發布時間：2023-11-24 11:14:10
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的航空航天的技術領域樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
載人航天是世界上公認的最具挑戰的技術領域，投資大、風險大，所以至今世界各國都由政府投資開展載人航天活動，但其投入產出比一直受爭議，連美國在資金上也遇到壓力。美國總統奧巴馬另辟蹊徑，支持和資助私營公司研制商用載人飛船，他認為，私營公司管理機制靈活、高效，采用商業模式運營，研制周期短，成本也較低。
2014年9月16日，波音公司、美國太空探索技術公司分別從美國航空航天局獲得了42億美元和26億美元用于開發商用載人飛船的訂單。合同內容覆蓋了商用載人飛船的研發和檢驗。根據合同，美國航空航天局將派出至少一名航天員參加每家公司的一次商用載人飛船試飛，而每家公司將承擔2～6次飛向國際空間站的載人運輸任務。而簽約公司對其運輸工具享有所有權，并可以向美國航空航天局以外的客戶出售搭乘權，包括私人游客。
波音公司獲得42億美元用以建造乘員航天運輸-100商用載人飛船。2010年7月19日，乘員航天運輸-100亮相英國范保羅航展。該飛船外形類似于錐形的“阿波羅”或“獵戶座”飛船，但體積比“獵戶座”稍小，比“阿波羅”稍大，能夠乘坐7人。該飛船名字中的“100”代表它可在距地100千米的低地軌道飛行。
由于該飛船是為完成國際空間站短期任務制造的，所以它將不會被設計成能在太空長時間停留的飛船。它與國際空間站分離后在旱地著陸，通過重新更換防熱罩，每艘飛船能重復使用10次左右。
2014年2月13日，波音公司完成了發射運載適配器的關鍵設計評審，評審證實，發射運載適配器的設計適合生產。另外，還完成了美國航空航天局商業乘員一體化能力項目的全部20項重要工作。2014年9月初，波音乘員航天運輸-100通過了美國航空航天局的一項極為嚴格的測試，它在所有的技術節點上都達到較高的完成度，尤其是在貨物與乘員載重量模塊的完成度上，分別達到了96%和85%，體現了波音公司設計的成熟度。
美國航空航天局不是乘員航天運輸-100飛船唯一的用戶，該飛船還將為比格羅航天公司正在開發的私營充氣式太空旅館提供天地往返運輸，將成為有史以來最安全、最可靠和消費比最高的飛船。
美國太空探索技術公司獲得了26億美元來建造第二代“龍”飛船。2014年5月30日，美國太空探索技術公司舉行會，展示了第二代“龍”飛船，即載人型“龍”飛船，此飛船可搭載7名航天員，有望于2017年升空抵達國際空間站。
“龍”飛船分載貨型和載人型兩種，這樣可先發射載貨型“龍”飛船來掌握宇宙飛船的主要技術，贏得美國航空航天局的信任，并及早獲得商業利益；然后以此為基礎研制出載人型“龍”飛船。
在航空航天等復雜設計仿真領域，流體動力學發揮著不可替代的作用。2011年，越來越多的IT企業認識到了這一技術的重要性和市場需求，紛紛推出CFD模塊或引入CFD功能。無論市場被打開了多少，不能否認的是，在這一技術領域最有發言權的莫過于Ansys公司，本刊記者專訪了ANSYS總部航空航天行業的總監Robert Harwood，世界湍流大師FlorianMenter，聽他們解密“湍流之道”。
“精”者為王
作為湍流模型的創建者，世界湍流大師Florian Menter對于CFD技術有著相當深刻的認識，他認為，CFD技術已經達到了比較高的成熟度，各企業在基本的湍流模型方面旗鼓相當，關鍵在于處理多物理場，層流與湍流轉換等精細問題的能力，Ansys的產品都能夠滿足這種情況下的仿真。
Florian Menter告訴記者，CFD技術首先要研究靜止與非靜止、出現擾動的情況，應該具備一系列湍流模型在不同層次的方法，另～方面，CFD技術一直對計算能力有較高的要求，如建立模型，以模擬更復雜的層流和湍流等情況，因此高性能計算異常重要。為此，Robert Harwood表示，技術與速度要達到平衡，計算性能不僅涉及到硬件，還需要研究出軟件的算法。將軟硬件有效結合在一起，并進行其性能擴展。Ansys在高性能計算方面的發展――GPU技術，就能夠拓展高性能計算的性能，并將是未來發展的重要方面。
另外，在實際應用中，客戶看中的是如何有效使用這些計算能力，并行計算是未來發展的一個趨勢。Ansys擁有高性能計算團隊，“在CFD技術方面這個團隊有10人，保證更加有效地利用計算，目前的中央處理數量為1000GPU，未來可能達到1萬或10萬。如何把湍流模型和高性能計算這兩方面融合在一起將是未來的重要挑戰。”RobertHarwood表示。
“質”者取勝
“在CFD技術領域，要發展出基本的代碼很簡單，但是在應用當中要達到一定的精準度，就需要質量的保證。”FlorianMenter說。
CFD技術需要很多測試文檔和工具來保證其精準度，Ansys的相關工具和文檔超過100個，且涵蓋簡單的氣體流動到比較復雜的全飛機仿真。“要建立測試模型的集合，集中了多年的努力，需要調動很多內部和外部的資源來進行生成測試文件，即使在Ansys內部管理層也要被告知這種資源很重要，必須有這種測試模型的集合。”RobertHarwood這樣說。
“融”者治本
一、中國高新技術產品貿易發展現狀
(一)進出口規模持續增長，進出口月度增幅繼續回落
據海關統計，2011年我國高新技術產品進出口總額首次突破萬億大關，達到10117.8億美元，同比增長11.8%，占外貿進出口比重27.8%。其中，高新技術產品出口5487.9億美元，同比增長11.5%，進口4629.9億美元，同比增長12.2%。受歐債危機、國際貿易保護主義等不利因素影響，我國高新技術產品貿易月度增幅有所回落。特別是2011年下半年以來，隨著歐元區危機加重，全球經濟增長環境惡化，經濟貿易風險上升，6月份以來出口呈個位數增長，連創2009年以來月度出口增幅新低。雖然從絕對值上看，進出口規模緩慢增長，但總體表現后續增長疲弱。
(二)信息與通信技術類仍居主導，部分領域進出口提速
2011年，我國在信息與通信技術類等傳統領域出口仍居主導地位，全年出口5294.6億美元，同比增長12.7%，較整體高新技術產品出口增長高1.2個百分點，占比增加至96.6%。單類產品出口額居前三位的分別是便攜式自動數據處理機(1058.8億美元)、手持式無線電話機(627.6億美元)、集成電路(325.7億美元)。除生命科學技術類、航空航天技術類產品出口提速外，多數領域出口增速下滑。其中生命科學技術類產品出口178.4億美元，同比增長28.7%，較上一年度提高2.9個百分點;航空航天技術類產品出口45.9億美元，同比增長31.6%，較上一年度提高1.5個百分點。2011年，電子技術類產品仍是我國高新技術產品主要進口產品，全年進口2139.7億美元，占比46.2%，較上一年度下降1.3個百分點。單類產品進口居前三位的分別是集成電路(1707.7億美元)、液晶顯示板(471.7億美元)、手持式無線電話機的零件(190.0億美元)。在整體高新技術產品進口萎縮的情況下，生命科學技術類產品進口速度提高，全年進口158.1億美元，同比增長35.3%，較上一年度增加12個百分點，進口占比提高至3.4%。
