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【摘要】：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本結構組成和主要應用領域，并指出其發展趨勢。

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了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展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮?，F代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。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”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).

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關鍵詞:機電一體化;應用現狀;發展趨勢

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言

眾所周知，現代科學技術極大地推動機械工業領域的技術改造和革命。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。近些年來，我國的計算機技術和微電子技術得到了長足的發展。在此基礎上，這些技術被廣泛應用到了機械工業領域，形成了機電一體化，不僅對機械工業的產品功能、構成和技術結構產生了重要影響，而且也給機械工業的生產方式及管理體系帶來了巨大變化，使工業生產從“機械電氣化”時代邁入了“機電一體化”階段。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，不僅深刻影響著機電一體化的發展趨勢，而且深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，并以蓬勃的生機向前發展。

1機電一體化概述

機電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機械和電子技術集成結合起來所構成的系統的總稱。作為一門新型學科，機電一體化已經建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進步不斷得到充實和更新。機電一體化的基本特征表現在:它從系統的視角出發，成功將微電子技術、機械技術、自動控制技術、信息技術、計算機技術、傳感測控技術及電力電子技術的應用有機結合起來。作為一種系統工程技術，機電一體化通過對各功能單元進行合理布局與配置，使這些功能的高質量、高可靠性、低能耗價值得到了充分的體現，實現了優化系統的目的。一個所謂的機電一體化產品或機電一體化系統就由此產生。所以，“機電一體化，，涵蓋“技術”和“產品”兩個方而。需要特別指出的是，機電一體化技術并不是微電子技術、機械技術等新技術的簡單拼湊，而是將以上技術群進行有機融合的綜合技術。正是這一點，使機電一體化在概念上與機械電氣化相區別。從發展歷程看，盡管從純技術發展到機械電氣化，但這樣的機械工程技術仍屬傳統機械。進入到機電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動處理信息、自動檢測、自動調節與控制等許多新的功能。形象地說，機電一體化產品不僅可以替代人力去完成許多機械勞動，實現人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實現了感官與頭腦的延伸。這一點也在功能上將機電一體化與機械電氣化區別開。這個定義強調它將扮演越來越重要的角色機電整合。它在復雜的非線性上下文包括電腦和數字信號處理器(dsp)，它存儲和處理信息、通訊和互聯網，這發送信息，以及各種計算機輔助設計(CLAD)軟件。

2國內機電一體化技術應用現狀

當前我國正處于市場經濟的發展階段，盡管較之以往我們的機電產品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。正確對待機遇和挑戰，思考并解決當前存在的問題無疑會有助于提高我國機電技術產品的水平和性能，對于完善我們的市場經濟制度也大有裨益。從促進產業結構調整，推動完整的機電一體產業形成的角度看，我們的機電一體化而臨以下兩點任務:其一，要進一步推動傳統工業技術升級，實現節能高效，這就需要對傳統產業進行微電子技術改造。其二，大張旗鼓地開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。

首先，在技術政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環保標準的傳統產業進行限制，加快對落后產品的淘汰。同時，要鼓勵對傳統產業實施機電一體化技術改造。

其次，我國機電一體化產業覆蓋而廣，發展迅速，而我們的財力、人力和物力是有限的，產業的規劃和發展不可能而而俱到，所以我們應建立機電一體化行業“協會”性質的統管合作機構，并賦予其職能，既有利于深入的行業調查，指導行業布點布局的調整，發展重點項目，又有助于制定出縱覽全局的“機電一體化”發展計劃和戰略規劃，以避免開發上重復、生產上撞車。

再次，通過“協會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業信息平臺，及時分享更多的行業內部信息，二來可以增加產業在社會上的認知，使行業內外都重視和支持“機電一體化”的發展，既可以吸引外商到我國投資發展“機電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調配資源。同時，盡管人民幣升值短期內會減緩我國機電產品出口，但對技術貿易來講，卻可以利用此時的時機，大量引進相關產業的先進技術，反哺自身加工業，提高企業的利潤空間。作為世界上最大的發展中國家，大力發展機電一體化技術，用微電子技術改造傳統產業，開發數字化、智能化機電產品，既是振興我國傳統機電工業的新鮮血液和源動力，也是一條促使機電行業產業、產品結構調整日益完善的捷徑。

