机电一体化的关键技术篇1
（产业前瞻与关键核心技术）重大研发需求及
指南修改建议征集工作的通知
各设区市科技局，国家高新区管委会，省产业技术研究院、省产业技术创新战略联盟，有关单位：
为贯彻落实省委省政府高质量发展要求，加快推进战略高技术部署和前瞻性新兴产业发展，着力构建自主可控现代产业体系，现面向全省开展2021年度省重点研发计划（产业前瞻与关键核心技术）重大研发需求及指南修改建议征集，有关事项通知如下：
一、重大研发需求征集
本次重大研发需求征集主要面向新材料、人工智能、集成电路、高端装备等我省优势领域和前沿领域，聚焦制约我省自主可控现代产业体系建设的关键材料、重大装备和核心技术，梳理一批省内企业亟需通过技术攻关予以破题和解决的重大研发需求，作为今后计划项目组织实施的重点方向予以优先部署。各企业提交的重大研发需求应目标明确、场景清晰、参数具体，并从以下几方面进行说明。
1、问题描述。说明期望通过技术创新解决的具体技术瓶颈和技术难题，要求内容具体、指向清晰，有明确的性能参数指标，并充分描述说明现实应用场景，并包括自然条件、工况环境、成本约束等边界条件。
2、研发意义。从打破国外技术垄断、构建自主可控产业链、服务国家重大战略实施、提升产业核心竞争力等角度，结合本行业、本企业的实际情况，说明开展研发攻关的重要意义。
3、研发建议。如已形成较为成熟的思考，可提出具体建议，如可能的技术路径、技术方案要点，以及推荐牵头实施的单位或专家（不局限于省内）等。
二、指南修改建议
1、加强战略高技术部署，聚焦我省重点培育的战略性新兴产业和先进制造业集群，进一步凝练需求、突出重点，对现有省重点研发计划（产业前瞻与关键核心技术）指南产业前瞻技术研发领域技术方向进行增补完善，提出具体修改意见。新增技术方向需附说明材料，已有技术方向可以提出调整或删除建议，并简要说明理由。技术方向增补完善突出以下三点：
（1）对接国家科技创新有关规划部署，结合地方资源禀赋和产业基础，重点增加本地区有条件及优势进行布局，有望在近年内获得重大突破，引领未来产业发展，且现有指南未涵盖的前瞻技术方向。
（2）聚焦地方优势产业整体提升及产业转型升级要求，以提高技术供给质量为重点，对现有关键核心技术攻关等领域的技术方向进行增补完善，重点增加完善地方及产业发展亟需突破的关键核心技术方向，提高指南技术方向与我省产业发展需求的契合度，强化科技对产业高端攀升的支撑作用。
（3）注重技术方向的有效性，对属于陈旧、淘汰的技术方向，或与现行产业发展趋势明显不匹配的技术方向，可建议删除。
2、请各设区市科技局、国家高新区管委会，围绕产业前瞻技术研发方向，结合当地特色战略性新兴产业发展需求，加强2021年重点项目的前期组织，依托省级以上重大创新平台、产业技术创新战略联盟和创新型领军企业，组织产业链上下游相关单位，以加快产业前瞻技术研发为主攻方向，科学凝练项目主题，遴选出共识度高、前期基础好的重点项目建议。
（1）充分发挥产业技术创新战略联盟的创新组织作用，在广泛调研的基础上，由联盟技术委员会组织研发实力强、创新水平高的联盟成员单位及产业链上下游相关单位，研究凝练项目主题，提出重点项目建议。
（2）加大跨区域资源整合力度，围绕地方最有条件、最具优势的领域，由龙头骨干企业根据产业发展的前瞻技术方向，在全国范围内吸引行业内一流高校科研院所参与合作，以形成重大标志性原创成果为目标，凝练项目主题，提出重点项目建议。
（3）充分对接国家重点研发计划以及科技创新2030—重大项目，围绕国家重大战略需求和重点产业的关键技术瓶颈，加强重点项目组织和谋划，为后续申报国家重点专项培育优质项目源；围绕我省已承担的国家重大项目，以支撑专项实施和推动成果落地为目标，组织优势单位对相关配套技术及装备开展针对性研制，凝练项目主题，提出重点项目建议，为推动国家重大科技成果在江苏落地奠定基础。
重点项目建议每个设区市科技局、国家高新区管委会限报8项。
三、其他事项
请各单位根据通知要求，提出指南修改建议及重大研发需求，并按附件格式和要求填报相关材料，加盖公章后于11月20日前由各设区市科技局汇总报至省科技厅高新处，同时将电子版发送至jskjtgxc@163.com。
联系人：施笑南 张竞博
联系方式：025-83363239 83379768
附件：1、2020年度省重点研发计划（产业前瞻与关键核心
技术）项目指南
江苏省科学技术厅
2020年10月30日
附件1
2020年度省重点研发计划（产业前瞻
与关键核心技术）项目指南
省重点研发计划（产业前瞻与关键核心技术）以形成具有自主知识产权的重大创新性技术为目标，开展产业前瞻性技术研发、重大关键核心技术攻关，抢占产业技术竞争制高点，引领我省战略性新兴产业培育和高新技术产业向中高端攀升，为加快构建自主可控现代产业体系提供有力科技支撑。
一、产业前瞻技术研发
本类项目重点支持对战略性新兴产业培育具有较强带动性的产业前瞻技术，提升产业技术原始创新能力，引领新兴产业创新发展。
1．定向择优任务专题
1011高质量大尺寸（6英寸及以上）第三代半导体材料制备技术
研究内容：开展硅基和碳化硅基的大尺寸（6英寸及以上）氮化镓材料外延生长技术研究；开展大尺寸氮化镓单晶材料的生长技术研究；实现氮化镓材料的电学性能调控，针对光电子和微电子应用，分别实现高电子迁移率、半绝缘和低电阻率的氮化镓材料制备，并完成相关器件的性能验证，支撑第三代半导体产业的创新发展。
考核指标：（1）实现6英寸、8英寸硅衬底上高质量氮化镓基外延材料生产，位错密度达到107cm－2量级，翘曲度<30um，alGan/Gan异质结二维电子气浓度>9e12cm-2，迁移率>2200cm2/V·s。
（2）实现6英寸氮化镓单晶衬底制备，衬底ttV<20um，表面RmS<0.3nm，厚度>600um，位错密度达到105cm－2量级，电阻率在0.01～109Ω.cm可调控。