(三)外資企業貿易增速趨緩，其他企業增速依然強勁
從企業性質上看，外資企業仍是我國高新技術產品出口的主體。2011年，外資企業高新技術產品進出口8015.3億美元，同比增長10.37%，全年出口4527.53億美元，占比82.5%，較2010年下降0.6個百分點，全年進口3487.22億美元，同比增長10.06%，占比75.3%。國有企業進出口831.9億美元，同比增長2.09%，全年出口318.1億美元，占比5.8%，下降1.1個百分點，進口占比11.0%，下降0.5個百分點。宏觀經濟政策收緊等消極因素對民營企業出口影響更加明顯，以民營企業為主體的其他企業四季度出口環比折年率萎縮17.52%，進口環比折年率萎縮24.22%。盡管如此，其他企業全年進出口占比仍有所提升，其中出口642.2億美元，同比增長31.1%，占比11.7%，提高1.7個百分點，進口占比13.6%，提高1.9個百分點。
(四)一般貿易進出口增長明顯，加工貿易份額繼續縮減
2011年全年我國高新技術產品一般貿易出口898.3億美元，增長20.2%，占比提高1.2個百分點，進口1228.9億美元，增長18.5%;加工貿易出口4221.2億美元，占比76.9%，下降1.9個百分點。進料加工貿易仍是我國高新技術產品出口的主要方式，全年出口3824.6億美元，同比增長11.53%，占高新技術產品出口的69.69%。2011年，中西部承接加工貿易轉移初見成效，部分在金融危機中向周邊國家轉移加工產業的企業回流，加工貿易下降幅度較2010年度有所收窄，東部地區加工貿易加工增幅下降，其中蘇州、廣東兩地高新技術產品加工貿易增幅分別為－1.03%、8.12%，均低于8.8%的全國平均水平。從高新技術產品各領域內部來看，各領域加工貿易出口占比變化不十分明顯，說明加工貿易占比萎縮對不同領域影響大致相同。
(五)主要市場進出口增速放緩，傳統市場占比下降
2011年我國與多數國家和地區的高新技術產品進出口貿易呈現萎縮態勢，其中出口至歐元區794.8億美元，增長4.08%，較上一年度下降35個百分點，四季度環比折年率萎縮13.28%。由于歐債危機蔓延，新興市場國家和地區經濟貿易受到普遍拖累，進出口增速有所放緩，四季度我國出口到其他“金磚四國”高新技術產品62.3億美元，較三季度下降13.7%，環比折年率萎縮44.53%。從高新技術產品進口來看，亞洲地區仍是我國主要進口來源地。2011年，我國從東盟、韓國、中國臺灣和日本進口2891.9億美元，同比增長11.3%，占比62.4%，較上一年度下降1.2個百分點。中國香港、歐盟和美國仍是我國高新技術產品主要出口市場，合計占比64.6%，較2010年下降0.6個百分點。其中在航空航天技術、計算機與通信技術、電子技術類領域出口至上述三個地區的高新產品占同類技術領域比重分別為69.35%、67.33%和65.68%。
(六)中西部地區出口快速增長，東部地區占比繼續下降
從地域分布來看，東部地區仍是我國高新技術產品貿易的主要集中地，但隨著我國中西部地區承接沿海產業轉移步伐加快，中西部地區高新技術產品貿易迅速增長，特別是出口增長強勁。2011年全年中部地區高新技術產品出口171.7億美元，同比增長80.2%，占比提高1.2個百分點;西部地區出口217.4億美元，同比增長58.2%，占比提高2.3個百分點;東部地區出口5098.8億美元，同比增長7.5%，低于全國平均水平，比重繼續下降。2011年中西部地區進口增幅有所下降，但下降幅度明顯小于東部地區，中部地區全年高新技術產品進口168.1億美元，增長46.9%，占比提高0.8個百分點;西部地區占比提高1.0個百分點;東部地區進口增幅下降較大，進口增長10.0%，下降22.2個百分點，占比由93.9%下降到92.1%。中、西部在承接東部產業轉移動的同時，充分發揮自身產業基礎優勢，在傳統產品領域之外的材料技術、航空航天技術領域形成了各自的特色貿易比較優勢。2011年，東部地區在傳統領域出口占比仍占據絕對優勢，光電技術類產品出口314.16億美元，區域占比97.86%;中部地區材料技術類產品出口6.43億美元，占比13.63%;西部地區航空航天技術類產品出口8.24億美元，占比17.93%。
(七)整體國際競爭力略有下降，產業內貿易指數下滑
2011年高新技術產品國際貿易競爭力有所下降，貿易競爭力指數(TC指數)由2010年的0.0881下降到0.0848。傳統優勢領域中的計算機與通信技術類產品、計算機集成制造技術類產品的競爭力下降，其中計算機與通信技術領域的貿易競爭力指數由0.5832下降到0.5762，計算機集成制造技術領域的貿易競爭力有所下滑。隨著我國加大對戰略性新興產業的培育，高新產品中部分新興領域的國際競爭力得到提升，其中生物技術、航空航天技術類和材料技術類領域雖然仍處于凈進口狀態，但是國際貿易競爭力較2011年均得到提高，生物技術貿易競爭力指數由－0.0856提高到－0.0465，航空航天技術領域由－0.6540提高到－0.6062，材料技術領域由－0.1340提高到－0.1111。近年來，我國與主要貿易伙伴的高新技術產業內貿易指數呈下滑趨勢，但在國際分工格局方面變化不大，中美之間在高技術領域貿易仍表現為垂直分工，中國與東盟之間在高新技術產品領域貿易仍具有很強的相似性。中美之間格魯貝爾—勞埃德指數(GL指數)由2010年的47下降到2011年的43，中國與東盟之間的GL指數由2010年的65下降到64。2011年高新技術產業多數領域的產業內貿易指數處于50以下的較低水平。我國與日本之間的高新技術產業內貿易指數最高，為73，兩國在生物技術、計算機與通信技術、材料技術和航空航天技術貿易領域屬于水平分工，特別是在生命科學技術貿易領域屬于高度水平分工形態。我國與東盟國家高新技術產業內貿易指數為64，為水平分工;在計算機與通信技術、計算機集成制造技術領域的產業內貿易指數分別達到了88和76，屬于典型的高度水平分工狀態;在材料技術領域的產業內貿易也達到水平分工。高新技術產業內貿易指數排在第三位的是歐盟，為58。其中，我國與歐盟在材料技術領域貿易屬于典型的高度水平分工，在生物技術、生命科學技術、光電技術領域貿易比較活躍，在計算機與通信技術領域貿易不活躍。我國與美國之間在高技術產業貿易屬于典型的垂直分工，兩國在生命科學技術、材料技術領域產業內貿易指數分別為95和98，屬于高度水平分工狀態。
二、中國高新技術產品貿易面臨的挑戰與機遇
