国内外数控机床发展现状
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国内外数控机床发展现状范文第1篇
关键词：数控系统； 发展现状
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1006-3315(2011)11-179-001
数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统，到现在已走过了半个世纪。数控系统也由当初的电子管式起步，发展到了今天的开放式数控系统。
数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能，可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业的高速发展，数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显，中高档数控系统的需求也越来越大。以往中高档数控系统基本被国外厂商占领，因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。
一、国外数控系统现状
在国际市场，德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国外的主要数控系统制造商有西门子（Siemens）、发那克（FANUC）、三菱电机（Mitsubishi Electric）、海德汉（HEIDENHAIN）、博世力士乐（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。
1.纳米插补与控制技术已走向实用阶段
纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器，使数字伺服控制器的位置指令更加平滑，从而提高了加工表面的平滑性。将“纳米插补”应用于所有插补之后，可实现纳米级别的高质量加工。在两年一届的美国芝加哥国际制造技术（机床）展览会（IMTS 2010）上，发那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B数控系统。除了伺服控制外，“纳米插补”也可以用于Cs轴轮廓控制；刚性攻螺纹等主轴功能。西门子展出的828D所独有的80bit浮点计算精度，可使插补达到很高的轮廓控制精度，从而获得很好的工件精度。此外，三菱公司的M700V系列的数控系统也可实现纳米级插补。[1]
2.机器人使用广泛
未来机床的功能不仅局限于简单的加工，而且还具有一定自主完成复杂任务的能力。机器人作为数控系统的一个重要应用领域，其技术和产品近年来得到快速发展。机器人的应用领域，不仅仅局限于传统的搬运、堆垛、喷漆、焊接等岗位，而且延伸到了机床上下料、换刀、切削加工、测量、抛光及装配领域，从传统的减轻劳动强度的繁重工种，发展到IC封装、视觉跟踪及颜色分检等领域，大大提高了数控机床的工作效率。典型的产品有德国的KUKA，FANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[2]
3.智能化加工不断扩展
随着计算机领域中人工智能的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度也得到不断提高。应用自适应控制技术数控系统能够检测到过程中的一些重要信息，并自动调整系统中的相关参数，改进系统的运行状态；车间内的加工监测与管理可实时获取数控机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床状态，使相关维护提前，避免事故发生，保证其不稳定工况下生产的安全，减少机床故障率，提高机床利用率。应用先进的伺服控制技术，伺服系统能通过自动识别由切削力导致的振动，产生反向的作用力，消除振动。应用主轴振动控制技术，在主轴嵌入位移传感器，机床可以自动识别当前的切削状态，一旦切削不稳定，机床会自动调整切削参数，保证加工的稳定性。
4.CAD/CAM技术的应用
当前，为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序，解决复杂曲面的编程问题，国际数控系统制造商将图形化、集成化的编程系统作为扩展数控系统功能、提高数控系统人机互动性的主要途径。最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM软件公司的产品除了具备传统的CAM软件功能模块，还开发了多任务编程、对加工过程的动态仿真等新的功能模块。
二、国内数控系统现状
随着国际学术及产业界对开放式数控系统研究的日益推进，我国的相关研究也越来越受到重视。经过几十年的发展，我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系，国产数控系统产业发展迅速，在质与量上都取得了飞跃。
国内数控系统基本占领了低端数控系统市场，在中高档数控系统的研发和应用上也取得了一定的成绩。其中，武汉华中数控股份有限公司、北京机电院高技术股份有限公司、北京航天数控系统有限公司和上海电气（集团）总公司等已成功开发了五轴联动的数控系统，分别应用于数控加工中心、数控龙门铣床和数控铣床。近期，武汉重型机床集团有限公司应用华中数控系统，成功开发了CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床。国内主要数控系统生产基地有华中数控、航天数控、广州数控和上海开通数控等。[3]
国内的数字化交流伺服驱动系统产品也有了很大的发展，已能满足一般的应用，并能与进口产品竞争，占领了国内的大部分市场。伺服系统和伺服电机生产基地主要有兰州电机厂、华中数控、广州数控、航天数控和开通数控等。
然而，由于我国原有数控系统的封闭性及数控软硬件研究开发的基础较差，技术积累较少，研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够，国产中高档数控系统在性能、功能和可靠性方面与国外相比仍有较大的差距，限制了数控系统的发展。为此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推进我国中高档数控系统的发展。
参考文献：
