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中圖分類號：J0-05 文獻標志碼：A

Current Situation and Future Developing Trend of Virtual Threedimensional Clothing Displaying Technology

Abstract： Three-dimensional virtual clothing displaying technology has experienced the transformation from the simple static simulation of clothing shifting to the complex three-dimensional dynamic simulation. From the perspective of modeling techniques， dynamic simulation， folding treatment， construction method of virtual displaying， etc.， this paper puts forward a systematic scheme， summarizes the three main technical schemes for three-dimensional virtual displaying of clothing， systematically introduces the current research on three-dimensional virtual displaying technologies and elaborately analyzes the challenges ahead and future developing trend of the research on three-dimensional virtual clothing displaying technologies.

Key words： virtual； three-dimensional clothing； modeling technique； display

虛擬三維服裝展示是根據服裝設計和展示陳列人員陳展需要，運用計算機科學、藝術等其他學科領域的知識，在計算機里建立數字化的服裝采樣系統，計算機按照所選尺寸模擬樣衣著裝效果，從而生成三維服裝的虛擬展示效果。虛擬三維服裝展示技術改變了傳統的采用真人模特試衣的方式，利用計算機技術和交互技術就可以進行服裝的立體展示。

1 虛擬三維服裝展示技術研究現狀

1.1 國外關于虛擬三維服裝展示技術的研究

國外關于虛擬三維服裝展示技術的研究已趨于成熟，無論是靜態展示還是動態展示都已形成完善的展示系統。瑞士Miralab實驗室在虛擬服裝及動畫方面積累了大量的研究經驗與科研成果。1990年，Miralab實驗室的“FlashBack”虛擬服裝項目是第一個真正意義上三維服裝虛擬展示的案例。

之后，此實驗室把重點放在了虛擬三維服裝展示技術中的三維服裝物理建模的研究上，即表現服裝動態時的力學性能。此外，瑞士日內瓦大學的MIRALAB實驗室以及H&M服裝公司推出了網上試衣間服務以及著名的My Virtual Model（MVM）試衣網站，英國倫敦技術學院的“Center for 3D Electronic Commerce”項目，歐洲信息與算法研究協會的“MtoM3D”項目等都對三維服裝虛擬展示技術進行了相關研究。

1.2 國內關于虛擬三維服裝展示技術的研究

我國關于虛擬三維服裝展示技術的研究還處于發展階段。杭州森動數碼科技有限公司與幾家全球知名的IT科技廠家合作，利用全球最新3D技術、增強現實以及體感技術等科技元素，自主研發“3D虛擬試衣”軟件，滿足了服裝消費者個性化需求，節約了試衣的時間；此外，江南大學民間服飾博物館基于“CLO3D”三維服裝展示軟件制作的民間服飾的虛擬展示，逼真地模擬出了館藏的漢民族服裝文物的質感，很好地解決了民族服飾展示棘手問題。由此可見，虛擬三維服裝展示技術在國內趨于高速發展狀態。此外，北京服裝學院、浙江大學CAD&CG國家重點實驗室、東華大學、中科院以及天津工業大學等高校均在該領域有所研究，并通過相關課題研究取得一定的成果。

2 虛擬三維服裝展示技術的研究內容

2.1 三維人體模型的建立

人體模型是虛擬著裝的主體。根據服裝款式、材料等元素的需要建立與之對應的人體模型，所以人體模型的尺寸、姿勢和體態在服裝虛擬展示中顯得尤其重要。目前，三維人體模型主要有幾何建模、三維掃描數據以及三維軟件建模 3 種方法，其中三維軟件建模方法是當今技術發展的趨勢與主流。

幾何建模方法是根據人體結構及其特征，定義與之對應三維人體造型特征。該方法出現時間較早，是CAD/CAM技術發展階段的重要技術支撐，此方法以幾何信息和拓撲信息反應三維人體的具體結構等數據，是虛擬三維服裝展示技術初期的重要技術手段。

三維掃描數據建模運用非接觸式測量方法，借助激光三維掃描儀，進行三維數字人體重建。它將人體的三維結構信息轉換為計算機能直接處理的數字信號，為人體數據的三維虛擬模擬提供了方便、快捷的手段。此方法建模比較昂貴，人體結構復雜時運行速度較慢，所以三維掃描數據建模方法很難得到推廣和普及。

三維軟件建模利用MAYA或3DS MAX等三維軟件，完成人體模型的創建。此建模方法操作簡單，容易上手，建模功能強大，在建立人體模型方面具有很大的優勢。這兩款軟件的插件比較豐富，與其他軟件融合流暢，模型精準、逼真，如圖 1 所示（基于MAYA軟件制作）。而且還可對所建模型貼材質、調動作、編程序等，使三維服裝虛擬展示由靜態展示到動態展示靈活轉換。三維軟件建模是當今三維虛擬展示的主流技術手段，不僅縮短了建模的時間，而且所建模型數據更加靈活，易于改動；展示手段等更加人性化，更具感染力。

2.2 三維服裝模型的建立

三維服裝建模方法主要有幾何建模法、基于粒子系統的物理建模法以及結合幾何與物理的混合建模法等 3 種方法。建模方法的原理不同，虛擬的服裝對象類型也存在差異。

幾何建模法：模擬布料的外觀形態，不涉及面料的物理特征，用幾何方程對虛擬現實環境中的服裝效果進行展示。此方法以已有的人體模型為基礎，求得服裝各造型點的數據；然后，根據服裝款型等因素對模型進行經緯線劃分，通過截取面得到數據，最后，根據人體與服裝的空隙度大小，獲取服裝表面各造型點的三維數據，完成服裝模型的創建。此方法有模型簡單、計算較快等優點，但是對服裝的懸垂及質感的模擬效果較差。

物理建模法：通過選擇參數值可以較為直觀地控制服裝的懸垂與質感。在模擬中區分毛、棉、絲、麻等不同服裝質感，可較好地模擬服裝的真實效果。但是其模型復雜，計算速度較慢，與虛擬三維服裝展示的快捷、便捷理念相背離。

混合建模法：運用幾何方法進行服裝模型的建立，用物理方法進行服裝懸垂和質感以及局部結構的細化。利用彈性變形模型對服裝進行變形，使服裝更具真實感，模擬出的服裝外形結構精準，又能展現不同材料的服裝的懸垂與質感（圖 2）。

2.3 三維場景的建立

三維服裝虛擬展示需要設定一個特定的展示空間，通過創建三維場景模擬出服裝所要表達的文化內涵與時代場景，所以場景的搭建和布置也是非常重要的環節。在所建三維場景模型上匹配符合服裝展示主題的材質、設定應景的燈光等，以此模擬出服裝展示所需的場景。在三維場景的模擬上，VRML語言將影片、聲響、音樂等效果調和在一起，形成一個綜合性的單一媒體是三維服裝虛擬展示必不可少的應用程序。在當下，無論是時尚服裝的研發公司還是文物保護單位，三維場景模擬都有所運用，極大地豐富了服裝展示的效果與意義。

3 虛擬三維服裝展示技術研究趨勢

3.1 虛擬三維服裝展示技術的不足

當前，虛擬三維服裝展示技術日趨成熟，已由最初的簡單服裝的靜態展示發展到現在的復雜服裝的動態展示，但也存在多方面的問題：三維立體模擬的真實感還有待加強，如服裝質感與動感的表現、三維重建、逼真靈活的曲面造型等問題仍難以解決；三維服裝模擬的集成系統較少，二維衣片和三維服裝之間的轉化、二維圖案和面料的三維覆蓋等問題沒有得到很好的解決。虛擬三維服裝展示技術可以對服裝虛擬展示中所用模特的尺寸、姿勢和體態進行操作，但是對服裝的虛擬變形以及服裝的懸垂性模擬操作還有一定的難度。需要從事虛擬三維服裝展示的研究人員與學者共同的努力與合作，研發出更好的服裝虛擬展示系統。

