時間：2023-08-20 14:47:15
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【關(guān)鍵詞】企業(yè)；技術(shù)改造；經(jīng)濟(jì)分析
機(jī)電的一體化系統(tǒng)并未形成具體的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的定義，從機(jī)械的角度上認(rèn)為機(jī)電一體化系統(tǒng)的本質(zhì)特征就是機(jī)械，是在機(jī)械的系統(tǒng)的主功能和相應(yīng)的信息以及控制功能的實現(xiàn)上引進(jìn)了相應(yīng)的電子技術(shù)，使相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)實現(xiàn)與軟件的有機(jī)結(jié)合，是一種特殊的機(jī)械系統(tǒng)。從機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計功能上考慮，完成了機(jī)械類、運(yùn)動和信息等多任務(wù)的機(jī)械和相應(yīng)部件聯(lián)系起來，形成了機(jī)電系統(tǒng)的一體化模式以及形成了完整的機(jī)電系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)和功能的協(xié)調(diào)和良好結(jié)合，從而形成相應(yīng)的機(jī)電的自動化系統(tǒng)。
一、機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計中的信息一體化
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和相應(yīng)的技術(shù)革命，各學(xué)科的基礎(chǔ)理論由于研究基礎(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)的相互滲透實現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計的不斷發(fā)展和完善，相應(yīng)的機(jī)械設(shè)計逐步走向自動化和智能化的發(fā)展趨勢從而實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)的自動化和科學(xué)化、知識化。通過相應(yīng)的計算公式和模型設(shè)計和比對實現(xiàn)了最優(yōu)化的方案設(shè)計模式，機(jī)械概念設(shè)計的發(fā)展也逐步向現(xiàn)代化的設(shè)計模式靠近。通過計算設(shè)計的分析和綜合，實現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的機(jī)電系統(tǒng)的信息流動和管理控制，從而使相應(yīng)的信息流更好地為機(jī)電系統(tǒng)的一體化設(shè)計服務(wù)。計算機(jī)與機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計的相結(jié)合實現(xiàn)了信息載體的轉(zhuǎn)換，通過更為新穎和快捷的設(shè)計方式和信息交流實現(xiàn)了信息的極大交流，從而使相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計方案的設(shè)計和選擇達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。
二、機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計中的功能結(jié)構(gòu)一體化
功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計是機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計的重點(diǎn)和關(guān)鍵，一般說來機(jī)電系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計分為功能設(shè)計和功能映射兩個模塊，然而這樣分塊的設(shè)計模式使機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計過程建立在抽象的概念基礎(chǔ)之上，難以實現(xiàn)形象化和具體化的特點(diǎn)，設(shè)計過程中易出現(xiàn)信息的模糊和殘缺，致使這樣的設(shè)計模式難以形成形象而直觀的感受，并從相應(yīng)的機(jī)械制造的理論層面進(jìn)行推理控制，這樣的設(shè)計方式不利于機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計的一體化模式的形成和協(xié)調(diào)。在相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計過程中應(yīng)在建立了信息交流模式的基礎(chǔ)之上增強(qiáng)概念系統(tǒng)設(shè)計的可行性和可操作性。在建立相應(yīng)的信息交流模式基礎(chǔ)之上實現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的一體化優(yōu)化設(shè)計。
三、機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計的機(jī)電技術(shù)一體化
傳統(tǒng)的機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計將機(jī)械與電子技術(shù)結(jié)合起來，從而通過機(jī)械、電子技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)相應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，同時改變了人工的操作和判斷，形成機(jī)電系統(tǒng)的自動化模式，并通過相應(yīng)的程序協(xié)調(diào)機(jī)電系統(tǒng)的任務(wù)模式。然而傳統(tǒng)的機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計難以滿足現(xiàn)代機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計的創(chuàng)新性要求，從而要實現(xiàn)一體化和自動化、智能化的發(fā)展模式。實現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)和電子技術(shù)的良好結(jié)合，從整體的系統(tǒng)功能上進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而實現(xiàn)機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的協(xié)調(diào)組合，共同構(gòu)成機(jī)電系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。
四、機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計的人機(jī)交互系統(tǒng)一體化