[1]彭芳喻等.从IMTS 2010展看我国数控系统未来发展之路[J]，金属加工，2011第4期：8-11
[2]肖明.从EMO 2009看现代数控系统技术发展[J]，机械工程师，2009第4期：13-16
国内外数控机床发展现状范文第2篇
关键词：中国数控机床展；
0 引言
2010年南京·中国数控机床展览会展会占用南京国际博览中心目前能使用的全部6馆3厅，展出面积78000m2，展出国产数控机床和大型量仪800余台套，各种量具、刃具、夹具、磨料磨具、超硬材料及其制品、数控系统、数显装置、机床电器、机床附件、机床功能部件、机床辅机以及机床零部件等数万件。机床展品中，金切、成形、特种加工、制造单元类实物展品达700余台套，其中金切机床展品包括了通用机床分类标准中的车、钻、镗、磨、齿轮加工、螺纹加工、铣床、刨插、拉、锯等所有11大类80余种600余台。有加工中心近200余台，数控车床和车削中心170余台，数控铣床20余台，数控铣镗床20余台；数控磨床80余台，数控齿轮机床40余台，数控钻床、钻削中心和攻丝机床30余台，特种加工机床50余台，成形机床40余台（其中数控20余台）。本次调研着重考察机床数控系统的发展现状、检验方法及涉及到的检验设备。
1 检测标准的发展与测试技术的创新
目前，我国数控机床制造商大部分采用了ISO 230-2数控机床轴线的定位精度和重复定位精度的测量等相关标准，并按照机械行业标准JB/T 8771.4-1998机床线性和回转轴线的定位精度的标准中规定的误差数值要求为基础来检测机床精度，因此，我国大部分的机床制造商机床交货时的合格与否就主要按机床运行轴的定位精度和机床几何精度来执行，但对于ISO 230-4圆弧插补精度标准检测仅作为机床制造商内部精度控制的检测。而对于ISO 230-6数控机床对角线检测的标准则了解甚少，更不用说采用ISO 230-6标准来控制和提高数控机床的精度了。
事实上，我国的机床使用者在机床加工过程中不仅仅是直线加工，而大部分是在平面上或是整个行程的空间范围内进行。在执行JB/T 8771.7-1998标准试件加工或交钥匙零件加工有时却很难达到图纸的要求。这是因为零件的加工精度除了受刀具、夹具等工艺因素影响外，而且与机床的几何精度和运动精度有关。机床最大的位置误差相应就变成机床加工中综合的定位精度误差、垂直度误差和直线度误差。利用常规的激光干涉仪来测量这些误差是很难很昂贵的，这通常要几天停机时间并且需要熟练的操作人员来完成这些测量。此外，具有3D误差补偿功能的高端控制器也是既昂贵又紧俏的。由此可见，测试技术的发展和创新要求机床检测标准要不断地更新，而检测标准的变化又体现测试技术的进步。
2 测量仪器、测试技术的发展与创新
2.1 激光干涉仪
世界上著名的激光干涉仪生产商主要有英国雷尼绍（RENISHAW）公司，最新代表产品XL-80系列；美国光动（OPTODYNE）公司，代表产品MCV系列。前者基于迈克尔逊干涉原理，也称分光干涉原理，后者基于激光多普勒频差效应的原理。还有美国API激光干涉仪，代表产品5D/6D激光干涉仪，突出特点是一次安装能够同时测量线性轴的六个误差（1个位置度误差，2个直线度误差，3个角度误差）。
2.1.1 美国光动（OPTODYNE）产品特点和矢量测试技术
美国光动公司生产的激光干涉仪基于多普勒频差效应的原理，在测量原理上和光学系统上与其它激光干涉仪不相同，最直观的区别就是少了干涉镜。
然而，对于大多数控制器，只允许单轴的螺距误差能被补偿。高档的数控系统具有一些选配功能，但需增加更多的成本。在这种情况下3D体积定位误差测量，工件程序可以以G代码补偿（自动修正X、Y和Z的位置）以实现在零件加工上得到更高的精确度。此外，补偿工件程序或G码也使得高端控制器变为非必须。因此，一台低成本的CNC机床可以得到高端机的效果。而且，仅工件大小的校准可以在小尺寸上采集更多补偿点从而得到更高的精度。测量数据进行分析并产生了补偿后的G代码程序，并利用该程序再次对机床做了测量，结果显示补偿前和补偿后有明显区别，补偿后的精度有明显提高。
2.1.2 成都大达双频激光干涉仪特点与技术指标
成都大达工程技术有限公司生产的双频激光干涉仪，具有先进的稳频系统；分辨率高、速度快、工作可靠；激光器的工作寿命可达3万小时；模块化结构设计，体积小、重量轻；丰富的应用软件能迅速地处理测量数据；激光波长自动修正，特别适合于现场使用。
2.1.3 国产激光干涉仪与国外激光干涉仪的比较
目前，国产激光干涉仪的性能与国外激光干涉仪的性能相比有较大差距，仅用于中低档机床的精度检测，且检测能力有限。但国产激光干涉仪的价格低廉。国外激光干涉仪的技术非常成熟，通过添加不同附件，可实现数控机床的多种误差，功能非常齐全。但进口激光干涉仪的价格昂贵。
2.2三坐标测量机（Coordinate Measuring Machine， CMM）
本次展会上参展的三坐标测量机种类很多，基本上都为国产。比较大的生产商有SINPO（新天光电）、广东万濠（Rational）、苏州怡信（Easson）、台湾智泰（3DFAMILY）等。
2.3视频测量仪
视频测量仪是利用光学成像，采用非接触式的测量方法，把物件外型数据导入电脑，然后通过软件测量物件。视频测量仪主要是应用在平面测量，也有应用在三维的，但要加一个专门的测量探头才可以。
3机床数控系统的发展与创新
最近，国内外各大数控系统厂商相继推出中高端的紧凑式数控系统，HEIDENHAIN的TNC620，Siemens的828D。这说明紧凑式是数控系统的一个发展方向，符合市场的需求。数控系统的发展现状及及趋势体现在（1）紧凑式数控系统相继涌现（2）操作简单、编程容易（3）特定领域大放异彩（4）强大的计算能力和存储空间（5）安全性 国外数控系统更加强调设备使用对人的安全性，政府部门或组织对此审查也很严格，而在国内，不重视这些问题。
4总结与思考
回顾本次展会及对NSK公司的考察，收获很多。
（1）进一步明确了机床数控系统的检验思路，机床数控系统检验除购销合同约定的技术指标外，所有数控厂家都会对数控系统进行可靠性评价测试，属于通用检测项目。
（2）测试技术的发展和创新要求机床检测标准要不断地更新，而检测标准的变化又体现测试技术进步。
（3）机床检测仪器的发展日新月异，是光、机、电、计算机等技术的综合产物。
（4）测试技术的发展离不开先进的测试仪器，但测试技术的创新决不能过分依赖或受限于先进的检测仪器。不断创新我们的测试方法才是提高我们测试能力和测试技术的根本。
