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機(jī)械工業(yè)近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)
第一章 行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)械工業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的裝備產(chǎn)業(yè)。國民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的高低，在很大程度上取決于它所采用機(jī)械裝備的性能和質(zhì)量，機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志之一。
經(jīng)過近50年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已經(jīng)成為我國工業(yè)中具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的最大產(chǎn)業(yè)之一。1997年實(shí)現(xiàn)銷售收入13651億元，占全國工業(yè)的21%；利潤257億元，稅621億元，分別占全國工業(yè)的15%；出口創(chuàng)匯363億美元，占全國外貿(mào)出口額的20%。其發(fā)展速度高于同期工業(yè)的平均增長速度。
近年來，機(jī)械工業(yè)企業(yè)自主開發(fā)創(chuàng)新能力有所增強(qiáng)，1997年科技人員總數(shù)達(dá)48萬人，技術(shù)開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出達(dá)85億元，占全行業(yè)銷售收入的0.62%，有57家大型企業(yè)建立了國家級技術(shù)中心，有9%的企業(yè)建立了專門技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)，行業(yè)整體技術(shù)水平有了明顯進(jìn)步，主要表現(xiàn)在：為國民經(jīng)濟(jì)提供成套技術(shù)裝備和汽車的能力有較大提高；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正向合理化方向發(fā)展。
盡管機(jī)械工業(yè)的綜合技術(shù)水平近幾年有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著階段性的差距。主要問題在于：
1．科技進(jìn)步對機(jī)械工業(yè)增長的貢獻(xiàn)率目前僅為34%，先進(jìn)國家高達(dá)70%以上。
2．產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝及裝備、制造過程自動化技術(shù)、管理技術(shù)落后，是制約機(jī)械產(chǎn)品水平的主要因素。
3．機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平不高，達(dá)到80年代末、90年代初國際先進(jìn)水平的僅占18%，達(dá)到80年代中期國際水平的占27%，其余產(chǎn)品均在80年代以前的水平線上。
從總體上看，機(jī)械工業(yè)技術(shù)開發(fā)能力和技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，發(fā)展后勁不足；技術(shù)來源主要依靠引進(jìn)國外技術(shù)，對國外技術(shù)的依存度較高，對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收仍停留在掌握已有技術(shù)和提高國產(chǎn)化率上，沒有上升到形成產(chǎn)品自主開發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的高度。
第二章 技術(shù)發(fā)展的總體目標(biāo)
以數(shù)控機(jī)床、電力電子應(yīng)用及自動化技術(shù)、大型農(nóng)業(yè)機(jī)械和施工機(jī)械、轎車關(guān)鍵技術(shù)、環(huán)保裝備五個方面作為重點(diǎn)，以發(fā)展和應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)為手段，以高新技術(shù)和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化為突破口，以提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和競爭力為目標(biāo)，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平。到2001年，提供1000種具有自主知識產(chǎn)權(quán)和較大市場需求潛力的產(chǎn)品。主要產(chǎn)品品種的40%達(dá)到90年代初國際水平，5%達(dá)到國際先進(jìn)水平，90%的重點(diǎn)骨干企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)接近或達(dá)到國際先進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
第三章 技術(shù)發(fā)展的方向和重點(diǎn)
3.1以數(shù)控機(jī)床為代表的基礎(chǔ)機(jī)械
數(shù)控機(jī)床是先進(jìn)制造業(yè)的基礎(chǔ)機(jī)械，是最典型的多品種、小批量、高技術(shù)含量的機(jī)電一體化產(chǎn)品。目前世界數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量超過15萬臺，品種超過1500種。1997年我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量已達(dá)9051臺（占機(jī)床總產(chǎn)值20%以上），但由于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場需求，在國內(nèi)市場上的占有率逐年下降，每年仍需大量進(jìn)口數(shù)控機(jī)床，進(jìn)口額度大幅度增加。1996年進(jìn)口達(dá)13924臺（價值12.46億美元）。
