国防先进制造技术是武器装备发展的重要基础性技术，是加速武器装备更新换代、提高武器装备性能质量、降低武器装备研制成本的重要手段，是实现国防现代化和增强国防威慑力的关键所在。2017年，世界各国积极推动武器装备先进设计技术、先进制造技术和先进制造模式的发展。

1 先进设计技术

先进设计技术对缩短武器装备研制周期、降低武器装备生命周期成本、提升研制效率和产品质量具有重要作用。2017年，外军、相关机构和企业在复杂系统总体设计技术、虚拟现实技术、建模与仿真技术等方面取得多项进展。

1.1 DARPA开发先进设计工具，用于复杂武器系统研制

4月，美国国防部高级研究计划局（DARPA）开展名为“具有互操作性、规划、设计和分析的制造（FIELDS）”的研究，开发一种新的计算设计方法，将分析和反馈集成到材料结构、复杂的几何设计，以及先进制造工艺的关键性能标准中。通过创建一种能够自动搜索高维空间可用的形状、材料和工艺，实现从设计要求到制造指令的全自动“编译”，从而颠覆传统的设计制造模式，减轻设计师整合多学科间计算及不同专业知识的负担，解决产品生命周期管理系统中的重大瓶颈，最终提高整体产品质量，缩短产品上市时间。

5月，DARPA“物理系统的不确定性量化”（EQUiPS）项目完成第一阶段研究，并成功用于处理干扰先进舰船和高超声速飞机发动机尾喷管性能预测的不确定因素。该项目重点开展预测精度的估算方法研究，使用先进的不确定性量化工具，设计师可以更好地了解某些设计的风险，从而按预期的方式对复杂军用车辆、舰船、航空器及航天器进行首次原型建造和测试。该项目的最终目的是提高特定设计性能的可靠性，在较低的计算成本和较短的时间内提高模型的保真度，并考虑使用环境的不确定性，从而实现军用复杂系统的高效、稳健和可靠设计。DARPA正在开发的数学工具将会广泛应用于包括新的航空航天结构和前沿集成电路在内的多个领域。

1.2 国外虚拟现实技术研发应用加速

4月，美国数字化制造与设计创新机构（DMDII）牵头单位UI实验室和“增强现实企业联盟”（AREA）发布世界首份增强现实（AR）硬件与软件功能需求指南，旨在指导增强现实供应商面向工业界进行技术和产品的研发，推动制造企业在人员培训与安全、工厂车间和现场服务、设备组装与检修、工厂车间的设计和产品设计等诸多领域实现能力提升。在硬件方面，指南重点关注电池寿命、连接性、视野、移动环境下存储、移动环境下操作系统、环境、输入/输出和安全性；在软件方面，指南重点关注创作工具、增强现实的内容、3D内容的创建、增强现实内容和物联网的部署。

沃特弗利特兵工厂将为美国陆军和海军陆战队各生产超过100根155mm M777A2轻型牵引榴弹炮系统的M776全膛镀铬身管。155mmM777榴弹炮的全膛镀铬身管是从2013年开始测试的，到目前为止仅生产了15根全膛镀铬身管。从此次订购意味着M777榴弹炮镀铬身管将从原型开发和小批量生产转变为大批量生产。通过镀铬工艺可使榴弹炮身管寿命延长近50%，同时使炮兵部队的维护更简单，因此这些身管的交付使用将大幅提高陆军和海军陆战队的战备能力。海军陆战队于2016年在加利福尼亚州海军陆战队空军地面作战中心对镀铬身管进行了测试，结果非常理想，铬管比钢管更容易清洁，且耐烧蚀磨损寿命更长。

妮妮很可怜，6岁失去妈妈后就患上深度自闭症，极少和人讲话。奇怪的是她很喜欢沙莉，沙莉在的时候她很乖地读课文做作业。大学毕业工作后，沙莉一直想辞掉家教工作，但听老师表扬妮妮进步了，她敢当众发言举手读课文了，看到妮妮这样依赖自己。沙莉于心不忍，所以她还经常抽空去看望妮妮，至于孩子的爸爸因工作忙从未多有联络，沙莉从来只和妮妮家的保姆联系。

4月，洛马公司透露通过在航天产品生产中采用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）工具，每年至少可节省1000万美元，而且其中绝大部分工具是标准的消费级设备，成本低于定制系统。设计人员在沉浸式VR环境中，通过操作全尺寸3D模型，完成产品设计；利用VR技术中的3D成像可以在生产之前发现设计错误并提前修正，从而节约时间和成本。洛马公司还开发了一个网络平台，允许员工从任何位置连接至VR系统，以节省交通成本并更快地改进产品设计。