（5）在展会过程中，通过对参展单位相关人员的询问对国内数控机床生产厂家在数控机床可靠性研究的程度有了一定了解。
国内外数控机床发展现状范文第3篇
【关键词】效率方法；数控机床；切削刀具
一、高效数控加工对企业生产的意义
数控机床具有生产效率和加工自动化程度高，零件的加工精度和产品的质量稳定性好，能完成许多普通机床难以加工或根本无法加工的复杂型面加工，几乎不要专用的工装卡具、减少在制品，提高经济效益和大大减轻操作工人的劳动强度等众多优势。正因为数控机床的高效率、高性能、高稳定性等特点，越来越多的企业开始加强对数控加工的要求，大力发展以数控机床为先导的装备制造业已成为我国政府的一项产业政策，将对数控机床的发展产生重大的影响。用好数控机床提高数控机床的利用率具有重要的现实意义，它不仅能增加企业的效益，而且还有助于提高我国制造业的整体素质和加快建设制造强国的进程。
二、数控加工技术发展现状
1.数控机床运用水平低下
数控加工在中国制造业中已经有了较长的使用时间，虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养，但是其本身的精度损失是不可避免的。为了控制产品的加工质量，我们定期对数控设备进行检测维修，明确每台设备的加工精度，明确每台设备的加工任务。对于大批量成批生产的零件加工工厂，应严格区分粗、精加工的设备使用，因为粗加工时追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工则相反，要求高的加工精度。而粗加工时对设备的精度损害是最严重的，因此我们将使用年限较长、精度最差的设备定为专用的粗加工设备，新设备和精度好的设备定为精加工设备，做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工，将机床对加工质量的影响降到了最低，同时又保护了昂贵的数控设备，延长了设备的寿命。
2.刀具运用次数及位置不合理
利用数控车床进行批量生产、特别是大批量生产时，在保证加工质量的前提下，提高加工效率、确保加工过程的稳定性是获得良好经济效益的基础。数控车削批量加工时，选择简便的换刀方式，是减少换刀辅助时间、减少机床磨损、降低加工成本的有效途径。改进换刀点设置是为达此目的进行的有效尝试之一。为此，在夹具选择、走刀路线安排、刀具排列位置和使用顺序等方面都要精细分析、优化设计，改进换刀点设置，减少运行成本，提高加工效率。
3.数控编程技巧能力弱
程序的效率直接影响着机床的工作效率，所以优化编程质量是提高数控机床工作效率的一个重要方法。首先，熟悉机床的指令，充分开发机床的内部功能，寻找高效的编程和加工方法。其次，大力推广计算机编程，加强计算机切削模拟，提高程序的可靠性，从而减少或取消在数控铣床上调试程序的时间。再次，合理编程，尽量减少机床走空刀的情况。
三、如何提高数控机床加工效率
1.加强对数控加工操作人员的培养
数控机床虽然智能程度提高，但是人的作用却至关重要。没有技术好的编程人员，数控机床的效率就不可能得到有效提高，没有好的机床操作者就达不到最佳加工方式，产品的废品率就会提高，同时也会大大降低数控机床的使用效率和缩短机床的使用寿命。因此，要提高数控加工的效率，就必须培养出优秀的数控技术人员。
2.合理管理数控机床
数控机床不同于普通机床，不能把管理普通机床的方法照搬到数控机床上。据一些使用数控机床较早的用户多年管理实践证明，凡是数控机床较多的单位，以相对集中管理的方式较好，即“专业管理，集中使用”的办法。工艺技术准备由工厂工艺技术部门负责，生产管理由工厂下达任务统一平衡。有条件的可以采用计算机集成管理的生产方式。由计算机把数控机床生产所需的各种作业和加工信息管理起来，实行信息共享，以减少生产准备时间，优化物流路线，可有效的提高生产率。
3.选择优良切削刀具
刀具的选择是保证加工质量和提高加工效率的重要环节。为了提高生产率国内外数控机床尤其是加工中心正向着高速、高刚性和大功率方向发展。这就要求具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能，而性能要稳定。在选用刀具材料时，凡加工情况允许选硬质合金刀具时，就不应选用高速钢刀具。有条件的选用性能更好更耐磨的刀具，如涂层刀具、立方氮化刀具、陶瓷刀片等。球头刀具的使用，在进行自由曲加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此为保加工精度，切削行距一般取得很密，故加工效率很低。平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头具。因此，只要保证不过切，无论是曲面的粗加工还是加工，都应优先选择平头刀。
4.设置合理的数控加工程序
数控机床使用水平的高低不但与设备操作者的技术水平有关，而且很大程度上取决于编程人员的编程技巧和机械加工工艺水平的高低。一个好的程序应该是：在保证加工质量的前提下，程序段最少、工件的加工周期最短。为了缩短非切削时间，提高效率。在编程时可考虑下列问题：指令并行执行，由于数控程序的执行方式是逐行执行，降低非切削时间，可将各种指令结合在同一行执行。即根据各类指令所完成的动作“使不会发生动作干涉的部分指令并行执行。”例如：可把主轴的启动&停转与快速移动、定位相重合。把刀具的准备与寻位，切削过程相重合。这样就减少了非切削时间，减少换刀次数。除了，在优化工艺路线中，提及的措施外，在有一定的生产批量。且在机床功率和主轴刚度允许的情况下，可以采用复合刀具。多轴小动力头，多刃刀具进行加工，这就能够减少换刀次数及其辅助时间，多点位换刀，编程人员为了保证加工中心换刀时的安全，刀具不碰到工件或夹具和编程方便。换刀点一般都设在远离工件的位置并将换刀点固定。即所有的换刀都在这个确定的换刀点进行，这种方法的好处是：换刀安全、简单、方便。其不足是：此方法可能造成退刀路径的增加，退刀过程中转折点的增多，从而导致换刀时间的延长，致使加工效率下降。为了解决这一问题，可根据各工步加工表面的位置及刀具、工件、夹具之间的空间关系。设置多个换刀点，以减少退刀过程中的停顿，定位次数。由于这样减少了换刀过程中主轴快速移动距离和移动中的停顿定位次数”故有效降低了非切削的辅助时间。
