數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)前景范文
時(shí)間:2023-12-26 18:01:28
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篇1
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床裝備的核心關(guān)鍵部件。特別是對(duì)于國(guó)防工業(yè)急需的高檔數(shù)控機(jī)床,高檔數(shù)控系統(tǒng)是決定機(jī)床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素,而國(guó)外對(duì)我國(guó)至今仍封鎖限制,成為制約我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展的瓶頸。
21世紀(jì)將是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的黃金時(shí)期,國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展將進(jìn)一步拉動(dòng)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)需求。預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)數(shù)控機(jī)床需求將達(dá)10萬(wàn)臺(tái)以上,40%以上為中高檔型,消費(fèi)將達(dá)到60-70億美元,將為國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造廣闊的市場(chǎng)空間。
二、我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的現(xiàn)狀
(一)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)細(xì)分
我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)分為三種型級(jí),即經(jīng)濟(jì)型、普及型和高級(jí)型。這是根據(jù)我國(guó)當(dāng)前市場(chǎng)需求的實(shí)際情況,按技術(shù)應(yīng)用不同領(lǐng)域和復(fù)雜程度進(jìn)行的階段性標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分的。
在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中,國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)由于適應(yīng)我國(guó)用戶的實(shí)際使用水平和機(jī)床制造企業(yè)數(shù)控技術(shù)配套要求,得到了廣大用戶的認(rèn)同,已形成了規(guī)模優(yōu)勢(shì),目前約占到我國(guó)整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)的60%左右。
國(guó)產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率不斷提高,但外國(guó)品牌依然占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)逐步形成了以航天數(shù)控集團(tuán)、機(jī)電集團(tuán)、華中數(shù)控、藍(lán)天數(shù)控等以生產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)為主的國(guó)有企業(yè),以及北京-法那科、西門(mén)子數(shù)控(南京)有限公司等合資企業(yè)的基本力量。從技術(shù)水平上比較,國(guó)產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能并不差,價(jià)格和服務(wù)方面還有較大優(yōu)勢(shì),可靠性與國(guó)外系統(tǒng)的差距也已顯著縮小,但依然是國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)最難開(kāi)拓的市場(chǎng)領(lǐng)域。
在高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國(guó)外相比,確實(shí)還存在比較大的差距。雖然國(guó)產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)取得了一定突破,但功能還不夠完善,在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證還不全面。國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的差距,還表現(xiàn)在產(chǎn)品的系列化不全,如伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)從小到大各種規(guī)格,國(guó)外都有,而我們的規(guī)格有限;在高速(快速進(jìn)給速度40米/分以上)、高精(分辨率0.1微米以下)、多通道數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能上,國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)與國(guó)外系統(tǒng)有較大差距。我國(guó)進(jìn)口的數(shù)控系統(tǒng)基本為德國(guó)西門(mén)子(SIMENS)和日本法那科(FANUC)兩家公司所壟斷,這兩家公司在世界市場(chǎng)的占有率超過(guò)80%。在國(guó)內(nèi)尚無(wú)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)高端數(shù)控系統(tǒng)替代的前提下,西門(mén)子和發(fā)那科擁有絕對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。加上高性能數(shù)控系統(tǒng)具有超越經(jīng)濟(jì)價(jià)值的戰(zhàn)略意義,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)出口我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)始終有所限制,甚至像五軸聯(lián)動(dòng)以上的高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品絕對(duì)禁止向我國(guó)出口。
(二)我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)
國(guó)家“十二五”期間的目標(biāo)是:建立起比較完備的數(shù)控系統(tǒng)自主創(chuàng)新體系,具有自主設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和成套生產(chǎn)能力,使我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。創(chuàng)建國(guó)產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品,普及型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率達(dá)70%以上,具有較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力;國(guó)產(chǎn)高檔系統(tǒng)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%以上,主要品種基本實(shí)現(xiàn)自給,推動(dòng)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化。
結(jié)合我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)與數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo),不難看出,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)已趨于飽和,且競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈,由于技術(shù)水平相差不大,因此多為價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。在普及型數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)已逐步形成幾家大企業(yè)的壟斷現(xiàn)象,并且國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)已在市場(chǎng)上占統(tǒng)治地位,很難進(jìn)入。而在國(guó)內(nèi),高檔數(shù)控系統(tǒng)目前只占整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的約2%,市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊,雖然目前大部分的高檔數(shù)控系統(tǒng)是國(guó)外產(chǎn)品,但依然有大片市場(chǎng)等待開(kāi)發(fā)。競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)是平等的,并且有國(guó)家政策的支持與鼓勵(lì),數(shù)控系統(tǒng)廠商只有抓住這一契機(jī),才能不斷發(fā)展自己的技術(shù),擴(kuò)大市場(chǎng),為國(guó)家高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
三、高檔數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)需求分析
(一)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)應(yīng)用
高檔數(shù)控系統(tǒng)可以應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn),也可以對(duì)原有的數(shù)控機(jī)床或非數(shù)控機(jī)床進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)、改造。其具體的應(yīng)用市場(chǎng)為機(jī)電行業(yè),包括機(jī)械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等。另外,航空航天、船舶制造、大型電站設(shè)備、石化和冶金設(shè)備、汽車制造等都是我國(guó)機(jī)床業(yè)的下游產(chǎn)業(yè),都離不開(kāi)高檔機(jī)床,為機(jī)床業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。
(二)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的現(xiàn)狀
數(shù)控機(jī)床是利用硬件和軟件相結(jié)合,是以電子控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床,充分利用了微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高端技術(shù)。我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠共有100多家,其中能批量生產(chǎn)的企業(yè)有42家(國(guó)有企業(yè)30家,民營(yíng)企業(yè)5家,合資、獨(dú)資企業(yè)7家),平均年產(chǎn)量40-50臺(tái),幾家重點(diǎn)企業(yè)年產(chǎn)量可達(dá)400-700臺(tái)。
1、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。我國(guó)數(shù)控機(jī)床20世紀(jì)80年代以來(lái)有了迅速發(fā)展,平均年產(chǎn)量增長(zhǎng)20%以上;數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)量從1990年的2588臺(tái)增長(zhǎng)至1996年的18000臺(tái);目前已是世界數(shù)控機(jī)床第三進(jìn)口大國(guó)。進(jìn)入90年代以來(lái),我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)都經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變機(jī)制的艱苦磨礪過(guò)程。由于市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的變化,使得1997年數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)量下降到14329臺(tái)。同時(shí)由于進(jìn)口減少,國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率上升到45.9%;正是由于結(jié)構(gòu)的變化,才有可能形成產(chǎn)量下降、市場(chǎng)占有率提高的局面。近期,國(guó)家為擴(kuò)大內(nèi)需,通過(guò)加大技改投資和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的措施來(lái)拉動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)。在各個(gè)主要市場(chǎng)看,轎車、重型汽車等重要車型的銷售量從東向西逐步擴(kuò)展,轎車個(gè)人購(gòu)買已成為主流。這些行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了機(jī)床工具的需求。其次是軍工等需求穩(wěn)步上升,在航空、兵器等領(lǐng)域,改造將繼續(xù)增加,設(shè)備需求將進(jìn)一步深化和擴(kuò)大。民營(yíng)企業(yè)將進(jìn)一步滲透到制造業(yè)和輕工業(yè),其技術(shù)水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執(zhí)行期的高峰,國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目、重點(diǎn)工程、重點(diǎn)任務(wù)全面鋪開(kāi),市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出較高的增長(zhǎng),進(jìn)一步拉動(dòng)企業(yè)的技術(shù)改造和設(shè)備更新。近年啟動(dòng)和續(xù)建的重大工程有:三峽右岸的發(fā)電機(jī)組的制造,西氣東輸中段的全面開(kāi)工及沿線各省、市的引進(jìn)工程,南水北調(diào)工程,北京、上海、武漢、天津、重慶、長(zhǎng)沙等大、中城市的地鐵、輕軌工程、大化肥、大空分、西電東送等工程都會(huì)對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)市場(chǎng)的需求,而這些產(chǎn)業(yè)直接或間接都會(huì)使機(jī)床工具行業(yè)的市場(chǎng)增加份額和力度,為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)新的市場(chǎng)機(jī)遇。
2、國(guó)際市場(chǎng)需求。從近幾年我國(guó)機(jī)床出口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,數(shù)控機(jī)床的出口量和出口平均單價(jià)逐年上升,國(guó)際機(jī)床市場(chǎng)的消費(fèi)主流是數(shù)控機(jī)床,目前世界數(shù)控機(jī)床消費(fèi)趨勢(shì)已從初期以數(shù)控電加工機(jī)床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用數(shù)控機(jī)床、成套設(shè)備為主,這正是我國(guó)機(jī)床行業(yè)的弱項(xiàng)?!鞍宋濉逼陂g,我國(guó)機(jī)床工具產(chǎn)品出口開(kāi)始向全方位、多元化發(fā)展。近幾年機(jī)床出口多元化發(fā)展趨勢(shì)更加明顯,由于受東南亞金融危機(jī)的影響,1998年我國(guó)東南亞出口額大幅降低,但同時(shí)開(kāi)始向南美、中東、荷蘭擴(kuò)展,對(duì)英國(guó)、加拿大出口額也較1996年大幅度提高。美、歐、亞是目前我國(guó)機(jī)床產(chǎn)品出口的主要市場(chǎng),占我國(guó)出口份額依次為1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大機(jī)床消費(fèi)國(guó)(地區(qū))中,只有我國(guó)臺(tái)灣和意大利的機(jī)床消費(fèi)額是負(fù)增長(zhǎng)和零增長(zhǎng),其余都是正增長(zhǎng)。2005年我國(guó)的機(jī)床消費(fèi)額高達(dá)109億美元,高出第2位的日本33.7億美元,連續(xù)四年名列世界首位。世界機(jī)床市場(chǎng)整體消費(fèi)的增加同時(shí)預(yù)示了數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的市場(chǎng)容量不斷增加,為高檔數(shù)控系統(tǒng)提供了廣闊的市場(chǎng)投放空間。
四、市場(chǎng)規(guī)模預(yù)算
由于機(jī)床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)需求年均增長(zhǎng)30%,根據(jù)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的預(yù)計(jì),未來(lái)5年我國(guó)數(shù)控機(jī)床需求的年均增速在30%以上。
雖然國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求很大,但對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)和消費(fèi)需求依然處于低水平,從2004年的數(shù)據(jù)看,高檔數(shù)控系統(tǒng)占整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)量比例為1.5%,比2002年上升了1個(gè)百分點(diǎn)。
另外,由于技術(shù)等方面的原因,國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率非常小,2006年,國(guó)外公司在我國(guó)銷售高檔數(shù)控系統(tǒng)約占市場(chǎng)份額的99.5%。這就要求國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)廠商必須生產(chǎn)質(zhì)量可靠,價(jià)格適中的高檔數(shù)控系統(tǒng),才能與強(qiáng)勁的外國(guó)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng).根據(jù)市場(chǎng)分析,可以做出未來(lái)五年我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)如表1所示。
五、結(jié)論與建議
隨著市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大,科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,21世紀(jì)將成為我國(guó)發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的絕佳時(shí)期,提高我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性和競(jìng)爭(zhēng)力將大力推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展,這將是政府與企業(yè)共同努力的結(jié)果。
在政府政策方面,應(yīng)充分利用國(guó)防軍工行業(yè)與機(jī)床制造行業(yè)的合作平臺(tái),率先在軍工行業(yè)推廣使用自主化的高檔數(shù)控系統(tǒng)。優(yōu)先立項(xiàng)支持選用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的首臺(tái)首套高端數(shù)控機(jī)床裝備的研制,并在項(xiàng)目中分配專門(mén)經(jīng)費(fèi)支持所配套的高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā),推動(dòng)自主研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用驗(yàn)證和市場(chǎng)推廣。在使用財(cái)政性資金采購(gòu)數(shù)控機(jī)床的項(xiàng)目中,標(biāo)書(shū)中不要指定國(guó)外系統(tǒng),給國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品建立公平的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。在滿足同等的條件下,應(yīng)優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。同時(shí),支持?jǐn)?shù)控系統(tǒng)廠、數(shù)控機(jī)床廠和職業(yè)院校建立“數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)與服務(wù)中心”,為數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)者培訓(xùn)操作使用、工藝編程、維護(hù)維修人員。另外,政府也可以在技術(shù)改革、稅收和金融政策等方面給予扶持,增強(qiáng)高檔數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)綜合實(shí)力。
在企業(yè)自身方面,應(yīng)加大在高檔數(shù)控系統(tǒng)、全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)等核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā),走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路,集我國(guó)家的財(cái)力支持建立由研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、系統(tǒng)廠組成的技術(shù)聯(lián)盟和研發(fā)平臺(tái),共同開(kāi)展數(shù)控系統(tǒng)共性與關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),加速制訂下一代高檔數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范和協(xié)議及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并在國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)推廣和共享,實(shí)現(xiàn)我國(guó)數(shù)控廠商的共同發(fā)展。
總之,國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展關(guān)系到我國(guó)的產(chǎn)業(yè)安全和國(guó)防安全,加速產(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)床及其功能部件的研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓,提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量,提高競(jìng)爭(zhēng)力是我國(guó)高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的努力方向,我們相信在國(guó)家的政策和措施的支持下,在全行業(yè)自身的不斷努力下,高檔數(shù)控系統(tǒng)一定會(huì)有更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1、孫斌,楊汝清.基于PC的數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)床與液壓,2001(4).
2、楊學(xué)桐.我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展舉措[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,2002(3).
3、陳虎.高端數(shù)控系統(tǒng)的功能特征和性能特征[EB/OL].中國(guó)工控網(wǎng),2007-10-19.
篇2
在我國(guó),數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視,近年來(lái)取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域,以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),已經(jīng)走在了世界前列。但是,我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題,特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新世紀(jì)到來(lái)時(shí),如何有效解決這些問(wèn)題,使我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路,從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列,使我們?cè)趪?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中有舉足輕重的地位,將是數(shù)控研究開(kāi)發(fā)部門(mén)和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。
為完成此任務(wù),首先必須確立符合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路。為此,本文從總體戰(zhàn)略和技術(shù)路線兩個(gè)層次及數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、數(shù)控整機(jī)等幾個(gè)具體方面探討了新世紀(jì)的發(fā)展途徑。
1總體戰(zhàn)略
制定符合中國(guó)國(guó)情的總體發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的分析和對(duì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域存在問(wèn)題的研究,我們認(rèn)為以科技創(chuàng)新為先導(dǎo),以商品化為主干,以管理和營(yíng)銷為重點(diǎn),以技術(shù)支持和服務(wù)為后盾,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路將是一種符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的總體戰(zhàn)略。
1.1以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)