機(jī)電系統(tǒng)的一體化和信息化設(shè)計的最終目的是形成人機(jī)一體化的交互模式，形成智能化和科學(xué)化的機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計方式，隨著計算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，機(jī)械設(shè)計和應(yīng)用的智能化模式逐步成為機(jī)械設(shè)計和應(yīng)用的發(fā)展模式，人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計實際上實現(xiàn)了更為方便快捷的系統(tǒng)操作和應(yīng)用模式，同時也提高了相應(yīng)的生產(chǎn)的效率，提高了設(shè)計的科學(xué)化程度。在機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計過程中，應(yīng)以人為本建立機(jī)電系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展決策，從而使相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)充分使用于相應(yīng)的設(shè)計人員。
參考文獻(xiàn)
電力電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的各個方面，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)又與現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)、電機(jī)工程、計算機(jī)科學(xué)等許多領(lǐng)域密切相關(guān)。目前電力電子技術(shù)已逐步發(fā)展成為一門多學(xué)科互相滲透的綜合性學(xué)科。電力電子技術(shù)不但本身是一項高新技術(shù)，而且是其他多項高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。正是由于該課程是一門綜合性學(xué)科，對于高職學(xué)生來說，如果按照高等學(xué)校那樣的傳統(tǒng)式教育，即一般所指的“先生講，學(xué)生聽”，教師傳授知識，學(xué)生接受知識的“灌輸式教學(xué)”，不能適應(yīng)現(xiàn)在高職學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，需要根據(jù)學(xué)生的實際情況，采用合適的教學(xué)方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改善教學(xué)效果。對于電力電子技術(shù)這門課程，高職學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀是怎樣的呢？
一、高職學(xué)生學(xué)情分析
首先，高職學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的目的是學(xué)會應(yīng)用這些電路，即了解電力電子技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，熟悉典型電力電子器件的工作原理、外特性和主要參數(shù)，各類電力電子變換電路的基本工作原理、分析方法，而不是參與這些電路的設(shè)計與計算。所以如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，除了抽象的波形分析，還有一些復(fù)雜的公式推導(dǎo)，這些對于高職學(xué)生而言相對比較枯燥，而且覺得深不可測，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，尤其是某些高職學(xué)生的基礎(chǔ)課的知識相對薄弱，一些專業(yè)基礎(chǔ)課例如電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)沒有掌握好的話，學(xué)起來非常吃力，這樣的教學(xué)效果是非常差的。
其次，電力電子技術(shù)是一門理論性和實踐性均較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，就算是以理論教學(xué)為主，附加開展個別實驗，尤其是驗證性實驗，學(xué)生還是沒有學(xué)習(xí)興趣，覺得實用性不強(qiáng)，今后也涉及不到這方面的內(nèi)容，學(xué)習(xí)積極性不高。因此，如果實驗沒有從實際應(yīng)用出發(fā)，與學(xué)生今后的就業(yè)相關(guān)不大，這樣的實驗效果就不理想。
根據(jù)學(xué)生的實際情況，結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備，學(xué)生今后畢業(yè)的工作要求，我們提出了電力電子技術(shù)這門課程采用理論實踐一體化教學(xué)。
二、采用理論實踐一體化電力電子教學(xué)
1.劃分模塊，增加應(yīng)用部分。
采用理論實踐一體化教學(xué)之后，我們對電力電子技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新整合，將電力電子技術(shù)這門課程劃分為基礎(chǔ)模塊和應(yīng)用模塊兩大部分，基礎(chǔ)模塊以介紹電力電子器件的工作原理、外特性和主要參數(shù)以及各類電力電子變換電路的基本工作原理為主，應(yīng)用模塊以電力電子變換電路為主，與直流電動機(jī)組成相應(yīng)控制電路。
（1）基礎(chǔ)模塊
基礎(chǔ)模塊就是常見的電力電子電路的分析，其中結(jié)合相關(guān)的電路中出現(xiàn)的電力電子器件，簡單地介紹這些器件的工作原理、外特性和主要參數(shù)的介紹。根據(jù)電力電子電路的主要功能分成以下五個課題：不可控整流電路、可控整流電路、交流調(diào)壓電路、直流變換電路和變頻器，這五個課題還有相應(yīng)的子課題，具體如表1.1所示。
（2）應(yīng)用模塊
結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的實驗設(shè)備，我們將現(xiàn)有的電力電子實驗板和電機(jī)板組合起來，搭建直流調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)所能搭建的電路分類，應(yīng)用模塊具體分成以下三個課題：不可逆調(diào)速系統(tǒng)、可逆調(diào)速系統(tǒng)和直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)（見表1.2）。
2.以實踐為主，簡化理論教學(xué)。
由于進(jìn)行了模塊劃分，在進(jìn)行基礎(chǔ)模塊教學(xué)時，通常將學(xué)生分成幾個小組，循序漸進(jìn)地完成各個課題。每個課題設(shè)置兩至三個實驗為主，相關(guān)的理論知識以簡單介紹為主，主要是波形分析不涉及相關(guān)的計算。對于學(xué)生來說，通過親自參與試驗動手調(diào)出相應(yīng)的波形，并且畫出波形，記錄相關(guān)參數(shù)，由此了解電路的工作原理，并且配有相應(yīng)的思考題幫助學(xué)生加深了解相應(yīng)電路的工作原理。比如說單相半波不可控整流電路，電感性負(fù)載時電路的工作原理，讓學(xué)生將電感接入電路，變成電感性負(fù)載，如圖1.1所示。