3.2 虛擬三維服裝展示技術的挑戰

隨著科技的發展，服裝虛擬展示必將向著智能化、自動化的方向發展，服裝模型的動態模擬/三維服裝褶皺效果處理是其趨勢，但是在未來的研究道路上也會遇到許多難題與挑戰。

（1）服裝模型的動態模擬研究

服裝模型的動態模擬在三維服裝虛擬展示中有著至關重要的作用，服裝虛擬展示時，虛擬的人體模特運動和服裝動態模擬耗費的計算量非常大。

目前，三維服裝的動態展示難度很大，很多國內外的專家學者對其都有研究，但是算法和物理模型在實踐中都與預期效果有一定差距。模擬三維服裝的動態效果，合理的碰撞檢測模型是前提，服裝曲面與人體曲面隨模特動作變化時相對位置關系的變動中不能有穿透發生。這一點對于目前的三維服裝虛擬展示技術來說是十分困難的。在三維服飾虛擬展示中，即使服裝在靜態人體上很合適，但并不能保證動態展示有同樣好的效果。因此，對于服裝面料的動態模擬的研究很有價值。

（2） 三維服裝褶皺效果處理研究

三維服裝虛擬展示已由靜態展示發展到動態展示，對于服裝褶皺的研究也有了更高要求。褶皺是服裝的重要外觀特征之一。在三維服裝虛擬展示中，褶皺效果的模擬主要有兩類：靜態效果的模擬與動態效果的模擬。目前，靜態效果模擬技術已經日趨成熟，效果較好。動態時服裝的飄動懸垂效果的模擬還處于探索階段，在進行模擬仿真時，既要注重碰撞檢測的高效性，又要及時處理碰撞部位的褶皺問題。如何高效準確地處理動態的褶皺的研究屬于服裝動態效果仿真技術中的一種，值得對其深入研究。

（3）虛擬三維服裝展示技術的挑戰

在虛擬三維服裝展示技術研究上還存在許多難題，如服裝仿真建模和數值計算等問題。對結構復雜與材料較多的服裝，如何構建仿真模型、服裝從靜態懸垂到動態變形怎樣相互轉化，是服裝模擬的最大挑戰。在模擬模特運動時服裝與身體的接觸以及服裝自身的交互碰撞問題、仿真的實時性問題以及服裝本身高度復雜的各向異性和非線性力學行為的模擬等問題，對于虛擬三維服裝展示技術的發展無疑是棘手的難題與挑戰。

4 結語

虛擬三維服裝展示技術在三維人體模型、三維服裝模型以及三維虛擬場景等方面都有很大的突破，實現了虛擬人體由靜態到動態的靈活轉換、虛擬服裝紋理與質感的真實表現以及虛擬場景的真實模擬等。隨著對虛擬三維服裝展示技術更加深入與精細的研究，智能化的三維服裝虛擬展示是其發展趨勢，設計師可以隨心所欲地將自己設計的服裝借助虛擬展示技術瀏覽服裝在三維空間的效果，從而大大縮短了成衣的生產周期和展示成本，這將在時尚服裝的個性化設計與定制、傳統服裝的數字化展示等領域有著廣闊的應用前景。

參考文獻

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中圖分類號：TG333.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0048-01

隨著我國科技水平的不斷提升，我國家電產品和家電技術的發展水平都在不斷提升。同時隨著人們生活水平的提升，人們對于家電產品質量的需求在不斷增加。在我國家電技術發展的過程中，電子技術是整體技術的核心，家電電子技術的發展情況會直接影響到家電企業的經濟效益和社會效益。但是目前家電電子技術在發展過程中存在著諸多問題，并不能夠完全適應家電行業發展的需要，同時也無法滿足人們日益增長的需求。由此可見，本文對家電電子技術的發展現狀及其發展前景進行分析對于我國家電行業的發展有著重要的價值和意義。

1.家電電子技術概述

1.1 直流家電電子技術概述

直流家電電子技術是目前十分常用的一種家電電子技術形式，這種電子技術是通過直流電力來驅動相應的家電產品。這種家電產品主要適用于采用直流供電的用戶。這種技術在發展的過程中采用了一種新的技術形式，該技術被稱為“直流調速技術”，這種技術主要被應用在高端的家電產品之中。這種技術在應用的過程中仍然需要將交流電進行整流。目前，直流家電主要應用在運用光伏發電以及風力發電的住戶當中，由于自身的技術特點，在發展的過程中通常要配套相應的蓄電池來更好地發揮幾點的作用。

1.2 虛擬家電電子技術概述

虛擬家電電子技術是目前在城市中應用最為廣泛的家電技術形式，在運用這種技術的過程中能夠將用戶家中的所有虛擬家電進行統一的控制，進行相應的能量資源整合。在運用虛擬家電電子技術的過程中主要是對家電的開關功能、作業啟動功能、作業行為模式以及作業的控制量進行控制，在對這些量進行控制的過程中往往是通過數字信號和模擬信號進行控制。在控制的過程中往往能夠達到很好的效果，能夠提升家電的安全性和節能性。

1.3 網絡家電電子技術概述

網絡家電電子技術是目前較為先進的家電電子技術，這種技術的發展主要得力于網絡技術和信息技術的發展。通過網絡家電電子技術的應用能夠在人們的家中構建網絡家電、家庭網絡、智能家居等先進的家電產品，能夠更好地提升人們的生活水平。網絡家電電子技術在使用的過程中最主要的是功能實現途徑是信息互聯，這樣能夠更好地搜集用戶的使用信息，根據用戶的使用習慣進行自動化控制和信息反饋。

2.家電電子技術的發展現狀

2.1 直流家電電子技術的發展現狀分析

直流家電電子技術是通過直流電力來驅動相應的家電產，這種家電產品主要適用于采用直流供電的用戶。在用戶的住宅中應用直流供電技術最早是由荷蘭的電力能源研究中心提出的，這種提議和技術方法通過了多國的認證，在使用的過程中也取得了一定良好的效果，我國對于這種技術的發展給予了高度的重視。目前我國在應用直流家電電子技術的過程中只在部分的設施中使用，在使用的過程中主要應用的有350伏住在家電項目和供電項目，目前在發展的過程中取得了一定的效果。

2.2 虛擬家電電子技術的發展現狀分析

近年來，我國在虛擬家電電子技術領域進行了大量的研究，目前我國在使用該技術的過程中主要采用的技術有由國外引進的LonWorks虛擬家電電子技術、Zigbee聯盟無線網絡傳輸技術，同時在應用虛擬家電技術的過程中也應用了我國自己研發的“E家佳”家庭網絡聯盟技術，這種技術在使用的過程中有著良好的使用效果。但是目前這種技術在發展的過程中對于家電的相關控制規范存在著問題，這在一定程度上影響到了家電電子技術的發展，仍然需要在發展的過程中進行研究和解決。

2.3 網絡家電電子技術的發展現狀分析

網絡家電技術是目前較為先進的家電電子技術形式，在我國目前家庭網絡還沒有完全普及，在這種情況下網絡家電在發展的過程中主要是講家電和因特網相結合。目前我國用戶使用的家電主要有兩種形式，其一是和音頻、視頻有關的網絡家電、其二是和家庭家電自動控制有關的網絡家電。其中前者在發展的過程的市場更大，能夠帶給用戶更好的視聽體驗，能夠更好地為人們所接受。而后者的整體應用范圍和市場較為狹窄，往往是在高端住宅中有所使用，因此如何降低其自身門檻，開辟市場已經成為網絡家電發展與研究的重要課題。

3.家電電子技術的發展前景分析

3.1 網絡家電電子技術發展前景

網絡家電及其電子技術是目前家電市場中最熱的設備和技術形式，很多家電企業在發展的過程中推出了相應的樣板屋，同時有很多高端用戶已經開始使用網路家電，整體的使用效果較好，具有較為廣闊的市場前景。但是這種技術在發展的過程中會向數字網絡信息融合的方向發展，在發展的過程中會在更多的家電中有更好的應用，尤其是在小家電發展的過程中會有更好地應用。在未來家電行業發展的過程中，網絡家電及其電子技術會是行業發展的熱點，同時也會為家電企業自身帶來十分良好的經濟效益與社會效益。

