導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，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(jī)床 現(xiàn)狀 趨勢(shì)

1、前言

進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸走進(jìn)了全球經(jīng)濟(jì)一體化的舞臺(tái)，進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。我國(guó)機(jī)床制造業(yè)社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程中大規(guī)模需要的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也遭受到了來(lái)自國(guó)外制造業(yè)的強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)壓力，加速技術(shù)的引進(jìn)和自主研發(fā)是解決機(jī)床制造業(yè)快速騰飛的關(guān)鍵。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷的擴(kuò)大，因此，其發(fā)展前景十分廣闊。本文簡(jiǎn)要分析了數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀，并指出了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

2、我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀

改革開(kāi)放后，我國(guó)數(shù)控技術(shù)得到了發(fā)展機(jī)遇。在80年代初，我國(guó)先后從美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù)，填補(bǔ)了我國(guó)在這方面的空白。然后陸續(xù)研發(fā)了那個(gè)時(shí)代的的數(shù)控系統(tǒng)，通過(guò)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(guó)數(shù)控技術(shù)在這一階段的瓶頸，這個(gè)時(shí)期的數(shù)控機(jī)床技術(shù)我國(guó)還是主要以借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)為主，對(duì)一些知識(shí)進(jìn)行消化吸收。在90年代，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在這個(gè)階段國(guó)家針對(duì)實(shí)際情況，先后安排了“柔性制造系統(tǒng)技術(shù)（FMS）開(kāi)發(fā)研究”、“計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研項(xiàng)目，大力推動(dòng)我國(guó)數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)進(jìn)程。這樣我國(guó)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也由進(jìn)口發(fā)展到了自主研發(fā)的階段。目前我國(guó)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(guó)數(shù)控機(jī)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(jī)床的性能和可靠性方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是存在著距離。目前在推動(dòng)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中，我國(guó)的數(shù)控行業(yè)還存在著很多的問(wèn)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(jī)制、在與國(guó)際企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)缺乏實(shí)力等問(wèn)題。

3、數(shù)控機(jī)床未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

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(jī)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(méi)有盡頭的。而且目前對(duì)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(jī)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(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)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(jī)床的各個(gè)部分。如加工過(guò)程的對(duì)工藝的自調(diào)節(jié)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)顯示。還為了提高驅(qū)動(dòng)方便的各種人性化設(shè)計(jì)，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)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(wèn)題時(shí)及時(shí)進(jìn)行反饋和維護(hù)，減少了查找故障的時(shí)間，為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展提供了機(jī)會(huì)。

3.3驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化

并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷，在機(jī)床主軸（一般為動(dòng)平臺(tái)）與機(jī)座（一般為靜平臺(tái)）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)控制桿系中桿的長(zhǎng)度使桿系支撐的平臺(tái)獲得相應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)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(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)在國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始嘗試對(duì)數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和試驗(yàn)。就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)機(jī)床進(jìn)行連接，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的統(tǒng)一管理和在線監(jiān)測(cè)功能，同時(shí)也方便對(duì)機(jī)床程序的修改。目前數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)要具備以下幾個(gè)方面的能力：一是可以將程序從監(jiān)測(cè)室可靠的傳輸?shù)矫颗_(tái)機(jī)床，然后對(duì)其運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控；二是可以隨時(shí)采集到每臺(tái)機(jī)床的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行查看和備份；三是可以將不同機(jī)床間的程序進(jìn)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(tái)數(shù)控機(jī)床的刀具磨損情況和估計(jì)刀具的使用壽命，然后電腦實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控?fù)Q刀程序的執(zhí)行。

4、結(jié)語(yǔ)

目前，數(shù)控機(jī)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(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。中國(guó)作為一個(gè)制造大國(guó)，數(shù)控產(chǎn)品的核心技術(shù)研發(fā)方面還是與國(guó)際同行存在著很多的不足。中國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)該重視對(duì)國(guó)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(zhēng)早日擺脫目前在高精端設(shè)備上依賴進(jìn)口的局面，為把我國(guó)從一個(gè)制造大國(guó)發(fā)展成為一個(gè)研發(fā)大國(guó)而奮斗。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力 戰(zhàn)略分析 戰(zhàn)略實(shí)施

中圖分類號(hào)：TH11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（c）-0227-01

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，它是傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)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(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)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(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志?，F(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，并對(duì)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和戰(zhàn)略發(fā)展進(jìn)行研究。

1 國(guó)外數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

從世界范圍來(lái)看，數(shù)控機(jī)床發(fā)展的強(qiáng)國(guó)首推德國(guó)和日本。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床精度高，穩(wěn)定性好，自動(dòng)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(dòng)化，并大力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)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(kuò)大，對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)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(shì)來(lái)看，主要體現(xiàn)幾個(gè)方面。

1.1 智能、高速、高精度化

隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，使得機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。如果重復(fù)定位精度能達(dá)到0.005 mm，為高精度機(jī)床，在0.005 mm以下，是超高精度機(jī)床。高精度的機(jī)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(dá)到微米級(jí)。

1.2 設(shè)計(jì)、制造綠色化

綠色設(shè)計(jì)是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和回收等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)、制造及其活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應(yīng)環(huán)保趨勢(shì)，加大綠色設(shè)計(jì)與制造的研制，將是影響經(jīng)濟(jì)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(jī)床具有數(shù)字化控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的這一特點(diǎn)，可實(shí)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(kāi)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(duì)外觀曲線要求的提高，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。

2 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1958年我國(guó)研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，隨后經(jīng)歷五個(gè)發(fā)展階段，直至21世紀(jì)，數(shù)控機(jī)床發(fā)展速度遠(yuǎn)高于機(jī)床工具工業(yè)平均發(fā)展速度，我國(guó)數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)了超高速、飛速發(fā)展。

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

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(jī)床上，高速、高效、高精度、復(fù)合加工、環(huán)保是今后機(jī)床產(chǎn)品發(fā)展的主流。數(shù)控機(jī)床替代普通機(jī)床，機(jī)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(jī)床生產(chǎn)的自動(dòng)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(chǎng)。例如：在產(chǎn)品復(fù)合技術(shù)方面，具有代表性的德國(guó)WFL公司研制的MILLTURNS系列車銑復(fù)合加工中心，該機(jī)床可完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、滾齒、磨削等多道工序加工。德國(guó)TBT公司的MULTI.CRANK，最多有十個(gè)控制軸，可完成復(fù)雜曲軸類零件的復(fù)合加工。

3 我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略選擇與實(shí)施

雖然目前市場(chǎng)對(duì)高檔和大型機(jī)床需求量很大，但是中小型和普通機(jī)床已出現(xiàn)庫(kù)存跡象。因此對(duì)于這兩種供需矛盾的突出問(wèn)題，必須通過(guò)加快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)解決。企業(yè)要針對(duì)市場(chǎng)需求和本企業(yè)特色、產(chǎn)品特色進(jìn)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(dòng)化程度機(jī)床制造能力和市場(chǎng)占有比重，同時(shí)不斷完善內(nèi)部管理機(jī)制，培養(yǎng)人才，提高勞動(dòng)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(shí)，完善管理機(jī)制，提高管理水平也是企業(yè)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的必備條件。

目前國(guó)內(nèi)排名在前列的主要機(jī)床制造企業(yè)均為國(guó)有企業(yè)，如沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)，大連機(jī)床集團(tuán)，北京第一機(jī)床等等。這些國(guó)有大型企業(yè)機(jī)床產(chǎn)量占據(jù)國(guó)內(nèi)機(jī)床總產(chǎn)值的70%以上，處于絕對(duì)主導(dǎo)地位。并且這些企業(yè)占有國(guó)家更多的資源，容易得到國(guó)家扶植。在這些企業(yè)的國(guó)有企業(yè)股權(quán)結(jié)構(gòu)中，國(guó)有股比重過(guò)高。股權(quán)過(guò)于集中，不利于股權(quán)分散和公司產(chǎn)權(quán)獨(dú)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(jī)制。因此，合理配置股權(quán)，優(yōu)化股權(quán)結(jié)構(gòu)是完善國(guó)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(guó)機(jī)床產(chǎn)值已穩(wěn)居世界第一，但其中經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床占比相當(dāng)大，高檔數(shù)控機(jī)床與國(guó)外仍有很大差距。因此，必須提高開(kāi)發(fā)能力，發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床。而且我國(guó)重型機(jī)床行業(yè)雖然取得了可喜的成就，但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在不小差距。目前，國(guó)產(chǎn)重型機(jī)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(guó)外的差距，不斷提高國(guó)產(chǎn)重型機(jī)床的水平，就要不斷提高自主創(chuàng)新能力，開(kāi)發(fā)自己的核心技術(shù)。

目前，我國(guó)龍頭機(jī)床制造商已經(jīng)形成了并正在擴(kuò)大自己產(chǎn)業(yè)集群。如大連機(jī)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(guó)際高端機(jī)床零部件制造企業(yè)及機(jī)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(qiáng)企業(yè)研發(fā)能力，最終達(dá)到增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的目的。

4 結(jié)論

數(shù)控機(jī)床作為實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化的關(guān)鍵，直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。機(jī)床行業(yè)要進(jìn)一步深化改革，適應(yīng)市場(chǎng)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(jì)增長(zhǎng)方式，加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化步伐，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機(jī)床和大型重型機(jī)床及其功能部件的研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓，從而提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在國(guó)家的政策和措施的支持下，機(jī)床產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)得到迅速的提升。

參考文獻(xiàn)

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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(jī)床目前的研究一直是處于高精度加工的提高和自動(dòng)化水平的提高這兩個(gè)方面，機(jī)床的控制系統(tǒng)一直以來(lái)只是作為封閉的結(jié)構(gòu)形式充當(dāng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的控制器，這就導(dǎo)致了機(jī)床操作者只是作為機(jī)床的附屬物來(lái)工作，從而使得人們不能充分發(fā)揮其勞動(dòng)經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造力?，F(xiàn)在，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和全球化的發(fā)展，一些國(guó)外的數(shù)控系統(tǒng)更加顯現(xiàn)出其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)顯現(xiàn)出其強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?。因此，?duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，目前的當(dāng)務(wù)之急是開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并且具備國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)水平的數(shù)控車床系統(tǒng)。

2. PMAC簡(jiǎn)介

可編程多軸控制器（Programmable Multi-Axis Controller）簡(jiǎn)稱為PMAC，它是在九十年代由美國(guó)Delta Tau公司研制出的一種基于PC平臺(tái)的開(kāi)放式的多軸運(yùn)動(dòng)控制器，PMAC采用的CPU是Motorola公司的DSP56系列高性能數(shù)字信號(hào)處理器，是現(xiàn)在功能最強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制器之一。PMAC可以單獨(dú)使用，也可以多個(gè)級(jí)聯(lián)使用，級(jí)聯(lián)后的PMAC有時(shí)可以控制128跟軸，通過(guò)這些控制軸，PMAC能夠迅速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)定位，因此，包裝、機(jī)床和醫(yī)藥工業(yè)等行業(yè)對(duì)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(yùn)行，因此，PMAC能提供對(duì)多平臺(tái)的支持，在不同的硬件平臺(tái)上能運(yùn)行同樣的控制軟件。PMAC運(yùn)動(dòng)控制器主要有六個(gè)特點(diǎn)，第一，PMAC運(yùn)動(dòng)控制器采用的是開(kāi)放式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；第二，PMAC運(yùn)動(dòng)控制器具有單獨(dú)的CPU處理器；第三，PMAC運(yùn)動(dòng)控制器能夠執(zhí)行運(yùn)動(dòng)程序和PLC程序；第四，PMAC運(yùn)動(dòng)控制器可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)別的判別；第五，PMAC運(yùn)動(dòng)控制器可對(duì)對(duì)G代碼進(jìn)行編程；第六，對(duì)每一個(gè)電機(jī)，PMAC都以一個(gè)固定頻率（20KHz左右）對(duì)其進(jìn)行伺服更新。

