Teknolojia ya kulehemu ya baadaye

Kwa sasa, kulehemu kumekuwa teknolojia mpya iliyojumuishwa. Kwa jukumu kubwa la teknolojia ya kulehemu katika uchumi wa taifa, kiwango cha juu chateknolojia ya kulehemuimekuwa ishara muhimu ya kiwango cha juu cha tasnia ya kitaifa, kwa hivyo, imeendeleza kwa nguvu seti kamili za vifaa vya kulehemu, teknolojia ya akili bandia, teknolojia ya usindikaji wa habari, teknolojia ya kidijitali ya kudhibiti nguvu ya kulehemu, teknolojia ya akili ya kulehemu, mchakato wa uzalishaji wa kulehemuteknolojia ya kulehemu roboti, maendeleo ili kukidhi vifaa vya kisasa vya kulehemu vinavyokidhi mahitaji ya uzalishaji hakika yatachukua jukumu muhimu katika kujenga nchi bunifu na inayookoa nishati.

Kwanza, mwenendo wa sasa wa maendeleo ya teknolojia ya kulehemu ya ndani na nje ya nchi

Kulehemu ni teknolojia muhimu ya msingi, na maendeleo yake yanategemea maendeleo ya sayansi na teknolojia ya kisasa. Teknolojia ya kulehemu ina historia ya miaka mia moja tu, lakini maendeleo yake ni ya haraka sana. Tangu karne ya 20, haswa katika miongo miwili au mitatu iliyopita, pamoja na maendeleo yasiyo ya kawaida ya sayansi na teknolojia, teknolojia mpya mbalimbali za kulehemu zimeibuka bila kikomo, na mafanikio mapya katika sayansi na teknolojia ya kisasa kama vile fizikia ya plasma, boriti ya elektroni, miale ya infrared, utupu, ultrasound, akustisk, microelectronics, n.k. yametumika sana katika kulehemu. Matumizi ya teknolojia mpya yameweka msingi wa maendeleo ya teknolojia ya kulehemu, yameongeza uwezo wa teknolojia ya kulehemu, na kupanua wigo wa matumizi ya teknolojia ya kulehemu. Kwa sasa, mbinu nyingi za kulehemu zenye sifa tofauti zimeundwa. Teknolojia ya kulehemu imetumika sana katika nishati, usafirishaji, tasnia ya kemikali, mashine, vifaa maalum, vifaa vya elektroniki, anga za juu, petroli na nyanja zingine nyingi. Inaweza kusemwa kwamba mafanikio mapya ya sayansi na teknolojia ya kisasa yamezidi kupenya katika uwanja wa kulehemu, na kukuza maendeleo ya haraka ya teknolojia ya kisasa ya kulehemu.

(A) maendeleo yavifaa vya kulehemuna mbinu za kulehemu

Katika miongo ya hivi karibuni, pamoja na maendeleo ya haraka ya sayansi na teknolojia, vifaa vya kulehemu na mbinu za kulehemu pia vimeendelezwa sana. Kwa sasa, sifa za ajabu za vifaa vya kulehemu vya kigeni ni usahihi wa hali ya juu, ubora wa juu, uaminifu wa hali ya juu, dijitali, udhibiti wa akili, kiwango kikubwa, jumuishi na chenye utendaji kazi mwingi. Kutoka kwa mtazamo wa utungaji wa uzalishaji na maendeleo ya teknolojia, vifaa vya ndani vinaendelea kuelekea kulehemu kwa ufanisi, otomatiki, akili, kuokoa nishati na rafiki kwa mazingira. Vifaa vya kulehemu vya arc vya China vinakaribia hatua kwa hatua kiwango cha ndani, kurekebisha muundo wa bidhaa, kuboresha daraja la bidhaa, vinapaswa kukuza kwa nguvu usambazaji wa umeme wa kulehemu wa inverter na mashine ya kulehemu ya nusu otomatiki, haswa mashine ya kulehemu ya kaboni dioksidi yenye ufanisi wa hali ya juu na kuokoa nishati; Teknolojia ya kulehemu ya upinzani kwa nguvu ya kati na ya juu kama maudhui kuu ya utafiti na mwelekeo wa maendeleo; Teknolojia ya utangamano wa sumakuumeme itajulikana katika vifaa vya kulehemu,sekta ya vifaa vya kulehemuKatika uhitaji wa haraka wa matumizi ya chini ya nishati, bidhaa za kijani; Teknolojia ya kulehemu kiotomatiki na vifaa vinakua kwa kasi isiyo ya kawaida, mradi wa Mabonde Matatu, mradi wa usafirishaji wa gesi magharibi-mashariki, uhandisi wa anga, uhandisi wa baharini na maendeleo mengine makubwa ya uhandisi wa kitaifa na kuibuka kwa tasnia ya magari ya ndani, vimekuza kwa ufanisi maendeleo na maendeleo ya teknolojia ya hali ya juu ya kulehemu, haswa teknolojia ya otomatiki ya kulehemu; Roboti za kulehemu na kulehemu kwa akili pia zitatengenezwa ipasavyo katika nyanja maalum na kutumika sana; Mahitaji ya seti kamili za vifaa maalum vya kulehemu yanaongezeka, anuwai ya matumizi ni pana, mahitaji ya utendaji wa kiufundi yanaongezeka zaidi na zaidi, vifaa vya kukidhi mchakato mpya mzuri vitakuwa vya kukomaa zaidi na maarufu, makampuni ya utengenezaji wa vifaa vya ndani yanahitaji kufanya mafanikio mapya katika seti maalum, kamili za vifaa vya kulehemu.