目前我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展中存在的主要問題是：
?。?）產(chǎn)品成熟度差，可靠性不高
國外數(shù)控系統(tǒng)平均無故障時間（MTBF）在10000小時以上，國內(nèi)自主開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)僅3000～5000小時；整機(jī)平均無故障工作時間國外達(dá)800小時以上，國內(nèi)最好只有300小時。
?。?）產(chǎn)品品種少，不能滿足市場需求
國外數(shù)控機(jī)床品種已達(dá)到1500種，國內(nèi)只有500多種,且性能水平低，高速、高效、高精度產(chǎn)品幾乎沒有。
（3）創(chuàng)新能力低，市場競爭力不強(qiáng)
生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的企業(yè)雖達(dá)百余家，但大多數(shù)都未能形成規(guī)模生產(chǎn)，企業(yè)效益差，創(chuàng)新能力低，制造成本高，產(chǎn)品市場競爭能力不強(qiáng)。
?。?）數(shù)控機(jī)床行業(yè)的專業(yè)化零配件及部件的協(xié)作生產(chǎn)配套體系不健全，大多數(shù)企業(yè)都是“大而全、小而全”的結(jié)構(gòu)模式。
近期我國在數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方面，要采取跟蹤高級型、發(fā)展普及型、擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)型，以普及型為主的策略，重點(diǎn)發(fā)展：
?。?）經(jīng)濟(jì)適用、量大面廣的產(chǎn)品
經(jīng)濟(jì)適用的普及型數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控銑床。
?。?）高速、高效和專用、成套數(shù)控機(jī)床
高速、高效數(shù)控車床及加工中心；高效數(shù)控鍛壓成套裝備，其中包括，可自動換頭沖壓機(jī)床、復(fù)合式柔性沖壓中心、四邊折彎機(jī)等；大型精密模具數(shù)控成套裝備，其中包括數(shù)控仿型銑床及龍門式數(shù)控銑床、智能化電加工機(jī)床等。
（3）數(shù)控機(jī)床專業(yè)化配套系統(tǒng)
新一代數(shù)控及伺服系統(tǒng)系列產(chǎn)品；數(shù)控機(jī)床高速主軸、電主軸電機(jī)系列產(chǎn)品；數(shù)控機(jī)床機(jī)械手、刀庫及動力刀架系列產(chǎn)品；數(shù)控機(jī)床高速配套零部件及輔件系列產(chǎn)品；其中包括，高速滾珠絲桿、高速陶瓷軸承、高速防護(hù)裝置等系列產(chǎn)品。
發(fā)展目標(biāo)：
?。?）扶植重點(diǎn)企業(yè)開發(fā)經(jīng)濟(jì)適用、量大面廣的數(shù)控機(jī)床并形成批量生產(chǎn)，使這些企業(yè)產(chǎn)品的市場占有率有明顯提高，成為名牌產(chǎn)品；
?。?）發(fā)展數(shù)十種高速、高效、專用、成套數(shù)控機(jī)床系列新品種，以滿足汽車、農(nóng)機(jī)、航空、模具等行業(yè)的需求；
（3）數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵配套產(chǎn)品：數(shù)控系統(tǒng)，滿足國內(nèi)數(shù)控機(jī)床50%的配套需求；高速主軸及電主軸年產(chǎn)達(dá)千套；機(jī)械手、刀庫、動力刀架及數(shù)控機(jī)床高速配套零部件、輔件系列產(chǎn)品滿足國內(nèi)50%的配套需求。
3.2電力電子應(yīng)用及自動化技術(shù)
電力電子技術(shù)是集微電子、計(jì)算機(jī)和自動化技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，是節(jié)能節(jié)材的最佳技術(shù)之一。目前，國外電力電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到以IGBT為代表的第三代，并向智能電力電子時代發(fā)展，我國現(xiàn)在仍處于以晶閘管為代表的第二代。國內(nèi)電力電子市場品種滿足率僅35%，新產(chǎn)品市場基本上被國外產(chǎn)品占領(lǐng)。
現(xiàn)場總線智能儀表和總線式自動測試系統(tǒng)是集自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)于一體的新一代自動化儀表系統(tǒng)，已成為世界范圍自動化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，是當(dāng)代工業(yè)自動化的主要標(biāo)志。我國仍處于由模擬式儀表系統(tǒng)向數(shù)字式儀表系統(tǒng)過渡的模數(shù)混合式儀表系統(tǒng)階段，水平落后10～15年，因此在低技術(shù)產(chǎn)品市場上還占有80%左右份額，但在高技術(shù)產(chǎn)品市場的占有率不到60%，新產(chǎn)品市場幾乎全為國外產(chǎn)品占領(lǐng)。
因此，抓住當(dāng)前時機(jī)在2～3年內(nèi)以IGBT，現(xiàn)場總線智能儀表和自動測試系統(tǒng)為突破，攻克重點(diǎn)技術(shù)和產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。這一領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展：
?。?）IGBT器件及其裝置，大功率晶閘管及其裝置
研制新一代雙極晶體管IGBT、高品質(zhì)大電流IGBT等大功率晶閘管制造技術(shù)，并開發(fā)變頻調(diào)速裝置、逆變開關(guān)電源、大容量整濾源等的工程應(yīng)用。
（2）現(xiàn)場總線智能儀表
研制開發(fā)變送、執(zhí)行、配套等類現(xiàn)場總線儀表。產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)、并開展示范工程的應(yīng)用研究。
