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關鍵詞:汽車電子;碳排放;車聯網
我國汽車電子業潛力誘人
今年,我國的汽車產銷量處于較平穩狀態,有些月份甚至出現了負增長,汽車行業協會預計全年的增長只有5%左右。但盡管如此,我國仍是世界上最大的汽車市場,也是全球汽車市場中增速最快的市場之一。“其實任何一個行業的增長曲線不是一直往上漲的,都是有升有降。長期來看,中國汽車業還是上升得多,下降得少。”恩智浦(NXP)半導體汽車電子事業部全球銷售與市場副總裁DrueFreeman分析道,目前中國的汽車市場增長很快,遠遠超出基礎設施的增長速度。有些城市里的道路基礎設施已經承載不了那么多汽車了,所以一些城市和地區采取了限定措施。但全世界沒有任何一個國家能像中國一樣,真正能夠針對汽車業的發展,投入大量的基礎設施建設。所以中國今后的道路會進一步的改善,來去承載更多汽車。另一方面,通過科技手段(例如車聯網、智能交通),也可以讓道路的使用率更高:并減少碳排放等對環境的污染。而且目前大多數中國人還是沒有車的,隨著中國人的收入和財富不斷增長,中國的汽車市場非常具有吸引力。還有,中國的本土汽車廠商不僅扎根中國,還在積極開拓國際市場。尤其中國的電動汽車做得非常出色,未來在國際上可能也很有競爭力。
上述現象,會為汽車電子帶來很大機遇。因為從我國目前整體的汽車保有量來看,平均每輛車包含的汽車電子的裝置還不太高。每年新車都在增加汽車的電子裝備。
電子業也在為降低汽車召回事件的發生率做出貢獻。過去30年里,汽車的可靠性得到了極大的提高,很大一部分是因為電子產品來替代過去部分機械部件。回顧最近一些召回事件,往往是節氣門、剎車、粘連打不開等機械故障造成的,而不是電子故障造成的。由于汽車電子的參與,汽車可靠性在過去三年提升了很多,汽車拋錨、故障率大為減少。但也要看到,今后隨著軟件所占比重越來越高,也可能會出現一些軟件質量問題。“這就需要企業在市場上推出任何一款產品時非常謹慎,來保證產品質量。”恩智浦的Drue說,以NXP等公司推出的Car-to-x(車到基礎設施)方案為例,“從展示到真正能夠達到量產(推向市場,在路上跑起來新功能),起碼需要五年,或者更長,通常才能保證所有環節不出問題。”
本土汽車電子的產業特點
我國的汽車電子產業起步比西方發達國家晚了二十多年,技術角度存在很大差距,大部分核心技術依然被幾家大型跨國公司壟斷。但是我們不能因為技術落后就被動地跟進,放棄創新而一味把一些關鍵技術的主導地位讓給外資廠商。
通常來說,汽車廠商的零部件是由一級供應商(Tjer 1)提供的,而一級供應商往往從半導體與軟件平臺供應商處采購軟硬件產品,進行研發和整合。而半導體和軟件平臺技術主要由外資企業引領。本土企業在汽車零部件和整車方面正在擴大市場份額并累積更多經驗。
總體來看,我國汽車娛樂系統有很大優勢。ADI公司大中華區汽車電子商務經理李防震稱,現在全球有超過一半的影音系統設計和生產是在中國,現在中國本土廠商應該在這個平臺基礎上做一些產品的延伸,如視頻基礎的輔助駕駛等等。安森美半導體電源及便攜產品全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄也認為,中國本土汽車電子制造商更能夠在音頻及信息娛樂系統、駕駛員信息及遠程信息系統方面發揮技術專長。富士通半導體(上海)有限公司汽車電子產品經理丁潔早認為,本土企業的產品在應用上主要集中在汽車信息娛樂系統、車身和儀表等領域,在動力系統和底盤安全等系統上,還處在技術逐漸成熟的階段。
汽車應用環境極具挑戰性,半導體方案必須具有高可靠性。據ADI李防震介紹,在車身應用方面,中國本土的MCU(單片機)/放大器/驅動器越來越多地被用到本土品牌車上。在發動機變速箱以及電噴方面,建議可以和一些大學做一些技術的合作開發,配合車廠的實質性的項目。這樣本土企業很快就可以在核心技術上有一定的突破,打破核心技術被外資企業壟斷的局面。
在新能源汽車領域,相對于傳統汽車,中國的新能源汽車的發展并沒有落后很多,例如國內一些自主品牌的電動車在一次充電的續航能力在全球領先。此外,為了鼓勵企業的自主研發和創新。中國政府正出臺一系列補貼政策,以支持相關產業。很多企業提供了相關方案,例如ADI的電池管理系統已經在電機驅動等方面得到了很好的發展。
本土企業正逐步過渡到以CAN總線為主,但在Flexray、MOST和IDB-1394等最新總線技術開發上還很少。富士通的丁潔早建議,本土汽車電子廠商可以在以下領域發揮較大的自主創新能力,取得更大的突破。第一,采用F1exray總線技術設計汽車的下一代線控系統(Flexray x-by-wire),富士通可為該系統提供Flexray MCUMB91F465XA的技術支持。第二,采用基于MOST或者IDB-1394總線來設計新一代汽車的前后座娛樂加輔助駕駛系統,可在前座的顯示屏開啟立體的三維導航地圖或者啟動360°全景環繞視訊系統做輔助駕駛,后座的顯示屏觀看高清數字電視,上網沖浪,以及體驗類似電腦上的數字游戲等。富士通的EmeraldMB86Rll SoC芯片可以幫助客戶做這樣的多功能系統整合。
軟件平臺是車載娛樂包裝的方法之一
消費電子,數字家庭的理念進入汽車。首先遇到的瓶頸,一是兩個行業之間的“時間差”,二是汽車應用環境在安全性,可靠性和移動行等方面的特殊要求。風河系統公司中國區首席代表韓青分析道:一般來說,車輛主體的開發周期需要若干年,而電子產品的研發周期通常只有幾個月。通過電子技術的包裝,汽車可以不斷花樣翻新、引人入勝,為變化不那么多樣的汽車產品注入更多的活力,也帶來了更多的利潤來源,而實現這種電子包裝最有效的方式就是軟件。
同時,電子產品要登堂入室進入汽車,還必須逾越一些門檻一一由于汽車不僅是復雜的機械機構,并且高速行駛在道路上,因此對安全性和可靠性的要求遠遠高于居家、辦公等普通的環境,同時在空間和電力供應等方面都受到更多的限制。
一方面是產品開發進程迅速、產品功能靈活多樣的電子業,另一方面是開發周期長、功能變化不多的汽車業,如何在二者之間架起暢通的橋梁,這是擺在車載信息娛樂產品開發商面前的最大挑戰。
由于娛樂消費電子市場的成功積累,車載信息娛樂產品的開發顯然不應該從頭做起,而是應該站在一個較 高的平臺上,采用“平臺大挪移”的方式,對現有的消費電子產品進行裁剪和修補、重構,這樣就可以在車載信息娛樂市場競爭中取得先機。風河公司所提供的軟件平臺和開發工具,就是在電子產品開發商和汽車開發商之間建立雙方都認可的軟件橋梁。
由此可見,以平臺化的戰略貫穿項目、產品、團隊和模型,實現開發平臺標準化,這不僅可以優化人力資源、加快軟硬件開發速度、簡化供應商管理、減少應用時的集成問題,而且能夠有效地重復使用知識產權,因此已經成為車載信息娛樂設備軟件的開發必然趨勢。所有這些,都已經包含在風河面向汽車電子領域推出的專用解決方案wmd River Linux PlatformforInfotainment之中。
世界汽車業發展有兩大趨勢:降低二氧化碳排放:互聯移動。部分市場調查公司和軟硬件企業接下來介紹了這兩方面的趨勢和新技術。
車聯網引發汽車行業技術發展探析
據賽迪顧問行業電子咨詢事業部副總經理袁遠介紹,2010年、物聯網產業在我國政策的鼓勵和扶持下快速發展,技術研究逐漸深入,產業環境逐漸完善。作為戰略性新興產業之一,物聯網已經上升為國家戰略。與此同時,在汽車行業,物聯網技術的應用也逐漸擴大,規模逐漸形成。2010年,工信部全國工業和信息化工作會議指出“萬物互聯車先聯”,車聯網被確定為裝備工業實現信息化的重要內容:車載信息系統及服務同時作為智能交通的重要補充和新的亮點受到關注。目前,汽車內部的電子網絡與外界相聯的通信網絡還未有效融合,部分產品只具備通信功能,未與汽車總線相聯,使得諸如導航設備的功能以及在其功能上開展的應用服務受到了一定限制。但是。隨著汽車技術,移動通信技術和物聯技術深度融合,車聯網將必成為汽車工業兩化融合的重要抓手,也將為中國汽車行業創造出新的價值。
車聯網與智聯交通相輔相成
車聯網是物聯網技術的行業深度應用,對實現智能交通將發揮重要作用。無論是車聯網還是智能交通,都離不開先進的傳感器技術、通信技術、數據處理技術、網絡技術、自動控制技術、信息技術等:在整個交通運輸管理體系中,車仍然是管理和控制的重點。所以,建立一種實時的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統,提高汽車的智能化水平是實現智能交通的重要手段。
從具體應用方面分析,現階段,車聯網對所有車輛的屬性信息和動態信息進行提取及有效利用,以“人車”、“車車”、“車一路”信息通信為基礎,對汽車的運行狀態實現監控、管理,提供交通安全、行車效率、商務和娛樂等綜合信息服務。而作為信息的需求方,無論是車主還是交通監管機構、都能夠在車聯網的行業應用推進過程中獲得效率和服務的提升。
車聯網產業結構及價值博弈
我國車聯網產業在發展的不同階段存在不同的主導力量。發展初期,由汽車制造商和移動運營商主導的市場化發展將為產業發展注入動力,而隨著產業規模的擴大和競爭格局逐漸形成,更加貼近市場需求的差異化服務將是拉動產業發展的重要力量。本質上,汽車斜造商和移動運營商將是產業組成中最有影響力的兩個環葦,
