数字孪生机械工程领域的研究论文
写论文首先就是要查一下参考文献呀~你去看下（机械工程与技术）期刊吧~看看文献~找下自己的思路吧~
基于本人日常对智慧建筑中建筑电气与建筑智能化系统的研究与经验，总结数字孪生在建筑行业的可能带来的机遇与挑战。水平有限，仅供参考：机遇：1）.提高设计质量：数字孪生技术可以帮助建筑师和工程师在设计阶段进行更多的模拟和预测，提高设计质量。2）.提高建筑能效：数字孪生技术可以帮助建筑师和工程师更好地理解建筑物能耗情况，提高建筑能效。3）.提高施工效率：数字孪生技术可以帮助施工人员更好地理解建筑结构和系统，提高施工效率。4）.提高维护效率：数字孪生技术可以帮助维护人员更好地理解建筑结构和系统，提高维植效率。挑战：1）.数据管理：数字孪生技术需要大量的数据，如果数据管理不当可能导致数据混乱，降低数字孪生技术的效率。2）.专业技能：数字孪生技术需要相关专业人员掌握相关技能，如果专业人员缺乏相关技能可能导致数字孪生技术的应用不当。3）.计算资源：数字孪生技术对计算资源的需求很高，如果缺乏足够的计算资源可能导致数字孪生技术无法正常运行。4）.网络安全：数字孪生技术需要网络连接，如果网络安全不当可能导致数据泄露和系统攻击。5）.伦理道德问题：数字孪生技术可能会产生伦理道德问题，如隐私权和公平性。6）.法律监管：数字孪生技术需要遵守相关法律监管，如果不遵守可能导致法律问题。
当下，企业正以多种方式使用数字孪生体技术。在 汽车 和飞机制造领域，数字孪生体技术逐渐成为优化整个产品制造价值链和创新产品的重要工具；在能源领域，油田服务运营商通过获得和分析大量井内数据，建立数字孪生模型，实时指导钻井和油气运输作业；在医疗保健领域，心血管研究人员正在为临床诊断、教育、培训，创造高仿真的人类心脏的数字孪生体；作为智慧城市管理的典型案例，新加坡使用详细的虚拟城市模型，用于城市规划、维护和灾害应急预警等项目。自从数字孪生概念提出以来，数字孪生体技术在不断快速演化，无论是对产品的设计、制造还是服务质量，都产生了巨大的推动作用。数字孪生体技术的普及应用将极大地推动企业在数字化、网络化两个层级的发展，助力企业加速数字化智能制造转型的进程，为企业实现数字化智能制造转型升级进行赋能。
数字孪生体技术在制造业中的快速发展和应用，不仅改变了制造企业的传统生产方式，也推动企业管理模式、组织形态的重构。
数字孪生体技术在制造业发展应用过程中主要体现了如下特点：
一是仿真镜像
在产品甚至是生产线和工厂正式制造、建造之前，就可以通过数字化设计、模拟和仿真出实体，输出3D、全息影像等形式的设计图纸和制造手册。仿真分析过程形成了完整的产品数字化虚拟档案，不仅仅包括产品的结构和功能，还包括了材料、工艺和流程，是制造材料、制造过程、制造结果三位一体的数字化信息集成，不仅仅是制造现状的描述和记录，还可以实现质量问题源头的追溯，例如某个电容是用在哪块电路板上等，还可以实现情景再现，例如模拟微型涡喷发动机的生产工艺流程规范是否科学、运行效果是否达标等。
二是动态映射
传统的数字化制造技术主要停留在仿真镜像阶段，没有实现制造过程中以及投入使用后，实体与虚体之间的数据交互。随着IoT技术的深入，通过实时智能传感和监测，可以捕捉到制造实体变化的动态信息，及时反馈到孪生虚体中进行记录和修正，通过计算和验证，降低风险减少误差，通过动态调整、虚实同步，实现产品全生命周期的相互孪生、共同成长。
三是质量预测
通过产品全生命周期大数据的积累和机器深度自主学习等技术的应用，及时发现制造环节和使用环节的错误和痛点，在孪生虚拟体上进行调整和验证，有效评估和提升产品质量管理水平，降低企业研发成本和生产成本。
同样数字孪生体技术在助力制造企业的数字化转型升级过程中，对企业质量管理业务领域也产生了极大的变化和影响：
基于IoT技术实现全面互联的产品开发制造生态圈，它使包括人员、产品、机器及有关系统实现质量信息无障碍流通；
IoT器件、芯片、信息流、人工智能植入传统产品硬件，大大提高了产品的功能，也对产品质量、可靠性和风险管理构成挑战；
除了传统的质量管理方法，很多高 科技 方法，如云计算、深入学习、人工智能、VR/AR进入实用，虽然功能强，但是错用，滥用风险高；
在制造过程中高性能的设备、仪器、元件增加，产生了新能力和新问题。比如精确、快速的3D扫描仪，可快速生成加工件精准电脑图像模型，可代替传统的点测量来进行质量管理，但同时需搞出"以图像为基础的质量管理过程"…
基于以上质量管理业务领域的变化和影响，也同时给企业的质量管理工作带来不一样的变化：
1、未来是个性化定制与服务的柔性生产时代，企业质量管理工作的重点不再是质量缺陷和失效的控制，而是客户价值的不断感知、满足和提升；
2、IoT、大数据、云计算、人工智能等数字孪生体使能技术的应用，实现了产品全生命周期各阶段信息的高效互联互通，同时也促使企业质量管理人员的队伍将扩展到IT部门、数据分析师、工业互联网平台管理者等；
3、在个性化定制生产服务下，产品质量更多体现在为终端消费者创造价值上，数字孪生工厂让客户全程参与产品的研发、设计、生产等过程，产品设计与创新从以企业为中心向以用户为中心转变，通过数字孪生体平台使越来越多的消费者参与产品创新，改变了传统质量需求模式；
4、企业质量管理人员的思路、能力和方法也将发生变化：
快速且高质量的处理海量客户信息的能力；
提高和满足客户感知价值的能力；
数据质量和数据的校准能力；
嵌入式系统的质量管理能力；
预测性质量控制与设备维护能力；
风险控制系统的管控能力；
…
随着新一代信息技术和数字技术的突飞猛进，让数字孪生成为可能，也让企业产品质量追溯、质量监测、质量预警、质量修复变得更加及时、精确和有效，实现了从实物追踪到虚拟镜像的 历史 性跨越，必将为企业产品质量评价或"客户价值感知"带来颠覆性的突破。个人理解，在数字孪生制造新业态下，未来企业质量管理的工作重点方向将有如下几个方面：
一、质量管理战略和规划
未来质量管理将不再是减少错误，而是如何为客户创造价值。面对未来需求个性化的发展趋势，企业质量战略的核心是数字孪生质量平台的打造，实现企业质量管理平台化。数字孪生技术的应用除了降低成本，还会导致市场竞争日趋激烈，产品同质化情况进一步加剧，马太效应进一步放大。在此情况下，企业质量战略和规划工作应先人一步，通过高质量口碑抢占先机，逐渐构建产业质量管理生态链，集生态链智慧，创造企业质量竞争优势。
二、产品技术与质量标准体系的构建
产品技术与质量标准体系是企业质量管理工具和方法选择的参考依据，也是一切质量管理工作执行的目标方向。特别是数字孪生技术应用给产品的全生命周期管理带来颠覆性的变化，因此各企业需要基于数字孪生制造技术的应用特点，构建适合及满足企业质量管理工作需求的标准体系。
三、数据建模及交互协同质量的控制
在产品研发、采购、制造、质量管理到交付的链条中，各链条的数据交互协同将会带来大量的挑战。它直接影响了最终产品的质量，也影响了产品全生命周期质量管理的效率。
随着数字孪生和增材制造等新技术的加入，数据类型更为丰富、数据容量几何级增长、数据交互的时效性要求更高、数据价值和应用分析的工具更为先进，同时也带来了对数据标准更新和工具更新的质量控制要求。以增材制造为例，研发和制造过程中的产品数据，动辄以G计算；由于传感器、机器视觉、人工智能和数字孪生的应用，数据传输过程也由传统单向低速控制指令，转变为控制指令和过程检测数据双向高速传输；而生产过程中积累的大量数据，除产品质量保证外，在其生命周期中的可靠性管理和预测性维护等领域，都将发挥重要价值。
对于数字孪生体和增材制造相关数据建模及交互协同控制等标准的制定，已成为ISO等国际标准化组织和我国十四五数字化制造的核心研究课题。
四、关键过程链的质量波动模拟建模与分析
在经济全球化和加速企业数字化转型升级背景下，市场竞争已经从企业间竞争变为基于关键过程链产品的质量竞争，企业对关键过程链的关注重点已经从传统的产品优化、成本优化，扩展到了质量保障、正向设计过程以及风险控制等各方面，关键过程链上的任何质量波动都可能为企业带来重大的经济损失和市场风险。因而，建立关键过程链的质量波动模型，使之能预测和控制可能的质量波动及其影响范围，是数字孪生制造新业态下产品质量管理的一个关键内容。
五、企业产品创新质量的精准控制
基于产品全生命周期数字孪生体的数据应用，可协助企业精准地锁定用户和表达用户需求，然后按照用户需求创新出一个新产品，通过数字孪生平台模拟测试并生产出来让消费者体验和价值感知，大幅度降低产品研发周期及实现产品的精准上市。这也是一种新的商业模式：在数字世界中对企业的生产流程进行模拟、优化，降低成本，提高效率。
六、产品使用过程的预测性维护质量管理
基于产品使用过程中大数据AI模型、机理模型、故障知识库深度融合，构建产品使用过程孪生体平台，让企业售后人员能够精准识别产品售后故障部件、故障模式、故障原因、故障等级及改善措施，并自动生成详尽的产品售后诊断报告。
以上是基于个人认识的简单思考，欢迎各位交流与指正！
摘要： 对于一个机械设计人员来说，在产品设计过程中经常会遇到一些机构设计 分析 、机械强度分析等 问题 ，需要不断地查找设计手册并进行校核 计算 ，如能将机械设计手册建立成 Web 数据库，放在 Internet 上的话，当设计人员在产品设计过程中遇到问题时，就可以将已知参数提交给服务器，服务器经过分析计算和数据库查询，将结果返回给用户。这样，不仅可以方便设计人员，提高设计效率，使他们能有更多时间去开发新产品和 研究 新问题，而且还可以大大地节约产品开发的成本。本文对基于 Web 的远程机械设计技术广泛分析了当今远程机械设计的 发展 现状。 中国论文联盟 关键词： 远程 机械设计 计算模式 一、机械设计发展概述 传统设计 方法 是经验、类比式的设计方法。主要采用封闭的收敛设计思维，进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析，并将载荷、应力进行集中处理，对于计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计方法以手工设计为主，使用简单的工具，进行人工计算画图。另外，传统设计是一种串行设计，即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。如：首先进行初期的规划设计，接着进入总体方案设计，然后由结构设计人员设计出零件的结构，之后完成工艺文件的编制，最后将图纸及工艺规程交给生产工人，加工出零件的原型。如需改进的话再返回零件的改进信息。这样，一种产品从设计到正式投产往往要花很多时间，因此开发周期长，并且串行设计过程中，各个环节之间缺乏信息沟通，常导致设计人员之间的合作不协调。 自二战结束以来，世界各发达国家逐渐重视设计 理论 和设计方法的研究，先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看，国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计，相似性设计、智能设计等新概念；从设计准则来看，出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念，从设计的手段来看，出现了计算机辅助设计，不仅普及了二维设计 CAD 软件，而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。 近年来，计算机 网络 技术、 Web 技术和数据库技术的出现和飞速发展，给 现代 机械设计注入了新的生机和活力，机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于 Web 的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现，使得各制造 企业 可以充分利用 Internet 和 Web 的国际互联性和资源共享性，组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组，通过组合分散在各个地域企业的技术优势，发挥各个企业的局部特长，同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制，在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计，实现信息的交流和共享，进而快速开发出所需产品，提高产品设计的一次成功率。 作为现代设计的一个重要组成部分，远程机械设计是一个综合了多学科、多技术的研究领域，涉及到机械工程及计算机技术等诸多知识领域。从机械设计的角度来说，主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来说，应研究如何对现有的设计资源进行组织和发布，使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序，供设计使用的数据库和知识库等，所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用，设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等，为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。二、国内外远程机械设计发展 远程设计的概念和意义 远程设计即让设计人员通过客户端浏览器输入设计参数，服务器自动进行计算和选择，并根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的 应用 ，它缩短了产品的设计周期和节省了设计成本，真正意义上地释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比，远程设计具有以下优点： 1 、缩短产品的开发周期。 2 、避免重复开发。 