3. 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)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?yàn)楝F(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。現(xiàn)在，數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，高性能數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。目前比較先進(jìn)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(shí)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(guò)程中采用的都是先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)元件的質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)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(jī)床、激光加工床、折彎?rùn)C(jī)和機(jī)器人等的機(jī)械設(shè)備。在硬件方面也從原來(lái)的一體化設(shè)備變成了現(xiàn)在的面向用戶和開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，軟件方面實(shí)現(xiàn)了人機(jī)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(jì)了和其它的計(jì)算機(jī)通訊和聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的借口程序，不僅圖形功能強(qiáng)大，而且還有在線診斷的刀具軌跡，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jìn)分析

對(duì)于數(shù)控車床來(lái)說(shuō)，其零件的加工是完全自主的按照預(yù)定的加工順序來(lái)加工的，是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床系統(tǒng)，對(duì)于普通的車床來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，對(duì)于異型復(fù)雜的零件來(lái)說(shuō)，比較容易加工；其次，對(duì)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(shí)現(xiàn)軟件的優(yōu)化控制和插補(bǔ)。

對(duì)于普通的車床來(lái)說(shuō)，一般為有級(jí)變速并且車床的縱向和橫向的進(jìn)給范圍較窄，可以完成進(jìn)給和車削螺紋的運(yùn)動(dòng)，但是對(duì)于工件的快速加工移動(dòng)來(lái)說(shuō)，則需要利用主動(dòng)傳、進(jìn)給箱、光杠以及溜板箱和刀架等零件通過(guò)多組變速機(jī)構(gòu)并聯(lián)來(lái)實(shí)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(duì)于數(shù)控車床來(lái)說(shuō)，大多數(shù)都是無(wú)級(jí)變速并且進(jìn)給范圍比較寬，其各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸之間也都有自己的降速單元和伺服驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)。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(jìn)行，但是數(shù)控機(jī)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(hào)和數(shù)字等規(guī)定的形式，所以說(shuō)對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，其操作人員需要經(jīng)過(guò)一定的基礎(chǔ)培訓(xùn)，這就對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和推廣帶來(lái)了困難。目前，數(shù)普兼容機(jī)床的設(shè)計(jì)發(fā)展就是基于普通機(jī)床的簡(jiǎn)單操作和數(shù)控機(jī)床的功能全面這兩種優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)的。

5. 總結(jié)

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是目前比較熱門的行業(yè)之一，目前數(shù)控機(jī)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(jìn)，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(jī)遇，我們才能在以后的發(fā)展中取得優(yōu)勢(shì)，占領(lǐng)自己的地位。

6. 參考文獻(xiàn)：

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；進(jìn)給伺服系統(tǒng)；發(fā)展趨勢(shì)；

自20世紀(jì)末開(kāi)始，我國(guó)制造業(yè)就開(kāi)始了由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的腳步，機(jī)床制造業(yè)也跟著取得數(shù)控機(jī)床快速增長(zhǎng)的業(yè)績(jī)。機(jī)床是先進(jìn)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(jī)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(shì)。近年來(lái)，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床和機(jī)床工具行業(yè)對(duì)外合資合作進(jìn)一步加強(qiáng)，無(wú)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?jī)。在國(guó)際貿(mào)易中，很多發(fā)達(dá)國(guó)家把數(shù)控機(jī)床視為具有高技術(shù)附加值、高利潤(rùn)的主要機(jī)電出口產(chǎn)品。因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行總結(jié)分析，將有助于推進(jìn)我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的目標(biāo)。

一、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展進(jìn)程

自上世紀(jì)50年代以來(lái)，世界數(shù)控機(jī)床主要經(jīng)歷了數(shù)控NC(NumericalControl)和計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC(ComputerNumericalControl)2個(gè)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(yùn)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(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。計(jì)算機(jī)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(gè)采用小型計(jì)算機(jī)的CNC裝置在芝加哥展覽會(huì)上露面時(shí)，標(biāo)志著CNC技術(shù)的問(wèn)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(jià)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(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的影響，數(shù)控系統(tǒng)正朝著以個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)為基礎(chǔ)，向著開(kāi)放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面進(jìn)一步發(fā)展。數(shù)控機(jī)床通常由控制系統(tǒng)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。其中進(jìn)給伺服系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的重要功能部件，其性能是決定數(shù)控機(jī)床加工性能的極其重要的技術(shù)指標(biāo)。因此提高進(jìn)給伺服系統(tǒng)的動(dòng)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(lái)主要介紹一下進(jìn)給伺服系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

1、進(jìn)給伺服系統(tǒng)

進(jìn)給伺服系統(tǒng)是以運(yùn)動(dòng)部件的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它是一個(gè)很典型的機(jī)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(dòng)元件(電機(jī))、檢測(cè)與反饋單元和機(jī)械執(zhí)行部件幾個(gè)部分組成。根據(jù)系統(tǒng)使用的電動(dòng)機(jī)的不同，進(jìn)給伺服系統(tǒng)分為4大類伺服系統(tǒng)：步進(jìn)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(jìn)伺服系統(tǒng)。在20世紀(jì)60年代以前，步進(jìn)伺服系統(tǒng)是以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓伺服電動(dòng)機(jī)或是以功率步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)為特征，伺服系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)控制。步進(jìn)伺服系統(tǒng)接受脈沖信號(hào)，它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)過(guò)的角度取決于指令脈沖的頻率或個(gè)數(shù)。由于沒(méi)有檢測(cè)和反饋環(huán)節(jié)，步進(jìn)電機(jī)的精度取決于步距角的精度，齒輪傳動(dòng)間隙等，所以它的精度較低。而且步進(jìn)電機(jī)在低頻時(shí)易出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，它的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降。又由于步進(jìn)伺服系統(tǒng)為開(kāi)環(huán)控制，步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大時(shí)易出現(xiàn)“丟步”或“堵轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高容易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象。另外步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要的時(shí)間也較長(zhǎng)，速度響應(yīng)較慢。但是由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于調(diào)整、工作可靠、價(jià)格較低的特點(diǎn)，在許多要求不高的場(chǎng)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(jī)具有良好的寬調(diào)速性能。輸出轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，伺服系統(tǒng)也由開(kāi)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(yùn)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(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等對(duì)電伺服系統(tǒng)提出越來(lái)越高的要求，尤其是精度、可靠性等性能。而傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)采用的是機(jī)械式換向器，在應(yīng)用過(guò)程中面臨很多問(wèn)題，如電刷和換向器易磨損，維護(hù)工作量大，成本高；換向器換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，使電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速及應(yīng)用環(huán)境受到限制；直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、對(duì)其他設(shè)備易產(chǎn)生干擾。

交流伺服系統(tǒng)針對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，人們一直在努力尋求以交流伺服電動(dòng)機(jī)取代具有機(jī)械換向器和電刷的直流伺服電動(dòng)機(jī)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(dòng)領(lǐng)域的需要。但是由于交流電機(jī)具有強(qiáng)耦合、非線性的特性，控制非常復(fù)雜，所以高性能運(yùn)用一直受到局限。自80年代以來(lái)，隨著電子電力等各項(xiàng)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(lái)一直困擾著交流電動(dòng)機(jī)的問(wèn)題得以解決，交流伺服發(fā)展越來(lái)越快。直線伺服系統(tǒng)永磁同步直線電機(jī)在推力、動(dòng)態(tài)性能、定位精度方面比其他直線電機(jī)更具優(yōu)越性，因而PMLSM越來(lái)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(dòng)和負(fù)載擾動(dòng)，此外還存在“邊端效應(yīng)”等問(wèn)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(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)

機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與導(dǎo)軌組成。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)組成包括主軸電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸組件等。其中動(dòng)力源部分包括：電機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)包括：定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速裝置；運(yùn)動(dòng)控制裝置包括：離合器、制動(dòng)器；執(zhí)行件包括：主軸等。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是以保證刀具與工件相對(duì)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(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的直接影響。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的直接控制對(duì)象。對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng)，還要在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的末端加上位置檢測(cè)系統(tǒng)，并將測(cè)量的實(shí)際位移反饋到控制系統(tǒng)中，以使運(yùn)動(dòng)更準(zhǔn)確?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)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(jìn)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(duì)機(jī)床的加工精度和承載能力有直接影響。為了保證數(shù)控機(jī)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(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，同時(shí)應(yīng)盡量使導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、調(diào)整和維護(hù)。數(shù)控機(jī)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(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。在數(shù)控機(jī)床上常用的滑動(dòng)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(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。這種導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小，不易引起發(fā)熱變形，但會(huì)隨空氣壓力波動(dòng)而使空氣膜發(fā)生變化，且承載能力小，故常用于負(fù)荷不大的場(chǎng)合。

3)貼塑導(dǎo)軌：在動(dòng)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(diǎn)是導(dǎo)軌面的摩擦系數(shù)低，且動(dòng)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(dòng)能力，可減小振動(dòng)和噪聲；耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性、可加工性能好；工藝簡(jiǎn)單、成本低。滾動(dòng)導(dǎo)軌的最大優(yōu)點(diǎn)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(dòng)、靜摩擦系數(shù)很接近，因而運(yùn)動(dòng)輕便靈活，在很低的運(yùn)動(dòng)速度下都不出現(xiàn)爬行，低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好，位移精度和定位精度高。滾動(dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是抗振性差，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本較高。近年來(lái)數(shù)控機(jī)床愈來(lái)愈多地采用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副或滾動(dòng)導(dǎo)軌塊。這種導(dǎo)軌組件本身制造精度很高，對(duì)機(jī)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(jī)床加工程序的結(jié)構(gòu)

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

第一部分程序開(kāi)始部分。主要定義程序號(hào)，調(diào)出零件加工坐標(biāo)系、加工刀具、啟動(dòng)主軸、打開(kāi)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(duì)于數(shù)控車床來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)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(rèn)G54坐標(biāo)系。返回參考點(diǎn)指令G28U0，為避免換刀過(guò)程中，發(fā)生刀架與工件或夾具之間的碰撞和/或干涉，一個(gè)有效的方法是機(jī)床先回到X軸方向的機(jī)床參考點(diǎn)，并離開(kāi)主軸一段安全距離。刀具定義G0T0505M8，自動(dòng)調(diào)5號(hào)左偏刀5號(hào)刀補(bǔ)，開(kāi)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(dá)方式，一種是以r/min或rpm作為計(jì)量單位；另一種是以m/min為計(jì)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(gè)程序的主要部分，由多個(gè)程序段組成。每個(gè)程序段由若干個(gè)字組成，每個(gè)字又由地址碼和若干個(gè)數(shù)字組成，它表示數(shù)控機(jī)床要完成的全部動(dòng)作。常見(jiàn)的為G指令和M指令以及各個(gè)軸的坐標(biāo)點(diǎn)組成的程序段，并增加了進(jìn)給量的功能定義。F功能是指進(jìn)給速度的功能，數(shù)控車床進(jìn)給速度有兩種表達(dá)方式，一種是每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，即用mm/r單位表示，主要用于車加工的進(jìn)給；另一種和數(shù)控銑床相同采用每分鐘進(jìn)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(jìn)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(diǎn)或機(jī)床參考點(diǎn)，為下一次換刀的安全位置，同時(shí)進(jìn)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(dòng)作?；貐⒖键c(diǎn)指令G28U0為回X軸方向機(jī)床參考點(diǎn)，G0Z300.0為回Z軸方向參考點(diǎn)。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(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)才有效；M30為程序結(jié)束指令，執(zhí)行時(shí)，冷卻液、進(jìn)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(yùn)行和數(shù)控加工重新開(kāi)始做準(zhǔn)備。