中國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,從無(wú)到有,從引進(jìn)消化到擁有自己獨(dú)立的自主版權(quán),取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。但回顧這幾十年的發(fā)展,可以看到我們?cè)跀?shù)控領(lǐng)域的進(jìn)步主要還是按國(guó)外一些模式,按部就班地發(fā)展,真正創(chuàng)新的成分不多。這種局面在發(fā)展初期的起步階段,是無(wú)可非議的。但到了世界數(shù)控強(qiáng)手如林的今天和知識(shí)經(jīng)濟(jì)即將登上舞臺(tái)的新世紀(jì),這一常規(guī)途徑就很難行通了。例如,在國(guó)外模擬伺服快過(guò)時(shí)時(shí),我們開(kāi)始搞模擬伺服,還沒(méi)等我們占穩(wěn)市場(chǎng),技術(shù)上就已經(jīng)落后了;在國(guó)外將脈沖驅(qū)動(dòng)的數(shù)字式伺服打入我國(guó)市場(chǎng)時(shí),我們就跟著搞這類所謂的數(shù)字伺服,但至今沒(méi)形成大的市場(chǎng)規(guī)模;近來(lái)國(guó)外將數(shù)字式伺服發(fā)展到用網(wǎng)絡(luò)(通過(guò)光纜等)與數(shù)控裝置連接時(shí),我們又跟著發(fā)展此類系統(tǒng),前途仍不樂(lè)觀。這種老是跟在別人后面走,按國(guó)外已有控制和驅(qū)動(dòng)模式來(lái)開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),在技術(shù)上難免要滯后,再加上國(guó)外公司在我國(guó)境內(nèi)設(shè)立研究所和生產(chǎn)廠,實(shí)行就地開(kāi)發(fā)、就地生產(chǎn)和就地銷售,使我們的產(chǎn)品在性能價(jià)格比上已越來(lái)越無(wú)多大優(yōu)勢(shì),因此要進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)占有率,難度自然就很大了。
為改變這種現(xiàn)狀,我們必須深刻理解和認(rèn)真落實(shí)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的偉大論斷,大力加強(qiáng)數(shù)控領(lǐng)域的科技創(chuàng)新,努力研究具有中國(guó)特色的實(shí)用的先進(jìn)數(shù)控技術(shù),逐步建立自己獨(dú)立的、先進(jìn)的技術(shù)體系。在此基礎(chǔ)上大力發(fā)展符合中國(guó)國(guó)情的數(shù)控產(chǎn)品,從而形成從數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件到種類齊全的數(shù)控機(jī)床整機(jī)的完整的產(chǎn)業(yè)體系。這樣,才不會(huì)被國(guó)外牽著鼻子,永遠(yuǎn)受別人的制約,才有可能用先進(jìn)、實(shí)用的數(shù)控產(chǎn)品去收復(fù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng),使中國(guó)的數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)在21世紀(jì)走在世界的前列。
1.2在商品化上狠下工夫
近幾年我國(guó)數(shù)控產(chǎn)品雖然發(fā)展很快,但真正在市場(chǎng)上站住腳的卻不多。就數(shù)控系統(tǒng)而言,國(guó)產(chǎn)貨仍未真正被廣大機(jī)床廠所接受,因此出現(xiàn)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)用于舊機(jī)床改造的例子較多,而裝備新機(jī)床的卻很少,機(jī)床廠出產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床大多數(shù)用的都是國(guó)外的系統(tǒng)。這當(dāng)然不是說(shuō)舊機(jī)床的數(shù)控化改造不重要,而是說(shuō)明從商品的角度看,我們的數(shù)控系統(tǒng)與國(guó)外相比還存在相當(dāng)大的差距。
影響數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床商品化的主要因素除技術(shù)性能和功能外,更重要的就是可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)用性。以往,一些數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā)部門(mén),所追求的往往是一些體現(xiàn)技術(shù)水平的指標(biāo)(如多少通道、多少軸聯(lián)動(dòng)、每分鐘多少米的進(jìn)給速度等等),而對(duì)影響實(shí)用性的一些指標(biāo)和一些小問(wèn)題卻不太重視,在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、魯棒性、可靠性、實(shí)用性方面花的精力相對(duì)較少。從而出現(xiàn)某些產(chǎn)品鑒定時(shí)的水平都很高,甚至也獲各種大獎(jiǎng)。但這些高指標(biāo)、高性能的產(chǎn)品到用戶哪兒卻由于一些小問(wèn)題而表現(xiàn)不盡人意,最后喪失了信譽(yù),打不開(kāi)市場(chǎng)。這說(shuō)明,高指標(biāo)、高性能的樣機(jī)型的產(chǎn)品離用戶真正需要的實(shí)用、可靠的商品是有相當(dāng)大的距離的,將一個(gè)高指標(biāo)、高性能的產(chǎn)品變?yōu)橐粋€(gè)有市場(chǎng)的商品還需作出大量艱苦的努力。
另一方面,數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床不像家電類產(chǎn)品那樣易于大批量生產(chǎn),應(yīng)用環(huán)境也不那么簡(jiǎn)單。數(shù)控產(chǎn)品是在生產(chǎn)環(huán)境中使用,面臨的是五花八門(mén)的工藝問(wèn)題。如果開(kāi)發(fā)部門(mén)對(duì)這些問(wèn)題掌握得不透,就難以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)得很完善。而且數(shù)控產(chǎn)品的某些問(wèn)題在開(kāi)發(fā)、試用,甚至鑒定時(shí)都難以發(fā)現(xiàn)。這就造成,同樣型號(hào)的數(shù)控機(jī)床在有的用戶那兒運(yùn)行得很好,而在別的用戶那兒卻表現(xiàn)欠佳?;蛘咄瑯有吞?hào)的數(shù)控機(jī)床用于加工某些零件工作得很好,但用于加工其他零件時(shí)卻不盡人意。出現(xiàn)這種情況,有時(shí)是用戶操作人員的水平問(wèn)題,但有時(shí)就是數(shù)控產(chǎn)品本身潛在問(wèn)題的暴露。為解決這一問(wèn)題,國(guó)外一些公司設(shè)立了專門(mén)機(jī)構(gòu)來(lái)測(cè)試考驗(yàn)自己的產(chǎn)品,如為考驗(yàn)新開(kāi)發(fā)的數(shù)控系統(tǒng),廠家自己設(shè)計(jì)和從生產(chǎn)實(shí)際中收集了大量零件程序,讓數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行各種各樣的程序,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,即立即反饋給開(kāi)發(fā)部門(mén)予以解決。經(jīng)過(guò)這樣的測(cè)試考驗(yàn)過(guò)程后,數(shù)控系統(tǒng)的潛在問(wèn)題就大為減少。以往,我們的產(chǎn)品就很少進(jìn)行這樣嚴(yán)格的全面的自我測(cè)試考驗(yàn)。好些問(wèn)題要等到用戶去給我們挑出來(lái)。這樣,即使一個(gè)小問(wèn)題也將嚴(yán)重影響國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)品的聲譽(yù)。
因此,我們應(yīng)充分重視上述問(wèn)題,在商品化上切實(shí)狠下工夫,將其作為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的主干來(lái)抓,貫穿于技術(shù)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、試制、生產(chǎn)等的全過(guò)程中,從而將我們已有的技術(shù)水平較高的數(shù)控產(chǎn)品變成真正有市場(chǎng)的好商品。
1.3將管理和營(yíng)銷作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)
經(jīng)過(guò)20來(lái)年市場(chǎng)風(fēng)雨的沖擊,國(guó)人已越來(lái)越認(rèn)識(shí)到,技術(shù)固然重要,但在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下,要在激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中獲勝,管理和營(yíng)銷就顯得更為重要。例如,我國(guó)臺(tái)灣生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床不但占領(lǐng)了大陸市場(chǎng)的相當(dāng)大的份額,而且還打進(jìn)了美國(guó)市場(chǎng)。是臺(tái)灣數(shù)控機(jī)床的技術(shù)和質(zhì)量超過(guò)美國(guó)了嗎?顯然不是。那他們靠的是什么?重要的一條就是在企業(yè)管理和產(chǎn)品營(yíng)銷上下了工夫。而我們長(zhǎng)期以來(lái)把主要精力放在開(kāi)發(fā)技術(shù)和提高水平上,忽視了經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)開(kāi)拓、產(chǎn)品營(yíng)銷等方面的工作,結(jié)果在新技術(shù)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)出來(lái)以后,在產(chǎn)品質(zhì)量提高以后,企業(yè)仍然處于產(chǎn)品銷售不暢的困境[1]。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明,數(shù)控產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力不僅取決于技術(shù),更取決于經(jīng)營(yíng)管理能力和營(yíng)銷能力。
因此,從現(xiàn)在起我們應(yīng)將管理和營(yíng)銷作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn),真正擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代所遺留下來(lái)的思維方式和工作習(xí)慣的束縛,建立適應(yīng)市場(chǎng)的高效、靈敏的運(yùn)行機(jī)制和有效的激勵(lì)機(jī)制。通過(guò)這種機(jī)制,一方面切實(shí)加強(qiáng)企業(yè)管理,激發(fā)企業(yè)負(fù)責(zé)人和廣大職工的負(fù)責(zé)精神、創(chuàng)造精神和獻(xiàn)身精神,努力提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力;另一方面充分調(diào)動(dòng)企業(yè)內(nèi)外、行業(yè)內(nèi)外一切積極因素,大力加強(qiáng)市場(chǎng)開(kāi)拓力度,奮力打通營(yíng)銷渠道??梢詧?jiān)信,有過(guò)硬競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,再加上北京開(kāi)關(guān)廠那樣的“找、掙、鉆、搶”精神,我們就一定能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得勝利。
1.4大力加強(qiáng)技術(shù)支持和服務(wù)
數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床作為典型的高技術(shù)產(chǎn)品,對(duì)用戶的技術(shù)支持和服務(wù)是相當(dāng)重要的。以前國(guó)產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)品喪失信譽(yù)的原因,除可靠性問(wèn)題外,另一大問(wèn)題就是缺乏有力的技術(shù)支持和服務(wù)。用戶花了很多錢(qián)買的數(shù)控機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng),一旦出現(xiàn)問(wèn)題卻叫天天不應(yīng),叫地地不靈,以后誰(shuí)還敢買我們的產(chǎn)品。因此,應(yīng)將對(duì)用戶的技術(shù)支持和服務(wù)當(dāng)成重要的日常工作來(lái)抓,使我們?cè)谑袌?chǎng)上向縱深挺進(jìn)時(shí),有一個(gè)強(qiáng)大后方。因此,為了取得數(shù)控產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的全面勝利,必須建立以技術(shù)支持和服務(wù)為核心的強(qiáng)大后方。當(dāng)然,為贏得主動(dòng),后方也須主動(dòng)出擊。目前,利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段(如網(wǎng)絡(luò)和多媒體),將為建立新一代立體化的技術(shù)支持和服務(wù)體系開(kāi)辟新的途徑。
1.5堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路
可持續(xù)發(fā)展是下一世紀(jì)企業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略,我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)要有大的發(fā)展也必須堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路。綠色是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,其主要思想是清潔和節(jié)約。為此應(yīng)大力加強(qiáng)綠色數(shù)控產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),加速促進(jìn)數(shù)控產(chǎn)品、數(shù)控產(chǎn)業(yè)以及整個(gè)制造業(yè)的綠色化,主要戰(zhàn)略措施應(yīng)考慮以下幾方面:①有效減少產(chǎn)品制造及使用過(guò)程中的環(huán)境污染。如減少數(shù)控機(jī)床的鑄件結(jié)構(gòu),消除鑄造對(duì)環(huán)境的污染;將數(shù)控機(jī)床主軸的以油氣、噴油等取代油霧,減少對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的污染;在精密數(shù)控機(jī)床及其運(yùn)行環(huán)境的溫度控制中取消氟利昂制冷的恒溫技術(shù);以電傳動(dòng)代替機(jī)械傳動(dòng),減少噪聲污染。②大幅度降低資源消耗和能源消耗。如以軟件代替硬件,從而減少硬件制造的資源和能源消耗及污染,并減少產(chǎn)品壽命結(jié)束后硬件裝置的拆卸回收問(wèn)題;以永磁驅(qū)動(dòng)代替感應(yīng)驅(qū)動(dòng),提高效率和功率因數(shù),節(jié)約能源;以電傳動(dòng)代替機(jī)械傳動(dòng),提高效率,減少能源消耗。③加強(qiáng)用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)機(jī)床。這既符合運(yùn)用信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和裝備現(xiàn)代化這一產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),又可取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)擁有普通機(jī)床數(shù)百萬(wàn)臺(tái),加強(qiáng)用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)機(jī)床將成為下世紀(jì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。④大力發(fā)展綠色數(shù)控機(jī)床。綠色數(shù)控機(jī)床應(yīng)是材料消耗少、能耗低、無(wú)污染,壽命長(zhǎng)且便于拆卸回收的新型機(jī)床。例如,以并聯(lián)結(jié)構(gòu)代替串聯(lián)結(jié)構(gòu)就是開(kāi)發(fā)綠色數(shù)控機(jī)床的一條途徑,這是因?yàn)椴⒙?lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床消耗的金屬材料僅為常規(guī)串聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床的幾分之一,其加工量也比常規(guī)機(jī)床大幅度減少,特別是消除了大型結(jié)構(gòu)件的鑄造,這將顯著降低機(jī)床制造過(guò)程中的能源消耗和對(duì)環(huán)境的污染。此外,并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床有利于采用電傳動(dòng),效率高,可有效降低使用中的能源消耗。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了ISO14000環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn),全球環(huán)境問(wèn)題“法律化”的趨勢(shì)正在進(jìn)一步發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展將成為企業(yè)通向國(guó)際市場(chǎng)的通行證[2]。因此,我們的數(shù)控產(chǎn)品要在下一世紀(jì)走向國(guó)際市場(chǎng),我們的企業(yè)就必須“從我做起,從現(xiàn)在做起”。
2技術(shù)途徑
2.1發(fā)展具有中國(guó)特色的新一代PC數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)是各類數(shù)控裝備的核心,因此通過(guò)科技創(chuàng)新首先發(fā)展具有中國(guó)特色的新型數(shù)控系統(tǒng),將是推動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的有效技術(shù)途徑。
實(shí)踐證明,10年來(lái)我們所走的PC數(shù)控道路是完全正確的。PC機(jī)(包括工業(yè)PC)產(chǎn)量大、價(jià)格便宜,技術(shù)進(jìn)步和性能提高很快,且可靠性高(工業(yè)PC主機(jī)的MTBF已達(dá)30年[3])。因此,以其作為數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)不但可以大幅度提高數(shù)控系統(tǒng)的性能價(jià)格比,而且還可充分利用通用微機(jī)已有軟硬件資源和分享計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新成果,如大容量存儲(chǔ)器、高分辨率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯(lián)網(wǎng)通訊等。此外,以通用微機(jī)作為數(shù)控平臺(tái)還可獲得快速的技術(shù)進(jìn)步,當(dāng)PC機(jī)升級(jí)換代時(shí),數(shù)控系統(tǒng)也可相應(yīng)升級(jí)換代,從而長(zhǎng)期保持技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
目前,PC數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)有2種主要形式:(1)專用數(shù)控加PC前端的復(fù)合式結(jié)構(gòu);(2)通用PC加位控卡的遞階式結(jié)構(gòu)。另外還有一種正在發(fā)展的數(shù)字化分布式結(jié)構(gòu)。其方案是將由DSP等組成的數(shù)字式伺服通過(guò)以光纜等為介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)與數(shù)控裝置連接起來(lái),組成一完整的數(shù)控系統(tǒng)。這種系統(tǒng)雖然性能很好,但由于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本太高,近期難以被國(guó)內(nèi)廣大用戶所接受。我們認(rèn)為,上述結(jié)構(gòu)并不是符合中國(guó)國(guó)情的最好方案,適合中國(guó)國(guó)情的應(yīng)是將所有數(shù)控功能全軟件化的集成式結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的硬件規(guī)模最小,不但有利于降低系統(tǒng)成本,而且更重要的是可以有效提高系統(tǒng)的可靠性。
幾十年的經(jīng)驗(yàn)表明,可靠性好壞是國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)能否發(fā)展的關(guān)鍵。雖然影響數(shù)控系統(tǒng)可靠性的因素很多,但過(guò)大的硬件規(guī)模和較低的硬件制造工藝水平往往對(duì)可靠性造成最大的威脅。以往,國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)時(shí)由于種種原因的限制,不得不選用技術(shù)指標(biāo)不太高的普通CPU,這樣,為完成數(shù)控的復(fù)雜功能往往需要由多個(gè)CPU來(lái)組成系統(tǒng),有時(shí)還需另加一些專用或通用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的一些高實(shí)時(shí)(如細(xì)插補(bǔ)、位置伺服控制等),從而造成系統(tǒng)硬件規(guī)模龐大。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)這種批量不大的產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有工藝條件下,很難從硬件制造的角度保證系統(tǒng)的可靠性,因而使得國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的表現(xiàn)不佳,對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的形象和聲譽(yù)造成嚴(yán)重影響,使得不少用戶現(xiàn)在還心有余悸。
因此,我們?cè)陂_(kāi)發(fā)新型數(shù)控系統(tǒng)時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用新型高性能CPU(如高主頻的PentiumII、PentiumIII等)作為系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心,并盡量用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控的所有功能。這樣,可大幅度減小系統(tǒng)硬件的規(guī)模。此外,還應(yīng)在軟件設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)、接插件設(shè)計(jì)與選用、接地與屏蔽設(shè)計(jì)和施工等方面采用強(qiáng)抗擾高可靠性設(shè)計(jì)與制造技術(shù),從而全面提高系統(tǒng)的可靠性。
由于一個(gè)新型高性能CPU可以代替數(shù)十個(gè)普通CPU(如80286、80386等),因此,在基于高性能CPU的PC平臺(tái)上不僅可以完成數(shù)控系統(tǒng)的基本功能(如信息處理、刀補(bǔ)計(jì)算、插補(bǔ)計(jì)算、加減速控制等)和開(kāi)關(guān)量控制功能(內(nèi)裝PLC),而且還可以完成伺服控制功能。這樣,以前由DSP完成的數(shù)字化伺服控制功能(如位置控制、速度控制、矢量變換控制等)均可由PC中的CPU完成,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)裝式伺服控制,這不僅有效縮小了數(shù)控部分的硬件規(guī)模,而且還大幅度縮小了伺服控制部分硬件規(guī)模。
這種具有內(nèi)裝PLC和內(nèi)裝伺服控制的全軟件化集成式數(shù)控系統(tǒng),其硬件規(guī)模將達(dá)到最小化,整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)除一個(gè)PC平臺(tái)外,剩下的只有驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的功率接口和反饋接口。這既有效提高了系統(tǒng)可靠性,又消除了信息傳遞瓶頸,提高了系統(tǒng)性能,同時(shí)還可顯著降低系統(tǒng)成本,使系統(tǒng)(包括電機(jī))售價(jià)將可降至現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)的一半左右。顯然,這種高性能、高可靠性、低成本的新型數(shù)控系統(tǒng)將具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,有望為開(kāi)創(chuàng)中國(guó)數(shù)控的新局面作出貢獻(xiàn)。
此外,集成化PC數(shù)控系統(tǒng)還有一大優(yōu)點(diǎn),就是容易實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)?,這種系統(tǒng)的硬件本身已經(jīng)是完全開(kāi)放的,構(gòu)成開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的工作完全在軟件上,只要制定好標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,從信息處理、軌跡插補(bǔ)、加減速控制、開(kāi)關(guān)量控制到伺服控制都可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)放,從而可大大方便用戶的使用。
2.2推進(jìn)數(shù)控功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)
解決數(shù)控系統(tǒng)問(wèn)題后,如何實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的模塊化設(shè)計(jì)與制造便是我國(guó)機(jī)床制造企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求,在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的另一關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的模塊化設(shè)計(jì)制造,必須解決數(shù)控機(jī)床功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)問(wèn)題。目前我國(guó)在這方面離實(shí)際需求還有相當(dāng)大的差距。因此,在今后的若干年內(nèi),我們必須大力促進(jìn)數(shù)控機(jī)床功能部件的開(kāi)發(fā)和專業(yè)化生產(chǎn)。其要點(diǎn)如下:
(1)新型永磁電主軸單元電主軸已成為國(guó)際市場(chǎng)上最熱門(mén)的數(shù)控機(jī)床功能部件。但目前這類產(chǎn)品幾乎都為感應(yīng)異步型,存在以下突出問(wèn)題:①轉(zhuǎn)子上存在繞組,有大電流流過(guò),因此轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重,直接影響主軸精度;②低速出力小且轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大,難以滿足寬范圍切削要求;③效率和功率因素低,不僅電機(jī)體積和重量大而且要求逆變器容量大、耗能多;④控制系統(tǒng)復(fù)雜、成本高。
因此,利用我國(guó)稀土永磁材料的優(yōu)勢(shì),開(kāi)發(fā)新型大功率、高效率、寬調(diào)速范圍永磁同步型交流電主軸單元,將可有效解決現(xiàn)有電主軸存在的問(wèn)題,形成具有中國(guó)特色的新一代電主軸產(chǎn)品。由于永磁電主軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)都較感應(yīng)異步型電主軸簡(jiǎn)單,因此易于進(jìn)行專業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。當(dāng)然,這還要攻克主軸支承(陶瓷軸承、流體動(dòng)靜壓軸承、磁懸浮軸承)技術(shù)、高精度高速動(dòng)平衡技術(shù)、高速驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)與控制技術(shù)、高可靠性安全保證技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。