3機電一體化技術發展趨勢

Electrochemic-mechanical系統(MEMS)一直是一個近年來熱門研究領域。它也是一個快速增長的行業，它們的大小已經超過100億美元，數以百萬計的MEMS一直在等產品汽車安全氣囊和噴墨打印機。MEMS技術已經應用到開發微型光學開關來處理高卷數據和話音通信的通信。MEMS本身是一個機電一體化極好的例子。作為另一個措施，表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術倡議關于人口統計學的改變，ASME報告中，“人口統計學是第二強大的力量改變世界的經濟和社會。在未來40年，世界人口預計將將增長50%左右。嬰兒潮一代將進入高級成熟度然后年老。“然后，報告觸動了幾個具體的方而包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢。雖然報告中沒有討論ASME，這種趨勢將激勵機電朝著人性化方向發展，如護理機器人的研發被稱為人類友好的機電一體化。美國機械工程師協會(CASME)最近發表了一份報告，題為《機械工程在21世紀的發展趨勢》，其內容主要介紹了從20世紀到21世紀機電一體化的進展和今后發展的趨勢。它從以下四個類別描述了工程學的變革趨勢:技術變革、人口變革、經濟變革和社會變革。隨著科技的進步，以下八個領域將會是機電一體化發展的主要途徑:信息技術、微型化、材料科學、生物工程和醫藥、能源、運輸、環境工程和制造業等。

4結論

在經濟全球化趨勢逐漸增強，市場競爭日趨激烈的當今社會，機電一體化的發展對優化本國的產業結構和發展本國經濟具有至關重要的作用。機電制造思維是基于現代工程教育而逐步興起和發展起來的。機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。總而言之，機電一體化技術作為機械技術，信息技術，電子技術和計算機技術的融合、發展與延伸，在經濟社會不斷建設發展的過程中占據著極為關鍵的地位。我們需要明確機電一體化技術未來發展方向，妥善處理機電一體化技術在發展過程中而臨的問題與障礙，推動機電一體化時代的全而發展。

參考文獻:

[1]安紅杰.機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2012,(1):37.

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    (一)"機電一體化"的發展歷程1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;2.微電子技術為"機電一體化 帶來勃勃生機;3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.

    2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的冗余度,有較強的柔性,能較好地應付突發事件,被設計成自律分配系統。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的自律性,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體行動是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

    3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品全息特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的從上到下的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

    4.生物一軟件化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于靜態時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便死亡,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的生命還有待于深入研究。這一研究領域稱為生物——軟件或生物系統,而生物的特點是硬 件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。

    5.微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以融合,機體、執行機構、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

    三、典型的機電一體化產品機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、cad/cam系統等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

    四、北京發展機電一體化而臨的形勢和任務機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業,其目的是節能、節材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業的技術進步提高一步;二是開發自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。

    前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。

    (一)北京機電一體化工作面臨的形勢1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣,有難度(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中,有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。

    (2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造;在已改造的近6500臺機床設備中,大約有15%需進一步改造。

    (3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造;且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。

    (4)北京工業系統cad應用還有較大差距。目前,北京工業品設計,cad應用率僅17%(而美、日等國已超過85%;國內先進地區也超過了30%);cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應用工程領導小組指出,八五期間大中型企業要達到35%,中小型骨干企業要達到15%—20%;到九五時,按國務委員宋健的要求,基本上要甩掉繪圖板)。

    (5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦,尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務,占總任務量的99.5%左右。

    (6)工業是全市能源消耗大戶。1992年,北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市,1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸,比上海的1.57噸高57%,比天津的2.15噸高14%,比先進的工業化國家高近9倍。因此,北京工業系統節能降耗的任務非常重,而電力電子技術是節能降耗的王牌。

    2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種,每年約開發試制新產品3000種,更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要,影響了北京工業產品的競爭能力。

    1993年,北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種,在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中:機械局系統主要產品約1200種,機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強;儀器儀表總公司系統主要產品350種,機電一體化產品210種,機電一體化產品所占比例為60%;輕工系統主要產品總數為649種,機電一體化、智能化產品15種,機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%;汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元,每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元,不是總成本的1%;與國外約28%的先進水平相差甚遠;與國內先進水平相差一半左右。

    3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在北京工業系統中,能耗、耗水大戶,對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重,且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整,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,有企業的故土難離死守故業問題,但不可否認也有優化不出理想的產業,優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前,這就是發展機電一體化,開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。

    另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發展。

    (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產業;另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品,促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。

