发布时间：2023-11-24 11:14:10
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的航空航天的技术领域样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
载人航天是世界上公认的最具挑战的技术领域，投资大、风险大，所以至今世界各国都由政府投资开展载人航天活动，但其投入产出比一直受争议，连美国在资金上也遇到压力。美国总统奥巴马另辟蹊径，支持和资助私营公司研制商用载人飞船，他认为，私营公司管理机制灵活、高效，采用商业模式运营，研制周期短，成本也较低。
2014年9月16日，波音公司、美国太空探索技术公司分别从美国航空航天局获得了42亿美元和26亿美元用于开发商用载人飞船的订单。合同内容覆盖了商用载人飞船的研发和检验。根据合同，美国航空航天局将派出至少一名航天员参加每家公司的一次商用载人飞船试飞，而每家公司将承担2～6次飞向国际空间站的载人运输任务。而签约公司对其运输工具享有所有权，并可以向美国航空航天局以外的客户出售搭乘权，包括私人游客。
波音公司获得42亿美元用以建造乘员航天运输-100商用载人飞船。2010年7月19日，乘员航天运输-100亮相英国范保罗航展。该飞船外形类似于锥形的“阿波罗”或“猎户座”飞船，但体积比“猎户座”稍小，比“阿波罗”稍大，能够乘坐7人。该飞船名字中的“100”代表它可在距地100千米的低地轨道飞行。
由于该飞船是为完成国际空间站短期任务制造的，所以它将不会被设计成能在太空长时间停留的飞船。它与国际空间站分离后在旱地着陆，通过重新更换防热罩，每艘飞船能重复使用10次左右。
2014年2月13日，波音公司完成了发射运载适配器的关键设计评审，评审证实，发射运载适配器的设计适合生产。另外，还完成了美国航空航天局商业乘员一体化能力项目的全部20项重要工作。2014年9月初，波音乘员航天运输-100通过了美国航空航天局的一项极为严格的测试，它在所有的技术节点上都达到较高的完成度，尤其是在货物与乘员载重量模块的完成度上，分别达到了96%和85%，体现了波音公司设计的成熟度。
美国航空航天局不是乘员航天运输-100飞船唯一的用户，该飞船还将为比格罗航天公司正在开发的私营充气式太空旅馆提供天地往返运输，将成为有史以来最安全、最可靠和消费比最高的飞船。
美国太空探索技术公司获得了26亿美元来建造第二代“龙”飞船。2014年5月30日，美国太空探索技术公司举行会，展示了第二代“龙”飞船，即载人型“龙”飞船，此飞船可搭载7名航天员，有望于2017年升空抵达国际空间站。
“龙”飞船分载货型和载人型两种，这样可先发射载货型“龙”飞船来掌握宇宙飞船的主要技术，赢得美国航空航天局的信任，并及早获得商业利益；然后以此为基础研制出载人型“龙”飞船。
在航空航天等复杂设计仿真领域，流体动力学发挥着不可替代的作用。2011年，越来越多的IT企业认识到了这一技术的重要性和市场需求，纷纷推出CFD模块或引入CFD功能。无论市场被打开了多少，不能否认的是，在这一技术领域最有发言权的莫过于Ansys公司，本刊记者专访了ANSYS总部航空航天行业的总监Robert Harwood，世界湍流大师FlorianMenter，听他们解密“湍流之道”。
“精”者为王
作为湍流模型的创建者，世界湍流大师Florian Menter对于CFD技术有着相当深刻的认识，他认为，CFD技术已经达到了比较高的成熟度，各企业在基本的湍流模型方面旗鼓相当，关键在于处理多物理场，层流与湍流转换等精细问题的能力，Ansys的产品都能够满足这种情况下的仿真。
Florian Menter告诉记者，CFD技术首先要研究静止与非静止、出现扰动的情况，应该具备一系列湍流模型在不同层次的方法，另～方面，CFD技术一直对计算能力有较高的要求，如建立模型，以模拟更复杂的层流和湍流等情况，因此高性能计算异常重要。为此，Robert Harwood表示，技术与速度要达到平衡，计算性能不仅涉及到硬件，还需要研究出软件的算法。将软硬件有效结合在一起，并进行其性能扩展。Ansys在高性能计算方面的发展――GPU技术，就能够拓展高性能计算的性能，并将是未来发展的重要方面。
另外，在实际应用中，客户看中的是如何有效使用这些计算能力，并行计算是未来发展的一个趋势。Ansys拥有高性能计算团队，“在CFD技术方面这个团队有10人，保证更加有效地利用计算，目前的中央处理数量为1000GPU，未来可能达到1万或10万。如何把湍流模型和高性能计算这两方面融合在一起将是未来的重要挑战。”RobertHarwood表示。
“质”者取胜
“在CFD技术领域，要发展出基本的代码很简单，但是在应用当中要达到一定的精准度，就需要质量的保证。”FlorianMenter说。
CFD技术需要很多测试文档和工具来保证其精准度，Ansys的相关工具和文档超过100个，且涵盖简单的气体流动到比较复杂的全飞机仿真。“要建立测试模型的集合，集中了多年的努力，需要调动很多内部和外部的资源来进行生成测试文件，即使在Ansys内部管理层也要被告知这种资源很重要，必须有这种测试模型的集合。”RobertHarwood这样说。
“融”者治本
一、中国高新技术产品贸易发展现状
(一)进出口规模持续增长，进出口月度增幅继续回落
据海关统计，2011年我国高新技术产品进出口总额首次突破万亿大关，达到10117.8亿美元，同比增长11.8%，占外贸进出口比重27.8%。其中，高新技术产品出口5487.9亿美元，同比增长11.5%，进口4629.9亿美元，同比增长12.2%。受欧债危机、国际贸易保护主义等不利因素影响，我国高新技术产品贸易月度增幅有所回落。特别是2011年下半年以来，随着欧元区危机加重，全球经济增长环境恶化，经济贸易风险上升，6月份以来出口呈个位数增长，连创2009年以来月度出口增幅新低。虽然从绝对值上看，进出口规模缓慢增长，但总体表现后续增长疲弱。
(二)信息与通信技术类仍居主导，部分领域进出口提速
