機(jī)電一體化技術(shù)在我國的發(fā)展應(yīng)用

1、 機(jī)電一體技術(shù)在我國的應(yīng)用發(fā)展 西北大學(xué)畢業(yè)論文?？飘厴I(yè)論文題目： 機(jī)電一體化技術(shù)在我國的發(fā)展應(yīng)用學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 20130429 指導(dǎo)教師 張進(jìn)年 院 系 西北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)電一體化 年 級(jí) 誠信聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或在網(wǎng)上發(fā)表的論文。特此聲明。論文作者簽名： 楊 健日 期： 2015年 10月 12 日目 錄摘 要I目 錄II1 緒論 11.1 現(xiàn)實(shí)背景和理論背景

2、 11.1.1現(xiàn)實(shí)背景 11.2 研究的目的和意義 1 2 機(jī)電一體化概述 22.1 機(jī)電一體化的基本概念22.2機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu)越性32.3機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類43 機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用與發(fā)展 53.1國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r：53.1.1國外機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀53.1.2國內(nèi)機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀 7 3.2機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用83.2.1在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用83.2.2在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 93.2.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用93.2.4在煤礦中的應(yīng)用 103.3我國機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展存在的一些問題及解決對(duì)策123.3.1缺乏核心技術(shù)是我國機(jī)電一體化產(chǎn)品出口的軟肋123.3.2

3、技術(shù)壁壘是我國機(jī)電一體化產(chǎn)品出口的新攔路虎133.4 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 15總 結(jié) 18參考文獻(xiàn) 19致 謝 20I摘 要隨著科學(xué)技術(shù)日益走向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用發(fā)展、存在的問題和發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用；現(xiàn)狀問題；發(fā)展趨勢(shì)II1緒 論1.1 現(xiàn)實(shí)背景和理論背景1.1.1現(xiàn)實(shí)背景隨著科學(xué)技術(shù)日益走向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。經(jīng)過30多年的努力，我國機(jī)電一體化技術(shù)得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，取得了舉世矚目

4、的成績(jī)，特別是我國對(duì)數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等方面的推廣應(yīng)用，使我國的機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)急劇增加，并且機(jī)電一體化產(chǎn)品出口?？焖俜€(wěn)定的增長(zhǎng)，但存在的問題卻不容忽視。自行開發(fā)能力較差，相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合資生產(chǎn)或進(jìn)口件組裝。1.2 研究目的和意義 我國機(jī)電一體化技術(shù)存在的部分問題，以及我國機(jī)電一體化設(shè)備與國外的技術(shù)差距,提出了我國機(jī)電一體化設(shè)備今后的發(fā)展對(duì)策和建議,并對(duì)當(dāng)前科技型企業(yè)產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)提供了思路。指出機(jī)電一體化設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)是智能化、綠色化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、仿生物系統(tǒng)化。2 機(jī)電一體化概述2.1機(jī)電一體化的基本概念機(jī)電一體化是隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展

5、，在以機(jī)械、電子技術(shù)為主的多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐步形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)的學(xué)科。機(jī)電一體化的英文名稱是Mechatronics，是由日本人通過截取英文機(jī)械學(xué)（Mechanics）的詞頭和電子學(xué)（Electronnics）的詞尾組合在一起而創(chuàng)造出來的一個(gè)新的英文名詞。機(jī)電一體化是一種嶄新的學(xué)術(shù)思想，它除了強(qiáng)調(diào)機(jī)與電的有機(jī)結(jié)合，還具有更深刻、更廣泛的涵義。按照機(jī)電一體化思想，凡是由各種現(xiàn)代高新技術(shù)與機(jī)械和電子技術(shù)相互結(jié)合而形成的各種技術(shù)、產(chǎn)品（或系統(tǒng)）都屬于機(jī)電一體化范疇。因此目前人們談?wù)摰臋C(jī)電液壓一體化、機(jī)電光學(xué)一體化、機(jī)電儀器一體化以及機(jī)電信息一體化等，實(shí)質(zhì)上都可歸納