1012t1100及以上碳纤维材料制备技术研发
研究内容：开展t1100及以上级别的新一代碳纤维制备技术研究，突破t1100高品质原丝纺制技术、均质化预氧化碳化等关键技术，研发大通道外热式预氧化炉、宽幅高温碳化炉等关键生产装备。
考核指标：拉伸强度≥7000mpa，拉伸模量≥324Gpa，批次内离散系数≤3%，批次间离散系数≤5%，断裂伸长率≥1.9%，含碳量≥95%，纤维直径≥5um，纤维规格≥12K。
2．高端芯片
1021基于RiSC-V架构CpU及第三方ip研发集成、微控制单元（mCU）、数字信号处理（DSp）、5G通信用射频芯片等高端芯片的设计技术和电子设计自动化（eDa）的平台设计技术
1022高压功率集成电路、新一代功率半导体器件及模块等先进制备工艺及装备制造技术
1023多芯片板级扇出（Fanout）封装、多芯片系统集成（Sip）封装、三维封装等先进封装测试技术
1024大尺寸低缺陷高纯度单晶硅片、高功率密度封装及散热材料、高纯度化学试剂、高端光刻胶等关键材料制备技术
3．纳米及先进碳材料
1031新型纳米传感器等微纳器件和纳米改性金属、二维纳米材料等新型纳米结构、功能材料制造与应用技术
1032氮化镓、碳化硅等第三代半导体器件制备与应用关键技术
1033大丝束等碳纤维低成本制备及复合材料设计应用技术
1034高品质石墨烯宏量制备技术及改性、跨界应用技术
4．区块链
1041共识算法、智能合约等区块链核心算法、开源软件及硬件
1042高性能分布式存储、区块数据、时间戳等区块链存储核心技术
1043非对称加密、多方安全计算、可信数据网络、隐私保护、轻量级密码等区块链加密核心技术
1044区块链金融、区块链溯源、区块链物流、区块链数据共享等区块链应用技术
5．人工智能
1051无监督学习、神经网络、类脑计算、认知计算等核心技术及软件
1052ai视觉算法、自适应感知、新型交互模态、ai开源软件等应用关键技术、软件及系统
1053嵌入式人工智能芯片、神经网络芯片、图形处理器（GpU）芯片等人工智能专用硬件和模组制造技术
1054智能脑机接口、智能假肢、智能可穿戴设备等可移动智能终端关键技术
6．未来网络与通信
1061多网络协同组织、可软件定义多模式无线网络、边缘环境网络功能虚拟化等新型网络关键技术与设备制造技术
10626G移动通信、毫米波与太赫兹无线通信、窄带物联网（nB-iot）、光通信、北斗导航通信、微纳卫星星座等新一代信息网络关键技术与设备制造技术
1063量子秘钥分发、量子光源、量子中继等量子保密通信核心技术及关键设备研发
1064网络空间信息安全、物联网、工业互联网安全防护及保密关键技术
7．智能机器人
1071多模态人机自然交互、通用机器人智能操作系统、机器人联邦学习等关键技术及软件
1072人工触觉皮肤、高精度驱控一体化关节、新型精密减速器等机器人核心零部件制造及检测关键技术
1073医疗及康复机器人、外骨骼机器人、足式行走机器人等服务机器人整机设计制造关键技术
1074高精度重载机器人、先进工业机器人、特种作业机器人等工业机器人整机设计制造关键技术
8．增材制造
1081记忆合金、金属间化合物、精细球形金属粉末、高性能聚合物等增材制造材料制备关键技术
1082大功率半导体激光器、高精度阵列式打印头等增材制造关键设备设计制造技术
10834D打印、复合材料打印、移动式增材加工修复与再制造等增材制造先进加工工艺及关键设备制造技术
1084面向制造领域的高效率、高精度、低成本、批量化增减材制造关键技术和设计制造软件系统
9．数据分析
1091云存储、离散存储等海量数据存储管理技术
1092高性能计算、云计算、边缘计算等核心技术
1093数据挖掘、非结构数据自动分析、数据可视化等数据处理技术
1094面向生产制造、能源管理、智能交通等场景的大数据应用软件及系统
10．先进能源
1101高效低成本n型双面电池（topCon）和薄膜电池等新型高效太阳能电池及高可靠性低成本发电组件关键技术及工艺
1102页岩气、核能、地热能、生物质能等新一代清洁能源关键技术
1103可再生能源制氢、高效储氢加氢、安全用氢等关键技术
1104能源互联网、微能量收集、新一代储能等关键技术
11．智能与新能源汽车
1111辅助和无人驾驶、车路协同、智慧座舱、能源管理等智能化控制关键技术
1112分布式驱动电机、混合动力驱动系统、固态激光雷达、车物互联（V2X）底层通信等关键技术及部件
1113固态锂离子电池、固体氧化物燃料电池、氢燃料电池等高功率密度动力电池、高性能充电系统等关键技术及部件
1114新能源汽车整车集成及轻量化设计及制造技术
二、关键核心技术攻关
本类项目重点支持高新技术优势产业发展所需的关键核心技术，为推动产业向中高端攀升提供技术支撑。
1．新材料
2011高端光电子材料及先进显示材料制备与应用技术
2012特种高分子、特种陶瓷、特种分离膜、金属有机框架（moF）、生物可降解材料等新型功能材料制备技术
2013高温合金、钛铝合金、海洋用钢、高端轴承钢、高性能纤维等新型结构材料制备技术
2014新材料高通量计算方法及软件、高通量制备、表征及评价等材料基因组关键技术
2．电子信息
2021国产操作系统和办公软件、工业控制软件、嵌入式软件等高端软件及硬件关键技术
2022激光显示、micro-LeD等新型显示器件、工业级插件和连接器、有色金属氧化物（ito）靶材等核心电子器件制备技术
2023真空蒸镀机、高品质化学气相沉积（CVD）装置和湿法工艺等核心关键设备设计制造技术
2024虚拟增强现实、数字媒体等先进数字文化科技关键技术
3．先进制造
2031磁悬浮轴承、高端液压（气动）件、高精度密封件、微小型液压件等高性能机械基础件制造技术
2032激光加工、精密铸造、高精度光学器件加工等先进制造工艺及装备制造技术
2033高端数控机床、大吨位智能化工程机械、高精度智能装配装备、智能化大型海工装备、航空发动机等大型整机装备设计、控制软件及系统集成技术