通过高效数控加工技术的研究提高数控制造技术水平，提高数控加工的能力来增强企业的综合竞争力意境成为当前企业的生存之道。数控机床的高效率、高性能、高稳定性等特点，越来越多的企业开始加强对数控加工的要求，大力发展以数控机床为先导的装备制造业已成为我国政府的一项产业政策，将对数控机床的发展产生重大的影响。用好数控机床提高数控机床的利用率具有重要的现实意义，它不仅能增加企业的效益，而且还有助于提高我国制造业的整体素质和加快建设制造强国的进程。
【参考文献】
[1]丁海萍.刀具补偿在数控加工中的应用[J].装备制造技术，2008（05）.
国内外数控机床发展现状范文第4篇
【关键词】机床行业;制造业;出口分析
1 我国机床工具产品的出口现状
机床工具行业作为我国制造业发展的基础性行业，被列为重要战略性产业，它是我们把脉机床行业发展的重要途径之一。我国机床工具产品的出口主要集中到美国、印度、香港等国家和地区，近年来，我国对东南亚国家的出口呈迅速发展态势。
随着世界经济的复苏和新兴经济体经济的快速发展，我国对印度、巴西的出口额均有着快速的增长。同时由于中国―东盟自由贸易区的建立和发达经济体的产业转移，我国在今年对东盟国家的出口额保持着快速的增长。
表1
（我国金属加工机床出口地区的金额（亿美元）及比重（%）情况（2007年-2010年）
（1）由上表纵向分析可知，在所列国家中，美国是我国出口金属加工机床的主要地区，俄罗斯是我国出口机床最少的地区。印度和巴西后来居上，呈现爆发式增长，其市场份额均超过日本和德国。
（2）由上表横向分析可知，我国金属加工机床的出口国在各年度的出口金额都有着不同的变化。
①日本和德国一直是我国的主要出口国，印度和巴西的增长保持着强劲的增长势头，特别是印度，在10年成为我国的第二大出口国。
②由于产业转移，美国是我国金属加工机床的第一大出口国，2007-2010年间，我国对美国的出口均保持第一，平均值为1.48亿美元，也位列第一。[1]
③随着中国―东盟自由贸易区的建立以及周边国家劳动密集型产业转移到东盟，我国对东盟地区的出口保持着良好的态势。
2 我国机床工具产品的特点
2.1 机床出口产品结构发生了一些变化
2009年我国金属加工机床出口持续严重下滑，出现了多年未有的负增长，全年出口数量略有增加，而出口金额快速下降，机床出口平均价格降低。但是，在机床整体出口不利的情况下，数控铣镗床、数控龙门铣床和数控磨床在年末收官时出口金额同比已实现增长，且平均价格均增长45%以上。除上述产品外，如立式加工中心、龙门加工中心、数控锻造或冲压机床、数控矫直机等数控机床出口单价也明显提升。以加工中心为代表的部分数控机床出口结构趋好，正是我们调整出口产品结构、提高出口产品水平的方向。
2.2 出口退税率调整促进企业产品升级
2007年7月1日起，机床工具产品降低了出口退税率。出口退税率的调低，减少了企业的利润空间，行业内相关企业积极采取相应的整改措施，加大对环保和节能降耗的投入，努力降低生产成本。因此，行业企业应继续把出口重点放在提高产品的附加值和优化产品结构上，同时要抓住机遇继续开拓新兴市场，保证机床工具出口的稳定增长。
2.3 亚洲地区以及新兴市场成为我国机床出口重要市场
受世界金融危机的影响，2009年我国对印度、巴西、俄罗斯出口金属加工机床也出现大幅下滑。进入2010年后，“金砖四国”市场率先大幅回升。我国对印度，巴西、俄罗斯机床出口额列第二、三、八位。“金砖四国”中的其他三个国家全部进入前十位。东盟地区市场继续看好，缅甸、越南、印尼、泰国和马来西亚，出口额全部超过2008年水平。新兴市场和亚洲地区恢复较快是2010年出口高速增长的重要因素之一。
2.4 切削工具出口份额上升
我国出口退税率政策的效力已经显现。在机床工具出口整体大幅下滑的形势下，切削工具出口额同比降幅最少，2009年为-12.4%小于全行业产品出口额同比21个百分点。同时切削工具出口额所占比重提高到22.4%，已位居机床工具10大类产品之首。
2.5 非主机产品出口快速增长，机床出口比重下降
2010年我国机床工具产品出口高速增长，但主流产品金属加工机床出口额增速低于行业整体水平17个百分点。继2009年切削刀具出口额由于降幅较小，2010年磨料磨具上升到第二位，金属切削机床列在出口第三位。2010年数控机床出口占金属加工机床的比重明显提高，比上年提升5个百分点;同时氐值机床占比下降1.7个百分点。金属加工机床出口结构总体趋好。
2.6 我国对亚洲地区机床出口份额加大
近年虽然我国金属加工机床主要出口市场大幅下滑，但是我国对亚洲国家和地区出口机床下降较少或略有增长，份额有所上升，当年亚洲国家和地区在我国出口前10名中首次占有7个席位。数据显示，我国对韩国、东盟一些国家和地区出口数控机床呈现增长趋势，且档次也在提高。随着我国与东盟自由贸易区的建立，对印度、巴西等机床出口取得了较好的效果。[2]
3 我国机床工具产品的发展策略研究
3.1 调整出口产品结构，实现出口持续增长
在我国出口的机床中，目前仍以中低档机床产品为主，产品性价比具有一定的优势，对这类产品应不断提高产品质量，巩固和扩大国际市场份额。但值得注意的是，在我国出口产品中，低档磨料、低值工具，以及低值机床仍占一定的比例，尽管现在有低成本优势，但一些因素的影响，这些产品的生存空间必将愈来愈小。因此不断优化出口产品结构，高附加值产品的开发研制力度，发展具有自主知识产权的产品，努力向国际标准或国际先进技术标准靠拢和转化，提高国际竞争力， 实现中国创造。[3]
3.2 充分利用国家政策，力保机床工具行业持续增长
“保增长”是2009年我国经济工作的首要任务，行业企业应把加快发展方式转变和结构调整作为保增长的主攻方向，密切关注国家重点投资项目，深入调研用户企业，潜心研究用户工艺，开发并生产出更多的进口替代产品，为各行业用户提供更多的国产设备。
3.3 努力开拓国际市场，实现机床工具行业持续增长
为缓解因发达国家经济不振带来的出口损失，行业企业应努力开拓多元化新市场，从而降低自身的风险，多多关注北非、中东、东欧、南美等地区，挖掘潜力市场，同时大力发展与我国已签订自由贸易协定国家的贸易国合作。因此，企业要提高规避风险的能力，采取多种方式扩大出口。进一步开展国际化经营，看准时机收购并购国外知名企业，获得先进制造技术，拓宽销售渠道。（下转第236页）
（上接第109页）3.4 抓住机遇，扩大出口
