为最具创新能力的国家。
日本和韩国依靠突出的企业创新表现和知识创造能力，分别位居第2位和第4位，继续领跑其他亚洲国家，中国国家创新指数虽然比上年提高1位，但排名仍居全球第19位。
此外，根据美国康奈尔大学、欧洲工商管理学院和世界知识产权组织联合发布的《2014全球创新指数报告》，高收入经济体占据了今年排行榜的前25位，其中瑞士、英国、瑞典、芬兰、荷兰等欧洲经济体依次位居“最具创新力经济体”的前5位，在中等收入经济体中，尽管中国、巴西是创新领域的领头羊，但中国仍居第29位，与中国经济实力排名严重不匹配。
第二，总体而言，中国国家创新强度普遍偏低。
美国制造业研发强度为3.35%。2013年中国制造业研发强度为0.88%，差距较大。数据显示，中国作为全球规模最大的制造业基地，2013年的制造业研发强度只有0.88%，而日本2009年已经达到4%，2008年美国已经达到3.3%，而德国为2.4%，中国制造业研发强度远低于发达国家在2008-2009年的研发强度。
第三，中国技术创新的“追赶窗口”正趋收敛。
全球各国展开战略创新竞赛。金融危机之后，主要经济体围绕新一代互联网、生物技术、新能源、高端制造等七大战略新兴产业展开了新一轮增长竞赛，纷纷推出各自的创新增长战略。
全球制造业升级而不是回归。不论欧美发达经济体还是印度等新兴经济体，全球制造业正在向高端、高科技的更高层级迈进。特别是随着全球智能网络将继续快速发展，超级计算、虚拟现实、网络制造、网络增值服务等产业快速兴起，中国战略新兴产业也出现了类似于传统产业那样的技术差距和技术鸿沟。
第四，作为后发国家的创新“后发优势”并不突出。
后发优势是后发国家追赶先进国家的重要影响变量。从成功实现技术追赶的国家经验来看，技术引进与消化吸收的经费比例均达到1:3左右，而中国在2009年为1:0.43，2011年为1:0.45，2012年反而为下降为1：0.397。关键行业的技术消化吸收力度均严重不足，通用设备制造业这一比例为1:0.39，专用设备制造业为1:0.33，计算机产业仅为1:0.05，仪器仪表产业为1:0.26。这是以往注重投资于物化技术、忽视技术能力的必然结果。
第五，创新核心资源——人才严重流失。
世界各国几乎都制定面向未来的创新性人才引进和培养计划，人才特别是高端技术人才争夺十分激烈，很多国家把目光放在下一代尖端人才培养争夺上。而中国创新人才流失现象十分严重。相关权威数据显示，我国流失的顶尖人才数量居世界首位，其中科学和工程领域滞留率平均达87%。
大数据对中国非传统安全的新挑战
随着云计算、云存储、物联网等新技术的应用，人们通过社交网络、电子商务平台及移动智能终端、传感器等途径搜集、处理的各种数据呈爆炸性增长，数据跨境流动和储存更加日常化和便捷化。在大数据时代，数据安全面临更为严峻的挑战。数据主权将成为各国对数据及相关技术、基础设施等进行治理和管辖的基础。
据专业机构预测，预计到2020年，全球数据使用量将达到约40ZB（1ZB=10亿TB）将涵盖经济社会发展各个领域，成为新的重要驱动力。大数据时代，国与国竞争焦点正从对资本、土地、人口、资源/能源的争夺转向对大数据的争夺上，制信（数）权成为继制陆权、制海权、制空权之后的新制权。
当前，借助大数据革命，美国等发达国家全球数据监控能力升级，从而造成我国数据安全和数据防御风险上升。以美国为例，过去，美国一直借助互联网手段和信息技术对全球数据情报进行监控，先后推出《网络空间国际战略》、《网络空间国际行动》等重要战略规划，确保自身在网络空间和数据空间的主导地位。大数据革命对于美国实现这一战略目标来说，是一把“利器”，可以大幅提升自身的全球数据采集能力、监控能力、分析能力，从而对我国大数据安全、大数据资产流失造成更大风险。
此外，在进出口商品和服务中的经济安全风险日益加大。中国经济持续高速发展，在很大程度上得益于积极利用了国外的先进设备和技术，以及发达国家成熟的管理和服务。例如美国企业IBM服务器、英特尔电脑设备、思科的通讯设备产品、微软的操作系统等等，这些外国产品都几乎垄断了中国的相关市场。《中国经济和信息化》研究称，中国的信息安全在以思科为代表的美国“八大金刚”（思科、IBM、Google、高通、英特尔、苹果、Oracle、微软）面前形同虚设。这些企业直接或者间接与美国安全部门有联系和合作，必要时，可以利用他们的产品与服务获取中国政府和企业的包括敏感经济信息在内的各种信息，甚至可以直接对中国的相关设备进行攻击。
我们认为，未来大数据时代的信息、数据和网络安全需关注几大重点。
第一、全球数据治理问题。
