數控機床市場前景范文

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篇1

數控系統是數控機床裝備的核心關鍵部件。特別是對于國防工業急需的高檔數控機床，高檔數控系統是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素，而國外對我國至今仍封鎖限制，成為制約我國高檔數控機床發展的瓶頸。

21世紀將是我國國民經濟持續穩定發展的黃金時期，國民經濟建設的高速發展將進一步拉動數控機床的市場需求。預計2010年國內市場數控機床需求將達10萬臺以上，40％以上為中高檔型，消費將達到60-70億美元，將為國產數控系統產業創造廣闊的市場空間。

二、我國數控系統產業市場的現狀

（一）數控系統產業的市場細分

我國數控系統分為三種型級，即經濟型、普及型和高級型。這是根據我國當前市場需求的實際情況，按技術應用不同領域和復雜程度進行的階段性標準來劃分的。

在經濟型數控系統中，國產經濟型數控系統由于適應我國用戶的實際使用水平和機床制造企業數控技術配套要求，得到了廣大用戶的認同，已形成了規模優勢，目前約占到我國整個數控系統市場的60%左右。

國產普及型數控系統市場占有率不斷提高，但外國品牌依然占領國內市場。進入20世紀90年代以來，我國逐步形成了以航天數控集團、機電集團、華中數控、藍天數控等以生產普及型數控系統為主的國有企業，以及北京-法那科、西門子數控（南京）有限公司等合資企業的基本力量。從技術水平上比較，國產普及型數控系統的功能、性能并不差，價格和服務方面還有較大優勢，可靠性與國外系統的差距也已顯著縮小，但依然是國產數控系統最難開拓的市場領域。

在高檔數控系統領域，國產數控系統與國外相比，確實還存在比較大的差距。雖然國產五軸聯動數控系統技術上已經取得了一定突破，但功能還不夠完善，在實際應用中驗證還不全面。國產高檔數控系統的差距，還表現在產品的系列化不全，如伺服電機、伺服驅動從小到大各種規格，國外都有，而我們的規格有限；在高速（快速進給速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道數控系統的功能、性能上，國產系統與國外系統有較大差距。我國進口的數控系統基本為德國西門子（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的占有率超過80%。在國內尚無自主知識產權高端數控系統替代的前提下，西門子和發那科擁有絕對的價格優勢。加上高性能數控系統具有超越經濟價值的戰略意義，發達國家對出口我國的數控系統始終有所限制，甚至像五軸聯動以上的高性能數控系統產品絕對禁止向我國出口。

（二）我國數控系統產業的發展目標

國家“十二五”期間的目標是：建立起比較完備的數控系統自主創新體系，具有自主設計、開發和成套生產能力，使我國高檔數控系統總體技術達到國際先進水平。創建國產自主品牌產品，普及型數控系統市場占有率達70%以上，具有較強的國際競爭能力；國產高檔系統市場占有率達到50%以上，主要品種基本實現自給，推動裝備制造業現代化。

結合我國數控系統市場與數控系統產業的發展目標，不難看出，經濟型數控系統市場已趨于飽和，且競爭相當激烈，由于技術水平相差不大，因此多為價格競爭。在普及型數控系統市場已逐步形成幾家大企業的壟斷現象，并且國外數控系統已在市場上占統治地位，很難進入。而在國內，高檔數控系統目前只占整個數控系統的約2%，市場前景相當廣闊，雖然目前大部分的高檔數控系統是國外產品，但依然有大片市場等待開發。競爭機會是平等的，并且有國家政策的支持與鼓勵，數控系統廠商只有抓住這一契機，才能不斷發展自己的技術，擴大市場，為國家高檔數控系統的發展做出貢獻。

三、高檔數控系統市場需求分析

（一）高檔數控系統的市場應用

高檔數控系統可以應用于數控機床的生產，也可以對原有的數控機床或非數控機床進行系統升級、改造。其具體的應用市場為機電行業，包括機械、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、大型電站設備、石化和冶金設備、汽車制造等都是我國機床業的下游產業，都離不開高檔機床，為機床業的發展提供了廣闊的空間。

（二）數控機床市場的現狀

數控機床是利用硬件和軟件相結合，是以電子控制為主的機電一體化機床，充分利用了微電子、計算機技術等高端技術。我國數控機床生產廠共有100多家，其中能批量生產的企業有42家(國有企業30家，民營企業5家，合資、獨資企業7家)，平均年產量40-50臺，幾家重點企業年產量可達400-700臺。

1、國內市場需求。我國數控機床20世紀80年代以來有了迅速發展，平均年產量增長20%以上；數控機床市場消費量從1990年的2588臺增長至1996年的18000臺；目前已是世界數控機床第三進口大國。進入90年代以來，我國數控機床生產企業都經歷了結構調整、轉變機制的艱苦磨礪過程。由于市場結構的變化，使得1997年數控機床市場消費量下降到14329臺。同時由于進口減少，國產數控機床市場占有率上升到45.9%；正是由于結構的變化，才有可能形成產量下降、市場占有率提高的局面。近期，國家為擴大內需，通過加大技改投資和基礎設施建設投資的措施來拉動國內市場消費。在各個主要市場看，轎車、重型汽車等重要車型的銷售量從東向西逐步擴展，轎車個人購買已成為主流。這些行業的發展帶動了機床工具的需求。其次是軍工等需求穩步上升，在航空、兵器等領域，改造將繼續增加，設備需求將進一步深化和擴大。民營企業將進一步滲透到制造業和輕工業，其技術水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執行期的高峰，國家重點項目、重點工程、重點任務全面鋪開，市場需求呈現出較高的增長，進一步拉動企業的技術改造和設備更新。近年啟動和續建的重大工程有：三峽右岸的發電機組的制造，西氣東輸中段的全面開工及沿線各省、市的引進工程，南水北調工程，北京、上海、武漢、天津、重慶、長沙等大、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對相關產業帶來市場的需求，而這些產業直接或間接都會使機床工具行業的市場增加份額和力度，為我國數控產業發展帶來新的市場機遇。

2、國際市場需求。從近幾年我國機床出口統計數據來看，數控機床的出口量和出口平均單價逐年上升，國際機床市場的消費主流是數控機床，目前世界數控機床消費趨勢已從初期以數控電加工機床、數控車床、數控銑床為主轉向以加工中心、專用數控機床、成套設備為主，這正是我國機床行業的弱項。“八五”期間，我國機床工具產品出口開始向全方位、多元化發展。近幾年機床出口多元化發展趨勢更加明顯，由于受東南亞金融危機的影響，1998年我國東南亞出口額大幅降低，但同時開始向南美、中東、荷蘭擴展，對英國、加拿大出口額也較1996年大幅度提高。美、歐、亞是目前我國機床產品出口的主要市場，占我國出口份額依次為1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大機床消費國（地區）中，只有我國臺灣和意大利的機床消費額是負增長和零增長，其余都是正增長。2005年我國的機床消費額高達109億美元，高出第2位的日本33.7億美元，連續四年名列世界首位。世界機床市場整體消費的增加同時預示了數控機床市場的市場容量不斷增加，為高檔數控系統提供了廣闊的市場投放空間。

四、市場規模預算

由于機床下游行業固定資產投資連續幾年快速增長，國內機電產品市場需求年均增長30％，根據數控機床市場的預計，未來5年我國數控機床需求的年均增速在30％以上。

雖然國內市場對數控機床的需求很大，但對高檔數控機床的生產和消費需求依然處于低水平，從2004年的數據看，高檔數控系統占整個數控系統的產量比例為1.5%，比2002年上升了1個百分點。

另外，由于技術等方面的原因，國產高檔數控系統的市場占有率非常小，2006年，國外公司在我國銷售高檔數控系統約占市場份額的99.5％。這就要求國產高檔數控系統廠商必須生產質量可靠，價格適中的高檔數控系統，才能與強勁的外國企業競爭.根據市場分析，可以做出未來五年我國高檔數控系統市場規模預測如表1所示。

五、結論與建議

隨著市場需求的不斷擴大，科學技術的迅猛發展，21世紀將成為我國發展數控系統產業的絕佳時期，提高我國數控系統的技術性和競爭力將大力推動我國制造業的發展，這將是政府與企業共同努力的結果。

在政府政策方面，應充分利用國防軍工行業與機床制造行業的合作平臺，率先在軍工行業推廣使用自主化的高檔數控系統。優先立項支持選用國產數控系統的首臺首套高端數控機床裝備的研制，并在項目中分配專門經費支持所配套的高檔數控系統的研發，推動自主研發的高檔數控系統的應用驗證和市場推廣。在使用財政性資金采購數控機床的項目中，標書中不要指定國外系統，給國產數控系統產品建立公平的市場競爭機制。在滿足同等的條件下，應優先選用國產數控系統產品。同時，支持數控系統廠、數控機床廠和職業院校建立“數控技術培訓與服務中心”，為數控機床生產者培訓操作使用、工藝編程、維護維修人員。另外，政府也可以在技術改革、稅收和金融政策等方面給予扶持，增強高檔數控系統企業綜合實力。

在企業自身方面，應加大在高檔數控系統、全數字交流伺服驅動等核心關鍵技術領域的研發，走產學研相結合的道路，集我國家的財力支持建立由研究機構、大學、系統廠組成的技術聯盟和研發平臺，共同開展數控系統共性與關鍵技術的研發，加速制訂下一代高檔數控系統標準體系結構的規范和協議及相關的技術標準，并在國產數控系統行業內推廣和共享，實現我國數控廠商的共同發展。

總之，國產高檔數控系統的發展關系到我國的產業安全和國防安全，加速產業化步伐，增強自主創新能力，加快高檔數控機床及其功能部件的研發和市場開拓，提高產品質量和服務質量，提高競爭力是我國高檔數控系統產品的努力方向，我們相信在國家的政策和措施的支持下，在全行業自身的不斷努力下，高檔數控系統一定會有更好的發展。

參考文獻：

1、孫斌,楊汝清.基于PC的數控系統的研究現狀和發展趨勢[J].機床與液壓,2001(4).

2、楊學桐.我國數控產業的現狀與發展舉措[J].機電產品開發與創新,2002(3).

3、陳虎.高端數控系統的功能特征和性能特征[EB/OL].中國工控網,2007-10-19.

篇2

在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平臺為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。

為完成此任務，首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此，本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。

1總體戰略

制定符合中國國情的總體發展戰略，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。通過對數控技術和產業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究，我們認為以科技創新為先導，以商品化為主干，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為后盾，堅持可持續發展道路將是一種符合我國國情的發展數控技術和產業的總體戰略。

1.1以科技創新為先導

中國數控技術和產業經過40多年的發展，從無到有，從引進消化到擁有自己獨立的自主版權，取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發展，可以看到我們在數控領域的進步主要還是按國外一些模式，按部就班地發展，真正創新的成分不多。這種局面在發展初期的起步階段，是無可非議的。但到了世界數控強手如林的今天和知識經濟即將登上舞臺的新世紀，這一常規途徑就很難行通了。例如，在國外模擬伺服快過時時，我們開始搞模擬伺服，還沒等我們占穩市場，技術上就已經落后了；在國外將脈沖驅動的數字式伺服打入我國市場時，我們就跟著搞這類所謂的數字伺服，但至今沒形成大的市場規模；近來國外將數字式伺服發展到用網絡（通過光纜等）與數控裝置連接時，我們又跟著發展此類系統，前途仍不樂觀。這種老是跟在別人后面走，按國外已有控制和驅動模式來開發國產數控系統，在技術上難免要滯后，再加上國外公司在我國境內設立研究所和生產廠，實行就地開發、就地生產和就地銷售，使我們的產品在性能價格比上已越來越無多大優勢，因此要進一步擴大市場占有率，難度自然就很大了。

為改變這種現狀，我們必須深刻理解和認真落實“科學技術是第一生產力”的偉大論斷，大力加強數控領域的科技創新，努力研究具有中國特色的實用的先進數控技術，逐步建立自己獨立的、先進的技術體系。在此基礎上大力發展符合中國國情的數控產品，從而形成從數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。這樣，才不會被國外牽著鼻子，永遠受別人的制約，才有可能用先進、實用的數控產品去收復國內市場，打開國際市場，使中國的數控技術和數控產業在21世紀走在世界的前列。

1.2在商品化上狠下工夫

近幾年我國數控產品雖然發展很快，但真正在市場上站住腳的卻不多。就數控系統而言，國產貨仍未真正被廣大機床廠所接受，因此出現國產數控系統用于舊機床改造的例子較多，而裝備新機床的卻很少，機床廠出產的國產數控機床大多數用的都是國外的系統。這當然不是說舊機床的數控化改造不重要，而是說明從商品的角度看，我們的數控系統與國外相比還存在相當大的差距。

