机电产品是我国主要的出口主导产品。近年来,出口保持持续增长,不仅带动了中国经济的快速发展,也促进了经济结构的不断调整和完善,凸显了中国经济高度外向的格局。如何保持机电产品出口持续健康增长,在日益激烈的国际贸易竞争中立于不败之地,是我国保持外贸增长面临的一个长期问题。
机电一体化的发展现状
机电一体化的发展可以分为三个阶段。
(1)60年代以前是第一阶段,称为初级阶段。这一时期,人们有意识或无意识地利用电子技术的初步成果来提高机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品和电子技术的结合,这些机电一体化的军事技术在战后转为民用,对战后的经济复苏起到了积极的作用。当时,研发总体上还处于自发状态。当时电子技术的发展还没有达到一定的水平,机械技术和电子技术的结合还不能得到广泛深入的发展,开发出来的产品也不能得到广泛的推广。
(2)70-80年代是第二个阶段,可以称之为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术和通信技术的发展为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充足的物质基础。这一时期的特点是,机电一体化一词最初在日本被普遍接受,并于20世纪80年代末在世界范围内得到广泛认可。机电一体化技术和产品得到了极大的发展;各国开始高度重视和支持机电一体化技术和产品。
(3)20世纪90年代末,机电一体化技术开启了走向智能化的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。一方面,光学和通信技术已经进入机电一体化,微加工技术也在机电一体化中出现,出现了光机电一体化、微机电一体化等新的分支。我国从20世纪80年代初就开始了这一领域的研究和应用。国务院成立机电一体化领导小组,将这项技术列入“863计划”。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时,要充分考虑机电一体化技术的国际发展趋势及其可能产生的影响。许多高校、研究机构和一些大中型企业对这项技术的开发和应用做了大量的工作,取得了一定的成果。然而,与日本等先进国家相比,仍有相当大的差距。
辽宁省机电出口现状
规模:2012-2016年辽宁省外贸商品出口量变化。2013年出口总额创造了456.3亿美元的突出成绩,其中机电产品出口261.5亿美元;2014年出口总值419亿美元,其中机电产品出口总值219.9亿美元;201 5年出口总值367.2亿美元,其中机电产品出口总值195.6亿美元。201 6年,出口总额下降到只有337.4亿美元。可以看出,辽宁省机电产品出口量在逐年下降。
存在问题:机电产品出口存在三大结构性隐患。一是出口产品附加值低,档次不高,大部分属于代工出口,出口产品结构安全性差,主要表现在:一是配套产品种类多,成套产品种类少。如发电机、柴油机、电线电缆、可视门铃(室内机)、电池等。二是粗加工产品多,如电线电缆、电池外壳等。第三,劳动密集型产品很多。由于部分出口产品加工技术和工艺简单,自主知识产权率低,或产品行业普及率高,出口产品品种结构安全性差,抵御各种冲击的能力弱,企业出口效益不高。是产贸不平衡,集群优势不明显。明显的特点是TPV集团一枝独秀,未能形成自己的机电产业集群。由于产业集中度低,企业规模小而分散,规模经济性差;专业化合作水平低,严重影响了企业竞争力和社会资源配置效率,导致低水平过度竞争和交易成本增加。三是产品类型覆盖面窄。从机电产品类别看,按检验检疫商品类别划分,辖区内出口类别只有11个(目前出口类别为信息设备、视听设备、电池、电机、电光源及灯具、电线电缆、通用机械、电气装置、小型家用及类似用途电器、金属制品、电力设备)。只占全部31类机电产品的35%,辖区出口机电产品覆盖面窄
机电的未来发展趋势
(1)光机电一体化。通用机电一体化系统由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等组成。因此,引入光学技术的内在优势是可以有效地改善机电一体化系统的传感系统、能量(动力)系统和信息处理系统。
(2)自律分配制度化——灵活性。未来的机电一体化产品、控制和执行系统具有足够的“冗余性”、较强的“灵活性”,能够很好地应对突发事件,因此被设计为“自律分配系统”。
在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。(3)全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
(4)“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。
(5)微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
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