(2)廉價(jià)的高性能伺服系統(tǒng)目前,一套進(jìn)給交流伺服系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)器+電機(jī))的價(jià)格一般都在萬(wàn)元以上,主軸伺服系統(tǒng)的價(jià)格高達(dá)數(shù)萬(wàn)元,已成為降低國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床成本的一大障礙。因此,應(yīng)配合新型集成化國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展,大力開(kāi)發(fā)廉價(jià)的高性能內(nèi)裝式伺服系統(tǒng)。由于內(nèi)裝式伺服的硬件部分只有電機(jī)和功率接口,充分利用我國(guó)的永磁資源優(yōu)勢(shì),通過(guò)專業(yè)化生產(chǎn)可以把電機(jī)的造價(jià)降下來(lái),而采用智能化的IPM模塊作為功率接口也很便宜,因此將內(nèi)裝式進(jìn)給伺服的價(jià)格控制在數(shù)千元以內(nèi),將內(nèi)裝式主軸伺服的價(jià)格控制在2萬(wàn)元以內(nèi),將是完全可能的。
(3)直線交流伺服系統(tǒng)直線交流伺服系統(tǒng)是下一世紀(jì)數(shù)控機(jī)床不可缺少的功能部件,目前我國(guó)還沒(méi)有成熟產(chǎn)品,因此應(yīng)加強(qiáng)研究、開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用。考慮到常規(guī)機(jī)床的防磁問(wèn)題較難解決,而并聯(lián)機(jī)床的防磁相對(duì)容易,因此可為常規(guī)結(jié)構(gòu)機(jī)床開(kāi)發(fā)感應(yīng)異步型直線電機(jī),為并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床開(kāi)發(fā)永磁同步型直線電機(jī),從而揚(yáng)長(zhǎng)避短,構(gòu)成符合實(shí)際應(yīng)用要求的新型高速高精度進(jìn)給系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)將驅(qū)動(dòng)與支承合二為一的磁懸浮工作臺(tái)。
(4)零傳動(dòng)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)與擺頭數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)與擺頭是多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件,傳統(tǒng)的采用高精度蝸桿蝸輪等傳動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)與擺頭不僅制造難度大、成本高,而且難以達(dá)到高速加工所需的速度和精度,因而必須另辟蹊徑開(kāi)發(fā)新型零傳動(dòng)(無(wú)機(jī)械傳動(dòng)鏈)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和擺頭,以促進(jìn)我國(guó)高速高精度多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。
(5)高速高精度檢測(cè)裝置高速高精度是下世紀(jì)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主題,這不但需要高性能的控制和驅(qū)動(dòng),同時(shí)還需要高品質(zhì)的檢測(cè)環(huán)節(jié),因此應(yīng)在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)0.1μm以上精度的高速(60m/min以上)線位移傳感器和100萬(wàn)脈沖/r的角位移傳感器,此類技術(shù)國(guó)外對(duì)我國(guó)是封鎖的。
2.3加速數(shù)控機(jī)床的全國(guó)產(chǎn)化,打好市場(chǎng)翻身仗
數(shù)控產(chǎn)業(yè)化的最終成功將體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的全國(guó)產(chǎn)化和市場(chǎng)占有率上。在上述總體戰(zhàn)略指導(dǎo)下,采取抓兩頭(低價(jià)位數(shù)控機(jī)床和高速高效數(shù)控機(jī)床)、帶中間(普通數(shù)控機(jī)床)、促重型(重型關(guān)鍵裝備)的方針,將是在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上快速收復(fù)失地,在國(guó)際市場(chǎng)上穩(wěn)步進(jìn)軍,最終打贏國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)翻身仗的一種有效戰(zhàn)術(shù)和策略。關(guān)于普通數(shù)控機(jī)床的發(fā)展已有許多文章作了專門(mén)論述,因此下面僅就低價(jià)位數(shù)控機(jī)床、高速高效數(shù)控機(jī)床和重型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展問(wèn)題作一討論。
(1)大力發(fā)展低價(jià)位數(shù)控機(jī)床低價(jià)位機(jī)床是功能滿足用戶要求(無(wú)功能浪費(fèi))、技術(shù)指標(biāo)適中、可靠性好、價(jià)格便宜的普及型數(shù)控機(jī)床。這類機(jī)床已成為國(guó)際市場(chǎng)上數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)之一,也是國(guó)內(nèi)眾多用戶渴求的產(chǎn)品,其市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊。然而,如果采用國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)(包括伺服)按照傳統(tǒng)思路來(lái)發(fā)展低價(jià)位機(jī)床,是很難將價(jià)格降至廣大用戶所能接受的水平的。因此,采用本文提出的新型集成化國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)來(lái)發(fā)展高性能的低價(jià)位數(shù)控機(jī)床,將是一條最有希望成功的道路。只要有一定批量,由此構(gòu)成的全國(guó)產(chǎn)普及型數(shù)控車床的售價(jià)完全可以控制在10萬(wàn)元以內(nèi),三坐標(biāo)數(shù)控銑床可控制在15萬(wàn)元左右,加工中心可控制在20萬(wàn)元左右。此價(jià)位的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床將是具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的。
(2)加速開(kāi)發(fā)高速高效數(shù)控機(jī)床高速高效是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的另一大潮流。發(fā)展高速高效數(shù)控機(jī)床的技術(shù)途徑可有以下幾條:①通過(guò)提高切削速度和進(jìn)給速度,從而達(dá)到成倍提高生產(chǎn)效率,有效提高零件的表面加工質(zhì)量和加工精度并解決常規(guī)加工難以解決的某些特殊材料(如鋁鈦合金、模具鋼、淬硬鋼)和特殊形狀零件(如復(fù)雜薄壁零件)的高效加工問(wèn)題。②通過(guò)工藝復(fù)合,減少工件的安裝次數(shù),有效縮短搬運(yùn)和裝夾時(shí)間。例如,將五面五軸加工中心與立車復(fù)合構(gòu)成萬(wàn)能加工中心,可實(shí)現(xiàn)一次裝卡完成零件的大部分(或全部)加工。③采用高速高精度圓周銑加工孔和以螺旋軌跡插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)不鉆底孔的直接攻絲等新加工方法,大幅度減少換刀次數(shù),提高加工效率。④為數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)智能尋位加工功能,消除對(duì)精密夾具和人工找正的依賴,有效縮短單件小批加工的準(zhǔn)備時(shí)間。
在我國(guó)現(xiàn)實(shí)條件下如果沿用傳統(tǒng)思路是難以實(shí)現(xiàn)上述途徑的,因此,必須立足國(guó)情,結(jié)合實(shí)際勇于創(chuàng)新,大膽探索新的道路??紤]到常規(guī)數(shù)控機(jī)床在總體結(jié)構(gòu)上基本上采用工件和刀具沿各自導(dǎo)軌共同運(yùn)動(dòng)的方案,一方面由于機(jī)床傳動(dòng)環(huán)節(jié)剛性不足和導(dǎo)軌中的摩擦阻力較大,使運(yùn)動(dòng)部件難以獲得高的進(jìn)給速度;另一方面由于工件、夾具和工作臺(tái)的總質(zhì)量比較大,使之難以獲得高的加速度。此外,傳統(tǒng)機(jī)床結(jié)構(gòu)是一種串聯(lián)開(kāi)鏈結(jié)構(gòu),組成環(huán)節(jié)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且由于存在懸臂部件和環(huán)節(jié)間的聯(lián)接間隙,不容易獲得高的總體剛度,因此難以適應(yīng)高速高效加工的特殊要求。為此,開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)高速高效數(shù)控機(jī)床時(shí),可采用工件固定,以直線電機(jī)組成并聯(lián)短鏈直接驅(qū)動(dòng)主軸和刀具運(yùn)動(dòng)、將高速高精度傳動(dòng)與高剛度支撐合二為一的適合于高速高效加工中心的新型結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)的高速高效數(shù)控機(jī)床不但速度高、剛度高,如果在傳動(dòng)與控制上處理得當(dāng),可以達(dá)到比常規(guī)機(jī)床更高的加工精度和加工質(zhì)量,而且具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,零部件通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,制造成本低,易于經(jīng)濟(jì)化批量生產(chǎn)等顯著優(yōu)點(diǎn)。因此,沿此思路發(fā)展高速高效數(shù)控機(jī)床將是一條符合國(guó)情、易于取得成功的道路。
(3)突破重型數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)制造技術(shù)重型數(shù)控機(jī)床(特別是多坐標(biāo)重型數(shù)控機(jī)床)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防生產(chǎn)中的重大關(guān)鍵設(shè)備,屬于戰(zhàn)略物資,真正先進(jìn)的重型數(shù)控機(jī)床國(guó)外是不可能賣給我們的,因此,在我國(guó)下世紀(jì)數(shù)控產(chǎn)品的發(fā)展中必須依靠自己的力量進(jìn)行解決。發(fā)展重型數(shù)控機(jī)床必須有過(guò)硬的基礎(chǔ),我們?cè)跀?shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)研究,充分發(fā)揮我國(guó)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的優(yōu)勢(shì),各部門(mén)通力合作、共同努力,爭(zhēng)取在下世紀(jì)初取得突破性進(jìn)展。
目前,在發(fā)展重型數(shù)控機(jī)床中除需加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究外,還應(yīng)加強(qiáng)其關(guān)鍵技術(shù)研究。例如,重型機(jī)床的控制就是需要加以特殊解決的關(guān)鍵問(wèn)題。因重型機(jī)床加工的工件特別昂貴不允許報(bào)廢,為了確保機(jī)床工作可靠,在數(shù)控系統(tǒng)中可采用雙(或多)CPU冗余工作方案,以確保運(yùn)算和控制的絕對(duì)正確,并在出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)診斷、自動(dòng)修復(fù)或自動(dòng)替補(bǔ),確保加工不出問(wèn)題。此外,在電源上可采取雙蓄電池供電的全隔離供電方案,即一組電池在給系統(tǒng)供電時(shí),可對(duì)另一組電池進(jìn)行充電,電網(wǎng)與控制系統(tǒng)是完全隔離的。這就徹底消除了重型車間中電網(wǎng)電壓波動(dòng)厲害、干擾嚴(yán)重對(duì)數(shù)控系統(tǒng)造成的影響,從而有效保證系統(tǒng)的可靠性。又如,重型數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)也是一大關(guān)鍵問(wèn)題。當(dāng)行程長(zhǎng)度超過(guò)5m,普通滾珠絲桿就難以勝任大負(fù)荷的傳動(dòng),因此目前一般采用預(yù)加負(fù)載的雙齒輪-齒條機(jī)構(gòu)、靜壓蝸桿-蝸母條機(jī)構(gòu)、四足(或雙足)爬行進(jìn)給機(jī)構(gòu)等來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程傳動(dòng)。但這些方案存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、速度和加速度低、動(dòng)態(tài)性能差、難以達(dá)到高精度、維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜等問(wèn)題。為此可發(fā)展陣列式高效直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)和空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)技術(shù),以新的途徑來(lái)解決重型數(shù)控機(jī)床的高速、高精度驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。除此之外,機(jī)床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、長(zhǎng)行程精密檢測(cè)、重力變形補(bǔ)償、切削力變形補(bǔ)償、熱變形補(bǔ)償?shù)纫彩侵匦蛿?shù)控機(jī)床中必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題,必須予以充分重視。
3結(jié)語(yǔ)
制定符合中國(guó)國(guó)情的總體發(fā)展戰(zhàn)略,確立與國(guó)際接軌的發(fā)展道路,對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。本文在對(duì)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的分析,對(duì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域存在的問(wèn)題進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展途徑進(jìn)行了探討,提出了以科技創(chuàng)新為先導(dǎo),以商品化為主干,以管理和營(yíng)銷為重點(diǎn),以技術(shù)支持和服務(wù)為后盾,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路的總體發(fā)展戰(zhàn)略。在此基礎(chǔ)上,研究了發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件、數(shù)控機(jī)床整機(jī)等的具體技術(shù)途徑。
我們衷心希望,我國(guó)科技界、產(chǎn)業(yè)界和教育界通力合作,把握好知識(shí)經(jīng)濟(jì)給我們帶來(lái)的難得機(jī)遇,迎接競(jìng)爭(zhēng)全球化帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),為在21世紀(jì)使我國(guó)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列,使我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭而共同努力奮斗!
參考文獻(xiàn)
1楊皖蘇,嚴(yán)鴻和.機(jī)械科學(xué)與技術(shù),1997,26(4):1~6
篇3
關(guān)鍵詞:低成本;機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);通用機(jī)床;微電子技術(shù)
如今,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)和進(jìn)行機(jī)械制造的重要手段。一個(gè)國(guó)家的整體機(jī)械自動(dòng)化水平,不僅會(huì)對(duì)整個(gè)國(guó)家機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響,而且還在很大程度上對(duì)各行各業(yè)技術(shù)進(jìn)步的速度與質(zhì)量產(chǎn)生影響。正是因?yàn)槿绱?,發(fā)展我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)才顯得很有必要。對(duì)于我國(guó)的企業(yè)來(lái)說(shuō),發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)任重而道遠(yuǎn)。而在發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中,成本是一個(gè)不容忽視的阻礙因素,因此,必須加強(qiáng)對(duì)低成本機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。
1低成本自動(dòng)化技術(shù)的作用與發(fā)展趨勢(shì)
低成本機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿εc廣闊的市場(chǎng)前景,其憑借較少的投資與較大的回報(bào),以及對(duì)生產(chǎn)效率的巨大提升作用,在我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展中占有著越來(lái)越重要的地位。相比對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更換,低成本機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)更加注重對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的潛力進(jìn)行深入挖掘。在實(shí)際操作中,低成本機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)以對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造為主要表現(xiàn)形式。經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造的舊有設(shè)備,其生產(chǎn)效率與自動(dòng)化水平仍然無(wú)法與新的自動(dòng)化設(shè)備相比,但其成本更加低廉。而且設(shè)備的操作人員對(duì)改造之前的設(shè)備就已經(jīng)很熟悉,在設(shè)備改造之后,只需要經(jīng)過(guò)短暫的學(xué)習(xí)就可以使用。低成本機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)適合我國(guó)機(jī)械行業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展需要,正在促進(jìn)我國(guó)的機(jī)械行業(yè)不斷向前發(fā)展。在20個(gè)世紀(jì)90年代,美國(guó)的麻省理工學(xué)院提出了精節(jié)生產(chǎn)模式,其核心理念就是用最低的成本使生產(chǎn)效率獲得最大程度的提升。日本的豐田公司所運(yùn)用的生產(chǎn)方式則更加傾向于對(duì)自動(dòng)化程度較低的工廠進(jìn)行合理的質(zhì)量監(jiān)管與人員、資源的調(diào)配,從而促進(jìn)企業(yè)效益的最大化。這種模式以挖掘企業(yè)自身的潛力為主,見(jiàn)效較慢,但有利于企業(yè)夯實(shí)自身基礎(chǔ),促進(jìn)企業(yè)的良性發(fā)展,而且對(duì)于多數(shù)企業(yè)都具有借鑒意義。在芬蘭,很多企業(yè)并不盲目地上馬自動(dòng)化項(xiàng)目,而是將一些自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù)與傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合。在這種模式下,生產(chǎn)過(guò)程并非完全的自動(dòng)化,而更加重視員工的作用。這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率,還可以在最大程度上節(jié)約成本。對(duì)于我國(guó)很多企業(yè)來(lái)說(shuō),這種模式更具有借鑒意義。
2發(fā)展低成本自動(dòng)化技術(shù)的具體措施
在我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)開(kāi)發(fā)低成本自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中,國(guó)外的同類企業(yè)可以給我們提供很多先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。然而在實(shí)際工作中,我們絕不能忽視我國(guó)企業(yè)的實(shí)際情況。與國(guó)外相比,我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展水平還比較低,很多技術(shù)想要得以實(shí)現(xiàn),都必須緊扣國(guó)外的設(shè)備,這樣高昂的成本并非每一家企業(yè)都能夠承受。對(duì)于我國(guó)的機(jī)械制造企業(yè)來(lái)說(shuō),發(fā)展現(xiàn)代化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),必須根據(jù)自身的實(shí)際情況合理規(guī)劃,并且充分挖掘現(xiàn)有設(shè)備的潛力。另外,還要把以計(jì)算機(jī)為主體的自動(dòng)化技術(shù)與人的創(chuàng)造力有機(jī)結(jié)合,發(fā)揮員工的主觀能動(dòng)性,創(chuàng)造出符合我國(guó)國(guó)情,而且成本低廉的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用途徑。目前在我國(guó),比較成熟的低成本機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要有通用機(jī)床局部自動(dòng)化改裝技術(shù)和應(yīng)用微電子技術(shù)改造通用機(jī)床。接下來(lái),將對(duì)這2種技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
2.1通用機(jī)床局部自動(dòng)化改裝技術(shù)
這種技術(shù)成本低廉,改造、維護(hù)與修理都比較方便,深受廣大中小企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)以及大型企業(yè)中的實(shí)驗(yàn)室等的歡迎。就目前的情況來(lái)看,雖然這種技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線的全面自動(dòng)化,然而其并沒(méi)有過(guò)時(shí),反而仍然在廣泛應(yīng)用。目前,我國(guó)各家機(jī)械制造企業(yè)擁有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的各類通用機(jī)床,其中,有相當(dāng)一部分的生產(chǎn)設(shè)備性能還是比較高的。然而這些設(shè)備缺少一些必要的輔助裝置,其自動(dòng)化程度很低。對(duì)于很多中小企業(yè)而言,更換新的自動(dòng)化設(shè)備所需的成本根本無(wú)法承受,而且新設(shè)備的精度、穩(wěn)定性等方面也未必能滿足企業(yè)生產(chǎn)的要求。在這樣的情況下,通用機(jī)床局部自動(dòng)化改裝技術(shù)的應(yīng)用,無(wú)疑可以有效解決這一問(wèn)題。對(duì)現(xiàn)有的通用機(jī)床進(jìn)行局部自動(dòng)化改裝,是中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化,提高自身的生產(chǎn)效率的一個(gè)重要手段,其不僅可以最大限度地挖掘現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)潛力,節(jié)約成本,還可以有效減少企業(yè)研發(fā)或熟悉新設(shè)備所需要的時(shí)間,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2.2應(yīng)用微電子技術(shù)改造通用機(jī)床
應(yīng)用微電子技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的通用設(shè)備進(jìn)行改造,可以用最少的成本、最短的時(shí)間對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)。這無(wú)疑是企業(yè)快速提高自動(dòng)化水平的一條終南捷徑。運(yùn)用數(shù)字顯示、數(shù)控裝置對(duì)通用設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造,可以有效提高單機(jī)自動(dòng)化程度。用可編程序控制器對(duì)通用機(jī)床、專用機(jī)床、組合機(jī)床及其自動(dòng)設(shè)備與半自動(dòng)設(shè)備組成的生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化改造,可以把計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合,用最低的成本實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)線的自動(dòng)化改造。而在市場(chǎng)中,用數(shù)顯、數(shù)控裝置進(jìn)行過(guò)自動(dòng)化改造的通用機(jī)床往往價(jià)格更低,只相當(dāng)于全功能數(shù)控機(jī)床的10%~20%.而與通用機(jī)床相比,其實(shí)際的功效卻可以提高數(shù)倍,實(shí)用性也不比全功能數(shù)控機(jī)床差多少。目前,我國(guó)擁有數(shù)量龐大的通用機(jī)床,短時(shí)間內(nèi)將其全部換成新的數(shù)控機(jī)床顯然不現(xiàn)實(shí)。對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō),僅僅是高昂的成本就使很多企業(yè)無(wú)法完成新設(shè)備的引進(jìn)與更換。如果我國(guó)能完成對(duì)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)各類通用機(jī)床的數(shù)控改造,將大大提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的自動(dòng)化水平,而且可以節(jié)約很多成本。
3總結(jié)
綜上所述,鑒于我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)水平還不夠高,相關(guān)技術(shù)與國(guó)外相比也不是很成熟,我國(guó)的企業(yè)必須走一條符合我國(guó)國(guó)情和企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)與技術(shù)狀況的低成本機(jī)械自動(dòng)化之路。在對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)的過(guò)程中,對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造成本低、見(jiàn)效快,而且相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,無(wú)疑是許多企業(yè)提高自身自動(dòng)化水平,提高自身的發(fā)展速度、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的終南捷徑。
參考文獻(xiàn)
[1]巢大為.淺談機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)存在的問(wèn)題及改進(jìn)方法[J].建材與裝飾,2016(10):217-218.