6、為機(jī)電一體化。 機(jī)電一體化是一個(gè)綜合的概念，包含了技術(shù)和產(chǎn)品兩方面內(nèi)容。它首先是指機(jī)電一體化技術(shù)，其次是指機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)是指包括技術(shù)基礎(chǔ)、技術(shù)原理在內(nèi)的、使機(jī)電一體化產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。機(jī)電一體化產(chǎn)品是指采用機(jī)電一體化技術(shù)，在機(jī)械產(chǎn)品基礎(chǔ)上創(chuàng)造出來的新一代機(jī)電產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感與測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)總線技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)群體基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。機(jī)電一體化的突出特點(diǎn)在于它在機(jī)械產(chǎn)品中注入了過去所沒有的新技術(shù)，把電子器件的信息處理和自動(dòng)控制等功能“柔和”到機(jī)械裝置中去，從而

7、獲得了過去單靠某一種技術(shù)而無法實(shí)現(xiàn)的功能和效果。機(jī)電一體化技術(shù)的重要實(shí)質(zhì)是應(yīng)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)和方法來分析和研究機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)。綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代高新技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)，通過各種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部各組成部分的合理匹配和外部的整體效能最佳。2.2機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu)越性 1. 使用安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時(shí)，能自動(dòng)采取保護(hù)措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。 2. 生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢

8、測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而實(shí)現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時(shí)，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng)化，使得生產(chǎn)能力大大提高。例如，數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高56倍。 3使用性能改善。機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外

9、界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。 4.具有復(fù)合功能并且適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。例如，電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時(shí)電流的測(cè)量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大。 5. 機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)，可通過改變控制程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需

10、要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對(duì)象，只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入，即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施，使工作恢復(fù)正常。2.3機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。 1.數(shù)控機(jī)械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制

11、系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。 2.電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測(cè)量?jī)x等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。 3.機(jī)電結(jié)合類。品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。 4.電液伺服類。主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗(yàn)機(jī)。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。 5.信息控制類。包括傳真機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、磁帶錄像機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)等。這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信

12、息類信號(hào)來控制。除此之外，機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機(jī)電融合型三類。3 機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用與發(fā)展3.1國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r3.1.1國外機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀 國外機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚

13、未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)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。第二階段，20世紀(jì)7080年代為，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。第三階段，20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁

14、進(jìn)的新階段。機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。目前，日本和美國在機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位。美國商務(wù)部曾發(fā)表過一份關(guān)于日本機(jī)電一體化的研究報(bào)告，對(duì)日美兩國機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)研究、超前開發(fā)

15、與形成產(chǎn)品等三方面進(jìn)行了比較，結(jié)論是除機(jī)器視覺與軟件外，日本的基礎(chǔ)研究與美國是可以比擬的。當(dāng)前，他們都將智能傳感器、計(jì)算機(jī)芯片制造技術(shù)、具有觸覺和人機(jī)對(duì)話功能的人工智能工業(yè)機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)等列為高技術(shù)領(lǐng)域的重大研究課題，并投入大量資金支持發(fā)展相關(guān)技術(shù)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品得以迅猛發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面:（1）機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎遍及所有制造業(yè)領(lǐng)域。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，數(shù)控機(jī)床占機(jī)床總數(shù)的30%40%。工業(yè)機(jī)器人正向智能化和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展，數(shù)量在未來十年將以25%30%的速度增長(zhǎng)。智能機(jī)器人將逐步進(jìn)入辦公、管理、娛樂、家庭等各個(gè)領(lǐng)域。（2）機(jī)電一體化從單機(jī)向整個(gè)制造業(yè)的集成化過渡。計(jì)算機(jī)

16、集成制造系統(tǒng)CIMS是當(dāng)今世界制造業(yè)發(fā)展的總趨勢(shì),它打破原有部門之間的界線以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。CIMS的實(shí)現(xiàn)是全局動(dòng)態(tài)的最優(yōu)綜合。（3）激光技術(shù)進(jìn)入機(jī)電一體化領(lǐng)域。光機(jī)電一體化是激光技術(shù)與機(jī)械、電子技術(shù)相結(jié)合,不僅大大擴(kuò)展了機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域,而且使一些行業(yè)出現(xiàn)重大變革，是當(dāng)今信息業(yè)與制造業(yè)的最佳結(jié)合點(diǎn)。（4）微細(xì)加工技術(shù)與設(shè)備發(fā)展迅猛。微電子技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,帶動(dòng)了大量高新技術(shù)的興起,微細(xì)加工技術(shù)和裝備不僅支持了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且對(duì)微機(jī)械的誕生和發(fā)展也起了決定性的作用。3.1.2.國內(nèi)機(jī)電一體