2012年，我國高新技術產品面臨的外部經濟環境更加嚴峻復雜，國內經濟貿易發展中不平衡、不協調的矛盾與問題依然突出，高新技術產品進出口的機遇與挑戰并存。
(一)面臨挑戰
一是世界經濟低速增長，全球貿易增速回落，高新產品出口增長面臨下行壓力。2012年上半年，世界經濟將延續上一年度的緩慢增長態勢，雖然部分經濟體的經濟景氣度指標呈現向好跡象，但考慮到宏觀政策空間有限，各國對歐債危機能否順利解決仍持懷疑態度，整體經濟觀望情緒較大，經濟表現溫和復蘇。下半年經濟走向的不確定性仍主要取決于歐債危機的解決、主要發達國家和新興市場的表現。根據國際貨幣基金組織2012年1月份《世界經濟展望》預測，2012年全球經濟減速似乎已成定局，預計發達國家經濟增長率1.2%，新興與發展中國家經濟增長率5.4%。從全球貿易來看，表征國際貿易領先指標的波羅的海干散貨指數(BDI)似乎也預示了貿易增速回落的事實。2012年開年以來，該指數始終處于歷史低位運行，2012年2月下降到647的歷史低點，不到2011年的2161高點的1/3，雖然3月份以來該指數緩慢上揚，但全球貿易復蘇動力不強。根據國際貨幣基金組織預測，2012年世界貿易增長率3.8%，其中發達國家和發展中國家的貿易增長率均較上一年度有所下降。從我國高新技術產品出口來看，實現穩定增長難度加大。2011年歐債危機對中歐高新產品雙邊貿易影響明顯，特別是下半年危機惡化后導致中國出口大幅萎縮。全年我國對歐盟出口高新技術產品1124.5億美元，同比增長滑落至個位數(3.5%)，占高新產品出口比重降至20.5%。2012年一季度，我國對歐盟出口245.0億美元，季度環比(－20.3%)與季度同比(－1.04%)雙雙萎縮。目前，歐盟是我國高新產品的第二大出口貿易伙伴，歐元區及歐盟成員經濟收縮將通過貿易渠道產生溢出效應，加大高新產品出口穩定增長的難度。
二是勞動力成本上升，企業融資難問題加劇，出口企業利潤受到擠壓，高新技術產品出口供給動力不足。2012年，我國勞動力市場的供求矛盾并未得到有效緩解，相反，勞動力成本上升已經成為我國經濟發展中不可逆轉的結構性問題，低成本競爭優勢正不斷削弱。預計未來，隨著我國經濟發展中“劉易斯拐點”的逐步呈現，人口紅利下降，勞動力短缺以及隨之而來的外貿企業用工難問題將成為困擾外貿企業的突出問題之一。普遍性的融資難問題將加重企業的經營困境。自2010年三季度至今，我國政府9次提高存款準備金率共4.5個百分點，5次上調存貸款基準利率共1.25個百分點，導致市場資金趨緊，銀行借貸成本提高，企業財務費用上升，特別是大量從事外貿經營的中小企業被排斥于銀行授信額度之外，面臨資金鏈斷裂風險，轉向高利貸或民間借貸，導致融資風險進一步加大。外貿企業在經歷“用工難”、“融資難”之后，企業盈利受到影響，企業家信心不足，部分東南沿海城市出現“跑路潮”風波。中國人民銀行對5000家企業開展的調查問卷顯示，2012年一季度，企業盈利指數為51.19，經營景氣指數為64.35，均創2009年三季度以來新低，企業家信心指數較2011年四季度略有回升，為2009年三季度以來次低點。
三是貿易保護主義抬頭，貿易摩擦向新興產業領域蔓延，高新產品拓展國際市場難度加大。金融危機爆發至今，各國經濟仍未完全走出危機陰霾，貿易保護主義相繼抬頭。截至目前，中國已經連續17年成為遭遇貿易摩擦最多的國家。2012年以來，我國共遭受了8起貿易摩擦，涉案金額22.8億美元，同比增長了80%。從貿易摩擦領域來看，戰略性新興產業逐漸成為各國貿易保護主義關注的對象。自2011年至今，美國相繼對我國太陽能電池和應用級風塔提起反傾銷和反補貼調查。伴隨“雙反”調查的還有各種專利侵權訴訟、破產限制購買法令等措施。2012年，全球經濟在低迷中緩慢增長，美、法等國家政治大選、主要發達國家推動本國制造業發展，在各種政治、經濟因素的作用下，預計各種貿易保護主義措施只增不減，國際貿易形勢更加嚴峻。
(二)發展機遇
一是新興領域的宏觀支持政策陸續出臺，產品國際競爭力穩步提升，高新技術產品出口新的增長引擎逐漸發力。為促進新興產業國際化發展，搶占國際經濟科技制高點。在2010年國務院《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》的基礎上，《新材料產業“十二五”發展規劃》、《太陽能光伏產業“十二五”發展規劃》、《環保裝備“十二五”發展規劃》、《工業清潔生產推行“十二五”發展規劃》陸續出臺。此外，《鼓勵和引導民營企業發展戰略性新興產業國際化發展的指導意見》等陸續。這些政策的出臺和相繼實施有利于未來產業的有序、健康發展。目前，新興產業領域產業化和規模化發展強勁，新能源等領域發展態勢迅猛。根據全球風能理事會(GWEC)2012年2月最新的全球風電市場報告，全球風電產業2011年新增風電裝機容量41000MW，中國排在首位，約占全球新增裝機的44%。從產業國際化發展來看，部分領域出口競爭力穩步提升，生物技術、材料技術等領域的貿易競爭力指數不斷提高。
二是企業研發支出持續增長，知識產權國際化程度提高，高新技術產品向高技術含量升級有望。近年來，我國研發支出呈穩定增長態勢，研發強度不斷提高。美國巴特勒研究所最新的《2012年全球研發投資預測》顯示，中國研發支出年增長率12%，研發強度從1995年的約0.6%提高到2011年的1.6%，如果中國研發支出年均增長保持11.5%，美國保持4.0%，到2030年中國將超過美國成為第一研發大國。企業知識產權意識不斷增強，推動知識產權國際化程度提高。中國在五大專利局(美國、日本、歐洲、韓國和中國)獲得授權專利數量持續增長。目前所獲得的專利授權數量相當于歐洲和韓國總和的2倍。從所獲得的專利領域來看，主要集中在數字計算機、電話和數據傳輸系統、無線和有線傳輸系統等，為我國高新技術產品向高技術含量邁進提供了技術準備。
三是科技興貿創新基地不斷發展，新基地不斷加入，戰略性新興產業國際化的產業基礎逐漸成型。經過幾年來的培育和發展，前三批認定的58家科技興貿創新基地已經積累一些龍頭企業，產業鏈日益完善，產業集聚程度較高，戰略性新興產業不斷發展。目前，基地在新能源、新材料、生物醫藥等產業領域業已形成相當出口規模，在國際市場上競爭力顯著增強。2011年，上海張江等10家生物醫藥基地進出口4833.96億美元，同比增長21.24%，其中出口2294.83億美元，同比增長20.1%;江蘇省無錫市等5家新能源基地進出口843.92億美元，同比增長20.2%，出口499.08億美元，同比增長18.4%;江西鷹潭市等14家基地進出口175.12億美元，同比增長40.73%，其中出口100.59億美元，同比增長72.21%。2012年，為加快培育戰略性新興產業，商務部、科技部將針對節能環保、新一代信息技術等七大新興領域，從國內相對成熟的地區培育一批新基地。作為新興產業的發展載體，科技興貿創新基地將進一步發揮產業集聚效應，為高技術產品貿易和戰略性新興產業國際化奠定、鞏固堅實的產業基礎，為轉變外貿發展方式、優化貿易結構提供持續的動力。