目前 企业或个人进行的机械产品设计，大部分是自己根据需要来开发设计软件，而不考虑是否有同类软件在市场中存在或者将自己的研究成 果在允许的情况下租赁或免费为他人使用等。这就形成了重复开发，浪费了大量的人力和物力。3 、降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层 B/S 网络计算模式的出现， 极大地降低了客户端软硬件的配置要求。远程设计可以为用户建立一个统一的设计平台，所有的设计都在高性能的服务器上运行，客户端只需完成设计任务的输入以及设计中某些参数的选择和结果显示即可。4 、由于远程设计一般都有提供给用户进行交流和讨论的平台，这就不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换，而且大大提高了一次产品设计的成功率。 远程设计的国内外研究现状 在国外，有关远程协同设计的研究和应用起步较早，主要有：（ 1 ）早在上世纪 80 年代中期，麻省理工学院学者就从事了这方面的研究，并首次提出 T 计算机支持的协同工作的概念。（ 2 ） 20 世纪 90 年代中期，美国伯克利加州大学的集成制造实验室在美国国家 科学 基金、美国国防先进制造计划代理福特汽车公司的资助下开展了一个名为 Cybercut 的研究项目，建立了世界上第一个基于 WWW 的设计和制造系统。（ 3 ）英国建立的 Edinburgh Engineering Virtual Library 网站， 提供工程设计、制造需要的各种信息，在英国建立了基于 Web 的虚拟制造中心，为企业设计、分析、制造等提供服务，提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。（ 4 ）美国 Microsoft 公司和 Unigraphics Solutions 公司联合研究面向产品全生命周期的基于知识的协同设计支持网络环境“ Design Knowledge Network" ，减少了实际时间，降低了设计成本，在快速获取全球设计知识的基础上，进行产品创新设计。（ 5 ）英国 Liverpool 等大学研究并应用人工智能和 Internet 提供滚动轴承的网络化设计服务。 在国内，有关这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：（ 1 ）以西安 交通 大学润滑理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参与建立了国内第一个支持产品协同设计的网站 - 现代产品设计与研究开发网络（ ），旨在推进现代设计，主要提供设计知识的获取，参加的单位还有清华大学、华中理工大学、机械科学研究院、上海交通大学、重庆大学等国内许多著名的高校和科研院所。（ 2 ）清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于 Web 的异地合作设计系统 Cdesign ，该系统采用了 Client/Serveer 构架，客户与服务器之间通过 VAW 来完成。（ 3 ）上海先进制造工程技术研究中心和上海飞机制造公司开发了一个基于 Intemet/web 的异地设计与制造系统，利用其进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。另外，国内也有一些相关的网站，如： 中国 机械网（ ）、材料与制造综合信息服务平台等，它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等，并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。在其中的机械设计技术模块中，用户只须选取自己要使用的设计模块，输入适当的参数就可自动设计出自己所需的零部件；在远程分析模块中，实现了常用机构的参数化仿真与分析。可是远程设计由于刚刚起步，像其它新兴技术一样还不够完善。随着 CAD 技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展，远程设计的 内容 必将越来越丰富，功能越来越强大，所提供的服务也将越来越完善。三、远程设计系统的技术 研究 系统的总体结构模式的确定是系统在初步设计阶段要完成的一项重要任务。系统的总体结构模式是系统的基础，只有确定了系统的结构模式之后才能进行下一步的设计和开发。而 应用 软件的架构是建立在 计算 模式基础之上的，因此，有必要先对 网络 计算模式进行 分析 。在计算机网络技术的 发展 过程中，先后出现了以大型机为中心的计算模式、以服务器为中心的计算模式、客户机 / 服务器 (Client/Server) 计算模式，以及随着 Web 技术的成熟而发展起来的浏览器 / 服务器 (Browse/Server) 计算模式。中国论文联盟 （ 1 ）通过对两种计算模式的研究和分析， B/S 模式较 US 模式，具有以下优点 : 1 、界面风格统一、可移植 US 模式的客户端往往采用不同的开发工具开发，因此界面不统一，一般来说也互不兼容，难以移植到其它的平台上运行，而 B/S 模式的客户端使用统一的 Web 浏览器，根本就不存在移植性的 问题 ，而且使用非常简单。2 、跨平台性 B/S 模式的系统较 US 模式的系统有更好的跨平台性，客户端可位于任意的软、硬件平台，因此跨平台的问题得到解决。3 、易于管理和维护。 C/S 模式的系统针对不同的客户端需要开发不同的应用程序，完成的工作量较大。一旦系统要进行修改或升级，则要修改所有客户端上的应用程序，工作重复，管理和维护成本较高。反观 B/S 模式，由于应用软件集中在服务器端的开发和管理，因此应用系统进行升级时，只需更新服务器端的软件即可，无需客户端的参与，因此大大减少了系统维护与升级的成本与工作量。（ 2 ）远程设计系统的支撑技术 基于 Web 的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动，其中包括 现代 机械设计技术、 Web 技术、数据库技术等。1 、机械 科学 技术 机械科学的 理论 与知识是进行远程设计的前提。没有这些理论知识作根基，远程设计无从谈起。2 、计算机网络技术 远程设计是以计算机网络为基础的，计算机网络是远程设计系统的运行平台。所有的设计过程中的信息都要通过网络来传递，网络基础的好坏直接 影响 到远程设计系统的质量，是实现远程设计的关键技术之一。3 、标准化技术 远程设计的过程中离不开信息的交流，交流的前提就要有一个统一的交流规则，即标准化工作。4 、数据库、知识库技术 基于 Web 的远程设计过程中需要用到数据库中的许多信息，如设计过程中用到的参数、图表数据等。这些信息的存储和管理均要数据库作为支持。数据库技术是远程设计系统的核心技术。同时，知识库可以实现知识复杂问题的求解评价和建议，可有效地进行智能推理来进行优化设计。5 、计算机编程技术 计算机编程为远程设计系统提供一系列的应用服务和平台建设。主要是程序设计语言和存取数据库，如 、 C# 等编程语言和关系数据库的标准语言—结构化查询语言 SQL 等。6 、多媒体技术和图形浏览技术多媒体技术和图形浏览技术为在线交流、图形浏览提供辅助工具。参考 文献 ： １高福友． Web 数据库交互式动态访问技术分析与比较 . 电脑开发与应用． 2005２ 王君．基于 WEB 的变速箱零件标准化及图档信息综合管理系统的研究与开发．浙江大学硕士论文． 2002 ． 12 ： 13
人机工程研究相关领域论文
人因工程是把人、机、环境看作系统的三大要素，在深入研究三者各自性能的基础上，强调从系统的整体性能出发，下面是我整理的人因工程学术论文，希望你能从中得到感悟!
人因工程在生产车间的应用研究
摘要：随着工业工程和管理科学的迅猛发展，人们越来越重视人的因素。人因工程在生产车间现场中的应用研究是现代工业工程研究和应用的热点。在我国的大型企业中以人因工程为代表的工业工程有较多的应用。但在近些年大量涌现的中小型公司普遍存在生产车间环境较差、设备布置不合理等阻碍工作效率提高的问题。文章由人因工程学角度出发，从操作台、安全色、控制器三方面分析人因工程在生产车间的应用，然后应用人因工程学相关理论，探索生产车间人因工程改善的应用原则，改善现场环境，构建舒适、安全且符合实际生产的作业空间。
关键词：人因工程;作业空间;控制器;安全色
1.引言
随着社会和科学技术的飞速发展，人类的生产活动由“人适机”转向“机宜人”。“以人为本”的理念不断受到人们的关注，安全、健康、舒适的生活、工作环境、作业条件等越来越受到社会的重视。在传统的生产过程中，企业往往是片面的强调生产的数量和质量，而忽略了人的因素，这样就会使员工在工作中过度疲劳或者容易发生生产事故，也容易让员工对工作产生厌倦。人因工程的出现为减少这些不良状况提出了很好的方法。在我国，人因工程的应用比较好的一般都是在大企业，而中小型的企业在这方面还存在很大的不足。研究人因工程学在生产车间的应用对我国企业在提高生产效率、降低成本、提供安全、舒适的工作环境等有重要的意义。而对于成本高效率低的中小型企业，人因工程是使其在激烈市场竞争中生存和发展的重要措施之一。
人因工程起源于欧洲，发展于美国，关于人因工程的研究及应用国外的研究较国内的研究起步早，但研究的重点都集中在人因工程的应用方面。在我国，关于人因工程学应用的研究在逐年上升，其中在工程技术领域的应用研究领先于在经济管理、医药卫生等方面的研究[1]。而在国外，人因工程研究的重点是工作负荷和职业健康，研究成果比例达到，在人因工程学研究中是最大的比例[2]。关于人因工程在生产车间的研究，主要偏向安全和卫生方面。于洪涛[3]提到：人们在从事受某种约束的活动时，不加检点采用姿势、占有的空间大小或不知不当，这些不仅会影响工作效率、作业质量，还容易产生疲劳，在特定条件下还会出现伤亡事故，这说明人因工程在生产车间中关于安全的研究，可以从设备布置、工人操作方法的角度出发，进而提高生产效率。如庞如英在基于人因工程的提高生产率模型的设计与应用中从机器布置、工人操作方法、工作环境等来阐述人因工程的应用。基于同样的思路文章将探讨人因工程在电缆生产车间的应用。
2.人因工程相关理论
人因工程的内涵
人因工程学(Human Factors Engineering)，也称为工效学(Ergonomics)，是研究人—机—环境三者相互关系的学科，是一门实践性、综合性、交叉性的边缘性应用学科。《中国企业管理百科全书》这样定义人因工程：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心里等特征，达到在生产中提高效率、安全、健康、舒适的目的。
上述的人—机—环境系统中，人是处于主体地位的决策者，也是操纵者或是使用者;机是指人所操纵或使用的一切物的总称，它可以是机器，也可以是设施、工具或用具等;环境是人、机所处的物质和社会环境。三者相互作用、相互制约，且以人为本[4]。
人因工程研究方法的核心是以人为本，其方法主要有调查法、观测法、实验法、心理测量法、图示模型法。
作业空间
作业空间，是指人、机器设备、工装以及加工物所占的空间[5]。在工作系统中，人、机、环境这三个要素是相互关联而存在的，生产中人通过机器完成某些任务，都需要通过一定的作业空间来完成。在设计作业空间时，要符合安全距离(为了防止操作人碰到对人造成危险的东西而设计的障碍物距离作业者的尺寸范围)和最小距离(操作者在操作时所必须的最小范围)。操作姿势是影响空间设计的主要因素之一，正确的操作姿势可以减少疲劳，可以让操作者更有效率的完成任务。在作业空间中，对于不同的操作姿势，操作台的高度即工作面高度是有所不同。操作姿势一般分为三种：坐姿、站姿、坐立交替。站姿一般能进行较大范围的活动和较大力量的操作，一般操作范围大的作业且不是站立很久的工作，适合采用站姿的作业姿势。
控制器及色彩
人因工程研究人、机器、环境这三个要素的相互作用及其合理性。人是通过控制器才能把信息传递给机器，以达到控制或某特定运行状态的功能，控制器对人—机—环境有着极其重要的作用。为了实现控制器符合人因工程的要求，为了使用者更易辨别其功能，要充分考虑控制器形状、位置、大小、颜色、标记等编码的设计。文章主要研究控制器的颜色编码和标记编码。其中，颜色编码：是利用各个颜色不同来快速分辨出控制器的方式。一般停止、关断控制器采用红色;启动控制器采用绿色。标记编码：是一种利用文字、符号在控制器的近旁做出简明表示的编码方法。当控制器数量较多时，且控制器的形状相差不大时，利用标记编码可以提高辨别控制器的效率，进而达到减少时间，对生产效率有一定的促进作用。
3.结语
在利用人因工程改善生产车间存在的问题时，要遵循客观性、系统性和动态性的原则。
客观性就是要求在运用人因工程进行改善时，以客观事实的本来面目去揭示事物内在的规律性。以实际生产的环境出发，全面、真实、具体地记录研究所需的数据以及各种反应。在对对象做分析做结论时，要从现实出发。
系统性要求在研究过程中把研究对象放到系统中加以研究和认识。就是在在研究人—机—环境系统时，人、机、系统这三大要素之间存在着相互制约和相互协同的关系。人—机—环境系统中，整个系统的功能不是这三要素功能的简单相加。在研究人、机、环境系统时，要用系统观点从整体出发分析系统中每个小系统的性能以及相关性，再通过各部分的相互关系来分析并认识系统的整体性。
动态性要求对研究对象进行研究时，要根据不同的情况作相应地调整，不能生搬硬套，否则会直接或是间接地对生产产生负面的影响。[6](作者单位：吉林大学管理学院)
参考文献
[1]谢正文，吴超.近十年我国人机工程学应用研究进展[J].工业安全与环保，2005，31(3)：352-353.
[2]郭伏，叶秋红.国内外人因工程学研究的比例分析[J].工业工程与管理，2007，(6)：118-122.
[3]于洪涛.作业姿势与作业空间的人—机安全检查[J].水利电力劳动保护，2007，1：36-38.