?。?）自動測儀系統(tǒng)和設(shè)備
開發(fā)總線式自動測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)產(chǎn)品，形成適度規(guī)模，同時建立用于機(jī)電產(chǎn)品和社會公益事業(yè)的典型自動測試系統(tǒng)，做好示范和推廣應(yīng)用。
3.3大型農(nóng)業(yè)機(jī)械和施工機(jī)械
3.31農(nóng)業(yè)機(jī)械
工業(yè)發(fā)達(dá)國家農(nóng)機(jī)產(chǎn)品在不斷采用新技術(shù)的基礎(chǔ)上，正業(yè)環(huán)境方向發(fā)展。目前我國已能生產(chǎn)14大類、3000多個品種的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，但是產(chǎn)品的綜合技術(shù)水平僅相當(dāng)于國外70年代水平。主要問題在于：
1）產(chǎn)品水平不高，品種不全 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落后，可靠性差，壽命短。以拖拉機(jī)為例，MTBF值國外可以達(dá)到330小時以上，而我國僅100余小時。品種上：大型缺，小型雜，不成系列。
2）產(chǎn)品生產(chǎn)達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模的少，重復(fù)生產(chǎn)、小規(guī)模生產(chǎn)，難以保證質(zhì)量。
農(nóng)機(jī)領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展：
1）促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的大中型拖拉機(jī)及配套農(nóng)具 拖拉機(jī)平均無故障時間從110小時提高到300小時以上；
2）聯(lián)合收割機(jī) 聯(lián)合收割機(jī)可靠性系數(shù)從0.5～0.7提高到0.9以上；
3）主要農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械（含烘干倉儲機(jī)械） 農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化和中西部地區(qū)脫貧致富需要的農(nóng)產(chǎn)品深加工機(jī)械；
4）節(jié)水灌溉設(shè)備 噴、滴灌設(shè)備將灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。
農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的使用可靠性及壽命指標(biāo)普遍提高一倍以上，主要產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。
3.32施工機(jī)械
施工機(jī)械是國民經(jīng)濟(jì)大型工程項(xiàng)目建設(shè)必須的關(guān)鍵設(shè)備。我國已初步具備16個大類，3100多個品種規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，部分產(chǎn)品已開始進(jìn)入國際市場。但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求和國際先進(jìn)水平相比較，差距還是很大。一是產(chǎn)品的綜合技術(shù)水平不高，尤其是產(chǎn)品的質(zhì)量、壽命、可靠性、安全舒適性等指標(biāo)以及機(jī)電一體化等高新技術(shù)的應(yīng)用與國外先進(jìn)水平還有很大的差距；二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性短缺，成套服務(wù)能力差，遠(yuǎn)不能滿足需要，如路面施工機(jī)械基本上還要靠進(jìn)口；三是大部分企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，制約著行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提高。
施工機(jī)械重點(diǎn)發(fā)展：
1）推土機(jī)、液壓挖掘機(jī)、輪式裝載機(jī)；
2）汽車起重機(jī)、大型叉車；
3）攤鋪機(jī)、壓路機(jī)；
4）無開挖式管道鋪設(shè)機(jī)；
5）江河湖庫清淤設(shè)備。
發(fā)展目標(biāo)：
大型工程機(jī)械可靠性指標(biāo)達(dá)到400小時，壽命指標(biāo)達(dá)到10000小時。
3.4轎車關(guān)鍵技術(shù)
我國汽車工業(yè)長期以卡車為主要產(chǎn)品，改革開放以后，轎車產(chǎn)品得到了快速發(fā)展。1998年轎車產(chǎn)量達(dá)到52萬輛。
我國汽車工業(yè)存在的主要問題：
?。?）重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重，造成無序競爭，難以集中形成實(shí)力，發(fā)揮規(guī)模效益。
（2）自主開發(fā)能力薄弱，大多數(shù)企業(yè)“九五”期間仍偏重于對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，包括多數(shù)中外合資的零部件企業(yè)對產(chǎn)品開發(fā)能力建設(shè)幾乎沒有投入。目前，國內(nèi)對轎車產(chǎn)品尚不具備自主開發(fā)能力，機(jī)電一體化的高新技術(shù)零部件產(chǎn)品還必須引進(jìn)技術(shù)。
近期轎車重點(diǎn)發(fā)展：
?。?）經(jīng)濟(jì)型轎車
以轎車車身為突破口，利用技貿(mào)結(jié)合、與國外公司合作等方式，先抓車身聯(lián)合研制，并建立經(jīng)濟(jì)型轎車的公用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，與CAS、CAD、CAE、CAM等技術(shù)結(jié)合，形成我國汽車工業(yè)在經(jīng)濟(jì)型轎車方面的自主開發(fā)能力。
?。?）轎車動力總成