影響數控系統和數控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外，更重要的就是可靠性、穩定性和實用性。以往，一些數控技術和產品的研究、開發部門，所追求的往往是一些體現技術水平的指標（如多少通道、多少軸聯動、每分鐘多少米的進給速度等等），而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視，在產品的穩定性、魯棒性、可靠性、實用性方面花的精力相對較少。從而出現某些產品鑒定時的水平都很高，甚至也獲各種大獎。但這些高指標、高性能的產品到用戶哪兒卻由于一些小問題而表現不盡人意，最后喪失了信譽，打不開市場。這說明，高指標、高性能的樣機型的產品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當大的距離的，將一個高指標、高性能的產品變為一個有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。

另一方面，數控系統和數控機床不像家電類產品那樣易于大批量生產，應用環境也不那么簡單。數控產品是在生產環境中使用，面臨的是五花八門的工藝問題。如果開發部門對這些問題掌握得不透，就難以將產品設計得很完善。而且數控產品的某些問題在開發、試用，甚至鑒定時都難以發現。這就造成，同樣型號的數控機床在有的用戶那兒運行得很好，而在別的用戶那兒卻表現欠佳?；蛘咄瑯有吞柕臄悼貦C床用于加工某些零件工作得很好，但用于加工其他零件時卻不盡人意。出現這種情況，有時是用戶操作人員的水平問題，但有時就是數控產品本身潛在問題的暴露。為解決這一問題，國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品，如為考驗新開發的數控系統，廠家自己設計和從生產實際中收集了大量零件程序，讓數控系統運行各種各樣的程序，一旦發現問題，即立即反饋給開發部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程后，數控系統的潛在問題就大為減少。以往，我們的產品就很少進行這樣嚴格的全面的自我測試考驗。好些問題要等到用戶去給我們挑出來。這樣，即使一個小問題也將嚴重影響國產數控產品的聲譽。

因此，我們應充分重視上述問題，在商品化上切實狠下工夫，將其作為數控產業的主干來抓，貫穿于技術研究、產品開發、試制、生產等的全過程中，從而將我們已有的技術水平較高的數控產品變成真正有市場的好商品。

1.3將管理和營銷作為產業發展重點

經過20來年市場風雨的沖擊，國人已越來越認識到，技術固然重要，但在市場經濟的環境下，要在激烈的全球競爭中獲勝，管理和營銷就顯得更為重要。例如，我國臺灣生產的數控機床不但占領了大陸市場的相當大的份額，而且還打進了美國市場。是臺灣數控機床的技術和質量超過美國了嗎？顯然不是。那他們靠的是什么？重要的一條就是在企業管理和產品營銷上下了工夫。而我們長期以來把主要精力放在開發技術和提高水平上，忽視了經營管理、市場開拓、產品營銷等方面的工作，結果在新技術、新產品開發出來以后，在產品質量提高以后，企業仍然處于產品銷售不暢的困境［1］。國內外的經驗說明，數控產品的競爭力不僅取決于技術，更取決于經營管理能力和營銷能力。

因此，從現在起我們應將管理和營銷作為產業發展重點，真正擺脫計劃經濟時代所遺留下來的思維方式和工作習慣的束縛，建立適應市場的高效、靈敏的運行機制和有效的激勵機制。通過這種機制，一方面切實加強企業管理，激發企業負責人和廣大職工的負責精神、創造精神和獻身精神，努力提高產品的競爭能力；另一方面充分調動企業內外、行業內外一切積極因素，大力加強市場開拓力度，奮力打通營銷渠道?？梢詧孕?，有過硬競爭力的產品，再加上北京開關廠那樣的“找、掙、鉆、搶”精神，我們就一定能在市場競爭中取得勝利。

1.4大力加強技術支持和服務

數控系統和數控機床作為典型的高技術產品，對用戶的技術支持和服務是相當重要的。以前國產數控產品喪失信譽的原因，除可靠性問題外，另一大問題就是缺乏有力的技術支持和服務。用戶花了很多錢買的數控機床或數控系統，一旦出現問題卻叫天天不應，叫地地不靈，以后誰還敢買我們的產品。因此，應將對用戶的技術支持和服務當成重要的日常工作來抓，使我們在市場上向縱深挺進時，有一個強大后方。因此，為了取得數控產品市場競爭的全面勝利，必須建立以技術支持和服務為核心的強大后方。當然，為贏得主動，后方也須主動出擊。目前，利用先進的信息技術手段（如網絡和多媒體），將為建立新一代立體化的技術支持和服務體系開辟新的途徑。

1.5堅持可持續發展道路

可持續發展是下一世紀企業發展的重要戰略，我國數控產業要有大的發展也必須堅持走可持續發展的道路。綠色是實現可持續發展的重要途徑，其主要思想是清潔和節約。為此應大力加強綠色數控產品的開發，加速促進數控產品、數控產業以及整個制造業的綠色化，主要戰略措施應考慮以下幾方面：①有效減少產品制造及使用過程中的環境污染。如減少數控機床的鑄件結構，消除鑄造對環境的污染；將數控機床主軸的以油氣、噴油等取代油霧，減少對生產環境的污染；在精密數控機床及其運行環境的溫度控制中取消氟利昂制冷的恒溫技術；以電傳動代替機械傳動，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，并減少產品壽命結束后硬件裝置的拆卸回收問題；以永磁驅動代替感應驅動，提高效率和功率因數，節約能源；以電傳動代替機械傳動，提高效率，減少能源消耗。③加強用數控技術改造傳統機床。這既符合運用信息技術和自動化技術改造傳統產業，使傳統產業生產技術和裝備現代化這一產業可持續發展的目標得以實現，又可取得巨大的經濟效益。我國擁有普通機床數百萬臺，加強用數控技術改造傳統機床將成為下世紀我國數控領域的重要發展方向。④大力發展綠色數控機床。綠色數控機床應是材料消耗少、能耗低、無污染，壽命長且便于拆卸回收的新型機床。例如，以并聯結構代替串聯結構就是開發綠色數控機床的一條途徑，這是因為并聯結構機床消耗的金屬材料僅為常規串聯結構機床的幾分之一，其加工量也比常規機床大幅度減少，特別是消除了大型結構件的鑄造，這將顯著降低機床制造過程中的能源消耗和對環境的污染。此外，并聯結構機床有利于采用電傳動，效率高，可有效降低使用中的能源消耗。

國際標準化組織制定了ISO14000環境管理標準，全球環境問題“法律化”的趨勢正在進一步發展，可持續發展將成為企業通向國際市場的通行證［2］。因此，我們的數控產品要在下一世紀走向國際市場，我們的企業就必須“從我做起，從現在做起”。

2技術途徑

2.1發展具有中國特色的新一代PC數控系統

數控系統是各類數控裝備的核心，因此通過科技創新首先發展具有中國特色的新型數控系統，將是推動數控產業化進程的有效技術途徑。

實踐證明，10年來我們所走的PC數控道路是完全正確的。PC機（包括工業PC）產量大、價格便宜，技術進步和性能提高很快，且可靠性高（工業PC主機的MTBF已達30年［3］）。因此，以其作為數控系統的軟硬件平臺不但可以大幅度提高數控系統的性能價格比，而且還可充分利用通用微機已有軟硬件資源和分享計算機領域的最新成果，如大容量存儲器、高分辨率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯網通訊等。此外，以通用微機作為數控平臺還可獲得快速的技術進步，當PC機升級換代時，數控系統也可相應升級換代，從而長期保持技術上的優勢，在競爭中立于不敗之地。

目前，PC數控系統的體系結構有2種主要形式：（1）專用數控加PC前端的復合式結構；（2）通用PC加位控卡的遞階式結構。另外還有一種正在發展的數字化分布式結構。其方案是將由DSP等組成的數字式伺服通過以光纜等為介質的網絡與數控裝置連接起來，組成一完整的數控系統。這種系統雖然性能很好，但由于開發和生產成本太高，近期難以被國內廣大用戶所接受。我們認為，上述結構并不是符合中國國情的最好方案，適合中國國情的應是將所有數控功能全軟件化的集成式結構，因為這種結構的硬件規模最小，不但有利于降低系統成本，而且更重要的是可以有效提高系統的可靠性。

幾十年的經驗表明，可靠性好壞是國產數控系統能否發展的關鍵。雖然影響數控系統可靠性的因素很多，但過大的硬件規模和較低的硬件制造工藝水平往往對可靠性造成最大的威脅。以往，國產數控系統在總體設計時由于種種原因的限制，不得不選用技術指標不太高的普通CPU，這樣，為完成數控的復雜功能往往需要由多個CPU來組成系統，有時還需另加一些專用或通用硬件電路來實現數控系統的一些高實時（如細插補、位置伺服控制等），從而造成系統硬件規模龐大。對于數控系統這種批量不大的產品，在國內現有工藝條件下，很難從硬件制造的角度保證系統的可靠性，因而使得國產數控系統在生產現場的表現不佳，對國產數控系統的形象和聲譽造成嚴重影響，使得不少用戶現在還心有余悸。

因此，我們在開發新型數控系統時，應優先選用新型高性能CPU（如高主頻的PentiumII、PentiumIII等）作為系統的運算和控制核心，并盡量用軟件來實現數控的所有功能。這樣，可大幅度減小系統硬件的規模。此外，還應在軟件設計、電源設計、接插件設計與選用、接地與屏蔽設計和施工等方面采用強抗擾高可靠性設計與制造技術，從而全面提高系統的可靠性。

由于一個新型高性能CPU可以代替數十個普通CPU（如80286、80386等），因此，在基于高性能CPU的PC平臺上不僅可以完成數控系統的基本功能（如信息處理、刀補計算、插補計算、加減速控制等）和開關量控制功能（內裝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，從而實現內裝式伺服控制，這不僅有效縮小了數控部分的硬件規模，而且還大幅度縮小了伺服控制部分硬件規模。

這種具有內裝PLC和內裝伺服控制的全軟件化集成式數控系統，其硬件規模將達到最小化，整個數控系統除一個PC平臺外，剩下的只有驅動機床運動的功率接口和反饋接口。這既有效提高了系統可靠性，又消除了信息傳遞瓶頸，提高了系統性能，同時還可顯著降低系統成本，使系統（包括電機）售價將可降至現有數控系統的一半左右。顯然，這種高性能、高可靠性、低成本的新型數控系統將具有極強的競爭力，有望為開創中國數控的新局面作出貢獻。

此外，集成化PC數控系統還有一大優點，就是容易實現開放式結構。這是因為，這種系統的硬件本身已經是完全開放的，構成開放式數控系統的工作完全在軟件上，只要制定好標準和協議，從信息處理、軌跡插補、加減速控制、開關量控制到伺服控制都可以實現開放，從而可大大方便用戶的使用。

2.2推進數控功能部件的專業化生產

解決數控系統問題后，如何實現數控機床的模塊化設計與制造便是我國機床制造企業快速響應市場需求，在競爭中獲勝的另一關鍵。要實現數控機床的模塊化設計制造，必須解決數控機床功能部件的專業化生產問題。目前我國在這方面離實際需求還有相當大的差距。因此，在今后的若干年內，我們必須大力促進數控機床功能部件的開發和專業化生產。其要點如下：

(1)新型永磁電主軸單元電主軸已成為國際市場上最熱門的數控機床功能部件。但目前這類產品幾乎都為感應異步型，存在以下突出問題：①轉子上存在繞組，有大電流流過，因此轉子發熱嚴重，直接影響主軸精度；②低速出力小且轉矩脈動大，難以滿足寬范圍切削要求；③效率和功率因素低，不僅電機體積和重量大而且要求逆變器容量大、耗能多；④控制系統復雜、成本高。

因此，利用我國稀土永磁材料的優勢，開發新型大功率、高效率、寬調速范圍永磁同步型交流電主軸單元，將可有效解決現有電主軸存在的問題，形成具有中國特色的新一代電主軸產品。由于永磁電主軸的機械結構和控制系統都較感應異步型電主軸簡單，因此易于進行專業化大規模生產。當然，這還要攻克主軸支承（陶瓷軸承、流體動靜壓軸承、磁懸浮軸承）技術、高精度高速動平衡技術、高速驅動、檢測與控制技術、高可靠性安全保證技術等關鍵技術。

(2)廉價的高性能伺服系統目前，一套進給交流伺服系統（驅動器+電機）的價格一般都在萬元以上，主軸伺服系統的價格高達數萬元，已成為降低國產數控機床成本的一大障礙。因此，應配合新型集成化國產數控系統的發展，大力開發廉價的高性能內裝式伺服系統。由于內裝式伺服的硬件部分只有電機和功率接口，充分利用我國的永磁資源優勢，通過專業化生產可以把電機的造價降下來，而采用智能化的IPM模塊作為功率接口也很便宜，因此將內裝式進給伺服的價格控制在數千元以內，將內裝式主軸伺服的價格控制在2萬元以內，將是完全可能的。