9月，BAE系统公司宣布将采用沉浸式虚拟现实技术改进澳大利亚战车和舰船的研发制造。该技术融合了计算机辅助设计和游戏软件的3D仿真技术，可为武器装备原型系统研制和系统升级提供沉浸式虚拟环境。通过识别和确定潜在的设计缺陷，在数字化研发阶段就解决潜在的安全问题，规避了代价高昂的延误，并确保更安全的工作环境，有效降低了新船的设计和建造所带来的安全和运营风险。

1.3 建模与仿真技术提高武器装备研制能力

6月，美国国防高级研究计划局（DARPA）宣布将在TRAansformative DESIGN（TRADES）项目中以西门子NX™软件为基础平台开发一种新的数字建模工具，能够自动优化对象的设计参数，然后对制造要求和约束进行编码，以确保优化的可制造设计，从而解决当前计算机辅助设计（CAD）的局限性，可用于增强并优化喷气发动机、燃气轮机和发电机等复杂产品的设计和制造。

此 外，2017年增材制造技术在航空、航天、船舶、兵器、电子、核等领域获得了越来越广泛的应用。

8月，美国陆军研究实验室（ARL）与佛罗里达大学合作，通过开发新的模型，准确地描述陶瓷对压缩、拉伸和剪切等复杂冲击诱导应力的响应，代替昂贵的实验过程来表征陶瓷材料抗深度侵彻的能力。新的侵彻模型通过压裂和粉碎颗粒状材料，更好地了解脆性陶瓷对高冲击应力的响应，同时提高对侵彻过程的建模能力。该研究确定了陶瓷靶抗侵彻性能的重要材料参数，并且将指导如何通过改进材料设计或多材料系统方法来控制陶瓷的破裂过程。经验证，改进的模型能够更好地预测各种陶瓷靶材在受到速度达3km/s的长杆弹丸射击时的抗侵彻能力。

9月，美国陆军坦克机动车辆研发与工程中心（TARDEC）开展“基于可靠性和安全性的仿真（SimBRS）”项目第二阶段研究，利用先进的建模和仿真能力，开发用于预测陆军地面车辆可靠性和安全性的计算机仿真模型。这些模型将在车辆寿命周期的每个阶段对陆军车辆进行评估，并对每个零件进行全面的检查，并深入到最小的细节。研究人员还将制定详细的人体模型来评估成员安全和人因问题。

实例 2：‘But,my dear Elizabeth,’she added,‘what sort of girl is Miss King?I should be sorry to think our friend mercenary.’

女性休闲制约是制约研究最主要的内容。实证研究显示，女性的确要比男性面临更多的制约［25］，而这些制约因素带有明显的社会文化印记。照料行为的伦理观、社会对女性的性别角色期望以及严格的社会规范几乎影响着所有制约因素。

烘干衣物的生活方式源自西方发达国家，由于健康、便捷、省时，近几年逐渐被我国消费者所接受，但目前主要聚集在高端市场。作为导入期的品类，线下在产品体验等方面具有天然优势，销量上更胜一筹。随着消费者对干衣机、洗烘一体机的了解、接受度提高，干衣市场可望迎来快速成长。

由此看来，印刷企业不应被现时所谓的低迷而震慑，根据产品的销量决定资金的投入，淘汰不适应市场需求的产品，有意识地去调节品种，开拓新市场，往高质量和高水平的方向发展，或可让印刷企业活得更久，活得更好。

2 先进制造工艺

武器装备轻量化、低成本以及快速响应制造、可持续等发展需求，使增材制造、精密与微细加工、先进焊接、表面防护与改性、复合材料构件制造等成为当前先进制造技术领域的研究热点。2017年，外军、相关机构和企业在上述先进制造技术领域开展了大量研究，取得了多项进展。

  

图1 NASA制备的多金属混合3D打印火箭发动机点火装置

2.1 增材制造技术继续得到重视和发展

增材制造技术呈现持续快速发展态势，发达国家积极采取措施，从国家层面进行统一部署，2016年底，美国国防部发布《增材制造路线图》，强调了增材制造技术在武器装备全寿命周期中的重要作用，并从采办、使用与保障的三个主要方面对增材制造技术在武器装备中的应用及未来发展进行了详细的规划与部署；2017年4月，欧洲防务局（EDA）启动“增材制造可行性研究与技术演示验证”项目，围绕增材制造技术对国防工业的影响开展深入调研，目标是促进增材制造技术在国防工业的应用，增强对增材制造技术的“军事意识”，特别是在作战、后勤保障和平台维护等方面的 能 力；10月，英国发布《国家增材制造战略（2018-2025）》，从国家层面做出统一的战略部署，有目标、有步骤的推动增材制造技术发展，解决增材制造商业化应用程度不高的问题。