2034网络协同制造、按需制造、产品自适应在线设计等智能制造关键技术及软件系统
4．新能源与高效节能
2041薄片化晶硅电池、钝化膜及钝化发射极、背面电池（peRC）等高性能低成本太阳能光伏关键技术
204210mw以上风电机组、低风速整机等先进风机关键技术
2043大容量柔性输电、远距离特高压输电、大规模可再生能源并网与消纳等智能电网关键技术
2044三废高效洁净处理及资源化利用、微界面反应、新型余废热高效利用等节能减排关键技术
5．安全生产
2051安全生产信息化、灾害事故监测预警、危险气体泄漏检测及精准定位、生命探测等灾害预警侦测关键技术
2052危险环境作业、安全巡检、应急救援等机器人，高机动救援成套化装备等安全生产智能装备制造技术
2053便携式自组网通信终端、远距离透地通信及人员精准定位、井下水下远距离救援通信等应急救援通信关键技术
2054危化品贮槽应急堵漏、危险气体泄漏安全环保处置、险恶环境灭火救援等灾害应急处置关键技术
6．其他非规划创新的关键核心技术
2061除上述所列技术方向外，其他满足我省经济社会重大需求且技术创新性高、突破性强、带动性大的非规划创新关键核心技术。
机电一体化的关键技术篇2
【关键词】机电一体化发展历程关键技术发展趋势
机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，现在的机电一体化技术，是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。它不是上述技术的简单拼凑，而是从系统的观点出发，合理配置各功能单元，使得整个系统具有高质量，高可靠性的特点。
机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋扑许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延仲，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。
1.机电一体化的发展过程
机电一体化经历了长期的产生于发展过程，大致分为三个阶段：
萌芽阶段：20世纪60年代以前为萌芽阶段。由于电子技术发展迅速，人们逐步使用电子技术的初步成果完善机械产品的性能。特别是第二次世界大战后，机械产品与电子技术的结合使得许多性能优良的产品出现，对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。
蓬勃发展阶段：20世纪70年代至20世纪80年代是蓬勃发展阶段。在这一阶段，人们主动地利用新技术的巨大成果创造新的机电一体化产品。应该特别指出的是，日本在推动机电一体化技术的发展方面起了主导作用。日本政府于1971年3月颁布了《特定电子工业与特定机械工业振兴临时措施法》，要求企业界“应特别注意促进为机械配备电子计算机和其他电子设备，从而实现控制的自动化和机械产品的其他功能”。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为基点一体化的发展奠定了技术基础。
智能化阶段：从20世纪90年代开始至今称为智能化阶段。机电一体化技术向智能化新阶段迈进。人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的新天地。大量的智能化机械产品不断涌现。出现了“模糊控制”和“混沌控制”等新概念。
机电一体化的目的是使系统高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化，并使产品结构向轻薄短小巧化方向发展，不断满足人们的生活多样化需求和生产的省力化、自动化需求。因此，机电一体化的研究方法并不是拼拼凑凑的“混合”设计法，应该从系统的角度出发，采用现代设计分析方法，充分发挥边缘学科技术的优势。
2.机电一体化发展的共性关键技术
机电一体化发展所采用微电子技术必须解决一些共性关键技术。这些技术包括检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、精密机械技术及系统总体技术等。各部分所包括的内容如下：
检测传感技术：检测传感器的检测对象有位移、压力、温度、速度、加速度、流量等物理量，其检测精度的高低直接影响机电一体化产品的性能好坏。检测传感技术的主要难点在于提高可靠性、精度和灵敏度。
信息处理技术：信息处理技术包括信息的输入、变换、运算、次数和输出技术。信息处理是否及时正确，直接影响机电一体化产品的质量和效率，因而成为机电一体化产品的关键技术。在信息处理技术方面存在的问题有减轻重量、提高处理速度、提高可靠性和抗干扰能力以及标准化、提高操作性及便于维修保养等。
自动控制技术：自动控制技术包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、再现、检索等技术。其技术难点是现代控制理论的工程化与实用化，以及优化控制模型的建立等。
伺服驱动技术：伺服驱动技术主要是指执行元件中的一些技术问题。伺服驱动包括电动、气动、液动等各种类型。希望之星元件满足小型、重量轻和输出功率大等三个方面的要求，以及提高对环境的适应性和可靠性。
精密机械技术：机电一体化产品对精密机械提出的新要求有：减轻重量、缩小体积、提高精度、提高刚度、改善动态性能等。
系统总体技术：系统总体技术是以中国从整体目标出发，用系统的观点和方法，将总体分解成若干功能单元，找出能完成各个功能的技术方案，再把功能和技术方案组合成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。机电一体化产品要求系统的协调性很好，否则即使各个部分的性能、可靠性都很好，性能和产品也很难保证正常运行。