17、化發(fā)展現(xiàn)狀作為發(fā)展中國家,我國與發(fā)達(dá)國家相比工業(yè)技術(shù)水平存在一定差距,但有廣闊的機(jī)電一體化應(yīng)用空間。改革開放以來,特別是近年來,受國際金融危機(jī)影響,面臨國際市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)激烈競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)的挑戰(zhàn),國家和企業(yè)充分認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略意義,機(jī)電一體化技術(shù)的研究、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化受到了前所未有的重視和發(fā)展。完成了我國機(jī)電一體化發(fā)展途徑與對(duì)策研究,探討我國機(jī)電一體化發(fā)展戰(zhàn)略,提出了數(shù)控機(jī)床、工業(yè)自動(dòng)化控制儀表等15個(gè)機(jī)電一體化優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和6項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)的研究方向和課題。我國已研制成功了一大批機(jī)電一體化科研成果,以數(shù)控技術(shù)為例,我國的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過六五、七五、八五和九五的20年的發(fā)展,基本上掌握了

18、關(guān)鍵技術(shù),建立了數(shù)控開發(fā)、生產(chǎn)基地,培養(yǎng)了一批數(shù)控人才,初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè),到2010年我國機(jī)床的數(shù)控化率將達(dá)到16.5%19.27%。這些成果的取得為我國在制造業(yè)機(jī)電一體化的研究和應(yīng)用方面積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),必將推動(dòng)我國機(jī)電一體化技術(shù)取得更大的進(jìn)步和發(fā)展。我國從20世紀(jì)80年代初開始進(jìn)行機(jī)電一體化的研究和應(yīng)用，國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將其列為“863計(jì)劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響，許多大專本科院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作。雖然目前國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)與日本、歐美等

19、先進(jìn)國家相比仍有一定差距，但隨著新技術(shù)革命的迅猛發(fā)展，我國加大了機(jī)電一體化技術(shù)的研究力度，并將其確定為國家高技術(shù)重點(diǎn)研究領(lǐng)域，給予優(yōu)先支持，并取得了一定的成績(jī)。（1）數(shù)控技術(shù)方面。我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年，在“九五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%,配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)普及型也達(dá)到了10%?？v觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān),總體來看取得了很好成績(jī)。目前,已具有年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)3000多套、主軸與進(jìn)給裝置5000多套的生產(chǎn)能力。近十年來,普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10m提高到5m,精密級(jí)加工中心則從35m,提高到11.5m,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)

20、0.01m7。（2）工業(yè)機(jī)器人方面。我國1986年將機(jī)器人的研究開發(fā)列入國家科技計(jì)劃,現(xiàn)已掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)和軟件編程技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù),生產(chǎn)了部分機(jī)器人的關(guān)鍵元器件,并進(jìn)入實(shí)用化階段，開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、噴漆、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓及能前后行走、爬墻、水下作業(yè)的多種機(jī)器人。目前，國內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化制造技術(shù)，解決了工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握弧焊、點(diǎn)焊及大型機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線（工作站）與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)?，F(xiàn)在，我國從事機(jī)器人研發(fā)的單位有200多家，專門從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)的企

21、業(yè)有50家以上，中國市場(chǎng)上總共擁有近萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，其中完全國產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人（行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)）行業(yè)集中度占30%左右。（3）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面。我國經(jīng)過多年的理論和技術(shù)準(zhǔn)備,CIMS已經(jīng)有了較快發(fā)展。目前,已在清華大學(xué)建成國家CIMS工程研究中心,在著名高校和研究單位建立了7個(gè)CIMS單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和8個(gè)CIMS培訓(xùn)中心。2000年,全國已有20多個(gè)省市、10多個(gè)行業(yè)、200多家不同規(guī)模和類型的企業(yè)通過實(shí)施CIMS應(yīng)用示范工程,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前,CIMS的進(jìn)一步試點(diǎn)推廣應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到機(jī)械、電子、航空、航天、輕工、紡織、冶金、石油化工等諸多領(lǐng)域,正得到各行各