    1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點(1)大力采用模糊技術,工業爐窯改造應上新臺階國內外成功的范例表明,應用模糊技術改造工業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濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能,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)努力推廣變頻調速技術,風機電泵改造要攀新高度風機、電泵采用變頻調速后一般可節電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速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年,應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%;到本世紀末,北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍;采用先進的變頻調速技術。

    (4)優先應用cad/cam技術,工業設計水平提高要有新目標北京工業產品更新換代慢,設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業系統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%。

    2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標(1)總體目標:到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種,2000年,應不少于2000種,機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。

    (2)單項目標:

    ?機床數控化率:1995年,產量數控化率達5%,產值數控化率達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%。

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一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢

自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.

(一)"機電一體化"的發展歷程

1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;

4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.

2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

三、典型的機電一體化產品

機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

四、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務

機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。

(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢

1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度轉(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中，有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。

(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造；在已改造的近6500臺機床設備中，大約有15%需進一步改造。

(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造；且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。

(4)北京工業系統CAD應用還有較大差距。目前，北京工業品設計，CAD應用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內先進地區也超過了30%)；CAD的覆蓋率才達到11%(而全國CAD應用工程領導小組指出，“八五”期間大中型企業要達到35%，中小型骨干企業要達到15%—20%；到“九五”時，按國務委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務，占總任務量的99.5%左右。

(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業化國家高近9倍。因此，北京工業系統節能降耗的任務非常重，而電力電子技術是節能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種，每年約開發試制新產品3000種，更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業產品的競爭能力。

1993年，北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種，在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中：機械局系統主要產品約1200種，機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統主要產品350種，機電一體化產品210種，機電一體化產品所占比例為60%；輕工系統主要產品總數為649種，機電一體化、智能化產品15種，機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%；汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內先進水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在北京工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重，且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整，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，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。

(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產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點

(1)大力采用模糊技術，工業爐窯改造應上新臺階

國內外成功的范例表明，應用模糊技術改造工業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濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能，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)努力推廣變頻調速技術，風機電泵改造要攀新高度

風機、電泵采用變頻調速后一般可節電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速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年，應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍；采用先進的變頻調速技術。

(4)優先應用CAD／CAM技術，工業設計水平提高要有新目標

北京工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業系統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%。

2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標

(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種，2000年，應不少于2000種，機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。

(2)單項目標：

·機床數控化率：1995年，產量數控化率達5%，產值數控化率達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的開發生產能力：“八五”期間，開發能力要穩居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的PLC生產基地之一。

·“電力電子”開發生產能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術。“九五”期間第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面，“八五”期間，開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品；交流變頻調速裝置要達到批量生產程度；高頻電子鎮流器要能出口創匯；“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、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。

·模糊控制器的開發生產能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地，開發出用于工業爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來；交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年，空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、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。

·其它機電一體化產品的開發生產能力：微機控制多色印刷機要穩居全國第一；電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產量上全國領先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力，打出規模效益來；數字化、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機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。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業。其中，數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數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品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍，也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。五、北京發展“機電一體化”的對策

(一)加強統籌安排，協調發展計劃

目前，北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時，市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。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劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!

(二)強化行業管理，發揮“協會”作用

目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業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”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。

“協會”要進一步擴大領導機構——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、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……

(三)優化發展環境、增大支持力度

優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。

增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。

在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規?；ㄔO項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。

(四)突出發展重點，兼顧“兩個層次”

機電一體化產業復蓋面非常廣，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業發展時不能面面俱到、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產業進行改造，在傳統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”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產品設計之初，就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。

我們認為，北京“機電一體化”發展，當務之急，重中之重是：

抓緊開發生產GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等，用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造；

抓緊推廣應用經濟型數控系統，改造機床設備；開發生產低、中檔數控系統；

篇(5)

我國機械自動化要想實現持續性發展不但要具備較高的起點及時引進世界先進技術，而且也要兼顧那些投入只需少量投入但可以取得較高收益的技術，做到全面衡量、合理應用，根據我國的實際情況，及時引入最為適宜的機械自動化生產技術才能實現制造業的持續性發展，才能為國家創造更好的經濟效益。