(3)直線交流伺服系統直線交流伺服系統是下一世紀數控機床不可缺少的功能部件，目前我國還沒有成熟產品，因此應加強研究、開發和推廣應用?？紤]到常規機床的防磁問題較難解決，而并聯機床的防磁相對容易，因此可為常規結構機床開發感應異步型直線電機，為并聯結構機床開發永磁同步型直線電機，從而揚長避短，構成符合實際應用要求的新型高速高精度進給系統。在此基礎上，可進一步開發將驅動與支承合二為一的磁懸浮工作臺。

(4)零傳動數控轉臺與擺頭數控轉臺與擺頭是多坐標數控機床的關鍵部件，傳統的采用高精度蝸桿蝸輪等傳動的轉臺與擺頭不僅制造難度大、成本高，而且難以達到高速加工所需的速度和精度，因而必須另辟蹊徑開發新型零傳動（無機械傳動鏈）數控轉臺和擺頭，以促進我國高速高精度多坐標數控機床的發展。

(5)高速高精度檢測裝置高速高精度是下世紀數控機床發展的主題，這不但需要高性能的控制和驅動，同時還需要高品質的檢測環節，因此應在現有技術基礎上，進一步開發0.1μm以上精度的高速(60m/min以上)線位移傳感器和100萬脈沖/r的角位移傳感器，此類技術國外對我國是封鎖的。

2.3加速數控機床的全國產化，打好市場翻身仗

數控產業化的最終成功將體現在數控機床的全國產化和市場占有率上。在上述總體戰略指導下，采取抓兩頭（低價位數控機床和高速高效數控機床）、帶中間（普通數控機床）、促重型（重型關鍵裝備）的方針，將是在國內市場上快速收復失地，在國際市場上穩步進軍，最終打贏國產數控機床市場翻身仗的一種有效戰術和策略。關于普通數控機床的發展已有許多文章作了專門論述，因此下面僅就低價位數控機床、高速高效數控機床和重型數控機床的發展問題作一討論。

(1)大力發展低價位數控機床低價位機床是功能滿足用戶要求(無功能浪費)、技術指標適中、可靠性好、價格便宜的普及型數控機床。這類機床已成為國際市場上數控機床的發展趨勢之一，也是國內眾多用戶渴求的產品，其市場前景相當廣闊。然而，如果采用國外數控系統（包括伺服）按照傳統思路來發展低價位機床，是很難將價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產數控系統來發展高性能的低價位數控機床，將是一條最有希望成功的道路。只要有一定批量，由此構成的全國產普及型數控車床的售價完全可以控制在10萬元以內，三坐標數控銑床可控制在15萬元左右，加工中心可控制在20萬元左右。此價位的國產數控機床將是具有較強競爭力的。

(2)加速開發高速高效數控機床高速高效是數控機床發展的另一大潮流。發展高速高效數控機床的技術途徑可有以下幾條：①通過提高切削速度和進給速度，從而達到成倍提高生產效率，有效提高零件的表面加工質量和加工精度并解決常規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（如復雜薄壁零件）的高效加工問題。②通過工藝復合，減少工件的安裝次數，有效縮短搬運和裝夾時間。例如，將五面五軸加工中心與立車復合構成萬能加工中心，可實現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實現不鉆底孔的直接攻絲等新加工方法，大幅度減少換刀次數，提高加工效率。④為數控機床開發智能尋位加工功能，消除對精密夾具和人工找正的依賴，有效縮短單件小批加工的準備時間。

在我國現實條件下如果沿用傳統思路是難以實現上述途徑的，因此，必須立足國情，結合實際勇于創新，大膽探索新的道路?？紤]到常規數控機床在總體結構上基本上采用工件和刀具沿各自導軌共同運動的方案，一方面由于機床傳動環節剛性不足和導軌中的摩擦阻力較大，使運動部件難以獲得高的進給速度；另一方面由于工件、夾具和工作臺的總質量比較大，使之難以獲得高的加速度。此外，傳統機床結構是一種串聯開鏈結構，組成環節多、結構復雜，并且由于存在懸臂部件和環節間的聯接間隙，不容易獲得高的總體剛度，因此難以適應高速高效加工的特殊要求。為此，開發國產高速高效數控機床時，可采用工件固定，以直線電機組成并聯短鏈直接驅動主軸和刀具運動、將高速高精度傳動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構。采用該結構的高速高效數控機床不但速度高、剛度高，如果在傳動與控制上處理得當，可以達到比常規機床更高的加工精度和加工質量，而且具有機械結構簡單，零部件通用化、標準化程度高，制造成本低，易于經濟化批量生產等顯著優點。因此，沿此思路發展高速高效數控機床將是一條符合國情、易于取得成功的道路。

(3)突破重型數控機床的設計制造技術重型數控機床（特別是多坐標重型數控機床）是國民經濟和國防生產中的重大關鍵設備，屬于戰略物資，真正先進的重型數控機床國外是不可能賣給我們的，因此，在我國下世紀數控產品的發展中必須依靠自己的力量進行解決。發展重型數控機床必須有過硬的基礎，我們在數控機床國產化的進程中應不斷總結經驗，加強基礎技術和關鍵技術研究，充分發揮我國產學研相結合的優勢，各部門通力合作、共同努力，爭取在下世紀初取得突破性進展。

目前，在發展重型數控機床中除需加強基礎理論研究外，還應加強其關鍵技術研究。例如，重型機床的控制就是需要加以特殊解決的關鍵問題。因重型機床加工的工件特別昂貴不允許報廢，為了確保機床工作可靠，在數控系統中可采用雙（或多）CPU冗余工作方案，以確保運算和控制的絕對正確，并在出現故障時自動診斷、自動修復或自動替補，確保加工不出問題。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供電時，可對另一組電池進行充電，電網與控制系統是完全隔離的。這就徹底消除了重型車間中電網電壓波動厲害、干擾嚴重對數控系統造成的影響，從而有效保證系統的可靠性。又如，重型數控機床的驅動也是一大關鍵問題。當行程長度超過5m，普通滾珠絲桿就難以勝任大負荷的傳動，因此目前一般采用預加負載的雙齒輪-齒條機構、靜壓蝸桿-蝸母條機構、四足（或雙足）爬行進給機構等來實現長行程傳動。但這些方案存在結構復雜、速度和加速度低、動態性能差、難以達到高精度、維護保養復雜等問題。為此可發展陣列式高效直線電機直接驅動技術和空間并聯機構驅動技術，以新的途徑來解決重型數控機床的高速、高精度驅動問題。除此之外，機床結構的優化設計、長行程精密檢測、重力變形補償、切削力變形補償、熱變形補償等也是重型數控機床中必須解決的關鍵問題，必須予以充分重視。

3結語

制定符合中國國情的總體發展戰略，確立與國際接軌的發展道路，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。本文在對數控技術和產業發展趨勢的分析，對我國數控領域存在的問題進行研究的基礎上，對21世紀我國數控技術和產業的發展途徑進行了探討，提出了以科技創新為先導，以商品化為主干，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為后盾，堅持可持續發展道路的總體發展戰略。在此基礎上，研究了發展新型數控系統、數控功能部件、數控機床整機等的具體技術途徑。

我們衷心希望，我國科技界、產業界和教育界通力合作，把握好知識經濟給我們帶來的難得機遇，迎接競爭全球化帶來的嚴峻挑戰，為在21世紀使我國數控技術和產業走向世界的前列，使我國經濟繼續保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗！

參考文獻

1楊皖蘇，嚴鴻和.機械科學與技術,1997，26(4):1～6

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關鍵詞：低成本；機械自動化技術；通用機床；微電子技術

如今，機械自動化技術已經成為機械行業發展的主要趨勢和進行機械制造的重要手段。一個國家的整體機械自動化水平，不僅會對整個國家機械制造行業的發展產生巨大的影響，而且還在很大程度上對各行各業技術進步的速度與質量產生影響。正是因為如此，發展我國的機械制造業自動化技術才顯得很有必要。對于我國的企業來說，發展機械自動化技術任重而道遠。而在發展機械自動化技術的過程中，成本是一個不容忽視的阻礙因素，因此，必須加強對低成本機械自動化技術的研發與應用。

1低成本自動化技術的作用與發展趨勢

低成本機械自動化技術具有巨大的發展潛力與廣闊的市場前景，其憑借較少的投資與較大的回報，以及對生產效率的巨大提升作用，在我國機械行業的發展中占有著越來越重要的地位。相比對現有的生產設備進行更換，低成本機械自動化技術更加注重對現有設備的潛力進行深入挖掘。在實際操作中，低成本機械自動化技術以對現有設備進行自動化改造為主要表現形式。經過自動化改造的舊有設備，其生產效率與自動化水平仍然無法與新的自動化設備相比，但其成本更加低廉。而且設備的操作人員對改造之前的設備就已經很熟悉，在設備改造之后，只需要經過短暫的學習就可以使用。低成本機械自動化技術適合我國機械行業現階段的發展需要，正在促進我國的機械行業不斷向前發展。在20個世紀90年代，美國的麻省理工學院提出了精節生產模式，其核心理念就是用最低的成本使生產效率獲得最大程度的提升。日本的豐田公司所運用的生產方式則更加傾向于對自動化程度較低的工廠進行合理的質量監管與人員、資源的調配，從而促進企業效益的最大化。這種模式以挖掘企業自身的潛力為主，見效較慢，但有利于企業夯實自身基礎，促進企業的良性發展，而且對于多數企業都具有借鑒意義。在芬蘭，很多企業并不盲目地上馬自動化項目，而是將一些自動化的生產技術與傳統的生產設備有機結合。在這種模式下，生產過程并非完全的自動化，而更加重視員工的作用。這樣不僅可以提高生產效率，還可以在最大程度上節約成本。對于我國很多企業來說，這種模式更具有借鑒意義。

2發展低成本自動化技術的具體措施

在我國的機械制造行業開發低成本自動化技術的過程中，國外的同類企業可以給我們提供很多先進的經驗。然而在實際工作中，我們絕不能忽視我國企業的實際情況。與國外相比，我國的機械自動化技術發展水平還比較低，很多技術想要得以實現，都必須緊扣國外的設備，這樣高昂的成本并非每一家企業都能夠承受。對于我國的機械制造企業來說，發展現代化的機械自動化技術，必須根據自身的實際情況合理規劃，并且充分挖掘現有設備的潛力。另外，還要把以計算機為主體的自動化技術與人的創造力有機結合，發揮員工的主觀能動性，創造出符合我國國情，而且成本低廉的機械自動化技術發展與應用途徑。目前在我國，比較成熟的低成本機械自動化技術主要有通用機床局部自動化改裝技術和應用微電子技術改造通用機床。接下來，將對這2種技術進行詳細的介紹。

2.1通用機床局部自動化改裝技術

這種技術成本低廉，改造、維護與修理都比較方便，深受廣大中小企業、鄉鎮企業以及大型企業中的實驗室等的歡迎。就目前的情況來看，雖然這種技術無法實現整條生產線的全面自動化，然而其并沒有過時，反而仍然在廣泛應用。目前，我國各家機械制造企業擁有數以百萬計的各類通用機床，其中，有相當一部分的生產設備性能還是比較高的。然而這些設備缺少一些必要的輔助裝置，其自動化程度很低。對于很多中小企業而言，更換新的自動化設備所需的成本根本無法承受，而且新設備的精度、穩定性等方面也未必能滿足企業生產的要求。在這樣的情況下，通用機床局部自動化改裝技術的應用，無疑可以有效解決這一問題。對現有的通用機床進行局部自動化改裝，是中小企業實現生產自動化，提高自身的生產效率的一個重要手段，其不僅可以最大限度地挖掘現有設備的生產潛力，節約成本，還可以有效減少企業研發或熟悉新設備所需要的時間，提高企業的生產效率。

2.2應用微電子技術改造通用機床

應用微電子技術對現有的通用設備進行改造，可以用最少的成本、最短的時間對企業的生產設備進行自動化升級。這無疑是企業快速提高自動化水平的一條終南捷徑。運用數字顯示、數控裝置對通用設備進行自動化改造，可以有效提高單機自動化程度。用可編程序控制器對通用機床、專用機床、組合機床及其自動設備與半自動設備組成的生產線進行自動化改造，可以把計算機與傳統設備的優勢有機結合，用最低的成本實現全生產線的自動化改造。而在市場中，用數顯、數控裝置進行過自動化改造的通用機床往往價格更低，只相當于全功能數控機床的10%～20%.而與通用機床相比，其實際的功效卻可以提高數倍，實用性也不比全功能數控機床差多少。目前，我國擁有數量龐大的通用機床，短時間內將其全部換成新的數控機床顯然不現實。對于中小企業來說，僅僅是高昂的成本就使很多企業無法完成新設備的引進與更換。如果我國能完成對數百萬臺各類通用機床的數控改造，將大大提高我國機械制造業的自動化水平，而且可以節約很多成本。

3總結

綜上所述，鑒于我國的機械自動化設備生產水平還不夠高，相關技術與國外相比也不是很成熟，我國的企業必須走一條符合我國國情和企業自身經濟與技術狀況的低成本機械自動化之路。在對現有的生產線進行自動化升級的過程中，對現有的設備進行自動化改造成本低、見效快，而且相關的技術已經比較成熟，無疑是許多企業提高自身自動化水平，提高自身的發展速度、產品質量和經濟效益的終南捷徑。

參考文獻

［1］巢大為.淺談機械工程自動化技術存在的問題及改進方法［J］.建材與裝飾，2016（10）：217-218.