3.2 直流家電電子技術發展前景

直流家電及其電子技術在未來發展的過程中的前景十分廣泛，這主要是因為在未來社會發展的過程中，人們對于清潔能源的需求在不斷增加，人們在使用家電的過程中開始使用光伏發電技術、風力發電技術。在使用這些電力能源的過程中就需要搭配使用直流家電及其電子技術。同時在使用的過程中會搭配相應的蓄電技術來達到更好的應用效果。當然這種技術在發展的過程中需要一定的時間，同時需要相應配套設施的發展與使用，還要解決一些市場準入和行業剪短的問題。這種家電電子技術在未來發展的過程中會有很好的發展前景，值得進行進一步地探索。

3.3 虛擬家電電子技術發展前景

虛擬家電及其電子技術在目前發展的過程中已經被廣泛地應用，但是未來發展的市場前景同樣十分廣闊。運用這種技術能夠在一定程度上促進家庭能源、能量和家庭物質資源的結合，在未來發展的過程中家電行業應當依據相應的發展需要來設計豐富多彩的軟件，要保證產品能夠更好地適應人們生活的需要，同時能夠在一定程度上促進家庭人工智能的發展，當然這還需要進行進一步的探索與研究。但是總體來說，虛擬幾點電子技術的發展前景較好，值得進行相應的投資，相信在不久的將來能夠更好地充實我國的家電市場。

結語：綜上所述，在家電行業發展的過程中家電電子技術是整個行業發展的核心，目前我國主流的家電電子技術主要有直流家電電子技術、虛擬家電電子技術、網絡家電電子技術。本文在開展研究工作的過程中主要對這三種電子技術的發展現狀和發展前景做出了相關分析，不同的家電電子技術在發展的過程中有著自身的特點，同時也有著自身的發展劣勢。因此，在研究家電電子技術和促進家電技術發展的過程中應當考慮到多方面的因素，要對不同技術的發展前景有較好的把握，只有這樣才能夠更好地發揮不同技術的優勢，促進家電行業的發展，滿足人們對于家電產品的需要。

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中圖分類號：K82 文獻標識碼：A

1 土木工程發展的重要意義

土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。城市的高樓大廈拔地而起，各種橋梁、水利工程、四通八達的公路貫穿各個省市。土木工程是保證人類居住和交通的支柱產業，完善土木工程的建設和發展，實現經濟、社會、環境統一協調發展，成為目前土木工程的關注熱點。人類為了爭取生存，為了爭取舒適的生存環境，預計土木工程必將有重大的發展。

2 土木工程的發展現狀

了解土木工程的發展現狀對其未來發展有著重要的意義。本章節在經過筆者多年來的施工經驗中得出些結論，并形成了文字，具體如下。

2.1 土木工程理論的發展

土木工程的發展包括兩個部分，即土木工程理論和土木工程設計，理論是基礎、設計是理論的體現，只有建立堅實的理論基礎，才能讓土木工程設計得到最大的進步。土木工程理論包括力學、統計學、計算機等學科，需要對每個學科綜合加固，切實保證理論基礎的可靠性。計算機技術的發展也給土木工程帶來了極大的飛躍，針對建筑、道路、鐵路、橋梁、隧道等專業開發了相應的計算軟件，這給土木工程的設計帶來了很大的突破。隨著信息化進程的加快，土木工程發展的信息交流得到了很好的進步，對于國家各個建設項目、甚至國際項目的優勢理論都可以與同行進行交流學習。

2.2 土木工程設計的發展

土木工程設計和規劃改變了憑借經驗設計的慣例，趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環境、經濟等所有因素。隨著新材料、新結構、新工藝、新施工方法的出現，人類更有可能從事更大規模的土木工程修建，高層建筑不僅在數量上越來越多，超高層、超大跨橋梁和大跨結構等大型復雜結構的興建，結構設計呈現更長、更高、更柔的發展趨勢。土木工程設計是建立在堅實的理論基礎上的，隨著對土建項目要求的增長，土木工程設計也更加向更復雜的方向發展，只有把握好新技術、新優勢才能把土木工程設計想更加完善的方向發展。目前，土木工程設計發展取得了一定的成績，在形式、受力等方面取得了進步。

2.3 土木工程施工的發展

土木工程施工的發展體現在施工材料、施工設備和施工工藝三個方面。施工材料出現了復合材料高強鋼材等全新建筑材料，如碳纖維、玻璃纖維增強塑料、雙層中空玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、各種節能混凝土等，新型材料在工業和民用建筑中得到廣泛使用，為復雜大型土木工程提供了重要物質基礎。工程實施的設備、工具不斷地向自動化、機械化、科學化發展，使得大規模復雜的土木工程不斷發展并得以實現，推進了土木工程的科學快速發展。城市地下工程建設主要施工方法有明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等，也為地下空間開發提供了寶貴的經驗。

總之，我國土木工程的設計、施工和理論研究方面取得了很大的進步，但是與發達國家還是有一定的差距。未來土木工程不僅要加強新型結構型式、新型建筑材料、新的技術手段的理論探索和應用研究，更要加強土木工程理論和技術的融合與滲透，實現土木工程的更大突破。

3 土木工程的發展趨勢

前文根據筆者的實際經驗，已經闡述了土木工程的發展現狀。經過論證得出，土木工程理論的發展，土木工程設計的發展及土木工程施工的發展三者是息息相關的，互補關系，在具體施工中起到非常重要的作用，并不斷得到施工人員的喜愛。

3.1 向信息化趨勢發展

加快信息化建設并帶動工業化，這是我們的國家提出的新時代的奮斗目標。信息化建設是利用計算機技術、網絡通信技術、智能信息處理技術、自動化控制技術等進行改造。通過信息化建設，使傳統控制方式下一些較難實現的高難度項目成為可能，信息化技術將全面革新設計技術和施工技術，在土木工程界已發揮了巨大的作用。以數字化信息處理技術的網絡通信技術為背景的技術服務系統，工程設計的傳統過渡到基于網絡的并行設計和協同控制，解決這一復雜設計系統的管理與協調需要協同技術。信息化的社會背景為只能建筑的興起提供了更為廣闊的空間，對信息資源和對使用者的信息服務及其與建筑的優化組合，使人們獲得投資合理，都將被納入計算機輔助施工技術系統之中。

3.2向虛擬現實技術發展

溝通的虛擬現實技術在土木工程提供了一種新觀點和方法，結合計算機技術、傳感器技術、網絡技術和多媒體技術等高新技術的綜合。虛擬技術是一種新的人機交互技術，讓人仿佛置身在現實世界中，一方面，將廣泛應用于工程項目招標投標、施工過程和方法可以很好的進行清算，其計算在結構設計和施工過程仿真、復雜的計算過程更有其獨特的優勢。但環境模擬技術及相應的實驗設備是目前瓶頸耐久性土木工程研究。通過實現虛擬技術來解決這些問題是一個最可能的是未來的發展方向。這種方法受到信息接收者經驗的限制，使得使用這種方法交流起來比較困難。虛擬技術是一種新的人機交互技術，可以將施工過程和方法很好的變現出來，通過虛擬技術的實現來解決這些問題是未來最可能的發展方向之一。

3.3 向超大型土木工程方向發展

在21世紀，隨著新材料、新結構、新技術的出現，新的施工方法將更大規模土木工程建設、實現新突破。近年來，隨著大規模生產優質水泥、纖維和玻璃纖維混凝土和聚合物浸漬混凝土混凝土發達，帶來了土木工程結構，新開發的設計理論和施工技術等。碳纖維的應用研究，土木工程領域中的另一個重大突破。如何合理使用高強度鋼也是一個重要的研究課題，和其他高性能混凝土復合材料也將朝著輕、強、良好的韌性和使用性能方面的開發，既從數量的高層建筑鋼結構和用法的高性能材料需要進一步增加。