二、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌，進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)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(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)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(jī)床正向高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開(kāi)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(jī)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(jī)、LM直線滾動(dòng)系統(tǒng)等)主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15，000r/min以上。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來(lái)越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，帶來(lái)了機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。

高精度化。一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度如果能達(dá)到0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)法)，就是一臺(tái)高精度機(jī)床，在0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)法)以下，就是超高精度機(jī)床。高精度的機(jī)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(dá)到微米級(jí)。

功能復(fù)合化。工件一次裝夾，能進(jìn)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(jī)床一貫追求的。由于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期愈來(lái)愈短，對(duì)制造速度的要求也相應(yīng)提高，機(jī)床也朝高效能發(fā)展。機(jī)床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品，用一臺(tái)電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)。產(chǎn)品對(duì)外觀曲線要求的提高，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。

控制智能化。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)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(jī)理，不但具有自動(dòng)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(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)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(guò)程中，加工、檢測(cè)一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)和快速響應(yīng)的有效途徑，已形成將測(cè)量、建模、加工、機(jī)器操作四者融合在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)測(cè)量、建模、加工、操作一體化的4M智能系統(tǒng)。

體系開(kāi)放化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)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(jī)豐富的軟硬件資源開(kāi)發(fā)開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開(kāi)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(kuò)展性，并可以較容易地實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機(jī)技術(shù)，使編程、操作以及技術(shù)升級(jí)和更新變得更加簡(jiǎn)單快捷。開(kāi)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(duì)外開(kāi)放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶可以根據(jù)這些開(kāi)放的資源進(jìn)行系統(tǒng)集成，同時(shí)它也為用戶根據(jù)實(shí)際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來(lái)極大方便，促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時(shí)，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級(jí)而升級(jí)，而結(jié)構(gòu)可以保持不變。

驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷，在機(jī)床主軸(一般為動(dòng)平臺(tái))與機(jī)座(一般為靜平臺(tái))之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)控制桿系中桿的長(zhǎng)度使桿系支撐的平臺(tái)獲得相應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)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(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

并聯(lián)機(jī)床作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機(jī)床技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，受到了國(guó)際機(jī)床行業(yè)的高度重視，被認(rèn)為是“自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來(lái)在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)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(guó)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(jī)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(jī)床包括微切削加工(車、銑、磨)機(jī)床、微電加工機(jī)床、微激光加工機(jī)床和微型壓力機(jī)等的需求量正在逐漸增大。

信息交互網(wǎng)絡(luò)化。對(duì)于面臨激烈競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，使數(shù)控機(jī)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(gè)部門間暢通無(wú)阻是非常重要的。既可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、培訓(xùn)、教學(xué)、管理，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)控裝備的數(shù)字化服務(wù)(數(shù)控機(jī)床故障的遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)等)。例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配備了一個(gè)稱為信息塔(e-Tower)的外部設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、手機(jī)、機(jī)外和機(jī)內(nèi)攝像頭等，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音、圖形、視像和文本的通信故障報(bào)警顯示、在線幫助排除故障等功能，是獨(dú)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(jī)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(dòng)機(jī)與主軸部件的集成，具有體積小、轉(zhuǎn)速高、可無(wú)級(jí)調(diào)速等一系列優(yōu)點(diǎn)，在各種新型數(shù)控機(jī)床中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；直線電動(dòng)機(jī)：近年來(lái)，直線電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，雖然其價(jià)格高于傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)，但由于負(fù)載變化擾動(dòng)、熱變形補(bǔ)償、隔磁和防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，機(jī)床的動(dòng)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(dòng)機(jī)已開(kāi)始廣泛應(yīng)用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯(lián)機(jī)床以及動(dòng)態(tài)性能和運(yùn)動(dòng)精度要求高的機(jī)床等；德國(guó)EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅(qū)動(dòng)均采用兩個(gè)直線電動(dòng)機(jī)；電滾珠絲桿：電滾珠絲桿是伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲桿的集成，可以大大簡(jiǎn)化數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)，具有傳動(dòng)環(huán)節(jié)少、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)點(diǎn)。

高可靠性。數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)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(jī)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(dòng)和干擾對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性極為不利，而數(shù)控機(jī)床加工的零件型面較為復(fù)雜，加工周期長(zhǎng)，要求平均無(wú)故障時(shí)間在2萬(wàn)小時(shí)以上。為了保證數(shù)控機(jī)床有高的可靠性，就要精心設(shè)計(jì)系統(tǒng)、嚴(yán)格制造和明確可靠性目標(biāo)以及通過(guò)維修分析故障模式并找出薄弱環(huán)節(jié)。國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間在7~10萬(wàn)小時(shí)以上，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間僅為10000小時(shí)左右，國(guó)外整機(jī)平均無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)800小時(shí)以上，而國(guó)內(nèi)最高只有300小時(shí)。

加工過(guò)程綠色化。隨著日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來(lái)越重要，而中國(guó)的資源、環(huán)境問(wèn)題尤為突出。因此，近年來(lái)不用或少用冷卻液、實(shí)現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機(jī)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(shì)將使各種節(jié)能環(huán)保機(jī)床加速發(fā)展，占領(lǐng)更多的世界市場(chǎng)。

多媒體技術(shù)的應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，因此也對(duì)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(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)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(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等，因此有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

三、數(shù)控機(jī)床發(fā)展中所存在的問(wèn)題

由于我國(guó)的技術(shù)水平和基礎(chǔ)工業(yè)相對(duì)其他發(fā)達(dá)國(guó)家比較落后，數(shù)控機(jī)床的性能、水平和可靠性與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還很大。因此，加速進(jìn)行中國(guó)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(guó)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控產(chǎn)業(yè)成了我國(guó)的主要任務(wù)。目前，我國(guó)在發(fā)展數(shù)控機(jī)床業(yè)中存在的主要問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)：

缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神，忽視了數(shù)控機(jī)床本身的技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展規(guī)律，沒(méi)有實(shí)事求是地制定數(shù)控機(jī)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(duì)各種技術(shù)資料進(jìn)行積累，設(shè)計(jì)方法陳舊，僅靠類比模仿進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，既缺乏機(jī)床創(chuàng)新的基本理論，又缺乏豐富的生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高效自動(dòng)化機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的剛度、振動(dòng)、熱變形、噪聲、精度補(bǔ)償?shù)然A(chǔ)技術(shù)缺乏深入研究，對(duì)各類機(jī)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(rèn)真試驗(yàn)，難以創(chuàng)新設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)適銷的先進(jìn)產(chǎn)品。

沒(méi)有合理地運(yùn)用資源，這主要表現(xiàn)在兩點(diǎn)：第一，對(duì)于所涉及到的研究所、廠房等沒(méi)有綜合應(yīng)用、取長(zhǎng)補(bǔ)短，往往見(jiàn)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(méi)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(jī)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(yán)重，科研、設(shè)計(jì)力量十分虛弱，往往呈現(xiàn)低效運(yùn)行狀態(tài)。

我國(guó)制造業(yè)大環(huán)境的制約。由于沒(méi)有在全國(guó)范圍內(nèi)發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化，對(duì)高效自動(dòng)化機(jī)床的卞機(jī)設(shè)計(jì)的基本功較差，而機(jī)床的品種結(jié)構(gòu)發(fā)展，全靠主機(jī)設(shè)計(jì)本領(lǐng)加以變化，因此，依靠引進(jìn)和合作生產(chǎn)來(lái)發(fā)展各類卞機(jī)，至今我國(guó)許多高性能、新結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)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(jī)床配套技術(shù)的自主研發(fā)能力低。對(duì)國(guó)外技術(shù)重引進(jìn)、輕消化吸收的問(wèn)題仍很突出。“消化”在整個(gè)資金投入中所占的比例相對(duì)其他工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)講太低。

四、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展策略

從上世紀(jì)80年代起，我國(guó)機(jī)床制造業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機(jī)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(dá)國(guó)家差距較大，與國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比，仍存在著很大劣勢(shì)，使得我們總是處于技術(shù)跟蹤階段。面對(duì)這種情況，為了加速振興我國(guó)的機(jī)床制造業(yè)，提高我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究工作：

1、以高速化為先導(dǎo)，提高數(shù)控機(jī)床的綜合性能

數(shù)控機(jī)床的高速化是提高其高效、柔性和高精化的一個(gè)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(yùn)動(dòng)高速化的主軸最高轉(zhuǎn)速和最大進(jìn)給速度，大致持續(xù)地以每10年增長(zhǎng)1倍的比率上升，而表征壓縮機(jī)床輔助時(shí)間的快移速度(指以滾珠絲杠和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng))和自動(dòng)換刀/工作臺(tái)轉(zhuǎn)位速度，基本上以每12~15年翻一番的速度增長(zhǎng)，1993年后逐步推廣用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)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(dòng)時(shí)又提高了1倍。高速化的發(fā)展還要多注意2個(gè)問(wèn)題：從先進(jìn)適用出發(fā)確定高速范圍；高速化要和機(jī)床的結(jié)構(gòu)和控制性能相匹配。

2、推進(jìn)μm工程，研制高效精密數(shù)控機(jī)床

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床尚缺少高效、高可靠性且加工精度達(dá)微米級(jí)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(jí)(μm)范圍內(nèi)，因此可稱為μm級(jí)制造裝備及技術(shù)研究，簡(jiǎn)稱“μm工程”。

3、發(fā)展復(fù)合加工數(shù)控機(jī)床、縮短制造過(guò)程鏈

加快復(fù)合數(shù)控機(jī)床的發(fā)展步伐，提高工序的集中度，使加工過(guò)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(jī)床可以減少在不同數(shù)控機(jī)床間進(jìn)行工序的轉(zhuǎn)換而引起的待工以及多次上下料等時(shí)間。通常這些時(shí)間占零件整個(gè)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(jī)床具有明顯的技術(shù)效果。為了避免復(fù)合機(jī)床因功能的擴(kuò)展而過(guò)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(gè)問(wèn)題：通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)擴(kuò)大功能部件的適用面來(lái)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)；發(fā)展模塊化和可重構(gòu)化的復(fù)合機(jī)床。

4、高效柔性化的新一代制造系統(tǒng)

1995年開(kāi)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(gè)值得注意的發(fā)展動(dòng)向。其核心為制造系統(tǒng)能物理組態(tài)，即根據(jù)加工對(duì)象的變化方便地進(jìn)行布局和設(shè)備配置的調(diào)整，發(fā)展了能對(duì)多變的市場(chǎng)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(kāi)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(jì)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(jìn)企業(yè)制造能力的高效柔性化

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外一些機(jī)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(qiáng)化其自治管理能力，能與企業(yè)的資源計(jì)劃(erp)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造/計(jì)算機(jī)輔助工程(CAD/CAPP/CAM)的信息集成，進(jìn)而通過(guò)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(shí)施并行工程、可視化監(jiān)控等以提高機(jī)床利用率，實(shí)現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)。

