第一篇：機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化的發(fā)展歷程和發(fā)展趨向系別：

專業(yè)：

學(xué)生姓名：

指導(dǎo)老師：

日期：2012年6月2日

1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程

1數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,寫下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁(yè)。

2微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化”帶來(lái)勃勃生氣。

3可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)。4激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使“機(jī)電一體化”躍上新臺(tái)階。

2.機(jī)電一體化發(fā)展趨向

1.數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。

2.智能化

即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。

3.模塊化

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(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。

4.網(wǎng)絡(luò)化

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，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

5.人性化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。

6.微型化

微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems，簡(jiǎn)稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針，1988年美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺(jué)傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等）。

7.集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過(guò)軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。

8.帶源化

是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

9.綠色化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護(hù)環(huán)境，回歸自然，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。

10.光機(jī)電一體化

一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨向.11.自律分配系統(tǒng)化——柔性化

未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特征是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

12.全息系統(tǒng)化——智能化

今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

13.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化

今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依靠性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物摘要：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí)，生物就很有活力。仿生學(xué)探究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)

品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入探究。這一探究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特征是硬 件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥?lái)，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。

14.微型機(jī)電化——微型化

目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)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。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。

在機(jī)電一體化控制中，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集微機(jī)技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)于一體，是一種新型的終端控制單元，其電機(jī)是通過(guò)內(nèi)部集成的一體化變頻器來(lái)控制，因此，同一臺(tái)智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以在一定范圍內(nèi)具有不同的運(yùn)行速度和關(guān)斷力矩。該智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用了液晶顯示技術(shù)，它利用內(nèi)置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)和正常運(yùn)行時(shí)閥門的開(kāi)度，還可以通過(guò)菜單選擇運(yùn)行參數(shù)設(shè)定，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能顯示出故障信息?？傊?，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集測(cè)量、決斷、執(zhí)行3種功能于一體，順應(yīng)了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，它的研制成功給電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究開(kāi)發(fā)提供了新的思路。建國(guó)以來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。發(fā)展機(jī)電一體化，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革，而無(wú)須改換設(shè)備。同時(shí)，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來(lái)新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

第二篇：機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)90年代后期，各發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了向智能化方向發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)這方面邁進(jìn)。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化行業(yè)，微細(xì)加工技術(shù)也在其中有了更深層次的發(fā)展，于是出現(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。從現(xiàn)在來(lái)看未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面：

一、智能化

智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一, 也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)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(dòng)。目前, 專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法, 是機(jī)電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)智能化的4種主要技術(shù)，它們各自獨(dú)立發(fā)展又彼此相互滲透。隨著制造自動(dòng)化程度的不斷提高, 將會(huì)出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來(lái)模擬人類專家的智能制造活動(dòng), 并會(huì)對(duì)制造中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策。例如，在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。

二、集成模塊化

集成模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì), 也是一項(xiàng)重要而又艱巨的任務(wù)。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是將各種接口或單元標(biāo)準(zhǔn)化，有點(diǎn)像機(jī)械咀的標(biāo)準(zhǔn)件，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家都比較多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利

用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，這樣更利于制定標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。

三、微型化

微型化是指機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。它是一個(gè)新興的、多學(xué)科交叉的高科技領(lǐng)域，面臨許多課題，涉及許多關(guān)鍵技術(shù)。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。微型機(jī)械加工技術(shù)作為微型機(jī)械的最關(guān)鍵技術(shù)，也必將有一個(gè)大的發(fā)展。硅加工、LIGA加工和準(zhǔn)LIGA加工正向著更復(fù)雜、更高深度適合各種要求的材料特性和表面特性的微結(jié)構(gòu)以及制作不同材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)，更易于與電路集成的方向發(fā)展，多種加工技術(shù)結(jié)合也是其重要方向。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)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。

四、系統(tǒng)化

系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。它的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),一般除R S232等常用通信方式外,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要以及模仿生物機(jī)理等方面的產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

五、自源化

自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。

六、環(huán)保化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)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)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)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(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。

機(jī)電一體化的發(fā)展前景

以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。專家預(yù)測(cè)，機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展：

1、光機(jī)電一體化方向

一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源（動(dòng)力）系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，利用光學(xué)技術(shù)的先天特點(diǎn)，就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

2、柔性化方向

未來(lái)機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

3、仿生物系統(tǒng)化方向

今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)工作時(shí)，生物就很有活力。就目前情況看，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展的趨勢(shì)，但還有一段很漫長(zhǎng)的道路要走。

第三篇：淺談機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

淺談機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù),它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速,機(jī)電一體化產(chǎn)品更新日新月異。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程

“機(jī)電一體化”這個(gè)詞是日本安川電機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊(cè)時(shí)最先創(chuàng)用的。直到70年代,人們一直把機(jī)電一體化看做是機(jī)械與電子的結(jié)合。

80年代,信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高,為更高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用,典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后,使機(jī)械一電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動(dòng)控制和保險(xiǎn)氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。

進(jìn)入90年代,通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化,機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣避控和虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展,和半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的緯合,開(kāi)創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點(diǎn)的機(jī)電一體化新分支“微機(jī)電一體化”雖然微加工方法尚未成熟,但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。之后,機(jī)電一體化隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展,穩(wěn)步進(jìn)入了21世紀(jì)。