大数据时代，数据存储和应用方式出现新的变化，有的是跨地域甚至是跨国界的。数据治理问题既十分突出，又特别重要。对此，政策制定需要处理好两个“权益”。一是要正视霸权（外资垄断优势），即要清醒认识到我国在网络控制权、关键技术和高端设备等方面，还受制于发达国家。二是要明确数据主权，数据作为一种重要的战略资源，无论是个人拥有还是国家拥有，都要纳入到主权范围里面来考虑。
有主权不一定能够管治。比如：数据存到国外，云计算跨越国境，可能不在你的主权范围之内。权力如何让渡？关键是要有治权，要区别对待不同的数据，对确需保护的数据，必须要有切实可靠的手段进行有效管理。如果做不到对数据的有效管理，大数据就必然面临大失控的危险。
第二，数据责任分担问题。
这一问题涉及安全风险的分散。信息安全风险存在于数据的全生命周期之中，从技术思路、产品开发、用户使用、服务管理，各个环节均要分担相应的安全责任。大数据的安全问题涉及政府、相关企业、网络运营商、服务提供者，以及数据产生者、使用者等方方面面，必须对各自的安全责任有明晰的政策界定。
第三，新的基础设施问题。
大数据的发展离不开电信网络、IDC，甚至工控系统等关键基础设施，其安全可靠同样依赖于这些基础设施，受供应链全球化、产业私有化的影响，网络与关键基础设施间的安全日趋复杂，一国的大数据可能存放在别国的网络中，一国的基础设施可能同时服务于多个国家，高度的全球相互依赖性，挑战原有的国家主权观念。所以关键基础设施的安全监管体系十分重要，在我国，需要尽快确立对供应链的实质性国家安全审查和对基础网络的常态化安全监管。
第四，数据冲突管理问题。
这一问题关乎网络大数据的利益博弈。大数据的资源价值越来越高，围绕大数据的争夺和冲突就越激越烈。大数据的生成、处理和利用方式，将极大改变各种冲突的表现方式和破坏烈度。内容包括知识产权的保护、网络犯罪的处置、网络破坏活动特别是网络恐怖主义的打击以及网络战争的威胁应对。
第五，数据权力与利益分配问题。
从全球占比来看，中国作为数据大国的潜力极为突出。2010年中国在整个数字宇宙中比例为10%，2013年占比为13%，2020年占比将达到18%。届时，中国的数据规模将超过美国的数据规模，位居世界第一。
然而，现实而言，全世界共有13台根服务器，这13台根服务器中有10台(包括一台主根服务器)设置在美国。全世界在互联网方面对美国的依赖性很大。
因此，从重构全球互联网治理新秩序的角度看，需要重新根据网民数量的多少等国际化指标，重新分配ICANN理事会成员的区域权重。根据使用流量在全球不同地理区域内重新分配多中心的顶级根服务器，形成“多中心”而非“单一中心”的顶级根域名解析系统和一个真正的多中心互联的全球网络。
⑸ 现代测量的发展趋势和未来发展趋势
伴随着测试需求的多样化和复杂化，以软件为核心的虚拟仪器测试策略正逐渐成为行业主流的技术，并得到广泛的应用，在提高效率的同时降低测试成本。在新兴商业技术不断涌现的今天和未来，测试测量行业正呈现出五个重要的发展方向。
趋势一：软件定义的仪器系统成为主流
如今的电子产品(像iPhone和Wii等)已越来越依重于软件去定义产品的功能。同样的，在产品设计和客户需求日益复杂的今天，用于测试测量的仪器系统也朝着以软件为核心的模块化方向发展，使得用户能够更快更灵活的将测试集成到设计过程中去，进一步减少了开发时间。
通过软件定义模块化硬件的功能，用户可以快速实现不同的测试功能，并应用定制数据分析算法和创建自定义的用户界面。相比于传统仪器固定的功能限制和只是“测 试结果”的呈现，以软件为核心的模块化仪器系统能够赋予用户更多的主动权，甚至将自主的知识产权(IP)应用到测试系统中。
在业界，被认为是最保守的客户之一的美国国防部在2002年向国会提交的报告中指出下一代测试系统(NxTest)必须是基于现成可用商业技术(COTS)的模块化的硬件，并同时强调了软件的能动作用。最新的合成仪器(SyntheticInstrumentation)的概念也无非是经过重新包装的虚拟仪器技术，将软件的开放性和硬件的模块化重新结合在了一起。
在媒体界，《电子系统设计》杂志的编辑LouisFrenzel先生在他最近关于测试行业趋势的文章()中也再次肯定了虚拟仪器技术对于测试测量行业的革新作用以及软件定义仪器的发展方向。
趋势二：多核/并行测试带来机遇和挑战
多核时代的来临已成为不可避免的发展趋势，双核乃至八核的商用PC现在已随处可见。得益于PC架构的软件定义的仪器，用户可以在第一时间享受到多核处理器为自动化测试应用带来的巨大性能提升。
要充分发挥多核的性能优势，就必须创建多线程的应用程序，例如我们可以将自动化测试程序的数据采集、数据分析、数据记录乃至用户界面部分创建不同的线程，从而分配到不同的核上并行的运行。不过，这样并行的开发理念使得习惯于传统串行开发方式的工程师难以适应，尤其是当核的数目越来越多......