6、開(kāi)展可靠性設(shè)計(jì)，加強(qiáng)全面質(zhì)量管理，保證數(shù)控機(jī)床的可靠性增長(zhǎng)

為了保證數(shù)控機(jī)床有高的可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮其功能和力學(xué)特性，還要進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，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(gòu)和制造過(guò)程中重視質(zhì)量要求，加強(qiáng)全面質(zhì)量管理以求可靠性的不斷增長(zhǎng)。

7、提高技術(shù)人員的綜合素質(zhì)。

中國(guó)機(jī)床工業(yè)的振興，數(shù)控機(jī)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(shí)實(shí)加強(qiáng)科學(xué)管理，提高工作質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動(dòng)生產(chǎn)率。進(jìn)入21世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科學(xué)知識(shí)作為重要生產(chǎn)要素的機(jī)床，其作用將更加突出。

篇5

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；特征；發(fā)展趨勢(shì)

隨著日新月異的技術(shù)更新，機(jī)電一體化發(fā)展對(duì)不同學(xué)科交叉滲透也有著推動(dòng)。機(jī)械工程當(dāng)中的微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，為機(jī)電一體化發(fā)展目標(biāo)實(shí)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(jī)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(duì)機(jī)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(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程和主要的內(nèi)容分析

1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程分析

機(jī)電一體化主要是電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，從而將機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力以及電子技術(shù)的信息處理功能充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作目標(biāo)。機(jī)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(dú)立的學(xué)科，從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品有效實(shí)現(xiàn)和使用發(fā)展。而從產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面來(lái)說(shuō)，就是機(jī)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(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展過(guò)程中，在功能系統(tǒng)的作用發(fā)揮上比較突出。機(jī)電一體化實(shí)際是綜合技術(shù)的融合，并非是簡(jiǎn)單化的拼湊，而是將各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)概念上以及技術(shù)上的融合。我國(guó)的機(jī)電一體化發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段。上世紀(jì)80年代，學(xué)術(shù)界對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行了研究，經(jīng)過(guò)了幾十年的努力，在理論上以及技術(shù)層面上都實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展，在數(shù)控技術(shù)方面的市場(chǎng)占有率也逐年提高，機(jī)械生產(chǎn)能力也有了大幅度提高。工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，對(duì)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(jìn)了生產(chǎn)效率的提高。在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展上也取得了矚目成績(jī)，已經(jīng)在多個(gè)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(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展可以分為三個(gè)階段：第一階段又稱之為初級(jí)階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代以前，這一時(shí)期是機(jī)電一體化技術(shù)的雛形，是人們不自覺(jué)地利用電子技術(shù)并且傳承下來(lái)；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(jī)電一體化技術(shù)的各項(xiàng)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(guó)都開(kāi)始研發(fā)和關(guān)注機(jī)電一體化的技術(shù)和新產(chǎn)品。日本東京在1989年召開(kāi)的第一屆國(guó)際先進(jìn)機(jī)電一體化學(xué)術(shù)會(huì)議，可以稱為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展階段的標(biāo)志，世界各國(guó)也從此大力推動(dòng)和發(fā)展機(jī)電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。在深入發(fā)展時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)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(xì)加工技術(shù)等新的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品，另一方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的學(xué)科體系和研究方法也進(jìn)行了深入的探討。在目前，機(jī)電一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位是日本和美國(guó)。

3.國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)與日本、歐美等先進(jìn)國(guó)家相比仍有一定差距，如當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在開(kāi)發(fā)煤礦機(jī)電大功率厚煤層電牽引采煤機(jī)的機(jī)電一體化新技術(shù)方面。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是總體技術(shù)上，國(guó)外Eickhoff公司開(kāi)發(fā)的SL500系列采煤機(jī)，截高范圍2.0m～6.0m，可達(dá)截割功率2×825kW，而國(guó)內(nèi)引進(jìn)6LS3，6LS5和7LS5型6臺(tái)，SL500型3臺(tái)，EL3000型1臺(tái)，最大裝機(jī)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(cè)、故障診斷技術(shù)上，目前國(guó)外使用微機(jī)控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點(diǎn)多等特點(diǎn)，而國(guó)內(nèi)卻達(dá)不到這一水平；三是自動(dòng)調(diào)高技術(shù)上，基于位置傳感器和計(jì)算機(jī)的記憶截割技術(shù)在國(guó)外比較容易實(shí)現(xiàn)，而國(guó)內(nèi)在研采煤機(jī)仍未實(shí)現(xiàn)記憶截割。

4.機(jī)電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析

機(jī)電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機(jī)電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對(duì)電子以及機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用下，能將兩者得以有機(jī)結(jié)合，就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個(gè)層面的內(nèi)容。機(jī)電一體化系統(tǒng)，也就是產(chǎn)品方面，是通過(guò)多個(gè)特定功能機(jī)械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體，使人們的實(shí)際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機(jī)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(jī)電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)電一體化的思想也簡(jiǎn)稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對(duì)人機(jī)一體化以及機(jī)電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化工程作為電子和機(jī)械工程集合，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)制造體系應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別和核心技術(shù)分析

1.機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別分析

機(jī)電一體化的產(chǎn)品特征也比較鮮明。機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的輕細(xì)巧等特征比較突出，并且比較容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)制造。機(jī)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(shì)充分發(fā)揮，并能起到自動(dòng)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(guò)負(fù)荷以及運(yùn)行情況加以有效調(diào)整控制。另外，機(jī)電一體化的產(chǎn)品類型也比較多。機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中一部分控制功能及機(jī)構(gòu)用電子裝置替代，其中比較常見(jiàn)的有機(jī)電一體化照相機(jī)以及打印機(jī)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(jiàn)的就是工業(yè)機(jī)器人以及自動(dòng)繪圖機(jī)等。簡(jiǎn)單地依靠機(jī)械以及電子無(wú)法制造這些產(chǎn)品，兩者結(jié)合，就能夠大大提高可運(yùn)行效率。還是一種類型是通過(guò)微電子裝置替代原設(shè)備的信息處理機(jī)構(gòu)，比較常見(jiàn)的產(chǎn)品有全電子式電話交換機(jī)以及電機(jī)調(diào)速裝置等內(nèi)容。

2.機(jī)電一體化核心技術(shù)分析

機(jī)電一體化的核心技術(shù)比較多。計(jì)算機(jī)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(yùn)算等作用。計(jì)算機(jī)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(jī)電一體化核心技術(shù)中的系統(tǒng)技術(shù)，是通過(guò)整體概念對(duì)多種相關(guān)技術(shù)進(jìn)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(jì)算機(jī)的通信，要對(duì)數(shù)據(jù)傳遞格式進(jìn)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(kāi)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(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的機(jī)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(duì)性能的改善以及質(zhì)量的減輕等層面。當(dāng)前的機(jī)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(qiáng)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(jī)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(jiàn)的應(yīng)用技術(shù)。信息處理技術(shù)的應(yīng)用中，將微型計(jì)算機(jī)在實(shí)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(jìn)一步升級(jí)下，對(duì)光纖電纜傳感器的應(yīng)用比較重要。另外，機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的軟件技術(shù)以及驅(qū)動(dòng)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(dòng)技術(shù)的應(yīng)用下，在響應(yīng)速度上也能有效提高，對(duì)控制專用組件以及傳感器和電機(jī)三位一體的作用發(fā)揮也比較重視。

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

1.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分析

機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平提高起到了積極促進(jìn)作用。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的作用也愈來(lái)愈突出。通過(guò)多年的發(fā)展以及技術(shù)優(yōu)化，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)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(jī)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(jìn)行開(kāi)放性設(shè)計(jì)等，能提高接口的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)使用效益最大化呈現(xiàn)。通過(guò)智能化以及WOP的實(shí)現(xiàn)，機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)二維以及三維的動(dòng)態(tài)加工仿真。信息存儲(chǔ)大容量的模塊化設(shè)計(jì)使得控制功能也得到了有效提高，可有效實(shí)現(xiàn)多過(guò)程以及多通道控制。例如：當(dāng)前市場(chǎng)上的CK0632數(shù)控機(jī)床就是采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機(jī)床主軸采用高度精密滾動(dòng)軸承之承，回轉(zhuǎn)精度高。機(jī)訂導(dǎo)軌采用耐磨鑄鐵，經(jīng)過(guò)超音頻淬火能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地保證機(jī)床加工精度。CK0632數(shù)控機(jī)床機(jī)床也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jī)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(hào)控制自如的加工過(guò)程。目前，CK0632數(shù)控機(jī)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(jī)械、五金工具及其他高精度復(fù)雜零件的加工制造。機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用也比較突出，第二代機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，對(duì)各種傳感元件進(jìn)行了科學(xué)應(yīng)用，這樣在作業(yè)的信息獲得以及操作對(duì)象的信息獲得都比較方便。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能準(zhǔn)確判斷分析對(duì)操作信息的處理，并進(jìn)行反饋控制。在第三代的機(jī)器人設(shè)計(jì)中，就通過(guò)多感知功能的應(yīng)用，有效實(shí)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(dú)立性層面有著充分體現(xiàn)。

2.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)展以及技術(shù)進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)向著智能化方向邁進(jìn)。這也是當(dāng)前的機(jī)電一體化和傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的重要不同。近些年，我國(guó)在處理器技術(shù)上的進(jìn)步以及傳感器系統(tǒng)的集成化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，對(duì)機(jī)電一體化的智能化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。智能化機(jī)電一體化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和實(shí)際的應(yīng)用，對(duì)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(dòng)。機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展將實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展比較迅速。進(jìn)入新的時(shí)代，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)將得到實(shí)現(xiàn)，在遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用作用上將更加突出，同時(shí)會(huì)提高機(jī)電一體化的功能性以及安全性。機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化趨勢(shì)比較突出，也就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的模式化以及開(kāi)放式的總線結(jié)構(gòu)應(yīng)用，對(duì)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(qiáng)通信功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以及多系統(tǒng)的通信。不僅如此，機(jī)電一體化的發(fā)展也會(huì)向著微型化方向邁進(jìn)。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(huì)促進(jìn)機(jī)電一體化的設(shè)備運(yùn)行效率提高，靈活性更加突出。

四、小結(jié)

綜上所述，機(jī)電一體化的發(fā)展中，技術(shù)的升級(jí)進(jìn)步對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進(jìn)作用。我國(guó)在機(jī)電一體化的發(fā)展中有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)進(jìn)行研究分析，就能為實(shí)際機(jī)電一體化發(fā)展提供理論支持，帶動(dòng)我國(guó)機(jī)電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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篇6

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;應(yīng)用領(lǐng)域

中圖分類號(hào):TD61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-9166(2010)017(C)-0189-01

引言: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)展階段。

一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

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

(一)機(jī)械本體技術(shù)。機(jī)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。現(xiàn)代機(jī)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(jìn),還應(yīng)考慮利用非金屬?gòu)?fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量,才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化,進(jìn)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(wèn)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(shì)。對(duì)外部信息傳感器來(lái)說(shuō),目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。

(三)信息處理技術(shù)。機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備(特別是微型計(jì)算機(jī))的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)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(shí)處理的輸入輸出的可靠性,進(jìn)而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。

(四)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)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(wèn)題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件―傳感器―電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。

(五)接口技術(shù)。為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)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(jiǎn)化設(shè)計(jì)。目前,技術(shù)人員正致力于開(kāi)發(fā)低成本、高速串行的接口,來(lái)解決信號(hào)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(wèn)題。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