對于汽車制造商而言,圖1中藍色虛線反映了在車聯網幫助下,車廠與車主的接觸頻率。在整個購買和運行及維修階段,車廠都可以和車主保持密切接觸和聯系,在CRM(客戶關系管理)和VRM(銷售商關系管理)方面能夠為汽車制造商帶來巨大價值。
然而,從目前我國車聯網產業發展情況來看,車聯網商業盈利模式尚處于初級階段,汽車制造商在遠程車輛診斷方面優勢明顯,運營商和TSP(汽車遠程服務供應商)則在信息及娛樂服務方面處于重要地位。汽車制造商和運營商都希望在車聯網巨大的市場中贏得更多的機會和分割更多利潤。在產業組織過程中,汽車制造商和通信運營商之間的博弈也在一定程度上延緩了車聯網的市場化進程。
在汽車導航細分行業,目前GPS導航服務市場規模占車聯網市場現有規模的比例超過90%。激烈的競爭也讓一些導航設備廠商和地圖軟件廠商面臨巨大的成本壓力。同時,導航設備廠商和地圖軟件廠商之間的關系和行業地位也在發生著微妙的變化。特別是在前裝市場,整車廠商采購車載導航設備時不僅關注電子產品本身的性能指標,更加關注配套地圖軟件的服務功能和軟件的后續服務。甚至對于一些整車廠商,采購策略已經變為選擇地圖軟件廠商,然后由軟件廠商按照標準選擇相應的硬件。
未來智能汽車主旋律:智能與互聯移動
未來汽車的主旋律之一是智能和互聯移動,部分芯片公司展示了解決方案。
富士通360°環繞視訊影像技術。作為一種多重攝影機駕駛輔助與安全應用,該技術方案采用EmeraldMB86R11芯片,具有先進的3DGDC(三維圖像顯示控制)算法,把4部攝影機的影像結合,組成一個覆蓋360°的全方位車輛圍繞視圖。富士通的丁潔早稱,該技術具備一項重要創新,就是能提供動態更新的可自設視角,或“自由視角點”。系統研發業者與駕駛人可利用“自由視角點”來選擇特定駕駛情境下的最佳視角,包括虛擬三維之“第三者”視角,可同時看到車輛與四周影像。
ADI基于視覺和雷達基礎的高級駕駛員輔助系統。可提供如車道偏離報警、目標物檢測、交通信號識別、前撞預防、盲點檢測等功能。在這一系統,ADI可以提供DSP(BF561/BF608)和視頻編碼(ADV7186)以及雷達的模擬前端(AD8283),所有軟件設計都由ADI印度團隊研發。為了方便國內客戶的設計,ADI也和國內高校以及本地設計公司合作開發適合本地市場的參考方案。
飛思卡爾汽車通訊娛樂系紡方案。主要提供基于ARM內核的iMX芯片及解決方案。
軟件平臺
未來汽車走向智能化、網絡化,歸根結底還是人性化。從技術上看,就是消費電子與汽車電子兩大領域的結合。風河公司韓青解釋說,人機界面技術主要是讓駕駛員和乘客都可以方便地操作和控制車內各類設施,特別是不能影響到駕駛中的安全性,必須提供特殊的操作控制系統。有關汽車的網絡通信主要包括車輛對外與各類服務設施之間的通信和車內各類設備之間的網絡通信。節能與穩定性相關的技術主要是滿足車載環境的特殊要求。從電子產品制造商的角度來看,車載信息娛樂產品開發平臺應該具備以下三個方面的能力:第一,以靈活的電子產品特性讓汽可以快速反應市場需求:第二,以平臺化的軟件開發技術全面降低車用電子產品的開發成本;第三,以經過市場長期驗證的參考設計拿到進入高利潤市場的入場券。
幾年前的消費者只要車里有個 收音機和CD播放器就滿足了。而現在不同了。人們希望能擁有車載信息娛樂系統,它支持互聯網、多媒體、導航以及遠程信息處理等各種功能。這個系統必須能夠聯接各種移動設備,例如智能電話和平板電腦。“為了簡化應用程序的開發以及為用戶提供豐富的人機界面,這些系統應該支持各種圖形標準例如HTML5和AdobeFIash。同時為了能夠充分利用最新的應用程序以及移動設備中的新功能、它們還應該支持可靠的現場升級。”QNX軟件系統公司中國區銷售經理哈駿元稱。
為此、QNX軟件系統公司針對這一問題推出了QNX CAR應用平臺,目的是為了幫助客戶減輕這一負擔。該平臺為汽車業的客戶提供了一套復雜的預集成套件,它可以有效地幫助汽車廠商降低開發成本,減少系統集成的風險。“QNX與各個軟硬件的技術伙伴合作,包括Adobe,FreesCale,Google,GraCenote,MiCro soft,NuanCe,Pandora,TI等公司,他們的技術同QNX Neutrino實時操作系統一起已經在全球成百上千萬輛量產車中得到了時間的考驗。”QNX汽車產品營銷經理Andy GryC宣稱。
降低碳排放
發展新能源汽車是降低CO2排放的方法之一。FreesCale(飛思卡爾)半導體汽車電子工程經理康曉敦認為,相對傳統車,在新能源汽車方面,中國的技術水平落后得不太多,所以,加大新能源汽車電子控制技術的投入,除了能夠從國外汽車電子供應商那里拿到更多的市場份額外,也能降低碳排放。
新一代混合電動汽車(HEV)和電動汽車(EV)需要精確的電池監視,用以實現實用的高壓電池組。據凌力爾特公司信號調理產品高級產品市場工程師GregZimmer介紹,要解決這個特定問題,需要高集成度、高準確度和非常高可靠性的高壓電池監視器件。
電機電子控制在傳統內燃機和混合動力/電動車輛中發揮的作用得到進一步擴展。據MiCroChip汽車產品部遠東地區營銷經理StephenChan介紹,電動助力轉向裝置(EPS)、電動水泵、需求驅動的BLDC(無刷直流電機)燃油泵和電機控制氣流等應用逐漸被集成到內燃機中。起止系統的應用將實現巨大的節能,尤其是在城市交通中。而對所有系統而言,智能電機控制、直流/直流轉換和電池監測都是普遍的需求。根據主要汽車燃油供給系統供應商的行業報告,與傳統恒定燃油供給系統相比,智能燃油泵控制可節省60%-70%的電能。對于1.8升發動機,意味著每公里減排1.5~2g二氧化碳,這對于二氧化碳減排事業是一項卓著的貢獻。
高能效電源管理方案可使汽車能以更少的電能消耗執行相同的功能。安森美的鄭兆雄稱,高集成度、高能效智能電源方案可幫助減少元器件數量并節能減排。
傳感器方面,除溫度和氣流傳感器之外,NOx電控傳感器也能夠測量氮氧化物濃度并控制NOx存儲催化劑的再生。
現在的熱點是用LED燈取代傳統車燈。MiCroChip的Stephen稱,與車頭近光燈相比,LED日間行車燈每100公里可降低大約0.2升油耗。
部分降低碳排放的方案
ADI鋰電池監控和保護系統
電池監控和保護系統推動混合動力汽車能源存儲應用的發展,降低二氧化碳排放。ADI的鋰電池監控和保護系統集成了電壓、電流以及溫度測量、信號隔離以及安全監控等在內的所有必需元器件,可滿足鋰電池制造商和電源系統設計師的各種需求。隨著面向汽車領域的能源儲存應用如混合動力汽車的發展,鋰電池的應用日益普遍。
去年,ADI的iCoupler數字隔離器已被三菱汽車采用,開發用于下一代“i-MiEV”全電動汽車的安全可靠和高效的鋰離子電池供電系統。三菱汽車公司將這種汽車稱為不會排放二氧化碳的終極生態汽車。i-MiEV電動汽車完全采用電力能源、在充滿電的情況下行駛距離為160公里,并提供三相充電系統,司機可以在家里用100V或200V電壓給電池充電,也可以在外面的快充站進行充電。
此外、ADI推出用于12V鉛酸電池的第三代智能電池監測系統(ADuC703X),目前其市場份額超過95%,該系統采用高性能ARM內核,用于蓄電池電壓、電流以及溫度的測量被廣泛用于汽車的起停系統,這一系統差不多可以降低發動機8%左右的油耗,并降低C02的排放。
凌力爾特高壓電池監視器IC
凌力爾特公司的LTC6802器件是市場上第一款準確的高壓電池監視器IC、于2008年9月已推出。LTC6802得到了汽車制造商的廣泛采用,并用于今天在路上行駛的量產汽車中。LTC6802解決了一個非常難以解決的問題,即針對由一長串電池組成的高壓電池組,非常精確地測量每節電池上的電壓。這樣的一長串電池實現了大功率、可再充電電池應用,如電動和混合電動汽車、小型摩托車、摩托車、高爾夫球推車、輪椅、小船、潛艇、叉車、機器人以及便攜式醫療設備。今年2月,凌力爾特推出了第二代電池組監視器LTC6803。該器件是一款完整的電池測量IC,包括一個12位ADC、一個精確的電壓基準、一個高壓輸入多路復用器和一個串行接口。LTC6803可以在極端溫度以及電壓可能超過1000V的環境中工作。MiCroChip渦輪廢氣門系統電機控制方案。
采用XLP技術的PIC單片機(MCU)提高車輛制動器、傳感器、功率轉換和BLDC電機控制相關解決方案的工作效率。渦輪增壓機一直被用于從發動機中獲取更多能量,并且不會像大排量發動機那樣顯著增加發動機的重量、耗油量和碳排放量。隨著汽油直噴的日漸流行以及歐洲渦輪柴油機市場的增長,對渦輪增壓機的需求在未來十年可能會翻番。政府在排放量和耗油量方面的新條例將進一步推動對渦輪增壓機的這一需求。
渦輪增壓機的工作方式為:將壓縮空氣注入氣缸,壓縮空氣會排擠出氣缸中的廢氣,并讓更多燃油進入氣缸。廢氣被用于驅動渦輪增壓機內的渦輪機,而后渦輪機又驅動壓縮機。隨著發動機的速度提高,廢氣的壓力不斷增加、因而渦輪增壓機產生的增壓效果也隨之加強。
渦輪增壓機有利于實現低油耗和低排放量,因為能量是“按需”供應的。渦輪機僅在高加速度行駛期間啟用,因此,正常行駛條件下的耗油量更低。根據一家領先的歐洲1級供應,商提供的數據,用1.4升4缸渦輪增壓汽油直噴系統代替傳統1.8升4缸系統可減少2s%的碳氧化物排放量。盡管傳動系統的體積減小,但其性能并沒有打折。
