導(dǎo)語：如何才能寫好一篇國內(nèi)外數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 現(xiàn)狀 趨勢

1、前言

進入21世紀(jì)，我國的經(jīng)濟逐漸走進了全球經(jīng)濟一體化的舞臺，進入了一個嶄新的時代。我國機床制造業(yè)社會工業(yè)化進程中大規(guī)模需要的發(fā)展機遇，同時也遭受到了來自國外制造業(yè)的強勢競爭壓力，加速技術(shù)的引進和自主研發(fā)是解決機床制造業(yè)快速騰飛的關(guān)鍵。隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床的應(yīng)用范圍還在不斷的擴大，因此，其發(fā)展前景十分廣闊。本文簡要分析了數(shù)控機床的現(xiàn)狀，并指出了未來的發(fā)展趨勢。

2、我國數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放后，我國數(shù)控技術(shù)得到了發(fā)展機遇。在80年代初，我國先后從美國、德國等發(fā)達國家引進了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù)，填補了我國在這方面的空白。然后陸續(xù)研發(fā)了那個時代的的數(shù)控系統(tǒng)，通過不斷的完善，這些系統(tǒng)的可靠性得到了用戶的肯定，總而結(jié)束了我國數(shù)控技術(shù)在這一階段的瓶頸，這個時期的數(shù)控機床技術(shù)我國還是主要以借鑒國外先進技術(shù)為主，對一些知識進行消化吸收。在90年代，我國的數(shù)控機床技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在這個階段國家針對實際情況，先后安排了“柔性制造系統(tǒng)技術(shù)（FMS）開發(fā)研究”、“計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研項目，大力推動我國數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)進程。這樣我國數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，也由進口發(fā)展到了自主研發(fā)的階段。目前我國已有數(shù)十家的研究所和企業(yè)可以從事各類數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。其中比較知名的有北京的KND系統(tǒng)、南京的華興系統(tǒng)、成都的廣泰系統(tǒng)等。

但是由于我國數(shù)控機床的技術(shù)水平和工業(yè)基礎(chǔ)的起步比較晚，在一些領(lǐng)域的研究還是很存在差距。導(dǎo)致在數(shù)控機床的性能和可靠性方面與發(fā)達國家相比還是存在著距離。目前在推動數(shù)控機床發(fā)展的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過程中，我國的數(shù)控行業(yè)還存在著很多的問題。如：缺乏核心技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、缺乏有效的管理機制、在與國際企業(yè)競爭時缺乏實力等問題。

3、數(shù)控機床未來的發(fā)展趨勢

3.1 高速化和高精度化

盡管很多年前就已經(jīng)提出了數(shù)控機床的高速化和高精度發(fā)展的目標(biāo)，但是在科學(xué)探索的路上是沒有盡頭的。而且目前對高精度、高速度的內(nèi)涵和需求也在不斷的變化。保障工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量是數(shù)控機床一直的追求。更高的速度和更精準(zhǔn)的加工技術(shù)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)在市場上的競爭力。

3.2 智能化

21世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒁欢ㄊ侵悄芑?。目前，智能化的理念已?jīng)滲透到了數(shù)控機床的各個部分。如加工過程的對工藝的自調(diào)節(jié)控制，工藝參數(shù)自動檢測顯示。還為了提高驅(qū)動方便的各種人性化設(shè)計，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。在故障診斷方面也擺脫了原始的人工檢修，已經(jīng)有智能診斷、智能監(jiān)控程序和感應(yīng)裝置，方便系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時及時進行反饋和維護，減少了查找故障的時間，為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展提供了機會。

3.3驅(qū)動并聯(lián)化

并聯(lián)運動機床克服了傳統(tǒng)機床串聯(lián)機構(gòu)移動部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸（一般為動平臺）與機座（一般為靜平臺）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機構(gòu)驅(qū)動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應(yīng)自由度的運動，可實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復(fù)雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)在國外已經(jīng)開始嘗試對數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和試驗。就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個機床進行連接，可以實現(xiàn)機床的統(tǒng)一管理和在線監(jiān)測功能，同時也方便對機床程序的修改。目前數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)要具備以下幾個方面的能力：一是可以將程序從監(jiān)測室可靠的傳輸?shù)矫颗_機床，然后對其運行情況實現(xiàn)實時監(jiān)控；二是可以隨時采集到每臺機床的數(shù)據(jù)參數(shù)進行查看和備份；三是可以將不同機床間的程序進行相互交換，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性；四是可以在線提取到每臺數(shù)控機床的刀具磨損情況和估計刀具的使用壽命，然后電腦實現(xiàn)和監(jiān)控換刀程序的執(zhí)行。

4、結(jié)語

目前，數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、智能化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化已成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。中國作為一個制造大國，數(shù)控產(chǎn)品的核心技術(shù)研發(fā)方面還是與國際同行存在著很多的不足。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)在引進先進技術(shù)的同時應(yīng)該重視對國內(nèi)技術(shù)人才的培養(yǎng)，努力打造具有自主品牌的核心產(chǎn)品。力爭早日擺脫目前在高精端設(shè)備上依賴進口的局面，為把我國從一個制造大國發(fā)展成為一個研發(fā)大國而奮斗。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 產(chǎn)業(yè)競爭力 戰(zhàn)略分析 戰(zhàn)略實施

中圖分類號：TH11 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（c）-0227-01

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，它是傳統(tǒng)機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。數(shù)控技術(shù)水平高低和裝備擁有量的多少是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志?，F(xiàn)對國內(nèi)外數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進行介紹，并對產(chǎn)業(yè)競爭力和戰(zhàn)略發(fā)展進行研究。

1 國外數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

從世界范圍來看，數(shù)控機床發(fā)展的強國首推德國和日本。德國的數(shù)控機床精度高，穩(wěn)定性好，自動化程度高，出口遍及世界。而日本十分重視發(fā)展批量生產(chǎn)自動化，并大力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動化的數(shù)控機床。

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，主要體現(xiàn)幾個方面。

1.1 智能、高速、高精度化

隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，使得機床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)簡化，數(shù)控機床的智能化程度日趨提高。如果重復(fù)定位精度能達到0.005 mm，為高精度機床，在0.005 mm以下，是超高精度機床。高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造（CAM）系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達到微米級。

1.2 設(shè)計、制造綠色化

綠色設(shè)計是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用和回收等整個生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進設(shè)計理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個生命周期中對環(huán)境的負面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應(yīng)環(huán)保趨勢，加大綠色設(shè)計與制造的研制，將是影響經(jīng)濟發(fā)展的重要要素之一。

1.3 復(fù)合化與系統(tǒng)化

根據(jù)數(shù)控機床具有數(shù)字化控制機床運動的這一特點，可實現(xiàn)工件一次裝夾，完成多種工序復(fù)合加工，從而大大提高生產(chǎn)效率和加工精度。產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短，制造速度也得到相應(yīng)提高。而且隨著產(chǎn)品對外觀曲線要求的提高，機床五軸加工、六軸加工已日益普及，機床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。

2 國內(nèi)數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1958年我國研制出第一臺數(shù)控機床，隨后經(jīng)歷五個發(fā)展階段，直至21世紀(jì)，數(shù)控機床發(fā)展速度遠高于機床工具工業(yè)平均發(fā)展速度，我國數(shù)控機床實現(xiàn)了超高速、飛速發(fā)展。

當(dāng)今世界機床制造業(yè)的水平集中表現(xiàn)在數(shù)控機床的開發(fā)、生產(chǎn)能力上，數(shù)控機床已成為制造業(yè)的主流設(shè)備，一個國家所擁有的數(shù)控機床多少、水平高低已成為衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志。要實現(xiàn)我國從一個機床大國轉(zhuǎn)變?yōu)闄C床生產(chǎn)強國的目標(biāo)，必須加快調(diào)整步伐，加大新產(chǎn)品開發(fā)力度，必須關(guān)注機床產(chǎn)業(yè)相關(guān)的新技術(shù)及發(fā)展趨勢。

隨著信息技術(shù)的日新月異，高新技術(shù)日趨成熟并廣泛應(yīng)用到機床上，高速、高效、高精度、復(fù)合加工、環(huán)保是今后機床產(chǎn)品發(fā)展的主流。數(shù)控機床替代普通機床，機床技術(shù)的復(fù)合化、智能化生產(chǎn)的日趨成熟，極大提高生產(chǎn)效率和機床生產(chǎn)的自動化水平，縮短交貨周期，降低生產(chǎn)成本，并且能夠快速反應(yīng)市場。例如：在產(chǎn)品復(fù)合技術(shù)方面，具有代表性的德國WFL公司研制的MILLTURNS系列車銑復(fù)合加工中心，該機床可完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、滾齒、磨削等多道工序加工。德國TBT公司的MULTI.CRANK，最多有十個控制軸，可完成復(fù)雜曲軸類零件的復(fù)合加工。

3 我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略選擇與實施

雖然目前市場對高檔和大型機床需求量很大，但是中小型和普通機床已出現(xiàn)庫存跡象。因此對于這兩種供需矛盾的突出問題，必須通過加快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來解決。企業(yè)要針對市場需求和本企業(yè)特色、產(chǎn)品特色進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。逐步增加大型重型以及多軸控制，高柔性、高自動化程度機床制造能力和市場占有比重，同時不斷完善內(nèi)部管理機制，培養(yǎng)人才，提高勞動生產(chǎn)率，重視產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)，在提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性上下功夫；同時，完善管理機制，提高管理水平也是企業(yè)增強競爭力的必備條件。

目前國內(nèi)排名在前列的主要機床制造企業(yè)均為國有企業(yè)，如沈陽機床集團，大連機床集團，北京第一機床等等。這些國有大型企業(yè)機床產(chǎn)量占據(jù)國內(nèi)機床總產(chǎn)值的70%以上，處于絕對主導(dǎo)地位。并且這些企業(yè)占有國家更多的資源，容易得到國家扶植。在這些企業(yè)的國有企業(yè)股權(quán)結(jié)構(gòu)中，國有股比重過高。股權(quán)過于集中，不利于股權(quán)分散和公司產(chǎn)權(quán)獨立化，不利于投資主體多元化和形成多元產(chǎn)權(quán)主體制衡機制。因此，合理配置股權(quán)，優(yōu)化股權(quán)結(jié)構(gòu)是完善國有企業(yè)治理結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

從2009年至今，中國機床產(chǎn)值已穩(wěn)居世界第一，但其中經(jīng)濟型數(shù)控機床占比相當(dāng)大，高檔數(shù)控機床與國外仍有很大差距。因此，必須提高開發(fā)能力，發(fā)展高檔數(shù)控機床。而且我國重型機床行業(yè)雖然取得了可喜的成就，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，還存在不小差距。目前，國產(chǎn)重型機床與世界一流水平的差距主要是可靠性和制造工藝等方面，要加速縮小與國外的差距，不斷提高國產(chǎn)重型機床的水平，就要不斷提高自主創(chuàng)新能力，開發(fā)自己的核心技術(shù)。

目前，我國龍頭機床制造商已經(jīng)形成了并正在擴大自己產(chǎn)業(yè)集群。如大連機床在大連高新區(qū)構(gòu)建其產(chǎn)業(yè)集群等等，并積極引入國際高端機床零部件制造企業(yè)及機床配套供應(yīng)企業(yè)，提高產(chǎn)品供應(yīng)效率，與供應(yīng)商共同合作增強企業(yè)研發(fā)能力，最終達到增強產(chǎn)業(yè)鏈條，提高綜合競爭實力的目的。

4 結(jié)論

數(shù)控機床作為實現(xiàn)機械制造自動化的關(guān)鍵，直接影響到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。機床行業(yè)要進一步深化改革，適應(yīng)市場需求，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化步伐，增強自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機床和大型重型機床及其功能部件的研發(fā)和市場開拓，從而提高市場競爭力，在國家的政策和措施的支持下，機床產(chǎn)業(yè)競爭力將會得到迅速的提升。

參考文獻

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關(guān)鍵字：PMAC；數(shù)控車床；裝調(diào)維修

1. 引言

受到傳統(tǒng)思想的局限性，數(shù)控機床目前的研究一直是處于高精度加工的提高和自動化水平的提高這兩個方面，機床的控制系統(tǒng)一直以來只是作為封閉的結(jié)構(gòu)形式充當(dāng)機床運動的控制器，這就導(dǎo)致了機床操作者只是作為機床的附屬物來工作，從而使得人們不能充分發(fā)揮其勞動經(jīng)驗和創(chuàng)造力?，F(xiàn)在，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和全球化的發(fā)展，一些國外的數(shù)控系統(tǒng)更加顯現(xiàn)出其競爭優(yōu)勢，在我國顯現(xiàn)出其強大的發(fā)展?jié)摿?。因此，對我國來說，目前的當(dāng)務(wù)之急是開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)并且具備國內(nèi)外先進技術(shù)水平的數(shù)控車床系統(tǒng)。

2. PMAC簡介

可編程多軸控制器（Programmable Multi-Axis Controller）簡稱為PMAC，它是在九十年代由美國Delta Tau公司研制出的一種基于PC平臺的開放式的多軸運動控制器，PMAC采用的CPU是Motorola公司的DSP56系列高性能數(shù)字信號處理器，是現(xiàn)在功能最強大的運動控制器之一。PMAC可以單獨使用，也可以多個級聯(lián)使用，級聯(lián)后的PMAC有時可以控制128跟軸，通過這些控制軸，PMAC能夠迅速準(zhǔn)確的實現(xiàn)定位，因此，包裝、機床和醫(yī)藥工業(yè)等行業(yè)對PMAC應(yīng)用的比較廣泛。

PMAC主要分為三種類型，可以在PC-XT和AT，VME，STD這幾種不同的總線上運行，因此，PMAC能提供對多平臺的支持，在不同的硬件平臺上能運行同樣的控制軟件。PMAC運動控制器主要有六個特點，第一，PMAC運動控制器采用的是開放式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；第二，PMAC運動控制器具有單獨的CPU處理器；第三，PMAC運動控制器能夠執(zhí)行運動程序和PLC程序；第四，PMAC運動控制器可以實現(xiàn)自動對任務(wù)進行優(yōu)先級別的判別；第五，PMAC運動控制器可對對G代碼進行編程；第六，對每一個電機，PMAC都以一個固定頻率（20KHz左右）對其進行伺服更新。