3.机电一体化发展趋势
随着科技的发展和经济的进步，对机电一体化技术提出了许多新的和更高的要求，出现了新的概念。如数控技术、CnC、FmS、CimS及机器人等都被一致认为是典型的机电一体化技术、产品及系统。机电一体化的发展趋势有以下几点：
高性能化：高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。新一代CnC系统就是以此“四高”为满足生产急需和人诞生的。可实现告诉数据传递，在相当高的分辨率情况下，系统仍有高速度，此外其效率也非常高。
智能化：人工智能的研究日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能化就是重要应用。智能机器人通过视觉，触觉和听觉等各类传感器检测工作状态，根据实际变化过程反馈信息并作出判断与决定。数控机床智能化，使用各类传感器对切削加工前后和加工过程中的各种参数进行监测，并通过计算机系统做出判断，自动对异常现象进行调整和补偿。
此外，机电一体化发展趋势还有系统化，轻量化及微型化等
参考文献：
[1]机电一体化技术的发展及应用，梁俊彦
[2]机电一体化系统设计张建民北京理工大学出版社2006.2
机电一体化的关键技术篇3
[关键词]机电a品设计；关键技术；探讨
中图分类号：tH122文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）22-0032-01
机电产品指的是使用机械、电器、电子设备所生产的各类农具机械、电器、电子性能的生产设备和生活用机具。机电产品设计作为一项基础性，是机电产品开发中至关重要的一个环节，机电产品设计的好坏会对机电产品后续的生产过程产生直接的影响，同时也决定机电产品质量好坏。对于机电产品设计的关键技术而言，是机电产品设计得以实现的重要因素，因此，为了能够提高机电产品设计的水平，确保后续生产环节的顺利开展，为机电产品的质量提供保障，很有必要加强对机电产品设计关键技术的探讨。本文先对机电产品设计的一些方法进行简单的介绍，并进一步探讨机电产品设计的关键技术。
一、机电产品设计的方法
1.逆向设计
逆向设计也叫反求设计，是相对正向设计提出来的，一般情况下，在机电产品设计中，它是以正向设计概念所产生的机电产品原始模型或现有机电产品作为依据来进行机电产品的改良。逆向设计是通过直接修改、试验以及分析所产生的问题来获得比较理想的结果；引进或模仿现有的机电产品，研制和生产出新的产品。
2.变形设计
变型设计是关于设计方法和过程的一种分类定义，它是得到一个类似于原设计的机电产品设计所采取的对已有的设计、设计计划进行提取并作出特定的修改一种设计方法。一般来说，变形设计是以适应市场发展的新要求，实现新产品的快速、低成本、高质量的研发与生产为目的，为了达到这一目的会对原设计的基本结构特征和基本原理予以保留，并修改原设计的参数或者调整原设计的局部结构，又或是两者同时进行。
3.改进设计
改进设计也就是再设计，在机电产品设计中，改进设计是对现有的传统的机电产品进行优化、充实和改进的再开发设计。因此，机电产品的改进设计就是在对现有产品考察、分析以及认识的基础上，对现有机电产品的优缺点进行全面的、客观的分析判断。并且分析机电产品过去、现在与未来的使用条件和使用环境。
4.适应性设计
在机电产品设计中，适应性设计就是指在不改变原有机电产品的总的方案原理前提下，更改原有机电产品局部结构，经过这样多次的更改优化后，使得机电产品更能适应人们生活的需求。适应性设计的积累基础是建立在原有的机电产品上的，但其又具有一定的创新性。
5.开发性设计
对于机电产品的开发性设计就是一个全新的设计，它是完全脱离机电产品的参照来开展的，仅凭借抽象的机电产品设计原理和要求，在满足客户在质量和性能方面的要求上所设计出来的机电产品。机电产品要认定属于开发性设计，必须符合工作原理、主体结构以及所实现的功能是首创的条件之一。其过程极为复杂，创新性强，而且对理论和实际经验要求也非常高。
二、机电产品设计的关键技术探讨
1.质量特性提取技术
质量特性提取技术在提取的时候，主要以少数关键与多数次要的原则作为依据。在实际应用该项技术的时候，要结合机电产品质量特性来着重分析机电产品的性能、安全等因素所产生的直接影响，对机电产品出现故障后所造成的后果作出明确，并相应调整和优化制作的过程。该项技术最早在西方发达国家得到应用。上世纪四十年代，美国贝尔公司运用分层次处理方法在全公司范围内对产品的质量特性等进行处理，让产品的重要质量特性的有效管理得到加强，使得产品质量和安全性都得到一定程度的提高。层次分析法是应用该技术的核心所在，该技术属于决策方式的范畴，其具有一种实用的多方案或者多目标的特点。
2.逆向映射技术
对于精度高、较为复杂的机电产品来说，客户在表达和描述对产品的需求的时候，通常都比较不清晰，因此机电产品开发的成功与否关键在于能否准确识别客户需求，并将其映射到复杂机电产品设计中。通过逆向映射技术的这一目标得以有效实现。在实际的情况中，在客户需求的基础上，在各个阶段实施不同映射，将客户需求变成设计阶段的实际的工程技术特点，以达到所设计出来的机电产品能够客户的实际需求。逆向映射技术的具体应用，首先是集理论模型粗略构造，然后再以客户的加工质量要求为标准，运用逆向映射技术将其变成机电产品及功能部件质量特征。通过这样的技术方法来提升机电产品设计科学性，为整个产品设计全过程提品设计及生产发展方向的引导。
3.优化决策技术
复杂的机电产品具有质量多元化的特点，相对于传统方法来说，仅关注质量特性技术，在控制产品质量、性能等方能意义重大。然而建立质量特性方案需要有产品设计方案的基础支持，此时如果能运用优化决策技术辅助最佳产品设计方案的选择，就能事半功倍的效果。该技术的实际应用首先要与实际情况相结合，把综合决策模型构建出来，然后通过相关软件进行定量分析，对各指标的权重进行明确，最后优化和对比各个关键设计方案，从而将定量的决策依据提供到质量工程活动中。
