光机电一体化技术是由微电子技术、信息技术、机械技术、光学技术及其它相关技术交叉、融合构成的综合性高新技术，是高新技术产业和高新技术装备的技术基础。光机电一体化产业主要涉及先进制造、自动控制、电力电子、医用电子设备以及光电子应用等领域。近十年来国内外光机电一体化技术及其产业发展很快，其技术和产品已渗透到国民经济各个领域，该产业的发展程度已成为衡量一个国家或地区科技发展和现代化管理水平的重要因素之一。
一、发展现状与存在问题
（一）发展现状
天津市是北方重要的工业基地，改革开放以来，通过技术引进，技术改造和技术创新，光机电一体化产业结构和产品结构得到了优化和提升。信息、新材料、计算机、传感等高新技术与传统技术相结合，使光机电一体化产业得到了较快的发展。
天津光机电一体化产业主要包括先进制造业、自动化机械设备、仪器仪表、电力电子及医用电子设备等。2000年全市光机电一体化产品实现产值72.9亿元，销售收入77.1亿元，利税5.4亿元，光机电一体化产业初具规模。我市光机电一体化产业发展具有以下几个方面的特点：
１、拥有一批具有一定实力的企业和科研开发机构。近些年来，发展起一批以市场为导向，以高新技术为依托的光机电一体化企业；建设了一批国家级和市级的工程研究中心、重点实验室和企业技术中心；市内高等院校设立了相关专业及研究机构，成为研究及培养光机电一体化人才的重要基地。
２、形成一批技术含量高的名牌产品。通过多年的努力，拥有一批技术含量高的名牌拳头产品，如电梯，冰箱压缩机，路面施工机械，大中型数控液压机，液压件及装置，潜油电泵，大中型水电设备，防伪识别产品，微操作机器人等，技术处于国内领先水平，有些已达到国际先进水平。
３、形成了一批国内有优势的领域。经过改造，天津机电工业在卧、立式加工中心、数控机床、用国产数控系统改造旧车床等数控领域，在特种机器人及精密成型加工设备、变频调速装置、自动化设备、防伪识别技术与设备等方面形成了具有天津特色、居国内领先的优势领域，为天津光机电一体化产业的发展奠定了一定的基础。
４、拥有一批性能先进的制造设备和先进的制造技术。天津机械工业通过技术引进、技术改造，综合实力得到较大增强，在这些关键制造技术和设备中，18%具备国际先进水平，44%具有国内领先水平，有的还属高精度的稀有关键设备。如：100把刀库的卧式加工中心，直径450mm的数控车床，2500×8000mm的数控龙门铣床，直径5米40模数的滚齿机，6000吨水压机等都是具有国内领先水平的制造设备。通过引进和消化吸收，拥有了液压制造工艺和技术等一批先进技术。
５、以信息化带动工业化工作取得了成效。CAD、CIMS应用示范工程的实施催化了天津机电工业信息化的进程。CAD应用提高了企业劳动生产率，缩短了新产品设计周期，改善了企业经济效益；机电产品结构设计上采用微机可编程设计、自动化控制技术、光机电一体化等技术后，全面提升了产品的技术水平，增强了产品市场竞争力。
（二） 主要问题
与发达国家和国内先进地区比，我市光机电一体化产业的差距主要表现在：
——主导产品发展缓慢，在国内有影响、市场覆盖率大的名牌产品和拳头产品少，一些有技术优势的产品没有形成经济规模。
——关键技术，如集成化技术、智能化技术、网络化技术、多学科功能综合产品设计技术、人、机、环境系统技术等差距明显，科研投入不足，开发能力低，影响了行业技术发展。
——发展后劲不足，支撑行业发展的骨干企业偏少，多数企业尚未真正建立起适应市场经济规律的运行机制，人才流失、资金短缺等制约了行业发展。
二、发展思路和目标
"十五时期是我市国民经济和社会发展的重要时期。我国加入WTO后，光机电一体化产业既面临前所未有的机遇，又面临严峻的挑战。入世后我国将成为世界的制造中心，这无疑会给制造业带来发展的机会，但相对落后的技术，又导致制造业将面临巨大的挑战。
（一）发展思路
面对我国加入世贸组织，结合我市实际，"十五"期间，光机电一体化产业的总体发展思路可概括为："摆好两个关系"，"实现两个转化"，"重视两个发展"。
１、摆好整体跟进和重点跨越的关系，摆好技术引进和自主创新的关系
"十五"期间，光机电一体化产业要紧紧跟踪国际国内先进水平，实行整体跟进，全面提升我市光机电一体化的技术水平。同时，要力保在一些重点领域实现跨越，以此促进和带动整体跟进。要积极引进国外先进技术，快速提高我市光机电一体化产业的整体水平，同时又要坚持自主创新，为实现重点跨越提供技术保障。