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關鍵詞：三菱數控系統；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、添加銑削動力刀頭后又可進行銑削加工模式的車-銑合一的切削加工機床類型。在回轉刀盤上安裝帶動力電機的銑削動力頭，裝夾工件的回轉主軸轉換為進給C軸，便可對回轉零件的圓周表面及端面等進行銑削類加工。車削中心按結構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動車削中心等多種結構和功能，價格也從幾十萬到幾百萬不等。

文章研究的三菱數控系統的車削中心電氣，針對解決提高C軸剛性的問題，動力刀座關鍵部件的優化，三菱數控系統的二次開發、PLC程序設計，參數設定和調試和精度檢測技術。

2 三菱數控系統的車削中心電氣設計

2.1 車削中心電氣設計總體方案的確定

所設計的車削中心的電氣設計，從整體上來看，添加一個C軸功能，并提高C軸的強度，優化刀架等關鍵部位同其他數控系統的車削中心一樣，是以車床為基本體，并在其礎上進一步增加動力銑、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。總之，這樣的車削中心能讓加工時間大大減少，不需要重新裝夾，以達到提高加工精度的要求。

2.2 C軸功能的研究以及優化

車削中心的伺服軸可以根據需求來設計分布，本課題研究的車削中心有X、Z兩個直線軸，在這基礎上增加了C軸功能和動力刀架。C軸圍繞Z軸旋轉，可以實現對主軸的分度定位和周向進給運動，并且能夠與X軸和Z軸聯動，交叉構成一個三維的空間。一般情況數控車床的主軸只能帶動工件做旋轉，在復合車削中心上會用到銑削功能，這時候我們就會使用到C軸。C軸將圓周分成360個等份，與主軸的鎖緊裝置相配合，可以完成對工件的角度定位，例如C120或C90，這樣就能夠通過銑設計C軸時，我們充分考慮到了C軸的剛性以及C軸功能的開發，在原有的功能模塊下，保證了機構原來的工作性能，又開發出C軸其他軸向的功能，如圖所示。

（a）圖：在C軸定向時，在圓柱面或者端面進行銑槽

（b）圖：C軸、Z軸進給插補，在圓柱面上銑螺旋槽

（c）圖：C軸、X軸進給插補，在端面上銑螺旋槽

（d）圖：C軸。X軸進給插補，銑直線和平面

2.3 動力刀塔的設計

動力刀塔技術是車銑復合機床中的核心技術之一。車銑復合機床能夠實現在同一機床上進行復雜零件的加工，將車削、攻絲、鉆孔、曲面銑削等多種加工在一臺數控機床上完成，其核心就在于動力刀塔的存在。文章著重講述盤形刀塔。

機床在車削狀態時使用的是普通刀具，此時主軸帶動工件旋轉，與普通車床一樣。在車床需要經行銑削功能的時候就需要用到動力刀塔上的銑削動力頭部分。動力頭只有在需要使用的時候才會被驅動，動力頭的動力由刀架主軸電機通過傳動軸傳動，傳動軸的脫離和嚙合通過控制馬達來控制。刀盤的轉位由刀盤轉位電機控制。當需要換刀時，刀具主軸停轉，傳動軸脫開，刀盤松，這些條件達成后，刀塔內的轉位電機旋轉帶動刀盤旋轉，將選定的刀具轉到工作位置。

3 結束語

本項目旨在開發一種適合國內車銑復合加工工藝水平的高性價比經濟型數控車削中心，重點在于優化結構和功能，在適當增加銑削工藝的基礎上，控制成本在同類數控車床的基礎上提高不超過50%。

三菱作為世界三大數控廠商之一，其數控系E60/E68/M60S/M70/M700系列被廣泛地應用于各種類型的數控機床上，有廣闊市場前景。多軸車銑復合加工的性能除了依賴數控系統的多軸車銑復合加工能力，還取決于機床本身的設計制造品質。所以項目首先著重對車削中心的結構和功能進行合理規劃，根據國內現有的車銑復合加工工藝水平，對多種結構進行分析和比較，確定高性價比車削中心的總體方案。針對解決提高C軸剛性的問題，動力刀座關鍵部件的優化，三菱數控系統的二次開發、PLC程序設計，參數設定、調試和精度檢測技術。

復合加工設備是目前機械加工領域的前沿技術的代表，無論是工藝編制還是操作維護都要比常規設備復雜，注重人才的培養是實現數控技術創新應用的關鍵。

參考文獻

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關鍵詞：創新；技術人才；計算機系統；發展動態

一、計算機技術的現狀

計算機技術專業在諸多方面就業前景都比較好，例如：（1）網絡工程方向就業前景良好，學生畢業后可以到國內外大型電信服務商、大型通信設備制造企業進行技術開發工作，也可以到其他企事業單位從事網絡工程領域的設計、維護、教育培訓等工作。（2）軟件工程方向 就業前景十分廣闊，學生畢業后可以到國內外眾多軟件企業、國家機關以及各個大、中型企、事業單位的信息技術部門、教育部門等單位從事軟件工程領域的技術開發、教學、科研及管理等工作。也可以繼續攻讀計算機科學與技術類專業研究生和軟件工程碩士。（3）通信方向學生畢業后可到信息產業、財政、金融、郵電、交通、國防、大專院校和科研機構從事通信技術和電子技術的科研、教學和工程技術工作。（4）網絡與信息安全方向寬口徑專業，主干學科為信息安全和網絡工程。學生畢業后可為政府、國防、軍隊、電信、電力、金融、鐵路等部門的計算機網絡系統和信息安全領域進行管理和服務的高級專業工程技術人才。并可繼續攻讀信息安全、通信、信息處理、計算機軟件和其他相關學科的碩士學位。

二、計算機技術的需求分析

全國計算機應用專業人才的需求每年將增加100萬人左右 按照人事部的有關統計，中國今后幾年內急需人才主要有以下 8大類：以電子技術、生物工程、航天技術、海洋利用、新能源新材料為代表的高新技術人才；信息技術人才；機電一體化專業技術人才；農業科技人才；環境保護技術人才；生物工程研究與開發人才；國際貿易人才；律師人才。教育部、信息產業部、國防科工委、交通部、衛生部曾聯合調查的專業領域人才需求狀況表明，隨著中國軟件業規模不斷擴大，軟件人才結構性矛盾日益顯得突出，人才結構呈兩頭小、中間大的橄欖型，不僅缺乏高層次的系統分析員、項目總設計師，也缺少大量從事基礎性開發的人員。按照合理的人才結構比例進行測算，到2005年，中國需要軟件高級人才6萬人、中級人才28萬人、初級人才46萬人，再加上企業、社區、機關、學校等領域，初步測算，全國計算機應用專業人才的需求每年將增加100萬人左右。而且數控人才需求也在逐年增加 藍領層數控技術人才是指承擔數控機床具體操作的技術工人，在企業數控技術崗位中占70.2%，是目前需求量最大的數控技術工人；而承擔數控編程的工藝人員和數控機床維護、維修人員在企業數控技術崗位中占25%，其中數控編程技術工藝人員占12.6%，數控機床維護維修人員占12.4%，隨著企業進口大量的設備，數控人才需求將明顯增加。不僅如此，近年來電信業人才需求也在持續增長 電信企業對于通信技術人才的需求，尤其是對通信工程、計算機科學與技術、信息工程、電子信息工程等專業畢業生的需求持續增長。隨著電信市場的競爭由國內競爭向國際競爭發展并日趨激烈，對人才層次的要求也不斷升級，即由本科、?？粕虼T士生和博士生發展。市場營銷人才也是電信業的需求亮點。隨著電信市場由過去的賣方市場轉變為買方市場，電信企業開始大舉充實營銷隊伍，既懂技術又懂市場營銷的人才將會十分搶手。由于經濟的快速發展軟件人才的作用也越來越大，教育部門的統計資料和各地的人才招聘會都傳出這樣的信息計算機、微電子、通訊等電子信息專業人才需求巨大，畢業生供不應求。從總體上看，電子信息類畢業生的就業行情十分看好，10年內將持續走俏。網絡人才逐漸吃香，其中最走俏的是下列3類人才：軟件工程師、游戲設計師、網絡安全師。

三、計算機技術的發展趨勢

近年來，計算機技術飛速發展，短期內社會需求仍然很大，計算機專業畢業生的就業市場前景廣闊。從全球IT行業的發展看，經過幾年的低迷發展，IT行業已經走出低谷、大有東山再起之勢，IT行業在國民經濟發展中日益顯現出蓬勃生機。從中國情況看，從事計算機軟件開發的人才遠遠低于發達國家。美國從事計算機軟件開發的人才達到 180多萬，印度達到90萬，而中國從事計算機軟件開發的人才不足40萬。這就說明，中國計算機軟件人才短缺，這將嚴重束縛中國IT行業的發展，特別是直接影響到中國經濟的發展和社會的進步。與此同時，由于中國經濟社會發展的不平衡，導致中國東部與西部之間，城鄉之間出現很大的差距，特別是中國經濟發展比較落后的地區，急需計算機方面的專業人才。因此，隨著中國經濟的不斷發展，社會在一定時間內對計算機專業人才的需求仍將很大。另一方面，隨著計算機專業畢業生的增多，就業競爭將更為激烈。有關資料顯示，截止2003年，中國普通高?？倲禐?683所，本科學校679所，其中505所開設有“計算機科學與技術”專業，是全國專業點數之首；2003年，計算機專業在校學生人數27萬，占理工科在校生總數的14.6%，加上信息技術相關專業的在校生達到63萬人。也就是說，信息技術和計算機專業的學生數量占全國所有理工科學生總數的1/3。這樣勢必導致計算機學科專業畢業生的就業競爭將更加激烈。截至2005年底，全國電子信息產品制造業平均就業人數 322.8萬人，其中工人約占6 0%，工程技術人員和管理人員比例較低，遠不能滿足電子信息產業發展的需要。軟件業人才供需矛盾尤為突出。2002年，全國軟件產業從業人員59.2萬人，其中軟件研發人員為15.7萬人，占26.52%。而當前電子信息產業發達國家技術人員的平均比例都在30%以上。中國電子信息產業技術人員總量稍顯不足， 因此中國電子信息產業可以作為計算機技術專業人才發展一個方向。

參考文獻：

篇6

一、什么是嵌入式軟件

嵌入式軟件是基于嵌入式系統設計的、嵌入在硬件中的操作系統和開發工具軟件。嵌入式軟件不是純軟件，它與硬件緊密結合，具有軟硬結合的特性。嵌入式軟件與嵌入式系統密不可分，嵌入式系統是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式軟件包括操作系統軟件、支撐軟件、應用軟件3類。嵌入式操作系統是一種支持嵌入式系統應用的操作系統軟件，具有通用操作系統的基本特點，能夠有效管理復雜的系統資源，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發的軟件，通常包括數據庫和開發工具，其中以數據庫最為重要。嵌入式應用軟件是針對特定應用領域，基于某一固定的硬件平臺，用來達到用戶預期目標的計算機軟件。嵌入式應用軟件是最活躍的力量，每種應用軟件均有特定的應用背景,專業性較強，是我國嵌入式軟件的優勢領域，不像操作系統和支撐軟件那樣受制于國外產品壟斷。