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色彩心理是客观世界的主观反映。不同波长的光作用于人的视觉器官而产生色感时，必然导致人产生某种带有情感的心理活动。事实上，色彩生理和色彩心理过程是同时交叉进行的，它们之间既相互联系，又相互制约。在有一定的生理变化时，就会产生一定的心理活动；在有一定的心理活动时，也会产生一定的生理变化。比如，红色能使人生理上脉搏加快，血压升高，心理上具有温暖的感觉。长时间红光的刺激，会使人心理上产生烦躁不安，在生理上欲求相应的绿色来补充平衡。因此色彩的美感与生理上的满足和心理上的快感有关。 想你所想，共建家园！ 1．色彩心理与年龄有关 根据实验心理学的研究，人随着年龄上的变化，生理结构也发生变化，色彩所产生的心理影响随之有别。有人作过统计：儿童大多喜爱极鲜艳的颜色。婴儿喜爱红色和黄色，4～9岁儿童最喜爱红色，9岁的儿童又喜爱绿色，7～15岁的小学生中男生的色彩爱好次序是绿、红、青、黄、白、黑；女生的爱好次序是绿、红、白、青、黄、黑。随着年龄的增长，人们的色彩喜好逐渐向复色过渡，向黑色靠近。也就是说，年龄愈近成熟，所喜爱色彩愈倾向成熟。这是因为儿童刚走入这个大千世界，脑子思维一片空白，什么都是新鲜的，需要简单的、新鲜的、强烈刺激的色彩，他们神经细胞产生得快，补充得快，对一切都有新鲜感。随着年龄的增长，阅历也增长，脑神经记忆库已经被其他刺激占去了许多，色彩感觉相应就成熟和柔和些。 ．色彩心理与职业有关 体力劳动者喜爱鲜艳色彩，脑力劳动者喜爱调和色彩；农牧区喜爱极鲜艳的，成补色关系的色彩；高级知识分子则喜爱复色、淡雅色、黑色等较成熟的色彩。 鲁班e族 3．色彩心理与社会心理有关 由于不同时代在社会制度、意识形态、生活方式等方面的不同，人们的审美意识和审美感受也不同。古典时代认为不和谐的配色在现代却被认为是新颖的美的配色。所谓反传统的配色在装饰色彩史上的例子是举不胜举的。一个时期的色彩的审美心理受社会心理的影响很大，所谓“流行色”就是社会心理的一种产物，时代的潮流，现代科技的新成果，新的艺术流派的产生，甚至自然界某种异常现象所引起的社会心理都可能对色彩心理发生作用。当一些色彩被赋予时代精神的象征意义，符合了人们的认识、理想、兴趣、爱好、欲望时，那么这些具有特殊感染力的色彩会流行开来。比如，60年代初，宇宙飞船的上天，给人类开拓了进入新的宇宙空间的新纪元，这个标志着新的科学时代的重大事件曾轰动过世界，各国人民都期待着宇航员从太空中带回新的趣闻。色彩研究家抓住了人们的心理，发布了所谓“流行宇宙色”，结果在一个时期内流行于全世界。这种宇宙色的特点是浅淡明快的高短调，抽象，无复色。不到一年，又开始流行低长调、成熟色，暗中透亮，几何形的格子花布。但一年后，又开始流行低短调，复色抽象，形象模糊，似是而非的时代色。这就是动态平衡的审美欣赏的循环。现代世界上，由于工业的高速发展，产生了空气环境的污染等问题，生态平衡遭到破坏。科学研究上的生态学理论兴起。以此为背景，许多国家利用人们要保持生态平衡的心理，提出将流行自然色调的理论。后来由于霸权主义的威胁，经济萧条，政治局势不定，社会上又产生恐惧战争心理，国际流行色协会又发布了卡其色（即军装绿）的流行色。这段时间中国正处在“文化大革命”时代，毛主席号召“全国学习解放军”，使得人人都想得到一件军装上衣、蓝裤子和一顶军帽，这成了当时的流行色。后来西方又流行“历史主义时代”的理论。1982～1983年国际流行色协会发布的沙漠色象征着古丝绸之路。中国丝绸协会提出流行“敦煌色”也曾受到重视和欢迎。法国提出1983年春季女装流行“巴罗克”或“罗可可”风格色占有主要地位。60年代中期，抽象派的“光效应美术”在西方国家的美术界曾成为最有影响的艺术流派之一，这个流派于1965年春在纽约市现代艺术馆举行“感应视力”展览会引起观众们的重视，此后这种艺术形式立即在美国、欧洲、日本的实用美术领域产生了很大影响，在纺织图案设计、时装设计、商业美术设计、装潢设计以及城市规划、建筑设计等领域都十分流行。流行色一般的流行规律是，长期流行红蓝色调以后，人们会想往绿橙色调；长期流行浅淡色调以后，人们会想往中深色调；长期流行鲜明色调以后，人们会追求沉着色；长期流行暖色调以后，人们会想往冷色调。大概这就是人们的生理需求所形成的欣赏需求的生理生态平衡吧。 过去我国男子是不穿红着花的，尤其是“文革”时期，人们称中国是蓝色海洋。红色是革命色彩，十分神圣。号召向解放军学习，人们开始热爱草绿色军装。80年代开放政策实施后，国外的东西传入中国，我国青年人开始穿红着花，喜爱对比色，鲜艳色，高纯度色彩。不过，如同流行歌曲一样，流行色只是在青年人中间流行，他们成为社会色彩流行的代表者。 鲁班e族 4．共同的色彩感情 虽然色彩引起的复杂感情是因人而异的，但由于人类生理构造和生活环境等方面存在着共性，因此对大多数人来说，无论是单一色，或者是几色的混合色，在色彩的心理方面，也存在着共同的感情。根据实验心理学家的研究，主要有下列几个方面： （1）色彩的冷暖：红、橙、黄色常常使人联想到旭日东升和燃烧的火焰，因此有温暖的感觉；蓝青色常常使人联想到大海、晴空、阴影，因此有寒冷的感觉；凡是带红、橙、黄的色调都带暖感；凡是带蓝、青的色调都带冷感。色彩的冷暖与明度、纯度也有关。高明度的色一般有冷感，低明度的色一般有暖感。高纯度的色一般有暖感，低纯度的色一般有冷感。无彩色系中白色有冷感，黑色有暖感，灰色属中。 （2）色彩的轻重感：色彩的轻重感一般由明度决定。高明度具有轻感，低明度具有重感；白色最轻，黑色最重；低明度基调的配色具有重感，高明度基调的配色具有轻感。 （3）色彩的软硬感：色彩软硬感与明度、纯度有关。凡明度较高的含灰色系具有软感，凡明度较低的含灰色系具有硬感；纯度越高越具有硬感，纯度越低越具有软感；强对比色调具有硬感，弱对比色调具有软感。 （4）色彩的强弱感：高纯度色有强感，低纯度色有弱感；有彩色系比无彩色系有强感，有彩色系以红色为最强；对比度大的具有强感，对比度低的有弱感。即地深图亮则强，地亮图暗也强；地深图不亮和地亮图不暗则有弱感。 （5）色彩的明快感与忧郁感：色彩明快感与忧郁感与纯度有关，明度高而鲜艳的色具有明快感，深暗而混浊的色具有忧郁感；低明基调的配色易产生忧郁感，高明基调的配色易产生明快感；强对比色调有明快感，弱对比色调具有忧郁感。 （6）色彩的兴奋感与沉静感：这与色相、明度、纯度都有关，其中纯度的作用最为明显。在色相方面，凡是偏红、橙的暖色系具有兴奋感，凡属蓝、青的冷色系具有沉静感；在明度方面，明度高的色具有兴奋感，明度低的色具有沉静感；在纯度方面，纯度高的色具有兴奋感，纯度低的色具有沉静感。因此，暖色系中明度最高纯度也最高的色兴奋感觉强，冷色系中明度低而纯度低的色最有沉静感。强对比的色调具有兴奋感，弱对比的色调具有沉静感。 想你所想，共建家园！ （7）色彩的华丽感与朴素感：这与纯度关系最大，其次是与明度有关。凡是鲜艳而明亮的色具有华丽感，凡是浑浊而深暗的色具有朴素感。有彩色系具有华丽感，无彩色系具有朴素感。运用色相对比的配色具有华丽感。其中补色最为华丽。强对比色调具有华丽感，弱对比色调具有朴素感。 研究由色彩引起的共同感情，对于装饰色彩的设计和应用具有十分重要的意义。恰当地使用色彩装饰在工作上能减轻疲劳，提高工作效率，减少事故；在生活上能够创造舒适的环境，增加生活的乐趣；甚至在医学上也能用于治病（如眼科医生总用绿色配合治疗眼病）。工厂车间、机关办公室冬天的朝北房间，使用暖色能增加温暖感；锅炉房、炼钢车间采用冷色能加强凉爽感。红与绿，黄与蓝，黑与白等强烈的配色容易引起注目，用于交通信号、安全标志，可以避免发生事故；用于商品广告可以引人注意，达到宣传效果。货物箱子用浅色粉刷，可以减轻搬运工人的心理上的重量负担。住宅采用明快的配色，能给人以宽敞、舒适的感觉。娱乐场所采用华丽、兴奋的色彩能增强欢乐、愉快、热烈的气氛。学校、医院采用明洁的配色能为学生、病员创造安静、清洁、卫生、幽静的环境。夏天服色采用冷色，冬天服色采用暖色，可以调节冷暖感觉。儿童服色采用强烈、跳跃、闪烁、明快的配色更能表现儿童的活泼感，以逗人喜爱。美丽娇艳的眼饰色调可使妇女显得年轻、奔放、活泼、富有朝气。朴素、大方、沉静的服饰色调可以衬托青年男子稳重、自信、成熟的性格。倘若是大红大绿的花哨衣着被青年男子穿着就能使人产生轻佻、不稳重的感觉。因为把精力全部投入事业的人是没精力放在寻求色彩刺激上的。在医学上，淡蓝色能够使人退烧，血压降低；赭石色能使病人血压升高，增强新陈代谢；蓝色有利于外伤病人克制冲动和烦躁；利用蓝色荧光灯照射患有黄疸病的婴儿有一定治疗效果，绿色有利于病人休息，红、橙色可以增强食欲，紫色可以使孕妇安定，减轻分娩的痛苦等。
机械工程研究生的论文
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一般不知道怎么写的话，就是参考文献看的少了，你有时间还是多看看机械工程与技术里面的文献，看的多了就会写了
在机械专业教学中,以不借助电脑、投影仪和幕布等多媒体设备而进行教学的这种传统教学方式中的弊端已经日益凸显。下面是我为大家推荐的机械工程导论论文，供大家参考。
机械工程导论论文 范文 一：农机安全风险评析
1农业机械安全风险评价过程
农业机械安全风险评价是采用科学的 方法 和程序识别、分析农业机械安全事故发生的原因，针对原因采取 措施 以消除或减少农业机械在安装、使用、维修等环节存在的各种安全隐患，预防安全事故，提高农业机械的使用安全。其过程包括风险分析(产品限制的确定、危险识别、安全风险评估)、安全风险评定和风险减少。安全风险评价为迭代过程。通过安全风险评定，对不可接受的安全风险，应采取消除或减少风险的措施，并重新进行风险(包括再生风险)分析和评定，直至安全风险降到可接受的程度。
2农业机械危险识别
在对危险识别前，首先应确定机械的限制。即描述产品作业功能、预定使用范围、可预期的误用、使用和维修环境，以确定危险识别范围。一般可根据产品功能及使用操作来描述。如 拖拉机 加油、加水、上车、启动、前进、转向、倒退、制动、停车、驻车、下车、悬挂、牵引、提升、维修等。危险是指潜在的伤害源。农业机械产品存在的主要危险包括：机械危险(如挤压、剪切、冲击、缠绕、吸入或卷入、切割、高压流体喷射等)、电气危险(如与带电部件接触)、热危险(如与高温物体接触、热辐射等)、噪声危险、振动危险(如座椅、手把振动)、材料和物质产生的危险(如人体与农药接触)及滑落、绊倒及跌落危险。不同农业机械产品，可能产生危险的形式及多少各异。危险识别目的是在机械限制范围内确定并形成危险、危险状态和危险事件的清单。危险识别应在农业机械的寿命期间内系统地识别所有阶段(如运输、安装、使用、停用、维修等)的全部相关任务中可预见的危险。危险识别一般采用至上而下及至下而上两种方法。至上而下法是以潜在的后果(如挤压、烧伤)清单为起点，确定造成伤害的危险。至下而上法是以检查所有的危险为起点，考虑确定的危险状态下所有可能出错的途径(如制动功能失效、人为差错)及其导致伤害的方式。相比而言，至下而上法更为全面彻底，但过程较复杂。
3农业机械安全风险评估
安全风险为伤害发生的概率及伤害造成严重程度的综合。农业机械安全风险评估是依据农业机械产品的危险识别结果，确定各种伤害发生概率及伤害造成严重程度的过程。目的是确定每个危险状态或事故的最高安全风险。通常用等级、指数、或分数表示安全风险的大小。评估伤害发生概率应在考虑暴露危险区人员、危险事件发生可能性(产品特征、产品成熟度、生产企业规模、生产方式)、避免或限制伤害等因素后确定。伤害造成严重程度可在考虑伤害或影响健康的程度(如轻微、严重、死亡)及伤害的范围(如人数)后确定。安全风险评估方法分为定性评估法和定量评估法两类。常见方法有风险矩阵法、风险图法、数值评分法、定量风险评估法和综合评估法。其中风险矩阵法和风险图法较简单，也较常用。
风险矩阵法
风险矩阵法是针对每一识别的危险，将决定危险事件风险的两个因素即伤害严重程度和引起伤害的概率划分为相应等级，形成风险矩阵，用交叉单元来定性地衡量风险大小的方法。该方法包括风险矩阵选择、伤害严重程度评价、伤害发生的概率评价和得出风险等级四个步骤。
风险图法
风险图以决策树为基础发展而来，其特点是使所评价的危险形象化，便于分析比较。风险图中，每个节点代表一个风险参数(严重程度、暴露度、危险事件发生概率、避免可能性)，每个节点的分支分别代表相应风险参数的等级(如轻微的、严重的)。风险评估时，从起点开始，在每个节点处沿着所确定等级的分支向前，末端指向就是风险等级。
4农业机械安全风险的减少
安全风险评价目的是减少或消除不可接受的安全风险。安全风险由安全风险因素构成，减少或消除安全风险就要减少或消除影响风险等级的风险因素(危险源、发生的概率或伤害程度)。而减少或消除影响风险等级的风险因素可通过在产品设计阶段及在使用阶段采用相应措施来实现。
在产品设计制造阶段采取消除或减少安全风险的措施
1)本质安全设计制造。即通过产品设计制造消除或减少危险。如去除收割机、拖拉机等农机覆盖件上存在的锐角，加大拖拉机操作手柄与相邻部件的间隙可以消除其带来的划伤或挤压危险。不是所有的危险可以通过产品设计制造完全消除，当存在设计不能消除的危险时，应通过设计制造减少风险。如降低高地隙自走式喷药机的行驶速度和质心高度来提高稳定性;采用减震机构减少拖拉机座椅振动等。本质安全设计制造是减少安全风险最有效的措施，应优先采用。2)安全防护措施。当不能通过产品设计制造消除或充分地减少安全风险时，应采用限制暴露于危险、减少危险事件发生概率或消除或降低伤害可能性的安全措施。如对收割机、拖拉机外露旋转件加装防护罩，对动力喷药机安装安全阀限制压力。3)使用信息。使用信息是对采取本质安全设计和防护措施后的遗留安全风险提出使用警告，以降低伤害发生的可能性。如在农业机械危险部位粘贴安全警告标志、标签;安装喇叭、后视镜等信号装置;在产品使用 说明书 中说明安全使用规则;限制使用范围等。
在产品使用阶段采取减少风险的措施
多数农机产品在产品设计制造阶段采取安全风险减少措施后，因产品具有的固有特性、生产与设计的差异等原因，仍然会遗留安全风险。对此，应在使用阶段对遗留安全风险采取针对性措施。主要措施包括：一是实施行政许可管理，即通过实施许可制度减少伤害发生的可能性。如我国实施的拖拉机驾驶员驾驶证制度;拖拉机、收割机安全年检制度;植保机械实施CCC认证制度等。二是制定安全操作规程。三是对使用者进行培训。四是使用个体防护装置，如佩戴防毒面具，防护手套，安全帽等。5结束语采用科学的方法和程序可以有效地识别、评估、减少农机产品存在的安全风险，提高农业机械产品使用安全性。安全风险识别及评估的结果是科学制定农业机械产品安全标准、安全监管措施的基础。