(2) Ukuzaji wa vifaa vya kulehemu

Kwa maendeleo ya sayansi na teknolojia na uvumbuzi endelevu wa vifaa vya viwandani, kuibuka kwa vifaa vipya kumeleta changamoto na mahitaji mapya ya teknolojia ya kulehemu. Kwa mfano, matumizi ya chuma chenye nguvu nyingi, aloi za alumini, aloi zinazotokana na nikeli na vifaa vingine kumekuza sana maendeleo ya teknolojia ya kulehemu. Mbinu za jadi za kulehemu zinaweza kuwa na matatizo fulani wakati wa kushughulikia vifaa hivi vipya, kama vile mabadiliko ya kulehemu, nyufa na kadhalika. Kwa hivyo, maendeleo ya michakato na teknolojia mpya za kulehemu ili kuboresha ubora na uaminifu wa viungo vilivyounganishwa yamekuwa mwelekeo muhimu wa maendeleo ya sasa ya teknolojia ya kulehemu. Kwa sasa, matokeo ya vifaa vya kulehemu nchini China ndiyo ya kwanza duniani, lakini katika muundo wa vifaa vya kulehemu na nchi zilizoendelea za viwanda, pengo ni dhahiri sana. Ili kuzoea mwenendo wa uzalishaji wa kulehemu kuelekea ufanisi wa juu, ubora wa juu, gharama nafuu na otomatiki, nchi zilizoendelea kama vile Marekani na Japani zinarekebisha kila mara muundo wa bidhaa wa vifaa vya kulehemu. Katikati ya miaka ya 1980, nchi zilizoendelea za kigeni zilichangia takriban 50% ya uwiano wa vifaa vya kulehemu, mwanzoni mwa karne ya 21, Ulaya, Amerika Kaskazini, Japani katika matumizi ya vifaa vya kulehemu, uwiano wa fimbo za kulehemu ni chini ya 20%, yaani, otomatiki ya sasa na kulehemu nusu otomatiki katika nchi zilizoendelea, imechangia zaidi ya 80% ya mzigo mzima wa kazi ya kulehemu. Kutoka kwa maendeleo ya vifaa vya kulehemu katika nchi zilizoendelea na maeneo kama vile Marekani, Japani na Ulaya Magharibi, kupunguzwa kwa fimbo za kulehemu kwa kulehemu kwa arc ya mwongozo na ongezeko endelevu la vifaa vya kulehemu otomatiki ni mwenendo wa maendeleo usioepukika. Ni muhimu kukuza na kutoa waya wa kujilinda na unaofunika uso wa dawa katika nchi yetu. Kuhusu waya usio na shaba ulioletwa na wazalishaji wa ndani na nje, unapaswa kuitwa waya maalum uliofunikwa, kwa sababu ya vipengele tofauti vya mipako na mbinu za matibabu ya uso wa wazalishaji mbalimbali, utendaji wa waya pia ni tofauti. Mchakato bora wa mipako na matibabu ya uso sio tu una jukumu la kuzuia kutu na kulainisha, lakini pia hautoi vumbi la shaba wakati wa kulehemu, na unaweza kuboresha uthabiti wa arc wa waya wa kulehemu na kupunguza matone ya kulehemu. Kwa sasa, watengenezaji wa ndani na nje wa mchakato huu wa mipako ya waya na matibabu ya uso bado unaboreka, inatarajiwa kwamba waya huu na mashine ya kulehemu ya kidijitali ya inverter hudhibiti kwa usahihi mpito wa arc, inaweza kufikia ufanisi wa juu, kulehemu kwa CO2 yenye mkondo wa juu wa matone ya chini, ili kufikia athari sawa ya mchakato wa kulehemu waya yenye mkondo wa flux, ndio mwelekeo wa maendeleo ya siku zijazo.

