電子機械行業現狀范文

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關鍵詞：機械設計制造；自動化；發展趨勢

1機械制造及其自動化的定義科學技術

機械自動化的定義是在1971年產生并在機械領域得到了廣泛的應用。“機械工程師協會1984年對其定義為：“計算機信息網絡的協調和控制，完成包括機械力、運動和機械能量流動力和（或）機電組件系統互聯”。

機械設計制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體，多門技術學科相互滲透、相互結合的產物，是正在發展和逐漸完善的一門新興的邊緣學科，機械自動化使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發展階段。

它的發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著生產和科學技術的發展，還將不斷被賦予新的內容。但其最基本的特征可概括為：機械自動化的設計制造是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織結構目標，在多功能、高質量、高可靠性，低能耗的意義上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術。

需要強調的是，機械自動化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合性技術，而不是機械技術，以及其他新技術的簡單組合、拼湊，這就是現代機械與機械電氣化在概念上的根本區別。現代機械設計制造出的產品，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代機械自動化和傳統的機械在功能上的本質區別。

2機械設計制造及其自動化的發展方向

我國從20世紀80年代初才開始這方面的工作研究和應用，研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，并取得了一定的成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。任何一門科學都是由基礎理論、技術和工程系統組成的完善體系。機械自動化在技術和工程系統方面已有很大的發展，但基礎理論方面尚在發展中，還很不完備，所以今后的發展方向是：

2.1機電一體化

機電一體化是機械自動化的發展和擴展，傳統的只對機電設備的集成產品，是機械工業發展的唯一出路。

2.2自動智能化

智能機械自動化技術的發展在21世紀是一個重要的發展方向。“智能”是對機器行為的描述，它基本在理論控制的基礎上，學習人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和多種動力學的新觀念，新方法，如混合動力學，效仿人類智能，使其具備判斷推理、邏輯思維、自主決策的能力，以確保我們更高的控制目標。

2.3模塊化

模塊化是一個非常重要而且又非常巨大的工程。由于機械自動化產品和制造商非常多。研究和開發標準的機械接口、電氣接口、動力、環境界面接口是的機械自動化產品部門成為一個非常復雜的單元。通過模塊化這種方式，就可以開發出具有統一標準的機械產品，于此同時也可以擴大產品的生產規模。

2.4計算機網絡的發展

隨著科技的快速發展，互聯網給全世界帶來了翻天覆地的變化，尤其是計算機編程的發明，以及編程技術應用在機械生產設備上的應用更是給機械領域帶來了質的飛躍。各互聯網的全球經濟模式的開啟、全球的機械生產組合成一體，全球化的企業之間的利益沖突，讓企業明白自身具有競爭性的重要性。互聯網的普及，使得網絡的功能在逐漸的運用到機械生產中去，如遠程監控和網絡檢測技術等設備終端的發明。以生產方式改變的方式讓局域網絡技術已經成為了一種趨勢。我們可以將互聯網廣泛運用到各個領域，如家庭網絡運用到各種電器上，通過遠程控制電器的運行，這樣的技術應用使得人類從中獲取便捷的同時，更為生活帶來了無盡的樂趣。正因為如此，互聯網計算機技術在機械領域的發展成為了全世界的共識和產品的發展方向。

2.5產品體積的縮小化

20世紀80年代末，“微電子機械系統在國外被定義。微機械自動化系統，指的是幾何尺寸不超過1立方厘米的機械自動化一體的產品”，與此同時也在向微納米尺度發展。微機械自動化產品體積小，能源消耗少，并且具備足夠的靈活性，在生物醫學、軍事、信息等方面具有不可或缺的優勢。

2.6資源節約，綠色環保

我們不得不承認人類生活的變化離不開機械設計制造及其自動化技術的發展。但是我們在工業發展上卻具有兩面性。一方面，資源眾多，生活質量得到提升：而另一方面，隨著資源的減少，我們的生活環境、我們的生態系統也受到了嚴重的破壞，在這樣的現狀下，人類開始意識到保護環境、保護生態的重要性。我們將這種呼聲歸結到綠色產品這一概念，具有綠色理念的機械自動化產品，是未來的發展趨勢。

3結論

近年來，我國政府加大了對機械自動化建設的投入，也培養了很多符合標準的專業人才，這有利于中國的發展和國民財富的有效積累，無論是在相關企業的管理模式還是在生產技術上都會得到很大的提升，并且起著非常關鍵的作用。

通過對機械設計制造及其自動化發展趨勢的研究，深刻了解了機械制造及其自動化對國家，甚至對全人類的發展起到的至關重要的作用，機械技術的發展非一朝一夕，在今后的發展道路，和學習道路上，在吸取前輩留下來的技術財富，設計思想的同時，更應在注重資源環境的同時大膽創新，堅持機械設計制造是造福人類的技術，努力的解決好生產力與環境的相互協調，使機械設計能夠得以快速和健康的延續和發展。

參 考 文 獻 

[1]劉武發，劉德平.《機電一體化設計基礎》.北京化學工業出版社，2017.5 

[2]楊世明騰獻銀趙鎮宏段巍《機械設計》.電子工業出版社出版，2017.3 

[3]張建民等.機電一體化系統設計.北京：高等教育出版社，2011. 