三、总结
总而言之，目前我国机电产品设计的关键技术主要包括质量特性提取技术、逆向映射技术以及优化决策技术等几个方面，加强对这些关键技术的探讨意义重大，能够让机电产品设计得以更好的实现，为产品的投入生产提供保障，以及确保机电产品的质量。随着科学技术的发展与进步，对机电产品设计的关键技术的要求也越来越高，只有不断地加强对机电产品关键技术的研究，才能满足机电产品设计的新需求，跟上时展的脚步，让我国机电产品开发与设计水平达到国际化的发展水平。
参考文献
[1]阮长江.面向机电产品的工业设计知识管理系统研究与实现[D].西北工业大学.2005.
[2]《机电产品开发与创新》2013年总目次[J].机电产品开发与创新.2013（06）.
[3]俞国燕.机电产品的绿色设计技术研究[J].机电产品开发与创新.2007（02）.
机电一体化的关键技术篇4
关键词：技术；光机电一体化；系统；嵌入式控制技术；
引言
光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。近几年光机电一体化技术逐步运用到军事和民用机械领域当中，随着社会的发展光机电一体化技术将得到很大程度的推广，渗入到国民经济的各个环节当中。它包括产品和技术两方面：光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品，具有很高功能和附加值；光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现，使用和发展的技术。
光机电一体化技术是由光学，光电子学，电子信息和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它丰富和拓宽了光机电一体化技术的内涵和外延。
1嵌入式光机电一体化设备的控制系统设计
1.1系统的总体设思路
本文所设计的系统是将嵌入式控制技术与机电一体化技术进行有机融合，以嵌入式控制器和数字信号处理器作为系统的核心，在输入/输出通道上采用目前最为先进的模块化设计，使用少量的CpU口线资源即可方便地队通道进行扩展。在电路板上实现传感器阵列检测、功率驱动、模拟信号采集、数据处理等功能，由此能够确保系统在现场干扰较强的情况下稳定、可靠运行。该系统不仅能够实现机电一体化设备中传感器检测和电动执行器的控制，而且还能实现模拟数据的高速采集与处理。
1.2硬件设计
该系统中共有两块核心芯片，它们是系统功能得以实现的关键，其中一块为控制处理芯片，另一块是数字信号处理芯片。为了进一步提升系统的整体性能，采用了apm+DSp的处理核心结构，这是目前应用较为广泛的一种嵌入式系统结构，apm处理器最为显著的特点是运算能力强，并且基于apm的电路设计较为齐全，各种单元几乎全都涵盖，如Spi、iiC、UaRt、pwm、定时器等等，从而使其更加适合用于机电设备的控制；DSp在系统当中的主要任务是对大量的数字信号进行快速处理。下面重点对各个单元的功能进行分析。
（1）传感器阵列输入单元。在本系统中，采用了阵列输入方式，对输入传感器进行扫描，以此来完成信号的同步检测，不仅能够实现对光电和开关点传感器的状态及变位检测，而且还能实现事件计数。该单元采用了多路选择器作为缓冲电路，这样设计不但有效节省了CpU的口线，又便于扩展，想要对输入进行增减时，只需要对多路选择器进行增减，并不需要对电路进行改动。
（2）控制输出单元。该单元选用带有寻址和锁存功能的输出器件作为扩展，支持最多32路的控制信号输入，它的电路与输入电路极为类似，在此不进行重复介绍。
（3）功率驱动单元。该单元的主要作用是对机电一体化设备当中的大功率器件进行直接驱动，采用了先进的电子电力技术，以功率场效应管作为核心器件，其特点是控制功率较小、反应时间短（可达纳米级），能够对交直流电机、继电器进行控制，不仅如此，还能对电动机进行调速控制。
（4）中控单元。采用apm芯片，由于该芯片具备强大的运算功能，故此其最为适合用于对于机电一体化设备进行实时控制。
（5）数字处理单元。采用DSp芯片其具备高速的数据处理能力，基本能够满足设备的控制要求。
（6）串行接口单元。为适应多种不同人机界面的需要，采用了UaRt异步串行通信接口，根据一定的通信协议进行数据互传。
1.3软件设计
在本系统的软件设计中，采用了模块化的设计方法，结合机电一体化设备的特点，设计出一下几个模块：
（1）信号输入模块。该模块主要对传感器阵列输入单元进行控制，因系统采用的事可寻址电路，所以每个传感器均能分配到一个确定的地址，并将信号定义为逻辑0和1、上下跳、电平信号、事件脉冲、频率与周期等几种类型。
（2）控制输出模块。该模块与驱动电路相配合能够对直流电机、继电器等不同输出器件进行控制，并且还能实现直流电机的闭环调速。
（3）驱动程序模块。该模块不仅是连接硬件与系统的软件，而且还是实现机电一体化设备功能的基础，，具体包括：伺服机构控制程序、接口驱动程序两个部分。
（4）中断服务程序模块。该模块主要包括以下几个中断：即定时中断、UaRt中断、Spi中断等等。
（5）设备程序模块。该模块是按照机电一体化设备的实际需求对系统进行组织的专用程序，用户借助这一程序能够实现设备需求，具体包括如下程序：主程序、人机接口程序、专用程序。
由于机电一体化设备的干扰源相对较多，加之干扰比较强烈，故此在以上几个模块中均采用了软件抗干扰措施，即输入与输出抗干扰。
2光机电一体化设备嵌入式控制系统应用中的关键技术
由于大部分光机电设备的运行环境中都存在大量的干扰源，所以控制系统的应用中，抗干扰技术成为不可或缺的关键技术。
2.1抗电机干扰