嵌入式軟件應用非常廣泛。在數字電視、掌上電腦、數碼產品、可視電話等消費電子領域；智能手機、電話交換系統、電纜系統、衛星和全球定位系統（GPS）、數據交換設備等通信領域；數控機床、智能儀器儀表、控制系統開發、計算機輔助制造系統等工業領域；自動柜員機、信用卡系統等商業和金融領域；汽車電子、車載導航器系統、交通監控系統等交通領域；以及CT、超聲儀器、磁共振儀器、心臟起搏器、X-光設備、理療控制系統、電磁成像系統等醫療電子領域，嵌入式軟件都得到廣泛運用。

二、目前國內外嵌入式軟件產業發展現狀

近年來，在新一輪汽車、通信、信息電器、醫療、軍事等行業的巨大智能化裝備需求的拉動下，全球嵌入式軟件產業發展迅速，步入高速發展時期。

從國外看，據互聯網數據中心預測，嵌入式應用帶來的市場以每年30%的速度遞增，到2008年，全球消費性嵌入式應用市場將達到250億美元。據IDC統計，目前全球嵌入式軟件產品產生的工業年產值已超過1萬億美元。微軟、風河、甲骨文等都是全球嵌入式軟件的巨頭。

從國內看，嵌入式軟件發展速度一直高于我國軟件產業的發展速度和全球嵌入式軟件的發展速度。2005年，我國嵌入式軟件產業規模達到1061.4億元，同比增長41.3%，在全球嵌入式軟件產業中所占比重為4.8%，在國內整個軟件產業中的比重已經超過了1/3。其中，嵌入式應用軟件同比增長42.6%，高于整個嵌入式軟件，在整個嵌入式軟件產業中的份額達到94.9%。2006年我國軟件前100家企業排名情況看，前10家企業中以嵌入式軟件為主的企業有6家，如華為、中興、海信等。從產業的區域分布來看，我國嵌入式軟件產業主要集中在廣東、北京、上海、江蘇、浙江等少數幾個省市。浙江這幾年來出現了一批制造嵌入式軟件企業，如寧波波導、杭州新利、浙大中控、浙江中正、杭州數維、杭州華越、杭州?？低暋⒓闻d萬眾等。從企業分布來看，華為、中興、海信、大唐電信等電信設備制造企業占據了市場的大部分份額。從產業結構來看，我國嵌入式軟件產業偏重于應用軟件，在基礎的嵌入式操作系統和開發平臺等領域缺乏競爭力。從應用行業領域分布來看，主要集中在通信設備、醫療、汽車和消費電子領域。

三、發展嵌入式軟件產業面臨良好的發展機遇

嵌入式軟件是我國軟件產業未來發展的主要方向，應用范圍越來越廣，面臨良好的發展空間和發展機遇。

1.發展空間很大。2006年我國電子制造業規模預計達到3.7萬億元，占全球電子工業產值的30%以上，名列世界第二，許多電子產品的產量已超過全球產量的50%以上，預計“十一五”期間，我國電子制造業每年仍將以20%的發展速度遞增。信息產業的快速發展，為嵌入式軟件市場提供了廣闊的發展空間。在電子信息產業的帶動下，我國嵌入式軟件產業規模仍將保持快速增長態勢，到2010年，年均復合增長率為25.8%，達到3339.6億元的規模。在電子產品等領域，嵌入式軟件有著極好的發展機遇。從手機行業來看，手機是嵌入式軟件的最大應用領域，占一半以上份額，尤其是3G的即將啟動，智能手機的迅猛發展，都為嵌入式軟件提供了巨大的市場機會。據統計，2005年智能手機銷售量達到527萬臺，并將在隨后3年內保持50%以上的平均增長率，預計2008年會達到1764萬臺。未來5年內，我國智能手機占整個手機市場的份額將會從目前的6%多一點迅速提升到20%左右。作為保障智能手機功能順利實現的支撐性軟件、數據庫軟件、嵌入式操作系統和應用軟件，市場前景十分廣闊。從網絡通信來看，嵌入式軟件在路由器、交換機等網絡通訊設備領域應用增長趨緩，但仍不可或缺。嵌入式軟件在路由器、交換機等網絡通訊設備領域的應用主要有:路由器嵌入式協議軟件、交換機嵌入式協議軟件、網絡防火墻設備嵌入式協議軟件、路由器與交換機設備嵌入式Web網管應用軟件等等。尤其是在網絡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。從信息家電來看，數字電視、IPTV電視及機頂盒將是信息家電領域中嵌入式軟件的主要應用領域。隨著各項標準進程的加快，以及廠商的積極參與，市場規模將迅速擴大。2015年前，我國現有的3.7億臺模擬電視機都將升級，數百家電視臺的設備也要更新。由于數字電視信息量成倍增加，在圖像壓縮、數字傳輸、數字接受、數字顯示等方面順利實現不僅需要大量的硬件支持，嵌入式軟件的功用也不可替代，可從系統平臺、中間件、應用軟件各個方面滿足數字電視的軟件技術需求，電子節目菜單、音視頻點播、嵌入式瀏覽器、游戲等功能已被廣泛采用，在數字電視領域扮演著極其重要的角色。從數碼產品來看，根據賽迪顧問的預測，未來幾年內，我國數碼相機市場將保持50%以上的增速，2007年將達到80億元的規模。嵌入式軟件在數碼相機中扮演著關鍵性的角色，對攝像過程的控制、數字影像的采集與編輯，以及數碼相機與其他電子產品的聯結，都需要嵌入式軟件的支持。今后幾年，我國MP3、MP4市場年復合增長率將分別達到35%和200%，到2008年，MP3、MP4整體銷量將分別突破1000萬臺和260萬臺。MP3、MP4都需要嵌入式軟件的支持。從汽車電子來看，隨著我國汽車市場的持續升溫，消費者對汽車安全性、穩定性以及娛樂性等方面提出越來越高的要求，從而推動了汽車電子快速發展，也為汽車電子嵌入式軟件提供了廣闊的發展空間。如車載信息娛樂系統，它正由簡單的車載音響系統轉變為豐富多彩的多媒體娛樂中心，這對圖像處理芯片和嵌入式軟件提出新的更高要求的同時，也帶來了新的市場機會。其他新的應用市場快速啟動和發展，也給汽車電子嵌入式軟件帶來了巨大的發展機會，如GPS導航、車載藍牙免提等。從工業控制領域來看，工業控制儀表、稅控收款機、核磁共振儀、飛機電子系統、交通控制系統等諸多領域對嵌入式應用都有增長性的需求。從醫療電子領域來看，數字醫療在發達國家的醫院優先運用，在我國基本上還是空白，今后幾年將逐步進入我國。據專家估算，這一領域至少有300億元的大市場，具有廣闊的應用與開發前景。數字醫療是一種基于網絡技術、現代計算技術和知識工程、面向社會的全面的醫療服務和醫療信息的系統，包括數字化終端，這類終端以嵌入式軟件為核心，基于現代計算機技術直接接觸患者進行診斷和治療；醫院管理信息系統，它通過局域網絡將醫院內部的各個業務流程、患者就診流程、管理流程聯系在一起，實現信息化管理；遠程醫療服務系統，即應用遠程通信技術來提供醫學信息服務和醫療服務。無論哪種形式的服務，都為嵌入式軟件的應用提供了廣闊的舞臺。

2.國家大力支持。在嵌入式軟件的發展過程中，我國政府已充分認識到它的重要作用，并在政策、資金等方面給予了大力支持。2004年國家發改委、科技部、商務部聯合頒布的《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南》，把嵌入式軟件產業作為國家發展的一個重要領域。2006年12月在杭州召開的全國軟件產業工作會議上，信息產業部指出，要借世界電子信息產品制造業向我國內地轉移的契機，在“十一五”期間將重點推動嵌入式操作系統、集成開發環境以及嵌入式應用軟件產品的研發與應用。

3.省市重點發展。我省和杭州市已提出要把嵌入式軟件作為今后軟件產業發展的重點之一。例如，杭州《先進制造業基地建設重點領域、關鍵技術及產品導向目錄》提出，要發展嵌入式軟件與系統（嵌入式軟件開發平臺、智能卡操作系統、移動設備嵌入式軟件平臺、數控機床嵌入式軟件系統、醫療儀器嵌入式軟件系統、車載智能監控軟件、智能儀表嵌入式軟件及應用系統等）。

四、臨安嵌入式軟件產業的發展定位和對策措施

臨安嵌入式軟件產業的發展定位主要依據以下3個方面：一是《中國高新技術產品目錄》（2006），國家重點發展的嵌入式軟件包括用于信息家電、移動通信、網絡接入、儀器儀表等設備的核心軟件。二是賽迪顧問對嵌入式軟件市場的調查分析報告，認為我國嵌入式軟件整體市場中，數字電視嵌入式軟件、汽車電子嵌入式軟件、醫療電子嵌入式軟件和數碼產品嵌入式軟件等細分領域最具投資價值；手機嵌入式軟件、電信設備嵌入式軟件和智能家電嵌入式軟件其次；金融商業電子嵌入式軟件、工業控制嵌入式軟件、辦公設備嵌入式軟件和媒體出版電子嵌入式軟件等領域發展時間較長，競爭比較激烈，投資價值較小。三是杭州《先進制造業基地建設重點領域、關鍵技術及產品導向目錄》明確了嵌入式軟件產業的發展重點。根據以上3個方面，結合對當前國內外嵌入式軟件產業發展的現狀和趨勢以及臨安發展先進制造業的實際，考慮與杭州現有產業尤其是電子信息產業的對接，今后臨安嵌入式軟件產業的重點和目標是：發展數字電視嵌入式軟件、汽車電子嵌入式軟件、醫療電子嵌入式軟件和數碼產品嵌入式軟件、手機嵌入式軟件、電信設備嵌入式軟件、智能家電嵌入式軟件、數控機床嵌入式軟件等，著力打造杭州西部嵌入式軟件基地。

為此，要從以下3個方面著手：

1.營造環境。高起點、高標準規劃和建設好軟件園，加大園區和項目的包裝力度。積極向國家信息產業部、省信息產業廳爭取政策支持。加快制定發展高新技術產業，尤其是軟件產業的專項扶持政策。

2.引進企業。根據上述嵌入式軟件產業的定位，有針對性地引進相關企業。同時，考慮到嵌入式軟件是一種應用性極強、產業鏈上下游聯系極為密切的軟件產品，要盡可能上下游企業一起引。微軟、甲骨文、中科紅旗、英特爾等上游企業，凱思昊鵬、漢王、人大金倉、東軟集團、科銀京成等嵌入式軟件企業，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（數控機床）等下游企業都是我們所要密切關注的對象，要加強接觸和溝通，想方設法把它們吸引過來設立分公司和研發機構。同時，也要利用區位優勢，引進杭州的一批嵌入式軟件企業。

篇7

畢業論文

一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢

自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.

(一)"機電一體化"的發展歷程

1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;

4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.

2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥?，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、cpu等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

三、典型的機電一體化產品

機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、cad／cam系統等。典型的機電一體化元、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、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

四、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務

機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。

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“機電一體化”工作面臨的形勢

1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度

(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中，有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。

(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造；在已改造的近6500臺機床設備中，大約有15%需進一步改造。

(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造；且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。

(4)北京工業系統cad應用還有較大差距。目前，北京工業品設計，cad應用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內先進地區也超過了30%)；cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應用工程領導小組指出，“八五”期間大中型企業要達到35%，中小型骨干企業要達到15%—20%；到“九五”時，按國務委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務，占總任務量的99.5%左右。

(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業化國家高近9倍。因此，北京工業系統節能降耗的任務非常重，而電力電子技術是節能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種，每年約開發試制新產品3000種，更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業產品的競爭能力。

1993年，北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種，在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中：機械局系統主要產品約1200種，機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統主要產品350種，機電一體化產品210種，機電一體化產品所占比例為60%；輕工系統主要產品總數為649種，機電一體化、智能化產品15種，機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%；汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內先進水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在北京工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重，且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。

(二)北京“機電一體化”工作的任務

北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。

1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點

(1)大力采用模糊技術，工業爐窯改造應上新臺階

國內外成功的范例表明，應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和pid技術好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術，到2000年，對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢，其中采用模糊技術改造要在80%。

(2)積極采用數控技術，機床高備改造要達新水平

對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能，到1995年，北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀末要改造完畢。

(3)努力推廣變頻調速技術，風機電泵改造要攀新高度

風機、電泵采用變頻調速后一般可節電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速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年，應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍；采用先進的變頻調速技術。

(4)優先應用cad／cam技術，工業設計水平提高要有新目標

北京工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業系統cad的應用率為17%，cad的覆蓋率為11%，到1995年應分別達到20%和15%，本世紀末，要力爭分別達到55%和45%。

2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標

(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種，2000年，應不少于2000種，機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。

(2)單項目標：

·機床數控化率：1995年，產量數控化率達5%，產值數控化率達16%；2000年，分別達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品的費用不少于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的開發生產能力：“八五”期間，開發能力要穩居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的plc生產基地之一。

·“電力電子”開發生產能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術?！熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面，“八五”期間，開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品；交流變頻調速裝置要達到批量生產程度；高頻電子鎮流器要能出口創匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。

·模糊控制器的開發生產能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地，開發出用于工業爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來；交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年，空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末，北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。

·其它機電一體化產品的開發生產能力：微機控制多色印刷機要穩居全國第一；電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產量上全國領先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力，打出規模效益來；數字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……

總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標，那么，到本世紀末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中，數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；plc模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍，也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。

五、北京發展“機電一體化”的對策

(一)加強統籌安排，協調發展計劃

目前，北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時，市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!