讓學(xué)生測量電路的輸出電壓波形，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)輸出電壓的波形發(fā)生了改變，出現(xiàn)了一段負(fù)電壓區(qū)。對這種情況，學(xué)生會自己思考“為什么會產(chǎn)生這樣的波形？如何才能消除負(fù)電壓區(qū)？”自己去查找原因，通過當(dāng)場與教師交流，來解決問題。親自動手充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能夠主動參與整個學(xué)習(xí)過程，這種學(xué)習(xí)方式比起在課堂中枯燥的理論教學(xué)更生動具體，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率高。
3.搭建應(yīng)用平臺，讓學(xué)生學(xué)以致用。
在基礎(chǔ)模塊的基礎(chǔ)上，將基礎(chǔ)模塊的基本電路與直流電動機(jī)組成調(diào)速系統(tǒng)，讓學(xué)生了解電力電子電路的簡單應(yīng)用，這樣就為學(xué)生搭建了一個應(yīng)用平臺，組成了應(yīng)用模塊。對于應(yīng)用模塊可以根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況提供難易不同的課題供學(xué)生選擇，讓學(xué)生完成相應(yīng)的課題。通過完成課題，學(xué)生初步了解了電力電子變換電路的應(yīng)用，如何完成電路的控制。比如說，由晶閘管組成的直流調(diào)速系統(tǒng)，學(xué)生拿到課題之后可以參閱相關(guān)資料，自己確定電路圖，將整流電路與直流電動機(jī)連接，調(diào)出設(shè)定的轉(zhuǎn)速，畫出實際的波形圖，通過提供一個反電動勢負(fù)載模擬逆變過程。學(xué)生通過完成課題，掌握了通過調(diào)節(jié)控制角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法。一些學(xué)得較好的學(xué)生，還可以掌握通過兩組晶閘管的配合控制，完成可逆調(diào)速系統(tǒng)的控制。這樣學(xué)生覺得自己是學(xué)習(xí)的主體，從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變成“我要學(xué)”。
4.科學(xué)評價，建立激勵機(jī)制。
由于是理論實踐一體化的教學(xué)模式，我們不再采用傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)業(yè)評價中的“一考定全局”終結(jié)性評價模式，采用多樣化的考試方式，學(xué)生的學(xué)業(yè)成績的構(gòu)成也是多元化的，要將每個課題的完成情況作為平時考查成績和最后的考試成績按一定比例綜合成為課程總成績。特別要重視與評價學(xué)生的創(chuàng)建和研究與創(chuàng)新能力及其成果，給予一定的加分，作為一種激勵措施。課程考核評價方案應(yīng)在開課時公開的告訴學(xué)生，讓學(xué)生能夠自動參與評價，充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。
三、教學(xué)效果
這種以理論實踐一體化的教學(xué)方法是以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。課程的學(xué)習(xí)逐步深入，通過實踐不斷有新的問題出現(xiàn)，學(xué)生有興趣解決這些問題，因此他們會積極地組織自己的學(xué)習(xí)，通過書本或者其他的信息渠道尋找答案，在尋找答案的過程中，查閱資料，學(xué)會了如何搜集有用的信息；在與同學(xué)、教師的討論中，他們學(xué)會了如何與人交往，在課堂上向大家表述自己小組的結(jié)論和想法，鍛煉了學(xué)生綜合信息以及團(tuán)隊合作能力和自我表達(dá)能力。教學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對知識的掌握有不同的層次，只進(jìn)行閱讀掌握10%；如果只是聽教師講，沒有視覺感應(yīng)，掌握26%；如果只是視覺效果，掌握30%；如果聽和看結(jié)合，掌握50%；如果可以簡單地重復(fù)講出來，掌握70%；而如果自己通過做而講出來就掌握了90%，因此，這種理論實踐一體化的教學(xué)模式，使學(xué)生參與教與學(xué)的過程，學(xué)生能夠最大程度地掌握所學(xué)的知識，而且各方面能力得到了鍛煉，課程講授也達(dá)到了最終目標(biāo)。
四、結(jié)語
我們對電力電子技術(shù)實施理論實踐一體化的教學(xué)，其實也是一種參照德國雙元制的教學(xué)模式的改革，這種改革使我們反思了“教”與“學(xué)”的關(guān)系，在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，教師作為教學(xué)的組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者。今后這類教學(xué)改革，我們還要不斷地進(jìn)行，使學(xué)生更快更好地掌握電力電子技術(shù)，能夠在工作崗位上更好地應(yīng)用這些知識，成為應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn)：
［1］王兆安，黃俊主編.電力電子技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；控制原理，應(yīng)用
前言：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，對不同學(xué)科的交叉與滲透起到了極大的推動作用，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造和革命。機(jī)電一體化作為機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)相互融合發(fā)展的結(jié)晶，打破了傳統(tǒng)的機(jī)械工程、建筑工程、控制工程等舊單元模塊的劃分，形成了集機(jī)械技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等技術(shù)為一體的新興交叉學(xué)科。
1.機(jī)電一體化技術(shù)的控制原理
PC機(jī)控制一個機(jī)器運(yùn)動是機(jī)電一體化技術(shù)典型的代表。就現(xiàn)代工業(yè)來說，基本上由PC機(jī)發(fā)出的電子信號，然后被機(jī)械識別，最后由電動機(jī)拖動。對于控制電動機(jī)的起動、停止、調(diào)速和制動，一般需采用接觸器或電子元件，通過控制電動機(jī)電路的通斷實現(xiàn)【1】。
接觸器要控制電動機(jī)電路的通斷，主要是控制線圈的電源，即：接觸器的線圈通電，使其觸頭改變狀態(tài)，由原來的斷開的變成閉合，或者原來的閉合的變成斷開。由于計算機(jī)輸出的信號功率太小，而控制接觸器一般需要較大的功率才能工作。因此，為了實現(xiàn)對電動機(jī)的工作狀態(tài)的控制，需要通過斷電器或其它元件對控制信號進(jìn)行功率放大，再用放大后的信號控制接觸器的通電與斷電。