在光机电一体化设备中，电机对嵌入式控制系统的干扰可分为几种情况进行处理，例如多个电机同时启动需要借助软件进行处理，这样能够有效防止多个电机同时启动对系统造成影响。
2.2抗机械振动干扰
对于光机电一体化设备而言，机械振动是不可避免的问题，最为有效的抗振动方法为延时，具体是指在首次检测到传感器状态发生改变后，延长一段时间，再对其状态进行检查，并最终确认状态信息。
2.3抗eSD干扰
抗eSD干扰最为有效的措施包括屏蔽、加装滤波器、接地等。其中滤波器的应用较为常见，具体而言就是对信号线使用emi，减少eSD对你处理器主板的干扰，如在信号线上加装铁氧体磁环或是加入RC滤波电路。
机电一体化的关键技术篇5
关键词：机电一体化；技术；现状；对策
中图分类号：tH-39文献标识码：a文章编号：1006-4311（2012）06-0025-01
0引言
机电一体化代表着机械工业技术革命的发展方向。在20世纪90年代后期，机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展并向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。随着光学、通信技术、微细加工技术等渗入了机电一体化，进而出现了一些新的机电一体化的新分支。人工智能技术、神经网络技术及光纤技术也为机电一体化技术开辟了更广阔的前景。
1机电一体化技术
机电一体化技术是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其他技术相融合而构成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体的一个学科。所以机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。但是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还有新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
机电一体化现在已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统成为最优化的系统工程技术。
2机电一体化技术现状
机电一体化技术在发达国家经过几十年的研究和运用，现在机电一体化技术正向智能化方向发展。最新的技术方向是：光学、通信技术等进入了机电一体化，使得微细加工技术也在机电一体化中出现，从而出现光机电一体化和微机电一体化等新分支；通过进一步对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，使机电一体化的学科体系和发展趋势都得到了深入研究。
中国的机电一体化技术从80年代才开始在企业里应用和研究。经过20多年的努力我国在机电一体化技术方面取得了一定成果，尽管我们国家对机电一体化技术和产业给予了积极支持，特别是在涉及基础技术、综合技术等方面给予大力扶持。但机电一体化技术与发达国家相比仍有相当差距。
2.1数控技术方面中国从1958年开始发展数控技术，经过近50年的发展，国产数控机床的国内市场占有率达50%，出口到其它国家的国产数控机床也占到我国产量的10%左右。从90年代后期开始，我国的数控机床的精度发展迅速：普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μm）。但是高精密的数控机床仍然需要从国外进口！
2.2工业机器人方面我国的机器人研发技术从60年代才开始，目前很多的机器人生产企业都掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统及软件编程技术、运动学和轨迹规划技术，能够生产了部分机器人的关键元器件，机器人已进入实用化阶段，中国已开发出弧焊、点焊、喷漆、装配、搬运、注塑、冲压及能前后行走、爬墙、水下作业的多种机器人。中国的科研机构和企业能自主解决工业机器人控制、驱动系统的设计技术，自主进行机器人软件的设计和编程等关键技术。我国市场上运用工业机器人最多的企业目前主要分布在军工企业、先进制造行业及一些实力雄厚的大型，其中完全国产的工业机器人在这些行业中占到30%左右。不可否认的是工业机器人的关键技术还是被国外的企业牢牢控制！
2.3计算机集成制造系统方面我国经过多年的理论和技术准备，计算机集成制造已经有了较快发展，进一步缩短了和国外的差距。
3机电一体化技术的发展对策
根据我国的机电一体化技术的现状，结合我国机电一体化企业的实际状况，应该从以下几个方面考虑：
3.1要把发展机电一体化技术作为增强自主创新能力的重要内容，鼓励和促进企业在这个领域有所作为。同时，为缩小与发达国家的差距，可以通过引进、消化、升级来逐步达到提高自主创新能力的目的。有关部门可以通过政府采购、项目设立等措施，达到支持和鼓励自主创新的目标。
3.2要充分发挥大专院校、研究机构的科研作用，让大专院校、研究机构与一些大中型企业在机电一体化技术领域进行合作研究，推进技术的发展并把最新的研究成果快速的转化和应用于实际的产品和相关的领域，为各方面带来显著的经济效益和社会效益从而达到相互促进的积极作用。
3.3要明确机电一体化技术开发和产业化推广的主力军是企业，在这方面，技术和综合实力雄厚的大型企业将发挥举足轻重的作用。有关部门应该在税收、金融和其他方面给予一定的优惠倾斜。
4结语
机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。21世纪，机电一体化技术将成为机械工业的主角，在各方面都会带来显著的经济效益和社会效益。机电一体化技术是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献：
[1]李运华.机电控制[m].北京航空航天大学出版社，2003.