(一)數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)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(kāi)放性設(shè)計(jì),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(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。4、大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。5、能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制,即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。6、系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)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(jī)作為控制機(jī),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(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合,而是全局動(dòng)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(lái)控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)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(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)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(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展:

(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)。

(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(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RS232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。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。

篇7

既是對(duì)發(fā)展新的更高的要求，首次將的發(fā)展上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。也是新的歷史起點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展的重大機(jī)遇。作為國(guó)家“一五”和“三線”時(shí)期重要的工業(yè)布點(diǎn)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(jī)床工具等裝備制造業(yè)方面具有一定的比較優(yōu)勢(shì)。年，市裝備制造業(yè)完成產(chǎn)值454億元，同比增長(zhǎng)47.2%對(duì)工業(yè)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率超過(guò)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(jī)床工具等行業(yè)具有一定優(yōu)勢(shì)。擁有一大批像集團(tuán)、法士特集團(tuán)、寶鈦集團(tuán)、石油鋼管、中鐵寶橋、集團(tuán)等行業(yè)內(nèi)的骨干企業(yè)。寶鈦集團(tuán)和東嶺集團(tuán)2戶企業(yè)產(chǎn)值超過(guò)百億，集團(tuán)在寶部分等6戶企業(yè)產(chǎn)值超過(guò)50億，目前制造業(yè)已成為我市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。

二）優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)突出。其中半數(shù)以上產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)有一定競(jìng)爭(zhēng)力。集團(tuán)是全國(guó)三個(gè)重型汽車生產(chǎn)基地之一，裝備制造業(yè)產(chǎn)品涵蓋《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)》中7大類62個(gè)中類200多個(gè)小類。集團(tuán)的數(shù)控機(jī)床、精密磨床在全國(guó)同行名列前茅，中航寶成的儀器儀表在全國(guó)占有重要位置，秦明電子是國(guó)唯一生產(chǎn)可控式心臟起搏器的企業(yè)，寶石機(jī)械是全國(guó)最大的石油鉆采設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，陸上鉆機(jī)產(chǎn)量居世界第一，的鈦材占到全國(guó)80%生產(chǎn)能力和市場(chǎng)份額。

三）創(chuàng)新能力較強(qiáng)。制造業(yè)信息化工程重點(diǎn)城市和中國(guó)品牌經(jīng)濟(jì)城市，是科技部確定的38個(gè)國(guó)家創(chuàng)新型試點(diǎn)城市之一。目前已建成1個(gè)國(guó)家級(jí)工程技術(shù)研究中心（石油鋼管）3個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心（石油機(jī)械、秦機(jī)、寶鈦）28個(gè)省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，擁有各類專業(yè)技術(shù)人員2萬(wàn)多人。有6個(gè)中國(guó)名牌產(chǎn)品，其中4個(gè)是裝備制造業(yè)產(chǎn)品。鈦材、石油鉆機(jī)、焊接鋼管、鐵路道岔、鋼橋梁、數(shù)控機(jī)床等60多個(gè)制造業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率居全國(guó)前列，部分軍工產(chǎn)品居全國(guó)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(dá)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(guò)億元企業(yè)8戶，龍頭寶鈦集團(tuán)是中國(guó)鈦工業(yè)國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)、行規(guī)制定者，具有國(guó)內(nèi)最完整的鈦及鈦合金生產(chǎn)體系。以集團(tuán)、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(wàn)輛重卡、3萬(wàn)輛中卡、30萬(wàn)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(dá)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(jī)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(tuán)和機(jī)床為龍頭的機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)集群，以中鐵寶橋、中鐵電氣化、南車時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)，大企業(yè)引領(lǐng)、配套中小企業(yè)跟進(jìn)、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(guó)先進(jìn)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(jìn)制造業(yè)發(fā)展的思路是緊緊抓住水經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃實(shí)施的重大歷史機(jī)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(shì)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(tuán)，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(shì)明顯的西部先進(jìn)制造業(yè)基地，年，全市先進(jìn)制造業(yè)總產(chǎn)值力爭(zhēng)達(dá)到1600億元。

一）積極培育大企業(yè)大集團(tuán)。推動(dòng)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)要素向核心企業(yè)聚集，進(jìn)一步加大政策扶持力度。支持龍頭企業(yè)通過(guò)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、兼并重組、引資嫁接等方式，實(shí)現(xiàn)低成本擴(kuò)張，迅速做大做強(qiáng)。重點(diǎn)支持集團(tuán)、寶鈦集團(tuán)、東嶺集團(tuán)、寶石鋼管、石油機(jī)械、法士特集團(tuán)、煙廠、中鐵寶橋、集團(tuán)、煤化工等10戶企業(yè)發(fā)展壯大，突破百億大關(guān)。同時(shí)，進(jìn)一步完善大企業(yè)培育體系，全力扶持30戶高成長(zhǎng)性企業(yè)提速發(fā)展。

二）全力打造優(yōu)勢(shì)大產(chǎn)業(yè)。加快推進(jìn)汽車及零部件、鈦及鈦合金、機(jī)床工具、石油裝備、軌道交通等重點(diǎn)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(gè)千億產(chǎn)業(yè)集群和石油裝備、機(jī)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(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)作為搶占未來(lái)發(fā)展制高點(diǎn)的重大舉措，加快發(fā)展航空安全裝備、太陽(yáng)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(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新支撐。

三）抓緊實(shí)施一批大項(xiàng)目。加快推進(jìn)一批支撐先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的重大項(xiàng)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(zhēng)取，力爭(zhēng)使中省能夠把更多的項(xiàng)目放在，把更多的資金投向，為建設(shè)先進(jìn)制造業(yè)基地提供項(xiàng)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(jìn)一步創(chuàng)新體制機(jī)制。把國(guó)家級(jí)高新區(qū)建設(shè)成為引領(lǐng)先進(jìn)制造業(yè)提速發(fā)展的示范基地。以集團(tuán)和法士特集團(tuán)為龍頭，加大技改擴(kuò)能和招商力度，吸引更多項(xiàng)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(guó)西部汽車及零部件產(chǎn)業(yè)基地。同時(shí)，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(jìn)縣區(qū)工業(yè)迅速崛起，為加快發(fā)展先進(jìn)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(diǎn)建設(shè)鈦及鈦合金材料、石油鉆采裝備、數(shù)控機(jī)床等3個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，以創(chuàng)建國(guó)家創(chuàng)新型試點(diǎn)城市為契機(jī)。積極創(chuàng)建高可靠性無(wú)線通信、飛行環(huán)境監(jiān)測(cè)等省級(jí)工程技術(shù)中心，全面提升企業(yè)創(chuàng)新能力。鼓勵(lì)支持集團(tuán)、石油機(jī)械、中鐵寶橋等企業(yè)參與國(guó)家科技重大專項(xiàng)，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)和前沿技術(shù)，爭(zhēng)取擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。依托西安大專院校、科研機(jī)構(gòu)和社會(huì)力量，建立多層次的科研開(kāi)發(fā)和管理人才培訓(xùn)體系，支持企業(yè)引進(jìn)知名專家，吸引各類人才向集聚，為建設(shè)先進(jìn)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(jì)、技術(shù)研發(fā)、信息咨詢、商務(wù)會(huì)展等生產(chǎn)業(yè)。為先進(jìn)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(jìn)股份制銀行和證券、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)我市設(shè)立網(wǎng)點(diǎn)，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(jìn)快出的現(xiàn)代流通體系，促進(jìn)制造企業(yè)與物流企業(yè)聯(lián)動(dòng)，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)搭建服務(wù)平臺(tái)。

三、幾點(diǎn)建議

一）支持建設(shè)國(guó)家先進(jìn)制造業(yè)和新材料研發(fā)生產(chǎn)基地。支持加快建設(shè)國(guó)家級(jí)機(jī)電設(shè)備出口、數(shù)控機(jī)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(qǐng)工信部能從政策、資金、項(xiàng)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(qiáng)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，支持“中國(guó)鈦谷”建設(shè)，打造世界知名、國(guó)內(nèi)一流的新材料研發(fā)生產(chǎn)基地。

篇8

關(guān)鍵詞：農(nóng)村水電站；水輪機(jī)；技術(shù)改造

一、前言

在農(nóng)村小型水電站中，水輪發(fā)電機(jī)組是完成電能生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行綜合性能質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到電站經(jīng)濟(jì)效益的好壞和電站能否安全可靠地生產(chǎn)。面對(duì)多年來(lái)農(nóng)村水電機(jī)組運(yùn)行中普遍存在的效率低、缺陷多及安全可靠性差等各種問(wèn)題，小水電站業(yè)主須對(duì)農(nóng)村小電站的發(fā)展現(xiàn)狀及如何提高機(jī)組運(yùn)行綜合性能質(zhì)量，爭(zhēng)取最大發(fā)電效益等問(wèn)題有一個(gè)明確認(rèn)識(shí)，并應(yīng)積極開(kāi)展以提高機(jī)組運(yùn)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(guò)近幾年來(lái)對(duì)農(nóng)村小水電機(jī)組的接觸了解到，不論是已經(jīng)運(yùn)行了多年還是近兩年新投運(yùn)的電站機(jī)組通常都存在以下一些問(wèn)題:

1.電站實(shí)際裝機(jī)容量比根據(jù)水文、水能參數(shù)確實(shí)的裝機(jī)容量偏小或偏大10%~20%。裝機(jī)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(jī)容量偏大多發(fā)生在近十年新建的小電站，許多電站機(jī)組在多數(shù)運(yùn)行時(shí)間里達(dá)不到額定出力，電站經(jīng)濟(jì)效益和建設(shè)投資的回報(bào)都不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2.在農(nóng)村小電站中，約有近50%的機(jī)組為20世紀(jì)70~80年代前制造的設(shè)備。受當(dāng)時(shí)條件制約，這些機(jī)組多數(shù)使用前蘇聯(lián)與美國(guó)等20世紀(jì)40~50年代研制的機(jī)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(lái)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(jī)組在性能和結(jié)構(gòu)方面都已陳舊或帶病運(yùn)行，機(jī)組漏水、漏油嚴(yán)重，振動(dòng)加劇、噪音增大，發(fā)電機(jī)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(zhǎng)期運(yùn)行使過(guò)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(kāi)使用的小水電機(jī)組產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格仍然較少且性能落后。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)家及行業(yè)沒(méi)有及時(shí)編制出版新的水輪機(jī)選型型譜。多數(shù)基層設(shè)計(jì)者選型設(shè)計(jì)通常還是采用參照小型廠家產(chǎn)品目錄的方法來(lái)套用現(xiàn)成機(jī)型，很難滿足電站實(shí)際需要。

6.農(nóng)村小水電機(jī)組制造工藝落后、質(zhì)量差。如水輪機(jī)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(jī)組振動(dòng)、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(zhǎng)，遇到運(yùn)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(jī)技術(shù)改造是一項(xiàng)十分細(xì)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(jì)、制造過(guò)程、材料工藝和被改造電站的運(yùn)行條件及相關(guān)情況，還要求熟知水電站機(jī)組的水力選型設(shè)計(jì)過(guò)程、熟知水輪機(jī)各種水頭段不同轉(zhuǎn)輪的運(yùn)行綜合性能質(zhì)量，熟知當(dāng)代水輪機(jī)的最新科技進(jìn)步。目前在農(nóng)村小水電機(jī)組技術(shù)改造這個(gè)廣大的市場(chǎng)中，參與者有中小機(jī)組制造廠家、有相關(guān)的科研院所及高校、還有以機(jī)械制造、維修業(yè)為主的私營(yíng)公司及水輪機(jī)廠家的退休人員。