挑战和机遇往往是并存的，作为图形化语言的代表，LabVIEW在设计当初就考虑到了并行处理的需求，从LabVIEW5.0开始支持多线程到现在已有10多年的历史。可以毫不夸张地说，天生并行的LabVIEW就是这样一种驰骋多核技术时代的编程语言，通过自动的程序多线程化，开发人员可以无需考虑底层的实现机制，就可以高效地享用多核技术所带来的益处。
无论是欧南天文台极大望远镜高达2,700万次乘加运算的镜面控制，到Tokamak核聚变装置的实时处理运算，还是NASA的飞机安全性测试和TORC汽车控制快速原型设计，LabVIEW多核技术都为这些应用带来了巨大的性能和吞吐量的提升，随着多核技术的进一步发展，提升的幅度将更为可观。
趋势三：基于FPGA的自定义仪器将更为流行
随着设计和测试的要求越来越高，FPGA(现场可编程门阵列)技术正逐渐被引入到最新的模块化仪器中，这也就是我们所说的基于FPGA的自定义仪器。
FPGA的高性能和可重复配置特性一直是硬件设计工程师们的最爱，而对于测试工程师而言，又何尝不想拥有硬件级的确定性和并行性呢？像诸如实时系统仿真、高速内存测试等应用都需要用到FPGA来确保响应的实时性和高速的数据流入和流出，FPGA的IP核更是可以为工程师植入自主知识产权的算法提供契机。然而，苦于对硬件设计知识的缺乏和对VHDL或Verilog语言编程的恐惧，许多测试工程师对于FPGA技术望而却步。
现在，NI提供的R系列数据采集和FlexRIO产品家族将高性能的FPGA集成到现成可用的I/O板卡上，供用户根据应用进行定制和重复配置，同时配合LabVIEWFPGA直观方便的图形化编程，用户能够在无需编写底层VHDL代码的情况下，快速地配置和编程FPGA的功能，用于自动化测试和控制应用。
前段时间，欧洲核子研究中心(CERN)为世界最强大的粒子加速度器--大型强子对撞机(LHC)配备了超过120套带有可重复配置I/O模块的NIPXI系统，用于控制瞄准仪的运动轨迹和监测其实时位置，从而确保粒子在既定的路径中运作。为了保证极高的可靠性和精确性，FPGA成为其必备的测试和控制技术。
随着对FPGA技术应用复杂性的简化，可以预计，拥有高性能和灵活性的FPGA技术将越来越多的被应用于未来的仪器系统中。
趋势四：无线标准测试的爆炸性增长
近年来无线通信标准的发展可谓是日新月异，从2000年前只有四五种的无线标准到现在众多新标准如雨后春笋般涌现。越来越多的消费电子产品和工业产品都或多或少的集成了无线通信的功能，像苹果公司最新的3G版iPhone手机，更是同时集成了UMTS,HSDPA,GSM,EDGE,Wi-Fi,GPS和蓝牙等多种最新的无线标准。这些都给无线技术的开发和测试带来了巨大的挑战，测试技术如何跟上无线技术的发展成为工程师面临的最大难题。通常传统射频仪器的购买周期是5至7年，而新标准和新技术的推出周期却是每两年一轮，购买的射频测试设备由于其固件和功能的限定通常难以跟上新标准的发展速度。参考：中国产业研究报告网《全球测量行业发展趋势预测》
⑹ 第四次工业革命面临的挑战有哪些
薛澜提出，我们应该注意的是，第四次工业革命给中国带来新的机遇，但同时也带来新的挑战，这个挑战，具体有四个方面。首先是对经济活动和经济增长的影响。
工业革命和经济发展中间，其实存在两个悖论。首先是生产率悖论，就是说新技术的进步并没有给我们带来预期的生产率的增长。以美国为例，美国劳动生产率的年增长在1947到1983以及2000到2007年，两个时段里，分别是2.8%和2.6%左右，但是从2007年到2014年，也就是科技大幅改变我们生活的这段时间，劳动生产率的年平均增长率只有1.3%左右，这要怎么解释？薛澜认为，这主要是因为第四次工业革命很多技术是平台型技术，它们创造的价值是免费的，并没有通过市场交易反映出来。
其次还有创新悖论。政治经济学家熊彼得提出过一个概念叫“创造性毁灭”，是指有新的技术创新带来更大的社会收益，但同时会让旧产业消亡，通过这种毁灭，使社会不断进步。例如，电力机车代替蒸汽机车、数码相机代替胶卷相机，都是创造性毁灭。
但荷兰学者卢克索特近来提出“毁灭性的创造”这么一种可能，就是指一些创新仅仅对少数企业有利，对整个社会是不利的。比如，金融领域放松监管会导致很多创新只对少数金融企业有很大利益，但可能会给整个金融世界带来危害，甚至带来金融危机。比如现在的社交媒体让人们长期沉溺于手机和电子游戏，很难进入到深入思考，长此以往，是否会对人类社会进步产生影响，等等。
而不管是生产率悖论，还是创新悖论，其实都可以看做是第四次工业革命，给人类经济活动和经济增长带来的挑战。
第二个挑战是对未来工作的颠覆。
牛津大学的一项研究指出：美国2010年的各项职业中，将近一半的工作在今后十年到二十年有可能被机器或人工智能替代。其中很多工作在今天是高级白领在做的，比如律师助手、房地产评估师等等。未来，也许很多人在同时做很多的临时性工作，传统意义上的稳定工作将不复存在。
第三个挑战是对社会公正、伦理道德和社会规范的冲击。