[2]芮延年.机电一体化系统设计[m].北京机械工业出版社，2004.
机电一体化的关键技术篇6
关键词：贴片机表面贴装技术机电一体化
中图分类号：G71文献标识码：a文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0087-01
我国作为电子加工行业的第一大国，表面贴装技术的先进与否直接影响着生产的效率与质量。而贴片机是Smt中最关键、最复杂的集光/机/电一体化的设备，一般情况下表面贴装设备占整条Smt生产线总投资额的60%以上，生产线的效率与质量主要取决于设备的快与慢，好与坏。目前，我国贴片机的生产技术正在逐步与国际先进水平接轨。关键技术主要包括：机械运动技术、工控机与信息处理技术、视觉检测与传感技术、自动化控制技术等。
1机械运动技术
在Smt生产工作中，因为贴片机高速运动，以及被抓放的元器件尺寸微小，所以主要执行部件要求微型化和高速化。贴片机对机械运动部分的要求有以下几点：（1）微型、精密化、高精度机械零件设计制造与装配技术；（2）运动机械快速响应、低损耗、高效、精密定位机构复合传动技术；（3）高精度、智能化高速度贴片头技术，贴装头是贴片机的执行机构。为了使贴片机运行稳定并达到精度要求，贴片机通常采用滚珠丝杠副传动。依据贴片机的类型导轨可以选择整体式导轨或活动式导轨。新型的Smt设备正从传统的单路印制pCB输送向多路印制pCB的输送结构发展，贴装头在向多吸嘴结构和多吸嘴联动方向发展。
2工控机与信息处理技术
由于伺服控制对工控机系统的实时性要求严格，同时Smt设备需要具备多任务同步处理的能力，如在线编程、多任务界面以及实时工作等。因此，需要为Smt设备建立并行处理的实时多任务控制模型，其运行于实时多任务操作系统上，作为控制Smt的实现平台。信息处理包括信息的存取、交换、运算、判断和决策等，计算机是实现信息处理的主要工具。信息处理技术和计算机应用是促进贴片机发展及机电一体化技术的最活跃因素。贴片机的控制都是由计算机来完成的，一般采取二级计算机控制：每一台贴片机都有自身的一套控制软件，达成对机械结构运动的操控；主控计算机采用软件实现编程和人机接口。随着计算机技术的蓬勃发展，windows操作系统已完全取代了DoS、oS2等平台，这使得贴片机的操作更加可视化、智能化。贴片机的智能水平已得到了巨大提升。
3视觉检测与传感器技术
视觉检测与传感器技术的研究方向是传感器及其信号检测装置，大力展开视觉检测与传感器技术的研究对发展机电一体化技术具有相当重要的意义。因为机器视觉在增强可检测性、提高检测精度等方面的先进性，所以随着机电自动化技术水平的提升，机器视觉在Smt元件、Smt产品质量检测等领域已经得到广泛应用。如今，基本所有高精度贴片机系统中都带有定位用的视觉子系统。利用这些子系统检测目标原始位置信息并进行处理，得到计算机需要的反馈信息，为精密的元件贴装提供准确的数据。视觉检测技术可以对元器件的抓取进行精确定位和校准。因为现在电子元器件对贴装精度的要求越来越高，所以在高精度微电子装备中使用的面向表面贴装技术的新型全视觉技术采用高精度、高速的图像处理与特征抽取方法。此外采取视觉技术还能对贴装iC进行图像识别，用于元器件分类、废料抛除等，提高贴装质量与效率。机器视觉检测技术包含有：（1）面向贴片的高速图像处理技术；（2）机器视觉高速识别技术；（3）照明技术等。一些先进的贴片机的机器视觉采用飞行检测技术实现电子元件的定位修正和缺陷检测。该项技术具有在元件拾取、定位和贴装过程中实时检测与定位的能力，使贴片机在保证精度的条件下，达到提高贴装效率的目的。
贴装设备需要高可靠、高精度机电检测定位技术。为了让贴片机的贴装头各机构能协同工作，贴装头安装着多种多样的传感器，它们宛如贴片机的眼睛一样，时时刻刻监测机器的运行状况，并能高效地调整贴片机的工作状态。传感器使用越多，预示着贴片机的智能化水平越高。应用于贴片机的传感器主要类型有位置传感器、负压传感器以及压力传感器等。（1）位置传感器是为了监测各种运动位置的极限位置；（2）负压传感器监测着负压的变化，当吸嘴吸不到或吸不住元件时，负压数据发生异常，传感器把异常信息反馈到计算机，系统就能及时报警；（3）压力传感器是为了让贴装头将元器件贴装到电路板上的时候可以调节贴装力度，避免力度过大损伤pCB或力度过小贴装不到位。
4自动化控制技术
自动化控制技术范围很广泛，它包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。又因为微型机的广泛应用，自动化控制技术更多地与计算机控制技术参合在一起，已成为机电一体化中相当重要的核心技术。自动化控制技术是整个贴装设备的核心。以贴片机为例，由于元器件的贴装速度受到pCB尺寸、所用元器件和送料器（feeder）类型等的影响，因以选择控制技术时应该综合考虑到各种因素，并且优化贴装头的运动顺序与路径等，使其在整个电路板的总行程时间最短，以达到最高效目的。由于贴片机对时间的严格要求以及iC引脚间距的细小化，pCB上iC的定位在高速的运动条件下（如直线速度最高达100km/h，加速度最达5～6g），定位精度需保持在0.1mm之内，与其同时元器件的贴装力度也需要严格控制，因此要达到速度、加速度、振动、冲击和贴装力度等指标要求，贴片机需要建立以实现高精度、高效减振和高速为目标的运动控制模型和制定智能控制策略。
5结语
该文通过对当今贴片机的分析，概括出其中的几个关键技术，并提出了对贴片机技术的研究方向的看法。希望通过开展贴片机关键技术的开发和研究，可以为贴片机开发理论的完善和发展提供基础积累，为我国电子设备研制的发展提供技术支持与依据。
参考文献
[1]南京熊猫电子集团张文典.研制国产贴片机时不我待[n].中国电子报，2005.