[4]趙松年，張奇鵬.機電一體化機械系統設計.北京：機械工業出版社，2015. 

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關鍵詞：機械設計及其自動化，發展方向。

中圖分類號：TD402文獻標識碼： A

我國現代機械設計業的發展歷史較短、起步晚、涉及范圍有限，相對于西方發達國家來說，我國的機械設計發展水平還是相當落后。主要表現為：設計生產效率和產品質量低；對設計進度和質量無法很好地控制；設計手段與方法有較為落后；對客觀設計進程的研究和了解不夠，尚未很好地掌握設計的客觀規律。

1 自動化的發展方向

機械技術的自動化發展是一大必然趨勢，科技發展特別是計算機信息技術的發展推動了自動化的普及，自動化的發展表現在制造技術中的系統技術、集成技術、人機一體化制造等各個環節中，符合現代機械發展要求的人性化、科技化、有序化以及運行功能一體化的要求。

自動化的運用在機械設計中產生的優勢主要有以下幾點：

（1）機械自動化產品在生產的過程中基本都是可以實現信息、控制的自動化，降低了人工操作中出現的失誤幾率，給生產的效率和產品的質量提供了可靠保證，大大促進了機械行業的快速發展。

（2）機械設計的自動化能夠使產品由單一水平向集合多種功能的高水平轉變，既有利于節約生產的成本又提高了產品的運用靈活性，拓寬了機械產品的應用領域。

（3）傳統的機械設計過程往往是根據任務和目標，做出不同的方案，然后反復試驗，這樣不僅耗時耗力，還易造成資源的浪費。隨著機械產品的自動化水平不斷提高，自動化操作可以降低人力、物力等資源在機械制造中的投入，有利于節約有限的資源，有助于革新我國機械制造業的發展模式。

（4）由于機械設計自動化所涉及的技術范圍十分廣泛，提高機械設計中的自動化水平，勢必會促進相關產業的共同發展，還會有利于原有的產業結構進行優化調整。例如機械設計技術向來和計算機技術相輔相成，計算機技術的發展為機械設計制造的發展提供物質基礎，機械設計技術的提高也會促進整個計算機行業在工業技術性方面的發展。

總之，自動化是機械設計發展的一個新方向，也是一個必然趨勢。加強對自動化方面的研究也是我國機械行業實現創新發展、體現綠色人文理念、縮小與發達國家間的科技差距的關鍵。

2 模塊化的發展方向

模塊化這項工程是非常艱巨和關鍵的。因為機械自動化產品的生產企業與類別都是非常多的，研發具備環境接口、動力接口、電氣接口、機械接口的機械自動化產品單元是非常關鍵和復雜的事情。比如，研發和制造具備測距、識別、圖形處理、視覺等作用的控制單元，集電動機、智能減速、減速為一個整體的動力單元，以及一系列可以實現典型操作的機械設備。如此，新產品的研發能夠通過各種標準單元來實施，與此同時，能夠使得生產的規模擴大。很明顯，產品的系列化和標準化能夠產生巨大的優勢，我們能夠肯定的是，模塊化能夠有效地推動機械自動化企業的迅速發展。

3 網絡化的發展方向

在上個世紀的九十年代，網絡技術得以進步和發展。網絡技術的迅速發展不但影響著人們的日常生活，而且還影響著教育、軍事、政治、科學技術，以及工業生產。世界的生產和經濟發展在網絡的影響下連為一體，企業之間的競爭演變為世界性的競爭。倘若研發和制造出機械自動化的新型產品，凡是質量穩定和可靠，那么就能夠迅速地走向世界。在網絡化的影響下，以網絡作為依托的一系列遠程監測與控制技術得以發展，而機械自動化產品就是遠程終端設施。局域網技術與場地總線技術促進了網絡的應用與普及，使用戶可以體會到新技術的便捷和愉悅感。因此機械自動化產品的網絡化發展是一種趨勢。