目前，我国正与多个国家和地区商谈签署自由贸易区协定，对扩大双边、多边经贸合作将起到促进作用。2010年1月1日，中国-东盟自由贸易区协议生效。由于东盟已经与日本、韩国、印度等国家签订自贸区协定，中国企业在东盟投资生产的产品还可享受东盟与这些国家的自贸区优惠关税待遇，从而销往更广阔的国际市场。当前国际市场回升迹象仍不明显，机床工具行业要密切关注欧、美、日等世界发达经济体的发展趋势，同时着重瞄准东盟及亚洲其他地区、金砖四国、VISTA五国等具有发展潜力的新兴出口市场，扩大行业出口。[4]
3.5 密切关注国际市场动态
目前，各国为抢占后金融危机时展的制高点，纷纷出台新的发展战略，调整经济增长方式。其共同点就是发展装备制造业，加强知识创新，发展低碳经济，探索可持续发展道路。
3.6 大力引用新技术，实现“绿色产品”
绿色产品是未来的发展趋势，随着经济的发展，环保问题已经成为世界各国关注的热点。世界一些发达国家以环保构筑的绿色壁垒，无疑增加了国际市场的准入难度。污染环境和高耗能的产品或被拒之门外，或被课以重税制裁。因此，低碳经济、绿色制造技术的研究和应用，是未来经济发展的方向，也是产品进入国际市场的基础。
【参考文献】
[1]中国经贸导刊[J]，2007（14）：19-42.
[2]鲁方霞，邓朝晖.数控机床的发展趋势与国内外发展现状[J].工具技术，2006（3）：35-72.
国内外数控机床发展现状范文第5篇
关键词：机械工业 机电一体化 数控 模块化
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0199-02
现代科学工程技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的工程技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子工程技术和计算机工程技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的工程技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心工程技术
机电一体化包括软件和硬件两方面工程技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：
（一） 机械本体工程技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
（二） 传感工程技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测工程技术。
（三） 信息处理工程技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
（四） 驱动工程技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
（五） 接口工程技术
为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，工程技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
（六） 软件工程技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
二、机电一体化工程技术的主要应用领域
（一） 数控机床
数控机床及相应的数控工程技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
1、 总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2、 开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
3、 WOP工程技术和智能化。系统能提供面向车间的编程工程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
5、 能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、 系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7、 以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
（二） 计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。
（三） 柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。
三、机电一体化工程技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新工程技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：
（一） 智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。
（二） 系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。
（三） 微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械工程技术、微电子工程技术和软件工程技术，是机电一体化的一个新的发展方向。
（四） 模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。
（五） 网络化
网络工程技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。
（六） 绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。
综上所述，机电一体化工程技术是众多科学工程技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献：
[1]李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社，2003.
[2]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社，2004.
[3]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化，2006（6）.