２、实现传统技术向高技术转化、高技术向产业化转化
要坚持用高新技术改造、提升传统行业或领域，使这些行业得以迅速更新，又要积极推进已经掌握的高技术尽快向产业化转化。
３、重视两个发展
要重视大中型企业的发展，又要大力扶持发展科技型中小企业，为实现"整体跟进、重点跨越"提供组织保障。
（二）发展目标
１、经济目标
"十五"期间，光机电一体化产业产值年均增长25%以上，"十五"末，光机电一体化产业产值占全市高新技术产业产值的比重，由2000年的9.7%提高到13%左右。
２、具体目标
——形成一批光机电一体化产业主导产品，部分产品技术达到国际当代水平。
——有50%的科研机构及生产企业拥有自己的光机电一体化技术知识产权，系统成套设计能力显著增强。
——采用光机电一体化技术改造传统产业方面取得明显成效。
——用信息技术、现代管理技术改造制造业，促使我市制造企业在产品开发、生产制造、经营管理等方面发生根本变化。
——企业成为研究与开发的主体，初步建成以市场为导向、科研开发、生产营销一体化的技术创新机制。建成国家及企业技术中心１－２个。
三、发展重点
（一）先进制造业
１、重点发展的关键技术
——重点研究推广应用计算机辅助设计、模块化设计、优化设计、并行设计、现代外观造型设计、可靠性设计、抗疲劳设计、专家系统等先进的设计方法和设计理论，改善设计手段，缩短设计周期，提高产品设计的一次成功率。研究开发系列适用的CAD软件，在重点科研机构和大中型企业中推广应用三维CAD技术，逐步建立并拥有自己的工程数据库和软件技术。
——开发柔性制造系统的基础技术，形成自主开发柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）的能力；在重点企业推广应用现代集成制造系统（CIMS）、智能制造系统（HMS）、敏捷制造系统（AMS）、虚拟制造系统（VMS）等先进制造系统的理论及模拟实践研究，提高我市先进制造技术的档次。
——跟踪并大力开发国内外先进的数控技术，应用高档开放式PC机数控系统，提高数控技术水平；开发精密模具数控加工技术，提高我市模具的自主开发能力。
——推广计算机辅助管理技术，使企业掌握并应用有关企业规划、管理、控制等软件技术；改善和提高企业从市场调研、产品设计、制造、质量控制、物流管理，直到销售、服务等一系列的管理技术。
——开发研究机器人和并联机床的基础及工程应用技术，包括机器人的结构、传动、驱动、控制原理及系统的成套设计、制造技术。
——研究开发基于现场总线技术的新型、节能型电气传动自动化控制技术。
２、重点发展的产品
——应用数控技术，开发一批能抢占国内外市场的高速、高精度、高可靠性数控机床，并形成一定的规模。重点支持开发卧式、立式加工中心、数控曲线齿锥齿轮加工机床、数控磨床、磨削中心、数控车床、车削中心、大型数控液压机、数控电加工机床、各类数控专用机床和成套成线加工工艺设备。
——大力开展数控化改造项目，重点是：大型插齿机数控改造、国产和进口铣齿数控改造、大型立式车床数控改造、进口加工中心数控改造等。
——开发具有自有知识产权的并联机床，并使之形成产业；开发高性能数控机床的功能部件。
——积极开展工程应用技术的研究，开发焊接、管道、搬运、装配、喷涂等工业机器人及医学生物工程用的微操作机器人、娱乐机器人等特种机器人。
（二）自动化控制与仪器仪表产业
１、重点发展的关键技术
——针对我国大型工程、重大技术装置中的电气传动自动化成套设备所面临的包括高电压、大电流技术、新型电力电子器件的应用技术、全数字控制技术和制造技术等关键技术，进行工程化研究与开发，为冶金、矿山、水泥、军工、电解、化工等行业提供换代设备。
——开发研究工业过程自动化管理控制集成技术，完成１－２个开发式自动化系统应用工程。
——数字自动化控制技术：参数自设定技术，过程自优化技术，故障自诊断技术，对象自辩识技术，图像编程可自由设计技术。
——现代控制技术：多变量强耦合解耦控制技术，矢量控制和直接转矩控制技术，自适应技术在电气传动中的应用。
——智能控制技术：低压配电柜智能化控制技术，智能化马达控制中心和传动系统应用。
２、重点发展的产品
——重点发展平地机、沥青摊铺机、水泥摊铺机、路面养护机械及混凝土搅拌站等自动化路面机械，自动控制的食品包装机械、轻工机械、办公自动化设备等。
——开发新型微机调频高速电梯和自动扶梯。