比如说，收入分配差距有可能变大，大量中等技能的工作被替代，社会收入分配将形成两极化状态，少数有高技能的工作者收入特别高，大批中等或低技能者则失业。再比如，生物医学进展会带来伦理道德问题，基因检测是否会带来就业歧视、保险歧视。如果未来出现可定制婴儿、延长寿命、记忆提取时，是否有一系列伦理道德的困扰出现？又比如，人工智能也可能会带来社会问题。《纽约时报》曾拿机器人写的新闻报道和记者写的新闻报道放一起让大家去辨认，90%的人都辨认不出来。如果今后机器人可以写出漂亮的文章、画出各种风格的画作，那人类还需不需要去学习？
这些都是我们即将面临的挑战。
最后一个挑战是对公共治理的影响。
这主要表现在三个方面，首先是政府对市场的监管可能更加困难。政府规章制度的演变非常慢，而技术变化太快，两者很可能无法同步。其次，政府对社会的有效治理更加困难。社交媒体的普及使个人可以成为公众媒体，公众常常比政府获得信息更快更多；最后，政府对公共安全的保障会更加困难。社会如此依赖网络和信息，我们的数据安全、网络安全如何保障？
那我们应该如何应对这些挑战？薛澜提出了几个思路。首先，要加强社会预见的研究，把社会影响的思考渗入技术选择。其次，要引入同步设计的原理，从创新源头注入社会影响。我们在之前的工业系统设计原理是先创新后治理，导致了诸多问题，如何使得治理的观念和创新同步，比如将循环经济理念渗入到工业设计中。再次，要提倡适应性治理，实现创新推进与创新治理的有机平衡。一方面，要通过合理的规制减少创新可能的负面影响；另一方面，在规制创新的同时，减少潜在的掣肘，使得创新能够蓬勃地发展。
⑺ 我国制造业面临哪些新挑战应该如何应对这些新挑战
三个挑战
从挑战来看，中国制造业发展的约束条件正在不断增加。
其一，国际金融危机打破了原有的世界经济循环体系，发达国家消费模式的调整，对出口导向特征明显的中国制造业形成较大的结构性制约。长期以来，全球经济循环的主要特征是：欧美等国的赤字财政和高消费带动中国等新兴发展中国家的制成品出口，中国等国的高储蓄高出口，形成巨额外汇储备，大量购买欧美国家主权债券，为其高消费进行融资。国际金融危机发生后，这一循环出现了“短路”，突出表现在两个“难以为继”上：一方面，欧美等国的高消费、高负债模式难以为继，另一方面，中国长期依赖出口带动制造业和经济增长的模式也到了必须改变的地步。后金融危机时代发达国家消费模式的调整，必将对中国出口产生极大的制约，曾延续多年的发达国家强劲消费拉动制造业增长的格局在较长时期内难以恢复，全球贸易格局也随之发生变化，贸易壁垒将呈现出形式多样和频率高发的态势。
其二，发达国家“回归”制造业，发展中国家之间竞争加剧，中国制造业发展面临双重压力。近年来，在国际金融危机带来的巨大冲击之下，发达国家开始反思，认识到以制造业为核心的实体经济才是保持国家竞争力和经济可持续发展的基石。欧盟、美国均提出了“再工业化”战略，大力发展新能源、信息、生物等新兴产业，力图重振制造业。与此同时，新兴发展中国家也纷纷作出战略部署，加快调整经济结构，促进产业升级。今后相当长一段时期，中国制造业将面临前有发达国家“再工业化”的阻截，后有东盟、印度、拉美等国家和地区加速追赶的双重压力。
其三，能源资源约束趋紧，要素成本快速上升，传统竞争优势逐步减弱。2010年，中国一次能源消费量达22.7亿吨油当量，而自2000年以来累计消费量达178亿吨油当量。2010年我国石油对外依存度达到了54.8%，铁矿石、铝土矿、铜精矿、铅锌矿、钾盐等对外依存度分别为53.6%、55%、65%、30%、70%。随着中国经济保持较快增长势头，对能源资源的需求也将持续提升，资源类产品价格上涨具有较强的刚性特征，将直接带来制造业生产成本的上升。劳动力总量大、成本低曾是中国制造业的突出比较优势，随着人口结构的变化，这一优势也在不断流失。根据相关预测，2015年中国劳动力总量将达到峰值，之后将缓慢下降。近年来东部沿海地区大面积的“用工荒”和工资薪酬的快速上涨反映了这一变化。从制造业从业人员平均工资来看，当前越南是约每月1000元，印度大概是600元，而中国东部沿海已经达到了2500元至3000元。
总的来看，随着能源资源、劳动力、土地等要素成本的快速上升，中国制造业的综合成本已超过印度、越南等一些新兴发展中国家。中国制造业长期依赖的低成本比较优势逐步削弱，新的竞争优势尚未形成。这种形势下，如何保持持续快速增长势头，同时推进产业结构的优化升级，是中国制造业必须回答的一个重大问题。
两大机遇
从机遇来看，加快制造业转型升级的历史性契机正在到来。
其一，持续快速增长的10亿人口级的国内市场将为中国制造业发展提供最有力的支撑。城镇化进程加快和消费结构升级发展，是中国经济的内生增长力量。这一内生增长机制在“十二五”时期乃至未来20年，仍然是中国制造业实现较快增长的基础和前提。2011年，中国城镇化水平历史性地突破了50%，达到51.27%，未来每年仍将有1000多万农村人口转变为城镇人口。根据测算，一个农民转化为市民，消费需求将会增加1万多元，1000多万农村人口进城，可以带动1000多亿元的消费需求。
与城镇化水平快速提升相同步的是，中国消费结构也已进入到战略升级阶段。随着居民收入的增加，消费结构迈向食、用、住、行高级消费的升级，由过去的百元、千元提升到万元乃至10万元的等级，消费政策也正朝着有利于居民消费的方向变化。一个快速增长的10亿人口级别的国内消费市场，是任何一个国家在工业化、现代化过程中都未曾拥有过的，英法德等欧洲国家的国内市场是千万级别的，美日俄是1亿级规模的，而当前中国的工业化，是与13亿人口级市场相结合的，这是中国制造业所拥有的最大优势也是最大机遇之一。
