发展“机电一体化”的思路和对策.docx

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1、进展“机电一体化”的思路和对策主题词：机电一体化、对策一、机电一体化技术进展历程及其趋势自电子技术一问世 ,电子技术与机械技术的结合就开头了,只是消灭了半导体集成电路,尤其是消灭了以微处理器为 代表的大规模集成电路以后 ,”机电一体化”技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛留意.(一)”机电一体化”的进展历程1.数控机床的问世,写下了”机电一体化”历史的第一页;.微电子技术为”机电一体化带来勃勃生气;.可编程序掌握器、”电力电子”等的进展为”机电一体化”供给了坚强根底;.激光技术、模糊技术、信息技术等技术使”机电一体化”跃上台阶.(二)”机电一体化”进展趋势1.光机电一体化.一般的机电一体化系

2、统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械构造等部件组成的 .因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品进展的重要趋势.自律安排系统化柔性化.将来的机电一体化产品 ,掌握和执行系统有足够的”冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发大事，被设计成“自律安排系统”。在自律安排系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统效劳， 同时具有本身的“自律性”，可依据不同的环境条件作出不同反响。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息， 在总的前提下，具体“行动”是可以转变的。这样，既明显地增加了系

3、统的适应力量(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。.全息系统化智能化。今后的机电一体化产品“全息” 特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的进展。除此之外， 其系统的层次构造，也变简洁的“从上到下”的形势而为简单的、有较多冗余度的双向联系。.“生物一软件”化仿生物系统化。今后的机电一体扮装置对信息的依靠性很大，并且往往在构造上是处于“静态”时 不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当掌握系统(大脑)停顿工作时，生物便“死亡”，而当掌握系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学争论领域中已觉察的一些生物体优良的机

4、构可为机电一体化产品提 供型机体，但如何使这些型机体具有活的“生命”还有待 于深入争论。这一争论领域称为 “生物软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)软件(大脑)一体，不行分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化进展趋，但有一段漫长的道路要走。.微型机电化微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在试验室中已制造出亚微米级的机械元 件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部 分和掌握器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU 等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要进展方 向。三、典型的机电一体化产

5、品机电一体化产品分系统(整机)和根底元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化 产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、 CADCAM 系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装 置、可编程序掌握器、模糊掌握器、微型电机、传感器、专 用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技 术现状、进展趋势、市场前景分析从略。四、北京进展”机电一体化”而临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术 改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品 质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、 数字化、智能化机电产品，促进产品的更换代

6、。前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。(一)北京“机电一体化”工作面临的形势1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有 难度(1) 在 700 余家北京市属工业系统的企业中，有 60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、 生产过程的任务还未完成需要量的一半。(2) 北京工业系统还有 2023 余台机床设备亟需用微电子技术进展改造；在已改造的近 6500 台机床设备中，大约有15%需进一步改造。(3) 北京工业系统尚有近250 座工业炉窑亟需用电子信息技术进展改造；且 610 座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进展二次改造的必要。(4)

7、北京工业系统 CAD 应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD 应用率仅 17%(而美、日等国已超过 85%； 国内先进地区也超过了 30%)；CAD 的掩盖率才到达 11%(而全国 CAD 应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要到达 35%，中小型骨干企业要到达 15%20%；到“九五” 时，按国务委员宋健的要求，根本上要甩掉绘图板)。(5) 北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容 量 50 万千瓦，尚 49 万多千瓦用变调速技术进展改造的任务， 占总任务量的%左右。(6) 工业是全市能源消耗大户。1992 年，北京工业系统占全市能耗总量的%。而北京是一个能源严峻缺乏的城

8、市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为吨，比上海的吨高57%，比天津的吨高 14%，比先进的工业化国家高近 9 倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务格外重，而电力电子技 术是节能降耗的王牌。.北京用机电一体化技术加速产品更换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有 3 万种，每年约开发试制产品 3000 种，更周期很长。由于更换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞 争力量。1993 年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约 837 种，在当年生产的产品品种总数中仅占%左右。其中：机械局系统主要产品约 1200 种，机电一体化产品不到 150 种机电一体

9、化产品所占比例仅 4%强；仪器仪表总公司系统主要产品 350 种，机电一体化产品 210 种，机电一体化产品所占比例为 60%；轻工系统主要产品总数为 649 种，机电一体化、智能化产品 15 种，机电一体化、智能化产品所占比例约%； 汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总本钱为万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约 300 元，不是总本钱的 1%； 与国外约 28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、 耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严峻的企业还占相当大的比重，且不少地处城区

10、和近郊区。近年来北京的工业构造、产品构造虽然几经调整，但由于多种缘由，成效始终不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题， 有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不行否认也有优化不出抱负的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是进展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、本钱低，且具有柔性，可依据市场需要和用户反映时产品构造和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。 同时，可为传统的机械工业注入颖血液，带来的活力， 把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生

11、产。另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，很多产品的品种、数量、 档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需进展。(二)北京“机电一体化”工作的任务北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句 话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更换 代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业构造 和产品构造调整作奉献。1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点(1)大力承受模糊技术，工业炉窑改造应上台阶国内外成功的范例说明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和 PID 技术

12、好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到 2023 年，对应当进展改造但尚未改造的近250 座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中承受模糊技术改 造要在 80%。(2) 乐观承受数控技术，机床高备改造要达水平对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。依据需要和可能，到 1995 年，北京应当改造的机床设备(8420 台)的改造率要达 80%以上，到本世纪末要改造完毕。(3) 努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀高度风机、电泵承受变频调速后一般可节电 20%以上，效果格外显著。因此，在今后几乎，北京要把沟通变频调速技术 的推广应用作为