三、政策建議
(一)著力推進高新技術產品進出口貿易均衡發展
一是繼續優化高新技術產品貿易的產品結構、方式結構、主體結構、地區結構和國別結構;二是充分發揮我國巨大市場規模優勢，重視進口對外貿協調發展的平衡作用;三是推進戰略性新興產業國際化發展，提升新興領域在高新技術產品貿易中的比重。
(二)加快形成以高新技術企業為主體的創新體系
一是不斷完善有利于創新的政策環境，加快制定并出臺支持創新的配套政策;二是推進創新型企業建設，鼓勵企業聚集高層次創新人才，與科研院所實現創新資源優化重組，建立產業技術創新戰略聯盟;三是著力提升科技興貿創新基地的集聚輻射帶動作用的同時，培育一批戰略性新興產業骨干企業。
(三)著力培育新的高新技術產品貿易增長點
一是加快用高新技術改造傳統產業，應用新技術、新材料提升傳統產業，加快出口產品升級換代;二是加快培育出口競爭新優勢，促進加工貿易從組裝加工向研發設計、銷售物流等環節拓展;三是鼓勵高技術產業在境外開展技術研發合作，以技術、服務帶動產品出口。
關鍵詞 機電一體化 技術運用 機械制造
中圖分類號：TH-39；TD63 文獻標識碼：A
1機電一體化概要
機電一體化是指在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。
2航空工業領域機電一體化的發展狀況
航空工業機電一體化的發展大體可以分為三個階段：
20世紀60年代以前為探索階段。在這一時期，各國都在積極探索航空航天技術，并將最新電子技術積極的運用于完善航空機械產品的性能方面，特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了航空工業的發展，對于先進戰斗機的需求，推動了航空領域機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，進一步推動機電一體化技術的普及。但是，由于工業技術基礎的限制，這一階段總體上還處于探索階段，對于機電一體化技術運用程度還不深，也無法進行廣泛的推廣；20世紀70到80年代為初步發展階段。這一時期，由于計算機技術、控制技術、通信技術等更先進技術的出現，航空技術領域得到了蓬勃發展，規模集成電路和微型計算機等充分運用到了航空工業領域，為機電一體化與航空工業的深度融合奠定了堅實的基礎；20世紀90年代為快速發展時期。這一時期，機電一體化技術世界航空工業領域得到比較廣泛的承認，以機電一體化技術為基礎的航空工業得到了極大發展，基本成為航空工業的支柱性技術，90年代后期，航空工業開始向智能化方向邁進，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；21世紀以來，人類進入了宇宙時代，航空工業領域對于機電一體化的運用更為精純，大規模系統的建模設計、分析和集成方法、人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為航空領域的機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。
3航空工業領域機電一體化的發展趨勢
3.1航空制造業的智能化
在現代信息技術的支持下，智能化已經成為目前航空工業領域機電一體化技術的一個重要發展方向，也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。特別是在飛行系統的建設，自動導航、自動駕駛等以機電一體化技術為基礎的航空智能化已經取代傳統的飛行操控方式，成為航空領域主要的飛行控制技術。
3.2航空管理技術的網絡化
航空管理技術的網絡化也是機電一體化技術背景下，航空工業技術發展的必然趨勢。20世紀90年代，計算機技術得到突破性發展，世界進入計算機時代。計算機技術的興起和飛速發展給航空工業帶來了巨大的變革，計算機網絡將整個航空技術領域和各種設備連成一體，實現了生產和操作、空中和地面的一體化發展。而基于計算機技術的各種航空遠程控制和監視技術本身就是機電一體化產品。因此，航空工業機電一體化朝著網絡化方向發展成為必然趨勢。
3.3航空設施設備的微型化
得益于機電一體化技術，航空設施設備還呈現出了微型化的發展趨勢。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。而航空航天工業中所需要的各種特殊材料的生產、重要零部件的制造、關鍵技術的革新都都離不開設施設備的微型化。機電一體化技術無疑為實現航空設施設備的微型化提供了條件。
3.4航空工業生產的綠色化
節能環保、綠色生產也是航空工業領域探索的重要方向、航空技術的發展為人類的航天事業提供了極大的便利，但是由于航空工業是一個大動力、高耗能、高投入的產業。在自然資源不斷減少，生態環境受到嚴重污染的背景下，探索綠色航空工業技術成為航空領域的重點攻堅任務。在機電一體化技術的幫助下，綠色航空產品概念應運而生。機電一體化使航空工業在設計、制造、使用過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。因此，促進航空產業的綠色發展，也是航空工業機電一體化發展的重要趨勢之一。
參考文獻
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[2] 劉磊，涂萬陽.機電一體化在數控機床中的應用[J].經營管理者，2014（04）.
關鍵詞：機械；數控技術；應用；探討
Abstract：With the rapid development of China's modernization process， mechanical CNC technology to the unique characteristics of its industrial production application to be universal. Using mechanical CNC technology can greatly improve production efficiency and production quality. This paper first analyzes the characteristics of mechanical CNC technology， on this basis， to further explore the mechanical CNC technology in industrial production， machine tools， automotive and aviation industry production areas of application.