二,典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)

(一)數(shù)控機(jī)床。目前我國(guó)是全世界機(jī)床擁有量最多的國(guó)家(近320萬(wàn)臺(tái)),但數(shù)控機(jī)床只占約5%且大多數(shù)是普通數(shù)控(發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床占10%)。近些年來(lái)數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展,在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。

1.高速化。由于高速加工技術(shù)普及,機(jī)床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3 000~4 000r/min提高到8 000~10 000r/min快速移動(dòng)速度由過(guò)去的10~20m/min提高到48m/min,60m/min,80m/rain,120m/min:在提高速度的同時(shí)要求提高運(yùn)動(dòng)部件起動(dòng)的加速度,由過(guò)去一般機(jī)床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可達(dá)15G:直線電機(jī)在機(jī)床上開(kāi)始使用,主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。

2.高精度化。數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;亞微米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.0005mm左右:納米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.005~O.Olum最小分辨率為1nm(O.000001mm)的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問(wèn)世。

3.復(fù)合加工,新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn)。如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床,5軸5聯(lián)動(dòng)加工各類異形零件。同時(shí)派生出各種新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu),包括6軸虛擬機(jī)床,串并聯(lián)絞鏈機(jī)床等,采用特殊機(jī)械結(jié)構(gòu),數(shù)控的特殊運(yùn)算方式,特殊編程要求。

4.使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機(jī)床“如虎天翼”。如內(nèi)冷轉(zhuǎn)頭由于使高壓冷卻液直接冷卻轉(zhuǎn)頭切削刃和排除切屑,在轉(zhuǎn)深孔時(shí)大大提高效率。加工剛件切削速度能達(dá)1 000m/min,加工鋁件能達(dá)5 000m/min。

因此,計(jì)算機(jī)集成制造、網(wǎng)絡(luò)制造、異地診斷、虛擬制造、并行工程等等各和新技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),這必然成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要潮流。

(二)自動(dòng)機(jī)與自動(dòng)生產(chǎn)線。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活中廣泛使用的各種自動(dòng)機(jī)械、自動(dòng)生產(chǎn)線及各種自動(dòng)化設(shè)備,是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的又一具體體現(xiàn)。如:各種高速香煙生產(chǎn)線;易拉罐自動(dòng)生產(chǎn)線:FEBOPP型三層共擠雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線等等,這些自動(dòng)機(jī)或生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用了現(xiàn)代電子技術(shù)與傳感技術(shù)。使用這些自動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)線的企業(yè)越來(lái)越多,對(duì)維護(hù)和管理這些設(shè)備的相關(guān)人員的需求也越來(lái)越多。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展,而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。專家預(yù)測(cè),機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展:

(一)光機(jī)電一體化方向。一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成。引進(jìn)光學(xué)技術(shù),利用光學(xué)技術(shù)的先天特點(diǎn),就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

(二)柔性化方向。未來(lái)機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)育足夠的“冗余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在這系統(tǒng)中,各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。

(三)智能化方向。今后的機(jī)電一體化化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯,智能化水平越來(lái)越高。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。

四、仿生物系統(tǒng)化方向

今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。就目前情況看,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有仿生物系統(tǒng)化七方向發(fā)展的趨勢(shì),但還有―段很漫長(zhǎng)的道路要走。

五、微型化方向

目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)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。當(dāng)這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),就沒(méi)有必要再區(qū)分機(jī)械部分和控制器部分了。那時(shí),機(jī)械和電子完全可以“融合”機(jī)體,執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型化是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向?！?/p>

(編輯/丹桔)

第四篇：機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

目 錄

摘要.......................................................1 關(guān)鍵詞.....................................................1 第一章、機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).........................2 第二章、機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展................................6 第一節(jié)、全息系統(tǒng)化..........................................6 第二節(jié)、微型機(jī)電化..........................................7 第三節(jié)、光機(jī)電一體化........................................8 第四節(jié)、產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化......................................8 第五節(jié)、產(chǎn)品綠色化..........................................8 第六節(jié)、機(jī)電一體化的人格化.................................9 第三章、我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù)..............10 第一節(jié)、我國(guó)“機(jī)電一體化”工作面臨的形勢(shì)....................10 第二節(jié)、我國(guó)“機(jī)電一體化”工作的任務(wù).......................11 第四章、發(fā)展機(jī)電一體化的對(duì)策...............................12 第一節(jié)、加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃.........................12 第二節(jié)、強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用........................12 第三節(jié)、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度.........................13 第四節(jié)、突出發(fā)展重點(diǎn)，兼顧“兩個(gè)層次”......................13 結(jié)束語(yǔ)....................................................14 參考文獻(xiàn)..................................................16

摘 要

在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化發(fā)展系統(tǒng)

第一章

機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門自成一體的新型學(xué)科, 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展, 必將被賦一予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā), 綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、汁算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo), 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(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最終達(dá)到最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),就成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是, 機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù), 而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。

機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化, 仍屬傳統(tǒng)機(jī)械, 其主要功能依然是代替和放大的體現(xiàn)。但機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為個(gè)階段。

世紀(jì)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, 人們不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)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)極大地刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合, 這些機(jī)電相結(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)起到了積極的作用。從當(dāng)時(shí)研制和開(kāi)發(fā)的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(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣使用。