其二，新一轮科技革命为中国制造业赶超发展提供了难得的战略机遇。当前，全球进入到一个创新密集和新兴产业快速发展的时代，新一轮科技革命正在加紧孕育。新一轮科技革命的酝酿和发展，将使中国制造业面临一个技术上赶超发展、结构上加快升级的重大机遇。同过去几轮科技革命中中国始终处于跟随状态相比，以新能源、节能环保、信息为主导的技术创新，更多地是建立在传统成熟技术基础上，因此，中国制造业基于过去30年发展所积累的技术基础和研发能力，比以往任何时候更接近世界先进水平。与此同时，大国大市场的优势使得先进技术在中国有着更为广阔的市场空间，容易形成规模经济，降低研发成本，并实现产业化。如果中国制造业能够抓住这一机遇，完全有可能在若干重要领域实现对发达国家的赶超，成为产业发展的领导者。
⑻ 21世纪对制造技术提出了哪些挑战,如何应对
随着科技的进步和经济的发展，人类对物质的需求不断提高，而受地球有限资源和人口不断膨胀的影响，社会发展对其经济支撑行业—制造业及其技术体系提出了更高的需求，促使对传统制造不断优化发展的先进制造技术迅速发展起来。
所谓先进制造技术，是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。也就是说，它不再是传统意义上的机械加工，而是以计算机技术为平台，集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等于一体，贯穿于产品全寿命周期，并以取得理想的经济效益为目标的有机整体。
自20世纪80年代末，国际上提出先进制造技术(AMT)的概念以来，以CAD/CAM技术、快速原型制造技术、柔性制造系统技术、计算机集成制造系统技术、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造等为代表的一系列AMT在诸多国家和地区得到迅速的发展和广泛的应用，逐步实现了：
(1)柔性化。以同样的设备与人员生产出不同产品或实现不同的制造目标。
(2)自动化。减轻、强化、延伸或取代人的有关劳动，实现制造系统中人一机一系统的协调、控制、管理和优化，提高了工作效率，保证了产品质量。
(3)敏捷化。企业能实现快速重组重构，迅速而有效地综合应用新技术，对用户、贸易伙伴和供应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反应。
(4)虚拟化。通过计算机仿真软件来模拟真实系统，检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真，从而发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误，保证产品制造的成功和生产周期。
进人21世纪后，以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术，被应用于制造业的各个领域，使制造技术发生质的飞跃，制造生产模式发生了重大的改变。2004年，日本启动了“新产业创造战略”，为制造业寻找未来战略产业。这已引起美国、欧洲、日本在机械制造技术上新一轮的竞争。
2 AMT新发展
目前，国际上对AMT的研究主要有网络化制造、微电子机械系统、快速原型制造、生物制造等。
2.1 网络化制造
所谓网络化制造(Networked Manufacturing，NM)是指按照敏捷制造的思想，采用Internet技术，建立灵活有效、互惠互利的动态企业联盟，实现研究、设计、生产和销售各种资源的重组，从而提高企业的市场快速响应和竞争能力的新模式。
Internet技术的高速发展带来了网络基础架构的不断完善，同时也催生出一种新的服务方式application service provider，即“应用服务提供商”，简称ASP，ASP作为一种业务模式，是指在共同签署的外包协议或合同的基础上，企业客户将其部分或全部与业务流程的相关应用委托给服务提供商，由服务商通过网络管理和交付服务并保证质量的商业运作模式。SP产业协会把ASP定义为“一个通过广域网(WAN)管理和传递给多种实体许多应用能力的组织”。另外，对ASP现在有一种比较新的说法是“On Demand”，或“Software as a Service( SAAS) ”，是一种软件的使用模式，也应该是一个比较有前途的商业模式。
网络化制造应用服务(MASP，Manufacturing Application Service Provider)可为产品设计和制造过程提供服务和优化，并且可以进行虚拟的工艺仿真作为产品设计和工艺制定的参考。通过网络化应用服务中进行产品及其制造工艺的模拟仿真与优化设计和协同制造，能够大大节省企业的投资并提高生产效率。另外企业的技术人员也可以由客户端直接在远程服务器上进行产品与工艺的优化设计或模拟仿真。
网络环境下的制造是新时代发展的需要，该系统能充分利用网络优势，利用各种人力物力资源，将知识工程和仿真技术融入系统，来为制造行业服务：
(1)运用在模具制造行业。例如，我国深圳市模具网络化制造示范系统，通过将CAD/CAM技术、虚拟设计与制造技术、计算机网络技术、快速成型及后处理等有机结合在一起，形成了异地人员、技术、设备优势的模具的设计与制造网络系统，能够大幅度提高制造能力和提高劳动效率，克服以往模具制造中的周期长、成本高、反应速度慢等缺点。