3.4 向地下、太空、沙漠、海洋空間發展

空間資源越來越緊張，開發地下、太空、沙漠和海洋空間是解決當前空間和土地資源緊張的一個有效途徑。為了綜合利用地下空間資源，地下空間開發逐步向深層發展，在地下空間開發中的應用將加強。美籍華裔林銅柱博士就提出在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站，這也表明土木工程的活動將有可能向太空發展。世界未來學會對下世紀初設想將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲，研究開發使用沙漠地區太陽淡化海水的經濟上是可行的方案。許多國家將建筑空間向海洋拓寬，船上設有小型噴氣式飛機的跑道、醫院、旅館、超市、飯店、理發店和娛樂場等。

結語

綜上所對土木工程發展的重要意義，土木工程的發展現狀及未來趨勢所述，土木工程行業是我國的支柱產業，影響我國基本建設的行業，高新技術對土木工程這一傳統專業的改造及影響。因而我們對土木工程的研究和實踐也更加重視。

筆者認為，隨著國民經濟的發展，土木工程行業是我國的支柱產業，影響我國基本建設的行業，高新技術對土木工程這一傳統專業的改造及影響。如何順應這一科技革命與創新的潮流，并研發新工藝、新技術、新型材料是未來土木工程發展的必然趨勢。我國土木工程的設計、施工和理論研究方面取得了很大的進步，但是與發達國家還是有一定的差距。未來土木工程不僅要加強新型結構型式、新型建筑材料、新的技術手段的理論探索和應用研究，更要加強土木工程理論和技術的融合與滲透，實現土木工程的更大突破。

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為了進一步滿足環保需求、解決能源危機問題，純電動汽車的發展受到越來越廣泛的重視。純電動汽車的推廣可以有效減少汽車尾氣與城市噪音，改善環境，節約能源。研究電動汽車技術，有利于我國在下一輪的新能源汽車產業上獲得技術上的制高點，在汽車領域中，不再受制于發達國家，并推動我國電動汽車技術的未來發展，迎接新時代能源革命的到來。因此，進一步重視對純電動汽車的研究是非常必要和迫切的。

1.電動汽車的發展現狀

我們國家在電動汽車的研究上給予了高度重視。“九五”期間將電動汽車發展列入國家重大科技產業工程項目中；“十五”、“十一五”期間，在國家科教領導的批準下，成為“863”計劃重點專項之一，為電動汽車技術研究投入了大量的科研經費。目前，許多具有代表性的企業在電動汽車技術方面具有相當的研發實力，并取得了相應成果。例如：一汽的奔騰B50、比亞迪的F6、威志B50、精靈EV等。2009年奇瑞又推出的麒麟M1-EV搭載的336V的大功率電動汽車電驅動系統，配備的高性能鋰電池表現出較好的動力性和操控性。2008年11月，比亞迪公司的F3DM雙模電動汽車已經獲得國家工業和信息化部的量產批準和上市批準，這些都表明我國目前的電動汽車技術的發展已經步入了良好的發展軌道。

西方發達國家在電動汽車的政策制定、貸款發放與稅收方面也額外重視和鼓勵，各種規模的電動汽車公司都取得了較好的成績。他們在電動汽車的研發方面各有側重，比如日本的本田、豐田等企業持續專注混合動力汽車的發展，而美國的福特、通用汽車則偏向于燃料電動汽車。

電動汽車是以電動機、控制器與電源組成的以電驅動系統為基礎的新能源車輛，是一個與現代交通網絡便于結合的智能系統，更是實現清潔、智能、高效的道路運輸的一個全新系統。從環保、能源角度來看，電動汽車的未來都會有一個廣闊的發展市場。

2.電動汽車虛擬測試技術概述

虛擬測試技術主要借助于電子計算機的發展，將反映測試系統與過程特征的各種測試信息應用虛擬現實（VR）技術加以主動式的表達和處理，并由相應的硬件和軟件所構成的虛擬測試系統。電子虛擬技術在性能預測、強度計算上提供了準確、快速的計算工具。利用電子計算機技術，在虛擬測試技術中進行數據采集處理，對測試過程進行正、逆交互作用式規劃、優化與仿真分析。虛擬測試技術是多種技術的綜合，其關鍵技術包括虛擬環境生成技術、測試信息建模技術、三維人機交互技術、信息融合與決策分析技術、虛擬測試性能評價技術等已經取得了顯著的發展。近年來，國內外己有很多關于虛擬測試技術的研究。

將虛擬測試技術引入到電動汽車的硬件在環評估上，是電動汽車測試技術的一項重大開端。電動汽車虛擬測試技術可以方便的測試出汽車結構如何影響汽車性能，特別是當汽車參數變化時，實際車輛的實驗測試不出其影響，而利用虛擬測試法，則可以利用一些高性能的軟硬件分析這種參數的微小變化對車輛性能的影響。電動汽車的虛擬測試技術也可以對汽車的各種運動工況進行模擬仿真。現實中一些無法通過試驗考查的、或者由于工況的原因而不易通過實車試驗考查的情況，但是這些工況對整車性能影響卻較大，這類工況的的檢驗又顯得非常重要，此時，我們可以利用計算機仿真虛擬測試方法加以實現。

利用計算機仿真進行的虛擬測試，實現的成本較低，在產品開發過程中具有預測性，可以提高產品開發的成功率。在新產品與新技術開發過程中，開發人員必須綜合考慮整車系統中各部分的參數匹配，從而使整車性能達到最佳。利用計算機仿真虛擬測試方法，可以在樣車試制出來前，通過計算機仿真來全面分析設計參數與整車系統之間性能匹配問題，以此減少設計開發過程中的盲目性；可以在很短的時間內對各種設計方案進行運算與分析，并在較短的時間內找到最優方案；可以在更少的費用下，深入分析產品對整車性能的影響。通過硬件在環技術的結合，在進行實車測試前，電動汽車虛擬測試技術可將汽車的零部件性能、蓄電池性能、動力性能等更可靠、正準確的測試結果模擬出來。此外，整車開發過程中，很多部件的工作是瞬變的，這種變化有時是無法用儀器來檢測的，但是可以利用各種規律，如動力學定律等，對其進行建模與分析。

利用電動汽車虛擬測試方法能使開發人員在產品設計階段，對整車參數進行分析與優化，大大提高了產品設計的成功率、降低了產品的設計開發費用、縮短了汽車研制周期、提高了設計產品的性能，使產品在市場競爭中獲得較大優勢。這些對于競爭激烈的汽車產業來說，有及其重要的意義。所以說，針對電動汽車虛擬測試平臺的研究，是一項很有意義、很有前景的技術創新。

3.虛擬現實技術及應用

虛擬現實技術是基于人工創建和體驗虛擬世界的計算機系統。虛擬現實將真實感的傳達和交互綜合了起來。二十世紀八十年代，美國VPL公司的創始人拉尼爾首次提出“虛擬現實（VR）”。近年來，虛擬現實技術受到國內外學者的日益重視，并且已經在航空航天、科研、軍事、娛樂等各個領域得到了廣泛應用。

利用虛擬現實技術，可以很方便的在計算機上產生虛擬的測試環境，對被測產品進行各種性能測試與檢驗；并且，可以通過視覺、聽覺、觸覺作用與人，使測試者產生身臨其境的感覺，可以像在真實環境中完成各種預定的測試項目。

在機械工程領域中，虛擬現實技術的研究主要集中在虛擬設計、虛擬制造、虛擬裝配方面。在產品的外形設計、裝配仿真、虛擬樣機、機器人遙操作、產品工作性能測試、產品生產過程仿真與優化配置等各個方面得到廣泛應用。

雖然我國的虛擬現實技術的研究起步較晚，但是已經引起了業界及政府的高度重視。國家自然科學基金與863計劃中已經將虛擬現實技術的研究列入了研究項目中。目前，國內在虛擬樣機方面的研究工作主要集中在各大高校。北航是最早進行虛擬現實技術研究的單位之一，側重于航空仿真與基礎性研究，已經開發出了適合飛行員訓練的虛擬現實系統。吉林大學的汽車動態模擬國家重點實驗室針對汽車汽車防爆制動系統混合仿真試驗臺進行了分析與研究，建立了硬件在環仿真的車輛模型、輪胎模型、路面模型及ABS液壓系統模型，同時，對建立的模型進行了硬件在環仿真實驗。