然而,發動機所能適應的增壓量有一定限制。為調節廢氣的壓力,系統中有一個廢氣門可在發動機轉速較高時改變部分廢氣的方向,從而控制渦輪增壓機的增壓量。廢氣門通過轉移一些廢氣來防止渦輪增壓機內的壓力過高,從而保護渦輪增壓機(見圖2)。
廢氣門可由簡單的彈簧裝置控制,但執行比較困難。渦輪機入口壓力可能迫使廢氣門在低于預期水平的壓力下開啟。或者,可使用直流電機(有刷或無刷)來驅動致動器,以便更精準地控制廢氣門的開啟,從而更嚴密地控制渦輪增壓(見圖3)。為在極端溫度環境下工作的電機開發電子控制裝置是嵌入式設計人員所面臨的一項重要挑戰。
MiCroChip提供可用于渦輪廢氣門系統的電機控制解決方案。嵌入式控制設計人員可使用PIC單片機針對有刷和無刷直流電機控制系統進行設計。系統中還會包括MiCroChip的線性穩壓器以及非易失性存儲器。渦輪廢氣門應用只是利用MiCroChip的技術減少油耗量和二氧化碳排放量的一個典型應用示例。
安森美LED汽車前照燈系統用電源
關鍵詞:電子信息技術;發展;應用分析
中圖分類號: C35 文獻標識碼: A
隨著科學技術水平的不斷提高,電子信息的研究領域也在不斷的擴展,這就促進了電子信息和其它學科的融合,電子信息技術不僅對我國經濟和社會的各方面都產生重大的影響,而且電子信息技術也是實現我國社會現代化的基本保障。
1我國電子信息技術的發展方向
現代電子信息技術是以現代化信息技術為基本手段完成電子信息處理、控制的一種科學。電子信息技術隨著信息技術的發展不斷發展,具有顯著的是時代特點,當前時代背景下,電子信息技術的特點主要表現為以下幾個方面:其一,集約化、智能化。計算機今后的研究方向是其智能化的發展,當今網絡信息技術已表現出許多特質,其中能夠生動的模擬人類思維行動、動作行為等,并可以進行綜合邏輯演算和多功能處理;其次,網絡信息化與數字化。互聯網讓地球成為了名副其實的“地球村”,暢通無阻的網絡加上計算機強大的數字處理系統讓信息的流通和共享變得更加的簡單;其三,簡便化、高效率化。信息資源在計算機技術的飛速發展中得到了良好的整合與存儲,極大的提高了辦公的效率,各種信息資源能夠最有效的進行快捷、高效率的管理,電子技術信息正在突飛猛進的向前發展。
2我國電子信息技術的應用分析
電子技術指的是一種經典的功能數字密集的技術手段,在技術迅速進步與變革的今天,當今數字技術的使用范疇不斷增加,這篇文章首要探討了當今電子技術的使用范疇,而且預測了電子技術的前進方向。
2.1公路交通事業
將現代電子信息技術的成果廣泛應用于公路管理中,從而大幅提升公路管理的水平和管理效率,進一步提升公路行業建設技術水平,一直是我們關注和研究的重點之一。
2.1.1公路GPS信息系統
公路GPS信息系統的主要作用就是實現公路空間數據和屬性數據的一體化采集,其作為GPS技術和GIS技術的完美結合體在未來必有很大的用武之地。虛擬專網技術可以將公路信息資源管理平臺設置于公路行業內網中,GPS技術、無線網絡技術和虛擬專網技術相結合,可以有效整合公路信息資源管理平臺,公路的建設、養護、路政管理、收費管理、員工管理等等各種工作都可以實現在同一個平臺上得到集中處理,GPS技術和無線網絡技術負責數據采集和提供網絡化交互式應用服務,完美實現異地信息實時共享,從而使得公路行業的數據管理工作更加快捷更加高效更加集中的完成。
2.1.2公路工程管理
公路工程規模大耗資大參與人員多管理難度大,將信息技術應用于公路工程管理是大有可為的。在互聯網的參與下,建立一個與因特網和局域網共享的信息平臺成為可能,各種辦公系統平臺都可以充分利用互聯網技術,實現自動化處理。管控公路施工建設涉及到施工工程的質量管控、實踐進度安排和經營管控成本等,同時能夠把以工程建設為主的全面管理信息體系能夠適用于工程建設的方方面面。
就進度管理方面而言,網絡進度管理軟件實時能夠體現出監控進度的異常,結合不同的工期要求及時調整資源調配方案,從而進一步在實踐中優化。機動的實踐、工作的關鍵、相互制約關系的特點都可以由網絡計劃的技術體現出來。而工程質量的管理在公路工程上具有非凡的意義,每個施工階段,都有大量的質量評定工作,利用現代電子信息技術,可以完成評定報表生成、質量評定曲線繪制及和依據測得數據對工程質量級別進行評價,為質量控制人員對施工質量進行動態控制提高科學的物質基礎。在工藝控制軟件方面,應進一步應用深基坑設計與計算、建筑施工模板設計、工程測量、大體積混疑土施工質量控制、大型構件吊裝自動化險制、管線設備安裝的三維效果設計等應用軟件。越來越多的軟件被應用到公路的施工現場中,這樣不僅降低了工程誤差現象的出現,同時還有效的提高了公路施工的技術水平和工程質量。
2.2汽車制造行業
當前,在機械制造業,尤其是汽車制造業最為流行的非電子技術莫屬。當代汽車都少不了電子科技,有許多功能都是依附、運用電子科技的,例如GPS定位系統,遠程通信系統等。不止這些,現在有許多高端汽車有很多強大的功能,但它們的實現依舊離不開電子科技。隨著汽車電子技術進入優化的人-汽車-環境的整體關系的階段,它向著超微型磁體、超高效電機以及集成電路的微型化方向發展,并為汽車上的集中控制提供了基礎(例如制動、轉向和懸架的集中控制以及發動機和變速器的集中控制)。
2.2.1微處理機技術在很多領域得到了廣泛使用。微處理機技術給汽車儀表行業帶來的將會是顛覆性的理念。近年來,汽車技術進步很快,微處理機的用量大幅增多,傳統的汽車儀表具有單一性,近年來,不斷向著智能化、多用途化的方向發展。現代化的汽車儀表既可以精確檢測汽車上所有的待測量,又可以具備運算、判斷、引導、預測等功能。比如,許多車輛的儀表都能夠監測車輛零件的損耗情況,而且能夠對電池的電壓、車胎的氣壓、車輛的速度等等監測并作出警報。微處理技術將在廣泛地的領域得到應有,特別是在安全生產、環保節能、電動機、傳動軸、速度控制和故障診斷中。
2.2.2傳感器技術不斷推陳出新。現代汽車對傳感器的要求不斷攀升。傳感器技術一直在向著高精度、低成本、高可靠性的方向不斷發展。在未來,智能型的集成傳感器,不光可以產生虛擬信號,而且可以進行放大和解析。與此同時,應具備實訓、溫度自控的能力,可以及時的防御外部環境產生電磁擾動,確保傳感器發出的信息不受其他因素影響,即便是在最嚴格的使用條件下,仍能確保較高的精湛性。其也具備構造緊密、便捷安裝等系列方便之處,進而可以有效避免機械特點帶來的影響。
3結語
伴隨當前電子信息技術使用范圍不斷增加,水平不斷提升,該工程已經讓人類生活更加智能、自動,從而顯著加快社會發展步伐[2]。當前社會發展所離不開的技術前提就是現代化電子信息技術,而通過將這一技術和其他技術進行巧妙融合,不僅能夠有效推動科學社會發展,同時不管是社會實踐,還是科學研究狀況,該技術都是不可或缺的科技。
參考文獻:
(一)現狀
河北省電子信息技術產業涵蓋了廣播電視、計算機整機及其配套、太陽能光伏、通信設備、元器件、測量、醫療、電力傳輸保障設備等十大類產品,平板顯示器件、通信設備、半導體照明、應用電子等產業鏈日趨完善。石家莊、邢臺、保定、廊坊四大基地產業規模位居全省前列,形成了一批特色產業園,產業聚集效應凸顯。
(二)優勢
區位資源優勢突出。河北省是環首都經濟圈重要組成部分,地處環渤海中心,環繞京津,勞動力成本和土地成本等具有明顯優勢,河北省目前是國內外產業轉移的重要區域。河北省電子信息技術產業基礎產品優勢顯著。基礎產品門類齊全,產品附加值高。石英晶體諧振器和特殊氣體等眾多產品都位居國內前茅。太陽能光伏產業在國內排列第二位,并且發展勢頭強勁。邢臺、保定均成為國家新型工業化和新能源設備產業示范基地,擁有一批重點企業,部分新型電子信息技術國際領先。專業研發優勢明顯。河北省技術力量雄厚,科技成果眾多,在某些電子專用領域內起到重要支撐作用,擁有國家重點實驗室和新能源研究中心。
(三)問題
投入不足,創新能力弱;人才流失嚴重;缺乏行業領軍人物以及復合型管理人才;高技能人才不足導致了河北省電子信息技術的規模較小,產業結構不夠合理;投資類、消費類龍頭整機產品比例太低。
二、發展目標和產業結構升級
(一)發展目標
在國際產業分工體系中持續向產業鏈垂直分工中的高端位置延伸應該作為我們積極主動爭取的目標。注重與具備國際實力的大型跨國公司的戰略合作,采取合理有效措施讓國際領先的、高端的信息產品制造業和信息服務業向中國集聚,制定相關優惠政策和規定吸引外商直接來華投資設立全球研發和運營中心,進一步推進研發、生產、服務的本地化和一體化進程。通過產業結構調整和升級,爭取將河北省電子信息產業發展更上一層樓,提升其在全國信息技術產業的位次。在河北省電子信息企業中建設一批企業技術研發中心,培育特色電子信息技術產業園區,重點發展五大產業基地,以其為核心推動產業結構升級和調整。以河北省現有的比較強勢的電子五大產業鏈為基礎,創建名優產品和馳名商標,重視電子信息產品和服務的自主知識產權的保護,完善專利申請意識和程序。加快實施科技重大專項,推動產業創新。以擴大知識密集型產業為目標,爭取把勞動力優勢轉變為技術研發優勢,由勞動密集型逐步過渡到資金密集型和知識密集型產業;在全球產業垂直分工的鏈條上,由原先的以生產制造為主逐步過渡到生產與研發、應用、服務相結合為主,最終達到提升產業層次,由規模擴張型向創新效益型轉變的目的。