有觸點(diǎn)的控制系統(tǒng)是采用繼電器、接觸器控制的電路系統(tǒng)，是較早采用的控制方案，目前仍具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用；現(xiàn)在的控制系統(tǒng)很多采用晶閘管、晶體管等作為控制元件，稱為無觸點(diǎn)控制系統(tǒng)【2】。計算機(jī)輸出的信號同樣需要進(jìn)行功率放大，然后控制允許通過的較大電流、能承受高電壓的晶閘管或大功率晶體管。通過控制信號控制晶閘管或大功率晶體管，實現(xiàn)晶閘管或大功率晶體管接通或斷開電動機(jī)的主電路，從而控制電動機(jī)工作。
2.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
縱觀我國機(jī)電一體化的發(fā)展歷程，可發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化在我國的起步發(fā)展是較晚的，為此，大量的基礎(chǔ)理論與技術(shù)未能得到較好的研究，國內(nèi)也未能涌現(xiàn)出強(qiáng)大的自助研發(fā)能力，前期只能研究國外的機(jī)電一體化產(chǎn)品，從中獲得經(jīng)驗和技術(shù)成果。但是，20世紀(jì)80年代起，機(jī)電一體化技術(shù)得到了國務(wù)院的重視，成立了專門的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并納入了“國家863計劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向，以及由此可能帶來的影響【3】。在國內(nèi)，許多研究機(jī)構(gòu)、高校設(shè)立專門項目、專業(yè)課程來研發(fā)、學(xué)習(xí)該技術(shù)，部分大型企業(yè)也對機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量工作，取得了一定的成果，具體有以下幾個方面的突出表現(xiàn)。
2.1 在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)之上，靠企業(yè)規(guī)模、批量生產(chǎn)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢，主要強(qiáng)調(diào)的是資源的有效利用，以低成本獲得高效率、高質(zhì)量，其盈利來自于機(jī)器取代人，復(fù)雜的專業(yè)加工取代人工技能。而先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)則不同，是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)的生產(chǎn)模式、制造系統(tǒng)、制造技術(shù)、組織管理的全新機(jī)械制造業(yè)，具有網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、全球化以及環(huán)保綠色化的特征?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度【4】，近年來，制造工程領(lǐng)域也相繼誕生了很多的新技術(shù)，如：計算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)等。
2.2 在煤礦行業(yè)中的應(yīng)用
隨著工業(yè)的快速發(fā)展，向機(jī)電要產(chǎn)量、要效益是煤炭行業(yè)提出的新要求和目標(biāo)。機(jī)電一體化在煤炭行業(yè)中有著小型化、智能化、數(shù)字化、綠色化的發(fā)展方向。
機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦含有中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在一下幾個方面：（1）在線監(jiān)控、故障自診、自動報警，即對煤礦機(jī)械的電動機(jī)、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動報警并準(zhǔn)確地指出故障的部位；（2）節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率，例如：井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等，使用變頻起動、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30％左右，同時生產(chǎn)效率也大大提高【7】；（3）自動化或半自動化程度的提高。煤礦機(jī)械實現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，并減少因操作者的經(jīng)驗不足對作業(yè)精度的影響。
2.3 在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)中的使用，經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度等方面都得到了迅速提高【9】，主要體現(xiàn)在一下幾個方面：（1）總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置；（2）能同時完成多個獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力，將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去，實現(xiàn)了多過程、多通道控制；（3）WOP技術(shù)和智能化的運(yùn)用，系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制；（4）系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力；（5）硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益，實現(xiàn)了開放性設(shè)計；（6）數(shù)控功能、CNC系統(tǒng)控制功能，得到豐富和加強(qiáng)的大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計。
結(jié)束語：
機(jī)電一體化將會促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，也會使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法、設(shè)計概念發(fā)生革命性的變化。本文對機(jī)電一體化技術(shù)的控制原理及主要應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了討論闡述，大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且也是推動機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。