篇4
關(guān)鍵詞:三菱數(shù)控系統(tǒng);車削中心;C軸
1 概述
車削中心是一種以車削加工模式為主、添加銑削動(dòng)力刀頭后又可進(jìn)行銑削加工模式的車-銑合一的切削加工機(jī)床類型。在回轉(zhuǎn)刀盤(pán)上安裝帶動(dòng)力電機(jī)的銑削動(dòng)力頭,裝夾工件的回轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)換為進(jìn)給C軸,便可對(duì)回轉(zhuǎn)零件的圓周表面及端面等進(jìn)行銑削類加工。車削中心按結(jié)構(gòu)和功能的不同可以分為:帶 Y 軸的車削中心、不帶 Y 軸的車削中心、雙主軸車削中心、單主軸車削中心以及五軸聯(lián)動(dòng)車削中心等多種結(jié)構(gòu)和功能,價(jià)格也從幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)不等。
文章研究的三菱數(shù)控系統(tǒng)的車削中心電氣,針對(duì)解決提高C軸剛性的問(wèn)題,動(dòng)力刀座關(guān)鍵部件的優(yōu)化,三菱數(shù)控系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)、PLC程序設(shè)計(jì),參數(shù)設(shè)定和調(diào)試和精度檢測(cè)技術(shù)。
2 三菱數(shù)控系統(tǒng)的車削中心電氣設(shè)計(jì)
2.1 車削中心電氣設(shè)計(jì)總體方案的確定
所設(shè)計(jì)的車削中心的電氣設(shè)計(jì),從整體上來(lái)看,添加一個(gè)C軸功能,并提高C軸的強(qiáng)度,優(yōu)化刀架等關(guān)鍵部位同其他數(shù)控系統(tǒng)的車削中心一樣,是以車床為基本體,并在其礎(chǔ)上進(jìn)一步增加動(dòng)力銑、鉆、鏜,以及副主軸的功能,使車件需要二次,三次加工的工序在車削中心上一次完成??傊?,這樣的車削中心能讓加工時(shí)間大大減少,不需要重新裝夾,以達(dá)到提高加工精度的要求。
2.2 C軸功能的研究以及優(yōu)化
車削中心的伺服軸可以根據(jù)需求來(lái)設(shè)計(jì)分布,本課題研究的車削中心有X、Z兩個(gè)直線軸,在這基礎(chǔ)上增加了C軸功能和動(dòng)力刀架。C軸圍繞Z軸旋轉(zhuǎn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸的分度定位和周向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),并且能夠與X軸和Z軸聯(lián)動(dòng),交叉構(gòu)成一個(gè)三維的空間。一般情況數(shù)控車床的主軸只能帶動(dòng)工件做旋轉(zhuǎn),在復(fù)合車削中心上會(huì)用到銑削功能,這時(shí)候我們就會(huì)使用到C軸。C軸將圓周分成360個(gè)等份,與主軸的鎖緊裝置相配合,可以完成對(duì)工件的角度定位,例如C120或C90,這樣就能夠通過(guò)銑設(shè)計(jì)C軸時(shí),我們充分考慮到了C軸的剛性以及C軸功能的開(kāi)發(fā),在原有的功能模塊下,保證了機(jī)構(gòu)原來(lái)的工作性能,又開(kāi)發(fā)出C軸其他軸向的功能,如圖所示。
(a)圖:在C軸定向時(shí),在圓柱面或者端面進(jìn)行銑槽
(b)圖:C軸、Z軸進(jìn)給插補(bǔ),在圓柱面上銑螺旋槽
(c)圖:C軸、X軸進(jìn)給插補(bǔ),在端面上銑螺旋槽
(d)圖:C軸。X軸進(jìn)給插補(bǔ),銑直線和平面
2.3 動(dòng)力刀塔的設(shè)計(jì)
動(dòng)力刀塔技術(shù)是車銑復(fù)合機(jī)床中的核心技術(shù)之一。車銑復(fù)合機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)在同一機(jī)床上進(jìn)行復(fù)雜零件的加工,將車削、攻絲、鉆孔、曲面銑削等多種加工在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成,其核心就在于動(dòng)力刀塔的存在。文章著重講述盤(pán)形刀塔。
機(jī)床在車削狀態(tài)時(shí)使用的是普通刀具,此時(shí)主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn),與普通車床一樣。在車床需要經(jīng)行銑削功能的時(shí)候就需要用到動(dòng)力刀塔上的銑削動(dòng)力頭部分。動(dòng)力頭只有在需要使用的時(shí)候才會(huì)被驅(qū)動(dòng),動(dòng)力頭的動(dòng)力由刀架主軸電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸傳動(dòng),傳動(dòng)軸的脫離和嚙合通過(guò)控制馬達(dá)來(lái)控制。刀盤(pán)的轉(zhuǎn)位由刀盤(pán)轉(zhuǎn)位電機(jī)控制。當(dāng)需要換刀時(shí),刀具主軸停轉(zhuǎn),傳動(dòng)軸脫開(kāi),刀盤(pán)松,這些條件達(dá)成后,刀塔內(nèi)的轉(zhuǎn)位電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn),將選定的刀具轉(zhuǎn)到工作位置。
3 結(jié)束語(yǔ)
本項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)一種適合國(guó)內(nèi)車銑復(fù)合加工工藝水平的高性價(jià)比經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車削中心,重點(diǎn)在于優(yōu)化結(jié)構(gòu)和功能,在適當(dāng)增加銑削工藝的基礎(chǔ)上,控制成本在同類數(shù)控車床的基礎(chǔ)上提高不超過(guò)50%。
三菱作為世界三大數(shù)控廠商之一,其數(shù)控系E60/E68/M60S/M70/M700系列被廣泛地應(yīng)用于各種類型的數(shù)控機(jī)床上,有廣闊市場(chǎng)前景。多軸車銑復(fù)合加工的性能除了依賴數(shù)控系統(tǒng)的多軸車銑復(fù)合加工能力,還取決于機(jī)床本身的設(shè)計(jì)制造品質(zhì)。所以項(xiàng)目首先著重對(duì)車削中心的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行合理規(guī)劃,根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的車銑復(fù)合加工工藝水平,對(duì)多種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和比較,確定高性價(jià)比車削中心的總體方案。針對(duì)解決提高C軸剛性的問(wèn)題,動(dòng)力刀座關(guān)鍵部件的優(yōu)化,三菱數(shù)控系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)、PLC程序設(shè)計(jì),參數(shù)設(shè)定、調(diào)試和精度檢測(cè)技術(shù)。
復(fù)合加工設(shè)備是目前機(jī)械加工領(lǐng)域的前沿技術(shù)的代表,無(wú)論是工藝編制還是操作維護(hù)都要比常規(guī)設(shè)備復(fù)雜,注重人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)
[1]Nakaminami M, Tokuma T, Moriwaki M, Nakamoto K. Optimal Structure Design Methodology for Compound Multiaxis Machine Tools. I. Analysis of Requirements and Specifications[J]. International Journal of Automation Technology2007(2):78-86.
[2]Masahiko Mori, Makoto Fujishima, Oda Yohei, 5 Axis Mill Turn and Hybrid Machining for Advanced application[J]. Procedia CIRP, 2012,1:22-27.
[3]吳寶海,嚴(yán)亞南,羅明,等.車銑復(fù)合加工的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用前景[J].航空制造技術(shù),2010(19):42-45.
[4]盧金鼎,邵名健. CNC車削中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1998:78-81.
[5]徐巍.高檔數(shù)控系統(tǒng)的功能規(guī)劃和關(guān)鍵技術(shù)研究[D].上海:上海交通大學(xué),2009,5.
篇5
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新;技術(shù)人才;計(jì)算機(jī)系統(tǒng);發(fā)展動(dòng)態(tài)
一、計(jì)算機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)在諸多方面就業(yè)前景都比較好,例如:(1)網(wǎng)絡(luò)工程方向就業(yè)前景良好,學(xué)生畢業(yè)后可以到國(guó)內(nèi)外大型電信服務(wù)商、大型通信設(shè)備制造企業(yè)進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)工作,也可以到其他企事業(yè)單位從事網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、維護(hù)、教育培訓(xùn)等工作。(2)軟件工程方向 就業(yè)前景十分廣闊,學(xué)生畢業(yè)后可以到國(guó)內(nèi)外眾多軟件企業(yè)、國(guó)家機(jī)關(guān)以及各個(gè)大、中型企、事業(yè)單位的信息技術(shù)部門(mén)、教育部門(mén)等單位從事軟件工程領(lǐng)域的技術(shù)開(kāi)發(fā)、教學(xué)、科研及管理等工作。也可以繼續(xù)攻讀計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)研究生和軟件工程碩士。(3)通信方向?qū)W生畢業(yè)后可到信息產(chǎn)業(yè)、財(cái)政、金融、郵電、交通、國(guó)防、大專院校和科研機(jī)構(gòu)從事通信技術(shù)和電子技術(shù)的科研、教學(xué)和工程技術(shù)工作。(4)網(wǎng)絡(luò)與信息安全方向?qū)捒趶綄I(yè),主干學(xué)科為信息安全和網(wǎng)絡(luò)工程。學(xué)生畢業(yè)后可為政府、國(guó)防、軍隊(duì)、電信、電力、金融、鐵路等部門(mén)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和信息安全領(lǐng)域進(jìn)行管理和服務(wù)的高級(jí)專業(yè)工程技術(shù)人才。并可繼續(xù)攻讀信息安全、通信、信息處理、計(jì)算機(jī)軟件和其他相關(guān)學(xué)科的碩士學(xué)位。
二、計(jì)算機(jī)技術(shù)的需求分析
全國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)人才的需求每年將增加100萬(wàn)人左右 按照人事部的有關(guān)統(tǒng)計(jì),中國(guó)今后幾年內(nèi)急需人才主要有以下 8大類:以電子技術(shù)、生物工程、航天技術(shù)、海洋利用、新能源新材料為代表的高新技術(shù)人才;信息技術(shù)人才;機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)人才;農(nóng)業(yè)科技人才;環(huán)境保護(hù)技術(shù)人才;生物工程研究與開(kāi)發(fā)人才;國(guó)際貿(mào)易人才;律師人才。教育部、信息產(chǎn)業(yè)部、國(guó)防科工委、交通部、衛(wèi)生部曾聯(lián)合調(diào)查的專業(yè)領(lǐng)域人才需求狀況表明,隨著中國(guó)軟件業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,軟件人才結(jié)構(gòu)性矛盾日益顯得突出,人才結(jié)構(gòu)呈兩頭小、中間大的橄欖型,不僅缺乏高層次的系統(tǒng)分析員、項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師,也缺少大量從事基礎(chǔ)性開(kāi)發(fā)的人員。按照合理的人才結(jié)構(gòu)比例進(jìn)行測(cè)算,到2005年,中國(guó)需要軟件高級(jí)人才6萬(wàn)人、中級(jí)人才28萬(wàn)人、初級(jí)人才46萬(wàn)人,再加上企業(yè)、社區(qū)、機(jī)關(guān)、學(xué)校等領(lǐng)域,初步測(cè)算,全國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)人才的需求每年將增加100萬(wàn)人左右。而且數(shù)控人才需求也在逐年增加 藍(lán)領(lǐng)層數(shù)控技術(shù)人才是指承擔(dān)數(shù)控機(jī)床具體操作的技術(shù)工人,在企業(yè)數(shù)控技術(shù)崗位中占70.2%,是目前需求量最大的數(shù)控技術(shù)工人;而承擔(dān)數(shù)控編程的工藝人員和數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員在企業(yè)數(shù)控技術(shù)崗位中占25%,其中數(shù)控編程技術(shù)工藝人員占12.6%,數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修人員占12.4%,隨著企業(yè)進(jìn)口大量的設(shè)備,數(shù)控人才需求將明顯增加。不僅如此,近年來(lái)電信業(yè)人才需求也在持續(xù)增長(zhǎng) 電信企業(yè)對(duì)于通信技術(shù)人才的需求,尤其是對(duì)通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息工程、電子信息工程等專業(yè)畢業(yè)生的需求持續(xù)增長(zhǎng)。隨著電信市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)由國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)向國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展并日趨激烈,對(duì)人才層次的要求也不斷升級(jí),即由本科、??粕虼T士生和博士生發(fā)展。市場(chǎng)營(yíng)銷人才也是電信業(yè)的需求亮點(diǎn)。隨著電信市場(chǎng)由過(guò)去的賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橘I方市場(chǎng),電信企業(yè)開(kāi)始大舉充實(shí)營(yíng)銷隊(duì)伍,既懂技術(shù)又懂市場(chǎng)營(yíng)銷的人才將會(huì)十分搶手。由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展軟件人才的作用也越來(lái)越大,教育部門(mén)的統(tǒng)計(jì)資料和各地的人才招聘會(huì)都傳出這樣的信息計(jì)算機(jī)、微電子、通訊等電子信息專業(yè)人才需求巨大,畢業(yè)生供不應(yīng)求。從總體上看,電子信息類畢業(yè)生的就業(yè)行情十分看好,10年內(nèi)將持續(xù)走俏。網(wǎng)絡(luò)人才逐漸吃香,其中最走俏的是下列3類人才:軟件工程師、游戲設(shè)計(jì)師、網(wǎng)絡(luò)安全師。
三、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,短期內(nèi)社會(huì)需求仍然很大,計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。從全球IT行業(yè)的發(fā)展看,經(jīng)過(guò)幾年的低迷發(fā)展,IT行業(yè)已經(jīng)走出低谷、大有東山再起之勢(shì),IT行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中日益顯現(xiàn)出蓬勃生機(jī)。從中國(guó)情況看,從事計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。美國(guó)從事計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的人才達(dá)到 180多萬(wàn),印度達(dá)到90萬(wàn),而中國(guó)從事計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的人才不足40萬(wàn)。這就說(shuō)明,中國(guó)計(jì)算機(jī)軟件人才短缺,這將嚴(yán)重束縛中國(guó)IT行業(yè)的發(fā)展,特別是直接影響到中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。與此同時(shí),由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的不平衡,導(dǎo)致中國(guó)東部與西部之間,城鄉(xiāng)之間出現(xiàn)很大的差距,特別是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后的地區(qū),急需計(jì)算機(jī)方面的專業(yè)人才。因此,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的需求仍將很大。另一方面,隨著計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的增多,就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將更為激烈。有關(guān)資料顯示,截止2003年,中國(guó)普通高??倲?shù)為1683所,本科學(xué)校679所,其中505所開(kāi)設(shè)有“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè),是全國(guó)專業(yè)點(diǎn)數(shù)之首;2003年,計(jì)算機(jī)專業(yè)在校學(xué)生人數(shù)27萬(wàn),占理工科在校生總數(shù)的14.6%,加上信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的在校生達(dá)到63萬(wàn)人。也就是說(shuō),信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生數(shù)量占全國(guó)所有理工科學(xué)生總數(shù)的1/3。這樣勢(shì)必導(dǎo)致計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。截至2005年底,全國(guó)電子信息產(chǎn)品制造業(yè)平均就業(yè)人數(shù) 322.8萬(wàn)人,其中工人約占6 0%,工程技術(shù)人員和管理人員比例較低,遠(yuǎn)不能滿足電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。軟件業(yè)人才供需矛盾尤為突出。2002年,全國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員59.2萬(wàn)人,其中軟件研發(fā)人員為15.7萬(wàn)人,占26.52%。而當(dāng)前電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)人員的平均比例都在30%以上。中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員總量稍顯不足, 因此中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)可以作為計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)人才發(fā)展一個(gè)方向。
參考文獻(xiàn):
篇6
一、什么是嵌入式軟件
嵌入式軟件是基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的、嵌入在硬件中的操作系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)工具軟件。嵌入式軟件不是純軟件,它與硬件緊密結(jié)合,具有軟硬結(jié)合的特性。嵌入式軟件與嵌入式系統(tǒng)密不可分,嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式軟件包括操作系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件3類。嵌入式操作系統(tǒng)是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件,具有通用操作系統(tǒng)的基本特點(diǎn),能夠有效管理復(fù)雜的系統(tǒng)資源,并且把硬件虛擬化。嵌入式支撐軟件是用于幫助和支持軟件開(kāi)發(fā)的軟件,通常包括數(shù)據(jù)庫(kù)和開(kāi)發(fā)工具,其中以數(shù)據(jù)庫(kù)最為重要。嵌入式應(yīng)用軟件是針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域,基于某一固定的硬件平臺(tái),用來(lái)達(dá)到用戶預(yù)期目標(biāo)的計(jì)算機(jī)軟件。嵌入式應(yīng)用軟件是最活躍的力量,每種應(yīng)用軟件均有特定的應(yīng)用背景,專業(yè)性較強(qiáng),是我國(guó)嵌入式軟件的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,不像操作系統(tǒng)和支撐軟件那樣受制于國(guó)外產(chǎn)品壟斷。
嵌入式軟件應(yīng)用非常廣泛。在數(shù)字電視、掌上電腦、數(shù)碼產(chǎn)品、可視電話等消費(fèi)電子領(lǐng)域;智能手機(jī)、電話交換系統(tǒng)、電纜系統(tǒng)、衛(wèi)星和全球定位系統(tǒng)(GPS)、數(shù)據(jù)交換設(shè)備等通信領(lǐng)域;數(shù)控機(jī)床、智能儀器儀表、控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)等工業(yè)領(lǐng)域;自動(dòng)柜員機(jī)、信用卡系統(tǒng)等商業(yè)和金融領(lǐng)域;汽車電子、車載導(dǎo)航器系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)等交通領(lǐng)域;以及CT、超聲儀器、磁共振儀器、心臟起搏器、X-光設(shè)備、理療控制系統(tǒng)、電磁成像系統(tǒng)等醫(yī)療電子領(lǐng)域,嵌入式軟件都得到廣泛運(yùn)用。
二、目前國(guó)內(nèi)外嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái),在新一輪汽車、通信、信息電器、醫(yī)療、軍事等行業(yè)的巨大智能化裝備需求的拉動(dòng)下,全球嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,步入高速發(fā)展時(shí)期。
從國(guó)外看,據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心預(yù)測(cè),嵌入式應(yīng)用帶來(lái)的市場(chǎng)以每年30%的速度遞增,到2008年,全球消費(fèi)性嵌入式應(yīng)用市場(chǎng)將達(dá)到250億美元。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì),目前全球嵌入式軟件產(chǎn)品產(chǎn)生的工業(yè)年產(chǎn)值已超過(guò)1萬(wàn)億美元。微軟、風(fēng)河、甲骨文等都是全球嵌入式軟件的巨頭。
從國(guó)內(nèi)看,嵌入式軟件發(fā)展速度一直高于我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和全球嵌入式軟件的發(fā)展速度。2005年,我國(guó)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1061.4億元,同比增長(zhǎng)41.3%,在全球嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)中所占比重為4.8%,在國(guó)內(nèi)整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)中的比重已經(jīng)超過(guò)了1/3。其中,嵌入式應(yīng)用軟件同比增長(zhǎng)42.6%,高于整個(gè)嵌入式軟件,在整個(gè)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)中的份額達(dá)到94.9%。2006年我國(guó)軟件前100家企業(yè)排名情況看,前10家企業(yè)中以嵌入式軟件為主的企業(yè)有6家,如華為、中興、海信等。從產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分布來(lái)看,我國(guó)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)主要集中在廣東、北京、上海、江蘇、浙江等少數(shù)幾個(gè)省市。浙江這幾年來(lái)出現(xiàn)了一批制造嵌入式軟件企業(yè),如寧波波導(dǎo)、杭州新利、浙大中控、浙江中正、杭州數(shù)維、杭州華越、杭州海康威視、嘉興萬(wàn)眾等。從企業(yè)分布來(lái)看,華為、中興、海信、大唐電信等電信設(shè)備制造企業(yè)占據(jù)了市場(chǎng)的大部分份額。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看,我國(guó)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)偏重于應(yīng)用軟件,在基礎(chǔ)的嵌入式操作系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)等領(lǐng)域缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。從應(yīng)用行業(yè)領(lǐng)域分布來(lái)看,主要集中在通信設(shè)備、醫(yī)療、汽車和消費(fèi)電子領(lǐng)域。
三、發(fā)展嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)面臨良好的發(fā)展機(jī)遇
嵌入式軟件是我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的主要方向,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,面臨良好的發(fā)展空間和發(fā)展機(jī)遇。