4 綠色化的發展方向

在國民經濟不斷發展的影響下，環境的破壞和污染日益嚴重，資源越來越少，人們開始提倡保護環境與資源，提倡環保和綠色，綠色產品得以出現，這也是社會經濟發展的一種趨勢，表明了人們是非常注重環保的。綠色產品的視角是人類的健康與環境的保護，提倡環保和綠色的觀念，目的是為了減少環境破壞與污染，更加有效地應用資源。機械自動化產品的綠色化方向發展，跟社會經濟發展的要求是相符合的，對保護環境是有益的，報廢的產品能夠加以回收和應用，減少了資源的浪費，這是一種可持續發展的思想。

5 虛擬化的發展方向

在以往，全球的機械制造企業在設計產品的過程中，首先需要設計圖紙，再結合圖紙試驗成品，只有如此，才能夠有效地設計產品。這種方式的不足是會浪費不少時間，與此同時，在試驗成品的過程中，會消耗一些財力、物力和人力，特別是消耗大量的財力。在如今科技不斷進步的影響下，網絡通訊與計算機技術日益發展，通過發達的電子計算機設施，人們就可以對一些工作進行模擬操作，通過網絡，可以及時地傳輸數據，進而使得在不同地方的人們可以順利地實施合作，交流和溝通。為此，虛擬化是機械自動化技術的必然發展方向。

6 數字化的發展方向

機械制造技術發展的中心就是數字化。數字化是管理科學跟網絡技術、計算機技術、制造技術相互融合和共同發展的結果。針對制造企業來講，一系列的信息，包括技能、知識、數據和圖形等都是數字的形式，在企業內借助網絡進行傳遞，通過數字化技術對信息資料進行收集，在多媒體、數據庫和虛擬現實的等一系列數字化技術的幫助下，分析、重組和規劃信息，以仿真產品的功能與產品的設計、仿真生產組織過程與加工過程，或者是制造原型，進而迅速地重組生產過程和響應市場，以實現客戶的需要。針對世界上的制造企業來講，用戶通過網絡對信息進行，企業借助網絡，并且結合自身的需要，通過電子商務，互補優勢，形成聯盟，在第一時間研制出機械產品，數字化是機械制造的一個必然發展趨勢。

7 微型化的發展方向

在上個世紀的八十年代末，微型化興起，機械自動化向微觀發展的一種必然趨勢就是微型化。微型化又被叫做微機械自動化系統或者是微電子機械，指的是機械自動化產品的尺寸在1cm 以下，且日益發展為微米和納米。微機械自動化產品耗能少、體積小、靈活性強，在信息、軍事，以及生物醫療等方面的優勢是非常大的。微機械技術是微機械自動化發展的關鍵，通過精細加工技術，也就是超精密技術（蝕刻技術與光刻技術）來加工微機械自動化的產品。

8 智能化的發展方向

在新的世紀，機械自動化的一個必然發展方向就是智能化。智能化指的是描述機器行為，在控制理論的前提條件下，吸收混沌動力學、生理學、心理學、模糊數學、計算機科學、運籌學、人工智能等的新方法、新思想，對人類的智能進行模擬，讓機械具備獨立決策、邏輯推理、思維判斷的能力，以實現更加理想的控制目的。顯然，讓機械自動化產品具備人類的一部分職能或者是低級的智能，這是非常有必要的，也是可以實現的。

9 結語

總而言之，機械設計制造及其自動化的優勢是非常多的，比如穩定性較高、質量較高、功能較多等，在機械設計當中應用一系列的技術，促使著機械設計制作及其自動化向多元化的方向發展。設計人員需要明確機械設計制造及其自動化的發展方向，不斷地引進新的技術，并且要充當新技術產業化的創造者，以促進機械技術的發展。

參考文獻

[1] 農應斌. 機械設計制造及其自動化發展方向的研究[J]. 科技傳播.2013(02)

[2] 張寶坤; 王淑霞; 王艷. 機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術.2011(04)

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一、文獻回顧

全球生產網絡是指跨國公司將產品價值鏈分割為若干個獨立的模塊，每個模塊都置于全球范圍內能夠以最低成本完成生產的國家和地區，進而形成的多個國家參與產品價值鏈的不同階段的國際分工體系。