Keywords： Machinery； CNC technology； Application； Discussion
前言
隨著計算機技術和信息技術的不斷發展進步，新科技、新技術不斷的運用到機械制造行業中。尤其是對于數控技術，傳統的機械制造技術已經難以滿足社會現代化的發展需求。批量化生產和專業化生產成為制造行業發展的必然趨勢。在激烈的市場競爭中，機械制造企業若想得到發展就必須突破傳統的技術，就必須應用數控技術，從而最大程度的降低成本，提高成品率和工作效率。文章針對數控技術的應用進行研究，從而充分掌握數控技術的用途，了解數控技術的市場前景。
1.機械數控技術的發展特點
1.1 朝著高速化、高精度方向發展
為了進一步推動機械數控技術的發展，數控技術開始朝著高速化和高精度方向發展。在這一發展過程中，數控技術發揮了數控技術刀具材料的性能，極大程度的提高了生產效率。高速化的背后更多的是降低生產加工成本，提高零件加工的精度和速度。例如，在航空航天領域，數控技術更多的要求是高精度。如果缺乏了高精度，將帶來的不可估量的損失。為此，航空航天領域更加注重數控技術的高精度。通過高精度的零件，更好的實現了科學的發展進步，更好的推動我國航空航天領域的發展。
1.2 朝著網絡化、集成化方向發展
現代科技一日千里。隨著計算機技術和網絡技術的不斷發展，機械數控技術也在跟著時展的潮流，向著網絡化和集成化的方向發展。一方面，數控技術通過網絡化的發展實現了無人化的操作。對于不利于人類直接觀測的區域或者工作強度大的觀測任務，直接進行遠程監控和遠程診斷。另一方面。數控系統采用集成化程度高的芯片、CPU等，能夠提升數控技術的集成度。通過數控技術的集成化大大增強了數控科技的作用。在數控系統中，通過不斷的引入最新科技，改進數控系統的關鍵部位，能夠更好的提升數控技術的可靠性和穩定性。
1.3 朝著環保的方向發展
近些年來，隨著人們環保意識的不斷增強，對于過去消耗資源、污染環境的企業進行了大力的整頓。“保護環境”成為了每一個企業必須肩負的責任。為了能夠更好的保護環境，相應的政策和法規相繼出臺。人們也利用著網絡等現代傳媒手段對企業的環保情況進行監督。這就極大的推動了數控技術向著環保的方向發展。在數控技術領域中，數控系統向著無冷卻液、無液和無氣味等要求發展。
2.數控技術在機械領域的應用
2.1 工業生產領域
在當前的工業生產領域，對于一些高強度、高危險性的工作，則不需要再由人親自上陣，完全可以交付數控技術。采用最新的數控技術，雖然大量較少了人的工作，但是生產線的產量以及產品的質量卻能夠得到大大提升。在實際的工業生產過程中，使用數控技術，將需要的產品參數預先輸入到計算機中繼而控制生產線按照預定要求生產，極大的節省人力。即使在生產過程中出現錯誤問題也可以根據錯誤等級決定是否繼續生產。
2.2 機床設備制造領域
機床設備制造是機械電子一體化的重要體現。在當前的機械加工領域，采用數控技術已經成為了發展的時代潮流。由于現代工業對于機械零件的加工精度要求越來越緊密，迫使人們使用基于數控技術的機床設備。通過將數控技術有效的應用于機床設備領域能夠極大的提高生產效率，充分整合資源提高行業的加工水平。通常，只要操作人員按照指令輸入各種參數，數控機床便能夠根據要求的精度進行加工。
2.3 汽車生產領域
眾所周知，一個國家的機械科技水平往往體現在汽車制造領域。數控技術應用于汽車生產領域有助于提升生產汽車復雜部件的能力。我國的企業工業在快速發展的過程中，機械零部件的加工也在不斷的發展。通過利用數控技術整合生產線，不僅能夠給企業帶來更多品種、中小批量的搞笑生產，還能夠充分的滿足市場對于汽車行業變革提出的不同需求。同時，加虛擬技術、集成制造技術等新科技引入汽車生產領域，還能夠大大的提高汽車生產的水平和質量。可以說，數控技術是二十一世紀汽車生產制造領域不可或缺的重要技術。
2.4 航空領域
我國航空領域的發展潛力和市場十分巨大。當前，我國的航空事業較發達國家而言還有一定差距，但是差距正在逐漸縮小。這其中要歸功于機械數控技術的發展。由于航空工業是“高、精、尖”的行業，其對機械加工有著非常嚴格的要求。如果單純的采用人工加工的方式，遠遠無法滿足行業的發展需求。例如，航空材料的加工使用傳統的加工模式難以達到標準，而采用機械數控技術則能夠很好解決，尤其是對于切割工藝要求精細的情況下。
3.結論
綜上所述，機械數控技術在現代機械制造行業起著非常重要的作用。數控技術的優良特性在生產中相比于傳統技術要先進很多。在實際的工業生產、機床領域以及航空領域中都離不開機械數控技術的身影。在其他的一些機械制造領域也同樣具有著廣闊的應用前景。為了能夠進一步提升我國的機械數控技術，推動我國經濟和社會的發展，我們必須不斷的完善機械數控技術，充分利用計算機技術和信息技術，改良當前的數控生產方式。
參考文獻：
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形成資源開放服務體系
ICT研發實驗服務聯盟的宗旨是推進首都電子信息領域科技資源的有機整合,提高科技資源的開放性和共享率,形成科技資源開放服務體系,為自主創新成果創造良好的研發條件。
ICT研發實驗服務聯盟的主要工作是負責首都科技條件平臺電子信息領域平臺中行業資源的整合及市場化對接工作。截至2010年5月,該聯盟成員數量已經達到31家。
成員單位服務特色
北京航空航天大學
北京航空航天大學(簡稱北航)是一所具有航空航天特色和工程技術優勢的多科性、開放式、研究型大學,肩負著高層次人才培養和基礎性、前瞻性科學研究,以及戰略高技術研究的歷史使命。北航現隸屬于工業和信息化部,是國家“211工程”和“985工程”建設的重點高校。
2006年,北航獲批籌建航空科學與技術國家實驗室。此外,北航還擁有航空發動機氣動熱力實驗室、軟件開發環境實驗室、虛擬現實技術與系統重點實驗室、飛行器控制一體化技術實驗室、可靠性與環境工程實驗室、國家計算流體力學實驗室和國家空管新航行系統技術重點實驗室等7個國家級重點實驗室,以及25個省部級重點實驗室、3個國家級工程中心和3個省部級工程中心。
北航在信息領域的海量信息多媒體實時交互工作環境、數字電視與多媒體平臺、空天地一體化空中交通服務網關集群平臺、新型慣性儀表與導航系統、應用于國家級大型會議的電子表決系統、材料領域的高性能非晶合金和高溫功能涂層材料、智能技術領域的多自由度機器人等方面取得了一系列重大科研成果。
北航可以為企事業單位提供軟件檢測、委托研發、技術轉讓、合作研發、咨詢培訓等服務,同時還可以通過共同承擔國家重大項目,聯合開展關系國計民生的各項基礎研究。
大唐移動終端開放實驗室
無線移動通信國家重點實驗室作為科技部批準的首批落戶企業的國家重點實驗室,在TDD產業發展中起到了非常重要的作用。終端開放實驗室作為無線移動通信國家重點實驗室的重要組成部分,長期致力于擁有國家自主知識產權的TD-SCDMA的研發和測試。該實驗室配備全套自主研發的TD-SCDMA無線接入設備,與愛立信、上海貝爾阿爾卡特等國際知名設備商的核心網設備互聯,組成了完整的TD-SCDMA研發和測試平臺,具備包括TD/GSM雙模在內的所有3G核心業務測試資源條件,完全滿足端到端的測試需求。