2011年，我国在信息与通信技术类等传统领域出口仍居主导地位，全年出口5294.6亿美元，同比增长12.7%，较整体高新技术产品出口增长高1.2个百分点，占比增加至96.6%。单类产品出口额居前三位的分别是便携式自动数据处理机(1058.8亿美元)、手持式无线电话机(627.6亿美元)、集成电路(325.7亿美元)。除生命科学技术类、航空航天技术类产品出口提速外，多数领域出口增速下滑。其中生命科学技术类产品出口178.4亿美元，同比增长28.7%，较上一年度提高2.9个百分点;航空航天技术类产品出口45.9亿美元，同比增长31.6%，较上一年度提高1.5个百分点。2011年，电子技术类产品仍是我国高新技术产品主要进口产品，全年进口2139.7亿美元，占比46.2%，较上一年度下降1.3个百分点。单类产品进口居前三位的分别是集成电路(1707.7亿美元)、液晶显示板(471.7亿美元)、手持式无线电话机的零件(190.0亿美元)。在整体高新技术产品进口萎缩的情况下，生命科学技术类产品进口速度提高，全年进口158.1亿美元，同比增长35.3%，较上一年度增加12个百分点，进口占比提高至3.4%。
(三)外资企业贸易增速趋缓，其他企业增速依然强劲
从企业性质上看，外资企业仍是我国高新技术产品出口的主体。2011年，外资企业高新技术产品进出口8015.3亿美元，同比增长10.37%，全年出口4527.53亿美元，占比82.5%，较2010年下降0.6个百分点，全年进口3487.22亿美元，同比增长10.06%，占比75.3%。国有企业进出口831.9亿美元，同比增长2.09%，全年出口318.1亿美元，占比5.8%，下降1.1个百分点，进口占比11.0%，下降0.5个百分点。宏观经济政策收紧等消极因素对民营企业出口影响更加明显，以民营企业为主体的其他企业四季度出口环比折年率萎缩17.52%，进口环比折年率萎缩24.22%。尽管如此，其他企业全年进出口占比仍有所提升，其中出口642.2亿美元，同比增长31.1%，占比11.7%，提高1.7个百分点，进口占比13.6%，提高1.9个百分点。
(四)一般贸易进出口增长明显，加工贸易份额继续缩减
2011年全年我国高新技术产品一般贸易出口898.3亿美元，增长20.2%，占比提高1.2个百分点，进口1228.9亿美元，增长18.5%;加工贸易出口4221.2亿美元，占比76.9%，下降1.9个百分点。进料加工贸易仍是我国高新技术产品出口的主要方式，全年出口3824.6亿美元，同比增长11.53%，占高新技术产品出口的69.69%。2011年，中西部承接加工贸易转移初见成效，部分在金融危机中向周边国家转移加工产业的企业回流，加工贸易下降幅度较2010年度有所收窄，东部地区加工贸易加工增幅下降，其中苏州、广东两地高新技术产品加工贸易增幅分别为－1.03%、8.12%，均低于8.8%的全国平均水平。从高新技术产品各领域内部来看，各领域加工贸易出口占比变化不十分明显，说明加工贸易占比萎缩对不同领域影响大致相同。
(五)主要市场进出口增速放缓，传统市场占比下降
2011年我国与多数国家和地区的高新技术产品进出口贸易呈现萎缩态势，其中出口至欧元区794.8亿美元，增长4.08%，较上一年度下降35个百分点，四季度环比折年率萎缩13.28%。由于欧债危机蔓延，新兴市场国家和地区经济贸易受到普遍拖累，进出口增速有所放缓，四季度我国出口到其他“金砖四国”高新技术产品62.3亿美元，较三季度下降13.7%，环比折年率萎缩44.53%。从高新技术产品进口来看，亚洲地区仍是我国主要进口来源地。2011年，我国从东盟、韩国、中国台湾和日本进口2891.9亿美元，同比增长11.3%，占比62.4%，较上一年度下降1.2个百分点。中国香港、欧盟和美国仍是我国高新技术产品主要出口市场，合计占比64.6%，较2010年下降0.6个百分点。其中在航空航天技术、计算机与通信技术、电子技术类领域出口至上述三个地区的高新产品占同类技术领域比重分别为69.35%、67.33%和65.68%。
(六)中西部地区出口快速增长，东部地区占比继续下降
从地域分布来看，东部地区仍是我国高新技术产品贸易的主要集中地，但随着我国中西部地区承接沿海产业转移步伐加快，中西部地区高新技术产品贸易迅速增长，特别是出口增长强劲。2011年全年中部地区高新技术产品出口171.7亿美元，同比增长80.2%，占比提高1.2个百分点;西部地区出口217.4亿美元，同比增长58.2%，占比提高2.3个百分点;东部地区出口5098.8亿美元，同比增长7.5%，低于全国平均水平，比重继续下降。2011年中西部地区进口增幅有所下降，但下降幅度明显小于东部地区，中部地区全年高新技术产品进口168.1亿美元，增长46.9%，占比提高0.8个百分点;西部地区占比提高1.0个百分点;东部地区进口增幅下降较大，进口增长10.0%，下降22.2个百分点，占比由93.9%下降到92.1%。中、西部在承接东部产业转移动的同时，充分发挥自身产业基础优势，在传统产品领域之外的材料技术、航空航天技术领域形成了各自的特色贸易比较优势。2011年，东部地区在传统领域出口占比仍占据绝对优势，光电技术类产品出口314.16亿美元，区域占比97.86%;中部地区材料技术类产品出口6.43亿美元，占比13.63%;西部地区航空航天技术类产品出口8.24亿美元，占比17.93%。
(七)整体国际竞争力略有下降，产业内贸易指数下滑
2011年高新技术产品国际贸易竞争力有所下降，贸易竞争力指数(TC指数)由2010年的0.0881下降到0.0848。传统优势领域中的计算机与通信技术类产品、计算机集成制造技术类产品的竞争力下降，其中计算机与通信技术领域的贸易竞争力指数由0.5832下降到0.5762，计算机集成制造技术领域的贸易竞争力有所下滑。随着我国加大对战略性新兴产业的培育，高新产品中部分新兴领域的国际竞争力得到提升，其中生物技术、航空航天技术类和材料技术类领域虽然仍处于净进口状态，但是国际贸易竞争力较2011年均得到提高，生物技术贸易竞争力指数由－0.0856提高到－0.0465，航空航天技术领域由－0.6540提高到－0.6062，材料技术领域由－0.1340提高到－0.1111。近年来，我国与主要贸易伙伴的高新技术产业内贸易指数呈下滑趋势，但在国际分工格局方面变化不大，中美之间在高技术领域贸易仍表现为垂直分工，中国与东盟之间在高新技术产品领域贸易仍具有很强的相似性。中美之间格鲁贝尔—劳埃德指数(GL指数)由2010年的47下降到2011年的43，中国与东盟之间的GL指数由2010年的65下降到64。2011年高新技术产业多数领域的产业内贸易指数处于50以下的较低水平。我国与日本之间的高新技术产业内贸易指数最高，为73，两国在生物技术、计算机与通信技术、材料技术和航空航天技术贸易领域属于水平分工，特别是在生命科学技术贸易领域属于高度水平分工形态。我国与东盟国家高新技术产业内贸易指数为64，为水平分工;在计算机与通信技术、计算机集成制造技术领域的产业内贸易指数分别达到了88和76，属于典型的高度水平分工状态;在材料技术领域的产业内贸易也达到水平分工。高新技术产业内贸易指数排在第三位的是欧盟，为58。其中，我国与欧盟在材料技术领域贸易属于典型的高度水平分工，在生物技术、生命科学技术、光电技术领域贸易比较活跃，在计算机与通信技术领域贸易不活跃。我国与美国之间在高技术产业贸易属于典型的垂直分工，两国在生命科学技术、材料技术领域产业内贸易指数分别为95和98，属于高度水平分工状态。