【參考文獻】

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隨著動畫產業的不斷發展，以及VR時代的到來，動畫技術對虛擬現實技術的影響將越來越大，同時也將帶領動畫藝術進入一個全新的時代。二者的結合將給用戶帶來一種全新的娛樂方式，也為不同行業領域的發展帶來更大的空間，同時為動畫產業的發展開辟了新的路勁。

一、VR技術的概念及發展現狀

VR的全名為Virtual Reality，中文譯為虛擬現實。于八十年代初被提出，其原理是采用以計算機技術為核心的現代化高科技生成逼真的虛擬環境，以三維圖形技術為基礎，結合逼真傳感技術，多媒體，主體視覺等，創造出一個神奇的令人折服的虛擬世界，是一種構想世界。用戶通過借助外部設備來與虛擬環境中的虛擬對象進行交互作用，相互影響，從而獲得類似于真實環境的反饋和體驗，實現用戶與體驗環境的無縫交互。這種感受和體驗主要是由系統的實時性和交互性來保證[2]，建立在多維的信息空間中。“沉浸感”、“交互性”、“構想性”是該技術的三大主要特征[1]。如今，虛擬現實技術已被運用到多個領域，如地產漫游、醫療、航天、娛樂、教育、旅游、多專業協調、場館仿真等領域。雖然現在的VR生態系統相當于2007年智能手機的發展現狀，普及較為緩慢。但隨著技術的不斷發展以及價格的下降，VR將逐漸進入家庭，應用前景不斷延伸，擴大虛擬現實技術的影響力。

二、動畫技術在虛擬現實技術中的運用

這里的動畫技術主要指三維動畫技術，三維動畫技術作為虛擬現實技術中顯示成像的基礎具有十分重要的作用。例如在建立虛擬城市環境時首先要在三維動畫軟件中建立所需的三維模型，建立各種建筑、街道等等。它與多媒體、傳感器等技術結合，為用戶帶來一個身臨其境的奇妙虛擬世界。三維動畫技術主要是指模型師運用計算機三維軟件建立場景中所需的三維模型，構建虛擬的三維場景和角色，并可以使其發生運動等的計算機電腦動畫技術，是迅速發展中的計算機技術與現代藝術結合的產物。運用三維動畫技術，動畫師可以充分發揮自己的想象力創造出一個虛擬的世界。可見，三維動畫技術中的模型和角色運動等部分是虛擬現實技術的基礎與根本。

三、虛擬顯示技術對動畫藝術未來發展的影響

最近一個關注度很高的移動應用上線，名為Google Spotlight Stories。用戶可以通過移動手機角度，改變影像中的觀看視角，使得用戶可以根據自身的視點在全景影像中自由觀看，通過移動變換手機的方位和角度來獲取影片的不同視角。目前有四部影片可供觀看，其中有三部為動畫影片，為觀眾開啟了不一樣的童話之旅，同時也表明動態影像一種新形態的出現。傳統的動畫影片與觀眾的交互性是有限的，通常是被動的。但隨著VR技術的出現，使觀眾在觀看動畫影片時能夠更加主動，自由選擇瀏覽路線，并有一種身臨其境的感覺，仿佛自己就置身于這奇幻的動畫之旅。它將傳統的“視框視野”轉變為“全景視野”[3]。雖然在觀看時會有信息的遺漏，但會使好奇的觀眾產生重復觀看的欲望。這種視線自由是虛擬現實技術的基礎，它的最終目標是“在場”。使觀眾在觀看動畫影片時產生“視覺沉浸感”，從而擴大視域，增強影片效果。

因此，VR的不斷發展將為動畫帶來一個全新的時代，在2016年的國際消費類電子產品展覽會上。一款來自英國Starship Group 開發的名為vTime 的虛擬現實社交產品引起人們的關注[4]。它通過VR裝置連接社交網絡，建立自己的虛擬化身，任你想象，從逼真到抽象，什么樣的都可以。vTime通過頭部運動和語音來控制你的行為。在這里你可以和朋友隨機交談，討論事情，虛擬社交，也可以開虛擬會議等。這似乎讓我們想起了一款系列游戲《模擬人生》，而這種模擬在VR中“實現”了。

VR技術改變了觀眾被動觀看的方式，使動畫影片具有更強的交互性，增強其表現力和感染力。使觀眾更自由的選擇瀏覽方式，以自己的視角來觀看動畫影片。VR技術在動畫中的運用同時也轉變了人們對動畫藝術設計的認識，是一次技術的革新與飛躍。

參考文獻 ：

[1] 陳曉群.虛擬現實技術與三維動畫技術探析[J] .藝術評論， 2007-2-28.

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分析作為行業發展的重要技術支持，工程機械技術影響著我國城鎮、工業和信息等多領域的發展速度和規劃。我國作為工業技術興起較晚的發展中國家，各行業對工程機械技術的智能化和信息化發展趨勢認識不夠深入，工程機械技術人員對智能化和信息化技術掌握程度有待加強，一定程度上制約了我國工程機械技術智能化和信息化的發展。我們需要通過合理化的途徑與措施加強改善工程機械技術在實際應用中的整體效果。工程機械是用于工程建設的機械設備的統稱，是各行業建設設備的統稱。工程機械包括的機械種類繁多，如挖掘機、壓路機、起重機和混凝土攪拌機等，這些機械設備通常被應用于電力建設、路面鋪設、礦山開采、港口物流和國防建設等重要的大型工程領域。本文中所講的工程機械技術，是對工程機械涉及的力學、材料學、工程設計等學科綜合應用的實用性技術。

一、國內外工程機械技術發展現狀

（一）國外工程機械技術發展現狀長期以來，國際上使用的先進高效的工程機械設備大都是產自美國、俄羅斯、德國等國家，理論上講，這些與之相關的核心技術的研發均掌握在這些技術發達的先進國家，壟斷了核心工程機械技術的國家在推動技術發展的進程中發揮著重要的作用，以卡特彼勒的998H型輪式裝載機為例，雖然是最早型的裝載機，但直至今天它仍然憑借著先進的節省燃油的燃油管道系統、發動機怠速停機和降檔功能、負載控制系統和自動限位系統等諸多優點活躍在各個國家的工程建設中[1]。總而言之，國外工程機械技術仍舊處于行業發展的前列，為工程機械技術的發展不斷創新研發出新的核心技術，推動著行業技術的更新與突破。

（二）國內工程機械技術發展現狀1991年1月國家啟動了“863計劃”，開始了對挖掘機和推土機機器人化的研究與開發，并號召各大高校、科研所和研究院共同參與到技術的改良與推進中。這一階段性的創新推動了我國的工程機械技術的發展，實現了從依賴國外進口到先進技術引進再到國內各企業自主研發的轉變，現如今經過二十多年的改革研發，我國已經可以實現自主生產，走向高速發展的新階段。

二、工程機械技術的應用與分析

（一）電子智能化控制技術電子智能化控制技術是指操作者可以通過電子系統計算機控制，可以實現坐在駕駛室就能對機械設備進行操作和控制，以達到靈活多變、方便操作的目的。電子智能化控制技術包括轉向裝置和行走裝置，主要是通過電子系統對設備進行操作和指揮，這一過程不僅簡化了現有機械設備的電路系統，還可以提高機械設備的穩定性和生產工作效率。

（二）虛擬樣機技術虛擬樣機技術是由當今最先進的計算機技術發展而來的，其工作原理是通過運用計算機的仿真軟件對其受力、運動、設計進行分析，以此來檢驗生產成果是否能夠達到預期效果[2]。在此之前，工程機械設備生產出來的產品需要人為的對其進行檢驗和分析，具有檢驗難度大、人力成本高、花費時間較長、準確度和科學性較低的缺點，現如今，隨著虛擬樣機技術的研發與使用，技術人員可以通過建模、運動、分析和優化來獲得理想的參數，在此數據參數的基礎上制作出最優的方案。虛擬樣機技術不僅可以彌補原有技術的不足，更可以精進工作程序，科學化智能化的完成每一個環節的銜接，提高工作效率。