三、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性和可行性

1.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪針對(duì)具體使用條件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性。從我國(guó)農(nóng)村小水電的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，多數(shù)小水電站存在的核心問(wèn)題主要是長(zhǎng)期以來(lái)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)沒(méi)有與電站具體使用條件相接軌，通常表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪效率低。運(yùn)行效率是水輪機(jī)綜合性能質(zhì)量的重要指標(biāo)，據(jù)統(tǒng)計(jì)自20世紀(jì)90年代后期，我國(guó)大型水電機(jī)組的水輪機(jī)模型效率普遍達(dá)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(jī)組仍然在重復(fù)地使用20世紀(jì)50~60年代的老機(jī)型，與同期的國(guó)內(nèi)外先進(jìn)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(fèi)。

(2)機(jī)組選型不合理。二三十年以前投產(chǎn)的農(nóng)電機(jī)組，受設(shè)計(jì)條件限制，有些電站選擇水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)偏于保守，造成水能利用不充分有些電站選擇水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)容量匹配不當(dāng)，從而限制了機(jī)組出力有些近年新建小電站的業(yè)主片面追求低價(jià)位，經(jīng)常選擇發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速偏高或是水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑偏小，因此造成機(jī)組運(yùn)行性能降低，發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重?fù)p失。

(3)機(jī)組運(yùn)行可靠性差。受電站選型設(shè)計(jì)和不同廠家結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造水平限制，水輪機(jī)抗空化、抗磨損、抗振動(dòng)性能差，經(jīng)多年運(yùn)行，一些機(jī)組空化、磨損、振動(dòng)嚴(yán)重，運(yùn)行條件惡劣、事故隱患不斷增加，嚴(yán)重影響機(jī)組的可靠運(yùn)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(lái)的變化，造成其實(shí)際的流量、水頭等水文數(shù)據(jù)與原設(shè)計(jì)參數(shù)有所變化，結(jié)果選用的水輪機(jī)性能參數(shù)與電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)不適應(yīng)，原有轉(zhuǎn)輪運(yùn)行已大大偏離設(shè)計(jì)工況，甚至無(wú)法正常運(yùn)行，造成電站經(jīng)濟(jì)效益不能充分發(fā)揮。

眾所周知，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是水電站的核心設(shè)備。水輪機(jī)的水力性能、振動(dòng)與空化主要取決于轉(zhuǎn)輪哇能，轉(zhuǎn)輪性能對(duì)合理開(kāi)發(fā)利用水能、確保電站經(jīng)濟(jì)效益等方面有著巨大影響。因此，對(duì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)久和老型號(hào)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的更新改造勢(shì)在必行。通過(guò)對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的“量體裁衣”優(yōu)化設(shè)計(jì)，可提高機(jī)組效率，增加電站容量，改善機(jī)組運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，最終提高電站的經(jīng)濟(jì)效益。

2.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪針對(duì)具體使用條件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行性。從經(jīng)濟(jì)角度分析，開(kāi)發(fā)新電站周期長(zhǎng)、投資大，而進(jìn)行水輪機(jī)技術(shù)改造由于不需要再建水工大壩等，故投資少，見(jiàn)效快，經(jīng)濟(jì)效益很高。一般來(lái)說(shuō)，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(jī)轉(zhuǎn)輪針對(duì)具體電站的使用條件進(jìn)行“量體裁衣”式優(yōu)化設(shè)計(jì)的改造方式是一種投入少、產(chǎn)出多、效益顯著的項(xiàng)目，是提高電站運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最關(guān)鍵措施，已成為許多地方解決能源短缺問(wèn)題的手段之一。

從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，近年來(lái)計(jì)算機(jī)與計(jì)算技術(shù)、流體機(jī)械三維流動(dòng)分析與設(shè)計(jì)理論和機(jī)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(jì)、測(cè)試和制造方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)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(jì)基礎(chǔ)是假定轉(zhuǎn)輪中的葉片數(shù)無(wú)窮多，無(wú)限薄，這樣可將三維流動(dòng)簡(jiǎn)化成軸對(duì)稱流動(dòng)。自20世紀(jì)80年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的迅速發(fā)展，水力機(jī)械過(guò)流部件的三維流動(dòng)分析及設(shè)計(jì)和優(yōu)化算法都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，已成為過(guò)流部件水力設(shè)計(jì)與流動(dòng)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(jī)的單位轉(zhuǎn)速與單位流量運(yùn)行范圍(由轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)速、水頭及過(guò)流量決定)，確定設(shè)計(jì)最優(yōu)工況點(diǎn)n110和Q110，在給定的邊界條件下，進(jìn)行轉(zhuǎn)輪(或其他通流部件)的水力設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)方案為計(jì)算域進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算及水力損失計(jì)算，分析轉(zhuǎn)輪區(qū)域的流動(dòng)狀態(tài)，預(yù)估轉(zhuǎn)輪的汽蝕性能及效率水平根據(jù)流場(chǎng)和水力損失計(jì)算結(jié)果及設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)修正水力設(shè)計(jì)方案逐次逼近直至滿足要求，達(dá)到了根據(jù)電站具體情況“量體裁衣”優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。從而取得最佳運(yùn)行效果和最大經(jīng)濟(jì)效益。具有投入低、產(chǎn)出高、見(jiàn)效快的特點(diǎn)。

(2)轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)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(jì)已在長(zhǎng)期實(shí)踐中得以證明并且近年來(lái)通過(guò)計(jì)算機(jī)流體動(dòng)力學(xué)CFD和大量的模型試驗(yàn)得以進(jìn)一步改進(jìn)。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(wèn)題。轉(zhuǎn)輪能在極寬的水頭和流量范圍內(nèi)運(yùn)行而不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)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(dòng)。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有許多大中小電站的混流機(jī)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(jī)的核心部件，轉(zhuǎn)輪制造技術(shù)是水輪機(jī)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(yùn)行穩(wěn)定性。過(guò)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(diǎn)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(lái)，模壓成型技術(shù)廣泛用于大中水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片制造，它是一項(xiàng)可以獲得葉型準(zhǔn)確、鏟磨量小、價(jià)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(jìn)行初步加工，然后放在用數(shù)控機(jī)床銑好的壓模內(nèi)用壓力機(jī)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(qiáng)，效率更易得到保證。

(4)葉片數(shù)控加工技術(shù)。葉片加工過(guò)去通常采用“立體樣板一鏟磨”工藝，這是一種通過(guò)投入大量手工勞動(dòng)力，依據(jù)立體樣板作為測(cè)量工具，把鑄件毛坯變成葉片成品的工藝。該工藝存在測(cè)量精度差、操作困難和費(fèi)用高三大缺點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外各大型水輪機(jī)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(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件控制機(jī)床自動(dòng)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(guò)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤地傳送到執(zhí)行指令的操作機(jī)構(gòu)，解決了葉片測(cè)量與理論位置的自動(dòng)找正問(wèn)題和測(cè)點(diǎn)加工余量的自動(dòng)計(jì)算問(wèn)題，使大型水輪機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)輪葉片全部都是采用數(shù)控機(jī)床加工。

(5)三坐標(biāo)側(cè)控法工藝。這是針對(duì)農(nóng)村小水電機(jī)組設(shè)計(jì)的一種既經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單實(shí)用，又有較高精度的轉(zhuǎn)輪葉片制造工藝。首先設(shè)計(jì)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(tái)上，再將葉片毛坯安放并定位在工裝上，利用工裝和機(jī)床的移動(dòng)配合，可以檢測(cè)到葉片正、背面任意位置的空間坐標(biāo)值。將檢測(cè)結(jié)果直接與葉片型線坐標(biāo)值進(jìn)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(duì)葉片一進(jìn)行鏟磨至孔深位置，然后再利用機(jī)床和工裝進(jìn)行型線檢測(cè)。每個(gè)葉片重復(fù)一遍，直至葉片型線滿足設(shè)計(jì)要求。

四、結(jié)語(yǔ)

改造實(shí)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(jì)效益和解決能源短缺的重要手段之一，而水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是水電站的核心設(shè)備之一，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪綜合運(yùn)行性能質(zhì)量對(duì)合理開(kāi)發(fā)利用水能、提高水電站運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面有著巨大影響。所以，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪根據(jù)電站具體情況進(jìn)行“量體裁衣”式的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)、模型測(cè)試技術(shù)和制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，為水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(guó)目前農(nóng)村小型水電站的實(shí)際情況進(jìn)行機(jī)組特別是水輪機(jī)的技術(shù)改造。確保農(nóng)村水電站機(jī)組的高性能、高質(zhì)量和安全可靠運(yùn)行，以此促進(jìn)我國(guó)小水電事業(yè)的健康繁榮發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇9

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

（一）機(jī)械本體技術(shù)

機(jī)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(jī)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(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬?gòu)?fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)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(wèn)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(shì)。對(duì)外部信息傳感器來(lái)說(shuō)，目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。

（三）信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計(jì)算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)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(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。

（四）驅(qū)動(dòng)技術(shù)

電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)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(wèn)題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。

（五）接口技術(shù)

為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)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(jiǎn)化設(shè)計(jì)。目前，技術(shù)人員正致力于開(kāi)發(fā)低成本、高速串行的接口，來(lái)解決信號(hào)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(wèn)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(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)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(kāi)放性設(shè)計(jì)，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(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。

4、大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。

5、能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

6、系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)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(jī)作為控制機(jī)，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(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合，而是全局動(dòng)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(lái)控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)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(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)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(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機(jī)器人

第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開(kāi)始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。

（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)。

（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(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RS232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。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。

（三）微型化

微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國(guó)外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過(guò)1cm3，并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。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。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）模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，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、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)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(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。

（五）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)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(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。

（六）綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)危害或危害極小，資源利用率極高。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)廢時(shí)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(jī)電一體化是眾多科學(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。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開(kāi)辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。

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篇10

一、全省機(jī)械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，特別是改革開(kāi)放以來(lái)，我省機(jī)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(jìn)步的工業(yè)體系，至2004年底，全省機(jī)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(wàn)元。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年江西省機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值（現(xiàn)價(jià)）319億元；銷售收入280億元；實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)97263萬(wàn)元；稅金98057萬(wàn)元；新產(chǎn)品產(chǎn)值616970萬(wàn)元；利稅227009萬(wàn)元。年產(chǎn)值超過(guò)500萬(wàn)元以上的企業(yè)有76家，其中年產(chǎn)值超過(guò)1億元以上企業(yè)30家；利潤(rùn)超過(guò)500萬(wàn)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(shí)際利用23.09億元，引進(jìn)外資6.29億美元，實(shí)際利用3.7億美元。