原设计在O段设置有硝化工艺，通过1台压缩空气驱动的循环泵，将好氧池底部的活性污泥循环至好氧池顶部使污泥均匀悬浮在好氧池中。在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，污水中的氨氮（）被氧化为，如化学反应方程式（1）所示，氨氮转化为硝态氮减少了需氧量而降低污水COD。硝化反应方程式：

在航天领域，美国火箭工艺公司1月宣布采用3D打印技术制造“无畏-1”（Intrepid-1）固液混合火箭发动机推进剂药柱获得美国专利，能够精确打印出推进剂药柱内部复杂的几何形状，提高火箭发动机的性能，提高安全性，降低成本；4月，航空喷气·洛克达因公司对采用选择性激光熔融（SLM）工艺制造的RL10火箭发动机全尺寸铜合金推力室部件成功进行了热点火测试，制造周期从数月缩短至1个月，实现了设计改进，降低了制造过程的复杂性；4月，洛马公司宣布正在与美国空军合作使用激光粉末床熔融工艺打印“先进极高频”（AEHF-6）卫星遥控接口装置，实现原来多个零件的整体成形，大幅缩短了设计和生产时间；4月，NASA推出利用3D打印制造的金属“空间织物”，具有强度高、可折叠、反光且耐高温等特点，可用于制造未来的宇航员太空服或航天器的屏蔽和绝缘装置等；10月，NASA马歇尔太空飞行中心宣布，成功测试了首台由铬镍铁合金和铜合金3D打印制成的火箭发动机点火器（见图1）突破了使用多类型金属3D打印部件的技术瓶颈，可以使未来火箭发动机的生产成本降低1/3，制造周期缩减50%。

在航空领域，美国国防部1月宣布成功测试了名为Perdix的3D打印微型无人机群，每个微型无人机翼展为0.3m，无人机之间能够进行通信和协作，实现集体决策、自适应形成飞行和自我修复；波音、空客公司正积极探索增材制造技术的应用，波音采用3D打印机制造钛合金部件，解决787超重问题，空客在其A350系列飞机上成功安装了3D打印的钛支架，在A380客机上采用了3D打印扰流板作动器阀块；10月，GE航空公司与美国陆军合作完成了T901涡轮轴发动机的样机测试，GE公司利用增材制造技术将T901上装配在一起的51个子组件打印成一个部件，使其重量减轻20%，能够将黑鹰直升机的续航能力提高161%；11月，美国Thermwood公司利用3D打印聚砜（PSU）树脂模具，使其能在热压罐中相对高的温度下使用，最终制造出“支努干”直升机挡油罩，实现了成本降低34%，人工工时减少69%。

  

图2 美军首个3D打印的潜艇艇体

在船舶领域，福克海军造船厂（NNSY）5月宣布已设计并3D打印出能够在使用拉杆螺栓时防止其旋转的工具，提高了工作质量，降低了生产成本；7月，美国海军与RFID国家实验室（ORNL）合作利用3D打印技术制造出首个潜艇艇体（见图2），长约9.14m，制造成本降低了90%，制造周期从数个月缩短至不到四周，且能够充分发挥出“按需”制造的优势；8月，美国海军陆战队正在探索将移动式增材制造实验室（X-FAB）部署到舰船等不同环境中，提供远征的增材制造能力，快速进行受损零件的维修与备件制造，从而缩减维修的后勤规模，降低对于后勤供应关键零部件的依赖。

在兵器领域，3月，美国陆军对3D打印的榴弹发射器（RAMBO）进行了测试性发射，该榴弹发射器除了弹簧和紧固件外，都是采用3D打印技术制造，整个制造过程极大地节约了材料和劳动力成本；7月，美国陆军研究采用作战基地的原生材料及可回收材料的增材制造，实现战场的按需制造，从而减少远征战场所需的庞大物流链，提升作战人员的备战水平和自给自足能力；8月，美国陆军建筑工程研究实验室与NASA合作，成功通过3D打印建成47.5m3的混凝土营房，使陆军能以简单快速的方式建造建筑物和其他基础设施（如涵洞和障碍物），可以将需要运送的建筑材料减半，将建筑人力需求降低62%。

在电子领域，8月，空客防务与空间部门与3D Systems合作，采用直接金属打印（DMP）技术制造出用于商业通信卫星射频（RF）滤波器，降低了RF滤波器的重量和制造成本，缩短了生产周期；9月，美国空军研究实验室与哈佛大学合作开发出名为“混合3D打印”的方法，将柔软的导电油墨与基板材料结合在一起，制造出可拉伸、可穿戴的柔性电子产品，经测试，该电子器件即使从原始尺寸拉伸超过30%后也能保持原来的功能；10月，印度开发出一种轻量、灵活且防水的3D打印天线，可以植入士兵的军服中，用于监测士兵的健康状况，比传统的天线模型（由加强的环氧基板和薄铜膜组成）更加灵活，能以一种非侵入方式来感知和传输数据。