3. 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，微電子技術(shù)和伺服控制技術(shù)也在迅速的發(fā)展，目前，因為現(xiàn)代控制理論和智能控制技術(shù)的出現(xiàn)，高精度和高速響應(yīng)交流伺服系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上也在不斷的發(fā)展，并且使得數(shù)控系統(tǒng)的整體性能不斷的完善?，F(xiàn)在，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，高性能數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。目前比較先進的數(shù)控系統(tǒng)一般都采用32位的處理器，采用模塊化結(jié)構(gòu)的硬件和軟件，同時加上高響應(yīng)特性和高精度的伺服交流系統(tǒng)，并且在生產(chǎn)的過程中采用的都是先進的生產(chǎn)技術(shù)，對元件的質(zhì)量進行了嚴格的控制，是數(shù)控系統(tǒng)的可靠性比較好。其次，數(shù)控系統(tǒng)的通用性。從以前的只能裝配車床和加工中心等，到現(xiàn)在發(fā)展成能適配各種電加工廠、沖切機床、激光加工床、折彎機和機器人等的機械設(shè)備。在硬件方面也從原來的一體化設(shè)備變成了現(xiàn)在的面向用戶和開放式的結(jié)構(gòu)特點，軟件方面實現(xiàn)了人機交互和菜單選擇、用戶宏程序，這些技術(shù)的應(yīng)用都使數(shù)控技術(shù)的發(fā)展更具有通用性。最后，數(shù)控系統(tǒng)的多功能化?，F(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)為了符合FMS和CIMS的要求專門設(shè)計了和其它的計算機通訊和聯(lián)網(wǎng)運行的借口程序，不僅圖形功能強大，而且還有在線診斷的刀具軌跡，整個系統(tǒng)的設(shè)計采用了比較系統(tǒng)的方法和理論。

4. 基于PMAC的數(shù)控車床的改進分析

對于數(shù)控車床來說，其零件的加工是完全自主的按照預(yù)定的加工順序來加工的，是一種高度自動化的機床系統(tǒng)，對于普通的車床來說，數(shù)控機床的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，對于異型復(fù)雜的零件來說，比較容易加工；其次，對于零件的加工質(zhì)量有保證，一致性比較好；最后；零件的加工周期比較短，而且加工效率高，能實現(xiàn)軟件的優(yōu)化控制和插補。

對于普通的車床來說，一般為有級變速并且車床的縱向和橫向的進給范圍較窄，可以完成進給和車削螺紋的運動，但是對于工件的快速加工移動來說，則需要利用主動傳、進給箱、光杠以及溜板箱和刀架等零件通過多組變速機構(gòu)并聯(lián)來實現(xiàn)，并且速度比較慢僅僅是數(shù)控車床速度的一半左右。對于數(shù)控車床來說，大多數(shù)都是無級變速并且進給范圍比較寬，其各個運動軸之間也都有自己的降速單元和伺服驅(qū)動交流電機。和目前的主軸旋轉(zhuǎn)編碼器相結(jié)合，數(shù)控系統(tǒng)一般都是統(tǒng)一控制首先完成主軸，其次再是縱向Z軸和橫向X軸的順序進行，但是數(shù)控機床的零件加工一般要按照某種既定的格式并且要遵循文字、符號和數(shù)字等規(guī)定的形式，所以說對于數(shù)控機床來說，其操作人員需要經(jīng)過一定的基礎(chǔ)培訓(xùn)，這就對數(shù)控機床的發(fā)展和推廣帶來了困難。目前，數(shù)普兼容機床的設(shè)計發(fā)展就是基于普通機床的簡單操作和數(shù)控機床的功能全面這兩種優(yōu)勢設(shè)計的。

5. 總結(jié)

數(shù)控機床的發(fā)展是目前比較熱門的行業(yè)之一，目前數(shù)控機床的發(fā)展也正在向高速、高效、高精度、智能化和集成化等方向前進，基于PMAC系統(tǒng)的數(shù)控車床的發(fā)展也是目前比較流行的一種發(fā)展模式，只有牢牢把握發(fā)展機遇，我們才能在以后的發(fā)展中取得優(yōu)勢，占領(lǐng)自己的地位。

6. 參考文獻：

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；進給伺服系統(tǒng)；發(fā)展趨勢；

自20世紀(jì)末開始，我國制造業(yè)就開始了由制造大國向制造強國邁進的腳步，機床制造業(yè)也跟著取得數(shù)控機床快速增長的業(yè)績。機床是先進制造技術(shù)和制造信息集成的重要元素，既是生產(chǎn)力要素，又是重要商品。機床的發(fā)展和創(chuàng)新在一定程度上能映射出加工技術(shù)的主要趨勢。近年來，我國在數(shù)控機床和機床工具行業(yè)對外合資合作進一步加強，無論在精度、速度、性能，還是智能化方面都取得了相當(dāng)?shù)某煽?。在國際貿(mào)易中，很多發(fā)達國家把數(shù)控機床視為具有高技術(shù)附加值、高利潤的主要機電出口產(chǎn)品。因此，對數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展歷程進行總結(jié)分析，將有助于推進我國數(shù)控機床技術(shù)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的目標(biāo)。

一、數(shù)控機床的發(fā)展進程

自上世紀(jì)50年代以來，世界數(shù)控機床主要經(jīng)歷了數(shù)控NC(NumericalControl)和計算機數(shù)控CNC(ComputerNumericalControl)2個階段。數(shù)控NC階段主要經(jīng)歷了以下3代：第1代數(shù)控系統(tǒng)，始于50年代初年，系統(tǒng)全部采用電子管元件，邏輯運算與控制采用硬件電路完成。第2代數(shù)控系統(tǒng)，始于50年代末，以晶體管元件和印刷電路板廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)為標(biāo)志。第3代數(shù)控系統(tǒng)，始于60年代中期，由于小規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使其體積變小、功耗降低，可靠性提高，推動了數(shù)控系統(tǒng)的進一步發(fā)展。計算機數(shù)控CNC階段也經(jīng)歷了3代：第4代數(shù)控系統(tǒng)，始于70年代，當(dāng)首個采用小型計算機的CNC裝置在芝加哥展覽會上露面時，標(biāo)志著CNC技術(shù)的問世；第5代數(shù)控系統(tǒng)，始于70年代后期，中、大規(guī)模集成電路技術(shù)取得成就，促使價格低廉、體積更小、集成度更高、工作可靠的微處理器芯片的產(chǎn)生，并逐步應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)；第6代數(shù)控系統(tǒng)，始于90年代初，受通用微機技術(shù)飛速發(fā)展的影響，數(shù)控系統(tǒng)正朝著以個人計算機(PC)為基礎(chǔ)，向著開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面進一步發(fā)展。數(shù)控機床通常由控制系統(tǒng)、進給伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。其中進給伺服系統(tǒng)作為數(shù)控機床的重要功能部件，其性能是決定數(shù)控機床加工性能的極其重要的技術(shù)指標(biāo)。因此提高進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性與靜態(tài)特性的品質(zhì)是人們始終追求的目標(biāo)。接下來主要介紹一下進給伺服系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

1、進給伺服系統(tǒng)

進給伺服系統(tǒng)是以運動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，它是一個很典型的機電一體化系統(tǒng)，主要由位置控制單元、速度控制單元、驅(qū)動元件(電機)、檢測與反饋單元和機械執(zhí)行部件幾個部分組成。根據(jù)系統(tǒng)使用的電動機的不同，進給伺服系統(tǒng)分為4大類伺服系統(tǒng)：步進伺服系統(tǒng)，直流伺服系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)，直線伺服系統(tǒng)。

步進伺服系統(tǒng)。在20世紀(jì)60年代以前，步進伺服系統(tǒng)是以步進電機驅(qū)動的液壓伺服電動機或是以功率步進電機直接驅(qū)動為特征，伺服系統(tǒng)采用開環(huán)控制。步進伺服系統(tǒng)接受脈沖信號，它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)過的角度取決于指令脈沖的頻率或個數(shù)。由于沒有檢測和反饋環(huán)節(jié)，步進電機的精度取決于步距角的精度，齒輪傳動間隙等，所以它的精度較低。而且步進電機在低頻時易出現(xiàn)振動現(xiàn)象，它的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降。又由于步進伺服系統(tǒng)為開環(huán)控制，步進電機在啟動頻率過高或負載過大時易出現(xiàn)“丟步”或“堵轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高容易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象。另外步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要的時間也較長，速度響應(yīng)較慢。但是由于其結(jié)構(gòu)簡單、易于調(diào)整、工作可靠、價格較低的特點，在許多要求不高的場合還是可以應(yīng)用的。

60~70年代后，數(shù)控系統(tǒng)大多采用直流伺服系統(tǒng)。直流伺服電機具有良好的寬調(diào)速性能。輸出轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，伺服系統(tǒng)也由開環(huán)控制發(fā)展為閉環(huán)控制，因而在工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域獲得了更加廣泛的運用。但是，隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，其相應(yīng)設(shè)備如精密數(shù)控機床、工業(yè)機器人等對電伺服系統(tǒng)提出越來越高的要求，尤其是精度、可靠性等性能。而傳統(tǒng)直流電動機采用的是機械式換向器，在應(yīng)用過程中面臨很多問題，如電刷和換向器易磨損，維護工作量大，成本高；換向器換向時會產(chǎn)生火花，使電機的最高轉(zhuǎn)速及應(yīng)用環(huán)境受到限制；直流電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、對其他設(shè)備易產(chǎn)生干擾。

交流伺服系統(tǒng)針對直流電動機的缺點，人們一直在努力尋求以交流伺服電動機取代具有機械換向器和電刷的直流伺服電動機的方法，以滿足各種應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是高精度、高性能伺服驅(qū)動領(lǐng)域的需要。但是由于交流電機具有強耦合、非線性的特性，控制非常復(fù)雜，所以高性能運用一直受到局限。自80年代以來，隨著電子電力等各項技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，在矢量控制算法方面的突破，原來一直困擾著交流電動機的問題得以解決，交流伺服發(fā)展越來越快。直線伺服系統(tǒng)永磁同步直線電機在推力、動態(tài)性能、定位精度方面比其他直線電機更具優(yōu)越性，因而PMLSM越來越多的用于直線伺服系統(tǒng)中。但由于直線伺服系統(tǒng)存在很大的參數(shù)攝動和負載擾動，此外還存在“邊端效應(yīng)”等問題，因此，采用傳統(tǒng)的比例(P)或比例積分(PI)位置調(diào)節(jié)器的矢量控制系統(tǒng)很難滿足高性能伺服系統(tǒng)的要求。

2、機械傳動系統(tǒng)

機械傳動系統(tǒng)由數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)，進給運動系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)工作臺與導(dǎo)軌組成。數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的作用就是產(chǎn)生不同的主軸切削速度以滿足不同的加工條件要求。主傳動系統(tǒng)組成包括主軸電動機、傳動系統(tǒng)和主軸組件等。其中動力源部分包括：電機；傳動系統(tǒng)包括：定比傳動機構(gòu)、變速裝置；運動控制裝置包括：離合器、制動器；執(zhí)行件包括：主軸等。進給運動是以保證刀具與工件相對位置關(guān)系為目的，被加工工件的輪廓精度和位置精度都受到進給運動的傳動精度、靈敏度和穩(wěn)定性的直接影響。進給運動是數(shù)字控制系統(tǒng)的直接控制對象。對于閉環(huán)控制系統(tǒng)，還要在進給運動的末端加上位置檢測系統(tǒng)，并將測量的實際位移反饋到控制系統(tǒng)中，以使運動更準(zhǔn)確。回轉(zhuǎn)工作臺的作用：按照數(shù)控裝置的指令做回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進給。導(dǎo)軌的作用：起導(dǎo)向及支承作用，它的精度、剛度及結(jié)構(gòu)形式等對機床的加工精度和承載能力有直接影響。為了保證數(shù)控機床具有較高的加工精度和較大的承載能力，要求其導(dǎo)軌具有較高的導(dǎo)向精度、足夠的剛度、良好的耐磨性、良好的低速運動平穩(wěn)性，同時應(yīng)盡量使導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、調(diào)整和維護。數(shù)控機床常用的導(dǎo)軌按其接觸面間摩擦性質(zhì)的不同可分為滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。在數(shù)控機床上常用的滑動導(dǎo)軌有液體靜壓導(dǎo)軌、氣體靜壓導(dǎo)軌和貼塑導(dǎo)軌。

1)液體靜壓導(dǎo)軌：在兩導(dǎo)軌工作面間通入具有一定壓力的油，形成靜壓油膜，使導(dǎo)軌工作面間處于純液態(tài)摩擦狀態(tài)，摩擦系數(shù)極低，多用于進給運動導(dǎo)軌。

2)氣體靜壓導(dǎo)軌：在兩導(dǎo)軌工作面間通入具有恒定壓力的氣體，使兩導(dǎo)軌面形成均勻分離，以得到高精度的運動。這種導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小，不易引起發(fā)熱變形，但會隨空氣壓力波動而使空氣膜發(fā)生變化，且承載能力小，故常用于負荷不大的場合。

3)貼塑導(dǎo)軌：在動導(dǎo)軌的摩擦表面上貼上一層由塑料等其它化學(xué)材料組成的塑料薄膜軟帶，其優(yōu)點是導(dǎo)軌面的摩擦系數(shù)低，且動靜摩擦系數(shù)接近，不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象；塑料的阻尼性能好，具有吸收振動能力，可減小振動和噪聲；耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性、可加工性能好；工藝簡單、成本低。滾動導(dǎo)軌的最大優(yōu)點是摩擦系數(shù)很小，一般為0.0025~0.005，比貼塑料導(dǎo)軌還小很多，且動、靜摩擦系數(shù)很接近，因而運動輕便靈活，在很低的運動速度下都不出現(xiàn)爬行，低速運動平穩(wěn)性好，位移精度和定位精度高。滾動導(dǎo)軌的缺點是抗振性差，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本較高。近年來數(shù)控機床愈來愈多地采用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的直線滾動導(dǎo)軌副或滾動導(dǎo)軌塊。這種導(dǎo)軌組件本身制造精度很高，對機床的安裝基面要求不高，安裝、調(diào)整都非常方便。

3、數(shù)控機床加工程序的結(jié)構(gòu)

數(shù)控機床程序分成程序開始、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分。

第一部分程序開始部分。主要定義程序號，調(diào)出零件加工坐標(biāo)系、加工刀具、啟動主軸、打開冷卻液等方面的內(nèi)容。數(shù)控程序主軸最高轉(zhuǎn)速限制定義G50S2000，設(shè)置主軸的最高轉(zhuǎn)速為2000RPM，對于數(shù)控車床來說，這是一個非常重要的指令。坐標(biāo)系定義如不作特殊指明，數(shù)控系統(tǒng)默認G54坐標(biāo)系。返回參考點指令G28U0，為避免換刀過程中，發(fā)生刀架與工件或夾具之間的碰撞和/或干涉，一個有效的方法是機床先回到X軸方向的機床參考點，并離開主軸一段安全距離。刀具定義G0T0505M8，自動調(diào)5號左偏刀5號刀補，開啟冷卻液。主軸轉(zhuǎn)速定義G96S150M4，恒定線速度S功能定義，S功能使數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速指令功能，有兩種表達方式，一種是以r/min或rpm作為計量單位；另一種是以m/min為計量單位。數(shù)控車床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速或切削速度。G97：轉(zhuǎn)速指令，定義和設(shè)置每分鐘的轉(zhuǎn)速。G96：恒線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。