“十五”期間，全省機(jī)械行業(yè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向，繼續(xù)加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，擴(kuò)大產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率，提高產(chǎn)品技術(shù)含量。五年來(lái)共開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品600余項(xiàng)，使機(jī)械產(chǎn)品總數(shù)達(dá)到7600余種，并開(kāi)發(fā)出一批具有科技含量高、市場(chǎng)潛力大、在技術(shù)上達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)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(dòng)力機(jī)、三維立體D形卷鐵芯干式變壓器、四開(kāi)單色膠印機(jī)、鍋爐袋式自動(dòng)除塵器和鐵路輪對(duì)加工專用數(shù)控機(jī)床等。企業(yè)從這些適應(yīng)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品中得到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。“十五”期間，共安排科技攻關(guān)和技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目250余項(xiàng)，完成鑒定項(xiàng)目160余項(xiàng)，50余項(xiàng)成果獲國(guó)家部省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，如江西省機(jī)械科學(xué)研究所，開(kāi)發(fā)的“高密度多孔蜂窩陶瓷擠壓成型模具”，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)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(jī)尾氣污染問(wèn)題作出了貢獻(xiàn)。一批先進(jìn)實(shí)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(jìn)技術(shù)正逐步推廣應(yīng)用，全省機(jī)械行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)基本實(shí)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(kāi)發(fā)能力，從而掌握占領(lǐng)市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。已有江鈴、江光、江化聯(lián)等19家企業(yè)通過(guò)了省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心驗(yàn)收。

“十五”期間，全省機(jī)械行業(yè)的質(zhì)量工作扎實(shí)漸進(jìn)，并卓有成效。在實(shí)施名牌戰(zhàn)略中，在以前取得29項(xiàng)省名牌的基礎(chǔ)上，又有19項(xiàng)省名牌產(chǎn)品獲得省名推委重新認(rèn)定。江光的鳳凰照相機(jī)、華意的壓縮機(jī)榮獲國(guó)家名牌產(chǎn)品稱號(hào)。主要產(chǎn)品采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)率達(dá)到60%。重點(diǎn)骨干企業(yè)均達(dá)到ISO9000標(biāo)準(zhǔn)要求，有120個(gè)企業(yè)通過(guò)了質(zhì)量體系認(rèn)證。

“十五”期間，全省機(jī)械行業(yè)通過(guò)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和自主開(kāi)發(fā)的提升，對(duì)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(jī)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(wú)切屑加工、可控氣氛熱處理、氣體保護(hù)焊、材料改性、表面功能覆蓋等一大批先進(jìn)、高效的制造技術(shù)在生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，有力地促進(jìn)了產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益的提高。

二、存在的主要問(wèn)題

“十五”期間，全省機(jī)械行業(yè)在科技進(jìn)步方面所取得的成績(jī)是顯而易見(jiàn)的。但是，我們更要清醒的認(rèn)識(shí)到，與國(guó)內(nèi)發(fā)達(dá)省份相比，尤其是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(chǎng)觀念淡薄，改革改組、機(jī)制轉(zhuǎn)換滯后；企業(yè)包袱重，解負(fù)能力差，競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)。主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1、從整體上看，我省機(jī)械工業(yè)的發(fā)展還沒(méi)有完全轉(zhuǎn)移到依靠科技進(jìn)步的軌道上來(lái)，機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)值的增長(zhǎng)仍然是依賴宏觀經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而帶來(lái)的市場(chǎng)需求和資本金、勞動(dòng)力的投入，技術(shù)進(jìn)步所占的比重仍然較小。

2、自主開(kāi)發(fā)能力不強(qiáng)，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(jī)械行業(yè)的技術(shù)來(lái)源主要依賴國(guó)內(nèi)外引進(jìn)，自主開(kāi)發(fā)能力比較弱。具有自主知識(shí)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(yán)重，生產(chǎn)集中度不高，尚未形成具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的大型企業(yè)和企業(yè)集團(tuán)；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(shì)特色不夠突出。

4、產(chǎn)品質(zhì)量上的問(wèn)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(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。就我省實(shí)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(wèn)題嚴(yán)重制約了我省機(jī)械工業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，也直接影響了全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

三、機(jī)械工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，世界機(jī)械工業(yè)進(jìn)入了前所未有的高速發(fā)展階段，對(duì)比其他行業(yè)，機(jī)械工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)有以下七大特征：

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

第二、經(jīng)濟(jì)規(guī)模化。全球化的規(guī)模生產(chǎn)已經(jīng)成為各大跨國(guó)公司發(fā)展的主流。在不斷聯(lián)合重組，擴(kuò)大競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的同時(shí)，各大企業(yè)紛紛加強(qiáng)對(duì)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(gè)性化、多樣化市場(chǎng)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(lái)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(jī)械工業(yè)發(fā)展中的絕對(duì)統(tǒng)治地位。

第四、結(jié)構(gòu)調(diào)整深化。發(fā)達(dá)國(guó)家加大了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移力度，機(jī)械產(chǎn)品中附加值低的產(chǎn)品被安排到市場(chǎng)潛在需求發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)。為適應(yīng)市場(chǎng)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(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)方式的新特色。同時(shí)，以生產(chǎn)者為主導(dǎo)的生產(chǎn)方式逐步向消費(fèi)者為主導(dǎo)的定制方式轉(zhuǎn)變。服務(wù)的個(gè)性化成為競(jìng)爭(zhēng)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(guó)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(guó)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(jìn)行全球銷售。機(jī)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(fù)責(zé)產(chǎn)品總裝與營(yíng)銷、原材料調(diào)配、零部件采購(gòu)全球化已成為世界機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

第六、跨國(guó)并購(gòu)加劇。現(xiàn)代并購(gòu)不再一味強(qiáng)調(diào)對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合成立企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的主要手段。這是機(jī)械制造業(yè)全球化過(guò)程中大公司謀求生存發(fā)展的一大特點(diǎn)。在建廠的前提下，優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提高生產(chǎn)能力，擴(kuò)大市場(chǎng)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(lái)自技術(shù)創(chuàng)新的威脅，使跨國(guó)公司走上了聯(lián)合之路，以形成強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新能力。機(jī)械制造業(yè)大企業(yè)間的戰(zhàn)略并購(gòu)，導(dǎo)致了機(jī)械工業(yè)資源的重新配置，使得世界機(jī)械工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)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(duì)機(jī)械制造業(yè)提出了更高、更新要求的各國(guó)家和地區(qū)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家更重視發(fā)展機(jī)械制造業(yè)，充分體現(xiàn)了機(jī)械制造業(yè)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推動(dòng)整個(gè)社會(huì)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)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(dòng)、提升和改造的作用。信息裝備技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、先進(jìn)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(kāi)始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)，其高技術(shù)含量已成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的勝利關(guān)鍵。

四、發(fā)展方針

“十一五”是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的重要時(shí)期，中國(guó)加入世貿(mào)組織后，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越趨向開(kāi)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(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、購(gòu)并愈演愈烈。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的步伐加快，裝備制造業(yè)發(fā)展前景廣闊。針對(duì)全省機(jī)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方針，遵循社會(huì)主義市場(chǎng)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(jìn)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(qiáng)集成，重點(diǎn)突破，為實(shí)現(xiàn)我省在中部地區(qū)崛起提供先進(jìn)的技術(shù)裝備。

五、發(fā)展目標(biāo)

“十一五”期間，全省機(jī)械行業(yè)科技發(fā)展的總體目標(biāo)是：全面貫徹落實(shí)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(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)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(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)份額，力爭(zhēng)使技術(shù)創(chuàng)新和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化在省優(yōu)勢(shì)和特色的領(lǐng)域，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)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(dòng)生產(chǎn)率達(dá)到80000元/人；企業(yè)工程技術(shù)人員占職工總數(shù)的比例達(dá)到25%；重點(diǎn)骨干企業(yè)達(dá)到30～35%。

2、產(chǎn)品品種

到2020年，產(chǎn)品品種數(shù)達(dá)到12000種，主要產(chǎn)品的水平與國(guó)際先進(jìn)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(shí)現(xiàn)更換代；主要產(chǎn)品品種的80%達(dá)到國(guó)際九十年代末的先進(jìn)水平；15%產(chǎn)品進(jìn)入世界先進(jìn)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(dá)到120項(xiàng)產(chǎn)品。其中國(guó)家名牌產(chǎn)品數(shù)達(dá)到30項(xiàng)；主要產(chǎn)品均能達(dá)到國(guó)際或國(guó)外先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。

六、主要任務(wù)

根據(jù)機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見(jiàn)，結(jié)合我省機(jī)械行業(yè)的實(shí)際情況，按照有所為有所不為的原則，確定我省機(jī)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(jiān)持引進(jìn)技術(shù)和自主開(kāi)發(fā)相結(jié)合的原則，進(jìn)一步加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，根據(jù)市場(chǎng)的需求，重點(diǎn)發(fā)展安全、節(jié)能、排放符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)的經(jīng)濟(jì)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(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（電噴）和變速箱、車燈、減震器、濾清器、板簧、制動(dòng)軟管等汽車零部件。提高汽車產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力和汽車零部件配套水平，力爭(zhēng)在轎車產(chǎn)品上有所突破。

2、農(nóng)機(jī)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(jī)械以及農(nóng)產(chǎn)品深度加工、水產(chǎn)品加工機(jī)械產(chǎn)品、糧食烘干及倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)械新型農(nóng)業(yè)環(huán)保及作物病蟲(chóng)害防治機(jī)械、節(jié)水節(jié)能排灌機(jī)械等。要不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量、水平和可靠性，滿足市場(chǎng)需求。力爭(zhēng)在中小型農(nóng)田耕作、田間管理、收獲機(jī)械等產(chǎn)品上有較大發(fā)展。

3、工程、礦山機(jī)械

根據(jù)國(guó)家能源、交通運(yùn)輸、礦山及水利工程建設(shè)的需要，“十一五”期間，工程機(jī)械要大力開(kāi)發(fā)具有當(dāng)代技術(shù)水平的機(jī)電一體化產(chǎn)品，同時(shí)還要開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易多功能的工程機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要?！笆晃濉逼陂g，工程機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)是：大功率裝載機(jī)、自行式平地機(jī)、機(jī)電一體化的液壓挖掘機(jī)、內(nèi)燃機(jī)叉車、雙鋼軌串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)、組合式振動(dòng)壓路機(jī)和高沖擊能的壓實(shí)機(jī)械；發(fā)展多功能鉆機(jī)、深基礎(chǔ)處理等施工機(jī)械、隧道開(kāi)挖施工機(jī)械、瀝青混凝土強(qiáng)制式攪拌設(shè)備。

“十一五”期間，礦山機(jī)械發(fā)展重點(diǎn)是：大功率內(nèi)燃鑿巖機(jī)、液壓鑿巖機(jī)、大規(guī)格牙輪鉆機(jī)及輔助設(shè)備，新一代井下內(nèi)燃無(wú)軌及電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)、重支架搬運(yùn)車、大中型多功能車、高機(jī)動(dòng)輕型運(yùn)輸車及礦山的全防護(hù)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(guó)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(diǎn)開(kāi)發(fā)中小型發(fā)電成套設(shè)備和智能型柴油發(fā)電機(jī)組；循環(huán)流化床系列鍋爐要在鞏固現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品向大型化發(fā)展。用電設(shè)備重點(diǎn)發(fā)展節(jié)能、緊湊型等新型產(chǎn)品。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代并向中型高壓方向發(fā)展，并注重開(kāi)發(fā)特殊用途的專用電機(jī)、永磁電機(jī)及變頻電機(jī)。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(shì)，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(fèi)品

瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng)，大力發(fā)展高技術(shù)含量、高附加值的家用耐用消費(fèi)品，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)數(shù)碼相機(jī)、R600a工質(zhì)無(wú)氟壓縮機(jī)產(chǎn)品，同時(shí)完善家用空調(diào)、冰箱、望遠(yuǎn)鏡等產(chǎn)品系列。