国内外数控机床发展现状范文第6篇
【关键词】高端装备制造业；现状；发展前景
《江苏省装备制造业十二五发展规划》中表明，江苏产业经济正处于转型升级的关键时期，着力推动全省装备制造业向产业链高端环节攀升，对于促进关联行业技术进步、提升我省制造业整体水平至关重要。跨入新的历史时期，必须抓住国家支持装备制造业向高端转型升级的新机遇，应对国际产业分工调整带来的新挑战，引导我省各个地区装备制造业巩固优势地位、增强创新能力、提升发展水平。装备制造业是泰州市工业经济的重要支柱产业，是具有泰州特色“1+3+N”产业体系的主要组成部分，经过多年的发展，泰州市已形成门类基本齐全、具有一定规模和水平的产业体系。
一、泰州市装备制造业发展现状
1、规模效益快速提升
十二五以来，我市装备制造业发展步伐明显加快。经过“十一五”的快速发展，装备制造业已成为我市工业经济的最大支柱产业，产业特点鲜明，竞争优势明显。2011年，全市装备制造业完成产值2730亿元，增长27.7%，占全市比重达到45.7%。船舶制造、汽车零部件、石油装备、减速机、数控机床等行业初步形成集聚效应，船舶、叉车、起重机、汽油机、柴油机、减速机、石油钻杆、电机等一批拳头产品在国内外具有较高的知名度和市场占有率。尤其是船舶工业，不仅是泰州的支柱产业之一，也是泰州的出口支柱产业。
2、产业结构持续优化
通过组织实施国家、省装备制造业调整和振兴规划纲要，推进一批重大项目建设，全省装备制造业结构调整步伐明显加快。我市不断对高端装备制造业投入，新型电力装备、汽车、船舶与海洋工程装备、工程机械等产业链规模超亿元，节能环保装备、高档数控机床、智能自动化设备等一批新兴装备迅速崛起，产业链门类和体系逐步完善，上下游配套能力不断增强，协同发展水平明显提高。
3、优势产品地位突出
十二五期间，我市装备产品的市场占有率和影响力大幅提升。目前，泰州市装备制造业产品已突破1万种，其中钢帘线、微特电机、小型动力机械等产品已经形成一定比较优势，产量居全国同行业前列。其中，钢帘线年产量已跃居世界前三强，微特电机年产销规模国内第一，曙光石油钻杆被誉为“中华第一杆”，国内市场占有率超过50%。
二、泰州市装备制造业发展存在的问题
1、解决过度依赖要素投入、经济效率不高的问题
依赖资源和资金的大规模投入的粗放发展方式，是导致一般产品产能过剩的主要原因，形成某些领域的恶性竞争，这样下去不仅是效率问题，而且是扰乱市场秩序、严重阻碍高端产品发展的关键问题。
由于要素大量投入，也导致了区域结构趋同化，盲目追求GDP和地方财政增长，加剧区域内重复投资和产能过剩现象，甚至加剧资源浪费和环境污染。
2、大企业集团不强，缺乏专特精的小巨人企业为之配套
制造能力强、研发能力弱；依赖引进技术多、自主知识产权的技术少；生产产值高、工业增加值低；单机制造能力强、系统集成能力弱。
因此，必须通过装备制造业产业链的改善，建立以企业为主体的创新体系来解决大企业集团的竞争能力。
3、技术创新体系亟待改善，建立完善的技术创新体系是我国装备制造业持续发展的关键所在
装备制造业的技术创新体系构成：
基础研究共性技术研究产品开发产业化
由此可见，只有以企业为主体的后段是不够的。
从上述的构造表明基础共性技术是不可缺少的，我国科研院所体制改革使基础共性技术的研发削弱甚至缺位，已产生明显的不利于整体创新的影响。目前，利用转制研究院所重建基础与共性技术研究的公共服务平台已刻不容缓，否则会影响我国建立创新型国家的整个战略进程。
4、政府各部门要将国务院颁布的振兴装备制造业的各项政策，真正落实、合力执行
对于振兴装备制造业及培育发展高端装备制造业政府已颁布的政策可以说是给予了足够的支持，目前的问题是按照统一的目标大家合力执行。
三、对泰州市装备制造业发展的前景展望和建议
“十二五”期间，我市装备制造业将以“高端转型、创新升级”为主线，突出“高端化、集聚化、特色化”发展方向，优先培育发展高端装备制造业，巩固提升传统优势装备产品，不断增强自主设计、制造和配套能力。加快建设高端装备和特色装备产业集聚区，做强做大一批大企业，培育发展一批“专精特新”中小企业，推进全市装备制造业加快实现由低附加值向高附加值、粗加工向精加工、普通产品向高新技术产品、生产型制造向服务型制造转变，建成长三角重要的先进装备制造业基地。
可以选择的领域举例如下，作为培育重点参考：
（1）传统产业转型升级的重大成套设备
围绕满足石化、冶金、煤炭、汽车、轻工等行业的转型升级、节能降耗、自动化、智能化需要的装备。
（2）节能、环保与资源开发利用装备
围绕能源安全和二氧化碳减排、资源开发利用等方面开展的重大工程所需成套装备，如核电、新能源、清洁煤燃烧、智能电网、海洋工程装备等。
（3）先进运输设备
围绕航空运输和远洋运输、城市轨道交通、新能源汽车、国家铁路12万公里客货营运里程建设等项目，培育成具有国际竞争力的高端装备制造业。
（4）智能化的基础制造装备
通过高档数控机床及基础制造工艺装备专项的实施，突破数字化制造技术、高档数控系统、高精度轴承及机床功能部件等关键技术，开发先进工艺技术所需的专用装备。
（5）基础件及仪器仪表
围绕国内已具有一定规模和竞争力的产业发展需要，如工程机械行业，改变高档液压元件和控制元件依赖进口的局面。
目前我国的仪器仪表产业非常薄弱，国内需求量的二分之一依赖进口，国外的中高档仪器仪表、元器件和传感器占据国内60%以上的市场份额，必须尽快改变受制于人的被动局面。
（6）国防及新兴产业专用装备
围绕国防建设及生物医药、电子信息、新材料等新兴产业发展的需要，努力满足受进口约束的装备的需求。
上述诸领域的发展还有很多不确定性，因此要对每个项目分析国内外的状况，确定分阶段的有限目标，制定出各项目的技术发展路线图，增强操作性，选择有比较优势、有较好的基础和资源条件的项目率先突破，形成新的支柱产业。我们要清醒地看到，我市装备制造业仍存在高端化步伐不快、旗舰型企业不多、自主创新能力不足等问题，加速装备制造业高端化发展时不我待。
（1）坚持创新领先