關鍵詞：

機械設計；自動化；發展方向

經濟的快速發展，人們的需求變得越來越多。全球經濟一體化的發展進程中，為了追求企業效益，企業不再沿用傳統的設計技術完成機械制造業輸出，傳統的機械制造業設計已經不能滿足機械制造業的進步和需求。人們開始研究自動化控制系統的升級改造問題，滿足日益增長的生產需要。保證生產安全和生產質量。帶動積極地發展，帶動社會的發展。

1機械制造設計及其自動化的復合設計內容原則

1.1滿足對機器的功能要求

基于二十世紀九十年代國際裝備機構學術組織及相關機構做出的這樣的概念界定：機電聯體型是高端機械裝備、電子程序調控及系統思維理論在機械產品結構設計及制作環節中的緊密融合，所以不論哪一類社會產品的問世均是給社會上人們生活中的某類需求而研發和制作的，均都具備相應的某項基本效能。

1.2加強創新與完善

按照機械制造設計及其自動化系統或產品的主功能不同，可以將其系統與產品進行分類處理。①根據物料的加工與運輸為主。輸入的信息、能量與物質在加工處理之后，輸出改變了形態與位置的物質產品或系統，也就是加工機械設備，比如各種輕工機械、印刷機械、紡織機械、起重機械、食品加工機械、交通運輸機械、機床等。②以機械能量為主，將信息與能量進行輸入處理，同時輸出具有不同能量的產品或系統，這就是動力機械，比如內燃機、水輪機、電動機等。③以處理信息為主，將能量與信息進行輸入處理，主要輸出某種聲音、文字、圖像、數據等產品信息，也被稱為信息機，主要為傳真機、計算機、儀表、儀器等辦公機械[1]。除了上述介紹的主功能外，機械制造設計及其自動化系統花具備構造、控制、檢測、動力等的內部功能。在制造設計機械自動化產品的時候需要基于以上功能構成原理來進行，以便不斷加強創新技術的應用，提高機械產品的自動化水平。

2機械工程設計及自動化特點

傳統的機械制造業設計已經不能滿足機械制造業的進步和需求，后續維護費用變得越來越高昂。人們開始研究自動化控制系統的升級改造問題，滿足日益增長的生產需要，減少維護費用。保證生產安全和生產質量。機械產品自動化能夠滿足這些要求，能夠避免發生故障，有著很好的安全性能，避免發生安全事故，在處理自動故障的問題上有自我分析的功能，能夠大大提高生產效率。機械工程自動化能夠將根據設計需求對生產的體積有更靈活的應變，這樣能夠節省大量的資源，減少耗能節約成本，為環保也貢獻一份力量[2]。再進行機械工程設計的過程中，技術不再單一，融入了各種技術，功能十分強大，能夠滿足生產商的各種需求，使用也更加靈活方便。

3機械設計制造當中的自動化技術

自動化技術在當代社會中是一門綜合性非常明顯的學科，其會涉及到電力電子技術、網絡控制技術以及計算計技術，同時和人們的日常生活有著較高的關聯性，雖然自動化技術是電氣信息領域當中的一個新學科，但是目前自動化技術的應用已經較為全面和廣泛，逐漸成為近代社會發展的一種代表，當前在汽車、工業甚至是家居等行業均有所應用。機械設計制造的最終任務便是在滿足產品特點以及生產要求的基礎之上，將產品按照相應的質量要求或標準順利的生產出來。在傳統的機械設計與制造過程中，幾乎所有工作都是由人為直接參與或控制來完成的，不僅會遭受來自于人為錯誤的影響。還會因為人力勞動本身的局限性導致生產效率與生產質量存在缺陷，最終出錯率非常明顯，嚴重阻礙產品高質量生產。

4機械制造設計及其自動化的未來發展方向

4.1機械制造設計及其自動化未來發展的智能化

二十一世紀機械自動化技術發展的關鍵方向就是智能化，智能化是指基于機器行為的智能描述，也是在基礎控制理論前提下，吸收混沌動力學、生理學、模糊數學、計算機科學、運籌學以及人工智能等的新方法與思想，模擬人工智能技術，賦予其自主決策、邏輯思維、判斷推理等能力，以便實現更高的機械制造設計及其自動化控制目標。