(二)產業結構升級
近幾年將是我國電子信息產業轉型升級的重要轉折時刻,電子信息技術產業和企業發展都處于新的關口。所謂轉型即轉變產業發展方式,創新驅動、綠色低碳、智能制造都是轉型的新型目標;所謂升級就是全方位地優化行業結構,使行業技術結構、產品結構、組織結構和布局結構更加合理,優化提升產業結構。電子信息產業轉型升級是一次理念的轉變,是一次模式的轉型,是一次路徑的創新,更是一個戰略性的、全局性的和系統性的變革過程。河北省電子信息技術產業結構升級應該注重如下幾點:
1.大力發展太陽能光伏產業。以骨干企業為依托,不斷實施創新,鼓勵和發展新工藝、新技術。重點促進單晶硅棒直徑變大的研發,鼓勵其規模化發展。著力深度發展光伏產品,并重點突破光伏應用領域。支持光伏發電一體化應用,重點支持光、熱、電一體化產品,注重技術應用進而提高技術水平。光伏發電系統可與電網連接并網運行,成本可以大幅下降。
2.進一步培育電子專用裝備產業。積極制定政策促進省內相關企業、科研院所與京津等地相關機構合作,重點支持專用設備及電子基礎測試儀器的研發和產業化。增強產業招商項目的吸引力,精心包裝一批項目,提高引資的成功率。加強產業鏈上的項目投資商或合作商之間的聯系,重點引進與落戶企業相配套的項目,積極培育電子專用裝備產業。重點發展單晶硅生產設備、電池生產設備和太陽能電池加工測試設備,提升光伏設備自動化和智能化的水平。在現有基礎上進一步提高半導體設備的自給能力。升級液晶玻璃基板成套設備生產線項目,開展重點設備的研究與發展,以提高市場占有率為目標。重點發展新型移動通信電子專用測量儀器,注重產品精度和數字化水平。
3.加大力度提升通信及導航設備。加大新型移動通信發展,鼓勵新型技術的研究,帶動元器件和功率器件集群式發展。重點進行移動通信和多媒體通信等系統的研發和產業化,加強新型寬帶等通信系統設備研發和生產。以此為契機做大通信系統配套產業。提升衛星導航和應用服務產業的技術水平,擴大應用范圍,讓新型技術更好服務于生產和生活領域。提高通信服務收入占比,多方面、多角度發揚通信企業自主創新,鼓勵通信企業“走出去”。
4.進一步做好平板顯示產業。重點做好核心技術研究和攻關,加快平板顯示器件生產規模化。重點支持新型液晶材料、模塊、液晶屏、觸摸屏生產線的進一步升級。保持基礎液晶材料的優勢,實現新型液晶材料上規模、上檔次。對企業進行的相關配套產品生產給予支持和鼓勵,優化產品結構,進一步做好平板顯示產業,提高經濟效益。
【關鍵詞】電子信息; 科學技術;發展現狀
如今,人類已步入信息時代,信息的獲取與整理方式對人們的生活與工作產生了深遠的影響,受此影響,信息技術與信息產業在全球范圍內得到了蓬勃的發展,并且已在許多國家的經濟增長和社會發展中起到了關鍵作用,其發展必將對人類社會進步和未來社會發展產生深遠影響。電子信息技術是現代文明的基礎技術,在科學研究和技術開發中充當著不可或缺的技術手段,也成為了高技術中的關鍵技術。電子信息技術主要包括微電子技術、計算機技術、通信技術、網絡技術以及顯示技術等。
1.電子信息科學技術的發展狀況
1.1向系統集成方向發展的微電子技術
集成電路制造是電子信息硬件產品所有關鍵技術的“核心”。其應用范圍非常之廣,大到計算機的CPU,小到各種IC卡的芯片,都運用到了集成電路。微電子技術歷經大規模(LSI)、超大規模(VLSI)、特大規模(ULSI)集成時代,如今已于1995年步入了極大規模(GSI)集成時代。集成電路技術作為高科技代表對世界經濟的發展發揮著舉足輕重的作用。芯片面積越來越大,特征尺寸越來越小,集成度越來越高,片上系統日益完善是集成電路產品的發展趨勢。20世紀90年代以中期以來,使用125mm以下硅片的數量逐漸減少,使用150mm硅片數量增長緩慢,使用200mm硅片數量逐年上升成為主流,300mm硅片也即將上市,400mm以上硅片的設計思路也已初步形成。在未來十年時間里,集成電路仍會以硅基CMOS電路工藝為主流,加工細微化,硅片大直徑化是其主要發展趨勢。
1.2向多媒體、智能化方向發展的計算機技術
計算機技術主要包括,PC機、服務器及其外部設備設計開發技術、計算(移動計算、網絡計算、并行計算)技術、多媒體技術和人工智能技術等等。
計算機的性能以平均每兩年提高一個數量級的速度發展,并行處理技術處于迅速發展之中。未來幾年中,CPU將從32位過渡到64位;在產品結構中,因特網網絡設備將替代計算機的核心地位。系統中,存儲器的比重越來越大,存儲技術也朝著海量存儲的方向發展;多媒體技術的發展使得計算機、通信、家電融為一體,DVD光驅已經取代了CD-ROM,手寫識別技術和語言識別技術已經走向實用化,數字圖像交換技術也已進入市場。注意綠化帶的配置應用到了微機多媒體技術之中,只有綠化帶有了足夠的寬度,并且要采用兩種以上的喬木才能夠達到宜人的效果。未來的電腦將會更加的擬人化和個性化。筆記本電腦以驚人的速度發展著,手持電腦也將會以全新的面貌推出問世。
1.3向多業務、高性能和大容量方向發展的網絡技術
網絡通信技術、網絡服務技術和網絡安全技術是網絡技術的三個主要方面。目前,多業務、高性能、大容量是網絡技術發展的主要方向。呈爆炸式增長的IP業務、超高速因特網、寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)都將成為未來網絡技術發展的重點。
融合數據、語音和影響的多元第二代Internet網絡已經取代第一代的Internet單一數據網絡,密集波分多路復用技術(DWDM)在光通信網絡技術中的使用將極大降低網絡傳輸成本,在將來有可能向用戶提供無線寬帶,使多媒體實時通訊的實現成為可能。在同一網絡上實現所有媒體成分數據的有效傳輸時網絡多媒體通信的主要任務。多媒體通信包含多種成分數據,這是其與傳統的數據通信的顯著不同。由于多媒體數據在通訊期間會產生巨大流量以及連續媒體的實時性要求,使快速而有效的數據轉發機制在MCS(多媒體通訊系統)中成為不可或缺的重要環節。
1.4向寬帶化、個性化、和綜合化方向發展的通信技術
衛星、光纖傳輸技術、有線與無線接入技術、數字微波技術、移動通信技術等是通信技術的幾個主要方面。
目前,低軌道通信衛星已經進入實用化;光纖傳輸技術的應用使得傳輸速度每3-4個月翻一番, 通信業務也已經實現了傳輸活動畫面的功能;移動通信技術迅猛發展,模擬移動通訊已全面被GSM、CDMA數字移動通信取代,GPRS(3代)也已走向進商用時代,第三代移動通信系統的國際標準也在緊張的制定中;以前的準同步數字系統(PDH)的數字微波通信系統已全面的向同步數字系統(SDH)的數字微波通信系統轉變;寬帶接入技術迅速發展,以光纖主干網站接入寬帶目前已經超過G級,Internet無線接入技術以及藍牙技術已經進入成熟階段;在電信業務中滲透IP電話業務,使傳統電信技術與IP技術的融合進一步加快,DWDM光傳輸、IP選路、包交換和Web應用四大要素是下一代寬帶網必須考慮的,ATM技術將會與IP技術互相結合、取長補短。
1.5向大屏幕、平板方向發展的顯示技術
顯示技術正向著大屏幕、平板方向發展,新型顯示器件的生產已成為國際新興產業,成為電子信息產業中的重要產業。
2.電子信息技術對人們工作、生活的影響
2.1電子信息技術在人們生活中的影響
以前,人們只能在自己的工作單位才能接觸到網絡,如今,上網沖浪已成為人們業余生活的必需品了。目前,房地產開發商已經在構想規劃出智能小區,以便能 將高質量的寬帶交互式多媒體信息服務提供給住戶,使用戶能夠享受到一個實用、高效的網絡平臺,使小區住戶能夠足不出戶的享受到所需的各種服務。
2.2電子信息技術在教育上的影響
當今,互聯網和教育史決定時代命運的兩種力量。這兩種力量的融合形成了教育的信息化。教育信息化是一種現代化信息技術,它的基礎是計算機多媒體和網絡通信。教育信息化是社會信息化的產物,同時也是信息社會化對教育提出的新的要求,它的出現是社會信息化背景下時代的必然產物。首先,字印刷術發明以來,現代化電子信息技術是對教育最具革命性影響的技術。其次,由于教育的基礎性,它的信息化必然會帶動經濟的信息化以及社會的信息化;再次,接受的教育人口同時也是接受信息化最快的人口;最后,信息技術的的、推廣在教育領域是最容易的。
2.3電子信息技術在日常設備上的影響
隨著電子信息技術的不斷發展,越來越多的日常設備或多或少的應用到了信息技術。比如彩電的數字網絡功能、冰箱的恒溫控制系統等等。逐漸成為普通百姓家庭必需品的汽車已經將信息技術在日常設備中的應用發揮到了極致。
有位汽車工程界的專家這樣說過:電子技術的發展已深刻改變了汽車產品的概念。由各個電子控制單元(ECU)組成的新的汽車電子系統,既可以獨立操控,同時又能協調各部分到整體運行的最佳狀態。
3.結論
現代電子信息科學技術已經廣泛的深入到了人們的工作和生活當中,電子信息科學技術的發展將會對人們的生活習慣和理念產生非常大的影響,未來,電子信息技術也必將朝著更人性化,更高效率的方向發展。■
【參考文獻】
[1]鐘守真,李月琳.信息資源含義探析.中國圖書館學報,2000,(1).
