成长“机电一体化”的思绪和对策
发布时刻： 2003-1-12 作者：秩名
主题词：机电一体化、对策
一、机电一体化手艺成长过程及其趋向
自电子手艺一问世,电子手艺与机械手艺的连系就最先了,只是泛起了半导体集成电路,尤其是泛起了以微处置责罚器为代表的年夜规模集成电路往后,"机电一体化"手艺之后有了光鲜明显但愿,引起了人们的普遍注重.
(一)"机电一体化"的成长过程
1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;
2.微电子手艺为"机电一体化''带来勃勃生机;
3.可编法式节制器、"电力电子"等的成长为"机电一体化"供给了武断根柢根底;
4.激光手艺、恍惚手艺、信息手艺等新手艺使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"成长趋向
1.光机电一体化.日常的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处置责罚系统、机械结构等部件组成的.是以,引进光学手艺,实现光学手艺的先天优点是能有用地改造机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处置责罚系统.光机电一体化是机电产物成长的主要趋向.
2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产物,节制和执行系统有充沛的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事宜，被贪图成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是彼此自力工作的，子系统为总系统做事，同时具有新型机体，但若何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深切研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(年夜脑)一体，弗成朋分。看来，机电一体化产物虽然有向生物系统化成长趋，但有一段漫长的道路要走。
5.微型机电化——微型化。此刻，行使半导体器件制造过程中的蚀刻手艺，在执行室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一功效用于现实产物时，就没有需要区分机械部门和节制器了。届机遇械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一路，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主要成长偏向。
三、典型的机电一体化产物
机电一体化产物分系统(整机)和根柢根底元、部件两年夜类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机械人、汽车电子化产物、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装配、可编法式节制器、恍惚节制器、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物的手艺现状、成长趋向、市场前景剖析从略。
四、北京成长“机电一体化”而临的形势和义务
机电一体化工作首要包含两个条理：一是用微电子手艺革新传统家当，其目的是节能、节材，提高工效，提高产物格量，把传统产业的手艺提高提高一步；二是拓荒自动化、数字化、智能化机电产物，促进产物的更新换代。
前者是面上的工作，普遍工作；后者是提高工作，深条理工作。
(一)北京“机电一体化”工作面临的形势
1.北京用微电子手艺革新传统产业的工作量年夜而广，有难度
(1)在700余家北京市属产业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子手艺革新机床培植、产业窑炉、风机电泵、出产过程的义务还未完成需要量的一半。
(2)北京产业系统还有2000余台机床培植亟需用微电子手艺进行革新；在已革新的近6500台机床培植中，年夜约有15%需进一步革新。
(3)北京产业系统尚有近250座产业炉窑亟需用电子信息手艺进行革新；且610座已革新过的产业炉窑也很有进一步应用恍惚手艺进行二次革新的需要。
(4)北京产业系统CAD应用还有较年夜差距。此刻，北京产业物贪图，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超出85%；国内提高前辈区域也超出了30%)；CAD的笼盖率才达到11%(而全国CAD应用工程向导小组指出，“八五”时代年夜中型企业要达到35%，中小型主干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，根底上要丢弃绘图板)。
(5)北京产业系总共有革新价钱的各类风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速手艺进行革新的义务，占总义务量的99.5%摆布。
(6)产业是全市能源耗损年夜户。1992年，北京产业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严正缺乏的城市，1992年北京产业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比提高前辈的产业化国家高近9倍。是以，北京产业系统节能降耗的义务异常重，而电力电子手艺是节能降耗的王牌。
2.北京用机电一体化手艺加速产物更新换代，提高市场据有率的呼声高，有压力。北京市的产业产物年夜约有3万种，每年约拓荒试制新产物3000种，更新周期很长。因为更新换代速度跟不上市场转变的需要，影响了北京产业产物的竞争手法。
1993年，北京市产业系统出产的机电一体化产物约837种，在昔时出产的产物品种总数中仅占7.8%摆布。其中：机械局系统首要产物约1200种，机电一体化产物不到150种机电一体化产物所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统首要产物350种，机电一体化产物210种，机电一体化产物所占比例为60%；轻工系统首要产物总数为649种，机电一体化、智能化产物15种，机电一体化、智能化产物所占比例约2.3%；汽车产业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产物的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的提高前辈水平相差甚远；与国内提高前辈水平相差一半摆布。
3.北京用机电一体化产物取代手艺含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰平易近产物的责任重，居心义。在北京产业系统中，能耗、耗水年夜户，对情况污染严正的企业还占相当年夜的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的产业结构、产物结构虽然几经调整，但因为多种原因，功效一贯不足光鲜明显。这里面虽然有上级向导部门的政出多门题目问题，有企业的“故土难离”“物化守故业”题目问题，但不能否认也有优化不出理想的家当，优选不出中意的产物题目问题。上佳的谜底早就摆在了这些企业的面前，这就是成长机电一体化，拓荒和出产有关的机电一体化产物。机电一体化产物功能强、机能好、质量高、成本低，且具有柔性，可凭据市场需要和用户反映时产物结构和出产过程做需要的调整、改造，而无须改换培植。这是治理机电产物多品种、少批量出产的主要出路。同时，可为传统的机械产业注入新颖血液，带来新的活力，把机械出产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明出产。
其余，从市场需求的角度看，因为我国研制、拓荒机电一体化产物的历史不长，差距较年夜，许多产物的品种、数目、档次、质量都不能知足需求，每年进口量都对照年夜，是以亟需成长。
(二)北京“机电一体化”工作的义务
北京在机电一体化方面的义务可以归纳综合为两句话：一句话是普遍深切地用机电一体化手艺革新传统家当；另一句话是重振旗鼓地拓荒机电一体化产物，促进机电产物的更新换代。总的目的是促进机电一体家当的形成、为北京家当结构和产物结构调整作进献。
1.北京应用机电一体化手艺革新传统家当的工作重点
(1)鼎力接纳恍惚手艺，产业炉窑革新应上新台阶
国内外成功的类型注解，应用恍惚手艺革新产业炉窑比纯挚用策画机和PID手艺好的多。是以，我们倡议往后北京在革新产业炉窑时要鼎力推广应用恍惚手艺，到2000年，对应该进行革新但尚未革新的近250座产业炉窑要用恍惚 手艺等提高前辈电子信息手艺革新完毕，其中接纳恍惚手艺革新要在80%。
(2)积极接纳数控手艺，机床高备革新要达新水平
对机床培植的革新重点应放在经济型数控系统的推广应用上。凭据需要和概略，到1995年，北京应该革新的机床培植(8420台)的革新率要达80%以上，到本世纪末要革新完毕。
(3)起劲推广变频调速手艺，风机电泵革新要攀新高度
风机、电泵接纳变频调速后日常可节电20%以上，效果极端较着。是以，在往后几乎，北京要把交换变频调速手艺的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该接纳变频调速手艺革新的风机、电泵要革新完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其余调速电奥秘普及；接纳提高前辈的变频调速手艺。
(4)优先应用CAD／CAM手艺，产业贪图水平提高要有新目的
北京产业产物更新换代慢，贪图工作跟不上需求转变是主要原因之一。此刻，北京产业系统CAD的应用率为17%，CAD的笼盖率为11%，到1995年应离别达到20%和15%，本世纪末，要力图离别达到55%和45%。
2.北京机电一体化产物拓荒的奋斗目的
(1)总体目的：到1995年全市的机电一体化产物数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产物的机电一体化率离别达到25%和60%。
(2)单项目的：
·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，离别达12%和40%。
·汽车电子化水平：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产物的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例