世紀(jì)一年代為第二階段, 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)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(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)。

世紀(jì)年代后期, 開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段, 機(jī)電一體化進(jìn)人深人發(fā)展時(shí)期。一方面, 光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)人了機(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(kāi)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。使人們有更好的發(fā)展，給人類帶來(lái) 生活的方便。機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合, 它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

因此, 機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下智能化智能化是世紀(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)的研究日益獲得重視, 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(shuō)的“ 智能化” 是對(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)。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(kāi)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(jué)、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(kāi)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), 以便各部件、單元的匹配和接口。

由于利益沖突,近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn), 但可以通過(guò)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(lái)的好處可以肯定, 無(wú)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(lái)美好的前程。

網(wǎng)絡(luò)化世紀(jì)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、日常生活都帶來(lái)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(lái), 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。因此, 機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

微型化微型化興起于世紀(jì)年代末, 指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng), 泛指幾何尺寸不超過(guò)的機(jī)電一體化產(chǎn)品, 并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù), 微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù), 即超精密技術(shù), 它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

綠色化工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)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)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)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(wú)害或危害極少, 資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品, 具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。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。人們大量倡導(dǎo)綠化工業(yè)能夠給人們帶來(lái)的美好的生活，良好的生活品質(zhì)。

系統(tǒng)化系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài), 進(jìn)行任意剪裁和組合, 同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng), 一般除外, 還有、人格化。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系, 機(jī)電一體化的人格化。

第二章 機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展

第一節(jié) 全息系統(tǒng)化

全息系統(tǒng)化也即智能化，是對(duì)機(jī)器的行為描述，即在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、人工智能、心理學(xué)和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計(jì)思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識(shí)等能力，以便達(dá)到更高水平的控制目標(biāo)。隨著機(jī)電一體化 技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品智能特征也越來(lái)越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)中的智能化的快速發(fā)展，人工智能在機(jī)電一體化的研究中也日益得到重視，其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能結(jié)合就是一項(xiàng)重要應(yīng)用。當(dāng)然，要使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能永遠(yuǎn)是不可能的，也沒(méi)有這個(gè)必要，但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有低級(jí)智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

第二節(jié) 微型機(jī)電化

微型機(jī)電化在實(shí)驗(yàn)室中，目前，通過(guò)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(méi)有必要再區(qū)分什么是控制器、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(guó)外，人們稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)，也指外觀尺寸不超過(guò)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)。

第三節(jié) 光機(jī)電一體化

光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)，因?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)是由機(jī)械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件構(gòu)成的，因此，在機(jī)電一體化技術(shù)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，充分利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)，有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

第四節(jié) 產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的巨大發(fā)展，同時(shí)給日常生活都帶來(lái)了全新的面貌，全球生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)被各種網(wǎng)絡(luò)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全球化，一旦研制出機(jī)電一體化新產(chǎn)品，只要其質(zhì)量有保證，功能可靠，必然會(huì)暢銷全球。因?yàn)橛辛司W(wǎng)絡(luò)的普及，那么只要是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制技術(shù)也就方興未艾，然而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品也必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)全球化發(fā)展。

第五節(jié) 產(chǎn)品綠色化

隨著工業(yè)的發(fā)達(dá)，人們的生活也發(fā)生了巨大的變化 物質(zhì)需求豐富，生活舒適可用資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。因?yàn)檫@些現(xiàn)象的出現(xiàn)，人們開(kāi)始呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然，那么此時(shí)，綠色產(chǎn)品的概念也就應(yīng)運(yùn)而生，這是一個(gè)時(shí)代的綠色化趨勢(shì)，在這里，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指：使用時(shí)不破壞生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后還能回收利用。因此，機(jī)電一體化綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過(guò)程中，應(yīng)完全符合生存環(huán)境和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境盡可能的無(wú)害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品所需要的技術(shù)成本很高，但其具有遠(yuǎn)大的發(fā)展空間。

第六節(jié) 機(jī)電一體化的人格化

機(jī)電一體化的人格化，其有兩層含義：①機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用對(duì)象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品顯得越來(lái)越重要，尤其是家用機(jī)器人，其最高境界就是人機(jī)一體化;②模仿生物機(jī)理，研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性越來(lái)越大，很多時(shí)候類似于活的生物:當(dāng)大腦停止工作時(shí)，生物便死亡，而大腦工作時(shí)，生物就充滿活力，即信息決定系統(tǒng)的工作與否。目前，在仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)，可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型的機(jī)體，但是如何使這些新型機(jī)體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領(lǐng)域被稱 之為“生物———軟件”或者說(shuō)“生物系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)正是“肌體(硬件)———大腦(軟件)”一體，不可分割。機(jī)電一體化產(chǎn)品向生物系統(tǒng)化發(fā)展是好，但是目前的技術(shù)與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。

第三章 我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù)

機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步；二是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

第一節(jié) 我國(guó)“機(jī)電一體化”工作面臨的形勢(shì)

1、我國(guó)用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度。

2、我國(guó)用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場(chǎng)占有率的呼聲高，有壓力。

3、我國(guó)用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來(lái)我國(guó)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(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問(wèn)題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問(wèn)題，但不可否認(rèn)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(wèn)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(jī)電一體化，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革，而無(wú)須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí)，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來(lái)新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外，從市場(chǎng)需求的角度看，由于我國(guó)研制、開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長(zhǎng)，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(jìn)口量都比較大，因此亟需發(fā)展。