(3) Mbinu mpya za kulehemu, vifaa vya kulehemu na vifaa vya kulehemu katika siku zijazo

Kwa upande mmoja, tunapaswa kubuni mbinu mpya za kulehemu, vifaa vya kulehemu na vifaa vya kulehemu ili kuboresha zaidi ubora wa kulehemu na kuegemea kwa usalama, kama vile kuboresha safu iliyopo, safu ya plasma, boriti ya elektroni, leza na nishati nyingine ya kulehemu, kwa kutumia teknolojia ya kielektroniki na teknolojia ya udhibiti ili kuboresha utendaji wa mchakato wa safu, na kukuza mbinu ya kufuatilia safu inayoaminika na nyepesi; Kwa upande mwingine, ni muhimu kuboresha kiwango cha mitambo ya kulehemu na otomatiki, kama vile mashine ya kulehemu ili kufikia udhibiti wa programu, udhibiti wa kidijitali, ukuzaji wa mashine maalum ya kulehemu kutoka mchakato wa maandalizi, kulehemu hadi udhibiti wa ubora wa otomatiki ya mchakato mzima, katika mstari wa uzalishaji wa kulehemu kiotomatiki, kukuza na kupanua roboti za kulehemu za CNC na roboti za kulehemu, kunaweza kuboresha kiwango cha uzalishaji wa kulehemu, kuboresha hali ya afya na usalama wa kulehemu. Katika karne ya 21, tukikabiliana na lengo kuu la maendeleo ya sayansi na teknolojia katika nchi yetu, tukikabiliana na pengo kubwa kati ya teknolojia yetu ya kulehemu na nchi za kigeni, ambazo zinaweka mbele mahitaji ya juu kwa wafanyakazi wa kulehemu, kwa hivyo lazima tutumie sayansi na teknolojia ya kisasa, na kujitahidi kukuza maendeleo na maendeleo ya teknolojia ya kulehemu.

II. Mtazamo wa teknolojia ya kulehemu ya baadaye

Mnamo 2025, teknolojia ya kulehemu imeunganishwa kikamilifu katika ikolojia ya tasnia ya 4.0, ikionyesha sifa tatu kuu za‌"Ari ya akili, ujumuishaji wa usahihi, kijani na endelevu"‌.

‌kupenya kwa akili‌: Kiwango cha kupenya kwa roboti za kulehemu za viwandani duniani kilifikia 67%, na gharama ya mfumo wa kulehemu wa AI ilipungua kwa 40%.

Ubunifu wa nyenzo‌: Michakato tofauti ya kulehemu hushughulikia 90% ya matukio mepesi ya utengenezaji.

Lengo lisilo na kaboni‌Kiwango cha kupenya kwa mashine za kulehemu hidrojeni kinazidi 30%, na kiwango cha utoaji wa kaboni kwenye kulehemu kitapunguzwa kwa 55% ikilinganishwa na 2020.

(A) Mwelekeo wa teknolojia ya kulehemu ya baadaye

Pamoja na maendeleo ya utengenezaji kwa mwelekeo wa hali ya juu na wa busara, teknolojia ya kulehemu inaleta mwelekeo ufuatao wa mafanikio makubwa‌

‌1. Mfumo wa kulehemu wenye akili‌

‌Kulehemu inayoweza kubadilika kwa akili bandia‌: ‌Mfumo wa kulehemu unaoendeshwa na AI‌Utambuzi wa kulehemu na uboreshaji wa vigezo kulingana na ujifunzaji wa kina ili kufikia ufuatiliaji wa ubora wa wakati halisi na onyo la kasoro.