在核工业领域，3月，西门子公司将3D打印的核电站消防水泵用叶轮，成功安装在斯洛文尼亚的克尔什科核电站，用于为消防系统提供压力。测试结果表明，替换件的性能优于原先非3D打印零部件的性能，不仅能够满足其严格的安全和可靠性要求，还有效延长了克尔什科核电站的运营寿命；9月，爱达荷国家实验室（INL）的研究人员采用一种名为“增材制造作为一种替代性制造技术（AMAFT）”的混合3D打印技术制造出硅化铀（U3Si2）等先进核燃料，该技术结合了传统工艺与增材制造技术，减少了制造步骤，因而减少了生产燃料的时间和成本，同时可以提高核燃料的安全性和效率。

2.2 精密与微细加工技术研究活跃

精密与微细加工技术是随着武器装备精密化、小型化而迅速发展的加工技术。2017年，精密与微细加工技术取得进展，机械设备微细程度不断提高，装备产品性能得到改善。

  

图3 紫外线纳米光刻（UV-NIL）工艺示意图

美国劳伦斯·伯克利国家实验室与aBeam Technologies公司的研究人员合作研发出纤维纳米压印工艺，用于快速、批量化制造纳米尺度成像探头，生产效率有望由每月几件提升至每天几件。纳米尺度成像探头呈金字塔形，顶部刻有70纳米宽的槽形间隙，用于将强光聚焦到更小的点上，以实现比传统光谱法高100倍的分辨率进行光谱成像的功能。新工艺应用了紫外线纳米光刻（UVNIL）技术，首先制作探头的精确尺寸模具，在模具中填充特殊树脂后将其放置在光纤上进行对准，然后将紫外光导入光纤硬化树脂，最后用金属涂覆探头的两侧完成整个探头的压印生产。如图3所示。新工艺可用于制造任何纳米光学元件，目前已在菲涅尔透镜和分束器制造中得到应用，未来将有效推动纳米光学元件的广泛应用和发展。

(2)全省17市元素基准值变幅较大的元素主要为B，Br，C，Cl，Co，I，P，Sr，CaO，MgO，Na2O，Corg，其变异系数大于或等于0.40，东营市Cl元素变异系数为0.89，Br元素的变异系数为0.67，济宁市、莱芜市C元素的变异系数分别为0.69,0.66；一般来说元素基准含量的变化主要受成土母质及各成土因素的影响。东营市Cl，Br元素含量不但变化大，而基准值也是全省基准值的23.5和2.56倍，这与东营市所处的地理位置密切相关，具有明显的地域特征。

OMAX公司在美国科学基金会（NSF）的资助下开发出超精密的微磨料水射流加工系统——MicroMAX JetMachining中心。该加工中心可以切割极小的零件，适用于钛、碳纤维、不锈钢、石墨、玻璃、铜等多种材料，切割过程中不会改变材料完整性，定位精度可以达到15μm，尤其善于加工采用易碎材料、非导电材料和反射材料的具有严格公差要求的复杂几何结构。该系统采用具有知识产权的线性牵引驱动系统，最高可提供0.1μm的定位精度，保证了系统具有超高精度。同时占地面积小，适用于任何制造车间或原型实验室。该公司已与NASA喷气推进实验室合作，制造出小行星夹紧工具所需的微小型零件样件，未来可用于航空航天、半导体制造、医疗等行业。

芝加哥大学和美国阿贡国家实验室共同开发出可以精确图案化纳米材料的新方法，为下一代电子器件开辟新路径。新技术名为功能化无机纳米材料直接光学光刻（DOLFIN），通过开发由不同纳米材料组成的“墨水”（含有微小的金属和半导体晶体），每个颗粒的化学涂层与光发生反应后，可直接将图案转移到下面的纳米颗粒层中，从而将其连接成有用的电子设备。采用该技术无需光刻工艺中铺设聚合物模板的步骤，并且可应用于电子制造中使用的各种材料（如半导体，金属，氧化物或其他磁性材料），从而使纳米材料更容易地用于LED显示器、手机、光电探测器和太阳电池。

10月，并行技术公司（CTC）获得美国陆军坦克机动车辆研发与工程中心（TARDEC）提供的总额为745万美元的竞标合同，与TARDEC合作设计制造新一代战车原型的铝合金车体主框架，并对其进行严格的测试以提升未来战车的性能和生存能力。CTC公司将在2022年之前制造出四个车体原型，每个原型都会随着设计的更迭而不断演变，最终交由TARDEC进行抗疲劳、弹道和爆炸等测试。除用于该车体制造之外，搅拌摩擦焊工艺已在美军圣骑士榴弹炮、两栖突击车、“骆驼”验证车等型号上得到应用。