第二部分程序內(nèi)容部分。程序內(nèi)容是整個程序的主要部分，由多個程序段組成。每個程序段由若干個字組成，每個字又由地址碼和若干個數(shù)字組成，它表示數(shù)控機床要完成的全部動作。常見的為G指令和M指令以及各個軸的坐標(biāo)點組成的程序段，并增加了進給量的功能定義。F功能是指進給速度的功能，數(shù)控車床進給速度有兩種表達方式，一種是每轉(zhuǎn)進給量，即用mm/r單位表示，主要用于車加工的進給；另一種和數(shù)控銑床相同采用每分鐘進給量，即用mm/min單位表示。主要用于車銑加工中心中銑加工的進給。

第三部分程序結(jié)尾部分。在程序結(jié)尾，需要刀架返回參考點或機床參考點，為下一次換刀的安全位置，同時進行主軸停止，關(guān)掉冷卻液，程序選擇停止或結(jié)束程序等動作?；貐⒖键c指令G28U0為回X軸方向機床參考點，G0Z300.0為回Z軸方向參考點。停止指令M01為選擇停止指令，只有當(dāng)設(shè)備的選擇停止開關(guān)打開時才有效；M30為程序結(jié)束指令，執(zhí)行時，冷卻液、進給、主軸全部停止。數(shù)控程序和數(shù)控設(shè)備復(fù)位并回到加工前原始狀態(tài)，為下一次程序運行和數(shù)控加工重新開始做準(zhǔn)備。

二、數(shù)控機床的發(fā)展趨勢

進入21世紀(jì)，我國經(jīng)濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機床制造業(yè)既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數(shù)控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對數(shù)控機床的大量需求以及計算機技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進步，數(shù)控機床的應(yīng)用范圍還在不斷擴大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。數(shù)控機床正向高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化、多軸化、綠色化等方面發(fā)展。

高速化。新一代數(shù)控機床為提高生產(chǎn)效率，向超高速方向發(fā)展，采用新型功能部件(如電主軸、直線電機、LM直線滾動系統(tǒng)等)主軸轉(zhuǎn)速達15，000r/min以上。計算機技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來越大，計算機系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，帶來了機床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡化，數(shù)控機床的智能化程度日趨提高。

高精度化。一臺機床的重復(fù)定位精度如果能達到0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計法)，就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計法)以下，就是超高精度機床。高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造(CAM)系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達到微米級。

功能復(fù)合化。工件一次裝夾，能進行多種工序復(fù)合加工，可大大地提高生產(chǎn)效率和加工精度，是機床一貫追求的。由于產(chǎn)品開發(fā)周期愈來愈短，對制造速度的要求也相應(yīng)提高，機床也朝高效能發(fā)展。機床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品，用一臺電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)。產(chǎn)品對外觀曲線要求的提高，機床五軸加工、六軸加工已日益普及，機床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。

控制智能化。隨著人工智能在計算機領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)裙δ?，而且人機界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)，使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。為日本Mazak公司最新推出的E—zizith型臥式加工中心，將信息技術(shù)與制造技術(shù)融為一體。在制造過程中，加工、檢測一體化是實現(xiàn)快速制造、快速檢測和快速響應(yīng)的有效途徑，已形成將測量、建模、加工、機器操作四者融合在一個系統(tǒng)中，實現(xiàn)信息共享，促進測量、建模、加工、操作一體化的4M智能系統(tǒng)。

體系開放化。計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，推動數(shù)控技術(shù)更快地更新?lián)Q代。許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用Pc機豐富的軟硬件資源開發(fā)開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、可擴展性，并可以較容易地實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。開放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線規(guī)范都是對外開放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶可以根據(jù)這些開放的資源進行系統(tǒng)集成，同時它也為用戶根據(jù)實際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來極大方便，促進了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，開發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級而升級，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。

驅(qū)動并聯(lián)化。并聯(lián)運動機床克服了傳統(tǒng)機床串聯(lián)機構(gòu)移動部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸(一般為動平臺)與機座(一般為靜平臺)之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機構(gòu)驅(qū)動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應(yīng)自由度的運動，可實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復(fù)雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點。

并聯(lián)機床作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機床技術(shù)的一個重要研究方向，受到了國際機床行業(yè)的高度重視，被認為是“自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來在機床行業(yè)中最有意義的進步”和“21世紀(jì)新一代數(shù)控加工設(shè)備”。

極端化(大型化和微型化)。國防、航空、航天事業(yè)的發(fā)展和能源等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)裝備的大型化需要大型且性能良好的數(shù)控機床的支撐。而超精密加工技術(shù)和微納米技術(shù)是21世紀(jì)的戰(zhàn)略技術(shù)，需發(fā)展能適應(yīng)微小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備，所以微型機床包括微切削加工(車、銑、磨)機床、微電加工機床、微激光加工機床和微型壓力機等的需求量正在逐漸增大。

信息交互網(wǎng)絡(luò)化。對于面臨激烈競爭的企業(yè)來說，使數(shù)控機床具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，以保證信息流在車間各個部門間暢通無阻是非常重要的。既可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，又能實現(xiàn)數(shù)控機床的遠程監(jiān)視、控制、培訓(xùn)、教學(xué)、管理，還可實現(xiàn)數(shù)控裝備的數(shù)字化服務(wù)(數(shù)控機床故障的遠程診斷、維護等)。例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配備了一個稱為信息塔(e-Tower)的外部設(shè)備，包括計算機、手機、機外和機內(nèi)攝像頭等，能夠?qū)崿F(xiàn)語音、圖形、視像和文本的通信故障報警顯示、在線幫助排除故障等功能，是獨立的、自主管理的制造單元。

新型功能部件。為了提高數(shù)控機床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的應(yīng)用成為必然。具有代表性的新型功能部件包括：高頻電主軸：高頻電主軸是高頻電動機與主軸部件的集成，具有體積小、轉(zhuǎn)速高、可無級調(diào)速等一系列優(yōu)點，在各種新型數(shù)控機床中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；直線電動機：近年來，直線電動機的應(yīng)用日益廣泛，雖然其價格高于傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)，但由于負載變化擾動、熱變形補償、隔磁和防護等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，機械傳動結(jié)構(gòu)得到簡化，機床的動態(tài)性能有了提高。如：西門子公司生產(chǎn)的1FN1系列三相交流永磁式同步直線電動機已開始廣泛應(yīng)用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯(lián)機床以及動態(tài)性能和運動精度要求高的機床等；德國EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅(qū)動均采用兩個直線電動機；電滾珠絲桿：電滾珠絲桿是伺服電動機與滾珠絲桿的集成，可以大大簡化數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)，具有傳動環(huán)節(jié)少、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)點。

高可靠性。數(shù)控機床與傳統(tǒng)機床相比，增加了數(shù)控系統(tǒng)和相應(yīng)的監(jiān)控裝置等，應(yīng)用了大量的電氣、液壓和機電裝置，易于導(dǎo)致出現(xiàn)失效的概率增大；工業(yè)電網(wǎng)電壓的波動和干擾對數(shù)控機床的可靠性極為不利，而數(shù)控機床加工的零件型面較為復(fù)雜，加工周期長，要求平均無故障時間在2萬小時以上。為了保證數(shù)控機床有高的可靠性，就要精心設(shè)計系統(tǒng)、嚴格制造和明確可靠性目標(biāo)以及通過維修分析故障模式并找出薄弱環(huán)節(jié)。國外數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間在7~10萬小時以上，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間僅為10000小時左右，國外整機平均無故障工作時間達800小時以上，而國內(nèi)最高只有300小時。

加工過程綠色化。隨著日趨嚴格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來越重要，而中國的資源、環(huán)境問題尤為突出。因此，近年來不用或少用冷卻液、實現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機床不斷出現(xiàn)，并在不斷發(fā)展當(dāng)中。在21世紀(jì)，綠色制造的大趨勢將使各種節(jié)能環(huán)保機床加速發(fā)展，占領(lǐng)更多的世界市場。

多媒體技術(shù)的應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計算機、聲像和通信技術(shù)于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，因此也對用戶界面提出了圖形化的要求。合理的人性化的用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。除此以外，在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，應(yīng)用于實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等，因此有著重大的應(yīng)用價值。

三、數(shù)控機床發(fā)展中所存在的問題

由于我國的技術(shù)水平和基礎(chǔ)工業(yè)相對其他發(fā)達國家比較落后，數(shù)控機床的性能、水平和可靠性與工業(yè)發(fā)達國家相比差距還很大。因此，加速進行中國數(shù)控系統(tǒng)的工程化、商品化攻關(guān)，盡快建成與完善我國數(shù)控機床和數(shù)控產(chǎn)業(yè)成了我國的主要任務(wù)。目前，我國在發(fā)展數(shù)控機床業(yè)中存在的主要問題主要有以下幾點：

缺乏實事求是的科學(xué)精神，忽視了數(shù)控機床本身的技術(shù)特點、發(fā)展規(guī)律，沒有實事求是地制定數(shù)控機床發(fā)展的規(guī)劃，盲目性大。

缺乏系統(tǒng)深入的科研工作難以對各種技術(shù)資料進行積累，設(shè)計方法陳舊，僅靠類比模仿進行產(chǎn)品設(shè)計，既缺乏機床創(chuàng)新的基本理論，又缺乏豐富的生產(chǎn)實際經(jīng)驗，對高效自動化機床、數(shù)控機床的剛度、振動、熱變形、噪聲、精度補償?shù)然A(chǔ)技術(shù)缺乏深入研究，對各類機床加工工藝、布局、結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌、卡軸、卡具等應(yīng)用技術(shù)又缺乏認真試驗，難以創(chuàng)新設(shè)計出優(yōu)質(zhì)適銷的先進產(chǎn)品。

沒有合理地運用資源，這主要表現(xiàn)在兩點：第一，對于所涉及到的研究所、廠房等沒有綜合應(yīng)用、取長補短，往往見到的是他們孤軍作戰(zhàn)，而且各單位忙于生存，普遍缺乏深入系統(tǒng)的科研工作，更沒有做到生產(chǎn)一代、研制一代、預(yù)研一代等可持續(xù)的發(fā)展；第二，機床行業(yè)人員素質(zhì)低，缺乏各方面人才，而且各研究單位、企業(yè)、人才流失嚴重，科研、設(shè)計力量十分虛弱，往往呈現(xiàn)低效運行狀態(tài)。

我國制造業(yè)大環(huán)境的制約。由于沒有在全國范圍內(nèi)發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動化，對高效自動化機床的卞機設(shè)計的基本功較差，而機床的品種結(jié)構(gòu)發(fā)展，全靠主機設(shè)計本領(lǐng)加以變化，因此，依靠引進和合作生產(chǎn)來發(fā)展各類卞機，至今我國許多高性能、新結(jié)構(gòu)的數(shù)控機床大都為合作產(chǎn)品，基本處于仿制階段。缺乏吸引高層次、高素質(zhì)人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的環(huán)境，高速、柔性、精密機床配套技術(shù)的自主研發(fā)能力低。對國外技術(shù)重引進、輕消化吸收的問題仍很突出。“消化”在整個資金投入中所占的比例相對其他工業(yè)發(fā)達國家來講太低。

四、數(shù)控機床的發(fā)展策略

從上世紀(jì)80年代起，我國機床制造業(yè)對數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床一直給予較大的關(guān)注。但是由于我們的數(shù)控技術(shù)與其他工業(yè)發(fā)達國家差距較大，與國外一些先進產(chǎn)品相比，仍存在著很大劣勢，使得我們總是處于技術(shù)跟蹤階段。面對這種情況，為了加速振興我國的機床制造業(yè)，提高我國的數(shù)控機床技術(shù)，應(yīng)當(dāng)加強以下幾個方面的研究工作：

1、以高速化為先導(dǎo)，提高數(shù)控機床的綜合性能

數(shù)控機床的高速化是提高其高效、柔性和高精化的一個重要措施。分析中型加工中心的高速化與高精化的發(fā)展歷程，可以得出，作為表征其切削運動高速化的主軸最高轉(zhuǎn)速和最大進給速度，大致持續(xù)地以每10年增長1倍的比率上升，而表征壓縮機床輔助時間的快移速度(指以滾珠絲杠和旋轉(zhuǎn)伺服電機驅(qū)動)和自動換刀/工作臺轉(zhuǎn)位速度，基本上以每12~15年翻一番的速度增長，1993年后逐步推廣用直線電動機直接驅(qū)動的新技術(shù)，使加工中心的快移速度比用滾珠絲杠副驅(qū)動時又提高了1倍。高速化的發(fā)展還要多注意2個問題：從先進適用出發(fā)確定高速范圍；高速化要和機床的結(jié)構(gòu)和控制性能相匹配。

2、推進μm工程，研制高效精密數(shù)控機床

目前國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機床尚缺少高效、高可靠性且加工精度達微米級的產(chǎn)品。為此，需研發(fā)一些能兼顧高效化和高精化的數(shù)控制造裝備以適應(yīng)汽車制造業(yè)加工關(guān)鍵零件的需求。由于這些數(shù)控制造裝備的加工精度主要在微米級(μm)范圍內(nèi)，因此可稱為μm級制造裝備及技術(shù)研究，簡稱“μm工程”。

3、發(fā)展復(fù)合加工數(shù)控機床、縮短制造過程鏈

加快復(fù)合數(shù)控機床的發(fā)展步伐，提高工序的集中度，使加工過程鏈集約化，可以提高多品種單件和中小批量加工的工效，也有利于加工精度的穩(wěn)定性。復(fù)合數(shù)控機床可以減少在不同數(shù)控機床間進行工序的轉(zhuǎn)換而引起的待工以及多次上下料等時間。通常這些時間占零件整個生產(chǎn)周期的40%~60%，即使在信息管理良好的情況下，仍將占20%左右。因此，復(fù)合數(shù)控機床具有明顯的技術(shù)效果。為了避免復(fù)合機床因功能的擴展而過多地引起結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本的增加，還需要探求兩個問題：通過創(chuàng)新技術(shù)擴大功能部件的適用面來簡化結(jié)構(gòu)；發(fā)展模塊化和可重構(gòu)化的復(fù)合機床。

4、高效柔性化的新一代制造系統(tǒng)

1995年開始研究的在可重構(gòu)制造技術(shù)支持下，構(gòu)建具有適應(yīng)大批量高效柔性化生產(chǎn)的可重組制造系統(tǒng)(RMS)是一個值得注意的發(fā)展動向。其核心為制造系統(tǒng)能物理組態(tài)，即根據(jù)加工對象的變化方便地進行布局和設(shè)備配置的調(diào)整，發(fā)展了能對多變的市場需求做出合理的配置規(guī)劃和易于調(diào)整的布局方式、適應(yīng)重構(gòu)的控制軟件、開放式控制系統(tǒng)和規(guī)范化接口以及能快速提升系統(tǒng)重組后制造質(zhì)量的診斷系統(tǒng)等技術(shù)，使其兼具專用生產(chǎn)線的高效性能和適用的柔性以取得更佳的經(jīng)濟性，已在生產(chǎn)中取得了初步成功的應(yīng)用。

