一、機械自動化的產(chǎn)生和定義

早在1971年日本的《機械設(shè)計》雜志副刊上刊登了機電一體化這一名詞，后來隨著機電一體化的發(fā)展而被廣泛的應(yīng)用。美國機械工程師協(xié)會于1984 年為現(xiàn)代機械下了如下定義：“由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學(xué)任務(wù)的機械和（或）機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。它與前面提及的機電一體化是一致的，因此可以說現(xiàn)代機械就是指機電一體化系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代國際機器與機構(gòu)理論聯(lián)合會，給出了這樣的定義，機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統(tǒng)思想在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中的協(xié)同結(jié)合。因此又可以說機電一體化就是在機械設(shè)計制造及其自動基礎(chǔ)上的發(fā)展。

（一）機械自動化的科學(xué)技術(shù)

機械設(shè)計制造及其自動化是機械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學(xué)科，機械自動化使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發(fā)展階段。

它的發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還將不斷被賦予新的內(nèi)容。但其最基本的特征可概括為：機械自動化的設(shè)計制造是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性，低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

需要強調(diào)的是，機械自動化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合性技術(shù)，而不是機械技術(shù)，以及其他新技術(shù)的簡單組合、拼湊，這就是現(xiàn)代機械與機械電氣化在概念上的根本區(qū)別?，F(xiàn)代機械設(shè)計制造出的產(chǎn)品，不僅是人和手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征是現(xiàn)代機械自動化和傳統(tǒng)的機械在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

二、我國的機械制造業(yè)

（一）我國機械制造業(yè)現(xiàn)狀改革開放三十年以來，中國制造業(yè)有了顯著的發(fā)展，無論制造業(yè)總量還是制造業(yè)技術(shù)水平都有很大的提高。機械制造業(yè)從產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)裝備和加工能力等方面都取得了很大的進步，但具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的品牌產(chǎn)品卻不多。例如：海爾、海信、TCL 等企業(yè)的品牌雖然已經(jīng)“國產(chǎn)化”，但去商場買空調(diào)時，導(dǎo)購會告訴你壓縮機來自日本，去買冰箱時，導(dǎo)購還是會告訴你壓縮機也是來自日本。通過對我國機械制造業(yè)現(xiàn)狀的分析和研究，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，中國的機械制造比歐美發(fā)達國家落后了將近30年。面對21世紀(jì)世界經(jīng)濟一體化的挑戰(zhàn)，機械制造業(yè)存在的主要問題有以下幾個方面：

（二）存在著許多技術(shù)黑洞

中國的機械制造業(yè)除了面臨“外敵”之外，自身也存在著諸多問題。曾幾何時，企業(yè)的進口機械成了宣傳的噱頭。廣東一家食品企業(yè)這樣炫耀自己：“公司引進多臺日本、臺灣自動化生產(chǎn)設(shè)備，工藝精湛，優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量贏得了廣大消費者的青睞?！边@樣的例子俯拾皆是。國人也都在潛移默化中接受了這一現(xiàn)實：只有外國進口的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備是可靠的，是產(chǎn)品的保證。“振興民族”產(chǎn)業(yè)的口號興起之后，國內(nèi)逐漸打造出一些著名品牌，例如家電里有海爾、海信、TCL 等。品牌雖然已經(jīng)“國產(chǎn)化”，但說到產(chǎn)品的核心部件，卻大都來自國外。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，我國機械行業(yè)存在一個巨大的技術(shù)“黑洞”，最突出的表現(xiàn)是對外技術(shù)依存度高。近幾年來，中國每年用于固定資產(chǎn)的上萬億元設(shè)備投資中，60%以上是引進的。作為窗口的國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，也有57%的技術(shù)源自國外。

三、在冶金機械中的應(yīng)用

最近幾年我國板、帶材生產(chǎn)線上了三、四十條，型材線就更多了，總投入大得驚人，但是這些設(shè)備和系統(tǒng)幾乎全部來自德國、日本及意大利。例如河北一家大型鋼鐵（邯鄲）廠，冷軋設(shè)備來自德國西馬克公司，鍍鋅設(shè)備來自意大利達涅利公司。據(jù)機械工業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計，目前工業(yè)發(fā)達國家新產(chǎn)品貢獻率為52%，我國僅為5.9%。在“核心技術(shù)方面”具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品較少，克隆產(chǎn)品較多。這樣的結(jié)果除了自主創(chuàng)新能力削弱之外，還容易遭到侵權(quán)指控。即使出現(xiàn)了自行研制的技術(shù)，也很容易被指責(zé)為“剽竊”。中國不久前自行研制的“CMl海豚”磁懸浮列車還沒有試運行，就被德國一些媒體和企業(yè)指責(zé)為“抄襲了德國磁懸浮技術(shù)”。整個工業(yè)制造設(shè)備的骨干都是外國產(chǎn)品，這暴露了我國工業(yè)化的虛弱性。機械制造業(yè)是一個國家的脊椎和脊柱，中國今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個經(jīng)濟和國防都是虛弱的。

四、國家扶持的支點偏離

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，技術(shù)黑洞的形成與國家的重視程度、投入密切相關(guān)。國家在過失的二十多年來忽視了發(fā)展機械行業(yè)，在政策、資金等方面都出現(xiàn)了偏差。產(chǎn)權(quán)激勵制度是創(chuàng)新和研發(fā)產(chǎn)品的重要保障。國有企業(yè)對創(chuàng)新人才的產(chǎn)權(quán)激勵基本上沒有實行。一方面創(chuàng)新成果的知識產(chǎn)權(quán)沒有得到有效的保護，另一方面，創(chuàng)新者的貢獻沒有得到產(chǎn)權(quán)確認(rèn)。企業(yè)研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品，要么被國家無償拿走，要么被其他的企業(yè)無償抄襲。

五、對我國機械技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計

我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年，在近50 年發(fā)展歷程大致可分為3 個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段由于改革開放、國家的重視、研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國的數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實施產(chǎn)業(yè)化的研究，進入市場競爭階段，在此階段我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質(zhì)性進步。與國外水平相比時，我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平大致估計。

參考文獻

[1]孫桓，陳作模，葛文杰編著《機械原理》北京高等教育出版社，2006.5.

[2]牛鳴岐，王保民，王振甫編著《機械原理課程設(shè)計手冊》重慶大學(xué).

[3]裘建新.機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書.5版.北京：高等教育出版社，2008.

（作者單位：1.昌樂縣勞動技工學(xué)校；2.昌樂縣環(huán)保局）

作者簡介

朱國良，碩士研究生，中泰寶石學(xué)院教師，研究方向：計算機集成制造系統(tǒng)。

何振勇，碩士研究生，昌樂縣環(huán)保局，研究方向：環(huán)境保護集成系統(tǒng)。