第二節(jié) 我國(guó)“機(jī)電一體化”工作的任務(wù)

我國(guó)在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。總之，機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，又是開(kāi)啟我國(guó)機(jī)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。

第四章 發(fā)展機(jī)電一體化的對(duì)策 第一節(jié) 加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃

目前，我國(guó)從事“機(jī)電一體化”研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃，避免開(kāi)發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!以后會(huì)發(fā)展順利和正確的發(fā)展機(jī)電一體化。

第二節(jié) 強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用

目前，我國(guó)“機(jī)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，我國(guó)有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)。國(guó)家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神，以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn)，我們建議，盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。“協(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面，要加強(qiáng)辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過(guò)其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體，組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制； 指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)展。

第三節(jié) 優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度

增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰；大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對(duì)有關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持，對(duì)在技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。

在經(jīng)濟(jì)政策上，要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目利用科技專項(xiàng)基金和科技三項(xiàng)費(fèi)用的機(jī)會(huì)；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項(xiàng)目上傾斜；成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金，支持機(jī)電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾，造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到我國(guó)投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)綠燈；盡力為開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。搞好綠色化發(fā)展，促使人們提供更好的發(fā)展。第四節(jié) 突出發(fā)展重點(diǎn)，兼顧“兩個(gè)層次” 機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置，使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮，使“機(jī)械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

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化學(xué)工業(yè)出版社

第五篇：某某省機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)[推薦]

某某省機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

一.機(jī)電一體化的含義

機(jī)電一體化(mechatronics)一詞是英語(yǔ)外來(lái)術(shù)語(yǔ),原見(jiàn)于日本的科技書刊。從詞義上看即 機(jī)械與電子的結(jié)合,所以有的學(xué)術(shù)刊物翻譯為機(jī)械電子學(xué)。但機(jī)電一體化并非由機(jī)械與電 子技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加或一般的結(jié)合,而是有機(jī)的融合。它的一般含義包括技術(shù)和產(chǎn)品兩方面。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工程和電子工程,機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)合成的產(chǎn)物。國(guó)外較權(quán)威 的解釋是:“機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能,動(dòng)力功能,信息處理功能和控制功能上引入 電子技術(shù),并將機(jī)械裝置和電子設(shè)備以及軟件等有機(jī)結(jié)合起來(lái)構(gòu)成的產(chǎn)品或系統(tǒng)”。機(jī)電 一體化產(chǎn)品一般是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上采用電子技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等通過(guò)相 互滲透和融合所產(chǎn)生出來(lái)的新一代產(chǎn)品和系統(tǒng)。機(jī)電一體化的主要研究范圍是工廠自動(dòng) 化、辦公自動(dòng)化及家庭自動(dòng)化。

二．機(jī)械工業(yè)和機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)械工業(yè)在社會(huì)發(fā)展歷史中起著巨大的推進(jìn)作用,提高著生產(chǎn)社會(huì)化的程度,由于發(fā)電機(jī) 和電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn),以機(jī)電一體化為中心的改造傳統(tǒng)工業(yè)的新科技革命自本世紀(jì)70年代以來(lái) ,首先在美日西歐等國(guó)蓬勃興起,并迅速波及到世界其他主要國(guó)家和地區(qū),直接為第一,二 ,三產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提供了大量適用的技術(shù)裝備,并滿足了各方面的設(shè)備更新及各類生產(chǎn) 技術(shù)更新的要求,大大推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使其產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,機(jī)電一體化的發(fā)展不僅 是科技革命的內(nèi)容,關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向。在新科技革命飛速發(fā)展的形勢(shì)下,重視 發(fā)展科技,并把發(fā)展科技置于國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的的突出位置,所以,要大力提高機(jī)械工業(yè)的現(xiàn) 代化水平就應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化項(xiàng)目的支持。長(zhǎng)期以來(lái), 機(jī)械工業(yè)最充分體現(xiàn)了技術(shù)進(jìn) 步,它不僅大量吸收科技領(lǐng)域的各項(xiàng)成果,提高本身的科技水平,同時(shí)以其創(chuàng)造的先進(jìn)技術(shù) 武裝了國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門,加速了社會(huì)生產(chǎn)的電氣化,科學(xué)化,機(jī)械化和自動(dòng)化,加速了國(guó)民 經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化,并有助于減少資源的消耗,提高社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率,從經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō),機(jī)電一體 化是生產(chǎn)力但其本身絕不是簡(jiǎn)單就科技談科技,而是同經(jīng)濟(jì),軍事力量的進(jìn)步的社會(huì)的發(fā) 展有著密切的關(guān)系,機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo) 志。機(jī)械工業(yè)是技術(shù)密集型加工工業(yè),與一般加工工業(yè)相比,它具有如下特點(diǎn)(1)科技經(jīng)費(fèi) 比重高(2)科技人員比重大(3)產(chǎn)品更新快(4)技術(shù)貿(mào)易額度高(5)機(jī)械工業(yè)多數(shù)部門屬于 高技術(shù)部門。同時(shí)機(jī)械工業(yè)又是高附加值和高出口創(chuàng)匯產(chǎn)業(yè),其附加值率普遍高于其他工 業(yè)創(chuàng)匯也高,所以各國(guó)都優(yōu)先發(fā)展,同時(shí)機(jī)械工業(yè)屬于高就業(yè)產(chǎn)業(yè),有較大就業(yè)容量。且與 鋼鐵,橡膠,化工,等多種行業(yè)有關(guān),有助于解決勞動(dòng)的就業(yè)問(wèn)題。機(jī)械工業(yè)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)工 業(yè)化和現(xiàn)代化的過(guò)程中,屬于舉足輕重的地位。