22、業(yè)越來越多的關(guān)注和投入。3.2機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用3.2.1在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕

23、生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。3.2.2在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備?？梢源蟠蟾纳剖称凤嬃习b生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競(jìng)爭(zhēng)能力。3.2.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用1、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生

24、產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。2、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FBT)。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。3、交流傳動(dòng)技術(shù)。 隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到

25、用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。4、開放式控制系統(tǒng)。 “開放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。5、分布式控制系統(tǒng)(DCS)。 分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

26、隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。3.2.4在煤礦中的應(yīng)用 1、在采煤機(jī)中的應(yīng)用電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。與液壓牽引相比，它具有一下特點(diǎn): （1）良好的牽引特性:可以在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，使其克服阻力移動(dòng)，也可以在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)

27、反饋電能。（2）可用于大傾角煤層:牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)制動(dòng)力矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.62.0倍，所以電牽引采煤機(jī)可用在4050傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。（3）運(yùn)行可靠，使用壽命長(zhǎng)，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨a損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長(zhǎng)，維修工作量小。（4）反應(yīng)靈敏，動(dòng)態(tài)特性好:電控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高:電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá)99%，而液壓采煤機(jī)的效率只有65%-70%左右。1991年煤炭總院

28、上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺(tái)采用交流變頻調(diào)速M(fèi)G344-PWD型薄煤層強(qiáng)力爬底板電牽引采煤機(jī)以來，我國的電牽引采煤機(jī)有了較快的發(fā)展。國內(nèi)上海天地公司、太原礦山機(jī)械廠、西安煤機(jī)廠、雞西煤機(jī)廠等都生產(chǎn)交流變頻和直流電牽引采煤機(jī)，而且得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過近20年的研制開發(fā)，我國的電牽引采煤機(jī)一逐步走向成熟，為煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的推動(dòng)作用。2、機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用帶式輸送機(jī)由于長(zhǎng)距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。因此，成為近幾年來機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化

29、的CST可控軟啟動(dòng)裝置。它是一種專門為平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長(zhǎng)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計(jì)的軟驅(qū)動(dòng)裝置。一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺(tái)或幾臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)。由于尚未解決動(dòng)態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動(dòng)延遲技術(shù)，我國帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不能不知過多，一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，這樣就限制了輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度和運(yùn)量。而且，輸送機(jī)的監(jiān)控設(shè)備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發(fā)達(dá)國家相比存在顯著的差距。3、機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備，全數(shù)字化交直流提升機(jī)。尤其是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合為一體，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計(jì)

30、算機(jī)-自動(dòng)控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，大大簡(jiǎn)化了電器安裝，此外，硬件配置簡(jiǎn)單，互相兼容?！熬盼濉逼陂g，國產(chǎn)數(shù)字化直流提升機(jī)已成為煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型。我國研制成功的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī)，其核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其性能先進(jìn)、操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確可靠。此外，我國還應(yīng)用SIMADYND和S7研制成功了第一臺(tái)交-交變頻器供電的交流提升機(jī)。目前，最大裝機(jī)容量已達(dá)到5000kW，主、副井提升機(jī)可做到全自動(dòng)化，不需要專門的絞車司機(jī)。3.3我國機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展存在的一些問題及解決對(duì)策雖然國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制

31、定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定的成果，但與日本、美國等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。2009年，我國機(jī)電產(chǎn)品出口繼續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，進(jìn)出口總額達(dá)到12004.6億美元，比上年同期增長(zhǎng)22.8%，凈增加2232.8億美元，占我國外貿(mào)進(jìn)出口總額的55.2%。盡管我國的機(jī)電一體化產(chǎn)品出口保持了快速穩(wěn)定的增長(zhǎng)勢(shì)頭，但存在的問題卻不容忽視。如出口秩序缺乏有效的約束、加工貿(mào)易在我國機(jī)電產(chǎn)品出口中比重過大、機(jī)電產(chǎn)品出口采用粗放型的增長(zhǎng)方式、缺乏自主出口品牌等。3