【關鍵詞】電子信息制造業;經濟發展;產業結構;戰略性
1.電子信息產業概述
1.1電子信息產業的定義和內涵
電子信息產業的定義隨著人們對它的認識也逐步發展,但核心基本不變即社會經濟活動中專門從事信息技術開發、設備產品的研制生產、提供信息服務的產業的統稱,是一個包括信息采集、生產、檢測、轉換、存儲、傳遞、處理、分配、應用等門類眾多的產業群。普遍認為它主要包括電子信息制造業、軟件和信息服務業兩個大的分類。電子信息產業所包含的子行業眾多,但不管是軟件和信息服務業還是電子信息制造業,都幾乎涉及到設備、軟件和服務三大部分,這也是電子信息制造業區別于傳統制造業的特征之一。設備、軟件、服務三個主要環節構成了電子信息產業的一條主要產業鏈。
1.2戰略性新興產業與新一代信息技術
國家層面把節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車七個產業作為戰略性新興產業發展的重點方向。上海市在國家層面戰略性新興產業的基礎上進行了細化和聚焦,把新能源、民用航空制造、先進重大裝備、生物醫藥、電子信息制造、新能源汽車、海洋工程裝備、新材料、軟件和信息服務業九個產業列入戰略性新興產業。
新一代信息技術被確立為國家層面的七大戰略性新興產業之一,它包括六個方面,分別是下一代通信網絡、物聯網、三網融合、新型平板顯示、高性能集成電路和以云計算為代表的高端軟件。
在新一代信息技術的六個子領域中,通信網絡、物聯網、三網融合、新型平板顯示都屬于電子信息制造業范疇,這也進一步說明了電子信息制造業是重要的戰略性新興產業,也是各地區在現階段乃至未來的經濟發展中主攻的戰略要地。
2.電子信息制造業發展概況
2.1全球電子信息制造業快速發展呈現出的幾個特點
產業發展梯次化、產業分工全球化。電子信息制造業具有廣泛的國際性,其全球性采購、全球性生產、全球性經銷的趨勢日益明顯。發達國家憑借其資金、技術和品牌優勢,主要從事系統集成和高技術產品的開發和銷售,而把技術含量較低的產品大量向發展中國家和地區轉移,發達國家在行業中的地位更加突出。
產品生產規模化,產品設計個性化。電子信息產品大部分具有顯著的規模經濟效益,達不到一定的生產規模,產品則很難在市場競爭中立足。同時,隨著技術進步和生活水平的提高,消費個性化逐步成為潮流,人們對電子產品的需求越來越多樣化,為了適應市場的這一變化,柔性生產技術得到快速發展,滿足不同消費群要求的產品應運而生。
產業界限模糊化,技術創新一體化。電子信息技術與機械、汽車、能源、交通、輕紡、建筑、冶金等技術互相融合,形成了新的技術領域和更廣闊的產品門類。
競爭核心技術化,競爭領域集中化。電子信息制造業領域的競爭核心越來越集中在關鍵技術的創新和壟斷上。電子信息技術競爭的主要領域集中在軟件、集成電路和新型元器件。軟件是電子信息產品的核心,而集成電路、新型元器件則是電子信息產品制造業的基礎,并具有較高的附加值。
從國家的層面上講,美國、日本在電子信息制造業的霸主地位源于掌握并壟斷這些領域的產品開發和生產技術。韓國以及我國臺灣為提高競爭力,也在大力發展關鍵元器件。印度、愛爾蘭和以色列則在軟件開發生產方面形成了獨特的競爭優勢。
2.2中國電子信息制造業發展情況
我國已成為全球最大的電子信息產品制造基地,但核心技術受制于人、自主創新能力較弱、產業結構不合理等深層次問題仍很突出,產業發展正處在從速度規模型向創新效益型轉變的關鍵時期。特別是2008年下半年以來,受國際金融危機影響,我國電子信息產業收入增速大幅回落,出口形勢急轉直下,投資增速放緩,企業經營面臨較大困難。未來幾年,我國電子信息產業持續穩定發展面臨嚴峻挑戰。加快電子信息產業的調整和振興,是國家應對國際金融危機,保持經濟平穩增長,加快發展方式轉變的一項緊迫任務。
“十一五”期間,我國電子信息產業在電子發展基金的支持下取得了巨大的進步,截至2010年年底電子信息產業規模達到7.8萬億元,在工業領域中位居第一。2010 年,全國規模以上電子信息制造業增加值同比增長16.9%,比上年加快11.6 個百分點;實現銷售產值63395 億元,同比增長25.5%,比上年加快22.4 個百分點;軟件產業收入1.3 萬億元,增長30%左右。
2.2.1集成電路領域
推動重點整機核心芯片開發和產業化。如高性能處理器、3G移動通信芯片、數字多媒體處理芯片、平板顯示和LED控制、驅動芯片、IC卡芯片、信息安全芯片以及IP核等。持續推進制造業和封測業,增強產業綜合實力。重點支持和艦科技、中芯國際集成進行0.13微米至90納米系列先進工藝的開發和產業化。重點支持長電科技、天水華天、南通富士通等骨干企業進行FBP技術、MCM塑料等先進封裝技術的研究開發。重點支持LED的研發和產業化,完善產業鏈。三安光電、杭州士蘭明芯、藍光科技、武漢迪源等成功突破高亮度、高光效的功率LED芯片關鍵技術并實現產業化,晶能光電自主開發硅襯底外延技術。開發新型電子電力器件模塊,推進節能環保。重點支持了IGBT、MOSFET等關鍵技術和產品的開發及產業化。推動公共服務平臺和知識產權平臺的建設。在北京、上海、天津、重慶、青島等一些重點地區建成了若干個集成電路的公共服務平臺,同時設立了基于SOC參考平臺的國產IP核推廣示范項目。目的在于通過公共服務平臺的建設,支持一些中小企業的發展。
2.2.2計算機領域
計算機領域,2010年實現銷售收入1.95萬億元。重點支持筆記本計算機、高端服務器等信息化關鍵產品。提高了國內企業的筆記本計算機設計、研發和生產能力;推動國內企業調整產品結構,發展筆記本計算機、服務器等高端產品;提升自主品牌的市場競爭力,國產品牌的國內市場占有率得到有效提升。其中,聯想公司國內市場占有率全國第一,國際市場占有率達到10%。浪潮、曙光、聯想等單位研制出運算能力超過萬億次的高端服務器,并實現產業化。重點支持網絡信息安全關鍵設備。高性能防火墻、入侵防御等信息安全高端設備相繼自主研制成功,縮小了與國外先進技術的差距,在電信、金融等重點行業中得到廣泛應用;國產品牌市場占有率不斷提高,增強了我國信息安全的自主可控能力。
2.2.3通信領域
重點圍繞終端、測試儀器儀表、天線、光纖拉遠基站、室內覆蓋產品、驗證平臺、業務平臺、特色應用等產業鏈薄弱環節加大了支持力度。積極推進TD-SCDMA的技術演進,廣泛支持了TD-SCDMA增強型技術的研發及產業化。我國自主知識產權的TD-SCDMA技術加快成熟,產業鏈逐漸健全完善。
2.2.4數字視聽領域
數字視聽領域,2010年產值已經超過1萬億元。重點支持了基于自主標準和知識產權的地面數字電視、衛星電視、數字電視前端設備、激光視盤機、數字家庭智能終端以及視頻監控系統等產品技術領域。帶動彩電業轉型升級取得重大進展,數字電視相關產業發展較快,自主視聽標準體系建設逐步完善,企業綜合實力逐步提升,初步建立了以企業為主體的技術創新體系。
2.2.5電子基礎產業領域
電子基礎產業領域,2010年銷售收入達到1.3萬億元。支持平板顯示產品及成套設備、市場急需的高端元器件、進展較快的新能源制造裝備和大宗的配套材料產品等,按照上下游配套思路,進行系統部署,促進基礎電子產業鏈建立。通過多種聯合方式打造平板顯示產業鏈,面板、偏光板、彩色濾光片、背光模組的研發及產業化初見成效,已初步具備大尺寸液晶電視用液晶面板生產能力。太陽能光伏產業規模和投資增長迅速,技術水平和產品質量迅速提高,太陽能電池產量以100%以上的年均增長率快速發展,連續4年產量位居世界第一;多晶硅自給率大幅提高,光伏產業市場競爭力顯著增強。
結論:從“十一五”期間全國電子信息制造業發展和支持的重點領域來看,各領域都更關注核心技術和產業鏈的發展,集中于產業鏈高端產品和高附加值產品的技術改造和自主知識產權建設。不難發現,集成電路、通信及網絡設備、汽車電子、新型顯示都是現今乃至未來幾年市場迫切需求產品的關鍵領域,而這些產品的特征或則核心就是節能、環保、低碳。
3.對我國電子信息制造業發展的對策和建議
基于電子信息制造業發展良好前景,建議在發展該產業時,要從以下三方面入手:
3.1充分利用我國土地資源和電子信息制造業對產業基礎依賴小的特點,大力開展對電子信息制造企業的招商引資
我市有著土地、環境等發展制造業的優勢,這些條件都對作為先進制造業的電子信息制造業有著一定的吸引力。要重點引進服務產業集群內企業的電子產品制造企業,拉長產業鏈。此外要充分關注新企業在全市乃至全國同行業中的技術能力和競爭實力,在支持產業集群建設和提升的同時,通過電子信息制造業創新能力強和創新要求高的特點顯現,帶動形成上海市產業創新的集群。
另一方面也要充分利用好現有電子信息制造業的基礎,吸引已有產品的上下游企業落戶我市。此外,依托上海信息產業發展速度快、電子信息制造業產品升級快、制造工藝變革快等優勢和特點,可迅速引進利潤空間大、技術先進的電子產品制造企業。
3.2積極引導現有電子信息制造業企業的轉型提升,向“微笑曲線”兩頭延伸,拉長產業鏈
“微笑曲線”準確地展示了產品形成的各個環節的價值,如圖6所示。結合我市電子信息制造業的現狀研究,我們提出:
圖6 微笑曲線
3.2.1“訂單+產品”向“產品+技術”的轉型,提升企業現有產品的附加值