5、發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化制造單元，推進企業(yè)制造能力的高效柔性化

當(dāng)前，國內(nèi)外一些機床和數(shù)控系統(tǒng)制造企業(yè)在從分布式網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)盟制造的角度出發(fā)研究相適應(yīng)的制造單元，強化其自治管理能力，能與企業(yè)的資源計劃(erp)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)和計算機輔助設(shè)計/計算機輔助制造/計算機輔助工程(CAD/CAPP/CAM)的信息集成，進而通過與客戶關(guān)系管理(CRM)和供應(yīng)鏈管理(SCM)的聯(lián)系做出智能決策，實施并行工程、可視化監(jiān)控等以提高機床利用率，實現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)。

6、開展可靠性設(shè)計，加強全面質(zhì)量管理，保證數(shù)控機床的可靠性增長

為了保證數(shù)控機床有高的可靠性，設(shè)計時不僅要考慮其功能和力學(xué)特性，還要進行可靠性設(shè)計，根據(jù)可靠性要求合理分配各組成件的可靠性指標(biāo)，在配套件采購和制造過程中重視質(zhì)量要求，加強全面質(zhì)量管理以求可靠性的不斷增長。

7、提高技術(shù)人員的綜合素質(zhì)。

中國機床工業(yè)的振興，數(shù)控機床的加速發(fā)展，歸根到底，取決于人員素質(zhì)的提高、工業(yè)文化水平的提高、人才的加速培養(yǎng)，有效的深化改革、改組、改制，切切實實加強科學(xué)管理，提高工作質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率。進入21世紀(jì)知識經(jīng)濟時代，科學(xué)知識作為重要生產(chǎn)要素的機床，其作用將更加突出。

篇5

關(guān)鍵詞：機電一體化；特征；發(fā)展趨勢

隨著日新月異的技術(shù)更新，機電一體化發(fā)展對不同學(xué)科交叉滲透也有著推動。機械工程當(dāng)中的微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)發(fā)展，為機電一體化發(fā)展目標(biāo)實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)，在機電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，就能提高生產(chǎn)力水平。從理論上對機電一體化技術(shù)發(fā)展研究分析，就能從理論層面提供支持依據(jù)。

一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程和主要的內(nèi)容分析

1.機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程分析

機電一體化主要是電子技術(shù)和機械設(shè)備的有機結(jié)合，從而將機械設(shè)備的動力以及電子技術(shù)的信息處理功能充分發(fā)揮，實現(xiàn)自動化的工作目標(biāo)。機電一體化是建立在綜合應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的，在當(dāng)前已經(jīng)成為獨立的學(xué)科，從技術(shù)層面來說，主要體現(xiàn)在對機電一體化的產(chǎn)品有效實現(xiàn)和使用發(fā)展。而從產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面來說，就是機械系統(tǒng)和微電子系統(tǒng)結(jié)合構(gòu)成的新系統(tǒng)，這就成為了有著新功能的產(chǎn)品。機電一體化的進一步發(fā)展過程中，在功能系統(tǒng)的作用發(fā)揮上比較突出。機電一體化實際是綜合技術(shù)的融合，并非是簡單化的拼湊，而是將各個領(lǐng)域的優(yōu)勢相結(jié)合，實現(xiàn)概念上以及技術(shù)上的融合。我國的機電一體化發(fā)展經(jīng)歷了幾個重要階段。上世紀(jì)80年代，學(xué)術(shù)界對機電一體化進行了研究，經(jīng)過了幾十年的努力，在理論上以及技術(shù)層面上都實現(xiàn)了長足發(fā)展，在數(shù)控技術(shù)方面的市場占有率也逐年提高，機械生產(chǎn)能力也有了大幅度提高。工業(yè)機器人的實際生產(chǎn)應(yīng)用，對控制系統(tǒng)以及軟件編程技術(shù)的應(yīng)用等，都從很大程度上促進了生產(chǎn)效率的提高。在計算機集成制造系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展上也取得了矚目成績，已經(jīng)在多個制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用。

2.國外機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國外的機電一體化技術(shù)發(fā)展可以分為三個階段：第一階段又稱之為初級階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代以前，這一時期是機電一體化技術(shù)的雛形，是人們不自覺地利用電子技術(shù)并且傳承下來；第二階段稱之為發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代末期，機電一體化技術(shù)的各項產(chǎn)品都有著很大的發(fā)展；第三階段是深入發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期，世界各國都開始研發(fā)和關(guān)注機電一體化的技術(shù)和新產(chǎn)品。日本東京在1989年召開的第一屆國際先進機電一體化學(xué)術(shù)會議，可以稱為機電一體化技術(shù)發(fā)展階段的標(biāo)志，世界各國也從此大力推動和發(fā)展機電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。在深入發(fā)展時期，機電一體化技術(shù)進入了向智能化方向的新階段，一方面出現(xiàn)了光學(xué)、通信技術(shù)、微細加工技術(shù)等新的機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品，另一方面對機電一體化技術(shù)的學(xué)科體系和研究方法也進行了深入的探討。在目前，機電一體化產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位是日本和美國。

3.國內(nèi)機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的機電一體化技術(shù)與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，如當(dāng)前國內(nèi)外在開發(fā)煤礦機電大功率厚煤層電牽引采煤機的機電一體化新技術(shù)方面。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是總體技術(shù)上，國外Eickhoff公司開發(fā)的SL500系列采煤機，截高范圍2.0m～6.0m，可達截割功率2×825kW，而國內(nèi)引進6LS3，6LS5和7LS5型6臺，SL500型3臺，EL3000型1臺，最大裝機總功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用壽命方面；二是工況檢測、故障診斷技術(shù)上，目前國外使用微機控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點多等特點，而國內(nèi)卻達不到這一水平；三是自動調(diào)高技術(shù)上，基于位置傳感器和計算機的記憶截割技術(shù)在國外比較容易實現(xiàn)，而國內(nèi)在研采煤機仍未實現(xiàn)記憶截割。

4.機電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析

機電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對電子以及機械技術(shù)的應(yīng)用下，能將兩者得以有機結(jié)合，就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。因此，機電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個層面的內(nèi)容。機電一體化系統(tǒng)，也就是產(chǎn)品方面，是通過多個特定功能機械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體，使人們的實際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執(zhí)行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。除此之外，機電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機電一體化的思想也簡稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對人機一體化以及機電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實現(xiàn)。機電一體化工程作為電子和機械工程集合，通過機電一體化技術(shù)設(shè)計制造體系應(yīng)用，在實際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。

二、機電一體化產(chǎn)品特征類別和核心技術(shù)分析

1.機電一體化產(chǎn)品特征類別分析

機電一體化的產(chǎn)品特征也比較鮮明。機電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡單，產(chǎn)品的輕細巧等特征比較突出，并且比較容易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計制造。機電一體化的產(chǎn)品記憶以及信息處理功能比較突出，能夠?qū)a(chǎn)品的高效性以及智能化的優(yōu)勢充分發(fā)揮，并能起到自動監(jiān)視的功能和診斷功能等，在產(chǎn)品的安全可靠性上也能有效提高，可通過負荷以及運行情況加以有效調(diào)整控制。另外，機電一體化的產(chǎn)品類型也比較多。機械產(chǎn)品當(dāng)中一部分控制功能及機構(gòu)用電子裝置替代，其中比較常見的有機電一體化照相機以及打印機等產(chǎn)品。此外，比較典型性的產(chǎn)品有著較為完整性的結(jié)構(gòu)，其中比較常見的就是工業(yè)機器人以及自動繪圖機等。簡單地依靠機械以及電子無法制造這些產(chǎn)品，兩者結(jié)合，就能夠大大提高可運行效率。還是一種類型是通過微電子裝置替代原設(shè)備的信息處理機構(gòu)，比較常見的產(chǎn)品有全電子式電話交換機以及電機調(diào)速裝置等內(nèi)容。

2.機電一體化核心技術(shù)分析

機電一體化的核心技術(shù)比較多。計算機和信息技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)，能夠發(fā)揮信息交換以及存取和運算等作用。計算機以及信息技術(shù)當(dāng)中的專家系統(tǒng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)也是比較常用的。機電一體化核心技術(shù)中的系統(tǒng)技術(shù)，是通過整體概念對多種相關(guān)技術(shù)進行組織應(yīng)用的，其中接口技術(shù)就是比較常用的。為保障計算機的通信，要對數(shù)據(jù)傳遞格式進行規(guī)格化以及標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)。目前這一應(yīng)用技術(shù)中的開發(fā)成本比較低，在高速串行接口的應(yīng)用方面比較突出。機電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的機械本體技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)。這一技術(shù)主要應(yīng)用于對性能的改善以及質(zhì)量的減輕等層面。當(dāng)前的機械產(chǎn)品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產(chǎn)品質(zhì)量，要在結(jié)構(gòu)上加以優(yōu)化，并加強非金屬材料的應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用響應(yīng)速率得到了很大提高，在整體的效率上也得到了有效提高。機電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的信息處理技術(shù)以及傳感技術(shù)也是比較常見的應(yīng)用技術(shù)。信息處理技術(shù)的應(yīng)用中，將微型計算機在實際工作中加以科學(xué)應(yīng)用，就能從整體上提高信息處理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干擾能力。而傳感核心技術(shù)的應(yīng)用有著高靈敏度以及抗干擾能力，在當(dāng)前的技術(shù)進一步升級下，對光纖電纜傳感器的應(yīng)用比較重要。另外，機電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的軟件技術(shù)以及驅(qū)動技術(shù)也是較為常用的技術(shù)。軟件技術(shù)應(yīng)用是和硬件協(xié)調(diào)應(yīng)用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產(chǎn)維修效率，以及軟件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用是發(fā)展的重要課題。在驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用下，在響應(yīng)速度上也能有效提高，對控制專用組件以及傳感器和電機三位一體的作用發(fā)揮也比較重視。

三、機電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢探究

1.機電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分析

機電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對我國的經(jīng)濟水平提高起到了積極促進作用。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前社會發(fā)展中的作用也愈來愈突出。通過多年的發(fā)展以及技術(shù)優(yōu)化，機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床的應(yīng)用使之結(jié)構(gòu)、功能和控制精度等都得到了有效提高，在總線式以及緊湊型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用下，使得數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化。應(yīng)用CPU以及多主總線體系結(jié)構(gòu)，進行開放性設(shè)計等，能提高接口的標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)使用效益最大化呈現(xiàn)。通過智能化以及WOP的實現(xiàn)，機電一體化數(shù)控機床系統(tǒng)就能實現(xiàn)二維以及三維的動態(tài)加工仿真。信息存儲大容量的模塊化設(shè)計使得控制功能也得到了有效提高，可有效實現(xiàn)多過程以及多通道控制。例如：當(dāng)前市場上的CK0632數(shù)控機床就是采用機電一體化設(shè)計的數(shù)控機床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機床主軸采用高度精密滾動軸承之承，回轉(zhuǎn)精度高。機訂導(dǎo)軌采用耐磨鑄鐵，經(jīng)過超音頻淬火能夠長期穩(wěn)定地保證機床加工精度。CK0632數(shù)控機床機床也可實現(xiàn)自動控制，完成車削多種零件的內(nèi)外圓、端面、切槽、任意錐面、球面、及各種公英制圓、圓錐螺紋等工序。此外，CK0632數(shù)控機床還有配有完備的S.T.M.功能，可以發(fā)出和接收多種信號控制自如的加工過程。目前，CK0632數(shù)控機床廣泛應(yīng)用于電器、儀表儀器工業(yè)、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機械、五金工具及其他高精度復(fù)雜零件的加工制造。機電一體化在工業(yè)機器人領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用也比較突出，第二代機器人的設(shè)計中，對各種傳感元件進行了科學(xué)應(yīng)用，這樣在作業(yè)的信息獲得以及操作對象的信息獲得都比較方便。計算機技術(shù)的應(yīng)用能準(zhǔn)確判斷分析對操作信息的處理，并進行反饋控制。在第三代的機器人設(shè)計中，就通過多感知功能的應(yīng)用，有效實現(xiàn)復(fù)雜化的邏輯思維以及判斷和決策等，在作業(yè)的獨立性層面有著充分體現(xiàn)。

2.機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著時展以及技術(shù)進步，機電一體化技術(shù)也會向著智能化方向邁進。這也是當(dāng)前的機電一體化和傳統(tǒng)機械自動化的重要不同。近些年，我國在處理器技術(shù)上的進步以及傳感器系統(tǒng)的集成化目標(biāo)實現(xiàn)，對機電一體化的智能化發(fā)展目標(biāo)實現(xiàn)提供了有力支持。智能化機電一體化目標(biāo)實現(xiàn)和實際的應(yīng)用，對人的操作和工作量的減少能發(fā)揮積極作用，可有效減少人的腦力勞動。機電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展將實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展比較迅速。進入新的時代，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，機電一體化的網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)將得到實現(xiàn)，在遠程控制技術(shù)的應(yīng)用作用上將更加突出，同時會提高機電一體化的功能性以及安全性。機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化趨勢比較突出，也就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的模式化以及開放式的總線結(jié)構(gòu)應(yīng)用，對系統(tǒng)的靈活性組態(tài)就有著鮮明呈現(xiàn)。在系統(tǒng)化的發(fā)展中，能加強通信功能，可實現(xiàn)遠程以及多系統(tǒng)的通信。不僅如此，機電一體化的發(fā)展也會向著微型化方向邁進。這主要體現(xiàn)在電子部件的微型化，在產(chǎn)品的體積層面不斷縮小等。這樣就會促進機電一體化的設(shè)備運行效率提高，靈活性更加突出。

四、小結(jié)

綜上所述，機電一體化的發(fā)展中，技術(shù)的升級進步對機電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進作用。我國在機電一體化的發(fā)展中有了長足進步，但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對機電一體化的技術(shù)進行研究分析，就能為實際機電一體化發(fā)展提供理論支持，帶動我國機電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞:機電一體化;應(yīng)用領(lǐng)域

中圖分類號:TD61 文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1009-9166(2010)017(C)-0189-01

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

一、機電一體化的核心技術(shù)

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

(一)機械本體技術(shù)。機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進,還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。

(二)傳感技術(shù)。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(guān)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(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。

(三)信息處理技術(shù)。機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備(特別是微型計算機)的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)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(biāo)準(zhǔn)化問題。

(四)驅(qū)動技術(shù)。電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)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(qū)動單元。

(五)接口技術(shù)。為了與計算機進行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設(shè)計。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

二、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

(一)數(shù)控機床。數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。2、開放性設(shè)計,即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)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(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。5、能實現(xiàn)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(wù)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(tǒng)中去。6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)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(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

(二)計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)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(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

(三)柔性制造系統(tǒng)(FMS)。柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng),主要由計算機、數(shù)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(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展:

(一)智能化。智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機電一體化的發(fā)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(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(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。

(二)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)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(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,一般除RS232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

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既是對發(fā)展新的更高的要求，首次將的發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略層面。也是新的歷史起點上實現(xiàn)跨越發(fā)展的重大機遇。作為國家“一五”和“三線”時期重要的工業(yè)布點城市，目前已形成了比較完備的現(xiàn)代工業(yè)體系，尤其是汽車及零部件、石油裝備、機床工具等裝備制造業(yè)方面具有一定的比較優(yōu)勢。年，市裝備制造業(yè)完成產(chǎn)值454億元，同比增長47.2%對工業(yè)增長的貢獻率超過40%

一）產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚。特別是汽車及零部件、鈦及鈦合金、石油裝備、軌道交通、機床工具等行業(yè)具有一定優(yōu)勢。擁有一大批像集團、法士特集團、寶鈦集團、石油鋼管、中鐵寶橋、集團等行業(yè)內(nèi)的骨干企業(yè)。寶鈦集團和東嶺集團2戶企業(yè)產(chǎn)值超過百億，集團在寶部分等6戶企業(yè)產(chǎn)值超過50億，目前制造業(yè)已成為我市經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎。

二）優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)突出。其中半數(shù)以上產(chǎn)品在國內(nèi)外市場有一定競爭力。集團是全國三個重型汽車生產(chǎn)基地之一，裝備制造業(yè)產(chǎn)品涵蓋《國民經(jīng)濟行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)》中7大類62個中類200多個小類。集團的數(shù)控機床、精密磨床在全國同行名列前茅，中航寶成的儀器儀表在全國占有重要位置，秦明電子是國唯一生產(chǎn)可控式心臟起搏器的企業(yè)，寶石機械是全國最大的石油鉆采設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，陸上鉆機產(chǎn)量居世界第一，的鈦材占到全國80%生產(chǎn)能力和市場份額。

三）創(chuàng)新能力較強。制造業(yè)信息化工程重點城市和中國品牌經(jīng)濟城市，是科技部確定的38個國家創(chuàng)新型試點城市之一。目前已建成1個國家級工程技術(shù)研究中心（石油鋼管）3個國家級企業(yè)技術(shù)中心（石油機械、秦機、寶鈦）28個省級企業(yè)技術(shù)中心，擁有各類專業(yè)技術(shù)人員2萬多人。有6個中國名牌產(chǎn)品，其中4個是裝備制造業(yè)產(chǎn)品。鈦材、石油鉆機、焊接鋼管、鐵路道岔、鋼橋梁、數(shù)控機床等60多個制造業(yè)產(chǎn)品市場占有率居全國前列，部分軍工產(chǎn)品居全國之首。

四）集群化初具雛形。鈦及鈦合金產(chǎn)業(yè)集群企業(yè)達到數(shù)量380多戶，目前鈦及鈦合金、汽車及零部件等九大產(chǎn)業(yè)集群已初具規(guī)模。其中。其中規(guī)模以上企業(yè)65戶，過億元企業(yè)8戶，龍頭寶鈦集團是中國鈦工業(yè)國標(biāo)、國軍標(biāo)、行規(guī)制定者，具有國內(nèi)最完整的鈦及鈦合金生產(chǎn)體系。以集團、法士特為核心的汽車及零部件產(chǎn)業(yè)集群，具備年產(chǎn)10萬輛重卡、3萬輛中卡、30萬輛微型車整車及零部件配套的生產(chǎn)能力，集群企業(yè)數(shù)量達到300余家，其中規(guī)模以上零部件生產(chǎn)企業(yè)27家。以石油機械和石油鋼管為龍頭的石油裝備制造產(chǎn)業(yè)集群，以集團和機床為龍頭的機床工具產(chǎn)業(yè)集群，以中鐵寶橋、中鐵電氣化、南車時代為骨干的軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)集群，以寶成、烽火、凌云、長嶺電子為骨干的航空安全裝備產(chǎn)業(yè)集群也在快速成長，大企業(yè)引領(lǐng)、配套中小企業(yè)跟進、專業(yè)化分工的集群化發(fā)展格局初步形成。

二、期間發(fā)展思路和目標(biāo)

將建設(shè)成為全國先進制造業(yè)和新材料研發(fā)生產(chǎn)基地。按照規(guī)劃要求，市先進制造業(yè)發(fā)展的思路是緊緊抓住水經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃實施的重大歷史機遇，按照“基地支撐，龍頭引領(lǐng)，園區(qū)承載，集群突破、融合發(fā)展”思路，優(yōu)化傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、提升優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、搶抓新興產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展汽車及零部件、鈦及鈦合金兩大千億產(chǎn)業(yè)集群，積極培育10戶百億企業(yè)集團，加快建設(shè)裝備制造、有色金屬等特色產(chǎn)業(yè)基地，全力打造特色突出、比較優(yōu)勢明顯的西部先進制造業(yè)基地，年，全市先進制造業(yè)總產(chǎn)值力爭達到1600億元。

一）積極培育大企業(yè)大集團。推動優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)要素向核心企業(yè)聚集，進一步加大政策扶持力度。支持龍頭企業(yè)通過強強聯(lián)合、兼并重組、引資嫁接等方式，實現(xiàn)低成本擴張，迅速做大做強。重點支持集團、寶鈦集團、東嶺集團、寶石鋼管、石油機械、法士特集團、煙廠、中鐵寶橋、集團、煤化工等10戶企業(yè)發(fā)展壯大，突破百億大關(guān)。同時，進一步完善大企業(yè)培育體系，全力扶持30戶高成長性企業(yè)提速發(fā)展。

二）全力打造優(yōu)勢大產(chǎn)業(yè)。加快推進汽車及零部件、鈦及鈦合金、機床工具、石油裝備、軌道交通等重點行業(yè)的整合。延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，傾力打造汽車及零部件、鈦及鈦合金兩個千億產(chǎn)業(yè)集群和石油裝備、機床工具、軌道交通等支柱產(chǎn)業(yè)，精心培育一批特色產(chǎn)業(yè)集群。用高新技術(shù)和信息技術(shù)改造提升食品、建材、紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加速“兩化”融合，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟作為搶占未來發(fā)展制高點的重大舉措，加快發(fā)展航空安全裝備、太陽能光伏、風(fēng)電裝備及關(guān)鍵零部件、核電材料制造等新興產(chǎn)業(yè)，使其盡快成為推動經(jīng)濟增長的新支撐。

三）抓緊實施一批大項目。加快推進一批支撐先進制造業(yè)發(fā)展的重大項目建設(shè)。圍繞產(chǎn)業(yè)鏈延伸、龍頭企業(yè)配套、資源加工轉(zhuǎn)換等方面，積極爭取，力爭使中省能夠把更多的項目放在，把更多的資金投向，為建設(shè)先進制造業(yè)基地提供項目支撐。

四）加快建設(shè)新型工業(yè)園區(qū)。加快發(fā)展新型裝備制造、新能源、新材料等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，進一步創(chuàng)新體制機制。把國家級高新區(qū)建設(shè)成為引領(lǐng)先進制造業(yè)提速發(fā)展的示范基地。以集團和法士特集團為龍頭，加大技改擴能和招商力度，吸引更多項目向我規(guī)劃建設(shè)中的汽車城蔡家坡地區(qū)聚集，努力建設(shè)中國西部汽車及零部件產(chǎn)業(yè)基地。同時，把工業(yè)園區(qū)作為縣域工業(yè)化的重要載體，圍繞大工業(yè)協(xié)作配套，積極承接?xùn)|部制造業(yè)轉(zhuǎn)移，促進縣區(qū)工業(yè)迅速崛起，為加快發(fā)展先進制造業(yè)提供有力支撐。

五）著力提升自主創(chuàng)新能力。支持引導(dǎo)企業(yè)建立技術(shù)創(chuàng)新體系。重點建設(shè)鈦及鈦合金材料、石油鉆采裝備、數(shù)控機床等3個國家級企業(yè)技術(shù)中心，以創(chuàng)建國家創(chuàng)新型試點城市為契機。積極創(chuàng)建高可靠性無線通信、飛行環(huán)境監(jiān)測等省級工程技術(shù)中心，全面提升企業(yè)創(chuàng)新能力。鼓勵支持集團、石油機械、中鐵寶橋等企業(yè)參與國家科技重大專項，開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)和前沿技術(shù)，爭取擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。依托西安大專院校、科研機構(gòu)和社會力量，建立多層次的科研開發(fā)和管理人才培訓(xùn)體系，支持企業(yè)引進知名專家，吸引各類人才向集聚，為建設(shè)先進制造業(yè)基地提供智力支持。

六）大力發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。積極發(fā)展中介、創(chuàng)意、服務(wù)外包等新興服務(wù)業(yè)，大力發(fā)展工業(yè)設(shè)計、技術(shù)研發(fā)、信息咨詢、商務(wù)會展等生產(chǎn)業(yè)。為先進制造業(yè)發(fā)展提供配套服務(wù)。加大金融生態(tài)環(huán)境和信用環(huán)境建設(shè)力度，積極引進股份制銀行和證券、保險機構(gòu)來我市設(shè)立網(wǎng)點，為企業(yè)發(fā)展提供充裕的資金支持。加快構(gòu)建物流網(wǎng)絡(luò)，加速形成快進快出的現(xiàn)代流通體系，促進制造企業(yè)與物流企業(yè)聯(lián)動，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級搭建服務(wù)平臺。

三、幾點建議

一）支持建設(shè)國家先進制造業(yè)和新材料研發(fā)生產(chǎn)基地。支持加快建設(shè)國家級機電設(shè)備出口、數(shù)控機床、石油裝備、軌道交通、中低壓輸變電設(shè)備制造和西部汽車及零部件制造基地，懇請工信部能從政策、資金、項目等方面給予傾斜。提升裝備制造業(yè)集群化發(fā)展水平，增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力。同時，支持“中國鈦谷”建設(shè)，打造世界知名、國內(nèi)一流的新材料研發(fā)生產(chǎn)基地。

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關(guān)鍵詞：農(nóng)村水電站；水輪機；技術(shù)改造

一、前言

在農(nóng)村小型水電站中，水輪發(fā)電機組是完成電能生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其運行綜合性能質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到電站經(jīng)濟效益的好壞和電站能否安全可靠地生產(chǎn)。面對多年來農(nóng)村水電機組運行中普遍存在的效率低、缺陷多及安全可靠性差等各種問題，小水電站業(yè)主須對農(nóng)村小電站的發(fā)展現(xiàn)狀及如何提高機組運行綜合性能質(zhì)量，爭取最大發(fā)電效益等問題有一個明確認識，并應(yīng)積極開展以提高機組運行綜合性能質(zhì)量為主的技術(shù)改造工作。

二、農(nóng)村小水電站的發(fā)展現(xiàn)狀

筆者通過近幾年來對農(nóng)村小水電機組的接觸了解到，不論是已經(jīng)運行了多年還是近兩年新投運的電站機組通常都存在以下一些問題:

1.電站實際裝機容量比根據(jù)水文、水能參數(shù)確實的裝機容量偏小或偏大10%~20%。裝機容量偏小情況多發(fā)生在20世紀(jì)80年代及以前建成的電站，而裝機容量偏大多發(fā)生在近十年新建的小電站，許多電站機組在多數(shù)運行時間里達不到額定出力，電站經(jīng)濟效益和建設(shè)投資的回報都不能達到預(yù)期目標(biāo)。

2.在農(nóng)村小電站中，約有近50%的機組為20世紀(jì)70~80年代前制造的設(shè)備。受當(dāng)時條件制約，這些機組多數(shù)使用前蘇聯(lián)與美國等20世紀(jì)40~50年代研制的機型，效率偏低，制造技術(shù)落后，總體能量指標(biāo)較差，致使原來水力效率不高的轉(zhuǎn)輪又偏離高效率區(qū)。

3.部分老電站由于管理不善，機組在性能和結(jié)構(gòu)方面都已陳舊或帶病運行，機組漏水、漏油嚴重，振動加劇、噪音增大，發(fā)電機絕緣老化，事故增多、檢修頻繁。

4.少數(shù)電站由于水質(zhì)條件偏差，長期運行使過流部件磨損，特別是轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉等關(guān)鍵部件由于空蝕和磨損，葉型遭到破壞，間隙增加而使效率大幅下降。

5.目前公開使用的小水電機組產(chǎn)品型號、規(guī)格仍然較少且性能落后。自20世紀(jì)90年代以來，國家及行業(yè)沒有及時編制出版新的水輪機選型型譜。多數(shù)基層設(shè)計者選型設(shè)計通常還是采用參照小型廠家產(chǎn)品目錄的方法來套用現(xiàn)成機型，很難滿足電站實際需要。

6.農(nóng)村小水電機組制造工藝落后、質(zhì)量差。如水輪機轉(zhuǎn)輪葉片大多仍采用傳統(tǒng)的樣板法工藝，有些小廠家制造的葉片線型誤差大，加工粗糙，光潔度差，造成水流脫流，引起機組振動、空蝕、效率降低，有的轉(zhuǎn)輪效率僅在70%~80%之間。葉片材質(zhì)還是以碳鋼為主，工作壽命不長，遇到運行條件稍差的電站，1~2年就要更換，使用壽命較短。

7.水輪機技術(shù)改造是一項十分細致、艱辛的工作。就它的核心部件――轉(zhuǎn)輪而言，不僅要求從業(yè)者熟知其結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造過程、材料工藝和被改造電站的運行條件及相關(guān)情況，還要求熟知水電站機組的水力選型設(shè)計過程、熟知水輪機各種水頭段不同轉(zhuǎn)輪的運行綜合性能質(zhì)量，熟知當(dāng)代水輪機的最新科技進步。目前在農(nóng)村小水電機組技術(shù)改造這個廣大的市場中，參與者有中小機組制造廠家、有相關(guān)的科研院所及高校、還有以機械制造、維修業(yè)為主的私營公司及水輪機廠家的退休人員。

三、水輪機轉(zhuǎn)輪優(yōu)化設(shè)計的必要性和可行性

1.水輪機轉(zhuǎn)輪針對具體使用條件進行優(yōu)化設(shè)計的必要性。從我國農(nóng)村小水電的發(fā)展現(xiàn)狀來看，多數(shù)小水電站存在的核心問題主要是長期以來水輪機轉(zhuǎn)輪的設(shè)計沒有與電站具體使用條件相接軌，通常表現(xiàn)在以下幾個方面:

(1)水輪機轉(zhuǎn)輪效率低。運行效率是水輪機綜合性能質(zhì)量的重要指標(biāo)，據(jù)統(tǒng)計自20世紀(jì)90年代后期，我國大型水電機組的水輪機模型效率普遍達到93%以上，目前則已突破94%，最高的三峽轉(zhuǎn)輪模型效率接近95%。而多數(shù)農(nóng)村小水電機組仍然在重復(fù)地使用20世紀(jì)50~60年代的老機型，與同期的國內(nèi)外先進轉(zhuǎn)輪相比，差距很大，模型效率約低5%~10%。造成水力資源的巨大浪費。