2.3 先进焊接技术获得多项进展

先进焊接技术是武器装备制造中应用最广、最重要的连接技术，直接影响武器装备的整体性能。2017年，焊接技术在舰船、装甲车辆等装备的研发和应用中取得多项进展。

6月，法国焊接研究所在STELIA航宇公司的“热塑性弓形盒（ARCHES BOX TP）”项目中，针对下一代单通道飞机高性能热塑性复合材料的应用需求，开发了独特的电感器，实现了飞机蒙皮上加强筋的动态感应焊接。过去几年，该研究所已开发出了基于热塑性基体（PEEK，PEKK，PPS）的碳纤维增强复合材料的焊接能力。

美国空军研究实验室材料和制造部与东北大学合作，采用全新的信号收发方法，开发出一种尺寸小于1mm的微型天线，有望大大推动军事和商业通信系统小型化步伐。该微型天线使用“多铁性复合材料”的特殊绝缘材料代替导电材料，感测微波电场，实现天线功能。这一新成果将天线尺寸减小了90%以上，大大改变了其潜在的设计空间。与传统天线相比，该微型天线可保留更多功能，从而使更小体积军用与商用设备的问世成为可能，包括可穿戴天线、生物可植入和生物可注射天线、智能手机和无线通信系统等等。

利用几何画板、Excel等计算机软件为学生创设数学实验室，我们可以设计微课引导自主学习，支持和鼓励学生运用信息技术学习数学、开展课题研究，使学生学习数学的过程变得更加活泼、有趣，更富有吸引力，使十分繁琐抽象的推理变得更加生动、直观、看得见、摸得着，更易于操作[2].

11月，英国焊接研究所（TWI）展出世界最大线性摩擦焊部件——商用飞机的铝合金翼肋。该翼肋由22根肋条连接到2.5m长的底板组成，采用AA7050铝合金材料，经过预成形至近净成形，材料浪费减少70%，加工时间缩短43%，大幅降低了“buy-to-fly”比率（制造零部件所需的原料量与最终零部件中所含材料量的比率）。每个翼肋的性能将直接影响机翼乃至机身的运行，采用这种新型线性摩擦焊制造方法，可提高部件的性能并降低生产成本。

美国能源部劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）与美国海军签署一项研究协议，将开发先进的无损检测技术，实现在不破坏船体涂层的前提下，直接透过涂层来检测焊缝质量，从而降低船体的维护成本。LLNL和美国海军金属加工中心正在研究采用声学结构激励和超宽带雷达技术，借助于声学和振动激励促使船体移动，然后通过“倾听”和“观察”船体运动中的变化来检测焊缝缺陷。据海军估计，减少或规避涂层去除和再涂覆过程，将使每艘弗吉尼亚核潜艇艇体每一检测周期的检测成本降低120万美元，五年内检测成本降低600万美元。

环境数据监测采集系统可对PM2.5、CO2、CO、噪声、紫外线、温度、湿度7个环境指标进行数据采集，并通过特定算法得到准确稳定的信息数据，然后发送至蓝牙串口与无线串口，实现数据的远程传输，按照需要对环境进行调节.

美国海军金属加工中心正在开发一种易于使用的焊接工序规划工具，使造船人员能快速确定最优的焊接工序和最佳实践。以往制造过程中，需要通过人员密集的试错方法来解决“弗吉尼亚”级核潜艇主要组件焊接中的变形问题。该研究通过利用商用软件，使生产规划人员更易于、更快速地为车间提供经过实践验证的最优夹具和焊接顺序建议，使焊接变形程度最小，减少返工，并能满足关键的尺寸公差要求。通用动力电船公司预计，通过减少焊接工序试错次数及最终产品的焊接变形和产量的提高，五年内可为“弗吉尼亚”级潜艇节省成本387万美元，为每艘“俄亥俄”级潜艇节省成本58万美元。

“80后”的牛超，2010年毕业于河南农业大学生物化学专业，毕业后，便随同学一起到广东发展。手里有了积蓄后，他萌发把自己所学的植保知识奉献给家乡的念头。他辞掉优厚的待遇回到台天村，创办了农资经销店，后来又转包200亩土地，成立牛超家庭农场，接着又成立了正阳县金凤农技专业合作社，担任理事长；接着，他采取“众筹”联营的办法，与其他6名返乡的“80后”大学毕业生成立了以农村农机植保服务为主体的“正阳牛”打药团队。