國內外對全球生產網絡發展狀況的研究主要集中在兩個層面：一是地區層面，主要研究特定地區的全球生產網絡狀況。Yeats(1998)通過分析OECD國家的零部件產品貿易額、貿易流向和貿易結構，提出全球生產網絡正在不斷地擴張發展，并且以機械行業及運輸工具行業最為明顯。Kaminski與Ng(2001)研究了中、東歐地區不同行業的全球生產網絡，得出了汽車、辦公設備、信息技術產品以及家具行業的生產網絡處于主要地位的結論。二是全球層面。主要研究全球各國及地區的全球生產網絡的總體狀況。Athukomla與Yamashita(2005)對Yeats的分析方法進行了改良，從整體上對全球生產網絡的規模、貿易流向以及產業結構等進行了研究。以上兩個層面上的研究成果基本描述出了全球生產網絡的現狀，但是仍然缺乏對各國和地區參與全球生產網絡的程度、特點的比較研究。

關于全球生產網絡的成因，已有許多國內外學者對此做出了積極的研究。WIR(2003)指出全球生產網絡的產生是源于各國貿易政策的改善、刺激外國投資以及技術進步。也有學者認為全球生產網絡的形成是經濟全球化、信息化和貿易投資自由化所推動的(蘇桂富、劉德學、陶小惠，2005)。Jones和Kierzkonski(2001)將原因歸結為世界范圍內生產者服務業的飛速發展以及技術創新所引起的聯結各個生產模塊的服務鏈成本的下降。另外，Van de Gever(1997)提出跨國公司的國際化戰略是全球生產網絡的主要成因。目前關于全球生產網絡形成原因的研究大多是單一層面的，從政策、產業等多個層面進行綜合分析的并不多見．

二、全球生產網絡的發展狀況

(一)全球生產網絡正在快速擴張

目前用來研究全球生產網絡發展狀況的指標主要是零部件產品的貿易額及貿易流向，本文亦使用這一指標來分析全球生產網絡的發展變化狀況。零部件產品貿易額的統計方法使用Athukorala(2005)提出的方法：從用于對有形貿易產品分類的第三版標準國際貿易分類(SITC，Rev3)的全部10大類數千種產品中選取出涉及加工貿易的225種具體的零部件產品，然后計算其具體的進出口額。

上世紀90年代以來，全球零部件產品進出口總額呈不斷上升的趨勢。1992年全球零部件產品出口總額為4470億美元，1996年為7290億美元，2003年增至10480億美元，12年內增長了134％。而同期的進口總額從1992年的4080億美元增長為2003年的10440億美元，增幅達156％。全球零部件產品貿易額的大規模增長反映了零部件產品的生產、貿易規模不斷擴大，全球生產網絡總體上正在不斷擴張與深化。

(二)發展中國家和地區更多地參與了全球生產網絡

1．東亞地區是全球生產網絡最活躍的參與者

各國及地區不同的自然稟賦、經濟貿易政策決定了各自的零部件產品貿易額必有所差別，進而各地區在世界零部件產品進出口額中的份額也有所不同。在出口方面，1996年出口份額最高的地區是東亞，為38．3％，其次是歐盟和北美，份額為38％、22％，拉丁美洲、中東和非洲所占份額的總和僅為1．3％。2003年份額最高的三個地區仍是為東亞、歐盟、北美，其份額分別為42．7％、32．2％、18．9％。進口方面的情況大致相同，2003年進口份額最高的地區為東亞，其份額為41．5％，歐盟、北美分別為30．2％、18．2％(Athukorala、Ya－mashita，2005)。這一狀況說明了從各地區參與全球生產網絡的程度來看，東亞地區參與程度最高，歐盟與北美次之，拉丁美洲、中東及非洲地區最低。

2．發展中國家的參與程度加深

1996～2003年，發展中國家零部件產品出口額占全球的份額有較大上升：1996年發展中國家在全球零部件產品出口額中的比例為24．3％，2003年增至35．3％，7年內增長了11％，而發達國家的份額則相應地下降了11％。發展中國家零部件產品出口額占全球份額的上升反映了發展中國家總體上正逐步融入世界經濟，越來越多的參與到全球生產網絡之中，并且參與全球生產網絡的程度也在增加。

3．與全球生產網絡的發展中國家比較集中

參與到全球生產網絡中的發展中國家大部分集中在東南亞地區。2003年發展中國家中最大的5個零部件產品出口國為中國(包括香港)、馬來西亞、墨西哥、菲律賓和泰國，它們占整個發展中國家零部件出口總額的55％。這5個國家中，有4個位于全球生產網絡發展活躍的東亞地區，墨西哥則因為參加了北美自由貿易區，從而降低了貿易壁壘，直接與美國、加拿大貿易一體化。與此相反，那些與主要的發達國家市場沒有什么聯系，缺乏基礎設施或受過一定程度教育的勞動力的國家，則極少可能參與全球生產網絡。