机械工程导论论文范文二：农业机械技术变化及维护
1.农业机械技术状态的变化规律
农业机械在投入使用以后，随着时间的增加，其主要的技术性能指标会逐渐与初始标准值产生偏离。当技术性能指标尚未超出允许的极限值时，机械满足基本要求而正常工作，可以认为这时的技术状态是正常的。当超出允许的极限值以后，机械不能满足正常工作的基本要求，例如工作质量差、工作效率低、经济效益急剧下降、机械故障急剧增加等，这种现象称为技术状态恶化。这时应当停止使用，进行修复或报废。农业机械技术状态的具体变化过程虽然比较复杂，但是具有一定的规律性。例如曲轴与轴承、活塞与缸套等运动配合件的基本恶化形态是配合间隙增大，其规律是:配合间隙的增加速率在工作初期较大，当工件相互磨合之后，间隙增加，速率下降，并且在一个较长的时期内保持相对稳定。当配合件间隙增大到极限值后，在配合件之间将出现撞击作用和润滑条件恶化，如果继续工作，会造成机器的损坏。
又如过滤式机油滤清器，其基本恶化形态是滤网脏堵，它的变化规律是:在工作初期由于过流量大，滤网表面隔滤机油中杂质的作用较强，杂质积累速度较快。随着工作时间加长，滤网表面脏堵程度加大，机油通过量减少，隔滤杂质的作用减弱，杂质积累速度减慢。一旦滤网表面完全堵塞，就会完全丧失其隔滤杂质的作用。机械的 其它 零部件，也都有自身的技术状态变化规律。由于各种零部件的材料、工作条件和所起的作用不相同，在工作过程中技术状态的变化形态和规律也有差别，他们都对整机的技术状态变化规律产生影响。其中，主要零件的影响具有决定性作用。因此，深入了解各主要零部件技术状态的变化规律，可以预测整机技术状态的变化趋势，以便主动采取各种有效技术措施。比较复杂和贵重的农业机械，并不是一次性使用后立即报废，而是经过反复 修理 继续使用的。在机械的主要性能指标临近极限时，适时进行修理，使主要性能指标基本恢复到标准值，机械就可以再次投入使用。在技术指标许可的条件下，尽量延长机械的使用寿命，采取各种技术措施以保持和恢复机械的技术状态。
2.农业机械的维护制度
农业机械的技术维护制度，是在使用过程中为保持和恢复机械的正常技术状态而执行的一种技术维护体制，它包括应采取的各种技术措施的内容、进行方式以及必须达到的标准。尽管目前农业机械大部分由农机户自主经营，但是，科学的维护制度还是非常必要的，因为只有延长农业机械使用寿命，才能给农民带来直接经济效益，同时也产生巨大的社会效益。目前，主要有三种维护制度:
一是故障维护制度。机械一直使用到出现故障或损坏时才被迫停车进行维护。当前农机户普遍采用这种被迫的维修制度，虽然可以节省日常的维护费用，并且有可能使某些零件得到了充分利用，但是由于机器技术状态早期恶化，非但不能使全部机器零件的技术寿命得到充分利用，还常常引起严重的损坏，使机械无法修理而早期报废。
二是定期维护制度。按固定的周期对机械进行强制性技术维护。它的周期是根据机械技术状态的变化规律确定的，可以按计划对机械采取技术维护措施，预防机械发生故障而损坏，保持机械工作的可靠性。这是一种科学的维护制度，但未引起农机户的普遍重视。
三是按需维护制度。定期对机械进行不拆卸检测，按照技术状态的需要对机械进行维护。这也是一种计划预防维护制度，它既可以保持机械有高度的使用可靠性，又可以使机械零部件的技术寿命得到充分利用，它比定期维护制度还先进。建议农民朋友广泛采用。
工程机械智能化发展趋势不仅意味着工程机械需改变传统的运营模式,还需改变机械的运转操作流程,将其以集成化与智能化形式融入工程机械工作流程中,从而提高工程机械的工作效率,降低资源损耗,使工程机械能够高效率完成施工项目要求。下面是我为大家整理的关于工程机械毕业论文，供大家参考。
一、国际竞争力
国际竞争力并不是一个抽象的概念，国际竞争的强盛与否，与地区、政策、产业规模、核心技术等因素息息相关。对于国际竞争力的分析，需要我们从这几方面入手，立足于相关因素的客观事实，合理分析，理性判断从而得出结论。
(一)地区因素包含了自然环境因素和人文社会因素两大部分
资源的丰富程度、位置的方便程度是我们分析自然环境因素的出发点。社会人文因素主要包括基础设施的建设、人口潜力、人们的文化水平。就我国而言，主要工程机械产业分布在华中、华东地区，这一地区蕴含丰富煤炭、铁矿、水能资源等自然资源，为工程机械产业的发展提供了良好的物质基础。而且，这一地区地理位置较为优越，生产成本大大降低，我们不难看出，我国的工程机械产业有着先天性的自然优势。华中、华东地区作为我国经济增长点，国家不断投入资金，进行基础设施的改造与升级，其完善程度与发达国家相差无几，该地区人口密集，为工程机械产业提供了大量的劳动力，巨大的人口潜力，使得这一地区的消费消费能力极强，成为工程机械产业主要的国内市场，务实、勤劳的传统精神，开拓进取的现代思想，使得这一地区充满了生机与活力。这样的地区因素使之我国的工程机械产业有着巨大的潜力与勃勃生机，在国际上的竞争优势变得十分明显。
(二)政策因素主要包含国家政策、地区政策、企业自身的管理政策等方面
改革开放以来，我国将经济建设放在首位，成为压倒一切的核心任务。国家大力支持工程机械产业的发展，给予税收等诸多方面的优惠，在国家层面上促进其发展，地区政府为了保证本地区经济发展的速度与水平，也是不遗余力的帮助、扶持相关产业的发展，在地区层面给予诸多优惠政策，企业自身也在不断地提高自身的管理水平，不断地借鉴国外优秀的管理经验，使得管理体制与国际接轨，在企业管理层面为自身的发展扫清障碍。综合看来，无论是国家还是企业都在从自身的角度出发，为工程机械产业的发展提供便利条件，正是在这些便利条件之下，我国的工程机械制造业的国际竞争力才能如此大幅度的提高。
(三)规模是指通过相关产业的集群优势
降低生产成本，增强使用资源的能力，抵抗外在的风险。我国的工程机械制造业在这一领域有着较为明显的优势，华中、华东地区产业基地的存在，很好的利用了集群优势，大大降低了生产的成本，提高了自身利用资源的能力，很好的管控了风险，为自身发展铺平了道路。规模优势的存在能够在段时间内，享受到基础设施完备升级所带来的好处，并迅速将这种好处，转化到生产领域，从而提升了自身的国际竞争力。
(四)作为一种应用性的产业
工程机械产业的国际竞争力与其技术的先进性有着直接的关系，激烈的国际市场竞争，比拼的不仅仅是产品的价格与售后服务，更多的是产品本身所包含的技术的博弈。只有更高新的技术，才能够保证自神的国际市场份额，才能够在激烈的厮杀之中，笑到最后。但是，由于我国工程机械产业起步较晚，对核心技术的掌握缺乏相应的“火候”，在国际竞争中稍显劣势。不能够很好的与美国、欧盟、日本等传统强国抗衡，这需要我们做出调整，补齐这一方面的短板。提升自身的国际竞争力。
二、建言建策
(一)充分发挥我国的人才优势
增强自身的创新能力，将生产、教育、研究三个环节联系起来，以生产、教育带动研究，以研究刺激生产与教育。从而保证了我国的工程技术产业有着自己的核心技术，在与美国、欧盟、日本的技术比拼中不落下风，甚至占有优势。
(二)充分利用国家、地区的政策扶植
利用这一利好条件，加快自身的结构调整，把自身建设成为更加科学、高效地生产部门。同时，利用好集群优势，压缩生产成本，为对外竞争提供良好的价格优势，在价格方面占有主动。
三、结语
中国工程机械产业国际竞争力提升是一个缓慢的过程，是一个我们需要不断克服困难，开拓进取的过程，通过对影响国际竞争力因素的初步探讨，明晰了我们日后努力的方向，我们有信心在优越的社会制度、合理高效地企业管理体系之下，后来居上，提升工程技术产业的国际竞争力，让其走的更远。
一、风电项目建设中的大型工程机械保养与维修
1加强大型机械设备的保养：设备是风电项目中重要组成部分，如果因保养不当、保养不及时，而致使设备出现故障，不仅需要投入大量的维修费用，还延误了工期的正常运行，因此，在风电项目的建设过程中，大型工程机械的使用与保养工作是保障施工正常运行的前提。设备的完好主要是依靠操作人员的保养，正确的操作，合理的使用来实现，操作人员需要有一定的责任心，爱护和保养好自己所使用的设备。要经常保持设备的干净整洁，如需加油的大型机械，一定要定期加油，严格检查是否有漏油的现象存在。加强日检，设备在每日的运行过程中一定要随时观察，一旦发现问题需要及时的处理解决，防止设备的故障扩大和加重。大型起重机械的安全性离不了日常的保养工作，也是保障施工机械设备最重要的安全问题。在风电项目中组建一个有技术、有经验、有责任心的专业团体是十分必要的，团队中包括机械操作人员、保养人员、维修电工、专业技术人员等，一定要经过相关技能的培训，有多年机械保养的现场经验。大型起重机械都需要按照说明及相关规定在进行保养工作，而且需要通过相关部门的审核批准方可进行。在进行大型机械作业前，需要对参与作业的操作人员进行安全指导和技术交底工作。保证操作人员能够在施工中规范、安全、准确的进行施工，而且需要定期记录机械设备在使用过程中及保养过程中出现的问题和保养的效果并加以存档。同时提高维护人员在安装过程中的职责性，当机械安装完毕后一定要依据相关操作要求进行试运行。个别需要特种检验的大型机械要去特检所进行检验，只有检验符合标准，并挂有安全检验合格证，方可使用。通过细心、全面的检查和审核，能够有效的避免大型机械的安全隐患。技术人员、维修工、保养人员及操作人员均需要进行全面的培训。特别是技术人员和操作人员，一定要加强操作技术、安全规程、维护保养技术等方面的培训。培训形式可通过厂家的售后知识讲解、设备的保养维护、短期进修培训等不同方式进行。所有的培训最终目的都是能够使技术人员、维修人员、保养人员及操作人员在掌握相关技术的同时，还能够理解大型机械工作原理。
2加强大型机械设备检查与维修：大型机械设备的检查是确保安全运行的基础，首先操作人员要在每次作业之前，对使用设备进行全面的检查，主要检查机械的安全性(如滴、漏、冒等现象)和机械的保护装置。对于大型机械的使用及保养工作，管理部门都需要定期的进行大检查，保证操作人员及设备的安全。检查内容包括相关要求和规定的执行情况、设备使用和维修情况、设备保护装置情况等。在每周还需要对设备进行周检，如果检查中设备出现问题，需要立即停止作业，有关部门在接到整改通知时，一定要及时对设备进行检查和维修，并且进行规范操作的复查，保证设备维修的及时性和准确性，从而保障机械设备的安全性以及整个工程的顺利进行，有关部门的管理人员要将设备的维修和保养工作落实到每个人班组和个人上，保证每台设备都有专人检查。操作人员需要按照规定程序对大型机械进行检查、维护及保养，电气和检修人员也需要定时进行检查和维护工作，并对检查中发现的问题加以记录以便及早的分析和处理。经常对设备进行定期检查和维护工作，能够确保设备一直处于安全受控的状态。
二、风电项目大型机械设备的日常保管
由于风电项目都是处于偏远的地区，距离城市通常都比较远，周边可用资源非常有限，交通也不是很便利，以上的因素均给大型机械的日常保养及维修造成了很大的难度。在大型机械作业过程中如果出现故障而无法及时得到维修的话，不仅会严重影响工期的进展，也会为工作的环境带来危险因素，因此维修工具及备用件是对保养机械起到十分重要的作用的。根据每一台机械的特点，一定要库存一些常用的维修工具和备用件。如果某一类型的大型机械虽然不常用，但是非常重要，也需要对其配件进行库存。库存量需要依据机械操作人员及检修人员的工作经验进行相应的存储，或者通过与生产厂家的技术人员进行沟通，制定相应的库存。同时与施工现场的实际情况，建立备用件设备库存单，做到实际物品与库存单相符，并保持备件的完好。
三、结语
目前生物工程领域的研究热点论文
21世纪生命科学的研究进展和发展趋势 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化.很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学.假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展,那么,未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报.当21世纪来临的时候,一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题,如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决,莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步. 2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科 20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现,随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化.分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对（遗传密码）的全序列,人体细胞约有10万个基因.人类基因组的“工作草图”迄今20％的测序已达的准确率和完成率,今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因,诸如控制记忆与行为的基因,控制细胞衰老与程序性死亡的基因,新的癌基因与抑癌基因,以及与大量疾病有关的基因.将利用这些成果去为人类健康服务. 70年代后,分子生物学的发展,以基因工程为代表的生物工程的出现,生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组,使有目的地改良生物的性状与品质成为可能.迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景,尽管还存在有不少争议的问题,但很有可能成为21世纪的新兴产业. 发育生物学将要快速地兴起,它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题,一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体,阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理,从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件. RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现,为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机.