全球進(jìn)入空前的創(chuàng)新密集和產(chǎn)業(yè)變革時(shí)代，科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生革命性突破的先兆愈加明顯瘩浆。信息技術(shù)向其他領(lǐng)域加速滲透和向深度應(yīng)用發(fā)展，將引發(fā)以智能怯漾、泛在胡炼、融合為特征的新一輪信息產(chǎn)業(yè)變革，引領(lǐng)機(jī)械產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展摹削。增長(zhǎng)模式深度調(diào)整的巨大壓力碍蚊，將促進(jìn)新型環(huán)保節(jié)能技術(shù)、新能源技術(shù)加速突破和廣泛應(yīng)用到旦，推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品綠色化發(fā)展旨巷。同時(shí)，重大技術(shù)創(chuàng)新將更多地出現(xiàn)在學(xué)科交叉領(lǐng)域添忘，各類(lèi)技術(shù)之間的相互融合也將更加頻繁采呐，將會(huì)產(chǎn)生新的技術(shù)系統(tǒng)變革、重大學(xué)科突破以及新一輪科技革命及產(chǎn)業(yè)革命搁骑「拢可以預(yù)計(jì)，在今后的5～20年靶病，這些技術(shù)將發(fā)生重大創(chuàng)新突破会通，并將有可能引發(fā)機(jī)械工程技術(shù)的巨大變革，推動(dòng)機(jī)械工業(yè)向綠色化、智能化涕侈、服務(wù)化方向發(fā)展沪停。

　　未來(lái)20年是我國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)，確立在世界領(lǐng)先地位的關(guān)鍵歷史時(shí)期裳涛，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)組織編寫(xiě)了《中國(guó)機(jī)械工程技術(shù)路線(xiàn)圖》盒止，不僅提出11個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)圖，而且在其基礎(chǔ)上凝練出若干能影響到機(jī)械工業(yè)念焙，乃至制造業(yè)發(fā)展進(jìn)程的重大扑跌、前沿性、標(biāo)志性的8大技術(shù)問(wèn)題鲤境。

　　復(fù)雜系統(tǒng)的創(chuàng)意创皿、建模、優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

　　建模丛疲、仿真爸蝠、優(yōu)化及協(xié)同管理是機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)不變的核心和關(guān)鍵。復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)擁有復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)砍毡，組成復(fù)雜系統(tǒng)的各分系統(tǒng)十旗、子系統(tǒng)與元素之間既相對(duì)獨(dú)立，又相關(guān)聯(lián)聂袱，上級(jí)系統(tǒng)擁有下級(jí)系統(tǒng)不具備的屬性和功能溯内。復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)往往是機(jī)、電欠捶、液闷畸、控等多領(lǐng)域物理與信息技術(shù)的高度融合，具有多層次吞滞、多目標(biāo)腾啥、多時(shí)空、高維度冯吓、非線(xiàn)性、不確定性及開(kāi)放性等特征疮跑。隨著計(jì)算组贺、通信、感知祖娘、控制等技術(shù)的相互融合失尖，復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)將進(jìn)一步呈現(xiàn)出智能化、網(wǎng)絡(luò)化渐苏、復(fù)合化掀潮、分布式和嵌入式等技術(shù)特征。

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品所要滿(mǎn)足的需求層次越來(lái)越豐富和多樣仪吧，如何有效地將用戶(hù)的文化與情感需求融入到復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)之中泻漏，是需要人們繼續(xù)探求的課題。歐洲以及美國(guó)谷娇、日本哆念、韓國(guó)等國(guó)家制定了符合地域文化與情感的設(shè)計(jì)發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)集群模式，美國(guó)建立了以技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)文化為代表的硅谷灼鞋，歐洲研發(fā)了現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)品牌文化相融合的產(chǎn)品桨拉。融入文化與情感的創(chuàng)意設(shè)計(jì)技術(shù)屬于多學(xué)科交叉結(jié)合的新技術(shù)，其關(guān)鍵技術(shù)主要有：創(chuàng)意認(rèn)知與協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)孙悦，情感表達(dá)與評(píng)價(jià)技術(shù)涎捆，文化品牌、文化構(gòu)成及多元文化融合設(shè)計(jì)技術(shù)等疤巩。

　　航空航天設(shè)備灯葡、大型交通運(yùn)輸工具、精密制造和加工設(shè)備叭痰、成套物料處理過(guò)程設(shè)備多吁、工程機(jī)械、微納機(jī)械斥滤、光電通信設(shè)備都是復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)将鸵，掌握復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)意、建模佑颇、仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)顶掉，必將大幅提升我國(guó)重大裝備的自主設(shè)計(jì)能力和我國(guó)機(jī)械工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力。

　　20世紀(jì)90年代挑胸， 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)痒筒、計(jì)算機(jī)輔助工程、計(jì)算機(jī)輔助制造茬贵、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（C3P：CAD/CAE/CAM/PDM）技術(shù)在國(guó)際工業(yè)界普及簿透，相關(guān)軟件成了產(chǎn)品建模、仿真和優(yōu)化不可缺少的工具解藻。近10年來(lái)老充，為適應(yīng)復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，C3P發(fā)展成為M3P螟左，即多體系統(tǒng)（Multibody System）動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)啡浊、多學(xué)科協(xié)同（Multi-discplines colaberative）設(shè)計(jì)、基于本構(gòu)融合的多領(lǐng)域物理建模（Multi-domain physical Modeling）及全生命周期管理（PLM）技術(shù)組成了當(dāng)今計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品建模胶背、仿真扳辆、優(yōu)化及管理的新一代技術(shù)特征尽由。

　　以信息物理融合為標(biāo)志的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)，實(shí)際上是計(jì)算進(jìn)程與物理進(jìn)程的統(tǒng)一體雷镀，是集計(jì)算野戏、通信與控制于一體的新一代智能系統(tǒng)。歐洲學(xué)者研發(fā)的多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語(yǔ)言Modelica具有領(lǐng)域無(wú)關(guān)的通用模型描述能力陶份，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的不同領(lǐng)域子系統(tǒng)模型間的無(wú)縫集成陋抵。以美國(guó)為首的領(lǐng)域?qū)W者提出了信息-物理系統(tǒng)融合（Cyber-Physical System，CPS）武敦，旨在在統(tǒng)一框架下實(shí)現(xiàn)計(jì)算撼柳、通信、測(cè)量以及物理等多領(lǐng)域裝置的統(tǒng)一建模使义、仿真分析與優(yōu)化促壕。國(guó)際多領(lǐng)域物理統(tǒng)一建模協(xié)會(huì)在Modelica3.0基礎(chǔ)上，最近推出多領(lǐng)域物理表達(dá)規(guī)范Modelica3.3燥及，力圖在此基礎(chǔ)上支持網(wǎng)絡(luò)化眷滤、分布式、嵌入式系統(tǒng)建模與仿真派阱。我國(guó)啟動(dòng)了題為《支持工業(yè)嵌入式應(yīng)用建模與仿真的三維功能樣機(jī)設(shè)計(jì)平臺(tái)》的跟蹤性研究計(jì)劃诬留。

　　基于CPS的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)建模、仿真和優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展和普及將大大加速汽車(chē)贫母、航空航天文兑、國(guó)防、工業(yè)自動(dòng)化腺劣、精密儀器绿贞、重大基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域裝備的轉(zhuǎn)型升級(jí)，不斷提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力橘原；將催生出眾多具有計(jì)算籍铁、通信、控制趾断、協(xié)同和自治性能的功能創(chuàng)新產(chǎn)品拒名，甚至產(chǎn)生新的行業(yè)。

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