(2)应用于企业的动态联盟。比如，法国宇航公司、英国宇航公司、德国DASA公司和西班牙形成了Airbus集团，Airbus的ACE (Airbus Concurrent Engineering)采用了相当于波音公司的异地无纸设计技术并实施并行工程，以求在空中客车系列飞机的研制中与波音公司相竞争。
(3)应用于汽车制造行业。一个典型的例子就是2000年，三大汽车公司—通用汽车公司、福特汽车公司以及戴姆勒一克莱斯勒终止各自的零部件采购计划转向共同建立零部件采购的电子商务市场，使每笔交易的平均成本从100一150美元降低到不到5美元，每辆汽车的制造成本至少降低了1200美元。
2.2 微系统
随着人们对许多工业产品的功能集成化和外形小型化的需求，使零部件的尺寸日趋微小化。此外，进入人体的医疗机械和管道自动检测装置等都需要微型的齿轮、电动机、传感器和控制电路。而微机械的应用也取得显着的经济效益，比如汽车的安全气囊的传感器采用微细加工技术，把传感器和电路蚀刻在一起，使成本从每套 25美元降至10美元，这些需求导致了微纳制造技术的出现，也促使了微机器向系统化方向发展，并形成了有广阔发展前景的微系统(Micro- Systems)。
微系统作为一个独立的智能系统，主要由微驱动器、微传感器、微执行器、微处理器和微能源等基础要素组成。它可分成几个独立的功能单元：输入物理信号，通过传感器转换为电信号，经过信号处理(模拟的或数字的)，通过执行器与外界作用，每一个微系统就可采用数字或模拟信号(电、光、磁等物理量)与其他微系统进行通信。由于它体积小、重量轻、耗能低、性能稳定；有利于大量生产，降低生产成本；惯性小、谐振频率高、响应时间短；集约高科技成果，附加值高，其应用领域相当广泛：
(1)在生物医疗中，其应用具体有以下几方面：定向药物投放系统、低损伤手术用微型机器人、手术用内窥镜及钳子和微小分散型人工脏器。例如：进行视网膜开刀时，大夫可将遥控机器人放入眼球内，在眼球运动条件下进行高难度手术。另外，临床分析化验和基因分析遗传诊断所需要的各种微泵、微阀、微摄子、微沟槽、微器皿和微流量计都可用MEMS技术制造。
(2)在宇航中，已可用全集成气相色谱微系统散布在广漠的太空中，进行星际物质和生命起源的探测。将特制微机器人送到某星球上，在星球上飞行，所载摄像系统即能协助轨道器画出星球的地形地貌图。
(3)在工业领域，可用微机器人去清除锈蚀，检查和维修高压容器的焊缝。现在日本Seiko公司已经研制出的“Yamakoski Ichro”行走机器人，外形微小，只有8.6mm x 9.3mm x 7.2mm，但却可在狭小的空间内，细小的管道内行走、作业和维修，用途广泛。
(4)在环境科学方面，利用MEMS制造的由化学传感器、生物传感器和数据处理系统组成的微型测量和分析设备，用来检测气体和液体的化学成分，检测核生物、化学物质及有毒物品，有体积小、价格低、功耗小、便于携带等优点。微机电系统电子鼻的形状类似人和动物的鼻子，能探测和识别各种气味。
2.3 低温快速原型制造技术
快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,RPM)技术是20世纪80年代末发展起来的一种集CAD/CAM、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术等于一体的先进制造技术，实现了从零件设计到三维实体原型制造的一体化。
在RP技术中，传统的几种成形工艺大多以激光作为能源，而激光系统(包括激光器、冷却器、电源和外光路)的价格及维护费用昂贵，致使成型件的成本较高。另外，在成形过程中，这些工艺有一定的粉尘、有毒化学气体甚至是激光或液态聚合物的泄露等而不符合绿色制造发展趋势。如果对RP技术采用低温，即低温快速成形(LT-RP, Low Temperature-Rapid Prototyping)技术，则可以解决这些问题。随着对更低制作成本的追求，低温冰型快速成形工艺发展非常快，同时发展出不同的低温转换工艺：
(1)由清华大学激光快速成形中心首先提出了低温冰型快速成形(IRP，Ice Rapid Prototyping)工艺。以水或溶液作为成形材料，在数字信号控制下，水或溶液的微滴通过按需喷射，在低温环境中迅速凝固，逐层粘结、堆积，最后获得冰型。这种新工艺基于喷射而非激光，并采用水作为原材料，整个成形过程及成品均实现了节能减耗、绿色无污染，应用前景广阔。例如，将IRP原型与低温熔模铸造或其它特种铸造工艺相结合制造金属件，是一种新的工艺路线。
(2)由于只有在低温下，生物材料和细胞才可能保持其生物活性，因此开发低温下多喷头复合数字喷射技术，将多种材料(不同物理、化学和生物学性能的材料) 和细胞通过微量喷头，定量、实时、无流涎地根据计算机指令所规划的路径精确堆积成形，对生物制造具有决定性的意义。
以生物材料和细胞作为成形材料，采用不同LT-RP工艺，可以获得骨组织工程支架，并且可以推广到具有复杂生物功能的组织工程支架的直接成形，甚至应用于细胞三维直接组装。这也是一种应用于医学领域的新颖的绿色制造。
2.4 生物制造