引进、消化、吸收、再创新，应作为主要的创新模式；重大、高端装备的技术来源于国外，必须要在消化吸收和再创新上下功夫。同时，要发挥政府的组织协调作用，处理好制造企业和用户的关系，防止重复引进。“双高”船舶和海工产业基地将以靖江、高港和泰兴等地的相关园区为载体，重点发展船型开发技术和海洋工程装备技术，建立国家级船舶工程技术中心，形成具有自主知识产权和自有品牌、满足国际造船新规范、新标准的品牌船型10个以上、海洋工程装备产品及设备2个以上。新能源装备产业基地将以新能源产业园为主体，以薄膜太阳能、大功率储能、动力电池、太阳能装备研发制造为突破口，着力打造光伏、储能、新能源装备制造业和节能减排四大产业。
（2）夯实强大的基础
产业共性技术是消化吸收再创新的技术基础，共性技术缺位会妨碍对引进技术的消化吸收再创新。而共性技术属竞争前技术，具有一定程度的公益性，需要政府支持构建公共服务平台，给予财政上的支持。
长期以来，我国重产品轻工艺、重整机轻配件、重生产轻基础、重硬件轻软件的现象严重。经过六十年工业化的实践和发展，我国的工业基础仍然很薄弱，难以支持工业快速发展，不得不受制于人，如再不引起重视，将会制约制造业进一步发展。
要把通用基础件（液、气、密）、大型铸锻件、关键特种材料（高档绝缘材料）、控制系统的元器件（包括仪器仪表）、数控机床的功能部件等作为优先发展领域，通过“十二五”发展期间的努力成绩应该有所突破。
要努力推广标准化战略，这是提升行业软实力的重要手段，技术标准已成为高技术产业竞争的制高点，也是保障高端装备制造业发展的重要法规手段。当前要组织大型骨干企业参与并成为标准制定的主体，注重与国际标准接轨，参与国际标准活动，争取更多的话语权，从而促进自主创新产品占领国际市场。
（3）推广绿色制造和再制造
绿色制造是综合环境影响和资源利用最佳的现代化制造模式。即对环境的负面影响最小，资源利用率最高，强调资源综合利用和循环使用，减少废料和污染物的生成及排放。
由于制造业是能源资源消耗和环境污染的大户，绿色制造业就是可持续发展战略中最重要的一环。对于装备制造业不单是推广高效、节能产品，还要对铸、锻、焊、热、表面处理五大基础工艺采用绿色制造的理念实现清洁生产。
实施循环经济发展战略也是推行绿色制造的重要内容。循环经济以减量化、再利用、再循环、再制造为原则（4R原则），以低耗低排高效为特点的发展模式。
如在生态制造业园区内，把有条件的企业联合起来形成共享资源和互换付产品的产业共生组合，使得企业的废气、废热、废物成为其他企业的原料和能源。重视末端治理，开发各类废物回收利用技术，促进回收产业的发展，不但能提高资源利用率，还扩大了就业面。
（4）加强培养、定向输送各类人才
发展先进装备制造业，需要各级各类人才。随着我国先进装备制造业的快速发展和产业结构调整，从事设计、加工制造、研发、管理的各类人才出现了不同程度的短缺，特别是具有创新能力的设计人才和技术精湛的高级技术人才。制造业的人才是金字塔型，注重培养经营管理人才；加强培养创新型人才；通过职业教育定向培养制造过程的管理与操作者。要根据社会生产、服务、建设、管理第一线对人才的实际需要以及岗位、岗位群和技术领域的要求来设置专业和确定培养目标，切实突出专业的针对性和应用性。
国内外数控机床发展现状范文第7篇
关键词： 机电技术； 应用； 发展
中图分类号：TU85 文献标识码：A
金融危机的爆发，引发了世界经济的动荡，中国也随之受到很大影响。现代科学技术不断推动社会生产力的发展，作为现代科学技术的主要推动源的机电技术应用更在此时发挥着及为重要的作用，要能在激烈的市场竞争环境中取得优势，就必须使我们自身的技术结构等发生巨大变化，从传统工业生产慢慢转型为机电技术应用生产。因此，机电技术应用的前景给我们带来了很多的深思。机电技术应用的内容含义
1 机电技术应用的内容含义
1.1机器的构造及工作原料
生产机器的构造一般都是由主体部位的发动机、曲柄连杆、配气、起动、传动、行驶、转向、制动等构成，要提高机器的工作效率，必须从其主体部位改善性能、减轻质重和提高运转精度等方面考虑。而传统机器产品一般以钢铁材料为主，已经不具备很强的市场竞争能力。要想改进机器的效率不但要从结构上加以改进，还应该多考虑利用非传统钢铁材料为主的生产概念，如用非金属复合材料，或者更高层次的金属材料。
当机器主体重量减轻了，方能实现驱动系统的功率的最大化，减少不必要的能量消耗，提高机器的工作效率。
1.2提高弱电控制线路
提高弱电控制线路关键在于提高部件间的综合性能，可从电机、传感器、信息处理设备、软件等方面进行提高。驱动机最为广泛使用的是电机，但其工作效率及响应速度还存在着诸多问题。我们面对此类问题要更为全面的发展新型的驱动单位，如驱动单元中装了编码器的电机以及控制专用组件、传感器等多位一机的伺服驱动单元。
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。目前，对外部信息传感器来说主要发展非接触型检测技术。
微型计算机作为信息处理设备的主要设备，大大推进了机电技术应用与微电子学的进步。为进一步发展机电技术应用，必须提高信息处理设备的可靠性、准确性、快速性等特点，最大程度的提高处理速度，并解决好抗干扰及其它可能出现的问题。除此之外，在与信息处理设备进去通信时，必须规范数据传递的格式，采用同一标准，这样不仅有利于信息传递和后续维修，而且可以简化设计流程。培养专业技术人才，除低开发成本、开发高速传递方式，以便解决日后更为大容量化的机器运作能力。最后，仅有先进的硬件设施是不够的，必须同时开发相关可利用的软件配套使用。
2机电技术应用人才的现状
2.1机电技术专业人员稀缺
金融危机的爆发，致使世界各国不断由传统劳动力竞争转化为高科技竞争和创造新的生产方式来渗透在传统产业中，引起了国内外产业结构的深刻变革，机电技术正是这场变革中的新兴领域，其功能不仅有动力、速度、精确度外，更需要自动化、信息化、智能化，并最终逐步实现机器人化。典型的机电产品，如数控机床、加工中心、机器人和机械手等，无一不是机械类、电子类、电脑类、电力电子类等集成融合成一体化，这必然需要机电设备操作、维修、检测及管理的大量专业技术人员。
2.2我国急需机电技术应用性专门技术人才