(二)強化行業管理，發揮“協會”作用

目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。

“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……

(三)優化發展環境、增大支持力度

優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。

增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。

在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規模化建設項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。

(四)突出發展重點，兼顧“兩個層次”

機電一體化產業復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術對傳統產業進行改造，在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產品設計之初，就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。

我們認為，北京“機電一體化”發展，當務之急，重中之重是：

抓緊開發生產gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等，用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造；

抓緊推廣應用經濟型數控系統，改造機床設備；開發生產低、中檔數控系統；

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“討論對外開放環境中我國產業的發展路線，具體地說，就是如何在與跨國公司打交道的過程中求生存，求發展”?！爱a品總量名列世界前茅，企業規模名列世界后矛，成為我國戰略產業振興的基本障礙；部門分割、地方割據是我國經濟體制多年難以解決的痼疾。今天到了非解決不可的時候。產業重組、任重而時不我待”。[1]

對外開放形勢的演變

改革開放之初，為鼓勵外商投資，我國一方面對外商投資給予諸多優惠政策（對投資進口的設備減免關稅、減免所得稅等），同時為防止外資對國內產業的沖擊，我國又對外商投資設置了一些限制條件：限制外商獨資企業、堅持中方在企業中的控股地位、產品出口比例、轉讓技術、零配件國產化率的要求等。

進入20世紀90年代以來，對外開放形勢和以前相比有很大不同。

1992年，我國政府正式提出了“以市場換技術”的戰略，修改了《合資企業法》，放寬了對三資企業的股權、市場、技術等限制條件。1992以來，各地對外資敞開大門，競相給予優惠政策，外商投資迅猛增長。

在優惠政策和國內巨大市場的吸引下，我國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。我國已成為世界第二外資流入大國。其中一個特別注意的趨勢，港澳臺日投資比重下降，美歐跨國公司投資大量增加。我國目前已登記的外商企業已超過30萬個，外商注冊資金3000億美元；世界500強中已經有200強投資于大陸。在年銷售收入500萬元以上的工業企業中，外資企業占我國工業企業總銷售收入的22%以上，外資企業資產占我國工業企業資產的15%以上。[2]

我國多數骨干產業處于弱勢

我國多數產業的特征是“大而弱”，在規模上、在技術水平和開發能力上，在跨國、跨地區營銷方面，我們的企業處于明顯的劣勢。

我國某些行業，如鋼鐵、煤炭、化工、建材以及彩電等產業，目前的生產能力名列世界前茅，但企業規模太小，產業集中度卻排名末尾。這些產業的經營管理落后，技術開發能力低，無力參與國際競爭。我們不及時實行產業的重組，擴大規模、改進管理和提高研發營銷能力，我們的產業體系，就可能被跨國公司整合。[3]

鋼鐵：我國鋼材生產僅次于日本，超過美國，是韓國的三倍，法國的五倍，它們的主要鋼鐵企業，新日鐵，美鋼聯，浦項、法國的于齊諾·爾薩西洛爾，都躋身世界500強，我們一家也沒有。1998年，日本新日鐵、韓國浦項兩家鋼鐵公司的銷售收入分別是216億、97億美元，而我國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：全世界經過一輪輪兼并潮，目前只剩下20家左右汽車制造跨國巨型公司，有人預測，未來全球將只剩下6家整車公司，一般以200萬輛為“經濟生產規?！薄６覈鴩鴥绕嚠a銷量不超過200萬輛，由100多家整車廠生產。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]

發電設備制造：我國發電設備的產量居世界第五位，是世界上少數能制造大型發電機組的國家之一?！澳軌蛏a60萬千瓦機組的哈爾濱動力集團，被定為不合資的‘國家隊’，1995年產值30億元人民幣。美國通用1994年的營業額647億美元。我們的國家隊是通用的1/172。如果再考慮到各大型跨國公司之間多種形式的聯合，這種規模上的懸殊差距就更大。[6]

發電設備制造業是世界上高度集中的產業，1990～1995年，6家公司壟斷了燃氣發電設備的96%，美國的通用電力（94年排名全球500強第19位）一家占50%；蒸汽發電設備的81%為七大國際巨頭所瓜分。未來10年，亞洲的發電設備需求為全世界的一半，中國為亞洲的一半。三峽26臺70萬千瓦機組，12臺進口，14臺國產。幾家巨頭早就在進口奪標的同時，緊鑼密鼓地在我國組織合資，以爭奪國產的60%。[7]

“中國在70年代末擁有相對發達的發電設備工業。當時共有三個主要廠家，占據了大約3/4的國內市場份額。在改革之初，這三家公司由一個統一機構管轄，如果這三家主要公司當時得以合并的話，它們本有可能形成一個真正的大型企業……然而20年后的事實是，哈爾濱動力設備公司作為‘民族優秀企業’繼續維持原樣，而另外兩家主要競爭廠家則與跨國大公司組成合資企業……截止90年代中期，跨國公司占據了大約1/3的國內市場，三峽工程首批全部渦輪機的供應均由跨國公司得標。哈爾濱動力設備公司幾乎無力在國際市場上參與競爭”。[8]

機床：我國是世界上第五機械工業大國，其中金屬切削機床產量居世界第七，技術裝備產品門類齊全。其中冶金、礦山、石油、化工、紡織、食品等行業所需要的160種大型成套設備都具備了很強的生產能力。[9]但是，在當代工業技術進步的主流—數控機床方面，我國現有機床的數控化率不到2%（發達國家達到10%以上），機床銷售數控化率不到10%。由于政策的失誤，輕率同意國際數控系統界的兩大寡頭壟斷廠商—西門子和法那克與我國核心研究生產單位合資，基本壟斷了我國中高檔數控系統的市場，對本國數控技術的發展帶來極大困難。

有不少人不同意把企業規模作為衡量企業競爭力的因素。但企業規模是提高技術開發能力的必要條件之一，面對跨國公司，我們的企業沒有規模，就沒有競爭的基本條件。

世界性的爭奪科技優勢的競爭，推動企業研發投入大大提高。跨國公司不僅在內部實行嚴格的計劃管理，而且成為推動技術進步的重要基地和研發資金的主要來源。1997年，我國航空工業總公司的研發費用相當于7000萬美元，僅為波音的3.5%和法國航宇公司的5.3%。

英特爾是世界上最大的集成電路公司，利潤率多年維持在30%左右。2000年，英特爾的銷售額超過300億美元，科研開發投入42億美元。我國“十五”時期，“863”和“科技攻關”兩項專項資金，國家共投入200億人民幣。一年僅40億人民幣。分散到各單位企業（當然各單位的研發資金不止這兩項），我國企業和部門的研發實力如何和跨國公司競爭，不容樂觀。

跨國公司在華投資經營：市場控制和產業控制

美歐跨國公司來華投資，設立獨資或合資企業，其主要目標，是繞過關稅壁壘，實行生產“本地化”戰略，占領我們的國內市場?？鐕就顿Y與港臺分散小型投資最大的不同，在于投資和產品的系列化。

“德國政府控股40%的大眾與上海和一汽的三個合資項目，僅上海桑塔納一個車型，到1995年底，投資和轉讓技術的外國公司180家，其中60家已經在華建立了合資企業。另有50家正在談合資。

“漢高公司在華建立11家企業，生產金屬化學品、民用粘合劑，家用洗滌劑、化妝美容用品和工業用油脂化學品。漢高的6大系列產品，5個來到中國。

“德國巴斯夫（BASF）在中國合資10家企業，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品，形成了原料配套供應的分工體系”。[10]

擠占市場、壓縮民族產業發展空間：跨國公司大量投資我國機電、日用化工、輕紡等高利潤的傳統行業，產品銷售占國內市場份額猛增，在一些產業中已處于絕對優勢地位。“進來一個合資企業，擠垮一個行業”，民族企業、國有企業的生存空間日漸萎縮。

跨國公司到了家門口，國內競爭國際化。我們的競爭地位如何？“我們勞動力便宜，跨國公司的‘三資’企業也是勞動力便宜，而且沒有退休工人，企業不辦社會。我們有地方政府支持，跨國公司的‘三資’企業，也有地方政府支持和各種引進外資的優惠政策。我們有的，人家都有，我們沒有的——跨國公司調度資源的能力和雄厚的資金、技術，人家也有?？梢灶A見，越來越多的跨國公司企業，將在中國編織各自的分工體系，而且越編越大，越編越周全”。[11]

1996年統計，外資企業在大陸已經占有的市場份額：轎車業的68%，電梯的70%，彩色顯象管的65%，程控交換機的90%，移動通信的100%（2000年92%）。目前外資在橡膠、啤酒、軟飲料、洗滌用品、制藥等行業已完全取得壟斷地位。（陳漫，2000）我們的膠卷工業，已經面臨全面被外資控制的前景。

可口可樂把我們的軟飲料打垮，柯達把我們的感光材料業打垮，洋啤酒占領了我們的多半市場，固然令人痛惜。對行業來說，中國人退出“老板”行列，給洋老板打工。對宏觀經濟來說，丟了品牌，利潤被外國股東分去一塊。但這種情況如果發生在我們的基礎產業、國民經濟命脈的產業（裝備工業、汽車工業，以及金融、電信等行業）情況將如何？對中國經濟安全將產生什么影響？

引進外商直接投資過多，特別是對于下游產業的設備和生產線以優惠政策減免稅鼓勵引進，造成大量重復，嚴重沖擊上游產業。我國現有的裝備工業、機床、模具，高級原材料的市場日益狹小，難以發展，同時也就壓制了自己的科研開發?！耙M3000億美元外資，如果有70%是外國設備，就減少了2000億美元（1.6萬億人民幣）的國內設備投資。人們看到的只消費品市場的繁榮，但實際上技術創新和基礎工業，越來越落后于國際先進水平”。[12]我們還在有意鼓勵這種政策（汽車過分保護，數控機床過分暴露），這種對裝備工業采取極不負責的態度，既有決策層的指導思想問題，也是使用單位的壓力的結果（都要用洋設備）。

“國有企業今天的嚴重困境，實際上是洋重復擠垮了土重復，外資打垮了內資”。[13]“正因為此，1990年代由外資帶動的那部分GDP增長，其收益主要落入外資一方。我國得到了經濟增長快的虛名和失業大幅度增加的實禍，外資則得到了減免稅收、降低成本、占領中國市場和增加利潤的大量好處?！盵14]

收編國有企業，割裂我國產業體系：跨國公司利用我國政府給予的國民待遇和地方的各項優惠外資“土政策”，“專門找行業內的知名企業談合資合作，爭取控股，然后展開對我方品牌的收購。許多歷經數十年辛苦經營創下的國內著名品牌，紛紛被外資企業的品牌所取代，隨之外資品牌通過原國產品牌的信譽和渠道不費吹灰之力大舉進入了我國市場。有些國內企業甚至主動出賣自己的品牌，將全部市場拱手讓與外資。”[15]

在一些大型合資項目中，外方利用中方在資金上的短缺，通過不斷追加投資取得了控股地位。

在實力懸殊的情況下，我們自己的企業，由于地方分割形不成應有的規模，而且各地方在將“招商引資”作為考核“政績”指標（所謂“發展是硬道理”）的激勵下，以“外商投資多多益善”、“國有企業靚女先嫁”的指導思想，不顧整體利益，爭相找跨國公司（越大越好）合資，而且不以丟掉民族產業的“自我”為恥，反以為洋人當“高級打工仔”為榮。我們的汽車工業就是典型的例子。我們的造船工業已經形成了很大優勢，一些地方還無視中央精神，與我們的競爭對手韓國造船公司談引資問題，等于引狼入室（見船舶工業篇）。

從一個企業和地方的局部看，“靚女”嫁給跨國公司，等于“榜”上大款，使企業“技術水平得到提高、產品銷路得到保證”。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，如利用國有企業機制不順，“經驗”不足，以及普遍存在的崇洋心理，和國有部門的腐敗風氣，成為爭相“出嫁”的推動因素，導致國有資產嚴重流失。[16]