二、中国高新技术产品贸易面临的挑战与机遇
2012年，我国高新技术产品面临的外部经济环境更加严峻复杂，国内经济贸易发展中不平衡、不协调的矛盾与问题依然突出，高新技术产品进出口的机遇与挑战并存。
(一)面临挑战
一是世界经济低速增长，全球贸易增速回落，高新产品出口增长面临下行压力。2012年上半年，世界经济将延续上一年度的缓慢增长态势，虽然部分经济体的经济景气度指标呈现向好迹象，但考虑到宏观政策空间有限，各国对欧债危机能否顺利解决仍持怀疑态度，整体经济观望情绪较大，经济表现温和复苏。下半年经济走向的不确定性仍主要取决于欧债危机的解决、主要发达国家和新兴市场的表现。根据国际货币基金组织2012年1月份《世界经济展望》预测，2012年全球经济减速似乎已成定局，预计发达国家经济增长率1.2%，新兴与发展中国家经济增长率5.4%。从全球贸易来看，表征国际贸易领先指标的波罗的海干散货指数(BDI)似乎也预示了贸易增速回落的事实。2012年开年以来，该指数始终处于历史低位运行，2012年2月下降到647的历史低点，不到2011年的2161高点的1/3，虽然3月份以来该指数缓慢上扬，但全球贸易复苏动力不强。根据国际货币基金组织预测，2012年世界贸易增长率3.8%，其中发达国家和发展中国家的贸易增长率均较上一年度有所下降。从我国高新技术产品出口来看，实现稳定增长难度加大。2011年欧债危机对中欧高新产品双边贸易影响明显，特别是下半年危机恶化后导致中国出口大幅萎缩。全年我国对欧盟出口高新技术产品1124.5亿美元，同比增长滑落至个位数(3.5%)，占高新产品出口比重降至20.5%。2012年一季度，我国对欧盟出口245.0亿美元，季度环比(－20.3%)与季度同比(－1.04%)双双萎缩。目前，欧盟是我国高新产品的第二大出口贸易伙伴，欧元区及欧盟成员经济收缩将通过贸易渠道产生溢出效应，加大高新产品出口稳定增长的难度。
二是劳动力成本上升，企业融资难问题加剧，出口企业利润受到挤压，高新技术产品出口供给动力不足。2012年，我国劳动力市场的供求矛盾并未得到有效缓解，相反，劳动力成本上升已经成为我国经济发展中不可逆转的结构性问题，低成本竞争优势正不断削弱。预计未来，随着我国经济发展中“刘易斯拐点”的逐步呈现，人口红利下降，劳动力短缺以及随之而来的外贸企业用工难问题将成为困扰外贸企业的突出问题之一。普遍性的融资难问题将加重企业的经营困境。自2010年三季度至今，我国政府9次提高存款准备金率共4.5个百分点，5次上调存贷款基准利率共1.25个百分点，导致市场资金趋紧，银行借贷成本提高，企业财务费用上升，特别是大量从事外贸经营的中小企业被排斥于银行授信额度之外，面临资金链断裂风险，转向高利贷或民间借贷，导致融资风险进一步加大。外贸企业在经历“用工难”、“融资难”之后，企业盈利受到影响，企业家信心不足，部分东南沿海城市出现“跑路潮”风波。中国人民银行对5000家企业开展的调查问卷显示，2012年一季度，企业盈利指数为51.19，经营景气指数为64.35，均创2009年三季度以来新低，企业家信心指数较2011年四季度略有回升，为2009年三季度以来次低点。
三是贸易保护主义抬头，贸易摩擦向新兴产业领域蔓延，高新产品拓展国际市场难度加大。金融危机爆发至今，各国经济仍未完全走出危机阴霾，贸易保护主义相继抬头。截至目前，中国已经连续17年成为遭遇贸易摩擦最多的国家。2012年以来，我国共遭受了8起贸易摩擦，涉案金额22.8亿美元，同比增长了80%。从贸易摩擦领域来看，战略性新兴产业逐渐成为各国贸易保护主义关注的对象。自2011年至今，美国相继对我国太阳能电池和应用级风塔提起反倾销和反补贴调查。伴随“双反”调查的还有各种专利侵权诉讼、破产限制购买法令等措施。2012年，全球经济在低迷中缓慢增长，美、法等国家政治大选、主要发达国家推动本国制造业发展，在各种政治、经济因素的作用下，预计各种贸易保护主义措施只增不减，国际贸易形势更加严峻。
(二)发展机遇
一是新兴领域的宏观支持政策陆续出台，产品国际竞争力稳步提升，高新技术产品出口新的增长引擎逐渐发力。为促进新兴产业国际化发展，抢占国际经济科技制高点。在2010年国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的基础上，《新材料产业“十二五”发展规划》、《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》、《环保装备“十二五”发展规划》、《工业清洁生产推行“十二五”发展规划》陆续出台。此外，《鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业国际化发展的指导意见》等陆续。这些政策的出台和相继实施有利于未来产业的有序、健康发展。目前，新兴产业领域产业化和规模化发展强劲，新能源等领域发展态势迅猛。根据全球风能理事会(GWEC)2012年2月最新的全球风电市场报告，全球风电产业2011年新增风电装机容量41000MW，中国排在首位，约占全球新增装机的44%。从产业国际化发展来看，部分领域出口竞争力稳步提升，生物技术、材料技术等领域的贸易竞争力指数不断提高。
二是企业研发支出持续增长，知识产权国际化程度提高，高新技术产品向高技术含量升级有望。近年来，我国研发支出呈稳定增长态势，研发强度不断提高。美国巴特勒研究所最新的《2012年全球研发投资预测》显示，中国研发支出年增长率12%，研发强度从1995年的约0.6%提高到2011年的1.6%，如果中国研发支出年均增长保持11.5%，美国保持4.0%，到2030年中国将超过美国成为第一研发大国。企业知识产权意识不断增强，推动知识产权国际化程度提高。中国在五大专利局(美国、日本、欧洲、韩国和中国)获得授权专利数量持续增长。目前所获得的专利授权数量相当于欧洲和韩国总和的2倍。从所获得的专利领域来看，主要集中在数字计算机、电话和数据传输系统、无线和有线传输系统等，为我国高新技术产品向高技术含量迈进提供了技术准备。