在21世纪,人们还要试图在实验室人工合成生命体.人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增,揭示其遗传密码,建立已绝灭生物的基因库,研究生物的进化与分类问题. 神经科学的崛起,预示着生命科学又一个高峰的来临.脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系,21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破,在阐明学习.记忆.思维.行为与感情机理等方面也将有重大进展.脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制,这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子. 生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学.生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证.保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一.据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就已消亡,这对人类无疑是一种灾难.生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境,否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响. 顺应生命科学迅速发展的形势,发达国家政府及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划.其中仅《人类基因组作图与测序计划》,一项预算就高达30亿美元. 由于生命科学的发展,人才的需求量激增,近年除越来越多的物理学家,化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外,以美国为例,近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51％.优秀青年科学家流向生命科学前沿,这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉. 2． 08． 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势 80年代有远见的生物学家把分子生物学（包括分子遗传学）、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科,无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势.遗传学（主要是分子遗传学）不仅当前是生物科学的带头学科,在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用. 有些科学家早就预测到,由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合,必然促进发育生物学的蓬勃发展,从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”,这种预测已逐渐变为现实. 分子生物学（包括分子遗传学）在生命科学中的主流地位,以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的.细胞是生命活动基本的结构与功能单位,细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视. 很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰,然后将促进认知科学与行为科学的兴起. 生态学可能是最直接为人类生存环境服务,井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科. A.分子生物学 分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科.核酸与蛋白质（有人认为还有糖）是生命的最基本物质,因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容.蛋白质是生命活动的主要承担者,几乎一切生命活动都要依靠蛋白质（包括酶）来进行.蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外,今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构,因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切,核酸是遗传信息的携带者与传递者,遗传信息由DNA～RNA一蛋白质的传递过程,称为遗传信息传递的“中心法则”,是分子生物学（分子遗传学）研究的核心.其基本问题己比较清楚,当前研究的重点是： ①约经10一15年,人类基因组30亿个碱基对全序列（遗传密码）可以测出,这是具有里程碑意义的工作； ②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务. 分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透,正在形成很多新的学科,诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等.因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去. B.遗传学 遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系.但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科,且很难截然分开. 有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学,因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科.基因携带的信息是由基因的结构所决定,信息的表达是由基因的功能实现的,因此遗传学研究的是基因的结构与功能.从遗传学的角度看,所有生命现象的机制,追根究底都会与基因的结构与功能相关.因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力. 有人估计人体细胞内约有10万个基因,迄今弄清楚的不到5％,所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务. C.细胞生物学 著名生物学家威尔逊（Wilson）早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”,至今还有着很深的内涵.魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论,虽然当时没有找到具体解决的途径,但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的.细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位,细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学,细胞的结构.细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化,细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容.虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的,但概括起来可能是两个基本点： 一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动,如生长、增殖、分化与衰老等,在此要涉及到一个全新的问题,细胞内外信号如何传递；二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构,并行使细胞的有序的生命活动. 今后20多年,以下一些问题可望取得重要进展与突破： ①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明. ②细胞骨架（包括核骨架与染色体骨架）的研究将得到全方位的进展. ③细胞生物学与分子生物学、遗传学的结合,将在细胞分化机理研究方面有重要突破,为发育生物学快速发展奠定基础. ④细胞衰老与细胞程序化死亡的机理将在更深层次上阐明. ⑤以细胞分子生物学为骨干学科与其他学科结合,人工装配生命体的理想可能逐步 实现. D．发育生物学 从一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为一个结构与功能复杂的个体,是至今未能解决的生命科学的重大课题,也是发育生物学的主课题.由于近几十年分子生物学、遗传学与细胞生物学所取得一一系歹（突破性成果与知识的积累,已为解决这一重大课题创造了条件,这也就是今后发育生物学应运而飞速发展的原因. 发育生物学当今要解决的基本问题是细胞的基因如何按一定的时空关系选择性地表达专一性的蛋白质,从而控制细胞的分化与个体发育.阐明基因在多层次水平上控制胚胎的发育就不仅是涉及到个别基因的问题,而是一系列调节基因在时空上的联系与配合,从而支配发育的程序.虽然这是难度极大的课题,但近年已初见端倪并有所突破.估计今后发育生物学将沿着这条道路深入下去,并可望取得丰硕的成果. E．神经科学（或脑科学） 神经科学是研究人与动物神经系统（主要是脑）的结构与功能,在分子水平、神经网络水平、整体水平乃至行为水平阐明神经系统特别是脑的活动规律的学科群.脑的结构与功能是无比复杂的高级体系,含有10 11细胞.它是感觉、运动、学习、记忆、感情、行为与思维的活动基础.大脑细胞,口何指导人与动物的行为是未来生物学中最富潜力与最吸引人的领域；神经科学的崛起,预示着生命科学又有一个高峰的来临.神经科学或脑科学必然在下世纪促进认知科学与行为科学的兴起.因此各国政府投入巨资支持这一课题,包括美国总统签署的“命名1990年1月1日为脑的10年”不是没有道理的. 在今后几十年内可以预示到的神经科学突破性的进展可能包括： ①在分子到行为的各层次上阐明学习、记忆与认知等活动的基础； ②很快会发现与阐明一系列与记忆、行为有关的基因与基因产物； ③神经细胞的分化与神经系统的发育研究会有重大进展； ④脑机能在理论上的进展与突破（如模式识别、联想记忆、思维逻辑机理的阐明）会 促进新一代智能计算机与智能机器人的研制； ⑤一系列神经性疾病与精神病的病因可望在神经生物学研究中得到解释. F．主态学（包括物种多样性保护研究） 生态学是研究有机体与周围环境——包括非生物环境与生物环境相互关系的科学. 由于生态学理论与应用是与世界环境保护.资源合理开发与保护,以至人类本身在地球上继续生存紧密相关的,尤其是地球环境日益恶化的情况下,生态学的重要性就变得十分突出.未来生态学的主要任务是协调人类活动与环境的关系.所以生态学经典学科的概念与研究内容必然要适应人类生存环境的保护与社会经济持续发展的要求而不断改变. 今后生态学研究的重点可能表现在以下方面： ①生态群落的多样性、稳定性与演变规律与人类活动的关系； ②全球气候变化对生态系统结构与功能的影响； ③生物多样性的保护和永续利用也是保护人类自身生存环境尤其是拯救濒临绝灭的 生物种类更加具有紧迫性； ④城市生态学与经济生态学将迅速发展； ⑤生态工程与生态技术将在国民经济建设中发挥作用. G．空间生命科学 空间环境向生命科学提出了新的挑战,也为生命科学的发展提供了机遇. 21世纪人类的空间活动将要离开地球附近,探索月球及其他太阳系的大体.这就要求人在地球外各种环境中能长期地生活和工作,首先是在,长期空间飞行器中航行,月球站以及火星或火卫站等,空间医学必须有重大突破,解决长期在地外空间所遇到的宇航员骨质疏松,肌肉萎缩和兔疫功能变化等生理学难题,同时,与开拓大疆相关联的是受控生态系统,创造一个不需要外界补给,而使人们能在其中长期生活的环境.这些问题有希望在21世纪20一30年代解决,其中空间生理学问题有可能利用中医和中药的方法取得某些重大突破. 地球外层空间为研究重力生物学提供了理想的条件,重力条件对各种层次结构生物的影响仍然是21世纪重力生物学的主题,今后的研究重点将集中于细胞,绿色植物,一些微生物和小动物.特别是重力环境对哺乳动物细胞形态、结构、变异和基因表达的影响将是一个热点.重力生物学的学术意义在于揭示重力效应在生物进化过程中的作用,是自然科学的基本问题；另一方面,重力生物学的成果将是空间制药及空间生态系统等应用领域的基础,重力生物学的学术和应用都是下个世纪的重要课题,可望在21世纪20-30年代取得突破性的进展. 地外生物探索是生命起源的重大课题,其中地球以外的智能生物探索是一个长期的 课题.地球上的人类正在向外层空间发射电波和接收讯号.外星人与地球人之间可能存在的学术和技术差距不仅是一种危险,也是自然科学的重大前沿问题,将被持续地研究下去. 2． 08． 5 21世纪初生命科学最有可能突破的领域 ①人类基因组的全序列（遗传密码）将在10一15年测定完毕,为全部遗传信息的破译奠定基础. ②与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现,其中特别引人注目的是控制记忆与行为的基因、控制衰老与细胞程序性死亡的基因、控制细胞增殖的系列基因、胚胎发育多层次网络调节基因.新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解. ③人与动物的高级生命活动：感知、思维、记忆、行为与感情的发生与活动机制在脑科学研究突破的基础上,有更深的认识. ④癌症的治疗将有全面的突破,爱滋病的防治得到控制. ⑤在阐明地球上原始生命起源的基础上,人类还可能在实验室合成生命体,这种生命体应具有原始细胞的基本特征.