機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)是機(jī)械工業(yè)中的高科技產(chǎn)業(yè)，融合了機(jī)械和電子技術(shù)，近年來(lái)計(jì)算機(jī)控 制也滲透于其中。機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要包括機(jī)電一體化研究、機(jī)電一體化商業(yè)化 開(kāi)發(fā)和機(jī)電一體化應(yīng)用擴(kuò)散三個(gè)基本層次。機(jī)電一體化的發(fā)展過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)不斷地 技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程。

并不是全新的技術(shù)才可以創(chuàng)造更高的效益，才算是技術(shù)創(chuàng)新。事實(shí)說(shuō)明，有些技術(shù)在一 定范圍內(nèi)已經(jīng)比較充分地得到利用，但在其他領(lǐng)域的應(yīng)用潛力卻還很大。在學(xué)科和產(chǎn)業(yè) 間進(jìn)行較大跨度的轉(zhuǎn)移，可能找到許多可以發(fā)揮作用的領(lǐng)域，因此可以說(shuō)，一項(xiàng)新技術(shù) 的發(fā)明和首次創(chuàng)新的成功，只是走過(guò)了其生命期的一小段歷程。對(duì)于大多數(shù)缺少資金、技術(shù)和人才的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，注重融合型的技術(shù)創(chuàng)新，是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。創(chuàng)新 的概念一般包括五個(gè)方面的內(nèi)容：（1）制造新的產(chǎn)品（2）采用新的生產(chǎn)方法（3）開(kāi)辟 新的市場(chǎng)（4）獲得新的供應(yīng)源（5）形成新的組織形式。圍繞這五個(gè)方面展開(kāi)的創(chuàng)新活 動(dòng)有一個(gè)共同的特征，即強(qiáng)烈的利潤(rùn)動(dòng)機(jī)和潛在的盈利前景。把競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制升華為創(chuàng)新機(jī) 制，從而使人們更為準(zhǔn)確地把握現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脈搏。目前，國(guó)外已形成了8種有代表性 的理論。（1）模仿論（2）市場(chǎng)結(jié)構(gòu)論（3）企業(yè)規(guī)模論（4）經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)論（5）線型序列 論（6）擴(kuò)散模式論（7）源泉論（8）方法論。在機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，我們更 需要?jiǎng)?chuàng)新意識(shí)，更好地應(yīng)用創(chuàng)新理論指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

三．我國(guó)機(jī)電一體化發(fā)展?fàn)顩r

中國(guó)機(jī)電工業(yè)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的過(guò)程中,已經(jīng)形成了具有一定實(shí)力的比較 完整的生產(chǎn)體系,從六五以來(lái),機(jī)電產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已大大優(yōu)化,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。

我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還相當(dāng)?shù)?工業(yè)化只是初步實(shí)現(xiàn),機(jī)電企業(yè)產(chǎn)值低 ,效益差,產(chǎn)品質(zhì)量不高,技術(shù)含量低,科技附加值在出口創(chuàng)匯中競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),開(kāi)發(fā)能力低, 產(chǎn)品層次低,生產(chǎn)不集中,規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益差,要迎頭趕上世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,發(fā)展機(jī)電一體 化,是刻不容緩的要求

1995年我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品對(duì)外貿(mào)易蓬勃發(fā)展,進(jìn)出口總額過(guò)千億,達(dá)1030.4億美元,占全國(guó)外貿(mào) 總值的36.7%,比上一年增長(zhǎng)15.6%,其中出口438.6億,增長(zhǎng)37.1%。機(jī)電產(chǎn)品出口第一次躍 居出口商品首位,1995年以438.6億,增長(zhǎng)37.1%。1995年以438.6億美元的的出口成績(jī)超過(guò) 了329億美元的紡織服裝出口值。所占比重由上午的26.4%提高到29.6%。

一般貿(mào)易出口機(jī)電產(chǎn)品124.5億美元，增長(zhǎng)41%，占機(jī)電產(chǎn)品出口的28.4%。加工貿(mào)易出口 機(jī)電產(chǎn)品306.4億美元，占機(jī)電產(chǎn)品出口的70%。以下是我國(guó)近6年機(jī)電產(chǎn)品出口情況。

年份 機(jī)電產(chǎn)品出口創(chuàng)匯總額（億美元）占總出口額百分比 1990

110．9

17．9 1991

1991

1992

1993

141．3

141．3

195．5

221．0

19．6 19．6 23．0 24．7 1994

320．0

26．4 1995

438．6

29．6 技術(shù)及資本密集型的機(jī)電儀表產(chǎn)品出口比重進(jìn)一步增大，1995年全國(guó)共出口技術(shù)技術(shù)及 資本密集型的機(jī)電儀表產(chǎn)品386.5億美元，增長(zhǎng)38.2%，占機(jī)電出口總額的88.1%。以數(shù)控 機(jī)床為例：95年出口980萬(wàn)臺(tái)，金額達(dá)1164萬(wàn)美元。到1997年，機(jī)電產(chǎn)業(yè)日益成為中國(guó)擴(kuò)大對(duì)外出口的支柱產(chǎn)業(yè)。1997年機(jī)電工業(yè)增長(zhǎng)速度主要是靠出口增速。