4.2機械制造設計及其自動化未來發展的網絡化

我國信息網絡技術的飛速發展與興起給人們日常生活、教育、軍事、政治、工業生產以科學技術等方面都帶來了較大的變革，各種網絡技術將全球生產與經濟連接在一起，而機械制造設計及其自動化產品也需要朝著網絡化方向發展，以便提高產品質量的可靠性，實現在全球范圍內的生產與暢銷。機電一體化是制造行業通用的發展方向，可以簡單的理解成為技術的提升以及系統的升級。由電子控制的機械設備，能夠借助智能化、自動化技術完成設計與制造流程[3]。從某種層面上而言，機電一體化就是機械設計制造和自動化技術的延伸，所以實現機電一體化是機械設計制造的必然發展趨勢。

4.3機械制造設計及其自動化未來發展的綠色環?；?/p>

如今我國機械行業的發展雖然給人類提供了舒適的生活，并豐富了物質，但是也提高了資源與能源的消耗，嚴重污染到了生態環境，所以未來機械制造設計及其自動化也要朝著綠色與環保方向發展，以便順應時代的發展趨勢，來達到人類健康要求與環境特定保護要求，降低對生態環境的破壞與污染。機械自動化產品的綠色設計具有可持續的發展前景。

4.4機械制造設計及其自動化未來發展的微型化

所謂微型化的機械自動化系統就是指尺寸低于一立方米的機械制造設計及其自動化產品，并逐漸朝著納米級與微米級方向發展。機械自動化的微機產品運動靈活、耗能少并且體積小，在信息、軍事以及醫療、生物等方面的應用具有較高優勢，因此未來還要結合蝕刻技術、光刻技術等的超精密生產加工技術，以便促進微機機械自動化的健康發展。

5結束語

我國的經濟快速發展，對生活中各種需求變得越來越多，人們開始重視施機械制造業設計的發展是一件非常好的事情。在機械制造業化的發展過程中，技術人員要依據現場的實際情況進行研究分析，科學合理遵守施工安全標準，幫助自動化控制系統升級改造的更加完善。我們國家對于自動化控制系統升級改造問題剛剛起步，自動化控制系統升級改造存在很多不足之處，但是科技在發展人們在進步，這些問題總會克服發展的會越來越好。

參考文獻：

[1]李知洋.探討機械設計制造及其自動化的發展方向[J].山東工業技術，2016(3)：39+37.

[2]韋佳.機械設計制造及其自動化的發展方向研究[J].科技資訊，2015，13(8)：224.

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一、重點支持技術領域和優先支持方向

重點支持電子與信息、生物技術與醫藥、新材料、光機電一體化、新能源與高效節能、資源環境、航空航天、交通技術領域。具體詳見《國家重點新產品計劃優先發展技術領域（2008年）》。重點支持以下方向的新產品開發，優先支持具有核心技術自主知識產權的自主創新產品。

1．突出節能減排主題，重點支持鋼鐵、有色金屬、煤炭、電力、石油化工、建材等節能減排重點行業和企業加快重大環保節能新產品開發。

2．重點支持針對國民經濟和社會發展重大需求、產業結構調整和經濟方式轉變的重大科技成果產品開發、重大引進技術消化吸收再創新產品開發、面向國際市場的高技術產品開發。

3．重點支持資源環境、人口健康、食品安全、交通安全、生產安全、城鎮化與城市發展等社會公益領域新產品開發。

4．重點支持有利于現代農業發展和新農村建設，有利于農村產業結構重大調整和升級的新產品開發。

5．重點支持有關重大自然災害預測、應急和防治，災后修復和重建等關系國計民生的新產品開發。

6．不支持范圍：食品、保健品、飲料、服裝、傳統手工藝品、小家電等日用產品開發；軍工配套產品開發；高能耗和高污染產品開發。

二、申報要求

1．申報產品符合國家法律法規，符合國家產業技術政策和其他相關產業政策。

2．產品具有自主知識產權，且權益狀況明確，無相關產權爭議。

3．產品創新程度高。掌握產品生產的核心技術和關鍵工藝；或應用新技術原理、新設計構思，在結構、材質、工藝等方面對原有產品有根本性改進，顯著提高了產品性能；或在國內外率先提出技術標準。

4．產品為國內首次開發成功，已有市場銷售，具有良好的市場應用前景，經濟效益和社會效益明顯。

5．項目產品技術水平較高，在國內處于先進水平，在同類產品中具有較高的性能。

三、申報組織方式

1．申報渠道

新產品計劃項目申報采用電子材料和書面材料相結合方式。

項目申請單位登陸program.most.省略,點擊新產品計劃，下載相應的軟件安裝后錄入申報書，然后輸出打印，并將電子數據和其他材料一并通過主管部門報送各地方科技廳（委、局）和國務院有關部委科技司（局）。