(2)機組選型不合理。二三十年以前投產(chǎn)的農(nóng)電機組，受設(shè)計條件限制，有些電站選擇水輪機與發(fā)電機偏于保守，造成水能利用不充分有些電站選擇水輪機與發(fā)電機容量匹配不當(dāng)，從而限制了機組出力有些近年新建小電站的業(yè)主片面追求低價位，經(jīng)常選擇發(fā)電機轉(zhuǎn)速偏高或是水輪機轉(zhuǎn)輪直徑偏小，因此造成機組運行性能降低，發(fā)電經(jīng)濟效益受到嚴重損失。

(3)機組運行可靠性差。受電站選型設(shè)計和不同廠家結(jié)構(gòu)設(shè)計制造水平限制，水輪機抗空化、抗磨損、抗振動性能差，經(jīng)多年運行，一些機組空化、磨損、振動嚴重，運行條件惡劣、事故隱患不斷增加，嚴重影響機組的可靠運行。

(4)水力資源使用條件的變化。一些小型水電站建成后，由于當(dāng)?shù)厮Y源條件或工程施工失誤所帶來的變化，造成其實際的流量、水頭等水文數(shù)據(jù)與原設(shè)計參數(shù)有所變化，結(jié)果選用的水輪機性能參數(shù)與電站實際運行參數(shù)不適應(yīng)，原有轉(zhuǎn)輪運行已大大偏離設(shè)計工況，甚至無法正常運行，造成電站經(jīng)濟效益不能充分發(fā)揮。

眾所周知，水輪機轉(zhuǎn)輪是水電站的核心設(shè)備。水輪機的水力性能、振動與空化主要取決于轉(zhuǎn)輪哇能，轉(zhuǎn)輪性能對合理開發(fā)利用水能、確保電站經(jīng)濟效益等方面有著巨大影響。因此，對運行時間長久和老型號的水輪機轉(zhuǎn)輪的更新改造勢在必行。通過對水輪機轉(zhuǎn)輪的“量體裁衣”優(yōu)化設(shè)計，可提高機組效率，增加電站容量，改善機組運行的安全穩(wěn)定性，最終提高電站的經(jīng)濟效益。

2.水輪機轉(zhuǎn)輪針對具體使用條件進行優(yōu)化設(shè)計的可行性。從經(jīng)濟角度分析，開發(fā)新電站周期長、投資大，而進行水輪機技術(shù)改造由于不需要再建水工大壩等，故投資少，見效快，經(jīng)濟效益很高。一般來說，目前農(nóng)村小電站的增容或提效改造其單位千瓦投資只占新建電站的25%左右。

因此，水輪機轉(zhuǎn)輪針對具體電站的使用條件進行“量體裁衣”式優(yōu)化設(shè)計的改造方式是一種投入少、產(chǎn)出多、效益顯著的項目，是提高電站運行可靠性和經(jīng)濟性的最關(guān)鍵措施，已成為許多地方解決能源短缺問題的手段之一。

從技術(shù)上來說，近年來計算機與計算技術(shù)、流體機械三維流動分析與設(shè)計理論和機械加工技術(shù)等都已取得了很大的發(fā)展。使得現(xiàn)代轉(zhuǎn)輪的設(shè)計、測試和制造方面都取得了長足的進步。這些新的技術(shù)主要表現(xiàn)在:

(1)數(shù)值模擬技術(shù)。20世紀(jì)50年代，混流式轉(zhuǎn)輪的設(shè)計基礎(chǔ)是假定轉(zhuǎn)輪中的葉片數(shù)無窮多，無限薄，這樣可將三維流動簡化成軸對稱流動。自20世紀(jì)80年代以后，隨著計算機技術(shù)和計算流體動力學(xué)的迅速發(fā)展，水力機械過流部件的三維流動分析及設(shè)計和優(yōu)化算法都有了長足的發(fā)展，已成為過流部件水力設(shè)計與流動分析的重要工具。

在老電站改造中，利用新的軟件系統(tǒng)，可以根據(jù)電站水輪機的單位轉(zhuǎn)速與單位流量運行范圍(由轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)速、水頭及過流量決定)，確定設(shè)計最優(yōu)工況點n110和Q110，在給定的邊界條件下，進行轉(zhuǎn)輪(或其他通流部件)的水力設(shè)計以設(shè)計方案為計算域進行流場計算及水力損失計算，分析轉(zhuǎn)輪區(qū)域的流動狀態(tài)，預(yù)估轉(zhuǎn)輪的汽蝕性能及效率水平根據(jù)流場和水力損失計算結(jié)果及設(shè)計者的經(jīng)驗修正水力設(shè)計方案逐次逼近直至滿足要求，達到了根據(jù)電站具體情況“量體裁衣”優(yōu)化設(shè)計的目的。從而取得最佳運行效果和最大經(jīng)濟效益。具有投入低、產(chǎn)出高、見效快的特點。

(2)轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計新技術(shù)?；炝魇絏葉片類型的轉(zhuǎn)輪集高效率、高水力穩(wěn)定性和抗空蝕、杭泥沙磨損等性能于一體。X葉片轉(zhuǎn)輪設(shè)計已在長期實踐中得以證明并且近年來通過計算機流體動力學(xué)CFD和大量的模型試驗得以進一步改進。與常規(guī)混流式轉(zhuǎn)輪相比，X葉片轉(zhuǎn)輪均勻的流態(tài)和壓力分布大大減少了渦流和磨損問題。轉(zhuǎn)輪能在極寬的水頭和流量范圍內(nèi)運行而不會產(chǎn)生進口渦流和空蝕。其出口處的特殊幾何形狀能有效地滌低尾水管壓力脈動。目前國內(nèi)已經(jīng)有許多大中小電站的混流機組采用了X葉片轉(zhuǎn)輪。

(3)葉片模壓成形技術(shù)。轉(zhuǎn)輪是水輪機的核心部件，轉(zhuǎn)輪制造技術(shù)是水輪機制造技術(shù)中最復(fù)雜的技術(shù)之一，因此它的制造質(zhì)量至關(guān)重要，直接影響著轉(zhuǎn)輪的效率、抗空化性能和運行穩(wěn)定性。過去大多采用鑄造方法制造葉片，打磨光滑后與上冠、下環(huán)拼焊。該工藝方法缺點很多型線偏差大、表面粗糙、打磨廢工、空化性能差，并且葉片經(jīng)常帶有鑄造缺陷，容易造成葉片性能變壞。近年來，模壓成型技術(shù)廣泛用于大中水輪機轉(zhuǎn)輪葉片制造，它是一項可以獲得葉型準(zhǔn)確、鏟磨量小、價格適中、生產(chǎn)周期較短的轉(zhuǎn)輪葉片制造技術(shù)。制造方法是將葉片母材進行初步加工，然后放在用數(shù)控機床銑好的壓模內(nèi)用壓力機壓型，最后局部修磨和整體拋光。這種方式制成的葉片型線好，材質(zhì)好，抗空化磨損性能強，效率更易得到保證。

(4)葉片數(shù)控加工技術(shù)。葉片加工過去通常采用“立體樣板一鏟磨”工藝，這是一種通過投入大量手工勞動力，依據(jù)立體樣板作為測量工具，把鑄件毛坯變成葉片成品的工藝。該工藝存在測量精度差、操作困難和費用高三大缺點。近年來，國內(nèi)外各大型水輪機制造廠家已取消了傳統(tǒng)的立體樣板，而采用數(shù)控加工技術(shù)，該技術(shù)是一種通過計算機系統(tǒng)的軟件控制機床自動操作完成的一種理想的加工工藝。由于它能把葉片的理論曲面通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤地傳送到執(zhí)行指令的操作機構(gòu)，解決了葉片測量與理論位置的自動找正問題和測點加工余量的自動計算問題，使大型水輪機的葉片制造精度較傳統(tǒng)立體樣板工藝有了較大提高。如三峽水輪機轉(zhuǎn)輪葉片全部都是采用數(shù)控機床加工。

(5)三坐標(biāo)側(cè)控法工藝。這是針對農(nóng)村小水電機組設(shè)計的一種既經(jīng)濟、簡單實用，又有較高精度的轉(zhuǎn)輪葉片制造工藝。首先設(shè)計專門的工裝，將工裝置于具有三坐標(biāo)的撞銑床或搖臂鉆床的工作平臺上，再將葉片毛坯安放并定位在工裝上，利用工裝和機床的移動配合，可以檢測到葉片正、背面任意位置的空間坐標(biāo)值。將檢測結(jié)果直接與葉片型線坐標(biāo)值進行比較，如偏差值超出標(biāo)準(zhǔn)要求，則在相應(yīng)位置，用鉆頭打出相應(yīng)偏差值深度的孔。再對葉片一進行鏟磨至孔深位置，然后再利用機床和工裝進行型線檢測。每個葉片重復(fù)一遍，直至葉片型線滿足設(shè)計要求。

四、結(jié)語

改造實踐表明，由于農(nóng)村水電站技術(shù)改造工作能做到“短、平、快”，因此已成為許多地方提高發(fā)電經(jīng)濟效益和解決能源短缺的重要手段之一，而水輪機轉(zhuǎn)輪是水電站的核心設(shè)備之一，水輪機轉(zhuǎn)輪綜合運行性能質(zhì)量對合理開發(fā)利用水能、提高水電站運行可靠性和經(jīng)濟性方面有著巨大影響。所以，水輪機轉(zhuǎn)輪根據(jù)電站具體情況進行“量體裁衣”式的優(yōu)化設(shè)計已成為水電站更新改造的主要任務(wù)與關(guān)鍵途徑之一。隨著現(xiàn)代計算機數(shù)值模擬技術(shù)、模型測試技術(shù)和制造技術(shù)的不斷進步，為水輪機轉(zhuǎn)輪的優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)造便利了條件。因此，應(yīng)充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果，結(jié)合我國目前農(nóng)村小型水電站的實際情況進行機組特別是水輪機的技術(shù)改造。確保農(nóng)村水電站機組的高性能、高質(zhì)量和安全可靠運行，以此促進我國小水電事業(yè)的健康繁榮發(fā)展。

參考文獻：

篇9

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

（一）機械本體技術(shù)

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

（二）傳感技術(shù)

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(guān)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(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。

（三）信息處理技術(shù)

機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備（特別是微型計算機）的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)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(biāo)準(zhǔn)化問題。

（四）驅(qū)動技術(shù)

電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)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(qū)動單元。

（五）接口技術(shù)

為了與計算機進行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

（六）軟件技術(shù)

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)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(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機床

數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

2、開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)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(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計，不僅豐富了數(shù)控功能，同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。

5、能實現(xiàn)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(wù)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(tǒng)中去。

6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)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(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

（二）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)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(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng)，主要由計算機、數(shù)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(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機器人

第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人，它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)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(yè)環(huán)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(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没?；?代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5代計算機關(guān)系密切。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展。

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機電一體化的發(fā)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(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(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。

（二）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)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現(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，一般除RS232等常用通信方式外，實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

（三）微型化

微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)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(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(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。

（五）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。

（六）綠色化

工業(yè)的發(fā)達使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)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(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

綜上所述，機電一體化是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

參考文獻：

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篇10

一、全省機械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，特別是改革開放以來，我省機械工業(yè)取得了穩(wěn)步、快速的發(fā)展，已形成了門類較為齊全、具有一定規(guī)模和較雄厚基礎(chǔ)的技術(shù)不斷進步的工業(yè)體系，至2004年底，全省機械行業(yè)擁有職工人數(shù)128390人；其中工程技術(shù)人員12300人，擁有固定資產(chǎn)（凈值）949083萬元。

據(jù)統(tǒng)計，2004年江西省機械工業(yè)總產(chǎn)值（現(xiàn)價）319億元；銷售收入280億元；實現(xiàn)利潤97263萬元；稅金98057萬元；新產(chǎn)品產(chǎn)值616970萬元；利稅227009萬元。年產(chǎn)值超過500萬元以上的企業(yè)有76家，其中年產(chǎn)值超過1億元以上企業(yè)30家；利潤超過500萬元以上的企業(yè)26家。出貨額30.7億美元，招商引資55.07億元，實際利用23.09億元，引進外資6.29億美元，實際利用3.7億美元。

“十五”期間，全省機械行業(yè)以市場為導(dǎo)向，繼續(xù)加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，擴大產(chǎn)品的市場占有率，提高產(chǎn)品技術(shù)含量。五年來共開發(fā)新產(chǎn)品600余項，使機械產(chǎn)品總數(shù)達到7600余種，并開發(fā)出一批具有科技含量高、市場潛力大、在技術(shù)上達到或接近國際先進水平的優(yōu)秀新產(chǎn)品。如全順輕型系列客車、智能組合式系列電站、螺桿膨脹動力機、三維立體D形卷鐵芯干式變壓器、四開單色膠印機、鍋爐袋式自動除塵器和鐵路輪對加工專用數(shù)控機床等。企業(yè)從這些適應(yīng)市場需求的產(chǎn)品中得到了良好的經(jīng)濟效益?！笆濉逼陂g，共安排科技攻關(guān)和技術(shù)開發(fā)項目250余項，完成鑒定項目160余項，50余項成果獲國家部省級科技進步獎，如江西省機械科學(xué)研究所，開發(fā)的“高密度多孔蜂窩陶瓷擠壓成型模具”，達到國際先進水平，不僅為行業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)高效的催化載體，還為有效解決內(nèi)燃機尾氣污染問題作出了貢獻。一批先進實用新技術(shù)得到較好的推廣，并取得了明顯成效。CAD、CAM、CIMS等先進技術(shù)正逐步推廣應(yīng)用，全省機械行業(yè)重點骨干企業(yè)基本實現(xiàn)了甩圖板?！笆濉逼陂g，企業(yè)技術(shù)中心的建設(shè)步伐不斷加快，提高了企業(yè)技術(shù)開發(fā)能力，從而掌握占領(lǐng)市場的主動權(quán)。已有江鈴、江光、江化聯(lián)等19家企業(yè)通過了省級企業(yè)技術(shù)中心驗收。

“十五”期間，全省機械行業(yè)的質(zhì)量工作扎實漸進，并卓有成效。在實施名牌戰(zhàn)略中，在以前取得29項省名牌的基礎(chǔ)上，又有19項省名牌產(chǎn)品獲得省名推委重新認定。江光的鳳凰照相機、華意的壓縮機榮獲國家名牌產(chǎn)品稱號。主要產(chǎn)品采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)的達標(biāo)率達到60%。重點骨干企業(yè)均達到ISO9000標(biāo)準(zhǔn)要求，有120個企業(yè)通過了質(zhì)量體系認證。

