機(jī)械電子業(yè)的科技革新

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作者：張鵬     單位：新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院信息管理科

1機(jī)械電子系統(tǒng)的基本概念

“機(jī)電一體化”是微電子技術(shù)向機(jī)械工業(yè)滲透過(guò)程中逐漸形成的一個(gè)新概念，是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)等多門技術(shù)學(xué)科在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上相互滲透、有機(jī)結(jié)合而形成和發(fā)展起來(lái)的一門新的邊新的邊緣技術(shù)學(xué)科。機(jī)械電子一體化是機(jī)械技術(shù)與其他領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，特別是微電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新領(lǐng)域。機(jī)電一體化是在以大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)迅速發(fā)展，向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智能、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，合理配置布局機(jī)械本體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元、傳感測(cè)試元件、微電子信息接收、分析、加工、處理、生產(chǎn)、傳輸單元和線路以及銜接接口等硬件要素，對(duì)各組成要素間的信息處理、接口耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、能量變換機(jī)理進(jìn)行研究，并使之在軟件程序和微電子電路的有序信息流控制下，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)融合與綜合集成，形成物質(zhì)和能量的有序規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高可靠性、高精度、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)以微電子技術(shù)為主要的、在現(xiàn)代高新技術(shù)支持下的機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

2機(jī)械電子行業(yè)現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了由高速發(fā)展走向逐步趨緩的態(tài)勢(shì)，各個(gè)行業(yè)均受到很大影響，國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)也無(wú)可避免的受到了較大沖擊，重型機(jī)電制造企業(yè)也或多或少受到了不同程度的影響。同時(shí)，由于國(guó)際機(jī)電市場(chǎng)營(yíng)銷策略發(fā)生變化，以高技術(shù)為先導(dǎo)、用高技術(shù)裝配的低價(jià)格中檔機(jī)電產(chǎn)品迅速占領(lǐng)中國(guó)機(jī)電市場(chǎng)，對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)機(jī)電企業(yè)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口額增速遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)機(jī)電企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值增速，反映出市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)不斷變化，對(duì)中高端產(chǎn)品的需求明顯增加，也反映出國(guó)產(chǎn)中高檔產(chǎn)品在技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化上都存在不足之處。2011年中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口增長(zhǎng)迅速，前三季度，機(jī)電產(chǎn)品累計(jì)進(jìn)口152.7億美元，同比增長(zhǎng)38.5%。因進(jìn)口激增，國(guó)產(chǎn)機(jī)電設(shè)備占有率呈顯著下降態(tài)勢(shì)。2011年前3季度，中國(guó)機(jī)電設(shè)備行業(yè)累計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值4721.7億元，同比增長(zhǎng)33.5%。這意味著中國(guó)機(jī)電設(shè)備行業(yè)雖然產(chǎn)能巨大，但事實(shí)上還不能“自己武裝自己”。前三季度機(jī)電附件行業(yè)工業(yè)產(chǎn)值同比增長(zhǎng)42.9%，而機(jī)床零件、部件進(jìn)口額同比增長(zhǎng)40.8%，基本與國(guó)內(nèi)機(jī)電附件產(chǎn)值同比增速近似。而中國(guó)機(jī)電行業(yè)要想從大變強(qiáng)，惟一的途徑是自主創(chuàng)新。然而，新技術(shù)研發(fā)進(jìn)展緩慢，對(duì)于新技術(shù)的研發(fā)水平與世界先進(jìn)水平有一定差距,一些科技附加值高的產(chǎn)品市場(chǎng)占有率較低,而市場(chǎng)覆蓋率大的名牌產(chǎn)品則往往存在技術(shù)含量不高等問(wèn)題.同時(shí),機(jī)械電子行業(yè)技術(shù)水平不高還表現(xiàn)在科技成果的市場(chǎng)轉(zhuǎn)化率較低。