同時(shí)出口市場(chǎng)進(jìn)一步集中于亞洲，歐洲不變，美洲份額下降，同時(shí)國(guó)有企業(yè)仍是出口主 力。各地發(fā)展不平衡,如95年廣州省出口達(dá)241.21億美元,而某某出口僅有2.81億美元占 全國(guó)第12位。

到1997年，機(jī)械工業(yè)全行業(yè)共有企業(yè)115334個(gè)，產(chǎn)值144929。5億元，工業(yè)增加值3831。03億元，產(chǎn)品銷售收入13651。21億元，利稅總額878。86億元，利潤(rùn)總額257。66億元。其中機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)（包括電氣機(jī)械及器材制造業(yè)、儀器儀表及文化辦公機(jī)械制造業(yè)）企業(yè)有22966個(gè)，產(chǎn)值4085億元，占28。18%，工業(yè)增加值968。23億元占25。27%，產(chǎn)品銷售收入3617。63億元，占26。5%，利稅227。56億元，占25。89%，利潤(rùn)82。59億元，占73。42%。總體表現(xiàn)為企業(yè)數(shù)減少，職工人數(shù)減少，工業(yè)總產(chǎn)值取得較高的增長(zhǎng)幅度，工業(yè)增加值增加，利稅增加。

企業(yè)經(jīng)濟(jì)類型日趨多元化，1997年機(jī)械工業(yè)中，國(guó)有經(jīng)濟(jì)企業(yè)16739個(gè)，占全行業(yè)企業(yè)數(shù) 的14.51%;集體經(jīng)濟(jì)企業(yè)81980個(gè)，占71.08%;三資企業(yè)8907個(gè)，占7.72%。從幾項(xiàng)主要效 益指標(biāo)對(duì)比，集體經(jīng)濟(jì)企業(yè)各項(xiàng)指標(biāo)較好，三資除勞動(dòng)生產(chǎn)率、工業(yè)成本費(fèi)用利潤(rùn)率較 高外，其余方面不占優(yōu)勢(shì)。但總的來(lái)說(shuō)，公有經(jīng)濟(jì)是主要的。

1998年機(jī)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)及技術(shù)條件，無(wú)論是從本行業(yè)還是從當(dāng)代國(guó)際水平來(lái)看，明顯偏低。技術(shù)進(jìn)步對(duì)產(chǎn)值增長(zhǎng)速度的貢獻(xiàn)率只有34%，西方國(guó)家一般都在60%以上，新產(chǎn)品產(chǎn)值 率不到30%，西方國(guó)家在50%以上，機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率，我國(guó)只有25%左右，日本早達(dá)70%。技術(shù)開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)1。78%，技術(shù)開(kāi)發(fā)人員占職工比重3。73%，都明顯偏低。所以經(jīng)濟(jì)及技術(shù)水平低，結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)重。

四．我省的機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)情況

某某省機(jī)電一體化研究起步較早，研究范圍也十分廣泛，據(jù)商品是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的重要 組成部分，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，省區(qū)經(jīng)濟(jì)要求持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展，關(guān)鍵是組織好具有鮮明 地方特色和優(yōu)勢(shì)的各種產(chǎn)品,機(jī)電一體化產(chǎn)品是傳統(tǒng)加工工業(yè)和現(xiàn)代高科技結(jié)合的產(chǎn)物, 也是省區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的一個(gè)重要標(biāo)志。某某省作為華中地區(qū)重要省區(qū)之一,其機(jī)電一體化的 發(fā)展,和機(jī)電一體化產(chǎn)品銷售也應(yīng)立足本省實(shí)際情況,制訂科學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。某某機(jī)電產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率分析。

機(jī)電一體化的代表產(chǎn)品數(shù)控機(jī)床近年產(chǎn)量如下： 年份 1993 1994 1995 1996 1997 1998 產(chǎn)量(臺(tái))269 131 48 36 116 69 但考慮到數(shù)控機(jī)床屬大型機(jī)電一體化產(chǎn)品，銷售市場(chǎng)容易出現(xiàn)飽和，前一銷售大幅 增長(zhǎng)可能導(dǎo)致后一銷售不暢。從表中數(shù)據(jù)我們看出在1993年達(dá)到銷售高峰后，連續(xù) 3年產(chǎn)品呈下滑態(tài)勢(shì)。1997年有所回升，1998年又下降。而且缺乏與同期全國(guó)其它省市同 期水平比較。所以選用多產(chǎn)品品種行業(yè)進(jìn)行整體趨勢(shì)分析較為科學(xué)。以電氣機(jī)械及器材 制造為例，其全國(guó)市場(chǎng)占有率如下: 年份