生物技术的主要作用是通过农业和医药的进步，提高我国人民的健康保障，生物技术在我国的健康保障中作出了极大的贡献。下面是我整理了关于生物科技论文2000字 范文 ，欢迎阅读!生物科技论文2000字范文篇一：《谈谈生物高科技的发展》 摘要：生物技术的主要作用是通过农业和医药的进步,提高我国人民的健康保障。生物技术有着诱人的前景,是我国经济发展的希望所寄,它不仅能成为重要的生财之道,而且可能成为二十一世纪的经济支柱,对人类做出重大贡献。 关键词：生物 高科技 发展 中国是一个发展中国家,农业是我国发展国民经济的基础,它为人民提供生活的基本需要。生物技术的主要作用是通过农业和医药的进步,提高我国人民的健康保障。从这一意义上来说,我国发展生物技术的目标应不同于发达国家,应有自己的特色。 1、政策与策略 (1)生物技术应置于我国高科技发展计划之首,因为,生物技术的进步可以改造农业,包括谷物,肥料和家畜。 (2)优先发展农业包括农林牧渔,其次是医药卫生、轻工与食品领域内的生物技术新产品。研究的重点要向农业倾斜。生物技术的发展应尽快形成高技术生产体系。研究项目应是有限目标,优先发展一批国内急需、技术成熟、经济效益和社会效益显著、国内有一定基础和条件的生物技术新产品。 (3)采用现代生物技术,加速传统产业的技术改造,以提高技术水平和产量,改进产品质量,增加品种,减少环境污染。为此,在农业方面,我们应采用新技术与传统技术相结合的 方法 ,加强优良品种的选育;在医药、轻工业方面,积极采用遗传工程、酶工程和发酵工程新技术,改革传统的生产工艺,以提高产量,增加效益。 (4)大力加强生物技术的开发工作。例如,大力研制新型发酵设备,它既可用于细菌培养,也可用于哺乳动物细胞培养;生产蛋白和核酸的纯化仪器和监测分析仪器等,以促进科研成果迅速转化为生产力。 (5)重视生物技术以及有关领域的基础研究。开展基础研究,可以为改进现有技术和发展新技术提供理论基础,也是消化吸收国外先进技术和培养人才的重要条件。要保持这一政策的连续性和稳定性。 (6)发展和健全必要的生物技术配套基础设施。例如建立限制性内切酶和其他修饰酶、同位素、蛋白质分离纯化和细胞培养介质的生产和供应系统,以及建立细胞库、基因库以及生物技术信息库。 (7)加强生物技术的国际学术交流,技术合作和技术引进。建立一批国家重点实验室,配备先进仪器,向国内外科学家开放。从发达国家引进先进的关键性技术应当是成熟的技术,同时又是国内国民经济建设所急需的技术。 (8)开展生物技术的立法工作。这是为了防止在发展生物技术的过程中可能带来的副作用,特别是操作重组DNA。 2、预测与展望 从生物发展趋势及其潜在能力考虑,我国如果在人才培养、研究开发及经费的筹措方面能以合理安排,我国的生物技术将会在原有发酵工业基础上形成一个崭新的工业体系,在农业上也将会取得较大效益。 生理活性物质的生产 作为医药品而大量需要的生长素、胰岛素、干扰素等肽类物质和乙肝疫苗、尿激酶等,目前在我国还是从动物或人体组织中提取精制的,多数不能实现批量生产,成本高,售价昂贵。应用生物技术生产此类药品的研究已见成效,将为人类带来福因。 酶制剂的生产 随着酶催化技术的开发和固定化酶反应器技术的应用,酶制剂的生产将会有较大发展。目前,世界酶制剂总产量中60%是蛋白酶,主要用于洗涤剂、制革和乳品加工。我国酶制剂的种类和数量都还不多,有些酶的应用市场也还没有打开。诊断、医药和试剂用酶在我国酶制剂消费比例中大约占10%左右,这方面的发展潜力很大,尤其是酶诊断盒的开发,有可能形成新的产业。 抗生素的生产 我国抗生素工厂生产抗生素的种类有五、六十种。但是,抗生素的品种结构极不合理。今后,将可能把重点研究开发工作放在β―内酰胺类抗生素的研制上。农用抗生素是抗生素工业的一大分支。在国外仅被用作饲料添加剂的抗生素就有18种之多,伴随我国饲料工业的大发展,农用抗生素将会作为新的产业门类被人们重视起来。 氨基酸、有机酸和多糖的生产 用生物技术生产的氨基酸有18种,世界上除半数用于食品、医药外,一半是作为饲料添加剂。赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸的需求量将会逐年增加。我国在饲料用氨基酸的开发方面起步晚,大力开发饲料用赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸的生产将是今后的重点任务。与此同时,也要大力开发 其它 医用氨基酸。 为了提高氨基酸产率,用基因工程和细胞融合技术培养新菌种的工作今后会有所加强。以固定化酶或固定化细胞技术生产氨基酸有可能在工业上得到应用。 有机酸和微生物多糖的生产,在今后会有新的发展。尤其用微生物生产的黄杆菌胶,普鲁兰和环状糊精等多糖因其在石油工业和食品工业上有较大用途,很可能被开辟为一个新的产业。 单细胞蛋白工业 单细胞蛋白这一技术领域因为同废物的处理与再利用和提供人类需要的蛋白质食品有关,所以受到人们的重视。我国单细胞蛋白的生产包括面包酵母,药用酵母和饲用酵母几方面。 现在以糖蜜和多种工业废水为原料的单细胞蛋白生产都取得了技术的突破。不久将出现以糖蜜、味精废液、酒精废液等生产单细胞蛋白的企业群。我国的单细胞蛋白工业一定会发展起来。 农牧业生产 生物技术在农牧业生产方面,已经和将继续显示它的重要作用。我国在应用组织培养快速繁殖、用基因工程和细胞融合育种以及胚胎移植等方面取得了一定成果和进展,并已培育出一些优良的动植物新品种。今后在用生物新技术培育高产优质或抗逆(包括抗旱、抗盐碱、抗除莠剂)作物新品种及动物良种的工作还会不断加强,构建高效固氮生物体系,培育高效固氨微生物菌株定会取得新的进展。动物胚胎的移植和分割技术也会在良种繁殖上得到广泛应用。用杂交瘤制备的单克隆抗体,用于作物、畜、禽和鱼类疾病的快速论断也将逐步得到推广和普及。 此外,用生物技术保护环境、净化工业废水,以自然界的废物及生物量为原料生产能源燃料,采用细菌浸矿开采与提炼有色金属,尤其在基础化学领域内应用生物技术制造有用产物方面都已取得一些成果和提出一批新的研究课题,并展示出美好的前景。 3、结语 总之,生物技术有着诱人的前景,是我国经济发展的希望所寄,它不仅能成为重要的生财之道,而且可能成为二十一世纪的经济支柱,对人类做出重大贡献。 生物科技论文2000字范文篇二：《当代蚕桑生物科技发展现状综述》 摘要：近50年来，我国蚕桑科学技术迅速发展，在分子生物学基础理论研究、蚕丝蛋白生物材料开发及应用、家蚕基因工程技术、家蚕性别控制与专养雄蚕技术、昆虫激素在蚕业上的应用、家蚕变态发育的人为调控、家蚕营养生理与人工饲料研究、蚕体作为生产重组蛋白的生物反应器、桑树栽培与遗传育种新技术开发和蚕桑生物资源综合利用等方面有了长足的进步，极大地促进了蚕业生产向深度与广度拓展。蚕桑生物科技发展与国计民生息息相关，蚕桑生物科技的发展，必将推动我国养蚕业的发展，为广大蚕农增加收益，带动丝绸业及其相关产业的发展，推进蚕桑生物科学的发展，也为生物科普 教育 提供丰富的资源，使传统蚕桑业焕发生机活力。 回顾中国蚕业科学的发展历程，展望世界蚕业科技发展趋势，可以更加深刻地理解：蚕业科学是为蚕丝生产有关产业(栽桑、养蚕、制种、制丝)提供方法与原理的应用科学。面向未来，蚕业科学研究的重要任务是进一步提高蚕业生产中的科技含量，使养蚕业从劳动密集型迅速向知识密集型转变，而这个转变很大程度上依赖于蚕桑生物学基础研究的进展与应用技术的开发创新。 1 蚕丝分子生物学基础理论研究 丝蛋白分子结构与丝蛋白基因表达调控机制的进一步阐明，将为增产蚕丝、改进丝质提供分子生物学理论基础。飘逸润滑的桑蚕丝衣服是许多人的最爱，但让人苦恼的是，桑蚕丝很娇气，不耐穿，打理起来也格外麻烦。2014年11月，我国西南大学科学家培育重组基因蚕宝宝首次吐出了人工合成蚕丝蛋白。在家蚕16 425个基因中，有一个叫做Fib-H基因，它是控制丝蛋白产生的关键基因。研究者在家蚕的生殖细胞中“剪切”掉了其中的Fib-H基因，没有Fib-H基因的家蚕丝腺，叫做“空丝腺”。研究人员将事先设计好、与Fib-H基因类似的人工丝蛋白基因，显微注射到被敲除Fib-H基因的蚕卵中，人工丝蛋白基因转移成功的蚕卵发育成“蚕宝宝”后，吐出的丝中就含有人工合成丝蛋白。通过对蚕丝纤维的人为改良和重新设计，以后桑蚕丝可能会像棉质衣服一样，既保持桑蚕丝的舒适感，又像棉质衣服一样耐穿、好打理。 2 家蚕丝蛋白生物材料新功能的开发及应用 家蚕丝蛋白是一种具有良好透气与透湿性、无毒、无刺激、与人体相容性强的生物材料。家蚕丝蛋白不仅可作为人造皮肤、血管、肌腱、韧带、骨骼和牙齿等人造组织材料，以及作为手术缝合线、隐形眼镜、角膜、抗血凝剂、药物控释材料、功能性细胞培养基质、固定化酶载体和生物传感器等生物医学材料还在环保新材料、化妆品、保健营养食品等日化和环保领域被广泛使用。随着家蚕基因组研究工作的重大进展，以及基因工程和生物技术的快速进步，家蚕丝蛋白的生物功能有望在军事、航天、医学、环保等领域得到更深、更广地开发和应用。 3 家蚕基因工程技术 桑蚕不仅是一种重要的经济昆虫，而且是研究真核生物基因表达调控的模式生物之一。将外源基因转移到桑蚕中以实现其在蚕体内的表达，最终是要将外源基因整合桑蚕染色体，这样才有可能稳定遗传，获得转基因蚕。目前关于桑蚕的转基因报道主要有：桑蚕品系间的基因转移，其他动物的基因转入桑蚕体内，以及桑蚕的基因转入其他动物。例如中国科学院研究员陆长德等利用“电穿孔”法，将荧光蛋白基因及蜘蛛拖牵丝基因注入蚕卵，获得了吐出荧光“蜘蛛丝”的转基因蚕。蜘蛛丝中的拖牵丝是强度十分高、弹性十分强的天然蛋白纤维，若制成防弹衣则“刀抢难入”，织出降落伞牢固耐用;产生荧光的蚕丝则可用以开发天然夜光衣及各种防伪标签等。 4 家蚕性别控制与专养雄蚕技术 雄蚕与雌蚕相比，具有诸多的优势，一是体质强健，容易 饲养 ;二是食桑量少，饲料效率高;三是出丝率高，茧丝品质优，可缥制高品位生丝。专养雄蚕比目前的雌雄蚕各半混养，可较大幅度提高蚕丝的产、质量和蚕业经济效益。因此，专养雄蚕被称为继一代杂交种利用之后最有价值的一项创新技术。性连锁平衡致死基因的应用已有很大进展，俄罗斯科学院斯特隆尼柯夫育成的桑蚕性连锁平衡致死系，在此基础上经转育改良培育出多个雄蚕品种，雄蚕率达，可实现专养雄蚕的目标。专养雄蚕将成为21世纪提高桑蚕产丝能力和改善丝工艺性状的重大突破口。 5 昆虫激素在蚕业上的应用 蜕皮激素(MH)、保幼激素(JH)以及保幼激素类似物(JHA)在调节桑蚕生长发育、增产蚕丝及生产超细纤度生丝方面，已取得较大进展。例如，应用保幼激素和蜕皮激素可提高夏秋茧的品质，并较好地解决桑叶的余缺问题。发现了几种抗保幼激素活性物质，成功地诱导出三眠蚕，开发出了超细纤度优质茧丝。此外，使用抗保幼激素，可以缩短蚕期，提高劳动生产力和经济效益。 6 家蚕变态发育的人为调控 家蚕变态发育的人为调控是蚕丝业科学的根本性问题之一，人为调节家蚕的变态与发育对蚕丝业的生产结构与整体生产效益有重大影响。由于家蚕是完全变态昆虫，蛹期很短，仅为2周，而蛾口茧不适合于缫丝，生产上必需在蛹化蛾之前完成鲜茧的收购和烘干工作。人们希望通过人为调节家蚕的变态与发育，延长蛹期，减轻鲜茧收购和烘干的工作压力及强度，甚至希望蛹期发育中止，实现鲜茧缫丝。利用基因工程技术，采用精子介导法将带有蝎毒素基因的载体导入蚕卵，在蛹期特异性表达，杀死蚕蛹。这样，不仅可以解决鲜茧收烘与蛹期过短之间的矛盾，使提高生丝品位成为可能，而且还可以大大节约烘茧所需的能源。 7 家蚕营养生理与人工饲料研究 家蚕属于植食性昆虫。家蚕除嗜食桑叶外，尚能取食桑科的柘，菊科的蒲公英、莴苣，榆科的野榆等。但桑叶以外的植物叶，很难使蚕健康地生长发育和繁殖后代。在过去40年桑蚕摄食行为与营养生理学研究基础上，对广食性蚕品种选育及低成本人工饲料设计获得了长足进步，这就有可能在不久的将来，用低成本人工饲料在全自动化的工厂内实现全年养蚕，从而促进养蚕业由劳动密集型产业向知识密集型转化。例如日本早在20世纪90年代就成功选育出了嗜食低成本线性规划设计饲料的多对广食性蚕品种，日本的其他现行品种也都经过了人工饲料适应性选育，均具备良好的摄食性。我国蚕业界自20世纪90年代以来，在人工饲料适应性蚕品种和广食性蚕品种的选育方面也做了不少研究。山东省农业大学林学院蚕学系，近几年也开展了人工饲料适应性蚕品种的选育工作，并初步选育出摄食性较好的杂交组合广食一号和广食性饲料(主要成分：桑叶粉30%、豆粕粉25%、其它有淀粉、防腐剂、维生素、无机盐等)。 8 蚕体作为生产重组蛋白的生物反应器 “家蚕生物反应器”，是指将带有目的基因的重组杆状病毒植入家蚕的蚕蛹体内进行培养，蚕蛹会主动对植入基因进行转录和翻译，自然生成对人类有用的生物活性物质，通过高新技术(如超低温冷冻、低温干燥、高速离心等)，将生物活性成分萃取并制成相关剂型，以满足人类疾病的治疗、预防和保健需求。家蚕易于饲养，成本低廉，它1天内可合成3 169 mg外源蛋白;其血淋巴具有储存蛋白的能力，淋巴内含有蛋白分解酶的抑制物，对目的蛋白起到保护作用，且外源蛋白又很容易从家蚕体液中分离纯化出来;还可以将家蚕直接磨碎用作药物或食品添加剂。因此，用家蚕生物反应器生产有用蛋白具有很大的优越性。如用家蚕来生产皮肤生长因子、乙肝疫苗等有高附加价值的蛋白质。 9 桑树栽培与遗传育种新技术开发 桑杂交育种、诱变育种和多倍体育种都是改良桑树品种的有效方法，也是提高单位面积产丝量的重要途径，而细胞工程和基因工程的研究与应用，也将为桑树育种提供新的途径和方法。全世界26个桑种，分布在中国的至少有15个，目前我国保存的桑品种资源达2600份，已选育出适应不同环境条件、栽培技术、养蚕要求和其他用途的优良桑品种50多个，其中栽培面积最多的是鲁桑系的荷叶白、桐乡青、团头荷叶白、湖桑197，育2号等品种。桑树栽培主要采用低杆密植、立体栽培管理模式，提高了桑叶产量、质量。 10 蚕桑生物资源综合利用 我国由蚕桑副产品加工成的许多产品已进入工业生产阶段，如利用桑叶、桑葚果制作桑叶茶、桑葚膏、桑葚酒，提取植物醇、叶绿素、胡萝卜素等;利用蚕蛹制备蚕蛹蛋白粉和多肽，分离家蚕抗菌蛋白和诱导生产生物活性蛋白，生产蚕蛹氨基酸及氨基酸络合物，提取蚕蛹油与壳聚糖，开发蚕蛹蛋白纤维、蚕蛹虫草等;利用废丝研究开发出了丝素粉、丝素膏、丝素液、丝素洗面乳、洗发护发剂等美容健肤化妆品。不仅提高了蚕业生产的综合效益，同时也提高了蚕业产品附加值，转变蚕桑生产经营目的，做大做强蚕桑产业，让蚕桑更好地造福人类。 参考文献： [1] 王玉军，柳学广，徐世清.家蚕丝蛋白生物材料新功能的开发及应用[J].丝绸，2006(6)：44-48. [2] 何克荣，夏建国，黄健辉.桑蚕的性别控制与专养雄蚕的研究[J].蚕学通报，1998(3)：2-3. [3] 王晓娟，贡成良.转东亚钳蝎毒素基因对家蚕发育与生存率的影响[D].江苏：苏州大学，2010. [4] 徐欣，郭晓琪等.广食性蚕品种“广食一号”对不同人工饲料和不同龄期饲养的适应性及主要经济性状鉴定初报[J].中国蚕业，2013(3)：37-41. [5] 王昌河，蒋平，曹林，郭聪.家蚕生物反应器的研究进展及开发前景[J].四川动物，2004(4)：368-372. 