· Roboti ya kulehemu inayoweza kubadilika inaweza kurekebisha njia na nishati inayoingia kwa njia inayobadilika ili kukabiliana na hali ngumu za kazi (kama vile kulehemu uso wa chombo cha angani). Roboti ya kulehemu iliyo na mtandao wa neva inaweza kuchanganua mabadiliko ya joto ya nyenzo kwa wakati halisi na kurekebisha vigezo vya kulehemu kwa njia inayobadilika (kama vile kulehemu kwa kibanda cha aloi ya titani ya chombo cha angani). Kiwango cha kugundua kasoro huongezeka hadi 99.5%, na ufanisi wa kulehemu huongezeka kwa 50%.

‌Kiwanda cha mapacha cha kidijitali‌: Teknolojia ya simulizi pepe hupunguza mzunguko wa ukuzaji wa mchakato wa kulehemu kwa 70% (Kesi: Uboreshaji wa mchakato wa kulehemu wa pakiti ya betri ya Tesla 4680). Simulizi pepe hutumika kutabiri mabadiliko ya kulehemu na kupunguza gharama ya majaribio na hitilafu. Inasaidia udhibiti wa mbali wa 5G wa shughuli za mazingira zenye hatari kubwa (kama vile matengenezo ya mitambo ya nyuklia).

‌2. Teknolojia ya nishati ya usahihi wa hali ya juu‌

Kulehemu kwa leza ya kasi ya juu‌: Kulehemu kwa leza ya Femtosecond hufikia usahihi wa kiwango cha mikroni kwa ajili ya vifungashio vya chipu na vifaa vidogo vya matibabu kama vile kulehemu kwa waya wa kipaza sauti.

Kulehemu mchanganyiko kwa kutumia leza-arc‌: kuchanganya usahihi wa juu wa leza na upenyaji wa juu wa arc, unaotumika kwa ajili ya vifungashio vya betri za gari jipya la nishati.

·‌kulehemu kwa utupu wa boriti ya elektroni: ili kufikia muunganisho wa uchafuzi usio na uchafuzi wowote wa aloi ya titani na vifaa vingine vigumu vya kulehemu, vinavyotumika katika utengenezaji wa vifaa vya matibabu.

Uboreshaji wa Mpito wa Chuma Baridi (CMT)‌: Pembejeo ya joto hupunguzwa hadi 20% ya MIG ya jadi, inayofaa kwa kulehemu mwili wa aloi ya lithiamu ya alumini (mstari wa BMW i7).

‌3. Ulehemu wa anga na bahari kuu‌

Utengenezaji wa besi za mwezi ndani ya jengo‌NASA hutumia teknolojia ya kulehemu ya boriti ya elektroni ya utupu ili kulehemu miundo ya chuma moja kwa moja na ilmenite kwenye udongo wa mwezi.

Urekebishaji wa bomba la bahari kuu‌: kina cha shinikizo la roboti ya kulehemu chini ya maji kilizidi mita 6,000 (Mradi wa CNOOC wa Mafuta na Gesi wa Bahari ya Kusini mwa China).

4. ‌mafanikio ya utangamano wa nyenzo‌

Muunganisho tofauti wa nyenzo‌

· Tengeneza teknolojia ya alumini/chuma, kauri/chuma na viungo vingine mseto ili kukuza muundo mwepesi wa miundo (kama vile kupunguza uzito wa ndege).

· kulehemu mchanganyiko‌

· Kulehemu kwa kutumia ultrasonic kwa kutumia plastiki iliyoimarishwa kwa nyuzi za kaboni (CFRP), ili kutatua tatizo la nguvu isiyotosha ya mchakato wa kuunganisha wa kitamaduni.

5. Uboreshaji endelevu‌mashine ya kulehemu hidrojeni‌: kuchukua nafasi ya kukata asetilini ya kitamaduni, kufikia uzalishaji sifuri wa kaboni. Mfumo wa kulehemu wa kusafisha moshi‌: kiini cha nano-filter + udhibiti wa hatari wa AI, ikikamata chembe zenye madhara 99.9%.