三是科技兴贸创新基地不断发展，新基地不断加入，战略性新兴产业国际化的产业基础逐渐成型。经过几年来的培育和发展，前三批认定的58家科技兴贸创新基地已经积累一些龙头企业，产业链日益完善，产业集聚程度较高，战略性新兴产业不断发展。目前，基地在新能源、新材料、生物医药等产业领域业已形成相当出口规模，在国际市场上竞争力显著增强。2011年，上海张江等10家生物医药基地进出口4833.96亿美元，同比增长21.24%，其中出口2294.83亿美元，同比增长20.1%;江苏省无锡市等5家新能源基地进出口843.92亿美元，同比增长20.2%，出口499.08亿美元，同比增长18.4%;江西鹰潭市等14家基地进出口175.12亿美元，同比增长40.73%，其中出口100.59亿美元，同比增长72.21%。2012年，为加快培育战略性新兴产业，商务部、科技部将针对节能环保、新一代信息技术等七大新兴领域，从国内相对成熟的地区培育一批新基地。作为新兴产业的发展载体，科技兴贸创新基地将进一步发挥产业集聚效应，为高技术产品贸易和战略性新兴产业国际化奠定、巩固坚实的产业基础，为转变外贸发展方式、优化贸易结构提供持续的动力。
三、政策建议
(一)着力推进高新技术产品进出口贸易均衡发展
一是继续优化高新技术产品贸易的产品结构、方式结构、主体结构、地区结构和国别结构;二是充分发挥我国巨大市场规模优势，重视进口对外贸协调发展的平衡作用;三是推进战略性新兴产业国际化发展，提升新兴领域在高新技术产品贸易中的比重。
(二)加快形成以高新技术企业为主体的创新体系
一是不断完善有利于创新的政策环境，加快制定并出台支持创新的配套政策;二是推进创新型企业建设，鼓励企业聚集高层次创新人才，与科研院所实现创新资源优化重组，建立产业技术创新战略联盟;三是着力提升科技兴贸创新基地的集聚辐射带动作用的同时，培育一批战略性新兴产业骨干企业。
(三)着力培育新的高新技术产品贸易增长点
一是加快用高新技术改造传统产业，应用新技术、新材料提升传统产业，加快出口产品升级换代;二是加快培育出口竞争新优势，促进加工贸易从组装加工向研发设计、销售物流等环节拓展;三是鼓励高技术产业在境外开展技术研发合作，以技术、服务带动产品出口。
关键词 机电一体化 技术运用 机械制造
中图分类号：TH-39；TD63 文献标识码：A
1机电一体化概要
机电一体化是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
2航空工业领域机电一体化的发展状况
航空工业机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
20世纪60年代以前为探索阶段。在这一时期，各国都在积极探索航空航天技术，并将最新电子技术积极的运用于完善航空机械产品的性能方面，特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了航空工业的发展，对于先进战斗机的需求，推动了航空领域机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，进一步推动机电一体化技术的普及。但是，由于工业技术基础的限制，这一阶段总体上还处于探索阶段，对于机电一体化技术运用程度还不深，也无法进行广泛的推广；20世纪70到80年代为初步发展阶段。这一时期，由于计算机技术、控制技术、通信技术等更先进技术的出现，航空技术领域得到了蓬勃发展，规模集成电路和微型计算机等充分运用到了航空工业领域，为机电一体化与航空工业的深度融合奠定了坚实的基础；20世纪90年代为快速发展时期。这一时期，机电一体化技术世界航空工业领域得到比较广泛的承认，以机电一体化技术为基础的航空工业得到了极大发展，基本成为航空工业的支柱性技术，90年代后期，航空工业开始向智能化方向迈进，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；21世纪以来，人类进入了宇宙时代，航空工业领域对于机电一体化的运用更为精纯，大规模系统的建模设计、分析和集成方法、人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为航空领域的机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。
3航空工业领域机电一体化的发展趋势
3.1航空制造业的智能化
在现代信息技术的支持下，智能化已经成为目前航空工业领域机电一体化技术的一个重要发展方向，也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。特别是在飞行系统的建设，自动导航、自动驾驶等以机电一体化技术为基础的航空智能化已经取代传统的飞行操控方式，成为航空领域主要的飞行控制技术。
3.2航空管理技术的网络化
航空管理技术的网络化也是机电一体化技术背景下，航空工业技术发展的必然趋势。20世纪90年代，计算机技术得到突破性发展，世界进入计算机时代。计算机技术的兴起和飞速发展给航空工业带来了巨大的变革，计算机网络将整个航空技术领域和各种设备连成一体，实现了生产和操作、空中和地面的一体化发展。而基于计算机技术的各种航空远程控制和监视技术本身就是机电一体化产品。因此，航空工业机电一体化朝着网络化方向发展成为必然趋势。
3.3航空设施设备的微型化
得益于机电一体化技术，航空设施设备还呈现出了微型化的发展趋势。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。而航空航天工业中所需要的各种特殊材料的生产、重要零部件的制造、关键技术的革新都都离不开设施设备的微型化。机电一体化技术无疑为实现航空设施设备的微型化提供了条件。
3.4航空工业生产的绿色化
节能环保、绿色生产也是航空工业领域探索的重要方向、航空技术的发展为人类的航天事业提供了极大的便利，但是由于航空工业是一个大动力、高耗能、高投入的产业。在自然资源不断减少，生态环境受到严重污染的背景下，探索绿色航空工业技术成为航空领域的重点攻坚任务。在机电一体化技术的帮助下，绿色航空产品概念应运而生。机电一体化使航空工业在设计、制造、使用过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。因此，促进航空产业的绿色发展，也是航空工业机电一体化发展的重要趋势之一。
参考文献
[1] 徐晓娜，朱柏龙.机电一体化技术的发展与思考[J].科技致富向导，2014（17）.
[2] 刘磊，涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者，2014（04）.