各地方科技廳（委、局）和國務院有關部委科技司（局）等申報組織單位登陸program.most.省略，下載相應的軟件安裝后匯總項目電子數據，打印上報項目匯總表，并將匯總電子數據和其它紙制材料在2008年5月30日前按要求上報科技部。其中電子數據通過科技部科技計劃申報中心“一站式”平臺上報科技部，電子數據備份和紙制材料報送新產品計劃管理辦公室。

各地方科技廳（委、局）和國務院有關部委科技司（局）要參照《國家重點新產品計劃管理辦法》及《申報指南（2008）》要求,認真做好本地區、本系統的項目申報組織、評估（評審）和推薦工作。

2．備案制單位管理

進一步發揮地方科技主管部門在新產品計劃中的組織作用，繼續在北京、天津、上海、武漢、西安、湖北、湖南、廣東、山東、浙江、安徽、黑龍江、吉林、河北、寧波、江西16個省（市）實行申報備案制管理，其中，北京、湖南、西安三?。ㄊ校嵭芯W上評估。備案制管理單位要嚴格按照《國家重點新產品計劃項目申報備案管理規范》的有關要求，加強對評估機構的考核和管理，完善項目評審評估體系建設，根據地方經濟發展需要，精心組織項目?？萍疾繉?008年申報備案管理單位評估機構的評估和評審工作做重點監督和考核。

3．項目申報數量

各地方科技廳（委、局）和國務院有關部委科技司（局）推薦上報項目應擇優排序，申報數量原則上不超過本部門前兩年列入國家重點新產品計劃項目平均數的130%，其中A類項目原則不超過上報項目總數的30%。

4．關于重復申報

原則上一個企業當年度只能申報一項國家重點新產品計劃項目；同一項目不得從地方和部門同時申報新產品計劃；同一項目不得以相同或不同名稱重復申報火炬計劃、星火計劃、中小企業創新基金等其它政策引導類計劃；已列入過新產品計劃的產品不得再次申報。凡發生以上情況者取消立項資格。

四、申報材料

（一）項目申請單位需提交材料

1．必備材料

（1）項目申報表。

（2）可說明知識產權歸屬和授權使用的證明文件，如專利證書、軟件著作權登記、技術轉讓或合作協議（復印件）。

（3）企業法人營業執照（復印件）。

（4）特殊行業許可證（復印件）。對醫藥、醫療器械、農藥、計量器具、壓力容器、郵電通信等有特殊行業管理要求的新產品，需提供主管機構出具的批準證明。如藥品生產企業許可證、醫藥GMP認證、新藥證書；農藥生產許可證；通信產品入網證；公共安全產品、計量器具生產許可證；凡屬國家強制認證產品需提交的3C認證等。

（5）涉及廢水、廢氣、廢物排放的項目，需提交環保達標證明（復印件）。

2．輔助材料

（1）項目產業化前景分析。

（2）科技成果鑒定證書或最近2年內查新報告等技術證明（說明）文件。

（3）其他材料。如企業上年度財務報表、用戶意見報告、權威機構檢測報告、獲獎證書、銀行信用等級證明等。

（二）申報組織部門提交材料

1．項目報送函。

2．推薦上報項目匯總表、項目評審意見表（和項目申請材料一起裝訂）。

3．申報紙制材料一式二份。

4．匯總電子數據（或通過網絡傳輸）。

（三）材料裝訂及要求

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關鍵詞：機械加工技術；數控技術；應用研究

1數控加工技術的概念與主要特點

1.1數控加工技術的概念

數控技術就是以傳統的機械加工技術為基礎，利用數字控制技術，并且結合計算機網絡技術、數據通信技術的一種機械加工工藝，通常是以提高機械加工質量為目的。采用數控技術，能夠極大提高機械加工的準確度以及精準度，提高加工效率。目前，國內的數控技術通常是通過預先編制好的程序對設備進行控制，從而完成整個機械加工過程。

1.2機械加工中數控加工的特征體現

采用數控技術進行機械加工，能夠提高生產效率以及加工精準度，節省了對于人工的要求。數控加工技術在機械加工領域的應用，對于機械加工藝的轉變具有巨大的意義，數控加工技術由于操作靈活簡單，在實際應用過程中優勢突出，而且能夠確保機械加工過程的準確性。通過有效的利用計算機編程技術，單人操作就能完成原來復雜的機械加工任務，極大的節省了人力以及物力，從而提高了生產效率，而且這種模塊化的操作方式也能夠確保產品質量符合相關標準要求。