6、基礎(chǔ)機(jī)械

機(jī)床是最重要的基礎(chǔ)機(jī)械，是裝備工業(yè)的重要組成部分，我省機(jī)床行業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，產(chǎn)品品種較少、檔次低，市場(chǎng)需求的、有特色的、技術(shù)含量高的產(chǎn)品短缺，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?！笆晃濉逼陂g，我省機(jī)床行業(yè)要以信息化帶動(dòng)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(kāi)發(fā)數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整；通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、合作生產(chǎn)、合資經(jīng)營(yíng)等手段促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，要優(yōu)先發(fā)展普及型數(shù)控機(jī)床和專用機(jī)床，并以此帶動(dòng)高檔型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。

7、石化通用機(jī)械

“十一五”期間，石油化工機(jī)械重點(diǎn)發(fā)展，空氣壓縮機(jī)、印刷機(jī)械等主要產(chǎn)品，以重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品為龍頭，通過(guò)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(jī)械

當(dāng)前，我國(guó)將進(jìn)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(jī)械行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)契機(jī)，我們要不失時(shí)機(jī)的開(kāi)發(fā)市場(chǎng)需求的環(huán)保機(jī)械，主要開(kāi)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(dòng)控制設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器儀表。具體是重點(diǎn)開(kāi)發(fā)中小城市垃圾處理成套設(shè)備、高濃度有機(jī)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(jī)械產(chǎn)品。

七、重大項(xiàng)目

1、軌道車輛制造維修系列數(shù)控裝備。

項(xiàng)目承擔(dān)單位：江西中機(jī)科技產(chǎn)業(yè)有限公司。

該項(xiàng)目為適時(shí)滿足鐵路提速，制造維修、高速、重載列車新形勢(shì)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(duì)數(shù)控動(dòng)平衡去重機(jī)床、車輛自動(dòng)檢測(cè)數(shù)控加工機(jī)床、車輛輪對(duì)數(shù)控車床、車輛輪對(duì)落輪數(shù)控車床、車輛中梁組合鉆生產(chǎn)線、車輛上下盤(pán)型面數(shù)控加工機(jī)床、車軸銑端面、打中心孔數(shù)控機(jī)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(jī)等40余種機(jī)床設(shè)備。該設(shè)備采用國(guó)內(nèi)外成熟技術(shù)生產(chǎn)制造的傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控滑臺(tái)、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、自動(dòng)定心裝置、液壓系統(tǒng)及防護(hù)系統(tǒng)等組成，綜合運(yùn)用數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、通訊技術(shù)、四摩擦輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)、無(wú)間隙傳動(dòng)技術(shù)、激光檢測(cè)技術(shù)等高新技術(shù)產(chǎn)品。該設(shè)備獨(dú)創(chuàng)了車輛輪對(duì)制造中精密動(dòng)平衡測(cè)量與精確銑削去重于一體的先進(jìn)工藝、精密動(dòng)平衡測(cè)量方式和適應(yīng)多種速度級(jí)別輪對(duì)去重加工的復(fù)雜三維動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，該項(xiàng)目處于國(guó)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(shí)輪對(duì)制造精密動(dòng)平衡測(cè)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(chǔ)備，是保證列車和運(yùn)網(wǎng)安全不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。

2、組合式機(jī)電一體化蓄冷中央空調(diào)機(jī)組。

項(xiàng)目承擔(dān)單位：江西集佳科技有限公司。

該項(xiàng)目為自行研發(fā)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，是利用廉價(jià)低谷電力將制冷機(jī)制取的冷貯存起來(lái)，在電網(wǎng)高峰電價(jià)時(shí)段將機(jī)組貯存的冷量釋放出來(lái)供為空調(diào)使用。它具有卓越的“移峰填谷、平衡電力負(fù)荷、節(jié)約能源、極大降低運(yùn)行成本”功能。與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比，當(dāng)峰谷的電價(jià)比達(dá)3︰1或4︰1每年節(jié)省的運(yùn)行電費(fèi)相當(dāng)可觀。該機(jī)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(jī)組適應(yīng)不同用戶需求的系列產(chǎn)品線；“機(jī)電一體化”的現(xiàn)場(chǎng)控制器（PLC）和嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行；接入網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的上位機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)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(shí)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(xiàng)目適用于機(jī)關(guān)、大專院校、銀行、科研院所、賓館、體育場(chǎng)館等中央空調(diào)系統(tǒng)。市場(chǎng)前景廣闊。

3、年產(chǎn)80萬(wàn)千瓦大中型水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組。

項(xiàng)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(guó)的廣泛關(guān)注，我國(guó)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(wàn)千瓦中小水輪發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上新增60萬(wàn)千瓦，形成年產(chǎn)80萬(wàn)千瓦大中型水輪發(fā)電機(jī)的制造能力。同時(shí)，進(jìn)一步提高企業(yè)管理水平和技術(shù)創(chuàng)新能力，大力開(kāi)發(fā)技術(shù)含量高、適銷對(duì)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(jī)組，中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)容量5萬(wàn)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(jìn)入國(guó)家行業(yè)先進(jìn)行列，企業(yè)年銷售收入和利稅兩項(xiàng)指標(biāo)爭(zhēng)取進(jìn)入全國(guó)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(tuán)）有限公司。

該企業(yè)是中國(guó)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(shí)現(xiàn)銷售收入13億元，進(jìn)出口額1億美元，員工總數(shù)6200余人。多年來(lái)該公司緊跟世界經(jīng)濟(jì)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(shì)，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(diǎn)轉(zhuǎn)移到大光學(xué)產(chǎn)業(yè)，通過(guò)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(shí)現(xiàn)銷售收入23億元，光學(xué)鏡片產(chǎn)能全國(guó)第一，努力打造世界一流光學(xué)制造企業(yè)，進(jìn)入世界前5強(qiáng)，新增主導(dǎo)產(chǎn)品銷售收入5.8億元，光學(xué)儀器市場(chǎng)占有率名列前茅。

主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：到2010年，光學(xué)鏡片1.32億片；光學(xué)鏡頭500萬(wàn)只；照相機(jī)3萬(wàn)臺(tái)；金屬零件5000萬(wàn)元；顯微鏡10萬(wàn)臺(tái)；測(cè)繪儀器6萬(wàn)臺(tái)；光學(xué)設(shè)備1000臺(tái)；光引擎10萬(wàn)臺(tái)；望遠(yuǎn)鏡16萬(wàn)臺(tái)。

技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)是圍繞大光學(xué)事業(yè)的核心技術(shù)升級(jí)工作，著力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品與主機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)轉(zhuǎn)型，全面實(shí)現(xiàn)向電子數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品調(diào)整升級(jí)。未來(lái)幾年的重點(diǎn)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(jī)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(jī)低成本化等。

5、引進(jìn)和開(kāi)發(fā)VM汽車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

承擔(dān)單位：江鈴汽車集團(tuán)公司

目前，VM發(fā)動(dòng)機(jī)，在發(fā)達(dá)國(guó)家，重型車100%使用柴油機(jī)，歐洲約30%的轎車和90%的商用車使用柴油機(jī)。國(guó)內(nèi)對(duì)小型、高速柴油綜合技術(shù)的研究還非常缺乏，因此，引進(jìn)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先、節(jié)能環(huán)保的車用柴油機(jī)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(gè)有著較強(qiáng)實(shí)力，主要生產(chǎn)車用柴油機(jī)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(jī)是該公司2001年推出的新產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品采用了德國(guó)博世高壓軌燃油噴射系統(tǒng)，運(yùn)用了增壓中冷、EGR、VGT雙軸平衡、四氣門、雙頂置凸輪軸等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，排放已達(dá)歐Ⅲ（具有歐V潛力），產(chǎn)品性能達(dá)到世界先進(jìn)水平。

該公司引進(jìn)生產(chǎn)意大利戴—克VM公司R425/428DOHC柴油機(jī)，并可跳躍式地提高江鈴柴油機(jī)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)制造水平。為國(guó)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(jī)較4JB1柴油機(jī)體積小，動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性好，轉(zhuǎn)速高、振動(dòng)小、噪聲低，所以用其配套動(dòng)力必將使整車性能得到極大改善，使江鈴汽車更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)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(kāi)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(dòng)控制等高新技術(shù)，經(jīng)過(guò)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(chǎng)驗(yàn)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(xì)管式超濾膜為核心，應(yīng)用垂直交叉流過(guò)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(shí)；供水高度：12～20米，供水半徑：500米，出水質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

7、年產(chǎn)量1600萬(wàn)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(guò)去是國(guó)內(nèi)整流變壓器生產(chǎn)企業(yè)中的龍頭大戶，鑒于國(guó)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(chǎng)合同交貨期短，單臺(tái)相對(duì)容量小，生產(chǎn)程序工作量加大，所以要提高產(chǎn)量，設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)輸變電行業(yè)對(duì)變壓器平均需求量約為3.63億KVA，其中220KV級(jí)變壓器約為7260萬(wàn)KVA，根據(jù)江變的現(xiàn)有條件，立足做精220KV級(jí)，年產(chǎn)能增幅10%～12%，即三年內(nèi)產(chǎn)量1000萬(wàn)KVA～1200萬(wàn)KVA，五年內(nèi)達(dá)1600萬(wàn)KVA。變壓器生產(chǎn)技術(shù)突飛猛進(jìn)，500KV級(jí)變壓器國(guó)內(nèi)已有八家企業(yè)生產(chǎn)，所以江變壓器做精220KV級(jí)的基礎(chǔ)上，必須發(fā)展500KV級(jí)，這需要大規(guī)模的技改投資和高端人才的引進(jìn)。江變?cè)?～5年的發(fā)展原則是：做精220KV級(jí)，發(fā)展500KV級(jí)；鞏固整流、發(fā)展電力，開(kāi)拓海外市場(chǎng)。

具體的規(guī)劃是：

①在6000萬(wàn)技改完成后追加3000萬(wàn)技改投入。到2010年，產(chǎn)值60000萬(wàn)元，銷售收入46000萬(wàn)元，利潤(rùn)5000萬(wàn)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(wàn)元，銷售收入：78000萬(wàn)元，利潤(rùn)：12000～15000萬(wàn)元。

8、600～2000KW無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)

承擔(dān)單位：泰豪集團(tuán)有限公司

該項(xiàng)目是與世界500強(qiáng)的企業(yè)、著名ABB公司合作經(jīng)營(yíng)的600～2000KW中大型湝波勵(lì)磁無(wú)刷同步發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)技術(shù)改造，保證產(chǎn)品出品質(zhì)量、提升產(chǎn)品機(jī)械加工水平和檔次，降低成本，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

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

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

八、規(guī)劃實(shí)施的保障措施

1、堅(jiān)持改革、擴(kuò)大開(kāi)放，轉(zhuǎn)變觀念，確立企業(yè)是機(jī)械工業(yè)科技工作的主戰(zhàn)場(chǎng)的基本觀點(diǎn)，從根本上把機(jī)械工業(yè)的發(fā)展真正轉(zhuǎn)移到依靠科技進(jìn)步的軌道上來(lái)。

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(jī)構(gòu)，促進(jìn)官、產(chǎn)、學(xué)、研的結(jié)合，推進(jìn)科技成果產(chǎn)業(yè)化。

3、加大多渠道的科技投入，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。一方面作為科技工作主體的企業(yè)，要建立自我激勵(lì)的發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新體制，年科技開(kāi)發(fā)費(fèi)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(gè)比例；另一方面，爭(zhēng)取列入國(guó)家或省重點(diǎn)項(xiàng)目，得到國(guó)家和省在政策上給予相應(yīng)支持。