32、.3.1缺乏核心技術(shù)是我國機(jī)電一體化產(chǎn)品出口的軟肋 1.核心技術(shù)嚴(yán)重依賴進(jìn)口 我國近90%的機(jī)電產(chǎn)品出口是通過加工貿(mào)易的方式實(shí)現(xiàn)的，而其中75%是外商在華投資企業(yè)進(jìn)行的，不少加工貿(mào)易出口企業(yè)主要從事組裝加工，對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收工作滯后，開發(fā)和創(chuàng)新能力不足，由此難以實(shí)現(xiàn)加工貿(mào)易的落地生根。如電子信息技術(shù)產(chǎn)品是我國機(jī)電產(chǎn)品出口的主體，但其核心技術(shù)和關(guān)鍵部件卻要依賴進(jìn)口。盡管我國政府目前加大了對(duì)新興企業(yè)在稅收上的支持，但這并沒有引起一些中小企業(yè)的足夠重視，在資金的投入和對(duì)科研人員的重視程度上也與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)，科技創(chuàng)造財(cái)富體現(xiàn)的并不明顯。并且，我國政府在對(duì)于科學(xué)技術(shù)上的投入雖然呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)

33、頭，但這與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距。 2.核心技術(shù)是利潤(rùn)分配的有力法碼 企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力很重要的一個(gè)表現(xiàn)就是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，沒有核心技術(shù)就沒有靈魂。只有掌握了技術(shù)，才能在行業(yè)內(nèi)贏得更多的主動(dòng)和尊重，得到更多的機(jī)會(huì)與利潤(rùn)。當(dāng)今國際分工將生產(chǎn)分為高、中、低三個(gè)環(huán)節(jié)，跨國公司掌握著產(chǎn)品的高端技術(shù)環(huán)節(jié)，把中端和低端轉(zhuǎn)移到國外；在利潤(rùn)的獲得上，高、中、低端的比例大體是7：2：1。我國處于中端和低端狀態(tài)，所以只能購買國外的先進(jìn)技術(shù)，在扣除一定比例的專利費(fèi)后，企業(yè)的利潤(rùn)只表現(xiàn)為可憐的加工費(fèi)，其最積極意義也就是吸收了大量的剩余勞動(dòng)力。所以，技術(shù)已經(jīng)成為中國企業(yè)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵的關(guān)卡。沒有技術(shù)，所謂的“制造大國”僅僅

34、是一個(gè)“加工大國”，更是一個(gè)“利潤(rùn)小國”，而這也為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的合理布局埋下了不穩(wěn)定因素。 所以我們要加大核心技術(shù)的研究和開發(fā)：(1)重視基礎(chǔ)技術(shù)的研究和開發(fā)。(2)加強(qiáng)對(duì)元部件的研究。（3）重視檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)隊(duì)伍的建設(shè)。（4）加大科研投入力。3.3.2技術(shù)壁壘是我國機(jī)電一體化產(chǎn)品出口的新攔路虎1、大量的綠色壁壘的出現(xiàn)，使中國企業(yè)短期內(nèi)捉襟見肘，無法自由加入到傳統(tǒng)的機(jī)電消費(fèi)大國中去。2006年8月13日，歐盟關(guān)于報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令（簡(jiǎn)稱WEEK指令）已經(jīng)正式實(shí)行，向歐盟出口各類機(jī)電產(chǎn)品的中國生產(chǎn)企業(yè)都將額外承擔(dān)高額的電子垃圾處理費(fèi)用。2006年7月1日，另一項(xiàng)涉及機(jī)電產(chǎn)品原材料中有害物質(zhì)限定