3機(jī)械行業(yè)創(chuàng)新的方法

3.1研究市場(chǎng)開拓創(chuàng)新在這個(gè)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代，企業(yè)只是單純的生產(chǎn)部門，所生產(chǎn)的產(chǎn)品由國(guó)家包銷，企業(yè)沒有或很少有市場(chǎng)意識(shí)，創(chuàng)新動(dòng)力不足，造成產(chǎn)品幾十年不變，由此可見，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，企業(yè)只有推出被市場(chǎng)接受的產(chǎn)品才能生存下去。因此，企業(yè)必須下大力氣研究分析市場(chǎng)、開拓市場(chǎng)，從市場(chǎng)和客戶處取得新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品改造的需求信息，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新不適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和客戶需求的產(chǎn)品，做好產(chǎn)品規(guī)劃，開展產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新研究，以增加企業(yè)的實(shí)力、發(fā)展后勁和競(jìng)爭(zhēng)能力。

3.2資源創(chuàng)新只有資金、信息及高水平人才是產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的基本保證。必要的資金是開展科研開發(fā)及其成果產(chǎn)業(yè)化的保障。首先，我們必須采取多種方法和措施，不斷增加科技投入，集中用于企業(yè)技術(shù)開發(fā)及其成果產(chǎn)業(yè)化等的資金需求。其次，市場(chǎng)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及法規(guī)等信息是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的來(lái)源和基礎(chǔ)，在科學(xué)技術(shù)日新月異，新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)成為加速產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的助推器。第三，人力資源是影響產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。當(dāng)前，企業(yè)最需要的是兩類復(fù)合型人才:一類是掌握高科技訣竅、懂技術(shù)、懂經(jīng)營(yíng)、有創(chuàng)新的復(fù)合型高級(jí)專業(yè)人才(工程師);另一類是有戰(zhàn)略眼光和創(chuàng)新勇氣,懂得科技、經(jīng)營(yíng)、管理的復(fù)合型高級(jí)管理人才(企業(yè)家)。企業(yè)要?jiǎng)?chuàng)造一切條件引進(jìn)和留住這些人才,同時(shí)還要選擇對(duì)象,重點(diǎn)培訓(xùn)。我們必須采取有效的措施，加強(qiáng)高素質(zhì)的人才的培養(yǎng)，發(fā)揮技術(shù)人員的創(chuàng)造能力，吸引高技術(shù)人才并讓其在技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮核心作用。站在企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略高度合理使用和培養(yǎng)高層次技術(shù)人才，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的近、遠(yuǎn)期目標(biāo)，建立相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)體系，實(shí)施多層次的技術(shù)開發(fā)，并有相應(yīng)機(jī)構(gòu)對(duì)技術(shù)開發(fā)經(jīng)費(fèi)的使用及項(xiàng)目進(jìn)行管理和評(píng)估。

3.3技術(shù)開發(fā)手段創(chuàng)新傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法大多是模仿或經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)手段落后。初級(jí)CAD的應(yīng)用主要在計(jì)算機(jī)繪圖、改圖、編制明細(xì)表等方面，而三維CAD設(shè)計(jì)、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、信息與電子技術(shù)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)中的應(yīng)用仍然很少，導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品的品種單一、結(jié)構(gòu)陳舊，由此帶來(lái)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，致使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低下，只有提高和增強(qiáng)企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)手段，是增強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新能力的有效方法。隨著以CAD技術(shù)為代表的信息技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)中的不斷深入應(yīng)用，將開創(chuàng)嶄新的產(chǎn)品開發(fā)模式－數(shù)字化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，由此帶來(lái)設(shè)計(jì)觀念、設(shè)計(jì)方法、組織形式的全面創(chuàng)新，將迎來(lái)工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化。

3.4保護(hù)和利用知識(shí)產(chǎn)權(quán)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)就是要應(yīng)用和體現(xiàn)自身的專有技術(shù)，并以專利的形式來(lái)保護(hù)創(chuàng)新成果。企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)研究的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)專利應(yīng)有強(qiáng)烈的意識(shí)。決策技術(shù)開發(fā)方向時(shí)，要廣泛了解國(guó)內(nèi)外專利發(fā)展動(dòng)態(tài)；研究開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)。應(yīng)檢索專利文獻(xiàn)。以提高創(chuàng)新開發(fā)起點(diǎn)，確保項(xiàng)目具有先進(jìn)水平；研究開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品過(guò)程中，要注意技術(shù)保密，并及時(shí)申請(qǐng)專利，以保護(hù)企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)；開發(fā)新產(chǎn)品過(guò)程中，應(yīng)利用新技術(shù)(包括專利技術(shù))為企業(yè)服務(wù)。