13、重点来抓。到 1995 年，应当承受变频调速技术改造的风机、电泵要改造完 60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；承受先进的变频调速技术。(4) 优先应用 CADCAM 技术，工业设计水平提高要有目标北京工业产品更换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要缘由之一。目前，北京工业系统CAD 的应用率为 17%， CAD 的掩盖率为 11%，到 1995 年应分别到达 20%和 15%， 本世纪末，要力争分别到达 55%和 45%。.北京机电一体化产品开发的奋斗目标(1) 总体目标：到 1995 年全市的机电一体化产品数应不少于 800 种，2023 年，应不少于 2023 种，机电

14、产品的机电一体化率分别到达 25%和 60%。(2) 单工程标：机床数控化率：1995 年，产量数控化率达 5%，产值数控化率达 16%；2023 年，分别达 12%和 40%。 汽车电子化程度：1995 年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于 1000 元，在整车本钱中所占比例不低于 3%；到 2023 年分别不少于 3000 元，不低于 8%。PLC 的开发生产力量：“八五”期间，开发力量要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的 PLC 生产基地之一。“电力电子”开发生产力量：“八五”期间把握其次代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技 术。“九五”期间第三代电力

15、电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电 源、逆变电源要成为拳头产品；沟通变频调速装置要到达批 量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京 要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、 开发、推广综合配套力量的高技术产业。模糊掌握器的开发生产力量：“八五”要把北京建成全国模糊技术掌握器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改 造，压力、温度、流量掌握的模糊技术掌握系统典型产品来； 交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995 年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊掌握器的普及率要分别到达 15、20%、5%、15%

16、、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要到达 50%以上。其它机电一体化产品的开发生产力量：微机掌握多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五” 期间，以 30 万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套力量，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表， 自动扮装置要上品种、上批量总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的颖血 液和源动力，又是开启北京机电行业产品构造、产业构造调 整大门的钥匙。假设北京完成好上面所建议的“机电一体化” 进展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过 200

17、亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、型电子医疗设备和数字化智能化仪 器仪表等机电一体扮装备销售额可超过 150 亿元；“电力电子”的销售额可超过 20 亿元；PLC 模糊掌握器等销售额可超过 15 亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过 25 亿元。机电一体化产业不仅是北京高技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企 业的出路所在。五、北京进展“机电一体化”的对策(一)加强统筹安排，协调进展打算目前，北京地区从事“机电一体化”争论开发及生产的单 位很多。各自都有一套进展策略和计是。同时，市政府各有 关委、办、局(总公司)也有不少相应的进展打

18、算与规划。各 单位的打算由于受各独立足点、着眼点的限制，难免只考虑 局部利益，市政府各主管部门的有关打算和规划，也有统一 考虑缺乏，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权 威性的进展打算和战略规划。因此，建议市政府责成有关机 构在进展深入调查争论、科学分析的根底上，制定出北京统 管全局的“机电一体化”争论、开发、生产打算和规划，避开 开发上重复，生产上撞车!(二)强化行业治理，发挥“协会”作用目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和治理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明 确一个“机电一体化”行业的统管机构，依据目前国家政治体 制改革和经济体制改革的精神，以及机电一

19、体化行业特点， 我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赐予其行 业治理职能。“协会”要进一步扩大领导机构理事会的代表层面和 复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练 的办事机构、经济实体，组织“行业”进展打算、战略规划的 拟制；指导行业布点布局的调整，进展进展突破口的选择， 抓好重点工程的试点和有关工程的发标、招标工作(三)优化进展环境、增大支持力度优化进展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企 业内外都重视、支持“机电一体化”进展的气氛，如尽快为外 商到北京投资进展“机电一体化”产业供给便利；尽可能为兴 办开发、生产机电一体化产品的高技术企业开绿灯；尽力 为开发、生产机电

20、一体化产品调配好资源要素等。增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、 耗材高的传统产品的进展，对未承受机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进展改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用工程优先立项、优先支持，对在技术开发、 应用中做出奉献的单位领导、科技人员进展表彰嘉奖等。在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发 应用工程利用科技专项基金和科技三项费用的时机；银行发 设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化 产业规模化建设工程上倾斜；成立“机电一体化”进展基金， 支持机电一体化生产进展等。(四)突出进展重点

21、，兼顾“两个层次”机电一体化产业复盖面格外广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业进展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要留意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上” 的工作，即用电子信息技术对传统产业进展改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和 “电子”技术在浅层次上结合。其次个层次是“提高”工作，即在产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进展考虑， 使“机械”与“电子”密不行分，深度结合，生产出来的产品起码正做到机电一体化。我们认为，北京“机电一体化”进展，当务之急，重中之 重是：抓紧开发生产 GTO、GTR、VDMOS 等型电力电子器件及其应用装置沟通变频调速器、逆变焊机、高频电子 镇流器等，用电力电子技术进展的节能、节材为主要目的的 技术改造；抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生 产低、中档数控系统；抓紧开发、生产中小型 PLC，用 PLC 进展生产过程掌握；抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频 X 射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30 万千瓦汽轮发电机组、模糊掌握器、汽车电子高压开关、高频 电子点火器等产品。同时要留意用变频调速技术、电力拖动 技术、模糊技术、PLC 等改造供暖、供水设备，进展高层建设的现代化治理，解决交通难、出行难问题