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1在電力系統(tǒng)的工作過程中，計算機(jī)信息系統(tǒng)是普遍應(yīng)用的
隨著時代的發(fā)展，供電公司的信息化體系不斷健全，其自動化應(yīng)用需求不斷得到提升，這其中涉及到很多的工作模塊，比如辦公自動化系統(tǒng)，用電營銷系統(tǒng)，輸變電工程系統(tǒng)等，這都需要進(jìn)行自動化程序的控制。目測來說，電能量計量遙測系統(tǒng)是這個控制體系的核心，其需要在專門的虛擬網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。為了更有效的進(jìn)行計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的改善，進(jìn)行電力專用通信網(wǎng)絡(luò)的開拓是必要的，從而保證計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷延展及其延伸，擴(kuò)散到各個生產(chǎn)場所，保證為其信息化應(yīng)用系統(tǒng)創(chuàng)造條件，保證其可靠性的信息傳輸，進(jìn)行通信模塊，計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)模塊的傳輸，保證供電企業(yè)的信息一體化工作，從而滿足當(dāng)下工作的需要。為其創(chuàng)造統(tǒng)一性的信息傳輸平臺，從而有利于供電企業(yè)的信息一體化過程。
2在通信及其信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用過程中
可以進(jìn)行計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的升級，保證信息網(wǎng)絡(luò)整體系統(tǒng)的優(yōu)化，按照企業(yè)的信息化工作需要，進(jìn)行自動化應(yīng)用系統(tǒng)的更新，保證其實時性、安全性及其可靠性，更好的滿足不同工作業(yè)務(wù)的需要。更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)模塊，故障模塊的控制，更好的減少系統(tǒng)的崩潰率，從而更好的降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟环€(wěn)定幾率，為網(wǎng)絡(luò)信息化及其自動化應(yīng)用系統(tǒng)的工作創(chuàng)造一個良好的條件，保證其統(tǒng)一信息傳輸平臺的應(yīng)用。通過對通信系統(tǒng)及其信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整合，更好的進(jìn)行計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的延伸，更好的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)管理信息的良好運(yùn)作。這就需要做好信息網(wǎng)絡(luò)變電及其輸電過程的業(yè)務(wù)控制管理，做好查詢模塊、統(tǒng)計模塊等的工作，更好的進(jìn)行生產(chǎn)管理信息的優(yōu)化，保證其管理工作的效率提升。在實踐工作中，電力企業(yè)信息化仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)涉及多個模塊的內(nèi)容。如果缺乏必要的策劃控制，就容易導(dǎo)致信息的不完整性，也就難以保證電力系統(tǒng)的統(tǒng)一性。這就需要進(jìn)行電力單位的管制，更好的保證電力企業(yè)的信息化進(jìn)程。但是在這一發(fā)展過程中，如果缺乏健全的信息化構(gòu)建系統(tǒng)，就難免出現(xiàn)電力企業(yè)信息化中的麻煩。這就需要針對電力企業(yè)的發(fā)展程度，進(jìn)行不同個工作模塊的優(yōu)化。針對不同信息化含量的電力工作展開布置，保證策劃程序的良好性，針對其業(yè)務(wù)進(jìn)程及其管制展開分析，做好業(yè)務(wù)的整理工作，更好的進(jìn)行信息化的建設(shè)，策劃好各個信息體系的工作步驟，保證信息化的質(zhì)量。
3不能缺乏計算機(jī)的有效管理
如果缺乏計算機(jī)的管理，其信息的發(fā)出及其接收就難以得到控制，也就難以進(jìn)行信息的識別。這就需要按照當(dāng)下計算機(jī)信息處理的工作需要進(jìn)行控制，進(jìn)行工作模塊的標(biāo)準(zhǔn)化流程，做好計算機(jī)程序的各個工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的控制，及時的進(jìn)行計算機(jī)的處理，保證數(shù)據(jù)庫的良好管理，保證科學(xué)化、信息化管理模塊的協(xié)調(diào)，保證電力系統(tǒng)管理水平的提升。隨著社會的不斷進(jìn)步，電力信息面臨著巨大的挑戰(zhàn)，也面臨著更好的發(fā)展機(jī)遇，很多的廠商都推出了面向電力行業(yè)的管理方案。經(jīng)營決策者需要根據(jù)市場的信息及其需要進(jìn)行企業(yè)發(fā)展策略的決定，這需要信息管理者們做好生產(chǎn)信息及其經(jīng)營信息的管理工作，保證決策模塊的優(yōu)化，做好信息的積極處理工作。
二、關(guān)于計算機(jī)信息管理及其電力企業(yè)
信息一體化目標(biāo)的分析在電力系統(tǒng)工作過程中，可以串聯(lián)各個電力部門之間的信息化體系，保證電力單位的程序運(yùn)作智能化，保證不同應(yīng)用體系之間的相互結(jié)合，這樣可以打破獨(dú)立信息化體系運(yùn)作之間的局限性，通過對電子商務(wù)的利用，更好的提升電力單位的市場競爭力，也有利于針對電力單位的工作步驟，進(jìn)行工作范圍的開拓，保證電力單位內(nèi)部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性。憑借電子商務(wù)的使用推動電力單位在競爭中處于優(yōu)勢的地位。還有，針對電力單位內(nèi)部機(jī)構(gòu)中一些封閉的工作范疇，經(jīng)過貫徹單位的整合運(yùn)用，能夠把電子商務(wù)和那些封閉的工作范疇有機(jī)聯(lián)系起來，進(jìn)而能夠推動電力單位內(nèi)部結(jié)構(gòu)各個信息化的體系綜合起來。通過對不同電力信息體系的結(jié)合，更好的保證電力系統(tǒng)的綜合管理，保證不同模塊中的數(shù)據(jù)信息的結(jié)合，保證這些數(shù)據(jù)材料的良好應(yīng)用，進(jìn)行電力單位的信息化體系的修整，以滿足當(dāng)下工作的需要，提升其應(yīng)用效率。電力單位內(nèi)部的作業(yè)程序要按照數(shù)字信息化的形式開展。如，在使用ERP軟件體系搜索有關(guān)內(nèi)容時，就要憑借綜合模塊進(jìn)行完成，這就必須在完成電力單位信息體系的綜合時要把有關(guān)的工作程序管制的體系綜合起來。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:中國制造2025；機(jī)電一體化；現(xiàn)狀；展望；863計劃