关键词：机械；数控技术；应用；探讨
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
随着计算机技术和信息技术的不断发展进步，新科技、新技术不断的运用到机械制造行业中。尤其是对于数控技术，传统的机械制造技术已经难以满足社会现代化的发展需求。批量化生产和专业化生产成为制造行业发展的必然趋势。在激烈的市场竞争中，机械制造企业若想得到发展就必须突破传统的技术，就必须应用数控技术，从而最大程度的降低成本，提高成品率和工作效率。文章针对数控技术的应用进行研究，从而充分掌握数控技术的用途，了解数控技术的市场前景。
1.机械数控技术的发展特点
1.1 朝着高速化、高精度方向发展
为了进一步推动机械数控技术的发展，数控技术开始朝着高速化和高精度方向发展。在这一发展过程中，数控技术发挥了数控技术刀具材料的性能，极大程度的提高了生产效率。高速化的背后更多的是降低生产加工成本，提高零件加工的精度和速度。例如，在航空航天领域，数控技术更多的要求是高精度。如果缺乏了高精度，将带来的不可估量的损失。为此，航空航天领域更加注重数控技术的高精度。通过高精度的零件，更好的实现了科学的发展进步，更好的推动我国航空航天领域的发展。
1.2 朝着网络化、集成化方向发展
现代科技一日千里。随着计算机技术和网络技术的不断发展，机械数控技术也在跟着时展的潮流，向着网络化和集成化的方向发展。一方面，数控技术通过网络化的发展实现了无人化的操作。对于不利于人类直接观测的区域或者工作强度大的观测任务，直接进行远程监控和远程诊断。另一方面。数控系统采用集成化程度高的芯片、CPU等，能够提升数控技术的集成度。通过数控技术的集成化大大增强了数控科技的作用。在数控系统中，通过不断的引入最新科技，改进数控系统的关键部位，能够更好的提升数控技术的可靠性和稳定性。
1.3 朝着环保的方向发展
近些年来，随着人们环保意识的不断增强，对于过去消耗资源、污染环境的企业进行了大力的整顿。“保护环境”成为了每一个企业必须肩负的责任。为了能够更好的保护环境，相应的政策和法规相继出台。人们也利用着网络等现代传媒手段对企业的环保情况进行监督。这就极大的推动了数控技术向着环保的方向发展。在数控技术领域中，数控系统向着无冷却液、无液和无气味等要求发展。
2.数控技术在机械领域的应用
2.1 工业生产领域
在当前的工业生产领域，对于一些高强度、高危险性的工作，则不需要再由人亲自上阵，完全可以交付数控技术。采用最新的数控技术，虽然大量较少了人的工作，但是生产线的产量以及产品的质量却能够得到大大提升。在实际的工业生产过程中，使用数控技术，将需要的产品参数预先输入到计算机中继而控制生产线按照预定要求生产，极大的节省人力。即使在生产过程中出现错误问题也可以根据错误等级决定是否继续生产。
2.2 机床设备制造领域
机床设备制造是机械电子一体化的重要体现。在当前的机械加工领域，采用数控技术已经成为了发展的时代潮流。由于现代工业对于机械零件的加工精度要求越来越紧密，迫使人们使用基于数控技术的机床设备。通过将数控技术有效的应用于机床设备领域能够极大的提高生产效率，充分整合资源提高行业的加工水平。通常，只要操作人员按照指令输入各种参数，数控机床便能够根据要求的精度进行加工。
2.3 汽车生产领域
众所周知，一个国家的机械科技水平往往体现在汽车制造领域。数控技术应用于汽车生产领域有助于提升生产汽车复杂部件的能力。我国的企业工业在快速发展的过程中，机械零部件的加工也在不断的发展。通过利用数控技术整合生产线，不仅能够给企业带来更多品种、中小批量的搞笑生产，还能够充分的满足市场对于汽车行业变革提出的不同需求。同时，加虚拟技术、集成制造技术等新科技引入汽车生产领域，还能够大大的提高汽车生产的水平和质量。可以说，数控技术是二十一世纪汽车生产制造领域不可或缺的重要技术。
2.4 航空领域
我国航空领域的发展潜力和市场十分巨大。当前，我国的航空事业较发达国家而言还有一定差距，但是差距正在逐渐缩小。这其中要归功于机械数控技术的发展。由于航空工业是“高、精、尖”的行业，其对机械加工有着非常严格的要求。如果单纯的采用人工加工的方式，远远无法满足行业的发展需求。例如，航空材料的加工使用传统的加工模式难以达到标准，而采用机械数控技术则能够很好解决，尤其是对于切割工艺要求精细的情况下。
3.结论
综上所述，机械数控技术在现代机械制造行业起着非常重要的作用。数控技术的优良特性在生产中相比于传统技术要先进很多。在实际的工业生产、机床领域以及航空领域中都离不开机械数控技术的身影。在其他的一些机械制造领域也同样具有着广阔的应用前景。为了能够进一步提升我国的机械数控技术，推动我国经济和社会的发展，我们必须不断的完善机械数控技术，充分利用计算机技术和信息技术，改良当前的数控生产方式。
参考文献：
[1]聂景成.机械制造中数控技术应用探究[J].黑龙江科技信息，2014（06）.
[2]史银花.数控技术在机械制造中的应用[J].科技致富向导，2013（33）.
形成资源开放服务体系
ICT研发实验服务联盟的宗旨是推进首都电子信息领域科技资源的有机整合,提高科技资源的开放性和共享率,形成科技资源开放服务体系,为自主创新成果创造良好的研发条件。
ICT研发实验服务联盟的主要工作是负责首都科技条件平台电子信息领域平台中行业资源的整合及市场化对接工作。截至2010年5月,该联盟成员数量已经达到31家。
成员单位服务特色
北京航空航天大学
北京航空航天大学(简称北航)是一所具有航空航天特色和工程技术优势的多科性、开放式、研究型大学,肩负着高层次人才培养和基础性、前瞻性科学研究,以及战略高技术研究的历史使命。北航现隶属于工业和信息化部,是国家“211工程”和“985工程”建设的重点高校。
2006年,北航获批筹建航空科学与技术国家实验室。此外,北航还拥有航空发动机气动热力实验室、软件开发环境实验室、虚拟现实技术与系统重点实验室、飞行器控制一体化技术实验室、可靠性与环境工程实验室、国家计算流体力学实验室和国家空管新航行系统技术重点实验室等7个国家级重点实验室,以及25个省部级重点实验室、3个国家级工程中心和3个省部级工程中心。
北航在信息领域的海量信息多媒体实时交互工作环境、数字电视与多媒体平台、空天地一体化空中交通服务网关集群平台、新型惯性仪表与导航系统、应用于国家级大型会议的电子表决系统、材料领域的高性能非晶合金和高温功能涂层材料、智能技术领域的多自由度机器人等方面取得了一系列重大科研成果。
北航可以为企事业单位提供软件检测、委托研发、技术转让、合作研发、咨询培训等服务,同时还可以通过共同承担国家重大项目,联合开展关系国计民生的各项基础研究。
大唐移动终端开放实验室