“當前嚴重的問題是，如果我們自己不重組，跨國公司就要按照他們的國際分工體系整合中國的產業。……合資的我方，部門地區分割，各自為戰，依然故我，合資的外方，一個統一的指揮調度中心，如臂使指，眼看著構造成完整的分工體系”.所以“我們自己不整合，跨國公司將整合中國的產業，并非危言聳聽”。[17]

讓出市場換來了什么技術？

引進外資失去了產業控制權，能在多大程度上獲得國外先進技術？國內存在截然相反的兩種意見。

應該看到：外商投資具有以下技術轉移的內涵：

（1）相對較先進的機器設備。但在很多情況下，核心技術固化在設備中；電子技術的發展提高了技術保密程度，設備仿制越來越困難，對操作技術要求相對簡單。因此，跨國公司的直接投資往往造成產業內垂直分工。

（2）示范作用：我們通過合資形式能夠獲得的，多為演示性的知識及操作性技術（而并非研究開發性技術），如設備的良好性能、高質量的產品，使人感知到技術的發展動態；

（3）獲得有關生產管理、營銷方法的知識。（胡春力2000）

外商的目標是市場，我們引進外資是為了引進技術。外商傾向于把“技術溢出”盡量減小，而又獲得占領我國市場的最大好處。中外合資企業中，外商向合資企業轉移技術的先進程度，取決于他們對企業控制權的大小。

從中方角度，在合資企業政策上面臨著“要公司控制權還是要技術”的兩難選擇。這里的困難是，即使我們完全放棄股權控制，讓外商搞獨資企業，他們哪怕把最好的技術轉移到我國，我們也不一定能學到（例如，西門子和法那克分別和我國一流的機床研究機構合資生產數控系統，合資公司中的研發機構對我方人員嚴格保密，或者干脆把合資廠變成在華銷售機構）。

事實上，由于外方一般占有在技術和營銷渠道的強勢地位，即使不占有股權的控制地位，僅憑借技術實力，外方仍可按照自己的意圖把合資企業的生產經營計劃納入它的全球戰略中。

所以說到底，跨國公司不可能把他們的前沿、核心技術轉讓我們。轉讓的無非是二三流技術或即將淘汰的技術。

具體地說，對在我國當地有市場前景的技術（汽車關鍵零配件設計制造、整車設計、數控系統），戰略性技術（如飛機、集成電路設計、先進集成電路制造設備的出售），跨國公司一般絕不轉讓，轉讓的都是在母國即將被淘汰或已被淘汰的技術。這既是公司行為，也是國家行為（例如，美國立法明文規定不準向中國出口高精尖技術及軍事技術，向我出售高檔數控機床附有不得用于軍事目的的條件，甚至被列入考克斯報告）。

20世紀90年代以來，雖然有不少跨國公司進駐我國，并設立了像中國微軟研究院這樣的研發機構，但這樣做的目的，更多的是吸引中國人才，將我們人力資本方面的比較優勢就地轉化為他們的優勢、又避免讓我們的人力資源壓縮他們本國的一般就業機會。我們所能夠拿到的技術也僅限于高價專利。[18]

針對“引進外資沒有引進一流技術”的指責，也有人認為“我們可以多引進幾家外商，讓他們在國內市場競爭，我們坐收漁翁之利”。的確，我們看到汽車工業多家引進，打破了“桑塔那”保持10年壟斷的局面，客觀上促進了外商引進更好的車型和更好的制造技術，促成了不合理價格的修正。但是，更多外商的引進，等于：

1我國轎車市場進一步被外商擠占，行業內技術力量分屬于各跨國公司，自主技術創新的產業組織保障更少，我國企業自主設計整車產品和創造品牌的機會也更少，

2不管哪國外資在華設廠競爭，都同樣把合資廠看作他們的總裝（和部分零配件生產）基地，沒有能刺激他們把核心技術轉移到中國，也不能刺激他們與我方合作搞研發。合資企業內技術開發能力照樣是“技術科”（即技術保障部門）；

3地方、部門分割造成的分頭合資，加劇了全汽車行業的分割，以及市場的分割。民族汽車產業內部關聯度降低的情況沒有改善。

關于我們的汽車工業，目前不論學界、產業界還是管理部門，多陶醉于“形勢一片大好”。我們的汽車界在長期高關稅保護和“市場換技術”方針指導下，各骨干廠分散和德、法、美、日跨國公司合資，成為跨國公司在華商戰的“馬前卒”。若大個中國市場，培養不出一個能占領像樣的市場份額的中國品牌，多年來是“國產洋車”的天下。其結果，國家產業整合的目標難以實現，同時又限制了自主技術開發、打造國產轎車品牌的能力。在各骨干合資企業，我們失去了技術開發能力，被動跟進，不得不付出高額品牌費，求外國老板提供新品牌?！捌丈！痹谥袊u了10多年，在德國早已淘汰。引進“帕撒特”品牌，大眾母公司要價1億美元。我們的民族品牌車，只有在國內市場“打游擊”的份。這就是我國一個重要支柱產業“國際化”的榜樣。

看看我們的東鄰韓國，他們的汽車工業比我們晚上10年，原來也是一片空白。先從合資起步，以振興民族工業、爭國際市場為目標，走“引進技術-消化-自主創新”的技術自主路線，十幾年后甩掉合資伙伴，20多年成長為汽車大國，“民族”品牌挑戰日本美國。相比之下，我們在引進方針、國家保護、產業技術進步路線方面的經驗教訓，是不是值得好好檢討一下，引以為鑒，以免讓其他產業重蹈覆轍呢？

韓國是美國的“小兄弟”，但他們堅持走引進消化創新、振興民族產業的路線，是我們學習的榜樣。他們的汽車工業近年來遭到挫折，在企業經營策略和產業政策方面，都可能有失誤之處。這種失敗，不能簡單歸結為“違反比較優勢規律”。我們是大國，自主發展民族產業，條件比韓國好得多，也曾有自己的成功經驗，更不應該把經濟現代化的希望建立在洋人身上。

總之，如果我們在全球化環境下，對自己的產業振興，沒有全局性、戰略性的考慮，單純把產業技術進步的希望寄托在靠“合資”形式引進上，我們千辛萬苦建設起來的工業體系，就會被不同的跨國公司根據各自的需要分別整合，我們就失去了自己的民族產業，就失去了獨立自主發展的能力和機會，我們的技術進步，永遠只能被動地仰跨國公司鼻息，就會被長期鎖定在國際分工鏈條的底層。我們的經濟發展目標就會落空。

我國著名飛機設計師程不時先生說：“知識產權在進入知識經濟時代，成為無價之寶。我國在1980～1990年代想要分享國外（航空工業）的知識產權，還以為只要出錢就可以稱老大，結果在長期的談判中守不住陣腳節節后退，經過代價極大的長期談判，最后外方告訴中方說，你們那點錢，要想分享知識產權買入場券都不夠，使這項計劃遭到顛復性的失敗?！盵19]

國際技術合作是講究對等的，合作雙方相互看重的是對方獨有的知識產權和經驗（KnowHow）。你沒有自己的東西，那就休想換得別人的核心技術。我們半導體芯片的合資廠開了不少了，現在去打聽一下，除了自己原有的科研院所，有幾個廠的中方人員，有了自主設計工藝的能力？說一千道一萬，核心的技術能力、自己的知識產權，不是靠合資拿得來的，也不是靠花錢買得來的。還是要靠中國的企業、中國的科研機構中國的科研人員，自己去探索，下苦功夫、笨功夫，才能得到。產業技術水平的提高、科研力量的增長是學到的、通過艱苦實踐積累的，而不是買得到的。靠外國人是靠不住的。

筆者沒有否定開放政策的意思，而是要強調：我們不能天真地把自己的強國夢寄托在洋人的“慷慨”和“善良”上。開放是手段和策略，開放要服從我們的最終目標?！鞍l展是硬道理”，開放不是硬道理，開放是服從于發展這個“硬道理”的。要把“強國夢”放在自己力量的基點上。

開放如何促進改革？

我們的改革到了今天，已經沒有了原來的社會支持和動力，“頓兵于堅城之下，將困兵疲”。利用外資來改造國有企業，進入重要的社會服務業，對企業機制轉換、打破行業壟斷，推動市場化的形成，當然會有好處。這也是“入世”的一個經典性理由。

“合資促進國有企業機制轉換”。通過合資形式改造國有企業，既可以把“不爭氣”的國企包袱甩給跨國公司，又可以一步到位實現政企分開、產權明晰、企業經營機制的轉換。這種思路，是當前大型國有企業改革艱難、國有資產流失難以遏制的現狀的反映?！袄猛饬ν七M體改”的思路，當然有它一定的價值。

但是，有一得必有一失，“以開放促進改革”和“以市場換技術”一樣，是要付出代價的。它的代價，就是國家對一些重要產業的控制權、國家產業政策的選擇空間，將被大大削弱。市場化是形成了，民族產業也被人家吃掉了。這個市場化，是失去了民族個性的市場化，是被鎖定在跨國公司依附地位的市場化，也就是拉美式的市場化。

我們多年艱苦奮斗積累的家當，如果都按這種“破罐破摔”的思路，把控制權出讓給跨國公司，權衡得失，對國家來說是賺是賠？經濟大權的“旁落”，對我國產業政策的有效性、政府調控的能力會有什么影響，需要認真考慮。

關于規范市場：1999—2000年，全國最開放的上海，對外地生產的轎車設置障礙（對非上海生產的轎車限制發牌照或收取高額牌照費），引發湖北對“桑塔那”轎車的“報復”行為。此事一度被媒體炒作得沸沸揚揚。兩家合資的企業，依仗各自地方政府后臺，打起了“貿易戰”。最后還要中央政府出面調解，各打50大板了事。這可算作地方之間劃地為牢的經典案例，是中國汽車業的大笑話。以致許多人建議，在中國加入WTO之前，國內應該先成立“NTO”。人們不禁會問：“大眾”、“雪鐵龍”都是國際著名跨國公司，是最講“自由競爭、市場規則”的，而且這還不是一家壟斷，是兩家跨國公司的競爭，怎么一到中國，就心甘情愿遵照“土政策”，不講“公平競爭”、“開放市場”了？

在“市場原則”和實際利益之間，跨國公司顯然更注重現實的經濟利益，這是資本的本性所決定?？鐕臼莵碣嶅X的，不是來幫助我們“推進體改”的?！霸诩铱扛改?，出門靠朋友”，到中國當然要依靠地方最有勢力的行政力量。入鄉隨俗，市場經濟的甜頭要吃，“計劃經濟”的甜頭也要吃。

20余年的經濟轉軌，部門和地方分割、以鄰為壑的痼疾沒有實質性的改進。這與我國企業（特別是國有企業）制度有關，也與我國商業傳統過分講究“人脈關系”，擺脫不了對政府的依附的商業文化有關。我們當然希望通過市場競爭，優勝劣汰，形成合理的企業規模和產業群落。但外商插手，就多了一個因素，通過市場這只看不見的手的撥動而“自然”形成的，就很可能是“列強”插手、“軍閥割據”在經濟領域的再現。汽車行業是一個典型，其他行業如何，需要進一步調查研究。

我們的轎車工業的絕大部分已經合資，中方名義上有50%以上的股權，但外方畢竟有了相當的發言權。面對即將加入WTO，政府于前兩年幾次通告表示要全行業整合，但沒有下文。有外資牽制，行業整合談何容易？

這么多汽車合資企業，其中經營機制轉換了多少，無法說清楚，至少在定價機制上沒有和國際接軌（事實上，據業內人士反映，我國合資的汽車企業，其內部管理還遠談不上和國際接軌）。從這個意義上說，在我國一些重要產業，過分強調合資，合資企業制度與地方部門分割結合起來，對體制改革和結構優化，甚至起到了反作用。假定這樣的情況發生在比汽車更重要的戰略性產業部門，情況又將如何？權衡利弊，孰輕孰重，需要認真考慮。

不公平的競爭環境——胳膊肘向外拐的外資優惠政策

我國在開放初期，為了消除外商對大陸投資環境的疑慮而制定的許多優惠政策，一直延續至今。這是一種典型的“歧視政策”和“非國民待遇”。

我國1994年的稅制改革，目標指向遏制通貨膨脹，對國內的企業課以重稅。從這以后，一方面是國內民間投資長期不振，以致不得不采取“積極財政政策”，一方面是外商進入中國快速增長。這里面非常重要的一個原因，就是我國對中國企業和外商投資企業實行不公平的稅收政策。