（三）混合動力技術工程機械設備大都體積較大，需要較高的推動力才能完成設備的驅動和工作，這一點導致生產過程中需要消耗大量的能源，導致資源的浪費[3]。使用混合動力技術主要是通過動力系統將多余的有可能會被浪費的能量與能源進行轉換，這種技術可以減少能源的浪費和不必要的消耗，將這些能源轉換至其他機械設備的工作流程使用，提高能源的合理化利用和利用效率，減少對發動機工作的依賴。

三、工程機械技術的發展趨勢

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1前言

機械自動化已經成為一種新型學科，隨著生產力以及科學技術的發展，機械自動化的內容不斷的充實，尤其是石油企業，為了實現高自動化、數字化、網絡化發展目標，應該對石油企業機械設計制造及其自動化的發展現狀進行分析，然后進行前景展望，進而實現石油企業的機械設計制造以及自動化系統的最優化。

2石油企業機械設計制造和自動化的發展現狀分析

（1）石油企業機械設計的發展現狀分析。傳統的機械設計采用手工設計的方式，設計人員采用簡單的工具進行計算繪圖，并且采用相對保守、封閉的設計思維，以往的經驗高于機械設計本身，在進行計算時通常進行靜態分析，對于計算過程中出現的誤差，通常采用加大安全系數的方式進行處理。傳統的機械設計周期相對較長，設計人員之間的配合不夠默契，信息交流與溝通不充分。隨著計算機技術的快速發展，計算機技術、網絡技術等被廣泛的推廣和應用在石油企業機械設計中，為機械的自動化設計帶來了有利的條件，機械設計人員通過利用計算機和網絡資源，以及利用網絡平臺創建企業內部或者企業之間的虛擬小組或者動態聯盟，實現各種資源的共享。眾多石油企業的經驗和優勢能夠讓別人借鑒，進而避免在機械設計的過程中出現常見的錯誤，提高機械設計的效率和成功率，進而推動石油企業機械產品的研發進程。

（2）石油企業機械制造的發展現狀分析。機械制造技術在人類社會發展的進程中不斷的提升，從最早的采用天然工具制造，逐漸的發展到現代的機床制造，人們的制造技術在快速的發展和提高。想要提高機械制造技術，就應該加強對機械制造技術的研究和開發，采用現代化的機械制造理論，同時借鑒國內外先進機械制造企業的經驗，以此提高機械產品的質量、效益以及競爭力。現階段，機械制造技術在基礎技術上不斷的發展與壯大，在發展的過程中不斷的吸收各類精華，創建全新的技術領域平臺，供機械制造技術人才進行溝通和交流，推動機械制造技術的發展，進而為石油企業以及社會創造更多的經濟效益。

（3）石油企業機械自動化的發展現狀分析。隨著計算機軟件技術、硬件技術的發展和應用，機械自動化系統被廣泛的推廣和應用各個領域，尤其是時候企業，對數據技術人才的需求量不斷的增加。機械自動化系統指的是利用計算機技術，應用的硬件、軟件可以進行剪裁，以便于更好的適應機械自動化系統。機械自動化系統是由計算機軟件和硬件兩部分組成，其中硬件系統是系統的架構，軟件系統是系統的靈魂，包含了機械自動化的應用軟件。支撐軟件、操作系統以及數據庫。

3石油企業機械設計制造和其自動化的前景展望

（1）綠色化發展方向。環境污染已經成為困擾我國以及世界各國的難題，綠色、環保已經成為時展的必然要求。環境污染主要來自于機械設計制造、工業生產等，石油企業在生產的過程中會排放大量的污染物質，如果不能夠采取有效的措施進行處理，將會對環境造成嚴重的影響與破壞。因此，石油企業機械設計制造及其自動化發展應該向綠色化方向發展。隨著自動化技術以及設備在石油企業中的應用，有效的降低了污染，但是隨著石油企業的發展和壯大，機械設計制造生產的工作量也在不斷的增加，對環境造成的污染并沒有得到有效的控制，還需要進一步的加強綠色化機械設計制造以及自動化研究。由此可見，綠色化發展方向已經成為石油企業機械制造設計以及自動化發展的必然趨勢之一。

（2）數字化發展方向。隨著科學技術的快速發展，網絡化技術、數字化技術、信息化技術等被廣泛的推廣和應用，尤其是在石油企業機械制造設計以及自動化領域的應用，其中自動化技術的應用，為網絡化技術、數字化技術以及信息化技術的應用奠定了堅實的基礎，石油企業機械設計制造以及自動化逐漸向網絡化生產、數字化生產以及信息化生產方向發展。并且隨著網絡化、數字化以及信息化的發展，能夠滿足不同用戶對機械設計制造以及自動化的實際需求。因此，數字化方向也是石油企業機械制造設計以及自動化發展的主流方向之一。

（3）虛擬化發展方向。傳統的機械設計制造需要進行手工繪制圖紙，然后根據圖紙進行機械制造以及成品試驗，進而形成最終的設計成品。隨著自動化技術在石油企業機械設計制造中的應用，機械設計制造逐漸的實現了自動化，并且生產技術、生產方式等得到了全面的優化，顯著的提高了生產效率。隨著信息技術、網絡技術以及電子技術等的發展，虛擬操作技術被應用在石油企業機械設計制造中，并通過網絡技術能夠實現對機械設計制造的虛擬化和自動化操作，因此機械設計制造中，虛擬化發展也是未來的主流方向之一。

（4）微型化發展方向。我國經歷了無數次的工業革命，每一次工業革命都會帶來新的成果以及信息，例如計算機，計算機的研發、演化以及發展，在機械設計制造以及自動化領域發揮著至關重要的作用，并且機械設計制造設備逐漸的向微型化方向發展，與其他機械設備相比，石油企業機械設計制造設備的微型化發展雖然相對緩慢，但是由于其具有輕便、靈活的特點，致使其在未來的機械設計制造以及自動化發展領域中具有很好的應用前景。

（5）一體化發展方向。隨著計算機技術的快速發展，一體化機械設計制造已經成為石油企業機械自動化發展的主要趨勢之一。目前，許多工業企業逐漸的開始重視機電一體化技術，尤其是石油企業，將機電一體化技術應用在機械設計制造以及自動化發展中，在實踐應用的過程中取得了良好的效果，這也導致石油企業機械設計制造與自動化逐漸的向機電一體化方向發展。以機電一體化技術為基礎和指導，對不同的機械設備、電子設備等進行重新組合，創建智能化、自動化的控制系統，實現對機械設計制造的一體化、智能化以及自動化控制，顯著的提高機械設計制造效率。因此，機電一體化方向必然成為石油企業機械設計制造以及自動化發展的必然趨勢之一。

（6）自動化發展方向。機械自動化采用自動化機械設計與制造技術，能夠進一步的提高石油企業的生產效率，創造更可觀的經濟效益，同時提升企業在行業中的話語權。因此，自動化程度已經成為衡量石油企業機械化水平以及實力的重要標準之一。我國石油企業制造業自身的范圍與規模相對較大，想要提高石油企業的整體效益，就需要將石油企業轉型為機械自動化類型，在轉型的過程中雖然會消耗一定的成本，但是更能夠適應中國國情的發展需求，讓石油企業機械的自動化實現高效化和智能化，進而創造更多的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]宋巍.機械設計制造及其自動化的發展方向芻議[J].商,2015.