“十五”期間，全省機械行業(yè)通過引進技術(shù)的消化吸收和自主開發(fā)的提升，對傳統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)改造和新技術(shù)的推廣應(yīng)用等多種途徑，促使全省機械行業(yè)制造技術(shù)水平有了較大的提高。數(shù)控加工精密成型、少無切屑加工、可控氣氛熱處理、氣體保護焊、材料改性、表面功能覆蓋等一大批先進、高效的制造技術(shù)在生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，有力地促進了產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益的提高。

二、存在的主要問題

“十五”期間，全省機械行業(yè)在科技進步方面所取得的成績是顯而易見的。但是，我們更要清醒的認識到，與國內(nèi)發(fā)達省份相比，尤其是與工業(yè)發(fā)達國家相比，我們的差距仍是相當(dāng)明顯，突出表現(xiàn)在許多企業(yè)市場觀念淡薄，改革改組、機制轉(zhuǎn)換滯后；企業(yè)包袱重，解負能力差，競爭能力不強。主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

1、從整體上看，我省機械工業(yè)的發(fā)展還沒有完全轉(zhuǎn)移到依靠科技進步的軌道上來，機械工業(yè)的生產(chǎn)值的增長仍然是依賴宏觀經(jīng)濟的快速發(fā)展而帶來的市場需求和資本金、勞動力的投入，技術(shù)進步所占的比重仍然較小。

2、自主開發(fā)能力不強，產(chǎn)品品種少，技術(shù)水平低的格局仍未能有效改觀。全省機械行業(yè)的技術(shù)來源主要依賴國內(nèi)外引進，自主開發(fā)能力比較弱。具有自主知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)含量高的產(chǎn)品依然不多。

3、分散重復(fù)性嚴重，生產(chǎn)集中度不高，尚未形成具有較強競爭力的大型企業(yè)和企業(yè)集團；企業(yè)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不盡合理，專業(yè)化協(xié)作水平低，優(yōu)勢特色不夠突出。

4、產(chǎn)品質(zhì)量上的問題仍很突出，相當(dāng)一部分產(chǎn)品性能、可靠性、耐用性、精度保持性等質(zhì)量指標(biāo)低于國內(nèi)先進水平。就我省實際情況而言，主要原因是裝備落后，制造工藝水平低和專業(yè)化程度不高的因素造成。

上述這些主要問題嚴重制約了我省機械工業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，也直接影響了全省國民經(jīng)濟的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級。

三、機械工業(yè)的發(fā)展趨勢

進入新世紀(jì)以來，世界機械工業(yè)進入了前所未有的高速發(fā)展階段，對比其他行業(yè)，機械工業(yè)發(fā)展趨勢有以下七大特征：

第一、地位基礎(chǔ)化。發(fā)達國家重視裝備制造業(yè)的發(fā)展，不僅在本國工業(yè)中所占比重、積累、就業(yè)、貢獻均占前列，更在于裝備制造業(yè)為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代經(jīng)濟不可缺少的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，即使是邁進“信息化社會”的工業(yè)化國家，也無不高度重視機械制造業(yè)的發(fā)展。

第二、經(jīng)濟規(guī)?；?。全球化的規(guī)模生產(chǎn)已經(jīng)成為各大跨國公司發(fā)展的主流。在不斷聯(lián)合重組，擴大競爭實力的同時，各大企業(yè)紛紛加強對其主干業(yè)務(wù)的投資與研發(fā)，不斷提高系統(tǒng)成套能力和個性化、多樣化市場適應(yīng)能力。

第三、發(fā)展不平衡。以2004年為例，銷售名列世界前500位的企業(yè)幾乎來自北美洲、亞洲、歐洲，所占比例高于99%，顯示了在三大洲世界機械工業(yè)發(fā)展中的絕對統(tǒng)治地位。

第四、結(jié)構(gòu)調(diào)整深化。發(fā)達國家加大了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移力度，機械產(chǎn)品中附加值低的產(chǎn)品被安排到市場潛在需求發(fā)展中國家生產(chǎn)。為適應(yīng)市場需求的變化，各大生產(chǎn)商紛紛采取專業(yè)化生產(chǎn)，“單品種，大批量”已成為很多500強企業(yè)生產(chǎn)方式的新特色。同時，以生產(chǎn)者為主導(dǎo)的生產(chǎn)方式逐步向消費者為主導(dǎo)的定制方式轉(zhuǎn)變。服務(wù)的個性化成為競爭成敗的重要因素。

第五、全球化生產(chǎn)方式發(fā)生新變化。隨著信息技術(shù)革命，管理思想方法的根本性變化，企業(yè)組成形式發(fā)生了變化，這些變化發(fā)生在跨國公司，并將成為新型全球化方式而發(fā)展下去。這種變化的主要特征是：廣泛利用別國的生產(chǎn)設(shè)施與技術(shù)力量，在自己可以不擁有生產(chǎn)設(shè)施與制造技術(shù)所有權(quán)的情況，制造出最終產(chǎn)品，并進行全球銷售。機械制造業(yè)公司在全球范圍建立零部件加工網(wǎng)絡(luò)，自己負責(zé)產(chǎn)品總裝與營銷、原材料調(diào)配、零部件采購全球化已成為世界機械制造工業(yè)的發(fā)展趨勢。

第六、跨國并購加劇。現(xiàn)代并購不再一味強調(diào)對抗競爭，強強聯(lián)合成立企業(yè)獲得競爭優(yōu)勢的主要手段。這是機械制造業(yè)全球化過程中大公司謀求生存發(fā)展的一大特點。在建廠的前提下，優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以達到提高生產(chǎn)能力，擴大市場份額，獲取規(guī)模效益的目的。以高技術(shù)為內(nèi)涵的行業(yè)來自技術(shù)創(chuàng)新的威脅，使跨國公司走上了聯(lián)合之路，以形成強大的技術(shù)創(chuàng)新能力。機械制造業(yè)大企業(yè)間的戰(zhàn)略并購，導(dǎo)致了機械工業(yè)資源的重新配置，使得世界機械工業(yè)的競爭格局出現(xiàn)了協(xié)作型的局面。

第七、產(chǎn)品高技術(shù)化。以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，對機械制造業(yè)提出了更高、更新要求的各國家和地區(qū)，特別是發(fā)達國家更重視發(fā)展機械制造業(yè)，充分體現(xiàn)了機械制造業(yè)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推動整個社會進步和產(chǎn)業(yè)升級中不可替代的基礎(chǔ)作用。高技術(shù)的迅猛發(fā)展起到了推動、提升和改造的作用。信息裝備技術(shù)、工業(yè)自動化技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、機器人技術(shù)、先進的發(fā)電和輸配電技術(shù)、電力電子技術(shù)、新材料技術(shù)和新型生物、環(huán)保裝備技術(shù)等當(dāng)代高新技術(shù)成果開始廣泛應(yīng)用于機械工業(yè)，其高技術(shù)含量已成為市場競爭的勝利關(guān)鍵。

四、發(fā)展方針

“十一五”是機械工業(yè)發(fā)展的重要時期，中國加入世貿(mào)組織后，經(jīng)濟發(fā)展越來越趨向開放，貿(mào)易和投資政策日趨自由化。全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐明顯加快，企業(yè)重組、強強聯(lián)合、購并愈演愈烈。隨著國民經(jīng)濟戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級的步伐加快，裝備制造業(yè)發(fā)展前景廣闊。針對全省機械工業(yè)發(fā)展存在的主要矛盾和突出的薄弱環(huán)節(jié)，要全面貫徹中央提出的科學(xué)發(fā)展觀，按照提高技術(shù)創(chuàng)新能力，發(fā)展高科技，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方針，遵循社會主義市場規(guī)律和科技自身發(fā)展的規(guī)律，緊緊圍繞產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，全面推進技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)，以技術(shù)創(chuàng)新和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化為主線，加強集成，重點突破，為實現(xiàn)我省在中部地區(qū)崛起提供先進的技術(shù)裝備。

五、發(fā)展目標(biāo)

“十一五”期間，全省機械行業(yè)科技發(fā)展的總體目標(biāo)是：全面貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，科技興贛戰(zhàn)略，深化科技體制改革，全面建立適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟體制和科技自身發(fā)展規(guī)律的技術(shù)創(chuàng)新體系，提高科技對經(jīng)濟增長的貢獻份額，力爭使技術(shù)創(chuàng)新和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化在省優(yōu)勢和特色的領(lǐng)域，達到國內(nèi)先進水平。

1、行業(yè)綜合水平

較“十五”期間相比，到2020年末，全行業(yè)人均裝備占有率提高80%；全員勞動生產(chǎn)率達到80000元/人；企業(yè)工程技術(shù)人員占職工總數(shù)的比例達到25%；重點骨干企業(yè)達到30～35%。

2、產(chǎn)品品種

到2020年，產(chǎn)品品種數(shù)達到12000種，主要產(chǎn)品的水平與國際先進水平的差距縮短20年左右；大型骨干企業(yè)的產(chǎn)品要普遍實現(xiàn)更換代；主要產(chǎn)品品種的80%達到國際九十年代末的先進水平；15%產(chǎn)品進入世界先進行列。

3、產(chǎn)品質(zhì)量

產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和耐用性要有大幅度提高，到2020年省名牌產(chǎn)品數(shù)達到120項產(chǎn)品。其中國家名牌產(chǎn)品數(shù)達到30項；主要產(chǎn)品均能達到國際或國外先進的標(biāo)準(zhǔn)。

六、主要任務(wù)

根據(jù)機械行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見，結(jié)合我省機械行業(yè)的實際情況，按照有所為有所不為的原則，確定我省機械行業(yè)“十一五”產(chǎn)品發(fā)展的主要任務(wù)如下：

1、汽車產(chǎn)品

堅持引進技術(shù)和自主開發(fā)相結(jié)合的原則，進一步加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，根據(jù)市場的需求，重點發(fā)展安全、節(jié)能、排放符合國家環(huán)保法規(guī)的經(jīng)濟型家用多功能汽車、適用高速公路安全、舒適的輕型客車、中型客車、專用汽車、摩托車以及環(huán)保、節(jié)能的車用柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機（電噴）和變速箱、車燈、減震器、濾清器、板簧、制動軟管等汽車零部件。提高汽車產(chǎn)品自主開發(fā)能力和汽車零部件配套水平，力爭在轎車產(chǎn)品上有所突破。

2、農(nóng)機產(chǎn)品

穩(wěn)定和發(fā)展面向農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民的“三農(nóng)”產(chǎn)品，特別是適應(yīng)南方地區(qū)使用的中小型農(nóng)田耕作、田間管理、收獲等機械以及農(nóng)產(chǎn)品深度加工、水產(chǎn)品加工機械產(chǎn)品、糧食烘干及倉儲機械新型農(nóng)業(yè)環(huán)保及作物病蟲害防治機械、節(jié)水節(jié)能排灌機械等。要不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、水平和可靠性，滿足市場需求。力爭在中小型農(nóng)田耕作、田間管理、收獲機械等產(chǎn)品上有較大發(fā)展。

3、工程、礦山機械

根據(jù)國家能源、交通運輸、礦山及水利工程建設(shè)的需要，“十一五”期間，工程機械要大力開發(fā)具有當(dāng)代技術(shù)水平的機電一體化產(chǎn)品，同時還要開發(fā)簡易多功能的工程機械產(chǎn)品，以適應(yīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的需要。“十一五”期間，工程機械產(chǎn)品發(fā)展重點是：大功率裝載機、自行式平地機、機電一體化的液壓挖掘機、內(nèi)燃機叉車、雙鋼軌串聯(lián)振動壓路機、組合式振動壓路機和高沖擊能的壓實機械；發(fā)展多功能鉆機、深基礎(chǔ)處理等施工機械、隧道開挖施工機械、瀝青混凝土強制式攪拌設(shè)備。

“十一五”期間，礦山機械發(fā)展重點是：大功率內(nèi)燃鑿巖機、液壓鑿巖機、大規(guī)格牙輪鉆機及輔助設(shè)備，新一代井下內(nèi)燃無軌及電動鏟運機、重支架搬運車、大中型多功能車、高機動輕型運輸車及礦山的全防護設(shè)備、防漏電設(shè)備、防雷設(shè)備、梭式礦車等。

4、電力設(shè)備

隨著我國發(fā)電工業(yè)向高效率、低能耗、低污染、低成本方向發(fā)展，要大力發(fā)展大型、高效、節(jié)能、新型的電力設(shè)備。在發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域重點開發(fā)中小型發(fā)電成套設(shè)備和智能型柴油發(fā)電機組；循環(huán)流化床系列鍋爐要在鞏固現(xiàn)有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品向大型化發(fā)展。用電設(shè)備重點發(fā)展節(jié)能、緊湊型等新型產(chǎn)品。電動機產(chǎn)品要實現(xiàn)更新?lián)Q代并向中型高壓方向發(fā)展，并注重開發(fā)特殊用途的專用電機、永磁電機及變頻電機。輸變電設(shè)備產(chǎn)品應(yīng)向大容量、高電壓方向發(fā)展，繼續(xù)鞏固和發(fā)展我省整流變壓器的技術(shù)優(yōu)勢，電力變壓器要向高效、節(jié)能、大容量方向發(fā)展。

5、家用耐用消費品

瞄準(zhǔn)國內(nèi)外兩個市場，大力發(fā)展高技術(shù)含量、高附加值的家用耐用消費品，重點開發(fā)數(shù)碼相機、R600a工質(zhì)無氟壓縮機產(chǎn)品，同時完善家用空調(diào)、冰箱、望遠鏡等產(chǎn)品系列。

6、基礎(chǔ)機械

機床是最重要的基礎(chǔ)機械，是裝備工業(yè)的重要組成部分，我省機床行業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，產(chǎn)品品種較少、檔次低，市場需求的、有特色的、技術(shù)含量高的產(chǎn)品短缺，缺乏市場競爭力?！笆晃濉逼陂g，我省機床行業(yè)要以信息化帶動工業(yè)化，要用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)設(shè)備提高產(chǎn)品技術(shù)含量和大力開發(fā)數(shù)控機床，實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整；通過技術(shù)引進、合作生產(chǎn)、合資經(jīng)營等手段促進產(chǎn)業(yè)升級，要優(yōu)先發(fā)展普及型數(shù)控機床和專用機床，并以此帶動高檔型數(shù)控機床的發(fā)展。

7、石化通用機械

“十一五”期間，石油化工機械重點發(fā)展，空氣壓縮機、印刷機械等主要產(chǎn)品，以重點發(fā)展產(chǎn)品為龍頭，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整等改革措施，大力發(fā)展高效節(jié)能產(chǎn)品。

8、環(huán)保機械

當(dāng)前，我國將進一步加大環(huán)境執(zhí)法、環(huán)境建設(shè)和環(huán)境投資力度，為環(huán)保機械行業(yè)的發(fā)展帶來契機，我們要不失時機的開發(fā)市場需求的環(huán)保機械，主要開發(fā)的領(lǐng)域是空氣污染治理設(shè)備、水污染治理設(shè)備、噪聲與振動控制設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測儀器儀表。具體是重點開發(fā)中小城市垃圾處理成套設(shè)備、高濃度有機廢水處理及成套設(shè)備、煙氣脫硫成套設(shè)備、汽車尾氣凈化和餐飲業(yè)油煙凈化設(shè)備等環(huán)保機械產(chǎn)品。