1985 1990 1991 1992 1993 年份

1985 1990 1991 1992 1993 全國(guó)市場(chǎng)占有率(%)3.70 2.75 2.68 2.40 2.25

由數(shù)據(jù)可以看出從1985-1993年機(jī)電產(chǎn)品在全國(guó)市場(chǎng)上的占有率普遍逐年下降，全省 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在全國(guó)的地位也逐年下滑，進(jìn)入90年代以來(lái)，某某機(jī)電一體化產(chǎn)品呈調(diào)出外省 市場(chǎng)少，調(diào)入外省市產(chǎn)品增加的趨勢(shì)。看出某某機(jī)電一體化的產(chǎn)品市場(chǎng)呈萎縮狀態(tài)。

而1993年部分省市電氣機(jī)械及器材制造產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率如下： 省份 上海 江蘇 浙江 廣東 山東 遼寧

四川 某某

占有率(%)10.5 14.6 8.7 19.8 5.9 0.4 3.6 2.3 到了1997年,從省市看,總產(chǎn)值江蘇省局第一,利稅總額上海市居第一?？偖a(chǎn)值1997年國(guó)內(nèi) 占有率在10%以上的3省市分別是江蘇（16.21），廣東（12.65%）和上海（10.83%）。1994-1997年年均發(fā)展速度在15%以上的省市如下：

省份 海南 安徽 廣東 山東 上海 某某 福建 河北

發(fā)展速度 25．2% 20．3% 19．3% 19.1% 18．2% 16．7% 16．5% 15．5% 全國(guó)近55%的工業(yè)品市場(chǎng)被前七省占領(lǐng)，某某產(chǎn)品只有江浙上海的1/4--1/5，廣東的1/8 懸殊很大。而且某某省機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展速度仍落后于大部分沿海省份。

某某的商品的出口額自1985年以來(lái)逐漸增長(zhǎng)，機(jī)電產(chǎn)品的占全省出口總額的比重也迅 速上升，出口的機(jī)電產(chǎn)品中，技術(shù)密集并能發(fā)揮機(jī)電一體化優(yōu)勢(shì)的商品比例上升，占機(jī) 電產(chǎn)品出口總額的40%以上，目前已經(jīng)同140多個(gè)國(guó)家和地區(qū)建立了貿(mào)易關(guān)系。以下是部分產(chǎn)品的出口數(shù)據(jù)

我省機(jī)械設(shè)備出口公司出口額: 年份 1994 1995 1996 1997 出口額(萬(wàn)元)1942 2733 6004 18000

其中,1995年電機(jī)車及設(shè)備零件，音像設(shè)備及其零件 5432 萬(wàn)元，醫(yī)療用儀器及設(shè)備

其中,1995年電機(jī)車及設(shè)備零件，音像設(shè)備及其零件 5432 萬(wàn)元，醫(yī)療用儀器及設(shè)備，精密儀器及設(shè)備82萬(wàn)元

但和江浙廣東等機(jī)電強(qiáng)省相比，某某機(jī)電一體化產(chǎn)品出口的增長(zhǎng)率要低得多。

到1997年,全省工業(yè)機(jī)械系統(tǒng)歸口企業(yè)453個(gè)。按企業(yè)規(guī)模劃分,特大企業(yè)1個(gè),大一型企業(yè) 8個(gè),大二型企業(yè)30個(gè),中一型企業(yè)22個(gè),中二型企業(yè)85個(gè),小型企業(yè)307個(gè)。全系統(tǒng)完成工 業(yè)總產(chǎn)值329億元,比1996年增長(zhǎng)29.6%。主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)下表。

1997年某某機(jī)械工業(yè)系統(tǒng)概況

行業(yè) 企業(yè)數(shù) 全部職工平均人數(shù) 工業(yè)總產(chǎn)值 工業(yè)增加值 產(chǎn)品銷售收入 利潤(rùn)總額 合計(jì) 453 421202 3294151 700130 3141000.5-91696.6 農(nóng)業(yè) 74 41676 163283 45767.9 139109.8-7259 儀器儀表 18 13919 110165 21575.4 70559.7-1558.1 工程機(jī)械 8 3276 12754 3206 12217.2 58.5 石化 33 20271 78013 22023.2 59185.9-748.5 重型礦山 19 12514 41582 12054.1 31288.1-1332.6 機(jī)床工具 35 31077 51152 10246 49956.7-6388 電工電器 56 44605 261053 72785.2 247677.7 9059.6 機(jī)械基礎(chǔ)件 27 24008 84345 29720.1 81845 1700.8 食品包裝 1 247 1801 1086.6 1307.5 1.2 汽車 149 2446958 2446958 468535.1 2409818-84667.3 其他 33 43045 43045 13130.4 38034.8-563.2 全省工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要特點(diǎn):(1)生產(chǎn)步入正軌,呈平穩(wěn)過(guò)渡態(tài)勢(shì)(2)產(chǎn)銷銜接逐月趨好,庫(kù)存有所下降(2)產(chǎn)銷銜接逐月趨好,庫(kù)存有所下降

(3)大中型企業(yè)兩極分化(4)經(jīng)濟(jì)效益滑坡有所抑制

從上表中可以看出屬于機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的電工電器成為某某省利潤(rùn)快速增長(zhǎng)的新興行 業(yè)。