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隨著我國經濟逐步全球化，各行各業帶來不同的發展機會，我國機械制造業也遇到了前所未有的發展契機，目前我國經濟正處于發展的重要階段，針對機械制造行業也提出來全新的發展要求，機械制造國際化是目前我國機械制造行業所面臨的全新的發展挑戰，只有通過技術人員不懈的努力和研究，才能使我國器械加工制造行業快速與世界接軌。

1機械加工制造技術的實際現狀

先進機械制造技術通過冷熱交替加工技術、加工制造環節、質量檢測環節、物流配送環節、產品生產設計、原材料采集應用等環節進行一體化設計，并通過現代化計算機信息技術和虛擬技術的使用促進了生產工藝正規化，有效優化技工生產方案，能夠有效預測生產瑕疵環節并且加以預防。我國的加工工藝研究過程已經從傳統經驗判斷逐漸改變成定量數據分析，從單元板塊技術演變成了集成化制造技術，逐步向智能化轉變，通過不同檔次的自動化機械制造技術系統的開發應用，促使我國目前的制造行業不斷發展，但是與其他發達國家相比還是有一定的差距。

1.1制造管理

發達國家基本采用計算機信息管理系統，并且重視組織管理體制的建立，在生產過程中能夠嚴控準時生產概念（JIT），并且保有敏捷制造加工、精細化生產等先進的管理理念，我國目前缺少大型加工制造企業，多數小型企業還處在經驗管理理念掌控過程中。

1.2產品設計

發達國家的產品設計環節基本依據全新數據進行合理設計，并且通過計算機設計系統進行無圖紙設計和生產。

2機械加工制造技術的未來發展趨勢

2.1集成化制造技術

集成化制造技術是計算機技術有效應用的表象，通過現代化生產管理技術、先進的加工制造技術、全新的網絡信息化技術、自動化的加工生產技術等方面的運用，能夠將企業中全部生產活動信息進行有效匯集，并且實現了人性化、智能化管理生產系統，主要著重于信息匯集和共享，將網絡信息數據庫中的信息和機械加工生產計劃進行統一匹配和運行，通過整個技術的實際發揮，能夠促進產品質量的大幅度提高，并且大大縮短了生產周期，真正促進了我國機械加工制造行業的快速發展。

2.2精密化制造技術

現代化高科技產品主要通過高精度的加工制造工藝進行，主要分為精密加工工程、超精密加工工程、微細加工工程和全新納米加工技術等先進技術。精密和超精密的加工制造技術的快速發展，能夠有效提高機械制造行業的生產精準度和加工技術，有效提高了產品質量和性能，增加了機械產品的核心競爭力。

2.3智能化

智能化的加工制造生產技術應用是時展的必然結果。智能加工制造技術的應用能有效地將人工智能融入到機械加工制造各個環節中，并且逐步取代機械加工制造系統中的腦力勞動。加工制造過程中系統自動設定運行狀態的安裝，能夠將外界環境干擾和內部生產自動形成具體參數，并且有效設定最佳生產狀態，快速促進了我國機械加工制造技術的全新發展。

2.4標準化加工制造生產隨著我國機械加工制造要素的不斷發展，加工制造行業的標準化要求也越來越高。標準化加工能夠促進企業的技術經驗交流，增強企業的競爭力，并且促進企業正規化發展。隨著制造技術不斷地完善，制造標準也在不斷改變，并且通過標準完善能有效為我國機械加工制造技術的發展引向全新道路。

2.5網絡化信息通信技術

全新網絡化信息通信技術的迅速應用和普及給機械加工制造企業帶來重大的發展變革，產品的外觀設計、原材料選購、零件加工制造、市場開發和銷售都可以通過網絡化信息通信技術完成，實現了跨國界合作，網絡信息通信技術的不斷發展能夠有效促進信息技術的相互交流，并且在產品的研究開發和生產管理方面得到了加強，有效提高了我國企業的核心競爭力。

2.6全球化制造環境

隨著我國經濟不斷發展，各行各業在不同領域也受到國際化市場環境的沖擊，加大了國際社會對我國機械加工制造行業的沖擊和競爭，如果不能夠創新全新的機械加工制造技術，會直接影響我國機械制造行業的發展。目前網絡信息技術的不斷發展也促使我國機械加工行業與國際社會的不斷合作和競爭，也進一步刺激了我國制造技術的不斷發展，加工制造技術標準化是全球的機械制造行業所面臨的全新課題，只有不斷完善我國的加工制造生產技術，才能主導行業發展，符合社會發展需求。

2.7虛擬化制造技術

虛擬化制造技術是指機械加工制造技術中的設計環節，通過模擬實際操作技術和制造技術的使用能夠加快產品的研發速度和開發風險，通過虛擬化制造技術設計產品能夠有效地將產品的內部結構和性能通過仿真技術淋漓盡致地展現出來，能夠優化產品的自身性能，并且有效節約開發成本。虛擬化制造技術包含了產品的仿真運動操作、仿真環境干擾操作、動力實用性、外形設計方案、機械強度和硬度的測試和計算等方面。在加工制造過程中通過虛擬制造技術進行產品的生產和檢測，能有效檢測出產品的性能和缺陷，并給予合理生產計劃方案，有效優化產品加工工藝環節，促進了產品質量的有效提高，使機械加工生產過程更加合理化、科學化。

2.8綠色環保制造技術

綠色環保制造是通過環保生產過程（比如環保工藝設計、環保材料使用、環保設備投入、環保工藝技術、環保制造管理等方面）生產出綠色環保的機械產品的過程。產品在使用結束后能夠通過渠道進行回收再利用，通過采用環保制造能夠有效減少機械制造行業對于環境的污染，并且能夠將生產材料和加工能源最大限度地利用，從而降低了生產成本，直接創造了經濟效益，在未來的機械加工制造行業采用環保自動化系統應該主要考慮到長期可持續發展的戰略方針。目前我國采用的環保制造技術有以下三個方面：

2.8.1精密成型加工制造技術。精密成型加工技術包括精密鑄造類的數模精密加工成型鑄造技術、剛型鑄造精密成型技術、精密加工鍛造技術、精密焊接技術和切割技術等方面。目前，精密成型技術生產加工的小零件已經不需要車削或加工余量極小，精密成型配合磨削加工將取代大部分中小零件的車削加工。

2.8.2無切削液生產加工法。無切削液生產加工法主要是應用在機械的加工制造方面，無切削液主要能夠簡化生產加工工藝，并且有效節約生產成本，消除了冷卻液的使用所產生的系列問題，比如廢液排放的問題。

2.8.3急速成型操作技術。在零件加工技術中，通過對傳統加工技術的突破，能夠改變傳統的制作工藝，并且采用了累計原理設計出全新的加工制造技術，例如分體快速制造法、熔化沉積成型制造法等。通過這些技術的不斷完善，能夠節省原材料和能源的消耗，還能縮短生產周期，直接減少了加工成本，并且對于環境保護起到了至關重要的作用，所以將這些技術都歸類為綠色環保制造工藝。

3結語

我國的機械制造技術在不斷的研討和發展過程中，通過管理工作人員和技術科研人員的不斷開發促使我國的機械制造技術的發展道路更加順暢，根據機械制造業技術的不斷發展能夠逐步拉近了我國與現代化發達國家之間的技術差距，我國技術團隊在不斷優化自身專業素養和技術的同時也不斷完善技術開發領域的全新課題，實現我國機械制造行業快速、穩定的發展。

參考文獻

[1]楊天闊．先進機械制造技術的發展現狀和發展趨勢[J]．信息記錄材料，2016，17（4）.

[2]黃光平．機械制造技術的探討[J]．城市建設理論研究（電子版），2013，（15）.

[3]王燕．淺談機械制造技術[J]．城市建設理論研究（電子版），2013，（14）.