生物科技论文2000字范文篇三：《试谈初中生物科技创新实践活动》 【摘 要】生物学科是现代科学技术的重要组成部分，因此，生物科技活动承担着培养青少年创新精神，创造能力及动手实践能力等任务，更是培养青少年热爱大自然，理解和关心生态保护，了解生物与农业、生物与医学、生物与工业及环境保护等的关系的首要途径，它还挖掘和培养生命科学领域的科技研究人才，为我国各项事业的发展筹备力量。生物科技创新实践活动具备科技创新实践活动的一切特点，在各学科的科技创新实践活动中占有较大比重。笔者运用行动研究法的计划、行动、观察、 反思 四个过程，对学生较为困惑的选题环节，采取集中培训、个案分析、跟踪调查等形式解决遇到的实际问题，并及时 总结 经验 和积累案例素材，取得了较好的效果。 【关键词】科技创新;实践活动;课题研究 当今世界。国家与国家之间的竞争十分激烈，其竞争的焦点集中在科学技术的竞争，而科学技术的竞争核心又是人才的竞争。衡量人才的标准是看其创新能力或创新才能，因此党中央提出，建设创新型国家，核心是创新人才的培养。 一、初中生物科技创新实践活动中相关概念的界定 生物学科是一门实验学科，注重人与自然的和谐发展，又和日常生活密切联系。生物科技创新实践活动在学校的开展，既可以给学生实践机会，锻炼他们的动手操作能力，增强社会责任感和 社会实践 能力，又可以培养学生科学的思维习惯和良好的合作精神。实现塑造人格、提高科学素养和创新能力的目标。 二、选题阶段的探索与实践 依据《全日制义务教育生物课程标准》“面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究学习”的理念，笔者充分利用所在学校现有教育环境条件，结合初中学生特点，探索和研究初中生物科技创新实践中的操作性方法，指导学生开展生物科技创新课题研究。解决在此活动中遇到的实际问题，以期为科技教育和广大一线科技活动教师提供一定的借鉴，并为科技创新实践活动积累一定实践路径和方法。 在开展科技创新实践活动前，笔者曾对学生作过问卷调查，学生认为选题环节是最为困惑的，选题难成了影响或制约“课题研究”开展的瓶颈。我决定运用行动研究法来解决问题。一般来说，行动研究包括计划、行动、观察、反思四个环节。 在制定总体实施计划时还要考虑行动步骤的计划。先进行第一轮行动，并进行监测，了解其效果，根据监测获得的资料，分析不足之处，在此基础上修改总体计划，尤其对下一轮的行动步骤作出调整。具体行动研究步骤如下： (1)拟解决的问题。经过知识的积累，学生已经挑选了一些课题，但选题过于盲目，不清楚哪些课题其他人已经做过，自己可以做什么样的课题，怎样把研究成果以科学的方式呈现出来。 (2)问题形成的原因分析。学生的课题主要来自于日常生活中，要在这种习以为常的现象中发现并提出问题，就需要学生仔细观察、积极思维，能从寻常现象中发现不寻常之处。 (3)设计对策及行动方案。利用科普讲座这个宣传阵地，发挥典型案例的辐射功能，激发学生关注身边的人和事，从生活中选题，指导学生确定课题研究方向。 (4)行动反思。从上交的课题名单中，我们发现科普讲座起了预期的作用。的选题来源于学生的生活。说明学生已经在有意识地关注生活。但存在的问题是选题角度、选题范围大小、研究的可行性等问题。 (5)新一轮行动研究方案。采取个别辅导的方法，具体问题具体分析，了解每个课题制定的出发点、研究计划等详细情况，帮助学生找准研究方向和角度及切入点，缩小研究范围，通过分解、细化、改进、综合，提炼出可行性强的研究课题。 (6)新一轮行动实施及监测。针对选题范围过大的课题，笔者采用的是分解、细化的方法。 (7)行动研究阶段性评价和总结。通过对比前后课题名称分析发现，修改后的课题名称更确切、具体，学生明确了研究方向、研究重点和切入点。教师也可从课题名称中迅速掌握课题的相关情况。 经过师生共同努力，我校科技创新实践活动小组共产生了24件作品，全部推荐参加了第五届鹤壁市青少年科技创新大赛，24件作品均荣获市级奖励。其中，一等奖4项、二等奖7项、三等奖13项。 三、开展活动的建议 (1)鼓励学生采用多种方式选题。生物科技创新实践活动研究课题的相关学科是非常丰富的，包括植物学、动物学、微生物学、生态学、环境学等。 (2)挖掘可利用的教育资源。我们应该因地制宜，深入挖掘教育资源，可以考虑学校和周围社区中哪些是可利用的资源，争取社会和家长的支持。 (3)提高生物教师的科研素质。生物教师要多参加各级科技活动的培训，多阅读科学研究方面书籍、报刊、杂志，多关注生活、关注社会，多收集相关案例，激发学生创新的兴趣。只有教师自己具备科学研究能力，才可能培养学生良好的科研素质。 参考文献： [1]黄祖荫编.中学生物科技活动资料[M].广东高等教育出版社，1994(8). [2]对生物活动课的认识和思考解玉嘉《中学生物教学》，1999年02期. [3]义务教育生物学课程标准修订组义务教育生物学课程标准(2011年版)[M].北京师范大学出版社，2012(2). 猜你喜欢： 1. 生物技术论文范文 2. 关于科技论文的范文 3. 生物科技论文范文1500字以上 4. 浅谈高中生物科技论文 5. 关于基因的科技论文范文1500字 6. 关于生物的科技论文范文
关于数字孪生技术的研究论文题目
文 |陈龙
本文授权转载自：集智俱乐部
导语
资深智慧城市研究者、华为公司智慧城市高级顾问王鹏，受邀在腾讯研究院×集智俱乐部 AI&Society沙龙上发表以“从城市数据到智慧城市”为题的演讲。笔者回顾了王鹏对城市数据及其应用的，并结合清华大学龙瀛团队在人类数字化上的最新研究，提出对城市和个体虚拟化的探讨。讲座视频实录请见文末小程序与网页链接。
源于工业的数字孪生
数字孪生（Digital Twin）这一概念最早可以追溯到Michael Grieves教授2002年在密歇根大学PLM（产品生命周期管理）中心对产业界做的一次演讲（虽然没有书面证据，但这仍被广泛认为是数字孪生最早来源）。
2014年，Michael Grieves在其撰写的“Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication”白皮书中进行了详细的阐述。他认为通过物理设备的数据，可以在虚拟（信息）空间构建一个可以表征该物理设备的虚拟实体和子系统，并且这种联系不是单向和静态的，而是在整个产品的生命周期中都联系在一起。
在此之后，数字孪生的概念逐步扩展到了模拟仿真、虚拟装配和3D打印等领域。随着物联网技术、人工智能和虚拟现实技术的不断发展，更多的工业产品、工业设备具备了智能的特征，而数字孪生也逐步扩展到了包括制造和服务在内的完整的产品周期阶段，并不断丰富着数字孪生的形态和概念。
企业界走在数字孪生的前列。工业下的数字孪生被各大软件厂商赋予了各自的理解，并将其与自身业务融合，致力于打造出现实世界与虚拟世界融合的解决方案。
美国通用电器公司（GE）与ANSYS公司借助数字孪生这一概念，提出物理机械和分析技术融合的实现途径，让每个引擎，每个涡轮，每台核磁共振都拥有一个数字化的“双胞胎”，并通过数字化模型在虚拟环境下实现机器人调试、试验、优化运行状态等模拟，以便将最优方案应用在物理世界的机器上，从而节省大量维修、调试成本。
西门子引用数字孪生的概念，来形容贯穿于产品生命周期各环节间的数据模型。通俗地说，数字孪生就是仿真模拟一些工厂的实际操作空间，从产品设计到产线设计，到设备制造方的机械设计和工厂的规划排产，到最后制造执行和产品大数据。
法国软件公司达索系统在数字孪生创新协作和验证中，不仅重视产品的数字化表现，更试图通过三维体验平台实现设计师和客户之间的互动。
德国软件公司SAP基于Leonardo平台在数字世界打造了一个完整的数字化双胞胎，在产品试验阶段采集设备的运行状况，进行分析，得出产品的实际性能，再与需求设计的目标比较，形成产品研发的闭环体系。
简而言之，工业下的数字孪生，更多是为制造业提供了产品在物理空间和虚拟空间之间的映射关系，以及在实体世界以及数字虚拟空间中记录、仿真、预测对象全生命周期的运行轨迹的过程。
物理世界和数字副本
数字孪生：催生智慧城市
值得注意的是，数字孪生的概念不仅活跃在工业的制造业，也越来越频繁地出现在智慧城市领域。随着ICT（信息、通信、技术）成为智慧城市发展的主要动能，移动通信、互联网、云计算、传感器、人工智能、量子通信在智慧城市都得到了广泛应用。全域感知、数字模拟、深度学习等各领域的技术发展也即将迎来拐点，这使得城市的数字孪生应运而生。
中国智慧城市数字孪生的发展还有很长一段路要走。数字孪生高度依赖传感器所采集的数据和信息，而就目前的技术水平来看，精细化尺度下城市数据的全域感知和 历史 多维数据的获取，依旧有难度。物理实体空间的数据不够详尽，将直接导致其数字副本的缺失。现阶段的数字孪生距离想象中的沙盒系统模拟推演、人工智能决策等功能仍有很大差距。
数字孪生在智慧城市发展与建设中的核心价值在于，它能够在物理世界和数字世界之间全面建立实时联系，进而对操作对象全生命周期的变化进行记录、分析和预测。智慧城市中的数字孪生可以分为四个阶段，分别是
对城市现状进行精准、全面、动态映射的现状孪生；
从 历史 数据中学习、分析、识别、总结并发现城市运行规律的学习孪生；
人工监督下模拟不同环境背景下的发展情景的模拟孪生；
最终通过实时数据接入与人工智能自动决策的自主孪生。
同时，我们也应看到数字孪生在传感器、5g和边缘计算技术不断发展中所具备的巨大潜力。传感器的高密度部署与高精度感知，结合5g和边缘计算的实时结构化计算回传，对城市物理空间的全域感知和实时更新，将是5g时代的常态。一砖一瓦、一草一木、一桌一椅、一人一车，都会以不同的频率更新位置和状态信息，从而实现真正的“全息”虚拟城市。
城市数据：数字孪生的DNA
在智慧城市的建设中，数字孪生的核心在于构建与城市物理空间全面映射的虚拟（信息）空间。不同于制造业产品周期管理中被制造商全面掌握的产品信息化数据，城市作为一个庞大的复杂系统，其包含的物理空间及过程，无时无刻不在产生着多维的海量大数据，这无疑在数据收集、处理、运算、储存和管理上向城市数字孪生提出了挑战。
近年来，以数据为核心的城市生态链构架了智慧城市的顶层设计，形成以共享信息为中心、各行业协同实现的“感知-应用-共享信息”的智慧城市模式。与此同时，在大数据、人工智能、云计算、物联网等新兴ICT技术的推动下，多维的海量城市数据也逐步以不同方式被挖掘并应用在智慧城市的研究和实践中。
传统城市统计数据的电子化与空间可视化是城市大数据发展迈出的第一步。基于GIS平台上对行政边界的勾绘，并将其与传统的年鉴统计数据相匹配，就能实现传统数据的电子化与可视化，并依托GIS空间分析功能实现空间可视化与分析。
Cityeye上对传统统计数据的电子化与空间可视化
互联网大数据的应用标志着城市真正迈入了大数据时代，而互联网大数据也俨然成为近年来城市研究的“宠儿”，无论是学界还是业界都在积极 探索 互联网大数据为城市研究和发展带来的诸多可能。
互联网大数据最大的优势在于其打破了传统数据自上而下的数据采集壁垒，而是以自下而上的方式提供着精细尺度下的多维数据，如记录城市内所有地理实体空间位置与属性的兴趣点（POI）数据；反映话题热度与用户画像的社交媒体大数据；实时展示人口空间分布的热力图等。
而随着智慧城市的到来，传感器技术的进步与成熟为城市研究提供了另一条数据获取之路。
通过多模块集成传感器在城市内部的架设，可以实现精细尺度下城市环境、人车行为等数据的实时感知与收集。如由City Grid城市网格数据监测站，可利用多模块传感器网络监测人车流量及环境质量，如风速、风向、光照、温湿度和等。City Grid是一款针对城市空间精细化感知的物联网产品，也是传感器技术应用在城市全域感知、数据采集，乃至实现城市未来微观环境与人车行为预测的经典案例。王鹏团队也曾多次利用City Grid多次在清华大学校园和白塔寺社区内进行监测布点、数据采集，并针对城市环境和人群行为开展深入分析。
City Grid城市网格数据监测站
LBS数据（基于位置服务的数据），通过运营商采集用户与基站间不间断的信令数据，来获取移动服务用户相对精确的实时空间位置。因其具备用户量大，覆盖范围广等特征，是描述城市人口数量和空间分布的“终极”数据。
我们把自己数字化了！
Digital Self 数字自我
在感叹数字孪生如何颠覆性地改变制造业和城市管理与运营的同时，有学者已经开始 探索 如何打造人类个体的数字双胞胎。
清华大学龙瀛团队的研究助理张昭希近期发表了一篇题为“Application of wearable cameras in studying inpidual behaviors in built environment”的期刊论文，提出创新性地使用可穿戴式相机对个体行为和城市空间感知进行数据收集、分析与模拟。
研究团队利用便携式相机，记录佩戴者正前方每5分钟一张的图片数据，并通过人工识别、计算机视觉分析和色彩识别分析等手段，对佩戴者个体行为特征、时间分配、路径转移、场所事件等要素进行了分析研究。研究结果表明，可穿戴式相机采集到的图片数据具有丰富的个体行为与时空信息，可以有效描述个体在空间中的行为特征。
数字化的“生命日志”
随着大数据在城市研究中的广泛应用和快速发展，基于建成环境层面的形态要素数据（如遥感、街景和POI数据）和多种互联网数据（如微博、点评和手机信令数据）开展的针对大规模群体的研究，为利用大数据解释城市问题提供了大量案例参考，并逐步建立了理论基础。然而，这些基于较粗尺度城市物理空间，抑或是大规模群体的大数据，仍较难被应用于个体的深层剖析和研究解读。
而可穿戴式相机为大规模采集个体数据提供了新的契机，通过记录的图片数据将个人活动信息数字化，形成“数字自我”的 电子档案，弥补了现有研究中对个体行为数据采集不够连续、维度不够丰富的问题，这也是从城市环境数据化向个体行为信息化的转变之一。同时，个体行为信息化也将推动研究方法的革新和新技术的介入，从主观的“个体感知”转向客观的“量化研究”。
从数字孪生的角度来看，基于可穿戴式相机记录下的图片数据，通过整理和分析可以剥离出个体在物理空间中的行为特征要素，进一步将这些个体行为特征要素在时空上数字化，从而构建了其在虚拟（信息）空间内的数字双胞胎。同时，图片数据中包含的大量物理空间建成环境要素同样可以被数字化并记录在虚拟空间内，从而反映物理空间和虚拟空间内个体和环境之间的交互。
科技 的日新月异不仅使人们的生活方式发生了巨大改变，同时也影响着城市运行的方方面面。不可置否的是，新技术的高速发展给城市研究与实践带来了新的机遇，推动着城市规划技术和工具的突破与创新。如龙瀛提出的数据增强设计，允许规划师们借助多维城市大数据对城市做出更全面、精准的分析与规划设计响应。
同时，在信息通讯技术革新的助力下，数据储存、挖掘、云计算和可视化等技术的完善也为研究城市提供了新视角。人们的思维方式从传统的机械思维向大数据思维转变，认知方式也逐渐向虚实结合的体验过度。城市数字孪生、数字自我的概念也将在第四次工业革命的技术革新下拥有更丰富的内涵。
参考资料
[1] 王鹏：展望未来城市，万物皆可运营 | 智慧城市长文综述
[2] 王鹏：城市数据到智慧城市
[3] Long, Y. (2019). (New) Urban Science: Studying New Cities with New Data, Methods and Technologies. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 8-21.