電子元器件制造企業在我市電子信息制造業中的產出處于第二的位置(25.8%)。經過初步的調研,發現有自主知識產權并在同行業中技術領先的企業很少,多數企業產品以OEM(代工貼牌)為主。在產業中能掌握了關鍵技術及關鍵零組件的企業可獲得更高利潤,一般制造或代工企業只能獲得非常少的利潤,這是行業內的共識。因此,提升現有企業的能及和產品的附加值是上海企業轉型發展的方向。以“永繼”為例,該企業已從OEM向ODM轉變,并在嘗試向OBM的發展。其企業的產出逐年快速增長,產品的市場占有份額逐年增加。同樣已成功轉型的皓月電容也是一個很好的例子。因此,引導企業提高自主創新能力,提高研發設計能力是電子信息制造業得以發展的有效路徑。
3.2.2“服務”向“服務+產業化”轉型,提高市場占有份額
如果說“產品+技術”的轉型適用于制造類企業,那“服務+產業化”的轉型就適用于有一定技術研發能力的服務類企業。簡單的例子就是上海眾達信息技術有限公司的轉型,該企業其實是軟件認定企業,多年來從事開發化工領域的管理和應用軟件。而隨著物聯網在化工領域應用的進一步深化,傳感器、數字儀表等物聯網產品給電子信息制造業市場帶來新的活力,而傳感器、數字儀表等工業器件的信息化管理離不開軟件管理平臺。這樣,眾達公司一方面致力于研發物聯網應用的軟件管理平臺,另一方面也嘗試對平臺中的工業器件的產業化,已在工業區買地準備建廠。這種轉型,將企業自身的軟件技術價值延伸到硬件產品價值中,有利地提升了企業的利潤空間,相比單純生產或則單純研發的企業具有更強的市場風險抵抗力和競爭力。這樣也給我們一個啟發,基于上海市的軟件和信息服務業發展的思考,我們可以關注從事軟件技術研發的注冊型企業的軟件產品應用領域,一旦發現這些軟件產品可以結合硬件生產具有產業化特征的,都可以將其引進,這樣既延伸了企業的價值鏈,同時也解決了電子信息制造業向高端發展時研發和技術能力不足的問題。
3.2.3“產品”向“產品+服務”轉型,提升企業利潤空間
這里就涉及到制造業服務化的概念,隨著全球制造業發展的日益成熟,制造業的競爭優勢已經不再僅停留在產品本身上,越來越多的制造業企業正在逐漸提升服務在其整個經營運作中的比重。這其實在高新技術產業化領域得到了更好的體現,電子信息制造業也最適于服務化。比如一些國外的先進電子設備制造企業已經不再是簡單地銷售產品,而在銷售的同時,提供與該產品配套的一個完整的服務系統,即“產品+服務包”,這樣使產品的附加值進一步得到提升。
從目前上海市電子信息制造業企業的現狀來看,很大部分的企業在短期內很難形成行業內的技術優勢。這樣的企業,可以考慮從“產品”向“產品+服務”轉型。鼓勵企業把低附加值的產品,通過整合產品營銷和售后的服務,附加值得以累計,再把產品和服務打包一起往產業發展趨勢中之高附加值的區塊移動,從服務化的角度,提升企業的層次和競爭力。當然“產品+服務”的轉型也適用于前面描述的其他轉型企業。
3.3關注注冊企業,鼓勵成熟企業落地發展
【關鍵詞】信息化和工業化融合;企業發展;兩化融合管理體系
1概述
兩化融合指的是用信息化帶動工業化發展、用工業化促進信息化發展,堅定不移的走創新型工業化的道路,是指高層次的信息化和工業化的深度融合。兩化融合的重點部分就是以信息化為技術基礎,工業制造企業追求可持續發展的經營模式。兩化融合是指先進的電子信息技術廣泛應用到工業制造業生產的各個生產管理環節,信息化已經成為工業和企業生產經營管理的通用常規手段。工業化進程和電子信息化進程已經不再相互獨立進行工作,已經不再是各自單方面的促進和帶動關系,而是兩個進程在生產技術、產品生產、企業管理等各個層次相互融合,彼此密不可分,并催生工業軟件化、工業電子化、工業信息化服務業等新興產業。
2兩化融合對企業發展的重要意義
黨的十六大報告中明確指出要用信息化帶動工業化的指導思想方針政策。作為用信息化帶動工業化的突破口,現代制造工業企業有著不可推卸的責任義務。現代制造工業企業信息化將現代電子信息技術與產品研發技術,企業管理技術,工業制造技術相結合,改變和完善企業自主產品研發,生產制造,企業管理和商務運用各個企業管理和產品制造環節,從而實現生產制造信息化,產品研發信息化,企業商務信息化和企業管理信息化,帶動企業技術,產品,管理的創新,全面提升企業核心市場競爭力。生產制造業是是國家綜合國力的重要表現,社會發展和國民經濟的物質基礎。生產制造業信息化是走向新型工業化道路的必由之路,是信息化帶動工業化的主要貢獻領域。目前,生產制造企業已經成為互聯網的企業,全球化的企業,信息化的企業。一方面,中國以廉價的勞動力為生產業核心的制造成本優勢已經一去不復返。用戶需求不斷變化,市場競爭日趨激烈,技術改革更加猛烈,能源環保需求日益嚴格等多方面因素,都加深了產品生產制造過程的復雜程度;一方面,物聯網,云計算,大數據,智能商業,智能制造,移動應用,3D打印等電子信息技術的健康快速發展,給工業制造業帶來了很多發展機遇。在社會變革和制造業強烈需要轉型升級的大背景和前提下,制造業面臨著響應市場需求的挑戰形勢,面臨著風云變化的市場形式,面臨著不斷縮短的產品生產制造周期,面臨著日益突出的客戶個性化需求等形勢壓力。而且,外部電子商務的快速發展與社交網絡的不斷興起,迫使生產制造業企業在面對解決外部壓力的同時,更需要抽出大量的時間和精力,進行提升與客戶和市場溝通的能力。目前,多數工業制造企業需要進一步提升與用戶的溝通能力和市場的洞察能力,用以更加全面的,深入地挖掘和收集客戶的內在需求。與此同時,大多數制造企業的產品仍然缺乏產品創新。如何面對在產品設計,研發產品,產品制造的全過程中充分體現用戶的需求仍是一大需要面臨的難題。傳統上小而全面,大而全面的封閉式運作系統模式早已經被徹底的打破了,工業制造型生產企業紛紛尋找轉型升級的生產模式,旨在在激烈的市場競爭中生存。工業制造型生產企業的轉型升級有三種辦法:企業盈利型轉型模式,企業定位型轉型模式和企業運營型轉型模式。在變革與轉型的機制推動下制造企業進行加強合作,外包,協作機制,都給制造業企業的管理模式提出新的挑戰,新的要求。信息化和工業化深度融合是工業化和信息化共同發展到一定階段的必然經歷道路。信息化與工業化主要在產品技術,業務,產業衍生三個方面進行深度融合:產品技術融合:經過工業生產制造技術與電子信息技術的深度融合,產生新型技術,推動新型技術創新。將電子信息技術滲透到生產產品中,增加了生產產品的技術含量,提高了產品的生產效率。例如:哈爾濱空調股份有限公司工業和計算機控制技術融合產生了,引進數控機床來加工零部件。業務融合:把電子信息技術應用到經營管理,企業研發和設計,市場營銷,生產制造等各個企業生產經營環節,推進企業管理創新和業務升級。比如:計算機管理方式改變了傳統手工算賬的方式,極大的提高了企業管理效率;電子信息技術應用提升了智能化程度,大大提高了生產制造自動化,生產效率;電子網絡銷售稱為一種新的市場銷售方式,大大縮短了銷售環節的時間,大大降低了銷售的成本,深受大眾的歡迎。產業衍生:信息化和工業化融合可以產生出新興行業,比如,工業化信息服務業,工業軟件,電子工業。電子工業包含機械電子化,汽車電子化,船舶電子化,航空電子化等。兩化深度融合是信息化和工業化融合的傳承和發展延續,不是另辟蹊徑,從頭做起,而是在兩化融合充分實踐的基礎上,提升,深化一些關鍵的技術領域,比如,產品信息化,新一代信息的技術應用,集成應用企業信息化和技術融合創新,產業集群的信息化和工業化融合,現代服務業和先進制造業融合,培育新興產業等。兩化深度融合是指在更大的產業范圍,更細的行業范圍,更廣的行業領域,更高的深化層次,更深的產業應用,更多的智能化方面,實現信息化與工業化彼此的深度融合。信息化和兩化融合是技術發展的不同實現階段。第一階段,從信息化推動工業化發展,到第二階段,信息化帶動工業化,再到第三階段信息化和工業化融合,我們可以發現信息化與工業化之間相互關系的發展過程。在信息化發展的初期,第一階段,大家還不是很清楚到底信息技術會對工業化產生什么作用,并且發展方向并不明確,因此信息化和工業化的關系用了“推動”兩個字,起到發展方向性的動作的還是工業化自己本身,因此很多電子信息化系統是對手工操作進行計算機化,用以來計算機代替手工操作,達到大大提高管理效率的最終目標。第二階段,而后大家對信息化有了較深刻的了解,尤其是電子信息技術對改革企業管理的作用,所以在“十五”期間,就將信息化和工業化之間的關系由“推動”變為了“帶動”,雖然差距只有一個字,但是能動的主要部分已經由工業變成了信息化,也就是借助信息化所含有的先進管理理念來帶動企業的運作流程,管理,工具等方面的改革,信息化起到對工業化促進的作用。隨著信息化技術的進一步發展,電子信息產業與工業制造產業之間的行業邊界已經不再清晰,因此在“十一五”最后時期,國家重點推出了兩化融合戰略,也就是信息化和工業化融合戰略。
作為國內首批研發汽車洗滌系統產品并批量供貨的本土企業之一,日盈電子(603286.SH,下稱“公司”)致力于汽車、摩托車相關產品的開發,能提供汽車電子、汽車洗滌系統、電線束系統等整體解決方案,是國內少數幾家成功進入大型合資整車制造企業配套體系的內資洗滌系統產品制造企業,也是較早開發汽車電子傳感器的國內企業之一。