2.4 表面防护与改性技术的研究应用不断深入

2017年，美欧国家在飞机、航母、火炮等产品关键零部件表面防护与改性领域的创新研究与应用不断深入，涌现多项成果。

4月，俄罗斯“能源”火箭航天集团公司建立的俄首个航天飞船与模块舱虚拟设计中心正式启动运行，利用先进的虚拟现实（VR）技术，使设计人员通过佩戴VR设备“进入”飞船或模块舱内部，在虚拟的数字空间内开展特殊或复杂结构设计工作。该中心能模拟多种任务的解决方案，如模块舱内复杂机载设备的集成、大量设备连接线缆的铺设任务等，并能迅速将解决方案转化为设计文件。该中心的投入使用将加速俄新型火箭航天装备的建造进程，在降低人工成本的同时保证装备质量，未来该公司新型航天飞船和模块舱都将借助该中心开展设计研制工作。

美国陆军研究实验室与南达科他矿业学院合作开发的“冷喷涂装置和系统”成功实现商业化。该“冷喷涂装置和系统”设计紧凑，能够在飞机机库、海洋或沙漠等偏远的操作区域中使用，实现腐蚀和磨损的金属零部件的现场修复，如，高成本飞机零件，车辆、弹药、舰船、潜艇等其他武器装备的零部件，减少军事和商业部门的维护量。美国陆军研究实验室称，该系统每年可为美国国防部节省1亿美元的维护成本，商业部门每年可节省的维护成本与此相当，甚至更高。冷喷涂系统彻底改变了部件的现场维修，对于降低航空航天、汽车、石油化工、电子和医疗等重要行业的维护成本，都具有深远的影响。

  

图4 XMini在不同复杂空间执行加工任务示意图

F-35“闪电II”战斗机座舱盖的最大部件是一个热成形丙烯酸的整体外壳。去除在成形过程中形成的外壳内外表面纹理，必须使用劳力密集的手持式振动打磨设备。工作单调冗长，而且过程中不小心损坏外壳的风险很大，这个过程已经成为人工劳动的一个重要部分。海军ManTech项目采用了一种自动精密打磨系统，使用了带有一个振动抛光头的工业机器人，并用精细的红铁粉（rougetype）材料进行抛光，以提供清洁的光学表面。经过验证，该方法可以满足F-35项目要求，减少了过程变异性和劳动力数量，总预算成本节省近1.7亿美元。

曼彻斯特大学和罗伊斯研究所与中南大学合作研制出一种碳化锆（ZrC）制成的新型超高温陶瓷涂层，其耐热性是常规耐高温陶瓷涂层的12倍，将为高超声速飞行器的研发实现革命性突破。当飞机以高超声速飞行时，大气层中空气和燃气产生的热量极高，温度可达到2000℃～3000℃，从而对飞机结构完整性造成严重影响。在涂层的开发过程中，研究人员使用反应熔体渗透（RMI）工艺大大缩短了制备这种材料所需的时间，并通过碳-碳复合材料的强化，使它不仅坚固，而且对通常的表面降解具有极强的抵抗力。

中国土地广阔，物质资源丰富，许多地区生产石榴。随着科技进步，信息的广泛传播，人们知道了各石榴产地。并且当今社会交通便捷，使得新鲜水果的跨地区销售成为了可能。许多石榴产区采取集约化或者提高技术来降低成本，使得外地石榴与当地的石榴在价格上同样具有竞争优势。因此不仅是国内，包括国外的石榴产区也成为了怀远石榴的竞争对手。

2.5 复合材料构件制造技术取得多项突破

2017年，复合材料构件低成本制造技术研究活跃，高质量、高效率、低能耗复合材料制造技术获得多项突破，复合材料构件检测及修复技术也受到重视。

F-35“闪电II”等第五代战机需要采用高强度、高刚度和低重量的先进复合材料，这些复合材料难以使用传统的自动纤维铺放（AFP）设备加工，且生产效率低下。空军研究实验室（AFRL）通过开展国防部ManTech项目，将激光替代AFP设备中的红外线预热器，进行先进复合材料的激光辅助固化，实现了机器运行速度提高37%，成型质量、操作人员控制能力和总铺层速度得到大幅改善，减少了对未来低速生产和复合材料航空结构原型样件的编程和调试，并且实现对自动纤维铺放过程的有效控制，生产能力和质量均有所提高。

2月，洛马公司在阿布扎比防务展上展出了世界首台采用碳纤维复合材料制成的XMini机器人智能五轴加工机床（见图4）。XMini由Exechon公司开发，可实现高速/低扭矩，低速/高扭矩的加工能力，切削力可达7kN，加速度为3g，定位精度±10μm，融合了关节机器人的灵活性、高动态性和刚性机床的高刚度、高精度等特性。该机器人设备采用了碳纤维增强复合材料，可以拆解再组装后进入传统机器或人难以接近的空间（如飞机机翼翼盒）。此外，该设备应用了并联加工（PKM）技术，可以作为独立工具，也可以轻松集成到现有生产系统中。