1.發(fā)展空間很大。2006年我國(guó)電子制造業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到3.7萬(wàn)億元,占全球電子工業(yè)產(chǎn)值的30%以上,名列世界第二,許多電子產(chǎn)品的產(chǎn)量已超過(guò)全球產(chǎn)量的50%以上,預(yù)計(jì)“十一五”期間,我國(guó)電子制造業(yè)每年仍將以20%的發(fā)展速度遞增。信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為嵌入式軟件市場(chǎng)提供了廣闊的發(fā)展空間。在電子信息產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下,我國(guó)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍將保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),到2010年,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為25.8%,達(dá)到3339.6億元的規(guī)模。在電子產(chǎn)品等領(lǐng)域,嵌入式軟件有著極好的發(fā)展機(jī)遇。從手機(jī)行業(yè)來(lái)看,手機(jī)是嵌入式軟件的最大應(yīng)用領(lǐng)域,占一半以上份額,尤其是3G的即將啟動(dòng),智能手機(jī)的迅猛發(fā)展,都為嵌入式軟件提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年智能手機(jī)銷售量達(dá)到527萬(wàn)臺(tái),并將在隨后3年內(nèi)保持50%以上的平均增長(zhǎng)率,預(yù)計(jì)2008年會(huì)達(dá)到1764萬(wàn)臺(tái)。未來(lái)5年內(nèi),我國(guó)智能手機(jī)占整個(gè)手機(jī)市場(chǎng)的份額將會(huì)從目前的6%多一點(diǎn)迅速提升到20%左右。作為保障智能手機(jī)功能順利實(shí)現(xiàn)的支撐性軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件,市場(chǎng)前景十分廣闊。從網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)看,嵌入式軟件在路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用增長(zhǎng)趨緩,但仍不可或缺。嵌入式軟件在路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用主要有:路由器嵌入式協(xié)議軟件、交換機(jī)嵌入式協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)防火墻設(shè)備嵌入式協(xié)議軟件、路由器與交換機(jī)設(shè)備嵌入式Web網(wǎng)管應(yīng)用軟件等等。尤其是在網(wǎng)絡(luò)安全重要性日益凸顯的今天,嵌入式安全防范軟件的地位日益重要。從信息家電來(lái)看,數(shù)字電視、IPTV電視及機(jī)頂盒將是信息家電領(lǐng)域中嵌入式軟件的主要應(yīng)用領(lǐng)域。隨著各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程的加快,以及廠商的積極參與,市場(chǎng)規(guī)模將迅速擴(kuò)大。2015年前,我國(guó)現(xiàn)有的3.7億臺(tái)模擬電視機(jī)都將升級(jí),數(shù)百家電視臺(tái)的設(shè)備也要更新。由于數(shù)字電視信息量成倍增加,在圖像壓縮、數(shù)字傳輸、數(shù)字接受、數(shù)字顯示等方面順利實(shí)現(xiàn)不僅需要大量的硬件支持,嵌入式軟件的功用也不可替代,可從系統(tǒng)平臺(tái)、中間件、應(yīng)用軟件各個(gè)方面滿足數(shù)字電視的軟件技術(shù)需求,電子節(jié)目菜單、音視頻點(diǎn)播、嵌入式瀏覽器、游戲等功能已被廣泛采用,在數(shù)字電視領(lǐng)域扮演著極其重要的角色。從數(shù)碼產(chǎn)品來(lái)看,根據(jù)賽迪顧問(wèn)的預(yù)測(cè),未來(lái)幾年內(nèi),我國(guó)數(shù)碼相機(jī)市場(chǎng)將保持50%以上的增速,2007年將達(dá)到80億元的規(guī)模。嵌入式軟件在數(shù)碼相機(jī)中扮演著關(guān)鍵性的角色,對(duì)攝像過(guò)程的控制、數(shù)字影像的采集與編輯,以及數(shù)碼相機(jī)與其他電子產(chǎn)品的聯(lián)結(jié),都需要嵌入式軟件的支持。今后幾年,我國(guó)MP3、MP4市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將分別達(dá)到35%和200%,到2008年,MP3、MP4整體銷量將分別突破1000萬(wàn)臺(tái)和260萬(wàn)臺(tái)。MP3、MP4都需要嵌入式軟件的支持。從汽車電子來(lái)看,隨著我國(guó)汽車市場(chǎng)的持續(xù)升溫,消費(fèi)者對(duì)汽車安全性、穩(wěn)定性以及娛樂(lè)性等方面提出越來(lái)越高的要求,從而推動(dòng)了汽車電子快速發(fā)展,也為汽車電子嵌入式軟件提供了廣闊的發(fā)展空間。如車載信息娛樂(lè)系統(tǒng),它正由簡(jiǎn)單的車載音響系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樨S富多彩的多媒體娛樂(lè)中心,這對(duì)圖像處理芯片和嵌入式軟件提出新的更高要求的同時(shí),也帶來(lái)了新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。其他新的應(yīng)用市場(chǎng)快速啟動(dòng)和發(fā)展,也給汽車電子嵌入式軟件帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)會(huì),如GPS導(dǎo)航、車載藍(lán)牙免提等。從工業(yè)控制領(lǐng)域來(lái)看,工業(yè)控制儀表、稅控收款機(jī)、核磁共振儀、飛機(jī)電子系統(tǒng)、交通控制系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域?qū)η度胧綉?yīng)用都有增長(zhǎng)性的需求。從醫(yī)療電子領(lǐng)域來(lái)看,數(shù)字醫(yī)療在發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)院優(yōu)先運(yùn)用,在我國(guó)基本上還是空白,今后幾年將逐步進(jìn)入我國(guó)。據(jù)專家估算,這一領(lǐng)域至少有300億元的大市場(chǎng),具有廣闊的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)前景。數(shù)字醫(yī)療是一種基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)和知識(shí)工程、面向社會(huì)的全面的醫(yī)療服務(wù)和醫(yī)療信息的系統(tǒng),包括數(shù)字化終端,這類終端以嵌入式軟件為核心,基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)直接接觸患者進(jìn)行診斷和治療;醫(yī)院管理信息系統(tǒng),它通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)將醫(yī)院內(nèi)部的各個(gè)業(yè)務(wù)流程、患者就診流程、管理流程聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)信息化管理;遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng),即應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)來(lái)提供醫(yī)學(xué)信息服務(wù)和醫(yī)療服務(wù)。無(wú)論哪種形式的服務(wù),都為嵌入式軟件的應(yīng)用提供了廣闊的舞臺(tái)。
2.國(guó)家大力支持。在嵌入式軟件的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)政府已充分認(rèn)識(shí)到它的重要作用,并在政策、資金等方面給予了大力支持。2004年國(guó)家發(fā)改委、科技部、商務(wù)部聯(lián)合頒布的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》,把嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域。2006年12月在杭州召開(kāi)的全國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)工作會(huì)議上,信息產(chǎn)業(yè)部指出,要借世界電子信息產(chǎn)品制造業(yè)向我國(guó)內(nèi)地轉(zhuǎn)移的契機(jī),在“十一五”期間將重點(diǎn)推動(dòng)嵌入式操作系統(tǒng)、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境以及嵌入式應(yīng)用軟件產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用。
3.省市重點(diǎn)發(fā)展。我省和杭州市已提出要把嵌入式軟件作為今后軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一。例如,杭州《先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)重點(diǎn)領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品導(dǎo)向目錄》提出,要發(fā)展嵌入式軟件與系統(tǒng)(嵌入式軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)、智能卡操作系統(tǒng)、移動(dòng)設(shè)備嵌入式軟件平臺(tái)、數(shù)控機(jī)床嵌入式軟件系統(tǒng)、醫(yī)療儀器嵌入式軟件系統(tǒng)、車載智能監(jiān)控軟件、智能儀表嵌入式軟件及應(yīng)用系統(tǒng)等)。
四、臨安嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位和對(duì)策措施
臨安嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位主要依據(jù)以下3個(gè)方面:一是《中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)品目錄》(2006),國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的嵌入式軟件包括用于信息家電、移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)接入、儀器儀表等設(shè)備的核心軟件。二是賽迪顧問(wèn)對(duì)嵌入式軟件市場(chǎng)的調(diào)查分析報(bào)告,認(rèn)為我國(guó)嵌入式軟件整體市場(chǎng)中,數(shù)字電視嵌入式軟件、汽車電子嵌入式軟件、醫(yī)療電子嵌入式軟件和數(shù)碼產(chǎn)品嵌入式軟件等細(xì)分領(lǐng)域最具投資價(jià)值;手機(jī)嵌入式軟件、電信設(shè)備嵌入式軟件和智能家電嵌入式軟件其次;金融商業(yè)電子嵌入式軟件、工業(yè)控制嵌入式軟件、辦公設(shè)備嵌入式軟件和媒體出版電子嵌入式軟件等領(lǐng)域發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),競(jìng)爭(zhēng)比較激烈,投資價(jià)值較小。三是杭州《先進(jìn)制造業(yè)基地建設(shè)重點(diǎn)領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品導(dǎo)向目錄》明確了嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。根據(jù)以上3個(gè)方面,結(jié)合對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)以及臨安發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的實(shí)際,考慮與杭州現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)尤其是電子信息產(chǎn)業(yè)的對(duì)接,今后臨安嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)和目標(biāo)是:發(fā)展數(shù)字電視嵌入式軟件、汽車電子嵌入式軟件、醫(yī)療電子嵌入式軟件和數(shù)碼產(chǎn)品嵌入式軟件、手機(jī)嵌入式軟件、電信設(shè)備嵌入式軟件、智能家電嵌入式軟件、數(shù)控機(jī)床嵌入式軟件等,著力打造杭州西部嵌入式軟件基地。
為此,要從以下3個(gè)方面著手:
1.營(yíng)造環(huán)境。高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃和建設(shè)好軟件園,加大園區(qū)和項(xiàng)目的包裝力度。積極向國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部、省信息產(chǎn)業(yè)廳爭(zhēng)取政策支持。加快制定發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),尤其是軟件產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)扶持政策。
2.引進(jìn)企業(yè)。根據(jù)上述嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的定位,有針對(duì)性地引進(jìn)相關(guān)企業(yè)。同時(shí),考慮到嵌入式軟件是一種應(yīng)用性極強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)系極為密切的軟件產(chǎn)品,要盡可能上下游企業(yè)一起引。微軟、甲骨文、中科紅旗、英特爾等上游企業(yè),凱思昊鵬、漢王、人大金倉(cāng)、東軟集團(tuán)、科銀京成等嵌入式軟件企業(yè),海爾、海信(家電),華為、中興、諾基亞、摩托羅拉、三星(通信),電裝、富士通天(汽車電子),日本大隈(數(shù)控機(jī)床)等下游企業(yè)都是我們所要密切關(guān)注的對(duì)象,要加強(qiáng)接觸和溝通,想方設(shè)法把它們吸引過(guò)來(lái)設(shè)立分公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)。同時(shí),也要利用區(qū)位優(yōu)勢(shì),引進(jìn)杭州的一批嵌入式軟件企業(yè)。
篇7
畢業(yè)論文
一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢(shì)
自電子技術(shù)一問(wèn)世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開(kāi)始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機(jī)電一體化"的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,寫(xiě)下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁(yè);
2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''''''''帶來(lái)勃勃生機(jī);
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階.(二)"機(jī)電一體化"發(fā)展趨勢(shì)
1.光機(jī)電一體化.一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì).
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。
3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯,智能化水平越來(lái)越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí),生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí),生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點(diǎn)是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?lái),機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。
5.微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
三、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad/cam系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。
四、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”而臨的形勢(shì)和任務(wù)
機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步;二是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。
(一)北京“機(jī)電一體化”工作面臨的形勢(shì)
1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度
(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中,有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機(jī)床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機(jī)電泵、生產(chǎn)過(guò)程的任務(wù)還未完成需要量的一半。
(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺(tái)機(jī)床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進(jìn)行改造;在已改造的近6500臺(tái)機(jī)床設(shè)備中,大約有15%需進(jìn)一步改造。
(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進(jìn)行改造;且610座已改造過(guò)的工業(yè)爐窯也很有進(jìn)一步應(yīng)用模糊技術(shù)進(jìn)行二次改造的必要。
(4)北京工業(yè)系統(tǒng)cad應(yīng)用還有較大差距。目前,北京工業(yè)品設(shè)計(jì),cad應(yīng)用率僅17%(而美、日等國(guó)已超過(guò)85%;國(guó)內(nèi)先進(jìn)地區(qū)也超過(guò)了30%);cad的覆蓋率才達(dá)到11%(而全國(guó)cad應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出,“八五”期間大中型企業(yè)要達(dá)到35%,中小型骨干企業(yè)要達(dá)到15%—20%;到“九五”時(shí),按國(guó)務(wù)委員宋健的要求,基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價(jià)值的各種風(fēng)機(jī)電泵裝機(jī)容量50萬(wàn)千瓦,尚49萬(wàn)多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進(jìn)行改造的任務(wù),占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。
(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年,北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個(gè)能源嚴(yán)重缺乏的城市,1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬(wàn)元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸,比上海的1.57噸高57%,比天津的2.15噸高14%,比先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家高近9倍。因此,北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重,而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。
2.北京用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場(chǎng)占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬(wàn)種,每年約開(kāi)發(fā)試制新產(chǎn)品3000種,更新周期很長(zhǎng)。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場(chǎng)變化的需要,影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。
1993年,北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品約837種,在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中:機(jī)械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種,機(jī)電一體化產(chǎn)品不到150種機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強(qiáng);儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種,機(jī)電一體化產(chǎn)品210種,機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例為60%;輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種,機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品15種,機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%;汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車的總成本為3.5萬(wàn)元,每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費(fèi)用約300元,不是總成本的1%;與國(guó)外約28%的先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn);與國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平相差一半左右。
3.北京用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重,且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來(lái)北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的政出多門(mén)問(wèn)題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問(wèn)題,但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問(wèn)題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機(jī)電一體化,開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革,而無(wú)須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí),可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來(lái)新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái),實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外,從市場(chǎng)需求的角度看,由于我國(guó)研制、開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長(zhǎng),差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
(二)北京“機(jī)電一體化”工作的任務(wù)
北京在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
1.北京應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點(diǎn)
(1)大力采用模糊技術(shù),工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺(tái)階
國(guó)內(nèi)外成功的范例表明,應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計(jì)算機(jī)和pid技術(shù)好的多。因此,我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時(shí)要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù),到2000年,對(duì)應(yīng)該進(jìn)行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進(jìn)電子信息技術(shù)改造完畢,其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。
(2)積極采用數(shù)控技術(shù),機(jī)床高備改造要達(dá)新水平
對(duì)機(jī)床設(shè)備的改造重點(diǎn)應(yīng)放在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能,到1995年,北京應(yīng)該改造的機(jī)床設(shè)備(8420臺(tái))的改造率要達(dá)80%以上,到本世紀(jì)末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù),風(fēng)機(jī)電泵改造要攀新高度
風(fēng)機(jī)、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上,效果十分顯著。因此,在今后幾乎,北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點(diǎn)來(lái)抓。到1995年,應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機(jī)、電泵要改造完60%;到本世紀(jì)末,北京的風(fēng)機(jī)、電泵和其它調(diào)速電機(jī)要普遍;采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)。
(4)優(yōu)先應(yīng)用cad/cam技術(shù),工業(yè)設(shè)計(jì)水平提高要有新目標(biāo)
北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢,設(shè)計(jì)工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業(yè)系統(tǒng)cad的應(yīng)用率為17%,cad的覆蓋率為11%,到1995年應(yīng)分別達(dá)到20%和15%,本世紀(jì)末,要力爭(zhēng)分別達(dá)到55%和45%。
2.北京機(jī)電一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的奮斗目標(biāo)
(1)總體目標(biāo):到1995年全市的機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種,2000年,應(yīng)不少于2000種,機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化率分別達(dá)到25%和60%。
(2)單項(xiàng)目標(biāo):
·機(jī)床數(shù)控化率:1995年,產(chǎn)量數(shù)控化率達(dá)5%,產(chǎn)值數(shù)控化率達(dá)16%;2000年,分別達(dá)12%和40%。
·汽車電子化程度:1995年,平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費(fèi)用不少于1000元,在整車成本中所占比例不低于3%;到2000年分別不少于3000元,不低于8%。
·plc的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間,開(kāi)發(fā)能力要穩(wěn)居全國(guó)首位;“九五”北京要成為全國(guó)主要的plc生產(chǎn)基地之一。
·“電力電子”開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開(kāi)發(fā)技術(shù)。“九五”期間第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟(jì)批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面,“八五”期間,開(kāi)關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品;交流變頻調(diào)速裝置要達(dá)到批量生產(chǎn)程度;高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯;“九五”,北京要形成一個(gè)具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