經過多年的業務發展和人才積累,公司已形成相對完善的產業鏈布局,憑借技術優勢、質量優勢、服務優勢逐步確立起領先的市場地位,成為國內領先的汽車清洗系統供應商,同時在汽車精密注塑制品、汽車電子產品領域亦具有突出的行業競爭力。
在汽車洗滌系統領域,公司目前已成為一汽大眾、上汽大眾、上汽通用、重慶長安和一汽紅旗的配套供應商,并已通過長安福特、上海沃爾沃、吉利、北京汽車、重慶力帆、海南馬自達和眾泰的供應商資質認證。
在摩托車線束領域,公司一直是全球知名摩托車制造商本田、鈴木、雅馬哈在中國合資整車廠商的主要線束供應商之一,也是全國最大摩托車整車廠之一大長江集團的最大線束供應商之一。
近年來,國際及國內汽車工業持續增長,汽零部件行業同步發展。
公司抓住汽車行業發展的歷史性機遇,堅持“進口替代”導向,以質量為根本,以效益為目標,以技術創新、制度創新、管理創新為手段,不斷優化產品結構和技術結構,充分利用自身的研發、營銷、品牌及人才優勢,以客戶為中心推進同心多元化產品發展戰略,并逐步向產品配套的系統化開發和模塊化集成方向發展,增強企業市場競爭力。
公司亦通過全球化管理運作理念,全面提升核心競爭力,堅持規模化、專業化、科技化的發展道路,并形成現代化的經營格局,業務發展良好,盈利水平較好,已成為國內汽車零部件行業中具備一定領先優勢的企業。
2014-2016年,公司營業收入分別為26892.54萬元、23673.46萬元、27550.73萬元;凈利潤分別為4746.24萬元、2973.70萬元、3106.95萬元。2017年1-3月,公司實現營業收入6559.74萬元,同比增長26.12%;實現凈利潤716.50萬元,同比增長12.69%。同時,公司預計2017年上半年營業收入在1.42億-1.55億元區間,同比增長16.04%-26.67%;凈利潤在1650萬-1900萬元區間,同比增長10.19%-26.88%。
近幾十年,隨著電子信息技術的快速發展和汽車制造業的不斷變革,汽車由機械產品逐步轉化成機電一體化產品。
汽車電子技術的創新和應用極大地推動了汽車工業的進步與發展,并成為衡量汽車檔次的主要標志,其應用程度的提高成為汽車整車廠提高市場競爭力的重要手段。
公司研發實力較強,具備國外汽車電子產品國產化或同步開發的研發能力,能夠研發如雨量、陽光傳感器、天窗控制器總成等高端汽車電子產品。
公司此次募投項目的實施正是順應汽車行業發展的“電子汽車”方向,有效實現汽車的智能化控制,并有效提升整車性能、安全性和操控性。
公司募集資金將主要投資于以下項目:前擋清洗系統、大燈清洗系統;雨量傳感器、陽光傳感器、天窗控制器;精密注塑件、汽車小線束;長春日盈精密注塑件及汽車小線束生產建設項目以及研發中心項目。
通過本次募投項目,公司將引進先進的研發設備及檢測設備,有助于提升公司的研發水平和自主創新能力,同時也有助于帶動行業的技術發展。
關鍵詞:智能傳感器
1 汽車電子操控和安全系統談起
近幾年來我國汽車工業增長迅速,發展勢頭很猛。因此評論界出現了一些專家的預測:汽車工業有可能超過IT產業,成為中國國民經濟最重要的支柱產業之一。其實,汽車工業的增長必將包含與汽車產業相關的IT 產業的增長。例如,雖然目前在我國一汽的產品中電子產品和技術的價值含量只占10%—15%左右,但國外汽車中電子產品和技術的價值含量平均約為22%,中、高檔轎車中汽車電子已占30%以上,而且這個比例還在不斷地快速增長,預期很快將達到50%。
電子信息技術已經成為新一代汽車發展方向的主導因素,汽車(機動車)的動力性能、操控性能、安全性能和舒適性能等各個方面的改進和提高,都將依賴于機械系統及結構和電子產品、信息技術間的完美結合。汽車工程界專家指出:電子技術的發展已使汽車產品的概念發生了深刻的變化。這也是最近電子信息產業界對汽車電子空前關注的原因之一。但是,必須指出的是,除了一些車內音響、視頻裝備,車用通信、導航系統,以及車載辦公系統、網絡系統等車內電子設備的本質改變較少外,現代汽車電子從所應用的電子元器件(包括傳感器、執行器、微電路等)到車內電子系統的架構均已進入了一個有本質性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器(智能執行器、智能變送器)。
實際上,汽車電子已經經歷了幾個發展階段:從分立電子元器件搭建的電路監測控制,經過了電子元器件或組件加微處理器構筑的各自獨立的、專用的、半自動和自動的操控系統,現在已經進入了采用高速總線(目前至少有5種以上總線已開發使用),統一交換汽車運行中的各種電子裝備和系統的數據,實現綜合、智能調控的新階段。新的汽車電子系統由各個電子控制單元(ECU)組成,可以獨立操控,同時又能協調到整體運行的最佳狀態。
還可以舉一個安全駕駛方面的例子,出于平穩、安全駕駛的需要,僅只針對四個輪子的操控上,除了應用大量壓力傳感器并普遍安裝了剎車防抱死裝置(ABS)外,許多轎車,包括國產車,已增設了電子動力分配系統(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天氣駕駛時的穩定性。現在,國內外的一些汽車進一步加裝了緊急剎車輔助系統(EBA),該系統在發生緊急情況時,自動檢測駕駛者踩制動踏板時的速度和力度,并判斷緊急制動的力度是否足夠,如果需要,就會自動增大制動力。EBA的自控動作必須在極短時間(例如百萬分之一秒級)內完成。這個系統能使200km/h高速行駛車輛的制動滑行距離縮短極其寶貴的20多米。針對車輪的還有分別監測各個車輪相對于車速的轉速,進而為每個車輪平衡分配動力,保證在惡劣路面條件下各輪間具有良好的均衡抓地能力的“電子牽引力控制”(ETC)系統等。
從以上列舉的兩個例子可以清楚看到,汽車發展對汽車電子的一些基本要求:
1.1 電子操控系統的動作必須快速、正確、可靠。傳感器(+調理電路)+微處理器,然后再通過微處理器(+功率放大電路)+執行器的技術途徑已經不再能滿足現代汽車的要求,需要通過硬件集成、直接交換數據和簡化電路,并提高智能化程度來確保控制單元動作的正確性、可靠性和適時性。
1.2 現在幾乎所有的汽車的機械結構部件都已受電子裝置控制,但汽車車體內的空間有限,構件系統的空間更是極其有限。理想的情況當然是,電子控制單元應與受控制部件緊密結合,形成一個整體。因此器件和電路的微型化、集成化是不可回避的道路。
1.3 電子控制單元必須具有足夠的智能化程度。以安全氣囊為例,它在關鍵時刻必須要能及時、正確地瞬時打開,但在極大多數時間內氣囊是處在待命狀態,因此安全氣囊的ECU 必須具有自檢、自維護能力,不斷確認氣囊系統的可正常運作的可靠性,確保動作的“萬無一失”。
1.4 汽車的各種功能部件都有各自的運動、操控特性,并且,對電子產品而言,大多處于非常惡劣的運行環境中,而且各不相同。諸如工作狀態時的高溫,靜止待命時的低溫,高濃度的油蒸汽和活性(毒性)氣體,以及高速運動和高強度的沖擊和振動等。因此,電子元器件和電路必須要有高穩定、抗環境和自適應、自補償調整的能力。
1.5 與上述要求同樣重要,甚至有時是關鍵性的條件是,汽車電子控制單元用的電子元器件、模塊必須要能大規模工業生產,并能將成本降低到可接受的程度。一些微傳感器和智能傳感器就是這方面的典范。例如智能加速度傳感器,它不僅能較好地滿足現代汽車的各項需要,而且因為可以在集成電路標準硅工藝線上批量生產,生產成本較低(幾美元至十幾或幾十美元),所以在汽車工業中找到了自己最大的應用市場,反過來也有力地促進了汽車工業的電子信息化。
2 智能傳感器:微傳感器與集成電路融合的新一代電子器件
微傳感器、智能傳感器是近幾年才開始迅速發展起來的新興技術。在我國的報刊雜志上目前所使用的技術名稱還比較含混,仍然籠統地稱之為傳感器,或者含糊地歸納為汽車半導體器件,也有將智能傳感器(或智能執行器、智能變送器)與微系統、MEMS等都歸入了MEMS (微機電系統)名稱下的。這里介紹當前一些歐美專著中常用的技術名詞的定義和技術內涵。
首先必須說明的是,在絕大多數情況下,本文大小標題及全文中所說的傳感器其實是泛指了三大類器件:將非電學輸入參量轉換成電磁學信號輸出的傳感器;將電學信號轉換成非電學參量輸出的執行器;以及既能用作傳感器又能用作執行器,其中較多的是將一種電磁學參量形式轉變成另一種電磁學參量形態輸出的變送器。就是說,關于微傳感器、智能傳感器的技術特性可以擴大類推到微執行器、微變送器-傳感器(或執行器、或變送器)的物理尺度中至少有一個物理尺寸等于或小于亞毫米量級的。微傳感器不是傳統傳感器簡單的物理縮小的產物,而是基于半導體工藝技術的新一代器件:應用新的工作機制和物化效應,采用與標準半導體工藝兼容的材料,用微細加工技術制備的。因此有時也稱為硅傳感器。可以用類似的定義和技術特征類推描述微執行器和微變送器。
它由兩塊芯片組成,一是具有自檢測能力的加速度計單元(微加速度傳感器),另一塊則是微傳感器與微處理器(MCU)間的接口電路和MCU。這是一種較早期(1996年前后)的,但已相當實用的器件,可用于汽車的自動制動和懸掛系統中,并且因微加速度計具有自檢能力,還可用于安全氣囊。從此例中可以清楚看到,微傳感器的優勢不僅是體積的縮小,更在于能方便地與集成電路組合和規模生產。應該指出的是,采用這種兩片的解決方案可以縮短設計周期、降低開發前期小批量試產的成本。但對實際應用和市場來說,單芯片的解決方案顯然更可取,生產成本更低,應用價值更高。