据相关数据显示在未来的几年甚至十几年内，对机电技术人员的市场需求将会是有增无减。因此，时机已经成熟，我们不得不发挥我国职业教育的优势，加大对现有机电技术专业教学改革的力度，方能迅速扩大在机电技术人才市场的占有率，为国内的产业结构变革贡献出自己的一分力量。
2.3工业产值逐年攀升
各种成分的经济为了在日益激烈的市场竞争中占有一席之地，大量引进高新技术设备已成为必然，其中机电产品更是占主导地位。以数控机床加工中心为例，我省大中型企业中，近几年引进许多国内外先进设备，但真正能使其发挥潜能的机电技术人员还非常有限。目前，我省技术工人紧缺且年龄偏大，制造业中具有高等技术资格的人员很少，为此各中等职业技术学校，为满足企业对机电人才的需求，不断培养和输送了许多机电技术应用专业的优秀毕业生，但随着经济的快速发展，更加需要大量的机电技术应用性人才。
3机电技术应用的发展前景给我们的深思
科学技术是第一生产力，经济要发展一定要有先进的生产力水平。生产力水平的提高离不开人才的培养。纵观国内外机电技术应用的发展现状来看，机电技术革新将朝更系统化、网络化、智能化、微型化、环保化等方向发展。
3.1系统化的发展机电技术应用
未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
3.2网络化的机电技术应用
网络技术的高速发展，无疑对机电技术应用产生重大的影响，使其朝着网络化的方向发展。网络的普及和应用，使机电技术远程控制成为一个很现实的操作手法。
3.3智能化的机电技术应用
智能化即模拟人类智能，具有某种程度的逻辑思维、判断能力和自主决策能力，从而可以取代制造过程中某些人的部分。特别是随着21 世纪的到来，信息处理器速度的快速提高、高性能化，为传感器系统的集成创造了非常有利的条件，进而更有力的推动着机电技术应用产品向智能化方向转移
3.4微型化的机电技术应用
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。目前，利用半导体器件制造过程中的先进技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
3.5环保化的机电技术应用
在发达工业的影响下使人们生活富裕，但同时资源也在不断减少，生态环境遭到严重破坏。我们在提高经济效率的同时，也不能忘了保护好生态环境，要做可持续发展，进最大努力提高我国的综合国力。机电技术应用的时代，我们不仅要重视机电技术为工业生产带来的效率，同时也要保护好生态环境，减少环境污染。因此，要不断革新技术，报废回收，发展更多可再生资源作为机电技术应用的原材料。机电技术应用不仅仅是科学技术水平发展到一定程度的结晶，更是社会生产力发展阶段的必然产物，它使传统产业发生了质的飞跃，使工业发生了战略性的变革。因此，认清机电技术应用的前景并对其进行探讨符合社会发展的需求
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部高等教育司.高职高专教育改革与建设[Z].2004.
国内外数控机床发展现状范文第8篇
摘要：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：
（一）机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
（二）传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
（三）信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
（四）驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
（五）接口技术
为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
（六）软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
二、机电一体化技术的主要应用领域
（一）数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
（二）计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
（三）柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
（四）工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。
三、机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：
（一）智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
（二）系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
（三）微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
（四）模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
（五）网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
（六）绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
综上所述，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献:
1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.
2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).