進(jìn)入1998年,在機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)部分工業(yè)制造業(yè)與1997年比較如下(單位:億元)產(chǎn)業(yè)分組 企業(yè)單位數(shù) 工業(yè)總產(chǎn)值 利潤(rùn)總額 利稅總額

1997 1998 1997 1998 1997 1998 1997 1998 專用設(shè)備制造業(yè) 629 322 86.71 89.41 0.11-1.49 1.59 0.85 電氣機(jī)械及器材制造業(yè) 409 107 73.89 70.78-0.19-0.26 0.71 0.43 儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè) 109 66 11.00 13.01-0.59-0.71-0.30-0.39

從上表我們可以看出,某某機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)呈萎縮態(tài)勢(shì),利潤(rùn)利稅大幅度下滑,形勢(shì)十分 嚴(yán)峻。這一方面是由于國(guó)內(nèi)需求不大，經(jīng)濟(jì)有待拉動(dòng)，另一方面也說(shuō)明某某省機(jī)電一體 化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不佳，缺乏內(nèi)在推動(dòng)力。作為工業(yè)強(qiáng)省的某某,如果無(wú)法把機(jī)電一體化作為支 柱產(chǎn)業(yè)扶持,則會(huì)出現(xiàn)工業(yè)水平下滑,競(jìng)爭(zhēng)力逐年喪失,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)劣化等惡果。

1998年工業(yè)企業(yè)效益低下的狀況并未改變,1-11月全省綜合工業(yè)指數(shù)下降1.14個(gè)百分 點(diǎn),國(guó)有工業(yè)效益下降更為顯著。國(guó)有大中型企業(yè)效益下滑尤其嚴(yán)重。產(chǎn)業(yè)分組 企業(yè)單位數(shù) 工業(yè)總產(chǎn)值 利潤(rùn)總額 利稅總額

1997 1998 1997 1998 1997 1998 1997 1998 專用設(shè)備制造業(yè) 629 322 86.71 89.41 0.11-1.49 1.59 0.85 電氣機(jī)械及器材制造業(yè) 409 107 73.89 70.78-0.19-0.26 0.71 0.43 儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè) 109 66 11.00 13.01-0.59-0.71-0.30-0.39

從上表我們可以看出,某某機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)呈萎縮態(tài)勢(shì),利潤(rùn)利稅大幅度下滑,形勢(shì)十分 嚴(yán)峻。這一方面是由于國(guó)內(nèi)需求不大，經(jīng)濟(jì)有待拉動(dòng)，另一方面也說(shuō)明某某省機(jī)電一體 化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不佳，缺乏內(nèi)在推動(dòng)力。作為工業(yè)強(qiáng)省的某某,如果無(wú)法把機(jī)電一體化作為支 柱產(chǎn)業(yè)扶持,則會(huì)出現(xiàn)工業(yè)水平下滑,競(jìng)爭(zhēng)力逐年喪失,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)劣化等惡果。

1998年工業(yè)企業(yè)效益低下的狀況并未改變,1-11月全省綜合工業(yè)指數(shù)下降1.14個(gè)百分 點(diǎn),國(guó)有工業(yè)效益下降更為顯著。國(guó)有大中型企業(yè)效益下滑尤其嚴(yán)重。

五．某某省機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺陷。

某某省機(jī)電一體化的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化并不盡人意，存在著許多急待解決的問(wèn)題。

(1)全省沒(méi)有一個(gè)全面統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與管理機(jī)構(gòu),在機(jī)電一體化的發(fā)展上缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和有 效指導(dǎo),妨礙了機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的合理布局和健康發(fā)展。(2)各種因素制約了某某機(jī)電產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力

一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的大小總是受制于產(chǎn)品的質(zhì)量（包括產(chǎn)品的檔次，規(guī)格），價(jià)格，和銷售手段（包括銷售方式和售后服務(wù)等）這三大要素，而某某發(fā)展機(jī)電一體化 產(chǎn)業(yè)，提高市場(chǎng)占有率和出口創(chuàng)匯，并創(chuàng)造效益也要從這幾方面入手。

技術(shù)裝備陳舊，制造工藝落后，生產(chǎn)手段測(cè)試條件與發(fā)展明顯不適應(yīng)。

這是某某機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的老大難問(wèn)題，從“七五”以來(lái)，一直制約著某某機(jī)電一體 化競(jìng)爭(zhēng)力的重大因素，因?yàn)樵谏唐肥袌?chǎng)上質(zhì)量與價(jià)格（受制于人工。原材料，和能源消 耗水平）的競(jìng)爭(zhēng)背后是生產(chǎn)技術(shù)水平的競(jìng)爭(zhēng)。

某某省機(jī)電工業(yè)固定資產(chǎn)數(shù)量很大，但普遍存在自動(dòng)化技術(shù)程度低，成套生產(chǎn)線少，先進(jìn)的專用及通用設(shè)備和加工中心少，與先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)的水平相比，設(shè)備和技術(shù)手 段都很落后。加上企業(yè)質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，質(zhì)量保證體系不完善，造成機(jī)電一體化產(chǎn)品質(zhì)量 差，次品率高，除機(jī)器設(shè)備陳舊，制造工藝落后，不能保證成品精度外，更多的是產(chǎn)品 質(zhì)量和質(zhì)量管理問(wèn)題，工藝紀(jì)律松懈，規(guī)章制度未切實(shí)執(zhí)行。