(三)各產業在全球生產網絡中的重要性相異

1．電子、機械產業為全球生產網絡的主導產業

在所有零部件產品中，電信設備出口額占全球零部件產品出口額的份額最高，為13．9％，其次為半導體及其它電子部件和汽車零部件／飾件，比例分別為13．1％、8．7％。接下來是辦公設備、電子機械和設備、電路轉換／保護設備、飛行器及相關設備，其份額分別為7．2％、5．6％、5．3％、5．2％，這7類產品在全球零部件出口額中的比例達到了59％。值得注意的是，這7類產品大多都集中在電子和機械這兩個行業中。這一現象說明全球生產網絡所所涉及的產品中，電子、機械產品占了主要部分，主導全球生產網絡的行業主要是電子產業和機械產業。

2．服務業在全球生產網絡中的重要性增加

近些年來，由于全球生產網絡的主體――跨國公司對服務業的日益重視，全球生產網絡中這種從傳統的制造業領域向服務業領域擴展的趨勢越來越明顯，服務業的重要性不斷提高。這種趨勢在一定程度上體現在全球FDI流入量的部門分布在近十幾年內發生的較大變化上：從上世紀90年代初至21世紀初的10年中，投入服務業的FDI量占FDI總量的份額明顯增加，其從1989-1991年的54％上升至2001～2002年的67％，而傳統的制造業則出現下滑，其份額從39％變為24％，同比下降了15％(WIR，2004)。

三、全球生產網絡的形成原因

(一)政策層面因素

1．貿易投資自由化浪潮

近幾十年來，以WTO為代表的多邊貿易體制以及其它的區域或雙邊優惠貿易安排都在大力推進貿易投資自由化。這主要表現為世界范圍內各類地區性和雙邊性的貿易協定(RTAs)正逐步蔓延。自1990年以來，已生效的RTAs從50個增加到2004年底的約230個。WTO估計，另外還有60項協定正處在不同的談判階段(世界銀行，2005)。這些多邊或雙邊的優惠貿易安排，降低了貿易和投資壁壘，有利于商品、生產要素的自由流通，加速了各國和地區經濟的相互融合，也為生產網絡的地區化和全球化創造了條件。

2．經濟貿易政策的改善

經濟發展政策的改善體現在許多方面，但對全球生產網絡的形成起推動作用的主要是貿易政策的改善和投資政策的改善，分別表現為降低關稅和刺激外國投資。關稅的下降可以降低產品和生產要素的貿易成本，使其能夠更自由地流通。對于全球生產網絡的主要貿易物――中間產品而言，由于需要多次進出口，因此較低的關稅會有助于降低貿易成本和跨國生產成本，從而降低全球生產網絡的形成成本。另外，減少對外資的限制并刺激外國投資也處于重要地位，原因在于它通過取消對外國投資的諸多限制，制定各種針對外國投資企業的優惠措施或特定要求，吸引了跨國公司在這些國家投資設廠，將部分生產活動轉移至此，從而使得產品的生產變得全球化，在一定程度上促進了全球生產網絡的形成。

(二)產業層面因素

1．制造業的模塊化發展

隨著科技的進步，制造業在發展過程中出現了一些新特點，生產制造的“模塊化”現象便是其中之一。“模塊化”就是將原來的生產制造過程分解為一些功能和結構相互獨立的標準模塊，然后按照產品生產的特定需求對這些標準模塊進行組合而完成產品的生產。模塊化生產深化了分工，使企業可以專注于自己有優勢或關鍵的生產模塊，而將其他生產模塊置于生產成本較低或有這方面生產優勢的國家進行。模塊化的出現與發展，使得越來越多的跨國公司將資源集中在產品價值鏈中收益高的上游環節和下游環節(研究與開發、銷售與市場等)，而將收益低的中間環節(生產制造、加工裝配)轉移到發展中國家的企業進行，這一過程的結果就是發展中國家開始逐漸參與到產品國際生產的過程中。

2．生產者服務業的進步

近些年來，生產者服務業的快速發展使電信、物流、保險等服務行業所提供的服務產品的價格不斷降低，而服務范圍和質量卻在逐漸提高，這就使得連接產品生產的各個模塊的服務鏈成本不斷下降。服務鏈成本是指組織協調產品生產的各個模塊進行產品生產活動時所發生的所有服務成本，它主要包括運輸成本、通訊成本、保險成本等。生產者服務業的發展使得服務鏈成本特別是跨國界的服務鏈成本不斷降低，因而提高了產品的生產模塊在全球的分布效率(使生產模塊位于最合適的位置)，同時降低了產品的成本，這就促進了高效的產品價值鏈全球布局的形成并且最終推動全球生產網絡的出現與發展。

(三)企業層面因素