35、的指令關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令（ROHS）指令也將實(shí)施。歐盟這兩項(xiàng)指令涵蓋產(chǎn)品十分廣泛，它們的實(shí)施將直接導(dǎo)致我國出口歐盟的機(jī)電一體化產(chǎn)品價(jià)格上漲10%，這無疑又給中國企業(yè)向歐盟出口的電氣電子產(chǎn)品增加了一項(xiàng)不小的成本，使我國產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力下降，抑制了我國同類機(jī)電一體化產(chǎn)品出口增長(zhǎng)。更嚴(yán)重的是，如果這些措施被美國和日本等國家采納，將使我國機(jī)電一體化產(chǎn)品出口面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2、意識(shí)并沒有真正的走進(jìn)到企業(yè)家的實(shí)踐之中對(duì)“綠色經(jīng)濟(jì)”的渴望已成為當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)追求的熱點(diǎn)。但是我國大部分企業(yè)在電子產(chǎn)品采用的材質(zhì)方面，有一半以上還在使用著有毒材料，以期換來價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。直到生產(chǎn)的產(chǎn)品無法

36、進(jìn)入國際市場(chǎng)之后，生產(chǎn)企業(yè)才會(huì)想到研發(fā)或采用無毒無害的材質(zhì)替代?？梢娡顿Y者在環(huán)保與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系上的不敏感性。但同時(shí)這也將促使我國企業(yè)盡快采用新技術(shù)，加快與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，使現(xiàn)有資源合理配置，進(jìn)而從根本上提高我國機(jī)電產(chǎn)品的出口競(jìng)爭(zhēng)力，在“高端”市場(chǎng)上擴(kuò)大市場(chǎng)份額，優(yōu)化我國出口商品的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。3、升值對(duì)出口企業(yè)的影響2007年12月底，美元對(duì)人民幣交易價(jià)格已調(diào)整為17.4，人民幣升值3%，且有進(jìn)一步提升的勢(shì)頭。我國機(jī)電產(chǎn)品出口是以消費(fèi)電子類產(chǎn)品、家電產(chǎn)品、數(shù)據(jù)處理設(shè)備為主，其往往又是依賴低廉勞動(dòng)力支撐的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，對(duì)匯率波動(dòng)比較敏感，匯率上漲很容易產(chǎn)生出口替代，流失客戶及市場(chǎng)，而且國內(nèi)原材料和勞動(dòng)力成本

37、也會(huì)提高，這使出口產(chǎn)品的比較成本優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步弱化，降低了企業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，盡管人民幣升值短期內(nèi)會(huì)減緩我國機(jī)電一體化產(chǎn)品出口，但對(duì)技術(shù)貿(mào)易來講，卻可以利用人民幣匯率持續(xù)增長(zhǎng)的時(shí)機(jī)，大量引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，反哺加工業(yè)，提高企業(yè)的利潤(rùn)空間。4、缺乏全面、系統(tǒng)的并且實(shí)時(shí)性的專業(yè)信息平臺(tái)為了應(yīng)對(duì)反傾銷技術(shù)壁壘和綠色壁壘，由政府、行業(yè)協(xié)會(huì)及出口企業(yè)聯(lián)合建立全面、系統(tǒng)的并且實(shí)時(shí)性的專業(yè)信息平臺(tái)必不可少。然而，事實(shí)上我國恰恰缺少這樣一個(gè)綜合性的信息平臺(tái)，使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮，行業(yè)協(xié)會(huì)的協(xié)調(diào)和指導(dǎo)作用也很難到位，所以企業(yè)往往會(huì)因?yàn)閷?duì)國際標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)口國標(biāo)準(zhǔn)等信息獲得的難度和滯后性而處于被動(dòng)地位，遭遇技術(shù)壁

38、壘和綠色壁壘。 5、我國技術(shù)法規(guī)體系、市場(chǎng)管理體系不完善，監(jiān)督力度不強(qiáng)（1）技術(shù)體系不完善 作為世界上最大的發(fā)展中家，我國本身的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平就不高，技術(shù)法規(guī)體系也不健全。有許多產(chǎn)品尚未建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即便有標(biāo)準(zhǔn)，也存在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或大大低于國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對(duì)于將發(fā)達(dá)國家作為主要出口對(duì)象的中國企業(yè)來講，是一個(gè)先天不足。、（2）技術(shù)法規(guī)執(zhí)行情況疏于監(jiān)管也是亟待解決的問題由于執(zhí)法不嚴(yán)，使政府難以對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行有力的質(zhì)量監(jiān)督，從而無法對(duì)外形成有效的貿(mào)易壁壘，不能利用WTO的相關(guān)措施保護(hù)本國企業(yè)。而且，執(zhí)法不嚴(yán)也使企業(yè)缺乏嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)，或在缺位或監(jiān)管乏力的情況下生產(chǎn)和出口，直接導(dǎo)致了在國際市場(chǎng)上頻頻