2009年,終端開放實驗室開放核心網、RNC、GSM無線各2套,TD-SCDMA NB 10套,SMS、MMS特色業務服務平臺各1套。
終端開放實驗室為TD-SCDMA終端/芯片企業提供全方位的互聯互通測試服務,掃除各接口協議理解上的分歧;為8家終端企業(其中包括三星、LG、聯想等)提供測試服務;在協議一致性測試服務方面,為入網的終端廠商提供測試服務;為北京、上海、重慶等地的TD終端芯片廠商提供遠程接入服務。這些都為促進TD-SCDMA終端產品的成熟、產業鏈的完善做出了突出貢獻。
終端開放實驗室擁有多名具有多年工作經驗的技術開發人員和產品測試人員,以及RAN專門人才、信令分析儀表專家和終端協議射頻測試專門人才。
終端開放實驗室先后創造了業內多項第一:撥通第一個TD-SCDMA越洋電話,實現第一款TD商用終端全系統通話演示,最早實現HSDPA 2M業務。
北京交通大學
北京交通大學是全國首批進入“211工程”建設的教育部重點大學。電子信息領域是該校最早的研究領域之一,涉及信息與通信工程、自動控制工程、電子工程、光波技術、電磁兼容等。
在電子信息領域,該校現有國家級重點學科2個(通信與信息系統、交通信息工程及控制)、教育部重點學科3個(通信與信息系統、交通信息工程及控制、電磁場與微波技術)、一級學科博士授權點2個(信息與通信工程、交通運輸工程)、二級學科博士授權點6個(通信與信息系統、交通信息工程及控制、電磁場與微波技術、信息網絡與安全、光通信與移動通信、智能交通工程),以及2個學科有博士后流動站、2個學科可聘長江計劃特聘教授、10個碩士授權點和3個工程碩士授權專業領域。
關鍵詞：鋁合金中厚板；水浸式超聲波探傷；檢測；缺陷
引言
隨著我國科技的進步，有色金屬加工行業的快速發展，大飛機戰略和汽車輕量化的實施，國內鋁加工企業不斷地更新設備和創新工藝，高性能的鋁合金中厚板越來越多的被應用于航空、航天、汽車等高技術領域，需求量也越來越大。其中的7XXX系、2XXX系以及6XXX系中厚板廣泛應用于航空航天和交通運輸等領域。航空航天及交通運輸領域，對鋁合金中厚板的要求非常嚴格，中厚板中任何微小的缺陷都可能造成整體機械性能的大大降低，甚至會導致嚴重事故。由于我國鋁加工設備和加工工藝存在不穩定性，鋁合金中厚板在生產過程中難免會出現各種缺陷，為確保這些重要用途鋁合金中厚板材的性能，在中厚板生產過程中必須進行超聲波探傷。
1 鋁合金中厚板超聲波探傷
探傷方法主要分直接接觸法和水浸探傷法。脈沖反射式接觸探傷是鋁合金板材探傷最基本的方法，在探頭和被探測板材表面涂一層耦合劑（機油、甘油等）作為傳聲介質，用探頭直接接觸板材進行探傷。這種方法多為手動檢測，操作方便，適合現場檢驗，成本較低。其缺點是操作人員的勞動強度大，對探傷人員的主觀依賴性大，如探傷人員的經驗、手法和責任心等，不利于實現自動化操作；探傷結果無有效的圖像化記錄，工作效率低；因耦合劑為油脂的緣故，板材在后續加工時，需要對表面進行油污清理，不利于環境衛生的保護。
脈沖反射式水浸探傷是鋁合金板材探傷中最常見的方法，此法以水作為耦合劑，使探頭發射的聲波經過一段水后再進入工件探傷。水浸法的優點是探頭與板材不接觸，超聲波的發射與接收都比較穩定，靈敏度高；被檢測板材的界面回波信號比發射脈沖信號窄得多，能量弱得多，就檢測板材而言，這大大縮小了盲區，從而與非液浸法相比，能探測比較薄的板材；容易實現自動化操作，可以檢測大規格的板材。其不足是因為聲束指向性差，對探傷不利。水浸探傷法根據板材和探頭浸沒方式分為全沒液浸法、局部液浸法和噴流式液浸法。實際鋁板材檢測中只使用第一種方法，主要因為其它兩種方法的精度不高。
目前鋁合金中厚板檢測中使用的水浸式超聲波探傷是全沒液浸法的升級，裝備有相控陣聚焦探頭，使用超聲相控陣。它是通過壓電換能元件規則排列以及對每個元件的發射時間和相位加以控制，達到不更換探頭即可動態改變波束位置和方向。實際生產中水浸式超聲波探傷使用固定焦點聚焦技術，在自動模式下覆蓋全部鋁板表面，同時對發現的缺陷標注，掃查速度可達300mm/s。當發現缺陷時再進行缺陷評估再掃查，使用多個閘門和相控陣聚焦技術，對缺陷進行精確掃查。其具有探傷時間短、探傷效率高、探頭不易磨損、自動化程度高、檢測覆蓋率達100%等優點。
2 水浸式超聲波探傷的工藝過程
（1）對每個探頭進行探傷參數設置，作TCG曲線，設置探傷靈敏度。
（2）天車使用真空吸盤（或專門吊具）將板材吊放到上料裝置，運輸裝置自動運送板材到超聲波探傷儀的升降臺上。
（3）放置結束后，主傳動電機（或液壓缸）啟動，升降臺同步下降并進行預噴淋。
（4）板材傾斜入水，底部會和水接觸以進行潤濕，因此可以避免板底聚積氣泡，板材完全入水后應水平放置。
（5）當鋁板材表面到達水面以下的下限位置時電機驅動斷開（或液壓缸控制閥關閉），然后探傷檢測開始進行全方位系統掃描。
（6）板材自動標記、記錄缺陷。
（7）探傷結束后，升降臺將板材提升至水面以上，板材應傾斜出水，由水槽輸送輥道將板材輸送至卸料輥道臺。
（8）進行烘干，板材經烘干后由天車吊離下線。
3 水浸式超聲波探傷在生產中的實際應用
水浸式超聲波探傷機列是我司中厚板生產線上必不可少的檢測設備，且考慮未來大型飛機等用材的發展需求，板材最大規格（長×寬×厚）為38600mm×4350mm×250mm，而通常情況下需生產檢測板材尺寸為中小規格居多。所以要求該水浸式超聲波探傷儀采用雙橋架檢測，在對窄尺寸板材進行探傷時需采用雙橋架同時對并排放置的兩塊板進行檢測；在對大規格板材探傷時需雙橋架同時對一塊板材進行檢測。為了提高生產時檢測效率，還進行了系列技術優化。在雙橋架同時對一塊板材進行檢測時檢測數據實現“無縫拼接”，生成一個檢測報告；在雙橋架同時對并排放置的兩塊板材進行檢測時實現檢測數據與板材對應分拆拼接問題，一塊板材對應生成一個檢測報告。
采用雙橋架結構方式，可使一條水浸式超聲波探傷機列年檢測通過量達到約3萬噸，相對于一條單橋架水浸式超聲波機列年檢測能力提高一倍，相對于兩條單橋架水探機列設備投資節約上千萬元。
4 結束語
水浸式超聲波探傷在鋁合金中厚板檢測中扮演的角色越來越重要，通過更新換代和技術改造，極大地提高了檢測能力、檢測效率及檢測精度，徹底擺脫了人工探傷，滿足客戶對探傷的高標準要求，提升了探傷中厚板材在市場的競爭能力。
參考文獻
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源于二十世紀八十年代初“中關村電子一條街”的中關村示范區是中國成立最早、最大、也是影響力最深遠的高新區。經過20多年的發展建設，中關村示范區已擁有高新技術企業近2萬家，形成了以電子信息、生物醫藥、能源環保、新材料、先進制造、航空航天為代表，以研發和服務為主要形態的高新技術產業集群，形成了“一區多園”各具特色的發展格局，成為首都跨行政區的高端產業功能區。有鑒于中關村示范區的發展和建設是中國創新發展的代表，是建設創新型國家的縮影，從專利去分析中關村示范區，以期從一個側面反映我國的創新發展和創新型國家建設情況。
一、研究對象、研究方法和數據來源
1、研究對象