无线移动通信国家重点实验室作为科技部批准的首批落户企业的国家重点实验室,在TDD产业发展中起到了非常重要的作用。终端开放实验室作为无线移动通信国家重点实验室的重要组成部分,长期致力于拥有国家自主知识产权的TD-SCDMA的研发和测试。该实验室配备全套自主研发的TD-SCDMA无线接入设备,与爱立信、上海贝尔阿尔卡特等国际知名设备商的核心网设备互联,组成了完整的TD-SCDMA研发和测试平台,具备包括TD/GSM双模在内的所有3G核心业务测试资源条件,完全满足端到端的测试需求。
2009年,终端开放实验室开放核心网、RNC、GSM无线各2套,TD-SCDMA NB 10套,SMS、MMS特色业务服务平台各1套。
终端开放实验室为TD-SCDMA终端/芯片企业提供全方位的互联互通测试服务,扫除各接口协议理解上的分歧;为8家终端企业(其中包括三星、LG、联想等)提供测试服务;在协议一致性测试服务方面,为入网的终端厂商提供测试服务;为北京、上海、重庆等地的TD终端芯片厂商提供远程接入服务。这些都为促进TD-SCDMA终端产品的成熟、产业链的完善做出了突出贡献。
终端开放实验室拥有多名具有多年工作经验的技术开发人员和产品测试人员,以及RAN专门人才、信令分析仪表专家和终端协议射频测试专门人才。
终端开放实验室先后创造了业内多项第一:拨通第一个TD-SCDMA越洋电话,实现第一款TD商用终端全系统通话演示,最早实现HSDPA 2M业务。
北京交通大学
北京交通大学是全国首批进入“211工程”建设的教育部重点大学。电子信息领域是该校最早的研究领域之一,涉及信息与通信工程、自动控制工程、电子工程、光波技术、电磁兼容等。
在电子信息领域,该校现有国家级重点学科2个(通信与信息系统、交通信息工程及控制)、教育部重点学科3个(通信与信息系统、交通信息工程及控制、电磁场与微波技术)、一级学科博士授权点2个(信息与通信工程、交通运输工程)、二级学科博士授权点6个(通信与信息系统、交通信息工程及控制、电磁场与微波技术、信息网络与安全、光通信与移动通信、智能交通工程),以及2个学科有博士后流动站、2个学科可聘长江计划特聘教授、10个硕士授权点和3个工程硕士授权专业领域。
关键词：铝合金中厚板；水浸式超声波探伤；检测；缺陷
引言
随着我国科技的进步，有色金属加工行业的快速发展，大飞机战略和汽车轻量化的实施，国内铝加工企业不断地更新设备和创新工艺，高性能的铝合金中厚板越来越多的被应用于航空、航天、汽车等高技术领域，需求量也越来越大。其中的7XXX系、2XXX系以及6XXX系中厚板广泛应用于航空航天和交通运输等领域。航空航天及交通运输领域，对铝合金中厚板的要求非常严格，中厚板中任何微小的缺陷都可能造成整体机械性能的大大降低，甚至会导致严重事故。由于我国铝加工设备和加工工艺存在不稳定性，铝合金中厚板在生产过程中难免会出现各种缺陷，为确保这些重要用途铝合金中厚板材的性能，在中厚板生产过程中必须进行超声波探伤。
1 铝合金中厚板超声波探伤
探伤方法主要分直接接触法和水浸探伤法。脉冲反射式接触探伤是铝合金板材探伤最基本的方法，在探头和被探测板材表面涂一层耦合剂（机油、甘油等）作为传声介质，用探头直接接触板材进行探伤。这种方法多为手动检测，操作方便，适合现场检验，成本较低。其缺点是操作人员的劳动强度大，对探伤人员的主观依赖性大，如探伤人员的经验、手法和责任心等，不利于实现自动化操作；探伤结果无有效的图像化记录，工作效率低；因耦合剂为油脂的缘故，板材在后续加工时，需要对表面进行油污清理，不利于环境卫生的保护。
脉冲反射式水浸探伤是铝合金板材探伤中最常见的方法，此法以水作为耦合剂，使探头发射的声波经过一段水后再进入工件探伤。水浸法的优点是探头与板材不接触，超声波的发射与接收都比较稳定，灵敏度高；被检测板材的界面回波信号比发射脉冲信号窄得多，能量弱得多，就检测板材而言，这大大缩小了盲区，从而与非液浸法相比，能探测比较薄的板材；容易实现自动化操作，可以检测大规格的板材。其不足是因为声束指向性差，对探伤不利。水浸探伤法根据板材和探头浸没方式分为全没液浸法、局部液浸法和喷流式液浸法。实际铝板材检测中只使用第一种方法，主要因为其它两种方法的精度不高。
目前铝合金中厚板检测中使用的水浸式超声波探伤是全没液浸法的升级，装备有相控阵聚焦探头，使用超声相控阵。它是通过压电换能元件规则排列以及对每个元件的发射时间和相位加以控制，达到不更换探头即可动态改变波束位置和方向。实际生产中水浸式超声波探伤使用固定焦点聚焦技术，在自动模式下覆盖全部铝板表面，同时对发现的缺陷标注，扫查速度可达300mm/s。当发现缺陷时再进行缺陷评估再扫查，使用多个闸门和相控阵聚焦技术，对缺陷进行精确扫查。其具有探伤时间短、探伤效率高、探头不易磨损、自动化程度高、检测覆盖率达100%等优点。
2 水浸式超声波探伤的工艺过程
（1）对每个探头进行探伤参数设置，作TCG曲线，设置探伤灵敏度。
（2）天车使用真空吸盘（或专门吊具）将板材吊放到上料装置，运输装置自动运送板材到超声波探伤仪的升降台上。
（3）放置结束后，主传动电机（或液压缸）启动，升降台同步下降并进行预喷淋。
（4）板材倾斜入水，底部会和水接触以进行润湿，因此可以避免板底聚积气泡，板材完全入水后应水平放置。
（5）当铝板材表面到达水面以下的下限位置时电机驱动断开（或液压缸控制阀关闭），然后探伤检测开始进行全方位系统扫描。
（6）板材自动标记、记录缺陷。
（7）探伤结束后，升降台将板材提升至水面以上，板材应倾斜出水，由水槽输送辊道将板材输送至卸料辊道台。
（8）进行烘干，板材经烘干后由天车吊离下线。
3 水浸式超声波探伤在生产中的实际应用
水浸式超声波探伤机列是我司中厚板生产线上必不可少的检测设备，且考虑未来大型飞机等用材的发展需求，板材最大规格（长×宽×厚）为38600mm×4350mm×250mm，而通常情况下需生产检测板材尺寸为中小规格居多。所以要求该水浸式超声波探伤仪采用双桥架检测，在对窄尺寸板材进行探伤时需采用双桥架同时对并排放置的两块板进行检测；在对大规格板材探伤时需双桥架同时对一块板材进行检测。为了提高生产时检测效率，还进行了系列技术优化。在双桥架同时对一块板材进行检测时检测数据实现“无缝拼接”，生成一个检测报告；在双桥架同时对并排放置的两块板材进行检测时实现检测数据与板材对应分拆拼接问题，一块板材对应生成一个检测报告。
采用双桥架结构方式，可使一条水浸式超声波探伤机列年检测通过量达到约3万吨，相对于一条单桥架水浸式超声波机列年检测能力提高一倍，相对于两条单桥架水探机列设备投资节约上千万元。
4 结束语
水浸式超声波探伤在铝合金中厚板检测中扮演的角色越来越重要，通过更新换代和技术改造，极大地提高了检测能力、检测效率及检测精度，彻底摆脱了人工探伤，满足客户对探伤的高标准要求，提升了探伤中厚板材在市场的竞争能力。
参考文献
[1]超声波探伤编写组.超声波探伤[M].北京：电力工业出版社，1980：241-242.
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[3]钟志民，梅德松.超声相控阵技术的发展及应用[J].无损检测，2002， 24（2）.