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中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A

受到經濟全球化的影響，國與國之間的實力競爭日趨激烈，現代機械制造技術不單單是國家工業發展的支持和動力更是國家制造實力的重要代表。機械制造業是國民經濟各部門技術裝備最主要的來源，也是工業制造業最重要的組成部分，起到了完善我國原有的工業體系的作用。我國雖然在近年來致力于創新，但是同發達國家相比在這一方面仍存在不小的差距，它不僅僅局限于簡單的機械生產，為了提高自身的競爭力與效益，現代機械制造技術必須涵蓋機械研究設計，機械生產，售后維修等各個方面。現在各個國家都把機械制造技術列為重要發展方面，許多國家都將科學技術的發展重心轉移到機械制造技術的開發與研究方面。所以，了解其含義還要探索一條中國特色的機械制造的發展方向。

1 機械設計的發展歷程

國民經濟的重要基礎是機械制造業，而機械制造技術的基礎和動力則是機械制造技術的創新。從發展至今機械制造業的發展歷程大致可以分為五種類型。第一、勞力密集型。大多數工業生產依靠人工勞動，工業生產類型也是手工制造業為主。第二、設備密集型。工業生產依賴于機械設備進行，諸如汽車生產的流水線生產方式開始被研發應用。第三、信息密集型。這類的機械制造生產技術與高新發展的電子計算機技術相結合，是現在運用比較廣的技術。這種生產方式利用信息交換來完成機電一體化的設備的生產，在生產中依靠的是操作人員與機械設備的信息交換，通過將信息輸入機械來完成產品的精準加工，是簡便快捷的生產技術。第四、知識密集型。這種生產方式的制造理念比較先進，現在應用的較好的是計算機的集成制造技術，這種機械制造的生產技術是應用前途較廣的。第五、智能密集型。這種技術是市面上比較受關注的新型生產技術，現代社會生產的急劇變化要求適應性比較強的機械生產技術去適應變化，目前該仍在不斷的研發階段。

2 現代機械制造技術的未來發展趨勢

現代新興的機械制造技術依靠于傳通的機械制造技術，但更重要的是實現了對傳統技術的更新與發展。現代機械生產技術的發展趨勢主要是虛擬化，全球化，綠色化與制造業信息化的方向。

（1）虛擬化

虛擬化技術是現代社會生產中運用較廣的技術，所謂虛擬化指的是以計算機技術為支撐所形成的最新生產技術。制造業現在在生產中主要實現的是設計與制造中的虛擬化。在機械制造設計時可以通過虛擬化技術測試設計是否可行，而在機械制造時，通過虛擬化技術可以完成對產品的性能分析，對產品進行合理性的模擬與測試，發現產品的不足，優化產品的性能，同時也能保證產品的質量。

（2）全球化

機械制造技術的全球化是時代的要求，當代經濟全球化的發展不僅聯系的是各個國家之間的經濟，更有的是國家之間信息與技術的相互交流。當代國家之間實力的競爭日趨激烈各種行業之間的競爭也是越來越多，在國際市場上許多企業為了避免倒閉，往往選擇的是加強與其它企業的合作，這種企業間的共同合作擴大了機械制造業在國際上的范圍。機械制造的最終目的是取得盈利的最大化，許多機械制造企業為了取得盈利都選擇在不同的地方生產機械產品，當代交通與信息的發展使得機械制造可以完成異地生產，這也就實現了機械制造的全球化生產。

（3）綠色化

當代制造業的生產越來越表現出向綠色化發展的趨勢，當今的綠色環保理念深入人心，工業生產中也越來越要考慮到生產時的環保效益，機械制造技術生產的產品最終要運用到工業生產中，所以機械制造也要考慮到生產的環保。從機械制造的材料到最終的包裝都要選擇綠色產品，最大程度上的減小機械生產對環境的危害，提高機械設備生產時材料的合理利用，實現資源的保護。

（4）制造業信息化

信息爆炸的時代，機械制造想要在這樣的環境下取得發展就要改變發展方式。不是依靠于大規模的投資，而是依靠于最新的信息。通過信息來了解全球化的制造業最新發展動態與方向，引進最新的科技項目，規范生產。

3結束語

現代機械制造技術是一個國家制造業水平的重要標志，是現代技術和工業創新的集成，是一個國家工業的支柱和基礎。我國是一個制造大國，卻并不是制造強國，這主要反映在我國的現代制造技術基礎薄弱、重大裝備缺少自主創新和研發的能力。因此作為我國的機械制造業而言，應該抓住發展機遇，了解我國機械制造技術的發展現狀，把握現代機械制造技術的發展動向，不斷的更新理念，使我國的機械制造業能夠有效利用發達國家的成果與發達國家的機械制造業一起騰飛。

參考文獻

篇（10）

在人類社會的發展中,制造技術不斷發展。從人類使用天然工具到制造工具,從簡單的手工制造到簡易機床的出現,人們一直為搜尋更有效更迅捷的制造技術而努力。機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。

一、先進制造技術的特點

（一）是面向21世紀的技術

先進制造技術是制造技術的最新發展階段，是由傳統的制造技術發展起來的，既保持了過去制造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群，它是具有明確范疇的新的技術領域，是面向21世紀的技術。

（二）是面向工業應用的技術

先進制造技術并不限于制造過程本身，它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果，其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。

（三）是駕馭生產過程的系統工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

（四）是面向全球競爭的技術

20世紀80年代以來，市場的全球化有了進一步的發展，發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場，傾銷產品，輸出資本。隨著全球市場的形成，使得市場競爭變得越來越激烈，先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此，一個國家的先進制造技術，它的主體應該具有世界先進水平，應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。

（五）是市場競爭三要素的統一

在20世紀70年代以前，產品的技術相對比較簡單，一個新產品上市，很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此，市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后，制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統一。

二、先進機械制造技術的發展現狀

近年來，我國的制造業不斷采用先進制造技術，但與工業發達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。

（一）管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處于經驗管理階段。

（二）設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM)，大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。

（三）制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發、掌握之中。

（四）自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS），實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。

三、我國先進機械制造技術的發展趨勢

（一）全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈，例如在機械制造業中，國內外已有不少企業，甚至是知名度很高的企業，在這種無情的競爭中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業，不得不擴展新的市場；另一方面，網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展，這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業發展的動力，全球化制造的第一個技術基礎是網絡化，網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。（二）網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及，給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外，網絡通訊技術的快速發展，加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習，推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。

（三）虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標，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仿真。虛擬化的核心是計算機仿真，通過仿真軟件來模擬真實系統，以保證產品設計和產品工藝的合理性，保證產品制造的成功和生產周期，發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。

（四）自動化。自動化是一個動態概念，目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

（五）綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、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，產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。

四、結語

制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。

參考文獻：

篇（11）

機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科，是以提高質量、效益、競爭力為目標，包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展，人們對產品的要求也發生了很大變化，要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求，就必須采用先進的機械制造技術。

1 先進制造技術的特點

1.1 是面向21世紀的技術

先進制造技術是制造技術的最新發展階段，是由傳統的制造技術發展起來的，既保持了過去制造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群，它是具有明確范疇的新的技術領域，是面向21世紀的技術。

1.2 是面向工業應用的技術

先進制造技術并不限于制造過程本身，它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容，并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果，其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。

1.3 是駕馭生產過程的系統工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

1.4 是面向全球競爭的技術

20世紀 80年代以來，市場的全球化有了進一步的發展， 發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場，傾銷產品，輸出資本。隨著全球市場的形成，使得市場競爭變得越來越激烈，先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此，一個國家的先進制造技術，它的主體應該具有世界先進水平，應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。

1.5 是市場競爭三要素的統一

在20世紀 70年代以前，產品的技術相對比較簡單，一個新產品上市，很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此，市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后，制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統一。

2 先進機械制造技術的發展現狀

近年來，我國的制造業不斷采用先進制造技術，但與工業發達國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。

（1）管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處于經驗管理階段。

（2）設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則，采用新的設計方法，廣泛采用計算機輔助設計技術（CAD/CAM），大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。轉貼于

（3）制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發、掌握之中。

（4）自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統（FMS）、計算機集成制造系統（CIMS），實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。

3 我國先進機械制造技術的發展趨勢

（1）全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈，例如在機械制造業中，國內外已有不少企業，甚至是知名度很高的企業，在這種無情的競爭中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業，不得不擴展新的市場；另一方面，網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展，這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業發展的動力，全球化制造的第一個技術基礎是網絡化，網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。

（2）網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及，給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外，網絡通訊技術的快速發展，加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習，推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。

（3）虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標，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仿真。虛擬化的核心是計算機仿真，通過仿真軟件來模擬真實系統，以保證產品設計和產品工藝的合理性，保證產品制造的成功和生產周期，發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。

（4）自動化。自動化是一個動態概念，目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

（5）綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程 、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，產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。

4 結語

制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之，在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。

參考文獻