(3) Data muhimu ya teknolojia ya kulehemu ya siku zijazo na utabiri wa soko‌

Vifaa vya kulehemu vya arc, ikiwa ni pamoja na walehemu, vifaa vya umeme na vifaa vingine, vinachangia karibu nusu ya vifaa vyote vya kulehemu na vinatarajiwa kukua kwa kiwango cha mwaka cha 6%. Vifaa vya kulehemu vya upinzani, ikiwa ni pamoja na walehemu, transfoma, vidhibiti na vipengele pia vitakua kwa kiwango cha juu cha ukuaji. Kulehemu gesi na kukata gesi vinatarajiwa kuwa na kiwango cha chini cha ukuaji. Vifaa vingine vya kulehemu, kama vile kulehemu kwa stud, kulehemu kwa leza, kulehemu kwa msuguano, kulehemu kwa boriti ya elektroni na vifaa vya kulehemu vya ultrasonic vitakua kwa kiwango cha haraka zaidi. Vifaa vya kulehemu vya robotic vitakua kwa kiwango cha juu sana, na kiwango chake cha uagizaji kitaongezeka zaidi, kwa sababu kulehemu nyingi hutengenezwa nje ya Marekani. Kwa kuwa Marekani ndiyo nchi kubwa zaidi duniani inayotengeneza vifaa vya kulehemu na kukata, usafirishaji wa vifaa vya kulehemu na kukata utaendelea kuimarika. Kuna aina mbili za metali za kujaza kulehemu; Fimbo na waya za kulehemu. Kiasi cha elektrodi kitapungua mwaka hadi mwaka, huku kiasi cha waya, ikiwa ni pamoja na waya imara na waya zenye mkazo wa flux, kitaongezeka mwaka hadi mwaka. Huu ni mwenendo usioweza kurekebishwa wa maendeleo.

Ukubwa wa soko‌Soko la teknolojia ya kulehemu duniani ni‌Dola za Marekani bilioni 218‌(2025), ikiwa na kiwango cha ukuaji wa mwaka cha 9.3%.

Uwiano wa teknolojia‌:

· Kulehemu kwa leza: 32%

· Mfumo wa kulehemu wenye akili: 28%

· Teknolojia ya kulehemu ya kijani: 25%

· Ukuaji wa kikanda‌: Eneo la Asia-Pasifiki lilichangia 45% ya ongezeko hilo, na China ilitawala mnyororo wa usambazaji wa vifaa vipya vya kulehemu vya nishati na nusu-semiconductor.

· (4) Changamoto na matarajio ya teknolojia ya kulehemu ya baadaye

‌Changamoto‌:

Utegemezi wa kulehemu katika mazingira magumu sana (kama vile mitambo ya kuunganisha yenye joto kali sana).

· usanifishaji wa mchakato wa kulehemu wa nanoscale (upangaji wa chip 3D).

· Maono ya 2030:

· Teknolojia ya kulehemu kwa quantum: matumizi ya kanuni ya kuingiliana kwa quantum ili kufikia uunganishaji wa nyenzo za kiwango cha atomiki.

· Uchomeleaji wa kibiolojia: Utafiti na ukuzaji wa solder inayooza kwa joto la chini inayotegemea vimeng'enya vya kibiolojia.

· (2) Sehemu za matumizi ya teknolojia ya kulehemu katika siku zijazo

· Magari mapya ya nishati

· Anga ya anga

· Vifaa vya matibabu

· Usanifu

· III. Muhtasari wa teknolojia ya kulehemu ya baadaye

· Kwa kifupi, mwelekeo wa maendeleo na matarajio ya teknolojia ya kulehemu ni ya kusisimua. Kwa uvumbuzi endelevu wa vifaa, vifaa na teknolojia ya otomatiki, teknolojia ya kulehemu itafikia hatua kwa hatua maendeleo yenye ufanisi, ubora wa juu na akili. Hii itatoa fursa na changamoto zaidi kwa maendeleo ya tasnia ya utengenezaji. Hata hivyo, tunahitaji pia kufanya utafiti wa kina na uchunguzi, na kukuza uvumbuzi na maendeleo ya teknolojia ya kulehemu kila mara ili kukidhi mahitaji yanayobadilika ya soko. Ni kwa kufuata uvumbuzi na maendeleo kila mara tu, teknolojia ya kulehemu inaweza kuchukua jukumu muhimu zaidi katika uwanja wa viwanda wa siku zijazo. Teknolojia ya kulehemu imevuka mipaka ya utengenezaji wa kitamaduni na kuwa kitovu cha uvumbuzi wa taaluma mbalimbali. Katika muongo mmoja ujao, ujumuishaji wake mtambuka na akili bandia, kompyuta ya kwantumu, na uhandisi wa kibiolojia utaunda upya mazingira ya ushindani ya utengenezaji wa hali ya juu duniani.