源于二十世纪八十年代初“中关村电子一条街”的中关村示范区是中国成立最早、最大、也是影响力最深远的高新区。经过20多年的发展建设，中关村示范区已拥有高新技术企业近2万家，形成了以电子信息、生物医药、能源环保、新材料、先进制造、航空航天为代表，以研发和服务为主要形态的高新技术产业集群，形成了“一区多园”各具特色的发展格局，成为首都跨行政区的高端产业功能区。有鉴于中关村示范区的发展和建设是中国创新发展的代表，是建设创新型国家的缩影，从专利去分析中关村示范区，以期从一个侧面反映我国的创新发展和创新型国家建设情况。
一、研究对象、研究方法和数据来源
1、研究对象
2012年10月，国务院批复同意调整中关村国家自主创新示范区空间规模和布局。中关村示范区从“一区十园”（ 即：海淀园、丰台园、昌平园、电子城、亦庄园、德胜园、雍和园、石景山园、通州园、中关村大兴生物医药基地）的空间格局发展为“一区十六园”（即：东城园、西城园、朝阳园、海淀园、丰台园、石景山园、门头沟园、房山园、通州园、顺义园、大兴-亦庄园、昌平园、平谷园、怀柔园、密云园、延庆园）。由于新增园区数据统计自2013年3月开始，本报告的研究对象仍为本次调整前之中关村科技园区管理委员会统计的中关村示范区“一区十园”企业，时间跨度选取1996年（统计行政部门从1996年开始独立统计中关村数据）至2012年，分析17年间中关村示范区专利发展情况。
2 、研究方法
本报告主要通过文献研究，采取比较分析法、信息综合法等研究方法。
3 、数据来源
本报告分析之基础数据来源由下列两部分组成：
（1）国家知识产权局提供的中国专利数据库
（2）中关村管委会提供的中关村科技园区企业名录数据库（1996-2012）
4、其他说明
本报告中所指的技术领域，是根据北京市统计局编制的《中关村科技园区统计报表制度》中企业所在的高新技术领域代码划分而成。
二、中关村示范区企业专利发展总体情况
1、中关村示范区企业专利申请量和授权量
1996年—2012年，中关村企业共申请专利124203件，其中发明专利申请78334件，占总申请量的63.1%；获得专利授权59391件，其中发明专利授权21318件，占总授权量的35.9%。
（1）专利申请量和授权量呈现跨越式增长。
1996年，中关村企业申请专利228件，到2012年企业年申请专利28159件，是1996年的123.5倍；年专利授权量从1996年的83件增加到2012年的15407件，是1996年的185.6倍。专利申请量和授权量均呈现大幅增长。
从专利申请增速上看，17年间中关村企业专利申请量年均增长率为35.1%，是北京市同期年均增长率（17.9%）的近2倍，与中关村示范区高速增长的经济指标相吻合（同期中关村企业总收入年均增长率为31.9%）。
（2）专利申请增速加快，渐成北京市专利成长重要支撑力量。
根据历年专利申请量，可将中关村专利申请态势分为3个阶段，分别为年度专利申请量百件阶段、千件阶段和万件阶段。其中1996年——2000年为百件阶段，2001年——2007年为千件阶段，2008年起进入万件阶段。
将三个阶段的年度申请量分别累计，可以发现：中关村企业专利申请量，在百件阶段占同期北京市专利申请量的5.9%；千件阶段占18.3%；万件阶段占29.9%。由此可见，中关村企业专利申请规模每跃升一个阶段，其在北京市的比重提高10个百分点以上。这一趋势说明：中关村企业近年来专利申请增速加快，已逐步成为北京市专利成长的重要支撑力量。
2、专利申请和授权的构成
（1） 专利申请结构较优，发明占比领先国内。
数据显示，中关村企业专利申请结构特点为：发明为主，实用新型有量，结构相对较优。从历年专利申请类型的构成来看，中关村企业专利结构呈现两次明显变化。第一次是从统计年度之初开始，发明专利的比重逐年上升，从1996年的22.4%增至2008年的77.6%，发明专利申请占比达到高峰，实用新型和外观设计的比例较低。第二次变化从2008年之后开始，实用新型专利申请占比逐年增加，从2008年的17.9%增至2011年的33.4%，发明专利申请占比则降至60%左右。
据统计，“十一五”期间全国发明专利总量大幅提升，但国内发明专利申请量和授权量的占比分别为33.8%和19.9%。相比而言，中关村企业专利结构在国内明显相对较优。
（2）专利授权增长快速，发明授权增速超出预期。
从历年发展来看，中关村专利授权量呈现前期波动上升，2006年以来呈现接近指数增长的态势，从三种专利授权量发展态势来看，实用新型增速紧跟发明专利，在2006年和2008年与发明授权量十分接近。
值得一提的是，2011年中关村企业获得发明专利授权4992件，是2008年发明专利授权量的2.72倍，提前4年完成了《中关村国家自主创新示范区发展规划纲要（2011-2020年）》提出的“到2015年，发明专利年授权量比2008年翻一番”的既定目标。
近年来发明专利授权量及其占比的稳步提升，表明中关村企业专利结构进一步优化，体现了中关村企业创新能力快速提升。
3、重点专利企业群发展情况
（1）专利企业数量规模持续扩大，强极企业异军突起。
2012年申请专利的中关村企业数量继续保持高位增长，达到2227家，同比增长16.7%，占中关村累计申请过专利企业总数的34.1%，申请量超过100件的企业41家，比2011年增加10家，专利授权量100件以上的企业18家，比2011年增加4家。当年有专利授权的企业数量创历史新高，达到2186家，同比增长12.0%。这几组数字与1996年相比分别提升了十倍到三十倍不等。专利企业数量规模的持续扩大，说明中关村企业创新活力持续强劲。
中关村专利企业群规模不断扩大，专利强极企业异军突起。2011年中关村首次出现年度专利申请量“千件企业”，京东方集团和北汽福田公司分别以1146件和1070件专利申请成为中关村首批年度专利申请量“千件企业”。2012年联想（北京）有限公司和奇虎360公司分别以1936件和1029件专利申请成为“年度千件申请”企业的新成员。以强极企业为核心，2012年专利申请量在100件以上的中关村企业，合计申请专利超过1.33万件，占中关村企业当年专利申请量近半数。
从专利强极企业的总收入来看，2012年中关村专利申请量超100件的企业中，当年总收入过亿的企业有35家，占中关村专利强极企业数量的85.4%，更多专利优势企业群的崛起，成为中关村创新发展的后发优势基础，后劲所在。
（2）少数企业掌握大多数专利，专利申请或授权的企业分布呈2：8法则。
1996年——2012年，中关村有专利申请的企业共计5781家，但80%左右的企业专利申请量低于10件。
据统计数据显示，专利申请量10件以下的企业有4735家，占有专利申请的企业数的74.1%。这些企业的专利申请量占中关村企业专利申请量的12.1%。与之相对应，申请量千件以上的企业有12家，占有专利申请的企业数的0.2%，却申请了中关村企业24.3%的专利。
专利授权的企业分布态势亦是如此。授权量在10件以下的企业数量占到有专利授权企业数的81.7%，授权量却只占中关村企业授权量的22.3%。
无论是专利申请还是专利授权，在企业中的分布情况基本上符合2：8法则，20%的企业掌握了中关村80%的专利申请。
三、中关村示范区各技术领域专利发展情况
1、七大技术领域累计专利申请量破千件，电子信息领域居主导地位。