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“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“ 阿波罗计划 ”。2003 年前后， 关于数字孪生（Digital Twin） 的设想首次出现于Grieves 教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。直到2010 年，“Digital Twin”一词在NASA 的技术报告中被正式提出，并被定义为“集成了多物理量、多尺度、多概率的系统或飞行器仿真过程”。近年来，数字孪生得到越来越广泛的传播。许多著名企业（如空客、 洛克希德马丁 、西门子等）与组织（如Gartner、德勤、中国科协智能制造协会）对数字孪生给予了高度重视。2018年《河北雄安新区规划纲要》中指出：坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设，打造具有深度学习能力、全球领先的数字城市。率先推进数字孪生城市建设。如今在雄安，数字孪生已经开始逐步运用到智慧城市各个领域，本文将带您了解数字孪生在雄安智慧交通中的技术应用。 数字孪生的定义 数字孪生是以数字化化方式创建物理实体的虚拟实体，借助历史数据、实时数据以及算法模型等，模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段。 在道路交通中应用，数字孪生技术不仅可实现物理实体的虚拟化映射，利用多种传感器和网络通信技术，实现道路基础设施生命周期的动态监测，以及路面上交通参与者的精准还原，并依据交通行为判断和预测可能存在的交通事件和事故风险，依据交通状态分析道路交通通行状况，为道路通行诊断和交通管理决策提供精确依据。
当下，企业正以多种方式使用数字孪生体技术。在 汽车 和飞机制造领域，数字孪生体技术逐渐成为优化整个产品制造价值链和创新产品的重要工具；在能源领域，油田服务运营商通过获得和分析大量井内数据，建立数字孪生模型，实时指导钻井和油气运输作业；在医疗保健领域，心血管研究人员正在为临床诊断、教育、培训，创造高仿真的人类心脏的数字孪生体；作为智慧城市管理的典型案例，新加坡使用详细的虚拟城市模型，用于城市规划、维护和灾害应急预警等项目。自从数字孪生概念提出以来，数字孪生体技术在不断快速演化，无论是对产品的设计、制造还是服务质量，都产生了巨大的推动作用。数字孪生体技术的普及应用将极大地推动企业在数字化、网络化两个层级的发展，助力企业加速数字化智能制造转型的进程，为企业实现数字化智能制造转型升级进行赋能。
数字孪生体技术在制造业中的快速发展和应用，不仅改变了制造企业的传统生产方式，也推动企业管理模式、组织形态的重构。
数字孪生体技术在制造业发展应用过程中主要体现了如下特点：
一是仿真镜像
在产品甚至是生产线和工厂正式制造、建造之前，就可以通过数字化设计、模拟和仿真出实体，输出3D、全息影像等形式的设计图纸和制造手册。仿真分析过程形成了完整的产品数字化虚拟档案，不仅仅包括产品的结构和功能，还包括了材料、工艺和流程，是制造材料、制造过程、制造结果三位一体的数字化信息集成，不仅仅是制造现状的描述和记录，还可以实现质量问题源头的追溯，例如某个电容是用在哪块电路板上等，还可以实现情景再现，例如模拟微型涡喷发动机的生产工艺流程规范是否科学、运行效果是否达标等。
二是动态映射
传统的数字化制造技术主要停留在仿真镜像阶段，没有实现制造过程中以及投入使用后，实体与虚体之间的数据交互。随着IoT技术的深入，通过实时智能传感和监测，可以捕捉到制造实体变化的动态信息，及时反馈到孪生虚体中进行记录和修正，通过计算和验证，降低风险减少误差，通过动态调整、虚实同步，实现产品全生命周期的相互孪生、共同成长。
三是质量预测
通过产品全生命周期大数据的积累和机器深度自主学习等技术的应用，及时发现制造环节和使用环节的错误和痛点，在孪生虚拟体上进行调整和验证，有效评估和提升产品质量管理水平，降低企业研发成本和生产成本。
同样数字孪生体技术在助力制造企业的数字化转型升级过程中，对企业质量管理业务领域也产生了极大的变化和影响：
基于IoT技术实现全面互联的产品开发制造生态圈，它使包括人员、产品、机器及有关系统实现质量信息无障碍流通；
IoT器件、芯片、信息流、人工智能植入传统产品硬件，大大提高了产品的功能，也对产品质量、可靠性和风险管理构成挑战；
除了传统的质量管理方法，很多高 科技 方法，如云计算、深入学习、人工智能、VR/AR进入实用，虽然功能强，但是错用，滥用风险高；
在制造过程中高性能的设备、仪器、元件增加，产生了新能力和新问题。比如精确、快速的3D扫描仪，可快速生成加工件精准电脑图像模型，可代替传统的点测量来进行质量管理，但同时需搞出"以图像为基础的质量管理过程"…
基于以上质量管理业务领域的变化和影响，也同时给企业的质量管理工作带来不一样的变化：
1、未来是个性化定制与服务的柔性生产时代，企业质量管理工作的重点不再是质量缺陷和失效的控制，而是客户价值的不断感知、满足和提升；
2、IoT、大数据、云计算、人工智能等数字孪生体使能技术的应用，实现了产品全生命周期各阶段信息的高效互联互通，同时也促使企业质量管理人员的队伍将扩展到IT部门、数据分析师、工业互联网平台管理者等；
3、在个性化定制生产服务下，产品质量更多体现在为终端消费者创造价值上，数字孪生工厂让客户全程参与产品的研发、设计、生产等过程，产品设计与创新从以企业为中心向以用户为中心转变，通过数字孪生体平台使越来越多的消费者参与产品创新，改变了传统质量需求模式；
4、企业质量管理人员的思路、能力和方法也将发生变化：
快速且高质量的处理海量客户信息的能力；
提高和满足客户感知价值的能力；
数据质量和数据的校准能力；
嵌入式系统的质量管理能力；
预测性质量控制与设备维护能力；
风险控制系统的管控能力；
…
随着新一代信息技术和数字技术的突飞猛进，让数字孪生成为可能，也让企业产品质量追溯、质量监测、质量预警、质量修复变得更加及时、精确和有效，实现了从实物追踪到虚拟镜像的 历史 性跨越，必将为企业产品质量评价或"客户价值感知"带来颠覆性的突破。个人理解，在数字孪生制造新业态下，未来企业质量管理的工作重点方向将有如下几个方面：
一、质量管理战略和规划
未来质量管理将不再是减少错误，而是如何为客户创造价值。面对未来需求个性化的发展趋势，企业质量战略的核心是数字孪生质量平台的打造，实现企业质量管理平台化。数字孪生技术的应用除了降低成本，还会导致市场竞争日趋激烈，产品同质化情况进一步加剧，马太效应进一步放大。在此情况下，企业质量战略和规划工作应先人一步，通过高质量口碑抢占先机，逐渐构建产业质量管理生态链，集生态链智慧，创造企业质量竞争优势。
二、产品技术与质量标准体系的构建
产品技术与质量标准体系是企业质量管理工具和方法选择的参考依据，也是一切质量管理工作执行的目标方向。特别是数字孪生技术应用给产品的全生命周期管理带来颠覆性的变化，因此各企业需要基于数字孪生制造技术的应用特点，构建适合及满足企业质量管理工作需求的标准体系。
三、数据建模及交互协同质量的控制
在产品研发、采购、制造、质量管理到交付的链条中，各链条的数据交互协同将会带来大量的挑战。它直接影响了最终产品的质量，也影响了产品全生命周期质量管理的效率。
随着数字孪生和增材制造等新技术的加入，数据类型更为丰富、数据容量几何级增长、数据交互的时效性要求更高、数据价值和应用分析的工具更为先进，同时也带来了对数据标准更新和工具更新的质量控制要求。以增材制造为例，研发和制造过程中的产品数据，动辄以G计算；由于传感器、机器视觉、人工智能和数字孪生的应用，数据传输过程也由传统单向低速控制指令，转变为控制指令和过程检测数据双向高速传输；而生产过程中积累的大量数据，除产品质量保证外，在其生命周期中的可靠性管理和预测性维护等领域，都将发挥重要价值。
对于数字孪生体和增材制造相关数据建模及交互协同控制等标准的制定，已成为ISO等国际标准化组织和我国十四五数字化制造的核心研究课题。
四、关键过程链的质量波动模拟建模与分析
在经济全球化和加速企业数字化转型升级背景下，市场竞争已经从企业间竞争变为基于关键过程链产品的质量竞争，企业对关键过程链的关注重点已经从传统的产品优化、成本优化，扩展到了质量保障、正向设计过程以及风险控制等各方面，关键过程链上的任何质量波动都可能为企业带来重大的经济损失和市场风险。因而，建立关键过程链的质量波动模型，使之能预测和控制可能的质量波动及其影响范围，是数字孪生制造新业态下产品质量管理的一个关键内容。
五、企业产品创新质量的精准控制
基于产品全生命周期数字孪生体的数据应用，可协助企业精准地锁定用户和表达用户需求，然后按照用户需求创新出一个新产品，通过数字孪生平台模拟测试并生产出来让消费者体验和价值感知，大幅度降低产品研发周期及实现产品的精准上市。这也是一种新的商业模式：在数字世界中对企业的生产流程进行模拟、优化，降低成本，提高效率。
六、产品使用过程的预测性维护质量管理
基于产品使用过程中大数据AI模型、机理模型、故障知识库深度融合，构建产品使用过程孪生体平台，让企业售后人员能够精准识别产品售后故障部件、故障模式、故障原因、故障等级及改善措施，并自动生成详尽的产品售后诊断报告。
以上是基于个人认识的简单思考，欢迎各位交流与指正！