首先，中國企業流轉稅負擔很重，但對外商投資企業的設備進口關稅和增值稅全免。

我國自1994年至今，增值稅制度采取生產型增值稅，[20]它比歐洲的消費型增值稅重得多。再加上還有投資方向調節稅、土地增值稅等等。企業的實際稅負，中國比歐洲大得多。根據權威部門測算，以1995年的數字為依據，流轉稅實際稅負至少是25%以上（歐共體的稅率逐漸集中，在22%-15%之間）。

這么重的稅收負擔只針對中國籍企業的。對外商投資企業，這些稅負都通過各種優惠政策被擺脫了。例如，購進設備的稅款，中國企業不能抵扣，可是外商投資企業從國外進口設備，什么都免稅（包括關稅、增值稅）。

所得稅問題。據稅務總局1999年測算，所得稅的負擔，內資企業是外資企業的兩倍。外資企業平均所得稅負擔是13%，內資企業不到30%。

對外商投資企業的優惠政策，等于對國內企業（尤其是國有企業）的歧視。其結果就是各地紛紛搞假合資企業。有了“合資”牌子就等于多賺了50%的利潤（流轉稅的一半和所得稅的一半）。這產生了雙重的負面效應：一是許多很好的企業來個“靚女先嫁”，讓外商控制了股權，削弱了自己的產業控制能力；二是加重了民族企業、特別是國有企業的稅負。稅務總局估計，33萬家三資企業，有一半是假合資；稅基在“外資企業”的政策保護下，大大縮小?？墒秦斦€要用錢，國家就只能向國內企業，尤其是向大型企業要。國內企業負擔了本來應由合資企業負擔的稅，而且財政負擔的大頭還是放在國有企業頭上，怎么跟外商競爭？我們很多行業之所以，最終被跨國公司“吃掉”，這不能不說是重要原因之一。

我們申請加入WTO，要實行“國民待遇”原則，外商總是抱怨我國在“市場準入”問題上不公平，強烈要求對多年來垂涎三尺的電信、金融、保險、媒體等服務業實行“準入”。實際上，準許外商進入什么行業，是國家問題，一國本沒有義務向非本國公民和企業無條件開放所有行業、尤其是經濟命脈行業的準入權。發展中國家，尤其要警惕在金融、資本市場方面，高度流動性的外資可能對金融市場乃至宏觀經濟造成嚴重干擾（亞洲金融風暴不過是4年前的事，遺憾的是許多人似乎已經忘卻了）?？墒牵灰曂实亩愔茀s是天經地義，是市場經濟的起碼準則。目前我國稅收的問題，是給外國人優惠太多，是需要給國內企業爭點國民待遇。我們的國有企業虧損面多，效益差，負擔比外資企業重一倍，無疑是一個重要原因。我國稅務當局前幾年曾經考慮過拉平內外企業的稅制，卻因種種障礙未能實現，這倒是十分不正常的。

不能把“全方位對外開放”作為我們的國策

所以，對外開放并不是越開放越好，一般地說，發展中國家的“開放度”應如何把握，從來就是發展戰略需要高度重視的、十分復雜的政策問題。對我們這樣的大國來說，內需市場從來就應是經濟發展的主導。我國加入WTO在即，有人大力宣揚所謂“全方位開放”，這更是基于錯誤認識的一個十分錯誤的口號。

發達國家，不論日本美國，從來不實行、也不允許“全方位”對外開放。美日半導體貿易戰，不過是前10年的事情。1980年代中期，把“自由貿易”喊得震天響的美國，當自己的電子工業受到日本嚴峻挑戰的時候，斷然拿起“貿易保護”和“產業政策”這兩個典型的“通產省”式政策武器，政府一方面限制半導體進口，一方面政府強力資助和組織研發，在短短幾年中重新奪回微電子領域主動權。在數控機床這一較弱的行業，美國至今沒有放棄強制性的限制進口政策。

當我們一腔熱忱去“融入”世界一體化經濟時，崇尚自由貿易的西方國家，在自由貿易威脅到自己的根本戰略利益的時候，卻可以毫不受這一“原則”的約束。我們實在找不出什么理由，在不顧國家經濟這一大前提的情況下，去“融入”世界經濟。

外資對中國經濟的作用，實際情況很復雜，不可一概而論。但必須從總體上正視：在開放的大環境下，在全球化的大趨勢中，我們允許在多大程度上，放棄產業的獨立性和控制能力，讓出國內市場？這對我國經濟總體利益、經濟的整體安全性有何影響？

對外開放，是我國經濟發展戰略的一個有機組成部分。是后者統率前者，而不是前者統率后者，這應該是一個大原則。對發展中國家來說，開放必須有“度”，這個度以符合國家產業發展目標為轉移，而絕非越開放越好。更不能說開放是促進發展的決定性要素。

注釋

[1]王小強，1998年。

[2]陳漫，2001年。

[3]王小強，1998年。

[4]彼得·諾蘭，2000。

[5]彼得·諾蘭，2000。

[6]王小強，1998年。

[7]王小強，1998年。

[8]彼得·諾蘭，2000年。

[9]胡春力，2000年。

[10]王小強，1998年。

[11]王小強，1998年。

[12]楊帆，2001年。

[13]韓德強，1999年。

[14]孟連，2001年。

[15]陳漫，2001年。

[16]陳漫，2000年。

[17]王小強，1998年。

[18]顧海兵，2000。

篇9

關鍵詞：機電 一體化 發展 系統

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼： A

前言

機電工程概要

機電工程亦稱機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電工程發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電工程是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電工程系統或機電工程產品。因此，“機電工程”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。

一、機電工程技術發展

機電工程是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

（1）數字化 微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電工程產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

（2）智能化 即要求機電產品有一定的智能，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、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電工程技術發展開辟了廣闊天地。

（3）模塊化 由于機電工程產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電工程產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。（4） 網絡化 由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電工程產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電工程產品無疑應朝網絡化方向發展。給人們帶來無窮的知識和方便。

（5）人性化 機電工程產品的最終使用對象是人，如何給機電工程產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電工程產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

（6）微型化 微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統（Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱MEMS）是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種MEMS器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。

（7）集成化 集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。

（8）帶源化 是指機電工程產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能。帶源化是機電工程產品的發展方向之一。

（9） 綠色化 科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環境，回歸自然，實現可持續發展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電工程產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

二、機電工程產品

機電工程產品分系統（整機）和基礎元、部件兩大類。典型的機電工程系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。典型的機電工程元、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、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電工程產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

三、機電工程的未來前景

1.全息系統化全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電工程技術的發展，機電工程產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電工程技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電工程的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電工程產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電工程產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2、微型機電化在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電工程的一個重要的前進方向，更是機電工程向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3 的機電工程產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電工程產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。

3、 光機電工程光機電工程是機電產品發展的重要趨勢，因為機電工程系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電工程技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電工程系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。

參考文獻：

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關鍵詞 機電一體化；技術；產品

中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）91-0060-02

1 機電一體化技術的概念及其應用

定義機電一體化技術需要從兩方面進行分析，硬件和軟件。硬件主要包括機器主機、相關工作和控制系統、接口和執行結構等；軟件是按著人的意愿編寫的計算機程序，用于控制硬件實現某種特定的功能。研究和總結相關軟硬件設施的技術統稱為機電一體化技術。

1.1 機電一體化的硬件技術

1.1.1驅動技術

驅動技術的主要表現形式是在執行結構上?，F有的驅動方式主要有氣動，液壓和電動三種，區別在于動力源的不同。其中應用最廣泛的是電動驅動結構，因為氣動和液壓的結構和系統相對來說復雜一點，比較繁瑣。

1.1.2控制技術

控制技術主要指信息處理技術，機電一體化的技術水平的提高主要就是建立在信息處理技術提高的基礎上。信息處理技術的提高主要體現在處理輸入輸出的可靠性和抗干擾性，模型之間轉換的可靠性，處理設備的可靠性等。信息處理技術主要通過處理設備來實現。這些硬件設備統稱為計算機硬件。衡量設備的好壞主要指標就是體積的大小，容量的大小和功能的多少。高端的設備主要包括高級音頻處理機，高級視頻處理機，高級磁盤機，高級運算處理機等。同時，實現多信息聯機處理，開發小功率多功能部件。同時實現信息處理裝置的智能化，提升信息處理設備的可靠性。

1.1.3接口

接口是傳輸控制指令的硬件連接設備，主要包括數據傳輸線和相關邏輯門電路。接口技術是機電一體化技術的重要組成部分之一。同時也是較為突出的問題之一。接口設備的好壞直接關系著被連接設備的發揮作用的程度。

1.1.4主機技術

主機技術也就是最主要的機械技術。這方面要想提高需從兩方面進行考慮，一方面是自身的設計上，比如說改進設計方案，采用新材料，改良構造結構，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題。比如說制定先進的工藝流程，選定適當的加工設備，制訂科學合理的生產計劃等等。

1.1.5傳感器技術

傳感器技術根據用途分為兩類，內部信息傳感技術和外部信息傳感技術。傳感技術主要體現在可靠性，靈敏度和精度上。信息的傳感方式主要是電，光，機械和流體等。外部傳感器經常與檢測對象接觸，容易產生磨損影響檢測結果和精度。所以發展非接觸型檢測技術對外部系統傳感器來說至關重要。傳感器的發展方向是功能的智能化和元件化。

1.2機電一體化軟件技術

軟件技術相對比較復雜，它主要是通過編寫一定的程序，實現對硬件的控制和操作。軟件又被叫做“程序系統”，它是自動控制計算機，提高效率，擴大功能的程序的總稱。一般將軟件根據功能的不同分為系統程序系統和應用程序系統兩大部分。系統程序一般指的是中央主處理程序的編寫，應用程序系統是指在系統程序的基礎上添加的一些應用程序。軟件技術方面一項重要的工作就是推行軟件的標準化，使之實現互換和通用的特性。

1.3軟件和硬件的關系

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，只有這樣才能實現雙方的價值。因此，軟件和硬件缺一不可，必須協調發展。

1.4機電一體化技術涉及的學科領域

機電一體化技術緊緊依附與科學技術之下，隨著科學的發展而發展，所涉及的領域十分廣泛。包括機械技術，電子技術，共性技術，傳感技術等等。不同的技術所涉及的領域也是非常廣泛的。所以說機電一體化技術是各類學科技術相互滲透，相互融合的產物。

2 機電一體化產品

機電一體化產品顧名思義，就是所有利用機電一體化技術制造出來的產品。產品種類多種多樣，發展勢頭迅猛?，F今的機電一體化設備逐漸發展到了機群和系統，并在逐步向智能化，自動化，高效化改進。機電一體化產品的生產也已向自動化車間或工廠發展，機電一體化產品也成為了人們工作，學習，生活所必不可少的產品。

2.1機電一體化產品的分類

根據結構和作用的不同，大致分為以下四類：1）完全以電子裝置替代了原有機械結構中的信息處理機構，如智能電話，平板電腦，上網本等；2）內置微機的大小型家用電器，這類裝置一面簡化其自身的機械結構，一面又采用了電子裝置，比如家庭常用的全自動洗衣機、影碟機、數碼照相機等；3）機械機構與電子裝置共存的設備產品。如計算機控制的一些機器，單反相機等等；4）高性能或多功能的機械產品。這類產品就是在本來就是高級機構的機械上，利用電子技術進行高級控制。比如智能機器人、數控機床、數控模具、防滑制動器等等。

2.2機電一體化產品的特色和優點

1）通過改進電子元器件，增加了機器的使用時間和使用壽命。同時也提高了機器的可靠性；

2）通過元器件的改進，簡化了機器的結構，縮小了體積，使產品更加便于攜帶；

3）通過技術的改良，產品種類更加豐富，功能也更加齊全。

4）智能化操作，通過自動監視和診斷，能夠對一些突發事件進行應急處理，提高了產品的安全性；

5）采用機電一體化設備，提高了生產效率，產品本身的精度也得到了提高，生產作業更加高效，操作更加合理，減少了人工成本，擴大了生產規模，全面降低了產品成本；

6）機電一體化產品由原來的低檔變為高檔，首先增強了企業的市場競爭力，同時也為我國的現代化建設貢獻出了屬于自己的一份力量；

7）機械本身只按照計算機程序指令進行工作，這樣可以實現產品動作的自動化。

8）增加了產品的功能，擴大了產品的使用范圍。

3結論

隨著電子技術和計算機技術的發展，機電一體化技術也逐漸走向成熟。機電一體化技術的發展使機電一體化產品的市場前景更加廣闊。國家也慢慢地制定了很多發展規劃用于支持機電一體化技術和產品的發展。機電一體化的發展前景是相當可觀的。讓我們共同期待機電一體化所創造的美好的明天。

參考文獻

[1]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社，2004.