1996年-2012年中关村企业专利申请量累计超过千件的7个技术领域分别为：电子信息（62596件，占52.8%）；先进制造（20556件，占17.3%）；生物医药（10604件，占8.9%）；新材料（8856件，占7.5%）；新能源（8217件，占6.9%）；环境保护（4383件，占3.7%）；现代农业（1655件，占1.4%）。其中，电子信息领域占中关村专利申请总量的52.8%，居主导地位。现代农业、航空航天、核应用技术领域年均专利申请量不过百件。海洋工程领域的申请量最少，17年来累计申请量39件。
2、电子信息和先进制造领域专利申请增长最快。
从历年专利申请量变化来看，电子信息和先进制造领域专利申请增幅最大，增速最快，呈阶梯式增长。2012年这两个领域专利申请量再创新高，表现出强劲增长势头。生物医药、新能源和新材料三个领域年专利申请量相当，始终保持平稳增长。
3、电子信息领跑各技术领域专利授权量增长。
总体上，1996年—2012年各领域均有专利授权，专利授权数有着不同程度的增长，分布呈现明显的聚集态势，其中电子信息处于领跑地位，共有26293件专利获得授权，占中关村授权专利总量的46.7%，先进制造（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，核应用、航空航天、海洋工程三大技术领域专利授权量总和占比不及2%。
四、有效发明专利及其生命周期分析
1、有效发明专利综合分析
到2012年，中关村拥有发明专利的企业2427家，占北京市拥有发明专利的企业数29.8%。中关村企业的发明专利拥有量达到20212件，有效发明专利量首次突破2万件，占中关村企业累计发明专利申请量的25.8%。这一比例较全市高出近2个百分点，体现中关村企业维持有效发明专利的比例较高。
同时，中关村企业有效发明专利占北京市企业有效发明专利数的六成以上（60.2%）。在北京市企业发明专利拥有量前十名中中关村企业占据5席，其中联想（北京）有限公司以1297件居第2位。
2、有效发明专利生命周期和技术领域分布分析
（1）中关村企业发明专利生命周期多在3-7年，与国外在华专利差距明显。
到2012年底，中关村企业拥有有效发明专利共20212件。经分析，中关村企业有效发明专利的维持年限多在3-7年之间，从第8年开始即与维持年限在3-7年的有效发明专利数量呈现出明显的差距。
在国家知识产权局的一份中国有效专利报告中，国内申请人有效发明专利维持年限集中在3-6年之间，而国外申请人在华的有效发明专利，其维持年限集中在5-9年之间。也就是说，中关村企业有效发明专利的生命周期与国内平均水平相比约高出1年左右，相当于国内领先水平。但明显低于国外申请人在华的有效发明专利维持年限。
这一现象可以反映出两个问题：一是中关村企业发明专利申请量快速增长始于2005年前后。之前，中关村企业的专利申请意识相对较弱。二是中关村企业在专利维持方面，略高于国内平均水平线，与国际水平仍有不小差距。这反映了中关村企业核心专利较少，大部分专利技术水平和经济价值有待提高和开发。
（2）电子信息领域有效发明量占示范区5成有余，环境保护和新能源领域有效发明生命周期平均4年。
分析中关村示范区企业有效发明专利在各技术领域的分布情况，如图所示，电子信息领域的有效发明专利量明显高于其他技术领域，占中关村企业有效发明专利总量的53.7%。其次是先进制造和生物医药领域，分别占12.1%和10.6%。中关村6大重点技术领域有效发明专利量明显高于其他技术领域。
对中关村6大重点技术领域的有效发明专利分别进行维持年限统计，发现各技术领域的有效发明专利维持年限分布相对集中，主要分布在3-7年之间。
其中电子信息、先进制造、生物医药和新材料技术领域长至7年，是生命周期最长的两个技术领域。环境保护和新能源技术领域，其有效发明专利的主要生命周期仅为3-5年。这两个技术领域也正是中关村6大重点领域中有效发明专利量最少的技术领域。
从以上统计结果来看，中关村6大重点技术领域在整体上的技术发展水平和创新能力强于现代农业、核应用、海洋工程、航空航天等技术领域。在6大重点技术领域中，电子信息、先进制造、生物医药和新材料更显优势，尤其是电子信息领域，不但有效发明专利数量远超其他领域，其主要生命周期也最长，充分体现中关村电子信息领域创新优势所在。
五、中关村专利强极企业专利发展
在1996年——2012年间，中关村企业累计专利申请量超千件企业12家，累计专利申请量500件以上的企业29家。按专利申请量指标，设定这些企业为中关村专利强极企业，通过一系列专利指标对其进行分析。
1、累计申请量排名前29企业中21家跻身专利授权量排名前30位。
通过对累计申请量排名前29企业进行专利授权量统计，发现其中21家企业同样跻身专利授权量排名前30位。同时，申请量TOP29企业中有19家企业跻身有效发明专利量TOP30。从这一比例来看，申请量排名靠前的企业，其专利质量和专利维持情况同样较好，说明申请量TOP29企业的中关村专利强极企业地位相对稳定。
2、专利总量与国内企业相比不显优势，有效发明储备明显偏低。
从专利总量上看，虽有部分中关村专利强极企业累积专利申请量超千件。但与国内专利优势企业相比，仍存在不小的差距。以联想（北京）有限公司为例，作为专利总量排名第1的中关村企业，联想（北京）有限公司累积专利申请量6144件、累计专利授权量2817件，与深圳高新区的华为技术有限公司和中兴通讯股份有限公司相比，则呈现出数量级的差距：华为技术有限公司累积申请专利超过36000件，是联想（北京）有限公司的6倍左右；同期华为获得发明专利授权20000件左右，是联想的7倍。
在有效发明专利上，差距同样明显。中关村有效发明专利超千件企业仅有联想1家，而第10-20名企业，有效发明专利储备量都在200件以下。对比国家知识产权局公布的截至2012年全国有效发明专利拥有量排名前列的企业排名，第1名华为技术有限公司拥有14601件有效发明专利，是联想的11.3倍；而第10名比亚迪股份有限公司拥有1251件有效发明专利，此数在中关村排名第2。
如果与国外专利权人在华有效发明专利拥有量比较，中关村排名第1的联想（北京）有限公司无缘进入前10名。
3、海外专利布局有突破，但尚未形成规模，技术领域亦需拓展。
开展海外专利布局，是日益激烈的国际市场竞争对中关村企业，尤其是中关村强极企业走出去提出的必然要求，然纵观近年来中关村企业海外专利布局情况，并不尽如人意。2007年以前，中关村尚无一家企业的年度PCT申请公开量登上WIPO-TOP500排名榜，2007年，中关村企业的最高排名仅列第679位。到2009年，世界知识产权组织公布的全球前500强中，中关村企业中仅有大唐移动通信设备有限公司1家企业跻身其间，排名第188位，实现了WIPO-TOP500排名榜零突破。到2010年，大唐移动通信设备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年尚无1家中关村企业进入WIPO-TOP50，且申请PCT的企业数量也不成规模。中关村强极企业海外专利布局尚需加速。
从技术领域上看。自2009年开始，全球PCT专利申请格局发生了显著变化。在大部分行业PCT申请量均有所下降的形势下，化工行业中的显微结构和纳米技术领域增长10.2%；电气工程行业中的半导体领域增长10.0%；机械工程行业中的热工过程和器具领域增长7.2%、发动机领域增长2.9%。
由此可见，金融危机后期，全球跨国公司已有意识的技术转型。历史经验表明，经济危机往往是新科技革命的前夜，上述领域专利申请的增长，或许预示着战略性新兴产业的制高点将来自于这些领域。