·模糊控制器的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”要把北京建成全國(guó)模糊技術(shù)控制器的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)基地,開(kāi)發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造,壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來(lái);交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年,空調(diào)器、洗衣機(jī)、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達(dá)到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末,北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達(dá)到50%以上。
·其它機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力:微機(jī)控制多色印刷機(jī)要穩(wěn)居全國(guó)第一;電子醫(yī)療儀器的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)爭(zhēng)取在“八五”有較大突破,“九五”在品種和產(chǎn)量上全國(guó)領(lǐng)先;在“八五”期間,以30萬(wàn)千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力,打出規(guī)模效益來(lái);數(shù)字化、智能化儀器儀表,自動(dòng)化裝置要上品種、上批量……
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力,又是開(kāi)啟北京機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門(mén)的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機(jī)電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo),那么,到本世紀(jì)末,北京就會(huì)形成一個(gè)銷售額超過(guò)200億元的機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。其中,數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機(jī)電一體化裝備銷售額可超過(guò)150億元;“電力電子”的銷售額可超過(guò)20億元;plc模糊控制器等銷售額可超過(guò)15億元;汽車電子化、自動(dòng)化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過(guò)25億元。機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍,也是機(jī)電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。
五、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策
(一)加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃
目前,北京地區(qū)從事“機(jī)電一體化”研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計(jì)是。同時(shí),市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃與規(guī)劃。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制,難免只考慮局部利益,市政府各主管部門(mén)的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問(wèn)題,全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議市政府責(zé)成有關(guān)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出北京統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃,避免開(kāi)發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
(二)強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用
目前,北京“機(jī)電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門(mén)”是難哆的。因此,北京有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),根據(jù)目前國(guó)家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神,以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn),我們建議,盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè),賦予其行業(yè)管理職能。
“協(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面,要加強(qiáng)辦公室、秘書(shū)處的建設(shè);要通過(guò)其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體,組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制;指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整,進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇,抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……
(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾,造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)綠燈;盡力為開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對(duì)有關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持,對(duì)在技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。
在經(jīng)濟(jì)政策上,要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目利用科技專項(xiàng)基金和科技三項(xiàng)費(fèi)用的機(jī)會(huì);銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?;ㄔO(shè)項(xiàng)目上傾斜;成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金,支持機(jī)電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。
(四)突出發(fā)展重點(diǎn),兼顧“兩個(gè)層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作,即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
我們認(rèn)為,北京“機(jī)電一體化”發(fā)展,當(dāng)務(wù)之急,重中之重是:
抓緊開(kāi)發(fā)生產(chǎn)gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機(jī)、高頻電子鎮(zhèn)流器等,用電力電子技術(shù)進(jìn)行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造;
抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng),改造機(jī)床設(shè)備;開(kāi)發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng);
篇8
“討論對(duì)外開(kāi)放環(huán)境中我國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線,具體地說(shuō),就是如何在與跨國(guó)公司打交道的過(guò)程中求生存,求發(fā)展”?!爱a(chǎn)品總量名列世界前茅,企業(yè)規(guī)模名列世界后矛,成為我國(guó)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)振興的基本障礙;部門(mén)分割、地方割據(jù)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制多年難以解決的痼疾。今天到了非解決不可的時(shí)候。產(chǎn)業(yè)重組、任重而時(shí)不我待”。[1]
對(duì)外開(kāi)放形勢(shì)的演變
改革開(kāi)放之初,為鼓勵(lì)外商投資,我國(guó)一方面對(duì)外商投資給予諸多優(yōu)惠政策(對(duì)投資進(jìn)口的設(shè)備減免關(guān)稅、減免所得稅等),同時(shí)為防止外資對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)的沖擊,我國(guó)又對(duì)外商投資設(shè)置了一些限制條件:限制外商獨(dú)資企業(yè)、堅(jiān)持中方在企業(yè)中的控股地位、產(chǎn)品出口比例、轉(zhuǎn)讓技術(shù)、零配件國(guó)產(chǎn)化率的要求等。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),對(duì)外開(kāi)放形勢(shì)和以前相比有很大不同。
1992年,我國(guó)政府正式提出了“以市場(chǎng)換技術(shù)”的戰(zhàn)略,修改了《合資企業(yè)法》,放寬了對(duì)三資企業(yè)的股權(quán)、市場(chǎng)、技術(shù)等限制條件。1992以來(lái),各地對(duì)外資敞開(kāi)大門(mén),競(jìng)相給予優(yōu)惠政策,外商投資迅猛增長(zhǎng)。
在優(yōu)惠政策和國(guó)內(nèi)巨大市場(chǎng)的吸引下,我國(guó)平均每年接收外商直接投資500億美元以上,是1980年代平均水平的10倍。我國(guó)已成為世界第二外資流入大國(guó)。其中一個(gè)特別注意的趨勢(shì),港澳臺(tái)日投資比重下降,美歐跨國(guó)公司投資大量增加。我國(guó)目前已登記的外商企業(yè)已超過(guò)30萬(wàn)個(gè),外商注冊(cè)資金3000億美元;世界500強(qiáng)中已經(jīng)有200強(qiáng)投資于大陸。在年銷售收入500萬(wàn)元以上的工業(yè)企業(yè)中,外資企業(yè)占我國(guó)工業(yè)企業(yè)總銷售收入的22%以上,外資企業(yè)資產(chǎn)占我國(guó)工業(yè)企業(yè)資產(chǎn)的15%以上。[2]
我國(guó)多數(shù)骨干產(chǎn)業(yè)處于弱勢(shì)
我國(guó)多數(shù)產(chǎn)業(yè)的特征是“大而弱”,在規(guī)模上、在技術(shù)水平和開(kāi)發(fā)能力上,在跨國(guó)、跨地區(qū)營(yíng)銷方面,我們的企業(yè)處于明顯的劣勢(shì)。
我國(guó)某些行業(yè),如鋼鐵、煤炭、化工、建材以及彩電等產(chǎn)業(yè),目前的生產(chǎn)能力名列世界前茅,但企業(yè)規(guī)模太小,產(chǎn)業(yè)集中度卻排名末尾。這些產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理落后,技術(shù)開(kāi)發(fā)能力低,無(wú)力參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。我們不及時(shí)實(shí)行產(chǎn)業(yè)的重組,擴(kuò)大規(guī)模、改進(jìn)管理和提高研發(fā)營(yíng)銷能力,我們的產(chǎn)業(yè)體系,就可能被跨國(guó)公司整合。[3]
鋼鐵:我國(guó)鋼材生產(chǎn)僅次于日本,超過(guò)美國(guó),是韓國(guó)的三倍,法國(guó)的五倍,它們的主要鋼鐵企業(yè),新日鐵,美鋼聯(lián),浦項(xiàng)、法國(guó)的于齊諾·爾薩西洛爾,都躋身世界500強(qiáng),我們一家也沒(méi)有。1998年,日本新日鐵、韓國(guó)浦項(xiàng)兩家鋼鐵公司的銷售收入分別是216億、97億美元,而我國(guó)的首鋼和寶鋼兩大鋼鐵公司的銷售總額之和僅為53億美元。[4]
汽車:全世界經(jīng)過(guò)一輪輪兼并潮,目前只剩下20家左右汽車制造跨國(guó)巨型公司,有人預(yù)測(cè),未來(lái)全球?qū)⒅皇O?家整車公司,一般以200萬(wàn)輛為“經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)?!?。而我國(guó)國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)銷量不超過(guò)200萬(wàn)輛,由100多家整車廠生產(chǎn)。1998年,通用、福特、戴姆勒·克萊斯勒三大汽車巨頭的銷售收入分別是1613億、1712億和1546億美元,同期,中國(guó)一汽、二汽、上汽三大汽車制造公司的銷售收入總和只有118億美元。[5]
發(fā)電設(shè)備制造:我國(guó)發(fā)電設(shè)備的產(chǎn)量居世界第五位,是世界上少數(shù)能制造大型發(fā)電機(jī)組的國(guó)家之一?!澳軌蛏a(chǎn)60萬(wàn)千瓦機(jī)組的哈爾濱動(dòng)力集團(tuán),被定為不合資的‘國(guó)家隊(duì)’,1995年產(chǎn)值30億元人民幣。美國(guó)通用1994年的營(yíng)業(yè)額647億美元。我們的國(guó)家隊(duì)是通用的1/172。如果再考慮到各大型跨國(guó)公司之間多種形式的聯(lián)合,這種規(guī)模上的懸殊差距就更大。[6]
發(fā)電設(shè)備制造業(yè)是世界上高度集中的產(chǎn)業(yè),1990~1995年,6家公司壟斷了燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的96%,美國(guó)的通用電力(94年排名全球500強(qiáng)第19位)一家占50%;蒸汽發(fā)電設(shè)備的81%為七大國(guó)際巨頭所瓜分。未來(lái)10年,亞洲的發(fā)電設(shè)備需求為全世界的一半,中國(guó)為亞洲的一半。三峽26臺(tái)70萬(wàn)千瓦機(jī)組,12臺(tái)進(jìn)口,14臺(tái)國(guó)產(chǎn)。幾家巨頭早就在進(jìn)口奪標(biāo)的同時(shí),緊鑼密鼓地在我國(guó)組織合資,以爭(zhēng)奪國(guó)產(chǎn)的60%。[7]
“中國(guó)在70年代末擁有相對(duì)發(fā)達(dá)的發(fā)電設(shè)備工業(yè)。當(dāng)時(shí)共有三個(gè)主要廠家,占據(jù)了大約3/4的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額。在改革之初,這三家公司由一個(gè)統(tǒng)一機(jī)構(gòu)管轄,如果這三家主要公司當(dāng)時(shí)得以合并的話,它們本有可能形成一個(gè)真正的大型企業(yè)……然而20年后的事實(shí)是,哈爾濱動(dòng)力設(shè)備公司作為‘民族優(yōu)秀企業(yè)’繼續(xù)維持原樣,而另外兩家主要競(jìng)爭(zhēng)廠家則與跨國(guó)大公司組成合資企業(yè)……截止90年代中期,跨國(guó)公司占據(jù)了大約1/3的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),三峽工程首批全部渦輪機(jī)的供應(yīng)均由跨國(guó)公司得標(biāo)。哈爾濱動(dòng)力設(shè)備公司幾乎無(wú)力在國(guó)際市場(chǎng)上參與競(jìng)爭(zhēng)”。[8]
機(jī)床:我國(guó)是世界上第五機(jī)械工業(yè)大國(guó),其中金屬切削機(jī)床產(chǎn)量居世界第七,技術(shù)裝備產(chǎn)品門(mén)類齊全。其中冶金、礦山、石油、化工、紡織、食品等行業(yè)所需要的160種大型成套設(shè)備都具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。[9]但是,在當(dāng)代工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主流—數(shù)控機(jī)床方面,我國(guó)現(xiàn)有機(jī)床的數(shù)控化率不到2%(發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)到10%以上),機(jī)床銷售數(shù)控化率不到10%。由于政策的失誤,輕率同意國(guó)際數(shù)控系統(tǒng)界的兩大寡頭壟斷廠商—西門(mén)子和法那克與我國(guó)核心研究生產(chǎn)單位合資,基本壟斷了我國(guó)中高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng),對(duì)本國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)極大困難。
有不少人不同意把企業(yè)規(guī)模作為衡量企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的因素。但企業(yè)規(guī)模是提高技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的必要條件之一,面對(duì)跨國(guó)公司,我們的企業(yè)沒(méi)有規(guī)模,就沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)的基本條件。
世界性的爭(zhēng)奪科技優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng),推動(dòng)企業(yè)研發(fā)投入大大提高??鐕?guó)公司不僅在內(nèi)部實(shí)行嚴(yán)格的計(jì)劃管理,而且成為推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的重要基地和研發(fā)資金的主要來(lái)源。1997年,我國(guó)航空工業(yè)總公司的研發(fā)費(fèi)用相當(dāng)于7000萬(wàn)美元,僅為波音的3.5%和法國(guó)航宇公司的5.3%。
英特爾是世界上最大的集成電路公司,利潤(rùn)率多年維持在30%左右。2000年,英特爾的銷售額超過(guò)300億美元,科研開(kāi)發(fā)投入42億美元。我國(guó)“十五”時(shí)期,“863”和“科技攻關(guān)”兩項(xiàng)專項(xiàng)資金,國(guó)家共投入200億人民幣。一年僅40億人民幣。分散到各單位企業(yè)(當(dāng)然各單位的研發(fā)資金不止這兩項(xiàng)),我國(guó)企業(yè)和部門(mén)的研發(fā)實(shí)力如何和跨國(guó)公司競(jìng)爭(zhēng),不容樂(lè)觀。
跨國(guó)公司在華投資經(jīng)營(yíng):市場(chǎng)控制和產(chǎn)業(yè)控制
美歐跨國(guó)公司來(lái)華投資,設(shè)立獨(dú)資或合資企業(yè),其主要目標(biāo),是繞過(guò)關(guān)稅壁壘,實(shí)行生產(chǎn)“本地化”戰(zhàn)略,占領(lǐng)我們的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)??鐕?guó)公司投資與港臺(tái)分散小型投資最大的不同,在于投資和產(chǎn)品的系列化。
“德國(guó)政府控股40%的大眾與上海和一汽的三個(gè)合資項(xiàng)目,僅上海桑塔納一個(gè)車型,到1995年底,投資和轉(zhuǎn)讓技術(shù)的外國(guó)公司180家,其中60家已經(jīng)在華建立了合資企業(yè)。另有50家正在談合資。
“漢高公司在華建立11家企業(yè),生產(chǎn)金屬化學(xué)品、民用粘合劑,家用洗滌劑、化妝美容用品和工業(yè)用油脂化學(xué)品。漢高的6大系列產(chǎn)品,5個(gè)來(lái)到中國(guó)。
“德國(guó)巴斯夫(BASF)在中國(guó)合資10家企業(yè),從二基苯、苯乙烯、聚苯乙烯、乙烯、分散體等原材料到尼龍、地毯、涂料、染料、乳膠、維生素等系列加工產(chǎn)品,形成了原料配套供應(yīng)的分工體系”。[10]
擠占市場(chǎng)、壓縮民族產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間:跨國(guó)公司大量投資我國(guó)機(jī)電、日用化工、輕紡等高利潤(rùn)的傳統(tǒng)行業(yè),產(chǎn)品銷售占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額猛增,在一些產(chǎn)業(yè)中已處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。“進(jìn)來(lái)一個(gè)合資企業(yè),擠垮一個(gè)行業(yè)”,民族企業(yè)、國(guó)有企業(yè)的生存空間日漸萎縮。
跨國(guó)公司到了家門(mén)口,國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化。我們的競(jìng)爭(zhēng)地位如何?“我們勞動(dòng)力便宜,跨國(guó)公司的‘三資’企業(yè)也是勞動(dòng)力便宜,而且沒(méi)有退休工人,企業(yè)不辦社會(huì)。我們有地方政府支持,跨國(guó)公司的‘三資’企業(yè),也有地方政府支持和各種引進(jìn)外資的優(yōu)惠政策。我們有的,人家都有,我們沒(méi)有的——跨國(guó)公司調(diào)度資源的能力和雄厚的資金、技術(shù),人家也有。可以預(yù)見(jiàn),越來(lái)越多的跨國(guó)公司企業(yè),將在中國(guó)編織各自的分工體系,而且越編越大,越編越周全”。[11]
1996年統(tǒng)計(jì),外資企業(yè)在大陸已經(jīng)占有的市場(chǎng)份額:轎車業(yè)的68%,電梯的70%,彩色顯象管的65%,程控交換機(jī)的90%,移動(dòng)通信的100%(2000年92%)。目前外資在橡膠、啤酒、軟飲料、洗滌用品、制藥等行業(yè)已完全取得壟斷地位。(陳漫,2000)我們的膠卷工業(yè),已經(jīng)面臨全面被外資控制的前景。
可口可樂(lè)把我們的軟飲料打垮,柯達(dá)把我們的感光材料業(yè)打垮,洋啤酒占領(lǐng)了我們的多半市場(chǎng),固然令人痛惜。對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō),中國(guó)人退出“老板”行列,給洋老板打工。對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)來(lái)說(shuō),丟了品牌,利潤(rùn)被外國(guó)股東分去一塊。但這種情況如果發(fā)生在我們的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的產(chǎn)業(yè)(裝備工業(yè)、汽車工業(yè),以及金融、電信等行業(yè))情況將如何?對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)安全將產(chǎn)生什么影響?
引進(jìn)外商直接投資過(guò)多,特別是對(duì)于下游產(chǎn)業(yè)的設(shè)備和生產(chǎn)線以優(yōu)惠政策減免稅鼓勵(lì)引進(jìn),造成大量重復(fù),嚴(yán)重沖擊上游產(chǎn)業(yè)。我國(guó)現(xiàn)有的裝備工業(yè)、機(jī)床、模具,高級(jí)原材料的市場(chǎng)日益狹小,難以發(fā)展,同時(shí)也就壓制了自己的科研開(kāi)發(fā)?!耙M(jìn)3000億美元外資,如果有70%是外國(guó)設(shè)備,就減少了2000億美元(1.6萬(wàn)億人民幣)的國(guó)內(nèi)設(shè)備投資。人們看到的只消費(fèi)品市場(chǎng)的繁榮,但實(shí)際上技術(shù)創(chuàng)新和基礎(chǔ)工業(yè),越來(lái)越落后于國(guó)際先進(jìn)水平”。[12]我們還在有意鼓勵(lì)這種政策(汽車過(guò)分保護(hù),數(shù)控機(jī)床過(guò)分暴露),這種對(duì)裝備工業(yè)采取極不負(fù)責(zé)的態(tài)度,既有決策層的指導(dǎo)思想問(wèn)題,也是使用單位的壓力的結(jié)果(都要用洋設(shè)備)。
“國(guó)有企業(yè)今天的嚴(yán)重困境,實(shí)際上是洋重復(fù)擠垮了土重復(fù),外資打垮了內(nèi)資”。[13]“正因?yàn)榇耍?990年代由外資帶動(dòng)的那部分GDP增長(zhǎng),其收益主要落入外資一方。我國(guó)得到了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快的虛名和失業(yè)大幅度增加的實(shí)禍,外資則得到了減免稅收、降低成本、占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)和增加利潤(rùn)的大量好處?!盵14]
收編國(guó)有企業(yè),割裂我國(guó)產(chǎn)業(yè)體系:跨國(guó)公司利用我國(guó)政府給予的國(guó)民待遇和地方的各項(xiàng)優(yōu)惠外資“土政策”,“專門(mén)找行業(yè)內(nèi)的知名企業(yè)談合資合作,爭(zhēng)取控股,然后展開(kāi)對(duì)我方品牌的收購(gòu)。許多歷經(jīng)數(shù)十年辛苦經(jīng)營(yíng)創(chuàng)下的國(guó)內(nèi)著名品牌,紛紛被外資企業(yè)的品牌所取代,隨之外資品牌通過(guò)原國(guó)產(chǎn)品牌的信譽(yù)和渠道不費(fèi)吹灰之力大舉進(jìn)入了我國(guó)市場(chǎng)。有些國(guó)內(nèi)企業(yè)甚至主動(dòng)出賣自己的品牌,將全部市場(chǎng)拱手讓與外資。”[15]
在一些大型合資項(xiàng)目中,外方利用中方在資金上的短缺,通過(guò)不斷追加投資取得了控股地位。
在實(shí)力懸殊的情況下,我們自己的企業(yè),由于地方分割形不成應(yīng)有的規(guī)模,而且各地方在將“招商引資”作為考核“政績(jī)”指標(biāo)(所謂“發(fā)展是硬道理”)的激勵(lì)下,以“外商投資多多益善”、“國(guó)有企業(yè)靚女先嫁”的指導(dǎo)思想,不顧整體利益,爭(zhēng)相找跨國(guó)公司(越大越好)合資,而且不以丟掉民族產(chǎn)業(yè)的“自我”為恥,反以為洋人當(dāng)“高級(jí)打工仔”為榮。我們的汽車工業(yè)就是典型的例子。我們的造船工業(yè)已經(jīng)形成了很大優(yōu)勢(shì),一些地方還無(wú)視中央精神,與我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手韓國(guó)造船公司談引資問(wèn)題,等于引狼入室(見(jiàn)船舶工業(yè)篇)。
從一個(gè)企業(yè)和地方的局部看,“靚女”嫁給跨國(guó)公司,等于“榜”上大款,使企業(yè)“技術(shù)水平得到提高、產(chǎn)品銷路得到保證”。符合局部利益的事,大家一起上,就成為“合成的謬誤”。而且無(wú)庸諱言,不少地方“靚女先嫁”的積極性包含有不正常因素,如利用國(guó)有企業(yè)機(jī)制不順,“經(jīng)驗(yàn)”不足,以及普遍存在的崇洋心理,和國(guó)有部門(mén)的腐敗風(fēng)氣,成為爭(zhēng)相“出嫁”的推動(dòng)因素,導(dǎo)致國(guó)有資產(chǎn)嚴(yán)重流失。[16]
“當(dāng)前嚴(yán)重的問(wèn)題是,如果我們自己不重組,跨國(guó)公司就要按照他們的國(guó)際分工體系整合中國(guó)的產(chǎn)業(yè)。……合資的我方,部門(mén)地區(qū)分割,各自為戰(zhàn),依然故我,合資的外方,一個(gè)統(tǒng)一的指揮調(diào)度中心,如臂使指,眼看著構(gòu)造成完整的分工體系”.所以“我們自己不整合,跨國(guó)公司將整合中國(guó)的產(chǎn)業(yè),并非危言聳聽(tīng)”。[17]
讓出市場(chǎng)換來(lái)了什么技術(shù)?