2012年10月，國務院批復同意調整中關村國家自主創新示范區空間規模和布局。中關村示范區從“一區十園”（ 即：海淀園、豐臺園、昌平園、電子城、亦莊園、德勝園、雍和園、石景山園、通州園、中關村大興生物醫藥基地）的空間格局發展為“一區十六園”（即：東城園、西城園、朝陽園、海淀園、豐臺園、石景山園、門頭溝園、房山園、通州園、順義園、大興-亦莊園、昌平園、平谷園、懷柔園、密云園、延慶園）。由于新增園區數據統計自2013年3月開始，本報告的研究對象仍為本次調整前之中關村科技園區管理委員會統計的中關村示范區“一區十園”企業，時間跨度選取1996年（統計行政部門從1996年開始獨立統計中關村數據）至2012年，分析17年間中關村示范區專利發展情況。
2 、研究方法
本報告主要通過文獻研究，采取比較分析法、信息綜合法等研究方法。
3 、數據來源
本報告分析之基礎數據來源由下列兩部分組成：
（1）國家知識產權局提供的中國專利數據庫
（2）中關村管委會提供的中關村科技園區企業名錄數據庫（1996-2012）
4、其他說明
本報告中所指的技術領域，是根據北京市統計局編制的《中關村科技園區統計報表制度》中企業所在的高新技術領域代碼劃分而成。
二、中關村示范區企業專利發展總體情況
1、中關村示范區企業專利申請量和授權量
1996年—2012年，中關村企業共申請專利124203件，其中發明專利申請78334件，占總申請量的63.1%；獲得專利授權59391件，其中發明專利授權21318件，占總授權量的35.9%。
（1）專利申請量和授權量呈現跨越式增長。
1996年，中關村企業申請專利228件，到2012年企業年申請專利28159件，是1996年的123.5倍；年專利授權量從1996年的83件增加到2012年的15407件，是1996年的185.6倍。專利申請量和授權量均呈現大幅增長。
從專利申請增速上看，17年間中關村企業專利申請量年均增長率為35.1%，是北京市同期年均增長率（17.9%）的近2倍，與中關村示范區高速增長的經濟指標相吻合（同期中關村企業總收入年均增長率為31.9%）。
（2）專利申請增速加快，漸成北京市專利成長重要支撐力量。
根據歷年專利申請量，可將中關村專利申請態勢分為3個階段，分別為年度專利申請量百件階段、千件階段和萬件階段。其中1996年——2000年為百件階段，2001年——2007年為千件階段，2008年起進入萬件階段。
將三個階段的年度申請量分別累計，可以發現：中關村企業專利申請量，在百件階段占同期北京市專利申請量的5.9%；千件階段占18.3%；萬件階段占29.9%。由此可見，中關村企業專利申請規模每躍升一個階段，其在北京市的比重提高10個百分點以上。這一趨勢說明：中關村企業近年來專利申請增速加快，已逐步成為北京市專利成長的重要支撐力量。
2、專利申請和授權的構成
（1） 專利申請結構較優，發明占比領先國內。
數據顯示，中關村企業專利申請結構特點為：發明為主，實用新型有量，結構相對較優。從歷年專利申請類型的構成來看，中關村企業專利結構呈現兩次明顯變化。第一次是從統計年度之初開始，發明專利的比重逐年上升，從1996年的22.4%增至2008年的77.6%，發明專利申請占比達到高峰，實用新型和外觀設計的比例較低。第二次變化從2008年之后開始，實用新型專利申請占比逐年增加，從2008年的17.9%增至2011年的33.4%，發明專利申請占比則降至60%左右。
據統計，“十一五”期間全國發明專利總量大幅提升，但國內發明專利申請量和授權量的占比分別為33.8%和19.9%。相比而言，中關村企業專利結構在國內明顯相對較優。
（2）專利授權增長快速，發明授權增速超出預期。
從歷年發展來看，中關村專利授權量呈現前期波動上升，2006年以來呈現接近指數增長的態勢，從三種專利授權量發展態勢來看，實用新型增速緊跟發明專利，在2006年和2008年與發明授權量十分接近。
值得一提的是，2011年中關村企業獲得發明專利授權4992件，是2008年發明專利授權量的2.72倍，提前4年完成了《中關村國家自主創新示范區發展規劃綱要（2011-2020年）》提出的“到2015年，發明專利年授權量比2008年翻一番”的既定目標。
近年來發明專利授權量及其占比的穩步提升，表明中關村企業專利結構進一步優化，體現了中關村企業創新能力快速提升。
3、重點專利企業群發展情況
（1）專利企業數量規模持續擴大，強極企業異軍突起。
2012年申請專利的中關村企業數量繼續保持高位增長，達到2227家，同比增長16.7%，占中關村累計申請過專利企業總數的34.1%，申請量超過100件的企業41家，比2011年增加10家，專利授權量100件以上的企業18家，比2011年增加4家。當年有專利授權的企業數量創歷史新高，達到2186家，同比增長12.0%。這幾組數字與1996年相比分別提升了十倍到三十倍不等。專利企業數量規模的持續擴大，說明中關村企業創新活力持續強勁。
中關村專利企業群規模不斷擴大，專利強極企業異軍突起。2011年中關村首次出現年度專利申請量“千件企業”，京東方集團和北汽福田公司分別以1146件和1070件專利申請成為中關村首批年度專利申請量“千件企業”。2012年聯想（北京）有限公司和奇虎360公司分別以1936件和1029件專利申請成為“年度千件申請”企業的新成員。以強極企業為核心，2012年專利申請量在100件以上的中關村企業，合計申請專利超過1.33萬件，占中關村企業當年專利申請量近半數。
從專利強極企業的總收入來看，2012年中關村專利申請量超100件的企業中，當年總收入過億的企業有35家，占中關村專利強極企業數量的85.4%，更多專利優勢企業群的崛起，成為中關村創新發展的后發優勢基礎，后勁所在。
（2）少數企業掌握大多數專利，專利申請或授權的企業分布呈2：8法則。
1996年——2012年，中關村有專利申請的企業共計5781家，但80%左右的企業專利申請量低于10件。
據統計數據顯示，專利申請量10件以下的企業有4735家，占有專利申請的企業數的74.1%。這些企業的專利申請量占中關村企業專利申請量的12.1%。與之相對應，申請量千件以上的企業有12家，占有專利申請的企業數的0.2%，卻申請了中關村企業24.3%的專利。
專利授權的企業分布態勢亦是如此。授權量在10件以下的企業數量占到有專利授權企業數的81.7%，授權量卻只占中關村企業授權量的22.3%。
無論是專利申請還是專利授權，在企業中的分布情況基本上符合2：8法則，20%的企業掌握了中關村80%的專利申請。
三、中關村示范區各技術領域專利發展情況
1、七大技術領域累計專利申請量破千件，電子信息領域居主導地位。
1996年-2012年中關村企業專利申請量累計超過千件的7個技術領域分別為：電子信息（62596件，占52.8%）；先進制造（20556件，占17.3%）；生物醫藥（10604件，占8.9%）；新材料（8856件，占7.5%）；新能源（8217件，占6.9%）；環境保護（4383件，占3.7%）；現代農業（1655件，占1.4%）。其中，電子信息領域占中關村專利申請總量的52.8%，居主導地位。現代農業、航空航天、核應用技術領域年均專利申請量不過百件。海洋工程領域的申請量最少，17年來累計申請量39件。