2017年，雷神公司持续推动基于物理的仿真技术研究，并采用基于物理的仿真工具进行超音速飞行导弹、战斗机等复杂系统的仿真，使工程师能够在虚拟环境中进行产品设计，并测试评估其在现实世界中的工作过程，避免在研制过程中采用耗时且昂贵的物理原型。通过在超级计算机上运行CREATE的Kestrel仿真工具等专业程序，能够实现复杂物理系统的流体动力学（CFD）仿真。基于物理的仿真还可用于爆炸损伤评估、机电系统中的热力学性能分析以及辐射对卫星组件的影响等应用中。

5月，空客公司开发了一种便携式机器人修复喷枪，可用于A350 XWB等型号喷气式客机的复合材料修复，并已在A350-900测试飞机上获得了验证。研究团队通过将水与磨料混合，可喷射去除达500cm2的受损材料，然后利用新的碳纤维进行修补。经过修复的复合材料可在现场（例如在机场或维修中心）完成固化，无需传统复合材料制造过程中所使用的大型热压罐。该修复喷枪具有可重复作业和控制碳粉等优点，适用于飞机上难以操作的位置。此外，该工艺的另一创新之处是开发了一个充气式的洁净室，通过控制温度、粉尘浓度和湿度，实现与飞机制造厂相似的环境条件，以便用于那些需要在洁净且干燥条件下开展的工作。

1.现实的社会危害。“两童”群体的存在具有现实的社会危害，会导致以下令人担忧的严重问题出现：（1）未成年人成为黑恶势力等犯罪的工具或受害者。由于监护缺位，未成年人极易被黑恶势力或其他犯罪分子所利用。实践中，未成年人成为黑恶势力犯罪、毒品犯罪、涉财犯罪、强迫组织卖淫犯罪的工具或受害者，这已成为一个相当严重的问题；（2）被邪教势力所侵蚀。未成年人缺乏独立判断是非的能力，在某些利益诱惑下，很容易被洗脑；（3）被暴力恐怖犯罪分子、民族分裂犯罪势力所利用。在某些地区，这些敌对势力已经开始在未成年人中培养恐怖分子和分裂势力。

6月，英国谢菲尔德大学先进制造研究中心（AMRC）与库卡公司联合开发出成本有效的飞机复合材料构件机器人自动化精确锪孔系统，可实现批量生产。该系统通过多机器人协作，自动完成具有预开孔的紧固件孔的锪制，还通过结合增强现实技术来提高夹具装夹效率，减少人为错误，提高过程一致性。

3 先进制造模式

先进制造模式是充分利用企业内外部资源、技术和人员，提升企业管理运营能力，提高企业经济效益和市场竞争力的有效手段。2017年，大型军工企业积极布局智能工厂建设，美军采用敏捷制造模式改进生产过程。

3.1 美欧日积极布局智能工厂建设

7月，日本欧姆龙公司、电气（NEC）公司、富士通公司、国际先进电信研究所（ATR）、Sanritz自动化有限公司、国家信息通信技术研究所（NICT）和村田机械有限公司等7家公司和机构联合宣布成立“柔性工厂合作伙伴联盟”，旨在加速以无线通信技术为代表的物联网技术在工厂的应用，该联盟也是日本产业界落实《机器人新战略》的一项重要举措，将是物联网技术在制造业中发展应用的重要推动力。

原发性输卵管癌特异性的临床表现有“三联征”：腹痛、阴道流液、盆腔包块。而原发性输卵管癌肉瘤早期多无症状，因此易被漏诊。随着病情进展，可有阴道流液或流血、腹胀、腹痛及盆腔肿块等表现。但需要注意的是，输卵管癌肉瘤的主要临床表现为阴道不规则流血而不是阴道流液[3]，而当出现明显的临床症状或阳性体征时多数已进入疾病的晚期。

8月，俄联合造船集团公司下属的中部涅瓦河造船厂将投资3.5亿卢布在未来3年实施数字化造船厂的计划项目，通过建立造船过程所用全部组件的数据库，以及用电脑计算替代产品实物试验等，将使企业生产能力提高至原来的2倍，缩减生产和维护的时间和资金成本。

9月，BAE系统公司宣布将在澳大利亚阿德莱德建造全新数字化船坞，以支持公司为澳大利亚海军建造9艘未来护卫舰的合同投标，如果被选中，BAE系统公司将向澳大利亚转让数字化舰船设计，以及满足阿德莱德船坞要求的海军造船流程等。