引進(jìn)外資失去了產(chǎn)業(yè)控制權(quán),能在多大程度上獲得國(guó)外先進(jìn)技術(shù)?國(guó)內(nèi)存在截然相反的兩種意見(jiàn)。
應(yīng)該看到:外商投資具有以下技術(shù)轉(zhuǎn)移的內(nèi)涵:
(1)相對(duì)較先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備。但在很多情況下,核心技術(shù)固化在設(shè)備中;電子技術(shù)的發(fā)展提高了技術(shù)保密程度,設(shè)備仿制越來(lái)越困難,對(duì)操作技術(shù)要求相對(duì)簡(jiǎn)單。因此,跨國(guó)公司的直接投資往往造成產(chǎn)業(yè)內(nèi)垂直分工。
(2)示范作用:我們通過(guò)合資形式能夠獲得的,多為演示性的知識(shí)及操作性技術(shù)(而并非研究開(kāi)發(fā)性技術(shù)),如設(shè)備的良好性能、高質(zhì)量的產(chǎn)品,使人感知到技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài);
(3)獲得有關(guān)生產(chǎn)管理、營(yíng)銷方法的知識(shí)。(胡春力2000)
外商的目標(biāo)是市場(chǎng),我們引進(jìn)外資是為了引進(jìn)技術(shù)。外商傾向于把“技術(shù)溢出”盡量減小,而又獲得占領(lǐng)我國(guó)市場(chǎng)的最大好處。中外合資企業(yè)中,外商向合資企業(yè)轉(zhuǎn)移技術(shù)的先進(jìn)程度,取決于他們對(duì)企業(yè)控制權(quán)的大小。
從中方角度,在合資企業(yè)政策上面臨著“要公司控制權(quán)還是要技術(shù)”的兩難選擇。這里的困難是,即使我們完全放棄股權(quán)控制,讓外商搞獨(dú)資企業(yè),他們哪怕把最好的技術(shù)轉(zhuǎn)移到我國(guó),我們也不一定能學(xué)到(例如,西門(mén)子和法那克分別和我國(guó)一流的機(jī)床研究機(jī)構(gòu)合資生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),合資公司中的研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)我方人員嚴(yán)格保密,或者干脆把合資廠變成在華銷售機(jī)構(gòu))。
事實(shí)上,由于外方一般占有在技術(shù)和營(yíng)銷渠道的強(qiáng)勢(shì)地位,即使不占有股權(quán)的控制地位,僅憑借技術(shù)實(shí)力,外方仍可按照自己的意圖把合資企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃納入它的全球戰(zhàn)略中。
所以說(shuō)到底,跨國(guó)公司不可能把他們的前沿、核心技術(shù)轉(zhuǎn)讓我們。轉(zhuǎn)讓的無(wú)非是二三流技術(shù)或即將淘汰的技術(shù)。
具體地說(shuō),對(duì)在我國(guó)當(dāng)?shù)赜惺袌?chǎng)前景的技術(shù)(汽車關(guān)鍵零配件設(shè)計(jì)制造、整車設(shè)計(jì)、數(shù)控系統(tǒng)),戰(zhàn)略性技術(shù)(如飛機(jī)、集成電路設(shè)計(jì)、先進(jìn)集成電路制造設(shè)備的出售),跨國(guó)公司一般絕不轉(zhuǎn)讓,轉(zhuǎn)讓的都是在母國(guó)即將被淘汰或已被淘汰的技術(shù)。這既是公司行為,也是國(guó)家行為(例如,美國(guó)立法明文規(guī)定不準(zhǔn)向中國(guó)出口高精尖技術(shù)及軍事技術(shù),向我出售高檔數(shù)控機(jī)床附有不得用于軍事目的的條件,甚至被列入考克斯報(bào)告)。
20世紀(jì)90年代以來(lái),雖然有不少跨國(guó)公司進(jìn)駐我國(guó),并設(shè)立了像中國(guó)微軟研究院這樣的研發(fā)機(jī)構(gòu),但這樣做的目的,更多的是吸引中國(guó)人才,將我們?nèi)肆Y本方面的比較優(yōu)勢(shì)就地轉(zhuǎn)化為他們的優(yōu)勢(shì)、又避免讓我們的人力資源壓縮他們本國(guó)的一般就業(yè)機(jī)會(huì)。我們所能夠拿到的技術(shù)也僅限于高價(jià)專利。[18]
針對(duì)“引進(jìn)外資沒(méi)有引進(jìn)一流技術(shù)”的指責(zé),也有人認(rèn)為“我們可以多引進(jìn)幾家外商,讓他們?cè)趪?guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),我們坐收漁翁之利”。的確,我們看到汽車工業(yè)多家引進(jìn),打破了“桑塔那”保持10年壟斷的局面,客觀上促進(jìn)了外商引進(jìn)更好的車型和更好的制造技術(shù),促成了不合理價(jià)格的修正。但是,更多外商的引進(jìn),等于:
1我國(guó)轎車市場(chǎng)進(jìn)一步被外商擠占,行業(yè)內(nèi)技術(shù)力量分屬于各跨國(guó)公司,自主技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)組織保障更少,我國(guó)企業(yè)自主設(shè)計(jì)整車產(chǎn)品和創(chuàng)造品牌的機(jī)會(huì)也更少,
2不管哪國(guó)外資在華設(shè)廠競(jìng)爭(zhēng),都同樣把合資廠看作他們的總裝(和部分零配件生產(chǎn))基地,沒(méi)有能刺激他們把核心技術(shù)轉(zhuǎn)移到中國(guó),也不能刺激他們與我方合作搞研發(fā)。合資企業(yè)內(nèi)技術(shù)開(kāi)發(fā)能力照樣是“技術(shù)科”(即技術(shù)保障部門(mén));
3地方、部門(mén)分割造成的分頭合資,加劇了全汽車行業(yè)的分割,以及市場(chǎng)的分割。民族汽車產(chǎn)業(yè)內(nèi)部關(guān)聯(lián)度降低的情況沒(méi)有改善。
關(guān)于我們的汽車工業(yè),目前不論學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界還是管理部門(mén),多陶醉于“形勢(shì)一片大好”。我們的汽車界在長(zhǎng)期高關(guān)稅保護(hù)和“市場(chǎng)換技術(shù)”方針指導(dǎo)下,各骨干廠分散和德、法、美、日跨國(guó)公司合資,成為跨國(guó)公司在華商戰(zhàn)的“馬前卒”。若大個(gè)中國(guó)市場(chǎng),培養(yǎng)不出一個(gè)能占領(lǐng)像樣的市場(chǎng)份額的中國(guó)品牌,多年來(lái)是“國(guó)產(chǎn)洋車”的天下。其結(jié)果,國(guó)家產(chǎn)業(yè)整合的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn),同時(shí)又限制了自主技術(shù)開(kāi)發(fā)、打造國(guó)產(chǎn)轎車品牌的能力。在各骨干合資企業(yè),我們失去了技術(shù)開(kāi)發(fā)能力,被動(dòng)跟進(jìn),不得不付出高額品牌費(fèi),求外國(guó)老板提供新品牌?!捌丈!痹谥袊?guó)賣了10多年,在德國(guó)早已淘汰。引進(jìn)“帕撒特”品牌,大眾母公司要價(jià)1億美元。我們的民族品牌車,只有在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)“打游擊”的份。這就是我國(guó)一個(gè)重要支柱產(chǎn)業(yè)“國(guó)際化”的榜樣。
看看我們的東鄰韓國(guó),他們的汽車工業(yè)比我們晚上10年,原來(lái)也是一片空白。先從合資起步,以振興民族工業(yè)、爭(zhēng)國(guó)際市場(chǎng)為目標(biāo),走“引進(jìn)技術(shù)-消化-自主創(chuàng)新”的技術(shù)自主路線,十幾年后甩掉合資伙伴,20多年成長(zhǎng)為汽車大國(guó),“民族”品牌挑戰(zhàn)日本美國(guó)。相比之下,我們?cè)谝M(jìn)方針、國(guó)家保護(hù)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步路線方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),是不是值得好好檢討一下,引以為鑒,以免讓其他產(chǎn)業(yè)重蹈覆轍呢?
韓國(guó)是美國(guó)的“小兄弟”,但他們堅(jiān)持走引進(jìn)消化創(chuàng)新、振興民族產(chǎn)業(yè)的路線,是我們學(xué)習(xí)的榜樣。他們的汽車工業(yè)近年來(lái)遭到挫折,在企業(yè)經(jīng)營(yíng)策略和產(chǎn)業(yè)政策方面,都可能有失誤之處。這種失敗,不能簡(jiǎn)單歸結(jié)為“違反比較優(yōu)勢(shì)規(guī)律”。我們是大國(guó),自主發(fā)展民族產(chǎn)業(yè),條件比韓國(guó)好得多,也曾有自己的成功經(jīng)驗(yàn),更不應(yīng)該把經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的希望建立在洋人身上。
總之,如果我們?cè)谌蚧h(huán)境下,對(duì)自己的產(chǎn)業(yè)振興,沒(méi)有全局性、戰(zhàn)略性的考慮,單純把產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的希望寄托在靠“合資”形式引進(jìn)上,我們千辛萬(wàn)苦建設(shè)起來(lái)的工業(yè)體系,就會(huì)被不同的跨國(guó)公司根據(jù)各自的需要分別整合,我們就失去了自己的民族產(chǎn)業(yè),就失去了獨(dú)立自主發(fā)展的能力和機(jī)會(huì),我們的技術(shù)進(jìn)步,永遠(yuǎn)只能被動(dòng)地仰跨國(guó)公司鼻息,就會(huì)被長(zhǎng)期鎖定在國(guó)際分工鏈條的底層。我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)就會(huì)落空。
我國(guó)著名飛機(jī)設(shè)計(jì)師程不時(shí)先生說(shuō):“知識(shí)產(chǎn)權(quán)在進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,成為無(wú)價(jià)之寶。我國(guó)在1980~1990年代想要分享國(guó)外(航空工業(yè))的知識(shí)產(chǎn)權(quán),還以為只要出錢(qián)就可以稱老大,結(jié)果在長(zhǎng)期的談判中守不住陣腳節(jié)節(jié)后退,經(jīng)過(guò)代價(jià)極大的長(zhǎng)期談判,最后外方告訴中方說(shuō),你們那點(diǎn)錢(qián),要想分享知識(shí)產(chǎn)權(quán)買入場(chǎng)券都不夠,使這項(xiàng)計(jì)劃遭到顛復(fù)性的失敗。”[19]
國(guó)際技術(shù)合作是講究對(duì)等的,合作雙方相互看重的是對(duì)方獨(dú)有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和經(jīng)驗(yàn)(KnowHow)。你沒(méi)有自己的東西,那就休想換得別人的核心技術(shù)。我們半導(dǎo)體芯片的合資廠開(kāi)了不少了,現(xiàn)在去打聽(tīng)一下,除了自己原有的科研院所,有幾個(gè)廠的中方人員,有了自主設(shè)計(jì)工藝的能力?說(shuō)一千道一萬(wàn),核心的技術(shù)能力、自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán),不是靠合資拿得來(lái)的,也不是靠花錢(qián)買得來(lái)的。還是要靠中國(guó)的企業(yè)、中國(guó)的科研機(jī)構(gòu)中國(guó)的科研人員,自己去探索,下苦功夫、笨功夫,才能得到。產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提高、科研力量的增長(zhǎng)是學(xué)到的、通過(guò)艱苦實(shí)踐積累的,而不是買得到的。靠外國(guó)人是靠不住的。
筆者沒(méi)有否定開(kāi)放政策的意思,而是要強(qiáng)調(diào):我們不能天真地把自己的強(qiáng)國(guó)夢(mèng)寄托在洋人的“慷慨”和“善良”上。開(kāi)放是手段和策略,開(kāi)放要服從我們的最終目標(biāo)?!鞍l(fā)展是硬道理”,開(kāi)放不是硬道理,開(kāi)放是服從于發(fā)展這個(gè)“硬道理”的。要把“強(qiáng)國(guó)夢(mèng)”放在自己力量的基點(diǎn)上。
開(kāi)放如何促進(jìn)改革?
我們的改革到了今天,已經(jīng)沒(méi)有了原來(lái)的社會(huì)支持和動(dòng)力,“頓兵于堅(jiān)城之下,將困兵疲”。利用外資來(lái)改造國(guó)有企業(yè),進(jìn)入重要的社會(huì)服務(wù)業(yè),對(duì)企業(yè)機(jī)制轉(zhuǎn)換、打破行業(yè)壟斷,推動(dòng)市場(chǎng)化的形成,當(dāng)然會(huì)有好處。這也是“入世”的一個(gè)經(jīng)典性理由。
“合資促進(jìn)國(guó)有企業(yè)機(jī)制轉(zhuǎn)換”。通過(guò)合資形式改造國(guó)有企業(yè),既可以把“不爭(zhēng)氣”的國(guó)企包袱甩給跨國(guó)公司,又可以一步到位實(shí)現(xiàn)政企分開(kāi)、產(chǎn)權(quán)明晰、企業(yè)經(jīng)營(yíng)機(jī)制的轉(zhuǎn)換。這種思路,是當(dāng)前大型國(guó)有企業(yè)改革艱難、國(guó)有資產(chǎn)流失難以遏制的現(xiàn)狀的反映?!袄猛饬ν七M(jìn)體改”的思路,當(dāng)然有它一定的價(jià)值。
但是,有一得必有一失,“以開(kāi)放促進(jìn)改革”和“以市場(chǎng)換技術(shù)”一樣,是要付出代價(jià)的。它的代價(jià),就是國(guó)家對(duì)一些重要產(chǎn)業(yè)的控制權(quán)、國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的選擇空間,將被大大削弱。市場(chǎng)化是形成了,民族產(chǎn)業(yè)也被人家吃掉了。這個(gè)市場(chǎng)化,是失去了民族個(gè)性的市場(chǎng)化,是被鎖定在跨國(guó)公司依附地位的市場(chǎng)化,也就是拉美式的市場(chǎng)化。
我們多年艱苦奮斗積累的家當(dāng),如果都按這種“破罐破摔”的思路,把控制權(quán)出讓給跨國(guó)公司,權(quán)衡得失,對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)是賺是賠?經(jīng)濟(jì)大權(quán)的“旁落”,對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的有效性、政府調(diào)控的能力會(huì)有什么影響,需要認(rèn)真考慮。
關(guān)于規(guī)范市場(chǎng):1999—2000年,全國(guó)最開(kāi)放的上海,對(duì)外地生產(chǎn)的轎車設(shè)置障礙(對(duì)非上海生產(chǎn)的轎車限制發(fā)牌照或收取高額牌照費(fèi)),引發(fā)湖北對(duì)“桑塔那”轎車的“報(bào)復(fù)”行為。此事一度被媒體炒作得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。兩家合資的企業(yè),依仗各自地方政府后臺(tái),打起了“貿(mào)易戰(zhàn)”。最后還要中央政府出面調(diào)解,各打50大板了事。這可算作地方之間劃地為牢的經(jīng)典案例,是中國(guó)汽車業(yè)的大笑話。以致許多人建議,在中國(guó)加入WTO之前,國(guó)內(nèi)應(yīng)該先成立“NTO”。人們不禁會(huì)問(wèn):“大眾”、“雪鐵龍”都是國(guó)際著名跨國(guó)公司,是最講“自由競(jìng)爭(zhēng)、市場(chǎng)規(guī)則”的,而且這還不是一家壟斷,是兩家跨國(guó)公司的競(jìng)爭(zhēng),怎么一到中國(guó),就心甘情愿遵照“土政策”,不講“公平競(jìng)爭(zhēng)”、“開(kāi)放市場(chǎng)”了?
在“市場(chǎng)原則”和實(shí)際利益之間,跨國(guó)公司顯然更注重現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)利益,這是資本的本性所決定??鐕?guó)公司是來(lái)賺錢(qián)的,不是來(lái)幫助我們“推進(jìn)體改”的?!霸诩铱扛改福鲩T(mén)靠朋友”,到中國(guó)當(dāng)然要依靠地方最有勢(shì)力的行政力量。入鄉(xiāng)隨俗,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的甜頭要吃,“計(jì)劃經(jīng)濟(jì)”的甜頭也要吃。
20余年的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌,部門(mén)和地方分割、以鄰為壑的痼疾沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。這與我國(guó)企業(yè)(特別是國(guó)有企業(yè))制度有關(guān),也與我國(guó)商業(yè)傳統(tǒng)過(guò)分講究“人脈關(guān)系”,擺脫不了對(duì)政府的依附的商業(yè)文化有關(guān)。我們當(dāng)然希望通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),優(yōu)勝劣汰,形成合理的企業(yè)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)群落。但外商插手,就多了一個(gè)因素,通過(guò)市場(chǎng)這只看不見(jiàn)的手的撥動(dòng)而“自然”形成的,就很可能是“列強(qiáng)”插手、“軍閥割據(jù)”在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的再現(xiàn)。汽車行業(yè)是一個(gè)典型,其他行業(yè)如何,需要進(jìn)一步調(diào)查研究。
我們的轎車工業(yè)的絕大部分已經(jīng)合資,中方名義上有50%以上的股權(quán),但外方畢竟有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)言權(quán)。面對(duì)即將加入WTO,政府于前兩年幾次通告表示要全行業(yè)整合,但沒(méi)有下文。有外資牽制,行業(yè)整合談何容易?