1當(dāng)前機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國機(jī)電一體化的研究主要伴隨著“863項目計劃”而開展，我國的智能機(jī)器人等項目也在該計劃的支持下取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，目前我國的工業(yè)化整體處于“工業(yè)3.0”左右的階段。（1）數(shù)控技術(shù)方面：截止2016年，我國數(shù)控技術(shù)經(jīng)歷58年，目前國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床可供品種達(dá)2000左右多種，船舶制造、航空航天等行業(yè)的發(fā)展拉動高端數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，進(jìn)而推動機(jī)電一體化進(jìn)程。（2）工業(yè)機(jī)器人方面:目前，國內(nèi)機(jī)器人銷量以百分之四十五以上速度增長，并且我國計劃有系統(tǒng)地攻關(guān)，在原有的良好基礎(chǔ)上更上一層，后期能立于世界先進(jìn)行列之中。（3）激光術(shù)方面：近年來，激光技術(shù)發(fā)展很快，我國自1985年以來，更以每年25%以上速度增長，最近又?jǐn)U大了緊湊型的高功率激光器的應(yīng)用的范圍，例如，用于激光制造、汽車發(fā)動機(jī)的發(fā)展或用于空間探索的推進(jìn)器系統(tǒng)改造。（4）互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面：推行互聯(lián)網(wǎng)思維下的智能制造，蘇州紐威閥門有限公司和三一集團(tuán)有限公司分別運(yùn)用CAX系統(tǒng)和SPC工具進(jìn)行智能制造，提高了效率，建立了一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。通過這幾方面可以看出機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計有著很大發(fā)展，但是離德國、美國等歐美國家還有一定的差距。
1.2國外研究現(xiàn)狀
機(jī)電一體化的相關(guān)研究在國外最早在上個世紀(jì)60年代開始，在九十年代后期機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展階段，并出現(xiàn)了“機(jī)電液”和“機(jī)電光”等一些新的分支，現(xiàn)階段以德國和美國為代表的發(fā)達(dá)國家工業(yè)化發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了“工業(yè)4.0”，并在國際上處于領(lǐng)先地位。
2未來建立機(jī)電一體化的產(chǎn)品概念設(shè)計理論與方法的意義
未來建立機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論與方法意義深遠(yuǎn)，在新的技術(shù)不斷沖擊下，機(jī)電一體化會不斷提高，能提高我國的機(jī)械工業(yè)化水平，也是社會生產(chǎn)力的必然要求，能在追求特定價值功能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化，能很好地代表當(dāng)今機(jī)械工業(yè)主要趨勢。
3未來機(jī)電一體化的發(fā)展展望
未來，隨著微電子技術(shù)和機(jī)械電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化必將注入更多新的內(nèi)容，各個學(xué)科將繼續(xù)相互交叉、相互支持和互相發(fā)展，并且機(jī)電一體將朝著更加智能化、微型化、系統(tǒng)化和環(huán)保化方向發(fā)展，總理在政府工作報告中指出，實施“中國制造2025”計劃，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，智能轉(zhuǎn)型，強(qiáng)化基礎(chǔ)，綠色發(fā)展，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國，并且我國今年推出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“互聯(lián)網(wǎng)+”概念，并且在一些高等院校舉辦“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新比賽，并取得不錯的效果，讓機(jī)電一體概念設(shè)計理論與方法化不斷升級，加強(qiáng)了工業(yè)化與信息化的緊密結(jié)合，下一階段我們將運(yùn)用信息—物理融合系統(tǒng)（CPS）,實現(xiàn)大型大型工程系統(tǒng)實時感知、動態(tài)控制和信息服務(wù)，更好利用機(jī)電一體化解決實際問題，不斷促進(jìn)中國工業(yè)化發(fā)展。
4結(jié)語
在“中國制造2025”計劃的推動下，機(jī)電一體化的研究和相關(guān)領(lǐng)域必將出現(xiàn)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，當(dāng)然，與機(jī)電一體化相結(jié)合的技術(shù)（機(jī)電液和機(jī)電光）很多，相信未來在機(jī)電一體化的促使下中國工業(yè)將邁向“工業(yè)4.0”。
作者:于志業(yè) 單位:太原科技大學(xué)
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【關(guān)鍵詞】滲透壓儀;機(jī)電一體化;冰點(diǎn)測量;醫(yī)藥衛(wèi)生
Abstract：Osmotic pressure meter is widely used in medicine，health. At present，the most commonly used osmotic pressure meter have disadvantages of complex structure，high cost，low precision and efficiency. To solve these problems，we propose a novel osmotic pressure test instrument in the paper，which is designed by mechanotronics theory. Meanwhile，the principle，the realization scheme and functional characteristics of the system are introduced in the paper. The instrument has the advantages of small size，high accuracy，fast detection speed etc.. In addition，the apparatus is designed with a data transmission interface，convenient data analysis and comprehensive utilization.