12月，洛马在沃斯堡工厂部署了Ubisense集团（UBI）“智能空间”解决方案，以提升第五代战斗机F-35的生产速度。“智能空间”为制造商的“工业4.0”战略提供一个基础平台，通过平台建立一个实时镜像现实生产环境的数字孪生（将现实数据映射到数字模型上），将现实世界中的活动与制造执行和规划系统相连接。它实时监测三维空间中的交互，使用空间事件来控制流程并使环境根据工人移动做出反应。该平台解决了航空航天与国防制造企业面临的生产周期长和复杂性高等问题。

3.2 美军采用敏捷制造模式改进生产过程

为解决船舶制造商在船舶建造期间物料处理、跟踪及安装过程耗时且成本高昂等问题，美国海军开发出一种数字化的敏捷物料跟踪系统，以减少周期时间并提高物料交易的准确性。该系统通过提供机器可读的唯一识别码和扫描功能，对单个物品、物料包装和零散物料进行跟踪和识别，确保所有物料从接收到交付到最终用户的过程具备可见性、可追溯性和可追究性。该系统通过减少手工输入、消除纸张和提供电子链接，每年可减少54000小时的物料处理时间，节省物料重新购买费用33.1万美元，预计每艘DDG驱逐舰船体可节约成本280万美元。

美国空军利用数字线索改善诺格公司F-35进气道生产的材料审查委员会（MRB）工作过程，采用数据标签（Veri-Tag）在平板电脑上将不合格产品的数码照片转换成3D CAD模型，然后将独立的信息集成到一起，分析类似的处置方法和趋势。此外，通过创建的技术数据包（TDP+），可在系统生命周期的生产、运行到维护阶段对每个特定机尾编号进行监控。经改进，MRB的工作时间和成本降低了30%以上，减少了MRB标签创建过程中的错误，避免了生产过程中进行昂贵的重新设计，使F-35中央机身生产的工作量减少30%，如图5所示。

  

图5 F-35 MRB工作过程的数据标签（Veri-Tag）及自动化不符合性研究改进

4月，富士通公司宣布与波音公司签署合同，向波音公司提供RFID集成标签，以提高对飞机零部件全生命周期管理的效率。波音公司将通过为所有飞机制造阶段的主要飞机零部件增加RFID标签，能够对每个零部件进行管理，实现准确的追溯，提高飞机维修工作的效率。通过将富士通的RFID标签附加到单架飞机的大约七千个飞机零部件并自动生成飞机准备工作日志（ARL），波音公司旨在数字化管理零部件信息、大幅提高任务效率、减少人为错误、提高飞机制造生产效率。

3.3 基于模型的系统工程促进产品研制能力提升

2016年11月，美国政府问责办公室（GAO）发布了《武器系统需求：产品研制之前的详细系统工程确保项目成功》的报告，强调系统工程在项目早期定义和需求分析中的重要作用，可降低项目执行中的风险，而基于模型的系统工程方法的实施是实现这一目标的重要途径。以上报告充分说明在产品研发早期基于模型的系统工程（MBSE）方法的应用已经成为多方共识，将进一步推动该方法的研究和深入应用。

雷神公司采用MBSE技术开发一个全新的小型空间产品制造车间，并已用于一个6U CubeSat的制造。航天器和车间同步设计的复杂性，使得基于文档的系统工程方法效率低下、不具实用性。采用MBSE技术能够快速进行权衡分析，以使车间改造/产品设计优化更具成本效益。工作过程中，所有相关人员（如利益方、设计方、实践方、验收方等），都能够着眼于达成共识的系统模型，在系统工程活动全阶段（需求分析、结构分析、功能分析、性能分析、仿真验证）都可不断利用该模型来指导工程，也不断通过工程实践的反馈，来维护更新模型，使得模型与工程并行前进。

8月，美国系统工程研究中心（SERC）围绕美国陆军研发与工程司令部（RDECOM）的需求，开展武器系统基于模型的系统工程环境研究，并发布了《通过以模型为中心的工程转型系统工程》报告，利用以模型为中心的工程（MCE）方法，跨全生命周期、跨多学科将仿真、代理、系统和组件的不同类型的模型以不同抽象层次和保真度水平进行集成，可为快速系统级分析提供跨领域的视图，允许不同学科的工程师针对不断变化的任务需求，使用动态模型和代理来支持对权衡空间决策的虚拟验证。

美国陆军开展陆军加速自适应生产企业（A3FABE）项目，通过基于模型的企业（MBE）技术提高陆军业务流程效率，可实现沃特弗利特兵工厂生产时间缩短70%，81mm迫击炮底板的总生产成本降低。该项目在陆军航空和导弹研发与工程中心（AMRDEC）和陆军武器研发与工程中心（ARDEC）演示验证了WindChill 2系统，帮助ARDEC缩短了原型开发周期，成本降低159万美元。预计将分布式机器网络（DNC）和机器数据采集（MDC）应用于验证设备中，每年可节省9万美元。