21世纪是生命科学的世纪，随着纳米制造技术、材料科学等新技术的不断发展，机械科学和生命科学正在深度融合，先进制造技术的一个重要方向—生物制造技术正在形成。
制造过程、制造系统和生命过程、生命系统在许多方面有相似之处，生命系统和现代制造系统都有自组织性、协调性、应变性和柔性等特点。在生命科学的基础研究成果中选取富含对工程技术有启发的内容，并将这些研究成果同制造科学结合起来，可以建立新的制造模式，开发出新的加工工艺。日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术用于工程材料加工的研究，并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。例如，氧化亚铁硫杆菌T一9菌株可以去除纯铜、纯铁和铜镍合金等材料。由于氧化亚铁硫杆菌T-9菌株是中温、好氧、嗜酸、专性无机化能自养菌，可以将亚铁离子氧化成高铁离子以及将其它低价无机硫化物氧化成硫酸和硫酸盐，可掩膜控制去除区域，达到去除的目的。目前，这方面的进展还只限于实验室的原理探索，只采用了少数种类的微生物对少数金属进行了试验，对零部件的实际应用尚在探索之中。另外，还可以开发自生长成形工艺，即在制造过程中模仿生物外形结构的生长过程，使零件结构最外层各处开头随其应力值与理想状态的差距作自适应伸缩直到满意状态为止。
3 AMT发展趋势
随着全球经济竞争的不断激烈化，AMT的发展在柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化等基础上，趋向以下几个发展方向：
(1)网络化
制造业随着经济的全球化也开始步入全球的一体化。从采购、设计到制造加工，再到销售，已不再局限于某个企业、某个集团或是某个国家。地域的分散性，必将给企业的经营和管理带来诸多不便，随之而来的是制造成本的增加。随着网络通讯技术的迅速发展和普及，企业可以通过制造的网络化，有效组织管理分散在各地的制造资源。另外，制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场，基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。
(2)集成化
制造业已不再局限于先进的制造加工技术，而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术。各个专业、学科间应不断渗透、交叉、融合，使技术趋于系统化、集成化。同时，为了更大限度的实现信息资源共享与优化，企业内部及企业之间也应该实现集成化。
(3)绿色化
大批量的生产模式是以消耗资源为代价的，而由此造成的资源枯竭和环境污染等问题已向人们敲响了警钟。最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物，是当前全球环境问题的治本之道，也是制造业探索更清洁、更优良的制造模式的重要方向，即通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。
(4)极端化
“极”是前沿科技发展的焦点，即在高温、高压、高湿、强腐蚀等条件下工作的，或有高硬度、大弹性要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄的制造技术或产品。
(5)智能化
智能化是先进制造技术自动化的深度延伸。随着计算机技术的不断发展，制造业不紧要实现物资流控制的传统体力劳动自动化，还应信息流控制的脑力劳动的自动化，从而实现在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。致力于设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。
4 结语
当今世界各国的竞争，主要是先进制造技术的竞争。美国现在正推行以微电子带动的第三次产业革命，重点就是发展先进制造技术。世界各国都在致力于设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。
⑼ 简述工程测量学科的发展趋势
工程测量这门并不算是新兴产物的学科,随着近年来科技的发展,重新焕发出新的生机。
随着工程技术的发展,工程质量的严苛要求对测量工作提出了更高的要求。
同时,现代仪器的换代和测绘新技术的层出不穷,给直接参与工程建设的工程测量工作带来了全新的挑战。。。
⑽ 中国工程院发布我国电子信息科技“十六大挑战”，具体内容是什么主要针对的是哪些话题呢
4月26日，中国工程院信息与电子学部、中国信息与电子工程科技发展战略研究中心在中国工程院发布“中国电子信息工程科技发展十六大技术挑战（2020）”（以下简称“挑战”）。
“挑战”分析了我国电子信息工程科技16个领域方向所面临的技术挑战。
1.微电子光电子
摩尔定律不断逼近物理与工艺极限，新结构、新器件、新材料、新工艺和新封装是该领域补短板、加长板和可持续发展面临的重要挑战。当前围绕通信用激光的收、发、调制、放大等光子集成和光电集成芯片技术的微小型化、高速率、低成本、低功耗、多功能、光电融合与智能化是该领域补短板、加长板和可持续发展面临的重要挑战。
2.光学工程