七、重大項目

1、軌道車輛制造維修系列數(shù)控裝備。

項目承擔(dān)單位：江西中機科技產(chǎn)業(yè)有限公司。

該項目為適時滿足鐵路提速，制造維修、高速、重載列車新形勢需要而研發(fā)的軌道車輛制造維修系列數(shù)控設(shè)備，它包括有車輛輪對數(shù)控動平衡去重機床、車輛自動檢測數(shù)控加工機床、車輛輪對數(shù)控車床、車輛輪對落輪數(shù)控車床、車輛中梁組合鉆生產(chǎn)線、車輛上下盤型面數(shù)控加工機床、車軸銑端面、打中心孔數(shù)控機床及車軸加工生產(chǎn)線，車輛構(gòu)架各梁端頭數(shù)控銑床、客車鉤體扁銷孔臥式雙面銑床、數(shù)控龍門銑邊機等40余種機床設(shè)備。該設(shè)備采用國內(nèi)外成熟技術(shù)生產(chǎn)制造的傳動系統(tǒng)、數(shù)控滑臺、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、自動定心裝置、液壓系統(tǒng)及防護系統(tǒng)等組成，綜合運用數(shù)控技術(shù)、計算機控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、通訊技術(shù)、四摩擦輪驅(qū)動技術(shù)、無間隙傳動技術(shù)、激光檢測技術(shù)等高新技術(shù)產(chǎn)品。該設(shè)備獨創(chuàng)了車輛輪對制造中精密動平衡測量與精確銑削去重于一體的先進工藝、精密動平衡測量方式和適應(yīng)多種速度級別輪對去重加工的復(fù)雜三維動態(tài)數(shù)學(xué)模型，該項目處于國際領(lǐng)先水平。主要技術(shù)指標(biāo)有：最小剩余不平衡偏心emar≤8um，不平衡量一次性減低率uRR≥90%，它解決了現(xiàn)代鐵路提速和制造高速列車時輪對制造精密動平衡測量與精確去重的關(guān)鍵工藝難題，為發(fā)展高速列車、城市軌道交通提供了可靠的工藝技術(shù)儲備，是保證列車和運網(wǎng)安全不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。

2、組合式機電一體化蓄冷中央空調(diào)機組。

項目承擔(dān)單位：江西集佳科技有限公司。

該項目為自行研發(fā)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，是利用廉價低谷電力將制冷機制取的冷貯存起來，在電網(wǎng)高峰電價時段將機組貯存的冷量釋放出來供為空調(diào)使用。它具有卓越的“移峰填谷、平衡電力負荷、節(jié)約能源、極大降低運行成本”功能。與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比，當(dāng)峰谷的電價比達3︰1或4︰1每年節(jié)省的運行電費相當(dāng)可觀。該機組產(chǎn)品“組合式”使產(chǎn)品首創(chuàng)工業(yè)化批量生產(chǎn)；“模塊化”的靈活配置構(gòu)成了機組適應(yīng)不同用戶需求的系列產(chǎn)品線；“機電一體化”的現(xiàn)場控制器（PLC）和嵌入式軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化運行；接入網(wǎng)絡(luò)平臺的上位機、遠程監(jiān)控計算機和系統(tǒng)管理軟件所構(gòu)成“系統(tǒng)集成”是信息化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的完美實現(xiàn)。該產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)：蓄冷量以1500kwh模塊為基本組合單位，充冷速率：≥375kw；放冷速率：≥375kw；融水率：≥94%。該項目適用于機關(guān)、大專院校、銀行、科研院所、賓館、體育場館等中央空調(diào)系統(tǒng)。市場前景廣闊。

3、年產(chǎn)80萬千瓦大中型水輪機發(fā)電機組。

項目承擔(dān)單位：贛州發(fā)電設(shè)備成套制造有限公司。

水力發(fā)電屬于環(huán)保型可再生能源，目前已得到世界各國的廣泛關(guān)注，我國也以立法的形式，將中小型水力發(fā)電例入可再生能源之列。該公司在原有年產(chǎn)20萬千瓦中小水輪發(fā)電機組的基礎(chǔ)上新增60萬千瓦，形成年產(chǎn)80萬千瓦大中型水輪發(fā)電機的制造能力。同時，進一步提高企業(yè)管理水平和技術(shù)創(chuàng)新能力，大力開發(fā)技術(shù)含量高、適銷對路的新產(chǎn)品，如低水頭、大流量的大中型軸流式、貫流式發(fā)電機組，中小型風(fēng)力發(fā)電機組，高效、節(jié)能大泵、特種泵類產(chǎn)品，不斷提高產(chǎn)品檔次，形成單機容量5萬千瓦、轉(zhuǎn)輪直徑5.5米的水力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)能力，產(chǎn)品質(zhì)量水平進入國家行業(yè)先進行列，企業(yè)年銷售收入和利稅兩項指標(biāo)爭取進入全國水電設(shè)備行列前五名。

4、大光學(xué)產(chǎn)業(yè)

承擔(dān)單位：江西鳳凰光學(xué)儀器（集團）有限公司。

該企業(yè)是中國光學(xué)行業(yè)中大型的綜合性光學(xué)儀器企業(yè)。目前擁有總資產(chǎn)14.5億元，2004年實現(xiàn)銷售收入13億元，進出口額1億美元，員工總數(shù)6200余人。多年來該公司緊跟世界經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)技術(shù)分工、發(fā)展步伐，不斷分析面臨的宏觀與微觀形勢，提出了“占領(lǐng)兩廂，融入大道”的大光學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略，將產(chǎn)業(yè)調(diào)整、投資發(fā)展的重點轉(zhuǎn)移到大光學(xué)產(chǎn)業(yè)，通過業(yè)務(wù)合作與世界高科技光電子產(chǎn)業(yè)巨頭結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，相互依存，融為一體。將該公司產(chǎn)業(yè)的主業(yè)逐步調(diào)整成為與當(dāng)代數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的大光學(xué)產(chǎn)業(yè)、醫(yī)教產(chǎn)業(yè)、房地產(chǎn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)的事業(yè)架構(gòu)，以大光學(xué)為主題，以光學(xué)制造業(yè)為基礎(chǔ)，迅速發(fā)展大光學(xué)事業(yè)。

總體目標(biāo)：到2010年實現(xiàn)銷售收入23億元，光學(xué)鏡片產(chǎn)能全國第一，努力打造世界一流光學(xué)制造企業(yè)，進入世界前5強，新增主導(dǎo)產(chǎn)品銷售收入5.8億元，光學(xué)儀器市場占有率名列前茅。

主要經(jīng)濟指標(biāo)：到2010年，光學(xué)鏡片1.32億片；光學(xué)鏡頭500萬只；照相機3萬臺；金屬零件5000萬元；顯微鏡10萬臺；測繪儀器6萬臺；光學(xué)設(shè)備1000臺；光引擎10萬臺；望遠鏡16萬臺。

技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)計劃重點是圍繞大光學(xué)事業(yè)的核心技術(shù)升級工作，著力推進產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品與主機產(chǎn)品的技術(shù)轉(zhuǎn)型，全面實現(xiàn)向電子數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品調(diào)整升級。未來幾年的重點是：非球面（塑料、復(fù)合、玻璃）技術(shù)、多層膜技術(shù)、微球面技術(shù)、定變焦鏡頭、照相機鏡頭模組、正投光引擎、數(shù)字光學(xué)儀器、光學(xué)影視設(shè)備、銀鹽相機低成本化等。

5、引進和開發(fā)VM汽車柴油發(fā)動機

承擔(dān)單位：江鈴汽車集團公司

目前，VM發(fā)動機，在發(fā)達國家，重型車100%使用柴油機，歐洲約30%的轎車和90%的商用車使用柴油機。國內(nèi)對小型、高速柴油綜合技術(shù)的研究還非常缺乏，因此，引進開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先、節(jié)能環(huán)保的車用柴油機是汽車生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的重要條件。

意大利戴—克VM公司是一個有著較強實力，主要生產(chǎn)車用柴油機公司。產(chǎn)品與戴姆勒—克萊斯勒、福特，通用歐寶、道奇等大公司配套。且于2000年并入戴姆勒—克萊斯勒公司，目前戴姆勒—克萊斯勒公司占49%股份。R425/428DOHC柴油機是該公司2001年推出的新產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品采用了德國博世高壓軌燃油噴射系統(tǒng)，運用了增壓中冷、EGR、VGT雙軸平衡、四氣門、雙頂置凸輪軸等多項先進技術(shù)，排放已達歐Ⅲ（具有歐V潛力），產(chǎn)品性能達到世界先進水平。

該公司引進生產(chǎn)意大利戴—克VM公司R425/428DOHC柴油機，并可跳躍式地提高江鈴柴油機產(chǎn)品的開發(fā)制造水平。為國內(nèi)中輕型客車、SUV、MPV、商務(wù)車及至轎車產(chǎn)品提供更好的“心臟”。由于R425/428DOHC柴油機較4JB1柴油機體積小，動力經(jīng)濟性好，轉(zhuǎn)速高、振動小、噪聲低，所以用其配套動力必將使整車性能得到極大改善，使江鈴汽車更具有市場競爭力。

6、農(nóng)村供凈水設(shè)備

承擔(dān)單位：江西水易科技有限公司。

該公司為解決農(nóng)村喝上放心水而成立的高科技公司，其宗旨是：“為政府分憂，百姓造福，讓農(nóng)民同享水的甘甜”，該公司從事“供凈水設(shè)備”的開發(fā)生產(chǎn)和推廣應(yīng)用，在贛州、南昌等地建有生產(chǎn)基地。開發(fā)這種設(shè)備，該設(shè)備集中采用于污水預(yù)處理技術(shù)、超濾膜分離和PLC恒壓自動控制等高新技術(shù)，經(jīng)過和省內(nèi)外著名大專院校和科研院所的技術(shù)攻關(guān)和市場驗證，其品質(zhì)與性能都得到了用戶的充分肯定。該設(shè)備以毛細管式超濾膜為核心，應(yīng)用垂直交叉流過濾方式，大大提高了凈水器的出水量和使用壽命，可廣泛應(yīng)用在農(nóng)村和中小型的工業(yè)企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等。該設(shè)備的技術(shù)參數(shù)：功率：≤1千瓦，供水量：4噸∕小時；供水高度：12～20米，供水半徑：500米，出水質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

7、年產(chǎn)量1600萬KVA變壓器

承擔(dān)單位：江西變壓器科技股份有限公司。

該企業(yè)過去是國內(nèi)整流變壓器生產(chǎn)企業(yè)中的龍頭大戶，鑒于國家宏觀調(diào)控、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，現(xiàn)已轉(zhuǎn)向主攻電力變壓器。三年內(nèi)，電力變壓器要占江變產(chǎn)量的60%以上。由于電力變壓器市場合同交貨期短，單臺相對容量小，生產(chǎn)程序工作量加大，所以要提高產(chǎn)量，設(shè)計及生環(huán)節(jié)的軟硬件必須保證，這樣就必須加大技改投資力度。國內(nèi)輸變電行業(yè)對變壓器平均需求量約為3.63億KVA，其中220KV級變壓器約為7260萬KVA，根據(jù)江變的現(xiàn)有條件，立足做精220KV級，年產(chǎn)能增幅10%～12%，即三年內(nèi)產(chǎn)量1000萬KVA～1200萬KVA，五年內(nèi)達1600萬KVA。變壓器生產(chǎn)技術(shù)突飛猛進，500KV級變壓器國內(nèi)已有八家企業(yè)生產(chǎn)，所以江變壓器做精220KV級的基礎(chǔ)上，必須發(fā)展500KV級，這需要大規(guī)模的技改投資和高端人才的引進。江變在3～5年的發(fā)展原則是：做精220KV級，發(fā)展500KV級；鞏固整流、發(fā)展電力，開拓海外市場。

具體的規(guī)劃是：

①在6000萬技改完成后追加3000萬技改投入。到2010年，產(chǎn)值60000萬元，銷售收入46000萬元，利潤5000萬元。

②2005年可轉(zhuǎn)債資金新投入技改1.5億～1.9億元并竣工后。到2010年，產(chǎn)值100000萬元，銷售收入：78000萬元，利潤：12000～15000萬元。

8、600～2000KW無刷同步發(fā)電機

承擔(dān)單位：泰豪集團有限公司

該項目是與世界500強的企業(yè)、著名ABB公司合作經(jīng)營的600～2000KW中大型湝波勵磁無刷同步發(fā)動機。通過技術(shù)改造，保證產(chǎn)品出品質(zhì)量、提升產(chǎn)品機械加工水平和檔次，降低成本，使發(fā)動機性能達到國際先進水平。

本項目技改總投入14158.5萬元，其中新增固定資產(chǎn)投資12895.1萬元（含外匯53萬美元），鋪底流動資金1263.4萬元，項目實施完成后，可實現(xiàn)年產(chǎn)量3000臺∕296.4萬KW的生產(chǎn)能力，可新增銷售收入27000萬元，年利潤總額5896萬元；產(chǎn)品全部出口，可創(chuàng)匯3265萬美元。本項目可利用世界500強，著名跨國ABB公司的國際品牌效應(yīng)，以泰豪公司自主產(chǎn)權(quán)的優(yōu)勢，充分提高“三波電機技術(shù)”在國際電機電站行業(yè)的知名度，使湝波勵磁無刷同步發(fā)電機的研發(fā)與制造技術(shù)融入“國際大道”，打破國外智能電站對國內(nèi)市場的新局面。發(fā)展民族工業(yè)品牌。

本項目一期技改工作已經(jīng)完成，二、三期正在緊張籌劃設(shè)計中。

八、規(guī)劃實施的保障措施

1、堅持改革、擴大開放，轉(zhuǎn)變觀念，確立企業(yè)是機械工業(yè)科技工作的主戰(zhàn)場的基本觀點，從根本上把機械工業(yè)的發(fā)展真正轉(zhuǎn)移到依靠科技進步的軌道上來。

2、積極利用科研院所和大專院校的技術(shù)力量，建立和完善為廣大中小企業(yè)技術(shù)服務(wù)的中介機構(gòu)，促進官、產(chǎn)、學(xué)、研的結(jié)合，推進科技成果產(chǎn)業(yè)化。

3、加大多渠道的科技投入，推動行業(yè)技術(shù)進步。一方面作為科技工作主體的企業(yè)，要建立自我激勵的發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新體制，年科技開發(fā)費用不能少于年產(chǎn)品銷售收入的1%～3%，有條件的企業(yè)還可逐步提高這個比例；另一方面，爭取列入國家或省重點項目，得到國家和省在政策上給予相應(yīng)支持。