智能傳感器(Smart Sensor)、智能執行器和智能變送器-微傳感器(或微執行器,或微變送器)和它的部分或全部處理器件、處理電路集成在一個芯片上的器件(例如上述的微加速度計的單芯片解決方案)。因此智能傳感器具有一定的仿生能力,如模糊邏輯運算、主動鑒別環境,自動調整和補償適應環境的能力, 自診斷、自維護等。顯然,出于規模生產和降低生產成本的要求,智能傳感器的設計思想、材料選擇和生產工藝必須要盡可能地和集成電路的標準硅平面工藝一致。可以在正常工藝流程的投片前,或流程中,或工藝完成后增加一些特殊需要的工序,但也不應太多。
在一個封裝中,把一只微機械壓力傳感器與模擬用戶接口、8位模-數轉換器(SAR)、微處理器(摩托羅拉69HC08)、存儲器和串行接口 (SPI)等集成在一個芯片上。其前端的硅壓力傳感器是采用體硅微細加工技術制作的。制備硅壓力傳感器的工序既可安排在集成 CMOS 電路工藝流程之前,亦可在后。這種智能壓力傳感器的技術和市場都已成熟,已廣泛用于汽車(機動車)所需的各式各樣的壓力測量和控制單元中,諸如各種氣壓計、噴嘴前集流腔壓力、廢氣排氣管、燃油、輪胎、液壓傳動裝置等。智能壓力傳感器的應用很廣,不局限于汽車工業。目前,生產智能壓力傳感器的廠商已不少,市售商品的品種也很多,已經出現激烈的競爭。結果是智能壓力傳感器體積越來越小,隨之控制單元所需的接插件和分立元件越來越少,但功能和性能卻越來越強,而且生產成本降低很快。
順便需要說說的是,在一些中文資料中,尤其是一些產品宣傳性材料中,籠統地將Smart Sensor(或device)和Intelligent sensor(或device)都稱之為智能傳感器,但在歐美文獻中是有所差別的。西方專家和公眾通常認為,Smart(智能型)傳感器比Intelligent(知識型)的智慧層次和能力更高。當然,知識型的內涵也在不斷進化,但那些只能簡單響應環境變化,作一些相應補償、調整工作狀態的,特別是不需要集成處理器的器件,其知識等級太低,一般不應歸入智能器件范疇。
相信大多數讀者能經常接觸到的,最貼近生活的智能傳感器可能要算是用于攝像頭、數碼相機、攝像機、手機攝像中的CCD圖像傳感器了。這是一種非智能型傳感器莫屬的情況,因為CCD 陣列中每個硅單元由光轉換成的電信號極弱,必須直接和及時移位寄存、并處理轉換成標準的圖像格式信號。還有更復雜一些的,在中、高檔長焦距(IOX)光學放大數碼相機和攝像機上裝備的電子和光學防抖系統,特別是高端產品中的真正光學防抖系統。它的核心是雙軸向或3軸向的微加速度計或微陀螺儀,通過它監測機身的抖動,并換算成鏡頭的各軸向位移量,進而驅動鏡頭中可變角度透鏡的移動,使光學系統的折射光路保持穩定。
微系統(Microsystem)和MEMS(微機電系統)-由微傳感器、微電子學電路(信號處理、控制電路、通信接品等)和微執行器構成一個三級級聯系統、集成在一個芯片上的器件稱之為微系統。如果其中擁有機械聯動或機械執行機構等微機械部件的器械則稱之為MEMS。
MEMS芯片的左側給出的是制備MEMS芯片需要的基本工藝技術。它的右側則為主要應用領域列舉。很明顯,MEMS 的最好解決方案也是選用與硅工藝兼容的材料及物理效應、設計理念和工藝流程,也即采用常規標準的CMOS 工藝與二維、三維微細加工技術相結合的方法,其中也包括微機械結構件的制作。
微傳感器合乎邏輯的發展延伸是智能傳感器,智能傳感器自然延伸則是微系統和MEMS,MEMS 的進一步發展則是能夠自主接收、分辨外界信號和指令,進而能獨立、正確動作的微機械(Micromachines)。現在,開發成功、并已有商業產品的MEMS品種已不少,涵蓋各大領域。其中包括全光光通信和全光計算機的關鍵部件之一的二維、三維MEMS光開關。
關鍵詞:電子技術;現狀;應用;發展;分析
1我國電子技術的發展現狀
電子技術是19世紀末到20世紀初崛起的先進技術,是新時代科學技術標志性成果之一。現代科學技術的不斷深入發展推動了電子技術的更新和優化,使其應用范圍更為寬泛,對其的理論研究也逐漸得到人們的關注,電子技術成果和產品是研究電子技術的主要對象。電子技術的不斷發展加大了各行業對其的需求,在此種形勢下,電子技術面臨著發展的機遇和嚴峻的挑戰。但是我國的電子技術研發水平相比于發達國家還是有一定的差距,所以我國電子技術未來的發展之路還很艱巨。我國電子技術的發展應在借鑒國外相關先進技術的基礎上,進行自主創新研發,促進我國電子技術規模化、產業化、自主化的發展,形成獨具我國發展特色的電子技術。目前新材料科學與技術的進步,也在一定程度上促進了電子技術的發展,二者相互融合轉化成巨大的生產力,在我國社會經濟的長遠發展方面發揮了強大的作用。
2電子技術的具體應用分析
2.1在電力行業中的應用和發展
電力電子技術就是電子技術在電力系統應用后的技術總稱,電力系統利用電子技術可以高效、高質地進行供電作業,進一步保障了電力系統的安全、穩定運行。另外,電子技術的應用提高了電力系統控制的靈活性、排查故障率以及應對解決突發事故的能力,進而增加了電力企業的經濟效益,增強了電力企業的經濟實力,為其在我國國民經濟發展過程中發揮重要的作用,提供了堅實的基礎。電力系統建設一直都是我國基礎設施建設的重要領域,面對當前我國能源日益緊缺的局面,電力電子技術的應用可以提高電力資源的利用率,促進電力企業經濟效益的最大化。現階段我國的電力電子技術較為成熟,例如已達世界先進水平的高壓直流輸電技術,其和交流輸電技術相比,具有良好的安全穩定性,遠距離大容量輸電就是以此為技術基礎,實現了可觀的經濟效益。市場需求對電力電子技術的發展產生了直接的影響,每年可以達到十幾個百分點的增幅,推動了傳統工業生產和現代高新技術產業的發展,是我國社會經濟發展過程中的支柱技術之一。高壓直流輸電技術的最新研發GTO、JGBT等可關斷器件、脈寬調制等新型電子產品已經正式投入使用,FACTS技術也正在逐步深入研究。未來電力電子技術將會在電機調速、供電電源、電力配電等更廣闊的領域中應用。
2.2在軍事國防領域應用和發展
在現代科學技術水平不斷提高的今天,軍事國防領域對先進技術提起了高度的重視。軍事電子技術是電子技術在軍事國防系統和裝備中的應用,是電子技術另一重要的應用領域。其主要包括軍用軟件、軍事通信技術、軍用電子元器件等,其中微電子技術是現代軍事電子技術的重要代表,是衡量國家軍事力量先進水平的重要標志。目前世界各國相繼加大了電磁頻譜的研發力度,在電子元器件領域致力于研發適應高頻段、寬頻譜、高溫環境的材料和器件,具體表現在寬禁帶半導體器件等新型軍用微電子器件的大規模研發。軍事國防裝備中逐漸涌現的尖端武器和先進設備表明電子技術在軍事國防領域中具有重要的推動作用。此外,電子技術不僅在軍事武器、設備的研發中應用,在改善軍事研發環境方面也有重要的作用,促進和保障了軍事研發工作效率的提升。可見,現代國家軍事國防事業實現可持續穩定發展的根本動力之一就是軍事電子技術。同時,在現代社會以及經濟全球化發展的大背景下,軍工企業要不斷提高自身的研發水平、生產能力以及市場競爭力,確保企業的技術、生產實力和新時代的軍事發展需求相一致,這就需要軍工企業應用先進的電子技術,此形勢下的軍工企業呈現出更為科學合理、穩定安全的發展趨勢。
2.3在汽車行業的應用和發展
汽車電子技術是電子技術在汽車行業的應用,其是電子化、電子信息技術和相關電子技術在汽車中應用的總稱。電子技術作為汽車行業的技術支撐,促進了汽車行業進入電子控制時代的轉變。目前大量尖端的電子裝置應用在汽車上,使汽車向著現代化、智能化、舒適化、環保化以及安全化方向邁進。當前汽車電子技術全方位迅速發展的主要特征有功能多樣化、技術一體化、系統集成化以及通信網絡化。隨著人們對汽車整體性能要求的逐步提高,先進的汽車電子技術在功能多樣化、系統集成化、體積微型化、系統網絡化等方面有了較為顯著的突破,實現了人-車-環境三位一體的和諧發展。汽車電子技術在功能上包括舒適性、安全性、經濟性、操縱性、能源節約性及環保性等,滿足了人們對汽車安全、環保、舒適、娛樂等要求。同時單個部件電子化的汽車電子技術也發展到總成電子化、網絡化、智能化、環保化、安全化以及綜合化。
3現代電子技術的發展趨勢
第一,趨于微型化。趨于微型化的表現形式主要是納米電子學,其主要的研究對象是在納米的尺度下事物的運動規律和特性,研發利用納米級的事物專屬的特性,在生物科技、醫療工程中納米檢測儀器有著廣范的應用空間。逐步推廣和應用的納米電器器件是電子器件的又一次變革。第二,智能化。在很大程度上高度智能化的電子設備可以代替人類完成各項危險的、枯燥的工作,其應用范疇也將更為廣泛,例如智能化的電子焊接、智能化車載控制系統、智能化的機器人、智能組裝流水線,智能礦脈探測等方面。第三,精確化。信息流傳的精確程度是當前人們所關注的焦點,精確化的電子技術將在各種觀測、傳輸性行業,如氣象預測、信息傳輸、醫療檢測等方面進行應用,做到在最小程度內的信息精確和信息傳輸損耗。
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