Key words：Osmotic pressure meter;Mechanotronics;Freezing point test;Medicine
引言
滲透壓儀在醫(yī)藥、衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。在制作注射針劑、滴眼液等藥物時，必須考慮藥劑的滲透壓，滲透壓過高或過低都會導(dǎo)致人體細(xì)胞或細(xì)胞壁破裂等嚴(yán)重后果。為了更好的指導(dǎo)醫(yī)生臨床用藥，必須在藥物標(biāo)簽上注明溶液的滲透壓相關(guān)參數(shù)[1-2]。因此研制開發(fā)滲透壓測試儀器在藥物研發(fā)、生產(chǎn)及臨床用藥等方面具有重大意義。
目前，常用的滲透壓測定方法有：冰點(diǎn)下降法、沸點(diǎn)升高法、半透膜法等[3]，本文提出的新型滲透壓測量儀采用冰點(diǎn)下降法設(shè)計，融合了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計理論。該儀器克服了傳統(tǒng)檢測方法的不足，具有體積小、精度高、重復(fù)性好、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。
1.滲透壓儀工作原理及技術(shù)方案
1.1 工作原理
本文提出的滲透壓儀基于拉烏爾冰點(diǎn)理論設(shè)計。所謂拉烏爾冰點(diǎn)理論就是任何溶液如果其單位體積所溶解的顆?？倲?shù)相同，則引起溶液冰點(diǎn)下降的值也相同。根據(jù)該理論，我們知道，水溶液的滲透壓摩爾濃度與其對應(yīng)的冰點(diǎn)值有一一對應(yīng)關(guān)系;其滲透壓摩爾濃度與冰點(diǎn)溫度下降值為線性關(guān)系，其關(guān)系為;其中表示水溶液的滲透壓摩爾濃度;表示水溶液的冰點(diǎn)溫度值相對于水的冰點(diǎn)溫度值的下降值?？梢姡ㄟ^測量被測水溶液的冰點(diǎn)溫度下降值可以算出對應(yīng)水溶液的滲透壓摩爾濃度。
對于任意水溶液，其結(jié)冰過程可以用圖1所示的結(jié)冰曲線來描述。圖中AB段為降溫階段;BC段為過冷階段;CD段為溶液受到擾動后，開始結(jié)晶放熱，溶液溫度回升階段;DE段為溫度穩(wěn)定階段，該段溫度即為所測溶液的冰點(diǎn)溫度。因此，測得這段平穩(wěn)曲線的溫度值，最終就能評價所測溶液的滲透壓值。
圖1 水溶液結(jié)冰曲線圖
1.2 技術(shù)方案
基于拉烏爾冰點(diǎn)理論的滲透壓測量儀總體上可以分為機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制電路兩部分，儀器整體是一個典型的機(jī)電一體化裝置，整個系統(tǒng)的設(shè)計遵循機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計原則。其中，機(jī)械結(jié)構(gòu)部分包括一套探針攪拌機(jī)構(gòu)、兩套制冷機(jī)構(gòu)、和兩套傳動及定位機(jī)構(gòu)。控制電路部分包括供電電路、單片機(jī)電路、通信電路、傳動控制電路、制冷控制電路、高精度溫度檢測電路、按鍵及顯示電路等，控制電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。儀器采用AC220V供電，通過內(nèi)部的供電電路，轉(zhuǎn)換成+5V、±15V，+12V等控制電源供儀器使用;單片機(jī)選用STC12C5A芯片，實現(xiàn)鍵盤讀入、LCD顯示、高精度溫度測量、制冷和傳動控制等功能。STC12C5A60S2是一款高效微控制器，內(nèi)部集成了10位ADC模塊，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250K/S，具有技術(shù)成熟可靠、靈活方便、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，其軟硬件資源可以滿足設(shè)計要求[4];溶液冰點(diǎn)溫度測量采用美國SENSOR公司的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻SP60A實現(xiàn)。該型號的熱敏電阻采用玻璃封裝形式，能夠?qū)崿F(xiàn)液體溫度的高精度測量，誤差為±5%;半導(dǎo)體制冷元件采用單級溫差電制冷組件TEC1-12706設(shè)計，該組件采用+12V供電，配合NTC溫度傳感器實現(xiàn)對樣品和探針的制冷控制;此外，儀器還設(shè)計有按鍵、液晶顯示、EEPROM存儲等電路，用于完成標(biāo)定和測量參數(shù)顯示等功能。
圖2 滲透壓儀控制電路結(jié)構(gòu)圖
圖3 機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.儀器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計
本儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括三部分，下面將分別介紹。
1）探針攪拌機(jī)構(gòu)。由直流電動機(jī)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和探針組成，該機(jī)構(gòu)利用電機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動探針做上下直線運(yùn)動，從而實現(xiàn)對溶液的攪動并觸發(fā)其立刻結(jié)晶。
2）制冷機(jī)構(gòu)。本儀器有兩套制冷機(jī)構(gòu)，分別負(fù)責(zé)對被測溶液和探針的制冷控制。每套制冷機(jī)構(gòu)包括制冷半導(dǎo)體、制冷銅塊、溫度傳感器和絕熱填充材料等。
3）傳動和定位機(jī)構(gòu)。本儀器有兩套傳動和定位機(jī)構(gòu)，分別負(fù)責(zé)對制冷機(jī)構(gòu)的平移控制和探針攪拌機(jī)構(gòu)的升降控制。每套傳動和定位機(jī)構(gòu)由直流電動機(jī)、齒形帶傳動機(jī)構(gòu)、光耦開關(guān)等組成（見圖3）。
3.儀器硬件電路設(shè)計
3.1 冰點(diǎn)溫度檢測電路
儀器中，溶液冰點(diǎn)溫度的檢測采用NTC溫度傳感器SP60A來完成。檢測電路如圖4所示。NTC插入樣品，與被測溶液充分接觸，當(dāng)溶液溫度發(fā)生變化時，NTC的阻值也隨之變化，利用圖4所示的電路可以測得阻值的變化，從而測得溶液溫度。根據(jù)結(jié)冰曲線，可以分析出溶液的冰點(diǎn)溫度。電路分析：IC6A，R97，R98組成一個200mA恒流源電路;利用恒流源將NTC的阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號;再利用IC7采集并將信號送給單片機(jī);最后單片機(jī)再根據(jù)溫度曲線計算冰點(diǎn)溫度。
3.2 傳動控制電路
傳動控制電路是本設(shè)計的重要組成部分，是整個電路系統(tǒng)的一個有機(jī)整體。儀器中有兩套傳動機(jī)構(gòu)，分別由兩個12V供電的直流電機(jī)控制，實現(xiàn)制冷機(jī)構(gòu)的平移控制和探針機(jī)構(gòu)的升降控制。電機(jī)控制由LMD18200完成[5]。LMD18200是美國國家半導(dǎo)體公司推出的專用于直流電機(jī)驅(qū)動的H橋組件。其連續(xù)輸出電流達(dá)3A，工作電壓高達(dá)55V，且具有過熱和短路保護(hù)功能，能夠方便的實現(xiàn)對直流電動機(jī)的可靠控制。電機(jī)控制電路原理如圖5所示，LMD18200所接收的轉(zhuǎn)向信號由單片機(jī)的P1.1輸出，而PWM信號由P1.2模擬輸出，實現(xiàn)直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向控制，進(jìn)而實現(xiàn)對傳動系統(tǒng)的控制。
圖5 電機(jī)控制電路原理
3.3 制冷控制電路
滲透壓儀在工作過程中，（下轉(zhuǎn)第121頁）（上接第119頁）探針和被測溶液需要通過半導(dǎo)體制冷來使其達(dá)到規(guī)定的溫度范圍。本儀器中半導(dǎo)體制冷元件采用單級溫差電制冷組件TEC1-12706設(shè)計，該組件采用+12V供電，配合NTC溫度傳感器實現(xiàn)對樣品和探針的制冷控制。電路圖如圖6所示。當(dāng)P2.1為低電平時，Q1導(dǎo)通，制冷半導(dǎo)體得電，開始制冷;當(dāng)溫度達(dá)到規(guī)定值時，P2.1變?yōu)楦唠娖?，Q1截止，制冷半導(dǎo)體失電，停止制冷。
圖6 制冷控制電路原理圖
3.4 RS485總線接口電路
本文設(shè)計的總線接口電路采用RS485通信方式，接口電路原理如圖7所示。利用RS485總線接口，實現(xiàn)滲透壓儀的數(shù)據(jù)傳輸與分析。
圖7 RS485接口電路原理圖
4.實驗與分析
針對設(shè)計的滲透壓測量儀，進(jìn)行了測試實驗，實驗對象是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液。三次測量據(jù)如表1所示。實驗結(jié)果表明，三次測量結(jié)果的相對偏差小于1%，測量平均值的相對誤差小于1%，本儀器的測量精度和重復(fù)性較高，能夠滿足設(shè)計要求。
表1 滲透壓儀精度及重復(fù)性實驗數(shù)據(jù)表
電壓值（V） 冰點(diǎn)溫度
（℃） 滲透壓摩爾濃度
（mOSmol/kgH2O） 誤差
第一次測量 1.837 -0.535 287.9 -0.2%
第二次測量 1.839 -0.538 289.5 0.3%
第三次測量 1.835 -0.532 286.3 -0.7%
平均值 1.837 -0.535 287.9 -0.2%
標(biāo)準(zhǔn)值 288.5
5.結(jié)束語
本文提出的新型滲透壓測量儀采用冰點(diǎn)下降法設(shè)計，融合了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計理論。該儀器克服了傳統(tǒng)檢測方法的不足，具有體積小、精度高、重復(fù)性好、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。在醫(yī)藥、生物和食品衛(wèi)生等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
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一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,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)床的問世,寫下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''''''''帶來勃勃生機(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"躍上新臺階.(二)"機(jī)電一體化"發(fā)展趨勢
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.