這么多汽車合資企業(yè),其中經(jīng)營(yíng)機(jī)制轉(zhuǎn)換了多少,無(wú)法說(shuō)清楚,至少在定價(jià)機(jī)制上沒(méi)有和國(guó)際接軌(事實(shí)上,據(jù)業(yè)內(nèi)人士反映,我國(guó)合資的汽車企業(yè),其內(nèi)部管理還遠(yuǎn)談不上和國(guó)際接軌)。從這個(gè)意義上說(shuō),在我國(guó)一些重要產(chǎn)業(yè),過(guò)分強(qiáng)調(diào)合資,合資企業(yè)制度與地方部門(mén)分割結(jié)合起來(lái),對(duì)體制改革和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,甚至起到了反作用。假定這樣的情況發(fā)生在比汽車更重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)部門(mén),情況又將如何?權(quán)衡利弊,孰輕孰重,需要認(rèn)真考慮。
不公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境——胳膊肘向外拐的外資優(yōu)惠政策
我國(guó)在開(kāi)放初期,為了消除外商對(duì)大陸投資環(huán)境的疑慮而制定的許多優(yōu)惠政策,一直延續(xù)至今。這是一種典型的“歧視政策”和“非國(guó)民待遇”。
我國(guó)1994年的稅制改革,目標(biāo)指向遏制通貨膨脹,對(duì)國(guó)內(nèi)的企業(yè)課以重稅。從這以后,一方面是國(guó)內(nèi)民間投資長(zhǎng)期不振,以致不得不采取“積極財(cái)政政策”,一方面是外商進(jìn)入中國(guó)快速增長(zhǎng)。這里面非常重要的一個(gè)原因,就是我國(guó)對(duì)中國(guó)企業(yè)和外商投資企業(yè)實(shí)行不公平的稅收政策。
首先,中國(guó)企業(yè)流轉(zhuǎn)稅負(fù)擔(dān)很重,但對(duì)外商投資企業(yè)的設(shè)備進(jìn)口關(guān)稅和增值稅全免。
我國(guó)自1994年至今,增值稅制度采取生產(chǎn)型增值稅,[20]它比歐洲的消費(fèi)型增值稅重得多。再加上還有投資方向調(diào)節(jié)稅、土地增值稅等等。企業(yè)的實(shí)際稅負(fù),中國(guó)比歐洲大得多。根據(jù)權(quán)威部門(mén)測(cè)算,以1995年的數(shù)字為依據(jù),流轉(zhuǎn)稅實(shí)際稅負(fù)至少是25%以上(歐共體的稅率逐漸集中,在22%-15%之間)。
這么重的稅收負(fù)擔(dān)只針對(duì)中國(guó)籍企業(yè)的。對(duì)外商投資企業(yè),這些稅負(fù)都通過(guò)各種優(yōu)惠政策被擺脫了。例如,購(gòu)進(jìn)設(shè)備的稅款,中國(guó)企業(yè)不能抵扣,可是外商投資企業(yè)從國(guó)外進(jìn)口設(shè)備,什么都免稅(包括關(guān)稅、增值稅)。
所得稅問(wèn)題。據(jù)稅務(wù)總局1999年測(cè)算,所得稅的負(fù)擔(dān),內(nèi)資企業(yè)是外資企業(yè)的兩倍。外資企業(yè)平均所得稅負(fù)擔(dān)是13%,內(nèi)資企業(yè)不到30%。
對(duì)外商投資企業(yè)的優(yōu)惠政策,等于對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)(尤其是國(guó)有企業(yè))的歧視。其結(jié)果就是各地紛紛搞假合資企業(yè)。有了“合資”牌子就等于多賺了50%的利潤(rùn)(流轉(zhuǎn)稅的一半和所得稅的一半)。這產(chǎn)生了雙重的負(fù)面效應(yīng):一是許多很好的企業(yè)來(lái)個(gè)“靚女先嫁”,讓外商控制了股權(quán),削弱了自己的產(chǎn)業(yè)控制能力;二是加重了民族企業(yè)、特別是國(guó)有企業(yè)的稅負(fù)。稅務(wù)總局估計(jì),33萬(wàn)家三資企業(yè),有一半是假合資;稅基在“外資企業(yè)”的政策保護(hù)下,大大縮小??墒秦?cái)政還要用錢(qián),國(guó)家就只能向國(guó)內(nèi)企業(yè),尤其是向大型企業(yè)要。國(guó)內(nèi)企業(yè)負(fù)擔(dān)了本來(lái)應(yīng)由合資企業(yè)負(fù)擔(dān)的稅,而且財(cái)政負(fù)擔(dān)的大頭還是放在國(guó)有企業(yè)頭上,怎么跟外商競(jìng)爭(zhēng)?我們很多行業(yè)之所以,最終被跨國(guó)公司“吃掉”,這不能不說(shuō)是重要原因之一。
我們申請(qǐng)加入WTO,要實(shí)行“國(guó)民待遇”原則,外商總是抱怨我國(guó)在“市場(chǎng)準(zhǔn)入”問(wèn)題上不公平,強(qiáng)烈要求對(duì)多年來(lái)垂涎三尺的電信、金融、保險(xiǎn)、媒體等服務(wù)業(yè)實(shí)行“準(zhǔn)入”。實(shí)際上,準(zhǔn)許外商進(jìn)入什么行業(yè),是國(guó)家問(wèn)題,一國(guó)本沒(méi)有義務(wù)向非本國(guó)公民和企業(yè)無(wú)條件開(kāi)放所有行業(yè)、尤其是經(jīng)濟(jì)命脈行業(yè)的準(zhǔn)入權(quán)。發(fā)展中國(guó)家,尤其要警惕在金融、資本市場(chǎng)方面,高度流動(dòng)性的外資可能對(duì)金融市場(chǎng)乃至宏觀經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重干擾(亞洲金融風(fēng)暴不過(guò)是4年前的事,遺憾的是許多人似乎已經(jīng)忘卻了)。可是,一視同仁的稅制卻是天經(jīng)地義,是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的起碼準(zhǔn)則。目前我國(guó)稅收的問(wèn)題,是給外國(guó)人優(yōu)惠太多,是需要給國(guó)內(nèi)企業(yè)爭(zhēng)點(diǎn)國(guó)民待遇。我們的國(guó)有企業(yè)虧損面多,效益差,負(fù)擔(dān)比外資企業(yè)重一倍,無(wú)疑是一個(gè)重要原因。我國(guó)稅務(wù)當(dāng)局前幾年曾經(jīng)考慮過(guò)拉平內(nèi)外企業(yè)的稅制,卻因種種障礙未能實(shí)現(xiàn),這倒是十分不正常的。
不能把“全方位對(duì)外開(kāi)放”作為我們的國(guó)策
所以,對(duì)外開(kāi)放并不是越開(kāi)放越好,一般地說(shuō),發(fā)展中國(guó)家的“開(kāi)放度”應(yīng)如何把握,從來(lái)就是發(fā)展戰(zhàn)略需要高度重視的、十分復(fù)雜的政策問(wèn)題。對(duì)我們這樣的大國(guó)來(lái)說(shuō),內(nèi)需市場(chǎng)從來(lái)就應(yīng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)。我國(guó)加入WTO在即,有人大力宣揚(yáng)所謂“全方位開(kāi)放”,這更是基于錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的一個(gè)十分錯(cuò)誤的口號(hào)。
發(fā)達(dá)國(guó)家,不論日本美國(guó),從來(lái)不實(shí)行、也不允許“全方位”對(duì)外開(kāi)放。美日半導(dǎo)體貿(mào)易戰(zhàn),不過(guò)是前10年的事情。1980年代中期,把“自由貿(mào)易”喊得震天響的美國(guó),當(dāng)自己的電子工業(yè)受到日本嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的時(shí)候,斷然拿起“貿(mào)易保護(hù)”和“產(chǎn)業(yè)政策”這兩個(gè)典型的“通產(chǎn)省”式政策武器,政府一方面限制半導(dǎo)體進(jìn)口,一方面政府強(qiáng)力資助和組織研發(fā),在短短幾年中重新奪回微電子領(lǐng)域主動(dòng)權(quán)。在數(shù)控機(jī)床這一較弱的行業(yè),美國(guó)至今沒(méi)有放棄強(qiáng)制性的限制進(jìn)口政策。
當(dāng)我們一腔熱忱去“融入”世界一體化經(jīng)濟(jì)時(shí),崇尚自由貿(mào)易的西方國(guó)家,在自由貿(mào)易威脅到自己的根本戰(zhàn)略利益的時(shí)候,卻可以毫不受這一“原則”的約束。我們實(shí)在找不出什么理由,在不顧國(guó)家經(jīng)濟(jì)這一大前提的情況下,去“融入”世界經(jīng)濟(jì)。
外資對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的作用,實(shí)際情況很復(fù)雜,不可一概而論。但必須從總體上正視:在開(kāi)放的大環(huán)境下,在全球化的大趨勢(shì)中,我們?cè)试S在多大程度上,放棄產(chǎn)業(yè)的獨(dú)立性和控制能力,讓出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)?這對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)總體利益、經(jīng)濟(jì)的整體安全性有何影響?
對(duì)外開(kāi)放,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)有機(jī)組成部分。是后者統(tǒng)率前者,而不是前者統(tǒng)率后者,這應(yīng)該是一個(gè)大原則。對(duì)發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō),開(kāi)放必須有“度”,這個(gè)度以符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)為轉(zhuǎn)移,而絕非越開(kāi)放越好。更不能說(shuō)開(kāi)放是促進(jìn)發(fā)展的決定性要素。
注釋
[1]王小強(qiáng),1998年。
[2]陳漫,2001年。
[3]王小強(qiáng),1998年。
[4]彼得·諾蘭,2000。
[5]彼得·諾蘭,2000。
[6]王小強(qiáng),1998年。
[7]王小強(qiáng),1998年。
[8]彼得·諾蘭,2000年。
[9]胡春力,2000年。
[10]王小強(qiáng),1998年。
[11]王小強(qiáng),1998年。
[12]楊帆,2001年。
[13]韓德強(qiáng),1999年。
[14]孟連,2001年。
[15]陳漫,2001年。
[16]陳漫,2000年。
[17]王小強(qiáng),1998年。
[18]顧海兵,2000。
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前言
機(jī)電工程概要
機(jī)電工程亦稱機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)電工程發(fā)展至今也已成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)電工程是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)電工程系統(tǒng)或機(jī)電工程產(chǎn)品。因此,“機(jī)電工程”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。
一、機(jī)電工程技術(shù)發(fā)展
機(jī)電工程是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
(1)數(shù)字化 微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電工程產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
(2)智能化 即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電工程技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。
(3)模塊化 由于機(jī)電工程產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電工程產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元;具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。(4) 網(wǎng)絡(luò)化 由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電工程產(chǎn)品,現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處,因此,機(jī)電工程產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。給人們帶來(lái)無(wú)窮的知識(shí)和方便。
(5)人性化 機(jī)電工程產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何給機(jī)電工程產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要,機(jī)電工程產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
(6)微型化 微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems,簡(jiǎn)稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針,1988年美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來(lái),國(guó)內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展,開(kāi)發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺(jué)傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
(7)集成化 集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。
(8)帶源化 是指機(jī)電工程產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能。帶源化是機(jī)電工程產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
(9) 綠色化 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護(hù)環(huán)境,回歸自然,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,機(jī)電工程產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí),產(chǎn)品可分解和再生利用。
二、機(jī)電工程產(chǎn)品
機(jī)電工程產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電工程系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電工程元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電工程產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。
三、機(jī)電工程的未來(lái)前景
1.全息系統(tǒng)化全息系統(tǒng)化也即智能化,是對(duì)機(jī)器的行為描述,即在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、人工智能、心理學(xué)和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計(jì)思想,從而模擬人類的思維能力,使它如同人一樣具有思維、意識(shí)等能力,以便達(dá)到更高水平的控制目標(biāo)。隨著機(jī)電工程技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電工程產(chǎn)品智能特征也越來(lái)越明顯,智能化水平也是日趨上升,新世紀(jì)機(jī)電工程技術(shù)中的智能化的快速發(fā)展,人工智能在機(jī)電工程的研究中也日益得到重視,其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能結(jié)合就是一項(xiàng)重要應(yīng)用。當(dāng)然,要使機(jī)電工程產(chǎn)品具有與人完全相同的智能永遠(yuǎn)是不可能的,也沒(méi)有這個(gè)必要,但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電工程產(chǎn)品具有低級(jí)智能或者人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2、微型機(jī)電化在實(shí)驗(yàn)室中,目前,通過(guò)半導(dǎo)體蝕刻技術(shù),已經(jīng)制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件,如果這一成果應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),那么就沒(méi)有必要再區(qū)分什么是控制器、什么是機(jī)械部分了,這時(shí)就完全的實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電子的“融合”,這樣CPU、機(jī)體、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以集成在一起,而且體積小,同時(shí)組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電工程的一個(gè)重要的前進(jìn)方向,更是機(jī)電工程向微觀領(lǐng)域和微型機(jī)器的發(fā)展趨勢(shì),在國(guó)外,人們稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng),也指外觀尺寸不超過(guò)1cm3 的機(jī)電工程產(chǎn)品,一并向微米級(jí)、納米級(jí)發(fā)展,正因?yàn)槲C(jī)電工程產(chǎn)品耗能少、體積小、運(yùn)動(dòng)靈活,在軍事、生物醫(yī)療、信息等方面占有很高的地位和很大的優(yōu)勢(shì)。
3、 光機(jī)電工程光機(jī)電工程是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì),因?yàn)闄C(jī)電工程系統(tǒng)是由機(jī)械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件構(gòu)成的,因此,在機(jī)電工程技術(shù)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù),充分利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn),有效地改進(jìn)機(jī)電工程系統(tǒng)的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
篇10
關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化;技術(shù);產(chǎn)品
中圖分類號(hào)TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)91-0060-02
1 機(jī)電一體化技術(shù)的概念及其應(yīng)用
定義機(jī)電一體化技術(shù)需要從兩方面進(jìn)行分析,硬件和軟件。硬件主要包括機(jī)器主機(jī)、相關(guān)工作和控制系統(tǒng)、接口和執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;軟件是按著人的意愿編寫(xiě)的計(jì)算機(jī)程序,用于控制硬件實(shí)現(xiàn)某種特定的功能。研究和總結(jié)相關(guān)軟硬件設(shè)施的技術(shù)統(tǒng)稱為機(jī)電一體化技術(shù)。
1.1 機(jī)電一體化的硬件技術(shù)
1.1.1驅(qū)動(dòng)技術(shù)
驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要表現(xiàn)形式是在執(zhí)行結(jié)構(gòu)上。現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)方式主要有氣動(dòng),液壓和電動(dòng)三種,區(qū)別在于動(dòng)力源的不同。其中應(yīng)用最廣泛的是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),因?yàn)闅鈩?dòng)和液壓的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)復(fù)雜一點(diǎn),比較繁瑣。
1.1.2控制技術(shù)
控制技術(shù)主要指信息處理技術(shù),機(jī)電一體化的技術(shù)水平的提高主要就是建立在信息處理技術(shù)提高的基礎(chǔ)上。信息處理技術(shù)的提高主要體現(xiàn)在處理輸入輸出的可靠性和抗干擾性,模型之間轉(zhuǎn)換的可靠性,處理設(shè)備的可靠性等。信息處理技術(shù)主要通過(guò)處理設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些硬件設(shè)備統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)硬件。衡量設(shè)備的好壞主要指標(biāo)就是體積的大小,容量的大小和功能的多少。高端的設(shè)備主要包括高級(jí)音頻處理機(jī),高級(jí)視頻處理機(jī),高級(jí)磁盤(pán)機(jī),高級(jí)運(yùn)算處理機(jī)等。同時(shí),實(shí)現(xiàn)多信息聯(lián)機(jī)處理,開(kāi)發(fā)小功率多功能部件。同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息處理裝置的智能化,提升信息處理設(shè)備的可靠性。
1.1.3接口
接口是傳輸控制指令的硬件連接設(shè)備,主要包括數(shù)據(jù)傳輸線和相關(guān)邏輯門(mén)電路。接口技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分之一。同時(shí)也是較為突出的問(wèn)題之一。接口設(shè)備的好壞直接關(guān)系著被連接設(shè)備的發(fā)揮作用的程度。
1.1.4主機(jī)技術(shù)
主機(jī)技術(shù)也就是最主要的機(jī)械技術(shù)。這方面要想提高需從兩方面進(jìn)行考慮,一方面是自身的設(shè)計(jì)上,比如說(shuō)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,采用新材料,改良構(gòu)造結(jié)構(gòu),提高自身的硬度,耐磨度,減輕一下重量等等使模塊更加合理,可靠。另一方面是制造的工藝問(wèn)題。比如說(shuō)制定先進(jìn)的工藝流程,選定適當(dāng)?shù)募庸ぴO(shè)備,制訂科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃等等。
1.1.5傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)根據(jù)用途分為兩類,內(nèi)部信息傳感技術(shù)和外部信息傳感技術(shù)。傳感技術(shù)主要體現(xiàn)在可靠性,靈敏度和精度上。信息的傳感方式主要是電,光,機(jī)械和流體等。外部傳感器經(jīng)常與檢測(cè)對(duì)象接觸,容易產(chǎn)生磨損影響檢測(cè)結(jié)果和精度。所以發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)對(duì)外部系統(tǒng)傳感器來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。傳感器的發(fā)展方向是功能的智能化和元件化。
1.2機(jī)電一體化軟件技術(shù)
軟件技術(shù)相對(duì)比較復(fù)雜,它主要是通過(guò)編寫(xiě)一定的程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制和操作。軟件又被叫做“程序系統(tǒng)”,它是自動(dòng)控制計(jì)算機(jī),提高效率,擴(kuò)大功能的程序的總稱。一般將軟件根據(jù)功能的不同分為系統(tǒng)程序系統(tǒng)和應(yīng)用程序系統(tǒng)兩大部分。系統(tǒng)程序一般指的是中央主處理程序的編寫(xiě),應(yīng)用程序系統(tǒng)是指在系統(tǒng)程序的基礎(chǔ)上添加的一些應(yīng)用程序。軟件技術(shù)方面一項(xiàng)重要的工作就是推行軟件的標(biāo)準(zhǔn)化,使之實(shí)現(xiàn)互換和通用的特性。
1.3軟件和硬件的關(guān)系
硬件就好像人類的肢體,軟件就是人類的大腦,大腦指揮肢體,肢體配合大腦,只有這樣才能實(shí)現(xiàn)雙方的價(jià)值。因此,軟件和硬件缺一不可,必須協(xié)調(diào)發(fā)展。
1.4機(jī)電一體化技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域
機(jī)電一體化技術(shù)緊緊依附與科學(xué)技術(shù)之下,隨著科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展,所涉及的領(lǐng)域十分廣泛。包括機(jī)械技術(shù),電子技術(shù),共性技術(shù),傳感技術(shù)等等。不同的技術(shù)所涉及的領(lǐng)域也是非常廣泛的。所以說(shuō)機(jī)電一體化技術(shù)是各類學(xué)科技術(shù)相互滲透,相互融合的產(chǎn)物。
2 機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品顧名思義,就是所有利用機(jī)電一體化技術(shù)制造出來(lái)的產(chǎn)品。產(chǎn)品種類多種多樣,發(fā)展勢(shì)頭迅猛?,F(xiàn)今的機(jī)電一體化設(shè)備逐漸發(fā)展到了機(jī)群和系統(tǒng),并在逐步向智能化,自動(dòng)化,高效化改進(jìn)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)也已向自動(dòng)化車間或工廠發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品也成為了人們工作,學(xué)習(xí),生活所必不可少的產(chǎn)品。
2.1機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類
根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用的不同,大致分為以下四類:1)完全以電子裝置替代了原有機(jī)械結(jié)構(gòu)中的信息處理機(jī)構(gòu),如智能電話,平板電腦,上網(wǎng)本等;2)內(nèi)置微機(jī)的大小型家用電器,這類裝置一面簡(jiǎn)化其自身的機(jī)械結(jié)構(gòu),一面又采用了電子裝置,比如家庭常用的全自動(dòng)洗衣機(jī)、影碟機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)等;3)機(jī)械機(jī)構(gòu)與電子裝置共存的設(shè)備產(chǎn)品。如計(jì)算機(jī)控制的一些機(jī)器,單反相機(jī)等等;4)高性能或多功能的機(jī)械產(chǎn)品。這類產(chǎn)品就是在本來(lái)就是高級(jí)機(jī)構(gòu)的機(jī)械上,利用電子技術(shù)進(jìn)行高級(jí)控制。比如智能機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控模具、防滑制動(dòng)器等等。
2.2機(jī)電一體化產(chǎn)品的特色和優(yōu)點(diǎn)
1)通過(guò)改進(jìn)電子元器件,增加了機(jī)器的使用時(shí)間和使用壽命。同時(shí)也提高了機(jī)器的可靠性;
2)通過(guò)元器件的改進(jìn),簡(jiǎn)化了機(jī)器的結(jié)構(gòu),縮小了體積,使產(chǎn)品更加便于攜帶;
3)通過(guò)技術(shù)的改良,產(chǎn)品種類更加豐富,功能也更加齊全。
4)智能化操作,通過(guò)自動(dòng)監(jiān)視和診斷,能夠?qū)σ恍┩话l(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處理,提高了產(chǎn)品的安全性;
5)采用機(jī)電一體化設(shè)備,提高了生產(chǎn)效率,產(chǎn)品本身的精度也得到了提高,生產(chǎn)作業(yè)更加高效,操作更加合理,減少了人工成本,擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模,全面降低了產(chǎn)品成本;
6)機(jī)電一體化產(chǎn)品由原來(lái)的低檔變?yōu)楦邫n,首先增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)也為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)出了屬于自己的一份力量;
7)機(jī)械本身只按照計(jì)算機(jī)程序指令進(jìn)行工作,這樣可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品動(dòng)作的自動(dòng)化。
8)增加了產(chǎn)品的功能,擴(kuò)大了產(chǎn)品的使用范圍。
3結(jié)論
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸走向成熟。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化產(chǎn)品的市場(chǎng)前景更加廣闊。國(guó)家也慢慢地制定了很多發(fā)展規(guī)劃用于支持機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展。機(jī)電一體化的發(fā)展前景是相當(dāng)可觀的。讓我們共同期待機(jī)電一體化所創(chuàng)造的美好的明天。
參考文獻(xiàn)
[1]芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
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數(shù)控加工論文 數(shù)控畢業(yè)論文 數(shù)控機(jī)床論文 數(shù)控技師論文 數(shù)控車床論文 數(shù)控技術(shù)論文 數(shù)控論文 數(shù)控實(shí)訓(xùn)總結(jié) 數(shù)控畢業(yè)總結(jié) 數(shù)控車床 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
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