——开发新型高效自动化包装机械，包括新型高效颗粒包装机械、液体软包装机械、香烟硬盒包装机械、自动真空包装机、封口机、制罐设备、捆扎包装设备、包装装璜印刷设备等。
——开发子午线轮胎生产专用设备及其联动生产线。
——开发数字复印机、彩色复印机、多功能传真复印机、智能绘图机等自动化办公机械。
——开发智能化、自动化环保设备。
——开发新型自动化轻纺机械。
——开发新型防伪识别技术和设备。
（三）电力电子技术产业
１、重点发展的关键技术
——变频技术：新型高电压、大电流功率器件及其应用技术的研究，大功率变换器可并联性、容错性及其动态性能的研究，新型多电平大功率PWM变换器及其控制策力量的研究，网络化信息系统资源在FACTS设备控制器和在用户电力设备控制器中的应用基础研究，超大功率电源配电站系统的基础研究，大功率电源系统远程监控和故障诊断系统的基础研究。
——谐波治理技术：典型电力电子电路与电力电子装置（或系统）的近场、传导干扰和辐射干扰的建模，印刷线路板和电力电子装置（系统）EMC优化设计软件，低中频、超音频及高频强磁场对人体健康的影响，大功率电力电子装置EMC测量方法的研究，具有时变或多个不同谐波源的得杂供用电系统谐波和谐波潮流分析，新型谐波抑制理论、策略。
——电力电子技术在电力系统中的应用：节能电力电子装置，发电机的直流励磁系统，新能源的变换装置，输电网中的电力电子装置，高压直流输电（HVDC）、静止同步补偿器、静止电压补偿器、有源电力滤波器，配电系统中的电力电子装置，储能环节中的电力电子装置，基于DSP全数字交流伺服系统的智能化、网络化和绿色化研究，基于DSP无位置传感器无刷直流电动机调速系统的高效率、低噪音的研究，现场总线控制系统智能节点及其在电动助力转向系统中的应用，电动混合动力汽车中电控和动力分配总成等部件的研究，网络化电能自动计量、计费及负荷管理系统。
——新型电力电子器件：静电感应晶体管（BIT），垂直双扩散型场效应管（VDMOS），绝缘栅双极晶体管（IGBT）等。
——其它技术：新型高功率、高能量密度、高效蓄电池的基础研究，远距离监控系统、通讯及调试测量软件的研究。
２、重点发展的产品
——全数字式交流电机软起动器产品。
——智能网络化的低压配电装置。
——电力系统静止型无功功率全动态补偿装置产品。
——特大功率晶闸管和整流管。
（四）数字医疗设备产业
１、重点发展的关键技术
——研制各种体内、腔内、高频、高密度、宽带等与整机配套的探头，用于普及型Ｂ超诊断仪器、中高档多功能Ｂ超诊断仪器、心脏及多功能彩色多普勒Ｂ超诊断仪及经食道、阴道、直肠等的多功能Ｂ超诊断仪等。
——微焦点、大热容量、高转速的新型Ｘ射线管，包括高性能Ｘ线管的靶盘、灯丝、高寿命轴承制造技术，Ｘ线管的封装工艺，高精密动平衡测定，智能化高频逆变器件技术，高频，高压、大功率变压器传输和整流技术等关键技术。
——与PACS系统开发有关的数据采集、图像数据压缩、通讯接口、影像文件格式的标准化及人工智能软件等。
２、重点发展的产品
——全数字化超声诊断仪及高性能Ｂ型超声探头。
——常规Ｘ射线数字化直接成像系统（ＤＲ）。
——红外线成像设备。
——全身灌注热疗系统。
——医用图像存储与通讯系统（ＰＡＣＳ）。
四、对策与措施
１、以多种方式引进智力，吸引和聘请国内外优秀人才来津研究开发光机电一体化技术。支持教学、科研和产业部门联合开发，鼓励科技人员科技成果领办和创办高新技术企业。
２、鼓励企业成为科技投入和创新的主体，生产光机电一体化产品的企业用于技术开发的资金占其销售额的比例应达到3%以上。
３、建立有利于创新的人才激励机制，企业事业组织按照国家有关规定，从实施科技成果取得收益中提取一定比例，用于奖励项目完成人员和对产业化有贡献的人员。
４、多渠道筹措光机电一体化产业发展资金。鼓励各投资主体投资本市光机电一体化产业。鼓励企业通过合资合作及联合、兼并、重组等方式，实现资源优化配置，发展光机电一体化产业。
５、支持光机电一体化产品生产企业信息化建设，加大对信息化建设的投资，用信息化技术改造和提升产品设计和企业管理水平，增强市场竞争力。
６、光机电一体化产品生产企业要提高产品质量，降低生产成本，积极参加光机电一体化产品采购招标，本市各企事业单位要优先选用本市生产的光机电一体化产品。
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