机械电子行业的创新研讨

2012-08-15昆明冶研新材料股份有限公司建设项目部阮红坤芶大斌曲宴良

电子世界 2012年8期

昆明冶研新材料股份有限公司建设项目部阮红坤芶大斌曲宴良

一、机械电子技术简介

1.机械电子技术概述

机械电子系统是将机械学、电子学、信息技术、计算机技术等有机融合而形成的一门综合性系统。机电一体化技术是指技术基础、技术原理在内的，使机电一体化产品或系统得到实现、使用和发展的极少数。机电一体化产品指采用机电一体化技术、产品的机械系统与微电子系统相互置换或有机结合而构成新的系统，且赋予其新的功能和性能的新一代产品。

2.机械电子系统的特征

机械电子系统控制智能化。现在我国的大部分机械行业都在努力实现机电一体化的方向发展，而且机电一体化的系统具有自动控制、自动检测、自动信息处理以及自动适应的功能，这样就决定了机械行业的机电一体化的发展，因为机电一体化会使机械行业节约成本。

整体结构最优化。机械电子系统是具有系统性、综合性、完整性和科学性的技术集合。在实现机械电子系统时，可以从机械、电子、硬件和软件等方面去实现同一种功能，从而设计出整体结构最优的系统。用电子装置取代机械装置，简化机械结构，改善操作性能。

经济效益最大化。任何产品的的开发研究的最终目的就是最求经济的最大化，所谓经济效益就是要从节约成本和产品的最终销售来考虑，而机械电子系统的应用就会使产品的生产成本大大降级，使经济效益得到最大化。

二、机械电子行业的发展现状

我国是从2O世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机械电子技术领导小组并将该技术列为“863计划”中。国内许多设置机械及电子技术专业的高等院校相继开设了机械电子技术专业或机械电子技术应用专业，机械电子技术专业又称作机电技术应用专业。它们协同研究机械及—些大中型企业对机械电子技术这—技术的发展及应用做了大量的工作。虽然取得了可喜的成绩，

但是随着经济转型升级的深入，机械电子行业的发展面临诸多现实问题与瓶颈。

1.自动化水平较低

目前我国的机电产品还是以传统机电产品为主，自动化、智能化水平都不高，其中成套设备也较少。

2.新技术研发进展缓慢

对于新技术的研发水平与世界先进水平有一定差距，一些科技附加值高的产品市场占有率较低，而市场覆盖率大的名牌产品则往往存在技术含量不高等问题。同时，机械电子行业技术水平不高还表现在科技成果的市场转化率较低。

3.企业研发投入少

由于目前我国机械电子行业的大部分企业还处于产业链最低端，以简单模仿和复制为主，产品附加值较低，由此造成企业利润水平也较低，因而对产品研发投入也较少。

4.技术应用水平低

一些关键技术如智能化技术、网络化技术以及集成化技术在实际生产中的应用都与国际先进水平存在着明显的差距。

5.机械电子传统产业改造升级力度不够

利用高新技术对传统产业改造不足，研发、营销以及管理等各方面人才匮乏。

三、机械电子技术创新发展的必要性

机械电子技术是伴随着现代科学技术的高速发展，以及应用技术的不断创新，而逐渐形成—个新型应用技术领域。机械电子技术在机械设备应用中具有十分重要的作用，是其他技术形式所无法替代的。同时，机械电子技术是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展。

1.产品更新换代的重要手段

随着市场需求的变化，产品必须及时更新换代，企业才能生存和发展。使用机械电子技术是最迅捷、最有效的手段。这是因为这种技术充分利用电子部件和微处理器及软件，从而大大增加了开发的灵活性并加快了开发时间。家用电器、现代武器系统的迅速更新换代在很大程度上都是依靠机械电子技术完成的。机电一体化的著名产品——数控机床，虽然早已出现，但只是在机械电子技术支持下，才有了更大更快的发展，目前已经发展到几千个品种，产品多次升级换代；而开发一个新品种或更新一个型号只需几个月甚至几周时间就可完成，而不是过去的几年时间。所以现代企业，特别是制造企业必须掌握和精通机械电子技术这种致胜法宝。

2.产品智能化的基本途径

机械电子系统的智能化是近年来的重要发展趋势。它是各国当前研究的热点之一，已经取得一定进展。所谓智能机械电子系统，目前尚无明确统一的定义。我们理解为最终它能执行和完成与人类智能有关的一些功能，如分析、判断、推理、证明、识别、感知、理解、思考、设计、规划、学习和求解问题等思维活动。应该注意的是：机械电子系统的智能化有一个发展过程，不能要求在一个具体系统中，具备上述全部智能(至少在近期)；另外，机械电子系统的智能应有层次(或者说程度)之分，即从初级到高级，可以分许多等级。

3.产品创新的重要条件

产品创新是企业的生命线，不能创新的企业是无法发展和生存的。机械电子技术是企业赖以创新的重要条件。汽车本来是典型的机械产品，但是自从采用机械电子技术以来，便产生了根本性变化。目前汽车已进入机械电子产品行列，并成为其重要家族之一。世界上每年生产约5000万辆汽车，每部汽车中电子部件越来越多，其电子部件的价值比重已经达到30%～50%。汽车除外型仍保留原来的样子外，内部结构、操纵和使用的动力都发生了根本性变化。

四、机械电子行业创新的方法探讨

1.研究市场，开拓创新

在计划经济年代，企业只是单纯的生产部门。所生产的产品由国家包销，企业没有或很少有市场意识，创新动力不足，造成产品几十年不变。在市场经济下，竞争日趋激烈，企业只有推出被市场接受的产品，才能生存下去。因此，企业必须下大力气研究分析市场、开拓市场，从市场和客户处取得新产品开发和老产品改造的需求信息，通过技术创新不适应市场竞争和客户需求的产品。要求做好产品规划，开展产品创新开发和技术创新研究，以增加企业的实力、发展后劲和竞争能力。

2.资源创新

资金、信息及高水平人才是产品创新开发的基本保证。必要的资金是开展科研开发及其成果产业化的保障。必须采取多种方法和措施，不断增加科技投入，集中用于企业技术开发及其成果产业化等的资金需求。市场、技术、经济及法规等信息是产品创新设计的来源和基础，在科学技术日新月异，新技术、新工艺、新产品层出不穷的今天，现代信息技术成为加速产品创新开发的助推器。人力资源是影响产品创新设计的关键。必须采取有效措施发挥技术人员的创造能力，建立吸引高层技求人才并让其在技术研究及产品开发中发挥核心作用的用人机制，站在企业长远发展的战略高度合理使用和培养高层次技术人才。为实现企业的近、远期目标，建立相应的技术开发体系，实施多层次的技术开发，并有相应机构对技术开发经费的使用及项目进行管理和评估。

3.保护和利用知识产权

企业产品创新开发就是要应用和体现自身的专有技术，并以专利的形式来保护创新成果。企业在新产品开发与技术研究的各个环节，对专利应有强烈的意识。决策技术开发方向时，要广泛解国内外专利发展动态；研究开发新产品时。应检索专利文献。以提高创新开发起点，确保项目具有先进水平；研究开发新技术和新产品过程中，要注意技术保密，并及时申请专利，以保护企业的知识产权；开发新产品过程中，应利用新技术为企业服务。