2、電子信息和先進制造領域專利申請增長最快。
從歷年專利申請量變化來看，電子信息和先進制造領域專利申請增幅最大，增速最快，呈階梯式增長。2012年這兩個領域專利申請量再創新高，表現出強勁增長勢頭。生物醫藥、新能源和新材料三個領域年專利申請量相當，始終保持平穩增長。
3、電子信息領跑各技術領域專利授權量增長。
總體上，1996年—2012年各領域均有專利授權，專利授權數有著不同程度的增長，分布呈現明顯的聚集態勢，其中電子信息處于領跑地位，共有26293件專利獲得授權，占中關村授權專利總量的46.7%，先進制造（11946件，占21.2%）、新材料 （5168件，占9.2%）、新能源（4875件，占8.7%）分列第二至第四位，核應用、航空航天、海洋工程三大技術領域專利授權量總和占比不及2%。
四、有效發明專利及其生命周期分析
1、有效發明專利綜合分析
到2012年，中關村擁有發明專利的企業2427家，占北京市擁有發明專利的企業數29.8%。中關村企業的發明專利擁有量達到20212件，有效發明專利量首次突破2萬件，占中關村企業累計發明專利申請量的25.8%。這一比例較全市高出近2個百分點，體現中關村企業維持有效發明專利的比例較高。
同時，中關村企業有效發明專利占北京市企業有效發明專利數的六成以上（60.2%）。在北京市企業發明專利擁有量前十名中中關村企業占據5席，其中聯想（北京）有限公司以1297件居第2位。
2、有效發明專利生命周期和技術領域分布分析
（1）中關村企業發明專利生命周期多在3-7年，與國外在華專利差距明顯。
到2012年底，中關村企業擁有有效發明專利共20212件。經分析，中關村企業有效發明專利的維持年限多在3-7年之間，從第8年開始即與維持年限在3-7年的有效發明專利數量呈現出明顯的差距。
在國家知識產權局的一份中國有效專利報告中，國內申請人有效發明專利維持年限集中在3-6年之間，而國外申請人在華的有效發明專利，其維持年限集中在5-9年之間。也就是說，中關村企業有效發明專利的生命周期與國內平均水平相比約高出1年左右，相當于國內領先水平。但明顯低于國外申請人在華的有效發明專利維持年限。
這一現象可以反映出兩個問題：一是中關村企業發明專利申請量快速增長始于2005年前后。之前，中關村企業的專利申請意識相對較弱。二是中關村企業在專利維持方面，略高于國內平均水平線，與國際水平仍有不小差距。這反映了中關村企業核心專利較少，大部分專利技術水平和經濟價值有待提高和開發。
（2）電子信息領域有效發明量占示范區5成有余，環境保護和新能源領域有效發明生命周期平均4年。
分析中關村示范區企業有效發明專利在各技術領域的分布情況，如圖所示，電子信息領域的有效發明專利量明顯高于其他技術領域，占中關村企業有效發明專利總量的53.7%。其次是先進制造和生物醫藥領域，分別占12.1%和10.6%。中關村6大重點技術領域有效發明專利量明顯高于其他技術領域。
對中關村6大重點技術領域的有效發明專利分別進行維持年限統計，發現各技術領域的有效發明專利維持年限分布相對集中，主要分布在3-7年之間。
其中電子信息、先進制造、生物醫藥和新材料技術領域長至7年，是生命周期最長的兩個技術領域。環境保護和新能源技術領域，其有效發明專利的主要生命周期僅為3-5年。這兩個技術領域也正是中關村6大重點領域中有效發明專利量最少的技術領域。
從以上統計結果來看，中關村6大重點技術領域在整體上的技術發展水平和創新能力強于現代農業、核應用、海洋工程、航空航天等技術領域。在6大重點技術領域中，電子信息、先進制造、生物醫藥和新材料更顯優勢，尤其是電子信息領域，不但有效發明專利數量遠超其他領域，其主要生命周期也最長，充分體現中關村電子信息領域創新優勢所在。
五、中關村專利強極企業專利發展
在1996年——2012年間，中關村企業累計專利申請量超千件企業12家，累計專利申請量500件以上的企業29家。按專利申請量指標，設定這些企業為中關村專利強極企業，通過一系列專利指標對其進行分析。
1、累計申請量排名前29企業中21家躋身專利授權量排名前30位。
通過對累計申請量排名前29企業進行專利授權量統計，發現其中21家企業同樣躋身專利授權量排名前30位。同時，申請量TOP29企業中有19家企業躋身有效發明專利量TOP30。從這一比例來看，申請量排名靠前的企業，其專利質量和專利維持情況同樣較好，說明申請量TOP29企業的中關村專利強極企業地位相對穩定。
2、專利總量與國內企業相比不顯優勢，有效發明儲備明顯偏低。
從專利總量上看，雖有部分中關村專利強極企業累積專利申請量超千件。但與國內專利優勢企業相比，仍存在不小的差距。以聯想（北京）有限公司為例，作為專利總量排名第1的中關村企業，聯想（北京）有限公司累積專利申請量6144件、累計專利授權量2817件，與深圳高新區的華為技術有限公司和中興通訊股份有限公司相比，則呈現出數量級的差距：華為技術有限公司累積申請專利超過36000件，是聯想（北京）有限公司的6倍左右；同期華為獲得發明專利授權20000件左右，是聯想的7倍。
在有效發明專利上，差距同樣明顯。中關村有效發明專利超千件企業僅有聯想1家，而第10-20名企業，有效發明專利儲備量都在200件以下。對比國家知識產權局公布的截至2012年全國有效發明專利擁有量排名前列的企業排名，第1名華為技術有限公司擁有14601件有效發明專利，是聯想的11.3倍；而第10名比亞迪股份有限公司擁有1251件有效發明專利，此數在中關村排名第2。
如果與國外專利權人在華有效發明專利擁有量比較，中關村排名第1的聯想（北京）有限公司無緣進入前10名。
3、海外專利布局有突破，但尚未形成規模，技術領域亦需拓展。
開展海外專利布局，是日益激烈的國際市場競爭對中關村企業，尤其是中關村強極企業走出去提出的必然要求，然縱觀近年來中關村企業海外專利布局情況，并不盡如人意。2007年以前，中關村尚無一家企業的年度PCT申請公開量登上WIPO-TOP500排名榜，2007年，中關村企業的最高排名僅列第679位。到2009年，世界知識產權組織公布的全球前500強中，中關村企業中僅有大唐移動通信設備有限公司1家企業躋身其間，排名第188位，實現了WIPO-TOP500排名榜零突破。到2010年，大唐移動通信設備有限公司位列全球第158名，比上一年度的排名提高了30位。
然而，直至2012年尚無1家中關村企業進入WIPO-TOP50，且申請PCT的企業數量也不成規模。中關村強極企業海外專利布局尚需加速。
從技術領域上看。自2009年開始，全球PCT專利申請格局發生了顯著變化。在大部分行業PCT申請量均有所下降的形勢下，化工行業中的顯微結構和納米技術領域增長10.2%；電氣工程行業中的半導體領域增長10.0%；機械工程行業中的熱工過程和器具領域增長7.2%、發動機領域增長2.9%。
由此可見，金融危機后期，全球跨國公司已有意識的技術轉型。歷史經驗表明，經濟危機往往是新科技革命的前夜，上述領域專利申請的增長，或許預示著戰略性新興產業的制高點將來自于這些領域。