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機(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)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(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”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”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。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)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(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)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)(工作)時卻是穩(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，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時，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?，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)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時機(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、市場前景分析從略。
四、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”而臨的形勢和任務(wù)
機(jī)電一體化工作主要包括兩個層次：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；二是開發(fā)自動化、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
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，CAD應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內(nèi)先進(jìn)地區(qū)也超過了30%)；CAD的覆蓋率才達(dá)到11%(而全國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，按國務(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)共有改造價值的各種風(fēng)機(jī)電泵裝機(jī)容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調(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%。而北京是一個能源嚴(yán)重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(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3萬種，每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。
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%；與國外約28%的先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)；與國內(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。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，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)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(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，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長，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)上新臺階
國內(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)爐窯時要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對應(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)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，要力爭分別達(dá)到55%和45%。
2.北京機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(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的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的PLC生產(chǎn)基地之一。
·“電力電子”開發(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”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地，開發(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；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)品的開發(fā)生產(chǎn)能力：微機(jī)控制多色印刷機(jī)要穩(wěn)居全國第一；電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發(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；數(shù)字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、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)的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機(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，北京就會形成一個銷售額超過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(chǎn)品銷售額可超過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”的對策
(一)加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃
目前，北京地區(qū)從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計是。同時，市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計劃與規(guī)劃。各單位的計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，市政府各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(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、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(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”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”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，根據(jù)目前國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)會的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。
“協(xié)會”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會的代表層面和復(fù)蓋面，要加強(qiáng)辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、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)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、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；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(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)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎勵等。
在經(jīng)濟(jì)政策上，要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項目利用科技專項基金和科技三項費(fèi)用的機(jī)會；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“兩個層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)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(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、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(shù)對傳統(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。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計之初，就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(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；開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；