自然界许多生物具有目前人工系统无法比拟的光学感知能力。围绕“仿生光学如何模拟这些生物的可调谐、宽光谱、宽视野、抗反射和隐身的视觉系统，以及将这些生物及其群体智能感知的机理和功能赋予人工智能系统，提高仿生光学在强背景干扰下的动态感知和处理能力”等是重要挑战。
3.感知
遥感技术正向着主动与被动相结合和小型化高重复周期观测的方向发展，结合图像信息的智能处理技术推进遥感信息的广泛应用；信息技术的快速发展正推动着数字化和智能化传感器研发。“具备自主采集、数据处理、传输和安全管理等能力的智能传感器”是该领域当前面临的重要挑战。
4.测量计量与仪器
通过实施基于”常数”重新定义的国际单位制，中国计量体系正在经历从多层金字塔架构向扁平化的历史性变革，直接推动国家测量体系向数字化、网络化、智能化方向跨越，支撑中国科技、产业、健康和国防的持续高质量发展,特别是加快研制和生产服务生命安全和生物安全的计量标准和测量仪器，满足国家迫切急需，是该领域面临的重要挑战。
5.电磁空间
电磁频谱已成为信息时代、智能时代人类社会的主要活动空间和竞争资源之一，用户数量、类型和频次爆炸式增长。电磁空间探测感知，通信传输和管制控制等系统形态和技术体制渐现一体化趋势。实现智能全谱和多元一体的频谱感知、高频宽带高效的频谱利用、动态精细的用频管控以及系统设备的高集成、低成本，是该领域当前面临的重要挑战。
6.网络与通信
受可用频谱资源限制、关键光电器件指标等制约，移动通信和光纤通信容量提升趋缓。伴随网络流量的爆发式增长和天空海全覆盖的重大需求，技术代际跃升急需突破性的理论和技术。在人网物三元万物互联，以及网络与各行业深度融合所带来的网络极大复杂性、巨容量、大连接、广覆盖、高可靠、低能耗、低成本等压力和驱动下，网络架构、服务质量、用户体验、安全性和可靠性等是该领域当前面临的重要挑战。
7.网络安全
面对各国激烈角逐制网权的变局，“维护网络安全主权需创新主动、自适应的多层联动技术体系，构建以快打快、以智对智的积极防御屏障，突破“御攻击于外”的网络边防关键技术，形成以我为主的威胁感知和攻击预判能力”是该领域当前面临的重要挑战。
8.水声工程
针对复杂多变的海洋环境开展水下网络化的声学观测，获取海洋水下声学环境规律及水下目标声学信息，以实时化的信息传输和大数据信息处理为手段，实现海洋水下信息自主掌控是该领域当前面临的重要挑战。
9.电磁场与电磁环境效应
随着5G、人工智能、物联网、大数据及其在高速通信、无人系统、工业互联网、先进能源、先进空天等领域的广泛应用，各类装备面临严峻的电磁安全问题。突破传统思维和方法束缚，建立电磁环境效应与防护新理论，发展新技术、新材料和新器件，提升我国信息电子及其应用的电磁环境适应性和电磁制衡能力是该领域当前面临的重要挑战。
10.控制
“在智能制造、无人驾驶、深空深海等不确定复杂动态环境下，如何采用自动化与人工智能相融合的理论、技术和系统，针对重大装备、自主运动体和流程工业过程等机理不清及难以建立数学模型的被控对象，实现自主智能控制、人机协同优化决策、决策与控制一体化”是该领域当前面临的重要挑战。
11.认知
脑认知与人工智能加速融合，在无人系统、类脑芯片、智能视觉等领域广泛应用。以脑认知机理为基础创新的人工智能技术是国际热点。“多尺度动态脑观测、针对记忆、情绪、视觉等认知功能的机理揭示和易泛化、鲁棒、低功耗的人工智能理论与模型的建立”是该领域当前面临的重要挑战。
12.计算机系统与软件
随着人工智能应用的快速发展，数据爆炸式增长和计算模型日趋复杂，人们对计算力的需求呈高速增长态势。面对后摩尔时代的物理制约，计算系统的体系结构、系统硬件、系统软件、应用软件等多个环节面临着高效能、高可靠、低能耗、敏捷设计、智能化及应用多样性等重要挑战。智能计算已经成为传统产业转型和新兴产业融合发展的基础使能技术。
13.计算机应用
随着人机融合、区块链、虚拟现实、数字孪生等为代表的计算机应用技术与各行各业融合程度的加深，支持各类工业设备、信息系统、业务流程、企业产品与服务、人员之间的互操作技术也愈加复杂。构建一个更高效、更适人、更智能的互操作技术体系是该领域当前面临的重要挑战。
14.工业软件系统
软件运行固有的离散性和工业系统运行固有的连续性之间的适配成为操作系统和中间件等工业基础软件的首要难题，高稳定性三维几何引擎、工程分析仿真求解器、电子设计自动化等工业核心软件，以及大型高可信嵌入式工业软件和新型工业互联网系统软件是该领域当前面临的重要挑战。
15.应对重大突发事件（属信息领域的部分）
“如何建立国家、省、市三级重大突发事件（比如新冠肺炎爆发等）信息化决策平台，集思广益，突破局限性，延伸到经济社会各领域；如何整合相关部门的数据资源，包括医疗卫生、公安、交通、建设、环保、教育、能源、民政、国企数据等，建设重大突发事件大数据平台；如何建立平战结合能支撑应急科研的计算环境和平台，用于新药、疫苗研发等”是应对重大突发事件、提升国家治理能力的重要挑战。
16.新基建
以5G、数据中心、工业互联网、物联网、人工智能等为代表的新型基础设施建设步伐加快，正在发挥战略性和先导性作用，支撑疫情期间及后期的经济社会高质量发展。随着建设速度的加快和规模不断扩大，新型基础设施在技术协同、大规模组网、应用模式创新、光电芯片和关键软件等核心技术支撑、网络安全、高可靠绿色化低成本、与各行业融合的垂直整合等是该领域当前面临的重要挑战。