消化吸收引進(jìn)技術(shù)，與國外有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)行合資、合作、聯(lián)合開發(fā)，在國產(chǎn)汽油機(jī)上普及電控燃油噴射技術(shù)（EMS），并研究開發(fā)缸內(nèi)直噴（GDI）技術(shù)，開發(fā)應(yīng)用電控機(jī)械變速器（AMT）技術(shù)。
?。?）轎車關(guān)鍵零部件
以機(jī)電一體化汽車電子部件為突破口，從引進(jìn)技術(shù)、合資入手，在保證高起點(diǎn)、大批量、專業(yè)化生產(chǎn)的同時，要集中力量抓緊下一代新產(chǎn)品的研制開發(fā)和應(yīng)用，重點(diǎn)是電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、安全氣囊（Air Bag）、高效穩(wěn)定的汽車尾氣三元催化轉(zhuǎn)換器，并達(dá)到與整車同步或超前發(fā)展。
（4）高附加值專用汽車和客車
重點(diǎn)開發(fā)各類高性能專用底盤。對專用汽車以低底盤車輛和沙漠越野車輛為主；客車以低地板城市客車為主，要求具有良好的動力性、操縱性、舒適性和低污染。
3.5環(huán)保裝備
環(huán)保產(chǎn)業(yè)是防治環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)資源優(yōu)化配置、支持資源綜合利用的支柱產(chǎn)業(yè)。全世界環(huán)保機(jī)械的年銷售額約2000億美元，集中于美國、歐州、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家。我國環(huán)保機(jī)械行業(yè)基礎(chǔ)弱、起步晚，年產(chǎn)值僅100多億人民幣。隨著各方面對環(huán)境保護(hù)的日益重視，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，市場需求不斷增長，環(huán)保機(jī)械將成為機(jī)械工業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
環(huán)保機(jī)械行業(yè)主要差距在于：
（1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，品種少
初級產(chǎn)品所占比重較大，具有當(dāng)代水平的機(jī)電一體化產(chǎn)品少，急需的大型成套設(shè)備不能滿足現(xiàn)實(shí)市場需求。在目前3000多種環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品中，約有五分之一的產(chǎn)品由于性能、可靠性、 適用性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等原因，應(yīng)該限制生產(chǎn)或限期淘汰。大型煙氣脫硫、脫氮成套設(shè)備、大型城市污水處理廠成套設(shè)備、大型城市垃圾處理廠成套設(shè)備目前主要依賴進(jìn)口，高濃度有機(jī)廢水、難降解工業(yè)廢水處理
技術(shù)及設(shè)備發(fā)展緩慢。
?。?）產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平比國際先進(jìn)水平落后20年
相當(dāng)多的產(chǎn)品沒有行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品規(guī)格型號、基本性能參數(shù)不統(tǒng)一，質(zhì)量檢測無依據(jù)。
?。?）生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、開發(fā)能力薄弱
規(guī)模小、裝備條件差、檢測手段不全的中小企業(yè)占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的78%。年產(chǎn)值在3000萬元以上的企業(yè)僅占全行業(yè)的3.2%，并且主要集中在電除塵器、袋式除塵器等少數(shù)幾種產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域。
近期環(huán)保機(jī)械重點(diǎn)發(fā)展：
?。?）煙氣脫硫設(shè)備
循環(huán)流化床鍋爐及爐內(nèi)脫硫脫硝技術(shù)（CFPBC、PFBC技術(shù)）、大型整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)技術(shù)及裝備（IGCC技術(shù)）。
?。?）城市污水處理成套設(shè)備
活性污泥法、氧化溝法、移動曝氣法為主體的城市污水處理成套設(shè)備，以日處理10～25萬噸污水處理廠為目標(biāo)，提供污水處理成套設(shè)備、污泥利用和處置成套設(shè)備、控制和監(jiān)測系統(tǒng)。
?。?）城市固體垃圾處理和綜合利用裝備
城市生活垃圾分類、焚燒、堆肥技術(shù)及裝備，以日處理100噸、300噸處理廠為目標(biāo)，提供垃圾處理成套裝備。
?。?）環(huán)境監(jiān)測儀器
便攜式多功能多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀、12種總量控制的污染物監(jiān)測儀、大氣環(huán)境污染監(jiān)測儀器和系統(tǒng)以及水處理過程自動控制系統(tǒng)等。提高產(chǎn)品檔次、水平、可靠性和精度。
主要目標(biāo)：
?。?）大型成套設(shè)備的國產(chǎn)化率達(dá)到70%以上；一般工程項(xiàng)目的設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上；高濃度有機(jī)廢水和難降解工業(yè)廢水處理技術(shù)及成套設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到80%以上。
（2）一般環(huán)保機(jī)械60%以上的產(chǎn)品達(dá)到90年代初水平，5%～10%的產(chǎn)品達(dá)到當(dāng)代國際水平。
?。?）發(fā)展新產(chǎn)品品種，開發(fā)新產(chǎn)品200種以上。
晉中工業(yè)信息網(wǎng)向高效、節(jié)能、保護(hù)農(nóng)