39、遭遇技術(shù)壁壘的境況和對(duì)中國企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生懷疑。我國機(jī)電產(chǎn)品出口雖然已經(jīng)有了長(zhǎng)足發(fā)展，但問題與機(jī)遇并存，對(duì)于這個(gè)問題的思考和解決，將會(huì)對(duì)我國機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品層面的提高和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度的完善及都將不無裨益。所以我們要：（1） 建立全面、系統(tǒng)的并且實(shí)時(shí)性的專業(yè)信息平臺(tái)。（2） 完善技術(shù)法規(guī)體系、市場(chǎng)管理體系，加強(qiáng)監(jiān)督力度。（3） 要從中國的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，結(jié)合中國的實(shí)際國情，制訂應(yīng)對(duì)技術(shù)壁壘挑戰(zhàn)的措施。3.4機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。1、智能化 智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是

40、對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。2、綠色化工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)

41、計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用6。工業(yè)的發(fā)展使得資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。綠色化成了時(shí)代的趨勢(shì)，產(chǎn)品的綠色化更成了適應(yīng)未來發(fā)展的一大特色。如果我們把機(jī)械產(chǎn)品和制造機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)械裝臵統(tǒng)稱為機(jī)械系統(tǒng)，則機(jī)電一體化技術(shù)的功能可歸結(jié)為：提高機(jī)械系統(tǒng)的性能，完成傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)不能完成的功能；提高機(jī)械系統(tǒng)的智能化程度，使人在更舒適的環(huán)境中工作；提高機(jī)械系統(tǒng)的可回收性；降低機(jī)械系統(tǒng)的原材料消耗；降低機(jī)械系統(tǒng)的能耗；降低機(jī)械系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染，可以看出其中至少

42、有3條是和環(huán)境保護(hù)有關(guān)的。因而，進(jìn)入21世紀(jì)，機(jī)電一體化技術(shù)的使命是要能提供一種高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、環(huán)境舒適和可回收的智能化機(jī)械產(chǎn)品，即提供一種能滿足可持續(xù)性發(fā)展的綠色產(chǎn)品。3、模塊化 模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部

43、件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。4、微型化微型化興起于20世紀(jì)80年代末,是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。近十余年來，微機(jī)電系統(tǒng)（MicroElectroMechanicSystem,MEMS）,作為機(jī)電一體化技術(shù)的新尖端分支而倍受重視,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技

44、術(shù)，發(fā)展難點(diǎn)在于微機(jī)械并不是簡(jiǎn)單地將大尺寸的機(jī)械按比例縮小，由于結(jié)構(gòu)的微型化，在材料、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、摩擦特性、加工方法、測(cè)試與定位及驅(qū)動(dòng)方式等方面都產(chǎn)生了一些特殊問題。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間，并易于進(jìn)行精細(xì)操作，因此在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。微型機(jī)電化在實(shí)驗(yàn)室中，目前，通過半導(dǎo)體蝕刻技術(shù)，已經(jīng)制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件，如果這一成果應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，那么就沒有必要再區(qū)分什么是

45、控制器、什么是機(jī)械部分了，這時(shí)就完全的實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電子的融合，這樣CPU、機(jī)體、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以集成在一起，而且體積小，同時(shí)組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的一個(gè)重要的前進(jìn)方向，更是機(jī)電一體化向微觀領(lǐng)域和微型機(jī)器的發(fā)展趨勢(shì)，在國外，人們稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)，也指外觀尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，一并向微米級(jí)、納米級(jí)發(fā)展，正因?yàn)槲C(jī)電一體化產(chǎn)品耗能少、體積小、運(yùn)動(dòng)靈活，在軍事、生物醫(yī)療、信息等方面占有很高的地位和很大的優(yōu)勢(shì)。5、網(wǎng)絡(luò)化 20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integr