2機械加工技術中數控加工的應用

2.1數控加工在工業生產中的應用數控技術在工業生產中的應用主要體現在工業機器人的使用上，工業機器人一般是由控制單元、驅動單元以及執行單元三部分組成，在機械生產流水線中起到了巨大的作用。在實際的工業生產中，有時因為施工環境的復雜性，人工是很難完成的，例如在進行深水以及太空作業時，而工業機器人就能很好的完成任務，通過機械模擬手臂，實現機械加工中的操作過程。數控技術在工業中的應用，可以說在確保了安全生產的同時，保質保量的完成了人類有時難以完成的任務，尤其是在汽車行業中的大批量轉配以及噴氣等操作流程中。在實際的操作中，工業機器人的控制單元功能類似于人腦，主要結構是計算機系統，通過預編程好的程序向驅動單元發送相關指令，進行實際操作。此外，控制單元集成的檢測功能，能夠同步對于設備出現的故障進行報告，通過傳感系統以及檢測系統將問題傳達至控制單元，發送故障警報，做出相關處理。執行系統主要是由伺服系統以及機械系統兩部分組成，動力部分的功能是提供機器人操作所需要的動力，確保執行單元能夠在驅動單元的指揮下完成相關的各種操作。

2.2機床設備中數控加工技術的有效應用

機床設備是機械加工中的最重要的工具之一，數控技術在機場設備中的應用，對于實現機床加工領域的數字化控制具有十分重要的意義，同時也是機床設備走向機電一體化的重要過程。數控技術的應用，提高了機床加工的控制能力，通過運用數控技術完成在使用機床進行機械加工過程中的控制，能夠極大提高機床加工的生產效率。數控技術在機床設備中的應用通常是依靠代碼完成控制，通過編程完成對于機床加工過程中的主軸、變速、刀具的選擇以及冷卻泵的起停等各種順序動作，通過計算機發送的指令控制機床的生產，從而生產出需要的零部件。

2.3數控加工在汽車制造業中的應用

隨著我國經濟水平以及人民生活的提高，對于汽車的需求越來越大，提高汽車質量就要從提高汽車零部件質量入手，數控技術的應用，就能對提高汽車零部件質量帶來很大的幫助，同時進一步簡化零部件生產流程。數控技術在汽車部件生產領域的應用，在提高生產效率的同時，提高了生產質量，對于改善我國汽車性能具有十分重要的意義。數控技術能夠滿足機械生產中對于產品質量不斷提高的要求，提升企業市場競爭力。汽車生產線中使用數控技術，能夠徹底改變傳統的生產理念，從而實現汽車的多元化、多批量生產模式。數控技術也能簡化復雜汽車零部件的生產過程，其中的虛擬制造、柔性制造、集成制造等技術的應用，必將極大提高我國汽車行業在國際市場中的競爭力。

3數控技術的發展前景

我國對于數控技術在機械加工中的應用研究已經有五十多年的歷史，但是在數控加工領域依然存在許多需要提高的地方，尤其是在技術水平方面與世界發達水平還存在一定的差距，缺乏一定的高精尖技術，而且在市場化過程中也未能形成足夠的規模，并沒有實現一定的品牌價值。針對上述情況，我們必須加快關于數控加工技術的相關研究。以我國的基本國情為出發點，將國家戰略規劃以及社會經濟發展為市場導向，進一步提高我國機械制造業水平，提高我國機械制造業在國際水平上的市場競爭力，提升總體生產水平。通過系統的方式選取可以在新世紀作為我國機械生產制造裝備行業升級的大力發展的重要技術，同時選擇性的支持產業化快速發展的關鍵技術，選擇多種配套技術當作數控技術研究的重點內容，推動機械生產制造裝備行業的進一步發展，從而提升我國的綜合國力。

4結語

數控技術在機械加工制造業中的應用徹底擺脫了傳統機械制造業的束縛，擺脫了傳統的依靠單純人力對于機械生產的控制，實現了機械生產的自動化。隨著數控技術的不斷發展與創新，數控技術必將推動我國機械加工制造業的不斷發展。

作者:肖煥麗單位:陜西電子信息職業技術學院

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