【正文】 缺乏的城市,%,%,比先進的工業(yè)化國家高近9倍。因此,北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務非常重,而電力電子技術是節(jié)能降耗的王牌。 ,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種,每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種,更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要,影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。 1993年,北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品約837種,%左右。其中:機械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種,機電一體化產(chǎn)品不到150種機電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強。儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種,機電一體化產(chǎn)品210種,機電一體化產(chǎn)品所占比例為 60%。輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種,機電一體化、智能化產(chǎn)品15種,機電一體化、%。,每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費用約300元,不是總成本的1%。與國外約28%的先進水平相差甚遠。與國內(nèi)先進水平相差一半左右。 ,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責任重,有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重,且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產(chǎn)。 另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發(fā)展。 (二)北京“機電一體化”工作的任務 北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品,促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻。 (1)大力采用模糊技術,工業(yè)爐窯改造應上新臺階 國內(nèi)外成功的范例表明,應用模糊技術改造工業(yè)爐窯比單純用計算機和PID技術好的多。因此,我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應用模糊技術,到2000年,對應該進行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊 技術等先進電子信息技術改造完畢,其中采用模糊技術改造要在80%. (2)積極采用數(shù)控技術,機床高備改造要達新水平 對機床設備的改造重點應放在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應用上。根據(jù)需要和可能,到1995年,北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上,到本世紀末要改造完畢。 (3)努力推廣變頻調(diào)速技術,風機電泵改造要攀新高度 風機、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上,效果十分顯著。因此,在今后幾乎,北京要把交流變頻調(diào)速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年,應該采用變頻調(diào)速技術改造的風機、電泵要改造完60%。到本世紀末,北京的風機、電泵和其它調(diào)速電機要普遍。采用先進的變頻調(diào)速技術。 (4)優(yōu)先應用CAD/CAM技術,工業(yè)設計水平提高要有新目標 北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢,設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業(yè)系統(tǒng)CAD的應用率為17%,CAD的覆蓋率為11%,到1995年應分別達到20%和15%,本世紀末,要力爭分別達到55%和45%. (1)總體目標:到1995年全市的機電一體化產(chǎn)品數(shù)應不少于800種,2000年,應不少于2000種,機電產(chǎn)品的機電一體化率分別達到25%和60%. (2)單項目標: 機床數(shù)控化率:1995年,產(chǎn)量數(shù)控化率達5%,產(chǎn)值數(shù)控化率達16%。2000年,分別達12%和40%. 汽車電子化程度:1995年,平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費用不少于1000元,在整車成本中所占比例不低于3%。到2000年分別不少于3000元,不低于8%. PLC的開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間,開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位:“九五”北京要成為全國主要的PLC生產(chǎn)基地之一。 “電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術和第三代電力電子器件的開發(fā)技術?！熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟批量。在電力電子產(chǎn)品應用方面,“八五”期間,開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品。交流變頻調(diào)速裝置要達到批量生產(chǎn)程度。高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯:“九五”,北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術產(chǎn)業(yè)。 模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地,開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造,壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來。交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年,空調(diào)器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達到1 20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末,北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。 其它機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力:微機控制多色印刷機要穩(wěn)居全國第一。電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破,“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領先。在“八五”期間,以30萬千瓦汽輪發(fā)電機組為代表的發(fā)電設備要形成綜合配套能力,打出規(guī)模效益來。數(shù)字化、智能化儀器儀表,自動化裝置要上品種、上批量…… 總之,機電一體化技術既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟北京機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發(fā)展兩方面的目標,那么,到本世紀末,北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產(chǎn)業(yè)。其中,數(shù)控機床、機電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元:“電力電子”的銷售額可超過20億元。PLC模糊控制器等銷售額可超過15億元。汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過25億元。機電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術產(chǎn)業(yè)的主力軍,也是機電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。 五、北京發(fā)展“機電一體化”的對策 (一)加強統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計劃 目前,北京地區(qū)從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計是。同時,市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發(fā)展計劃與規(guī)劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,市政府各主管部門的有關計劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議市政府責成有關機構(gòu)在進行深入調(diào)查研究、科學分析的基礎上,制定出北京統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復,生產(chǎn)上撞車! (二)強化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會”作用 目前,北京“機電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,北京有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構(gòu),根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神,以及機電一體化行業(yè)特點,我們建議,盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設,賦予其行業(yè)管理職能。 “協(xié)會”要進一步擴大領導機構(gòu)——理事會的代表層面和復蓋面,要加強辦公室、秘書處的建設。要通過其精明干練的辦事機構(gòu)、經(jīng)濟實體,組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制。指導行業(yè)布點布局的調(diào)整,進行發(fā)展突破口的選擇,抓好重點工程的試點和有關項目的發(fā)標、招標工作…… (三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度 優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便。盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術企業(yè)開綠燈。盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。 增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對未采用機電一體化技術落后產(chǎn)品限制強制淘汰。大力提倡用機電一體化技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造,對有關機電一體化技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對有關技術開發(fā)、應用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術開發(fā)、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。 在經(jīng)濟政策上,要多給機電一體化科研攻關課題、開發(fā)應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會。銀行發(fā)設貸款要多向機電一體化技術改進、生產(chǎn)合資和機電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO項目上傾斜。成立“機電一體化”發(fā)展基金,支持機電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。 (四)突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次” 機電一體化產(chǎn)業(yè)復蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,大膽取舍 ,有所為,有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作,即用電子信息技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造,在傳統(tǒng)的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設計之初,就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮,使“機械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。 我們認為,北京“機電一體化”發(fā)展,當務之急,重中之重是: 抓緊開發(fā)生產(chǎn)GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機、高頻電子鎮(zhèn)流器等,用電力電子技術進行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術改造。 抓緊推廣應用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng),改造機床設備。開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)。 抓緊開發(fā)、生產(chǎn)中小型PLC,用PLC進行生產(chǎn)過程控制。 抓緊組織生產(chǎn)多色膠印機、中英文打字機、電子出版系統(tǒng)、中高調(diào)頻X射線疹療設備、心腦病人監(jiān)護設備、30萬千瓦汽輪發(fā)電機組、模糊控制器、汽車電子高壓開關、高頻電子點火器等產(chǎn)品。 機電一體化技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[ 來源：機電論文 | 類別：技術 | 時間：200979 9:23:22 ][字體：大 中 小] 摘 要:機電一體化是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發(fā)展背景,綜述國內(nèi)外機電一體化技術的現(xiàn)狀,分析機電一體化技術的發(fā)展趨勢。 關鍵詞:機電一體化 技術 現(xiàn)狀 發(fā)展趨 Abstract: Machine incorporation is the result of modern science and technology development. It analyzes the basic things and developing background, the current condition of home and abroad, and the trend of machine incorporation. Key words: machine incorporation。 technology。 current condition。 trend 現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化 ”為特征的發(fā)展階段。 1 機電一體化概述 機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。 機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術,根據(jù)系統(tǒng)功能目標要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值, 并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術由純技術發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。 2 機電一體化的發(fā)展狀況 機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段:(1)20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術,戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起到了積極的作用。那時,研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。(2)20世紀70—80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先