机电一体化的关键技术篇7
【关键词】电气自动化技术发展应用
一、电气自动化技术在我国的应用现状
（一）电气自动化系统中信息技术的发展
电气自动化技术因信息技术的应用起到了关键性的发展。在电子商务日益普及的将来，电气自动化发展途径是电气自动化技术与信息平台间的结合。电气自动化系统中信息技术已经无处不在，多样化信息技术融合在电气自动化产品里。随着电气自动化系统的因特网技术、多媒体技术加快建设，动态监控作业生产即可以信息技术为载体实现，同时，及时的获取全面、准确的生产数据，技术人员在分析信息的基础上，即可对当前状况了解的一清二楚。另外，企业对财经数据与经营管理资料可通过多媒体与因特网技术实现标准化储存，管理者通过网络可随时随地获取企业的多维信息。
（二）设备维护的进步
伴随电气自动化系统对it技术的深入应用，电气自动化系统也正在对windowsnt与ie浏览器等试用。pC机人机界面具有集成容易、操作灵活的优点，被用户广为推崇。自动化控制层应用windows系统平台，那么将使得系统操作变得非常便捷，维护工作也变得简单，维护效率大大提升。
（三）变换器电路应用现状
变换器电路的进步与电子科技水平的更新换代同步。传统的普通晶闸管应用时，相控整流是变换器的主流传功模式。在应用pwm方法后，电网高次谐波影响被大幅度降低，变换器功效提升，电动转矩脉动在低频区出现的弊病得到有效解决。但是，缺陷也是存在的，如在定转子上，电流谐波分量与逆变器电压发生转矩脉动，振动、噪音现象就会在电机绕组时发生。根据此种情况，技术人员可将开关频率适当调高，降低噪音，避免人耳受到损害、此外，难以提升逆变器工作进度也是一大缺陷。过大的损耗电子器件是难以提升逆变器工作水平的直接原因。但是，在谐振式直流环逆变器的问世，很大程度的改善了这些缺陷。
（四）控制系统现状
分布分层的计算机监控体系为我国电气自动化的主要控制系统。为了确保运行的监控设备可靠有效，设计人员多将以多台计算机设计上位机，不同工作任务由相应的计算机担负。这样，其他计算机可不受故障计算机的影响而正常工作。从管理层面分析，多层结构、上下层结构是控制系统的主要结构。协调管理主要由上位机担负，执行管理则有下位机担负。若计算机为多层结构，国家调度中心在最上层，以远程方式实现查看、分析数据，并做宏观调度计划命令下达。
二、电气自动化技术的发展前景
（一）专业化的操作人员发展
通常的电气自动化技术实践应用上，设备与技术的维护、管理和更新是管理者的主要精力，对操作者专业技能的提高却不问不问。之所以会出现这种思想，在于管理者对电气自动化设备的轻视，认为操作不复杂，在设备经供应商与工程部安装运作之后，也可培训操作人员，同时，培训内容较为零散，专业性不强。电气自动化技术想要运用得当，操作顺利，必须对操作人员进行专业性质的培训，包括具体设备安装过程、流程化的操作步骤与注意要点以及维护自动化设备的相关知识。
（二）产品的发展前景
在电气自动化技术更新的基础上，设备也水涨船高，发展速度惊人。在产品发展层面，将来的自动化产品应该是快效率、操作更加简便、技术含量更高、质量更有保障。电气自动化产品将具更多种类，也会有广泛的应用前景，只有这样，我国的科技整体实力方能提升。
（三）安全化发展前景
安全工作室企业生产环节必须重视的，这对企业生产效率的提高、职工人身安全保障十分的关键。企业要切实负好责，在生产中采取切实可行、合理科学的安全保护设施，构建企业内部的安全控制体系，提高自动化的安全把控能力。
（四）行业关键技术发展前景
我国科学技术进步是有目共睹的，但与世界先进国家技术相比还是存在着一定的差距，自动化产品无法与国外同类产品相媲美，这就要求我们在关键技术上下功夫，攻坚克难，不断提升产品的档次。目前，流程分析仪器、仪表集成、核电控制系统、智能执行器等都非我国电气自动化的关键技术产品，所以，各企业应乘国家鼓励自主创新政策的东风，进行自主开发与创新，让产品刻画中国创造。
（五）产业市场化前景
随着我国社会经济改革步伐的加快，电气自动化企业也应调整产业结构，做到结构模式及时更新换代。密切关注自动化市场需求变动，确保生产产品与市场需求接轨，创新企业运营机制，增加技术研发资金投入，加快系统集成步伐，提高自动化产业市场竞争力。另外，企业要重视社会协作与市场分工，保证关键技术有计划、有目标的开发，提高产品自制率，实现技术独立自主。
三、结语
我国社会经济的进步与电气自动化技术的应用有密切关系。促进经济发展，提高自主创新能力，是我国的必然选择。科研部门要不断创新、不断突破，走独立技术开发道路，实现电气自动化发展新突破。
参考文献：
[1]李云霞.电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向[J].科技致富向导，2013，（19）：27.
[2]杨晓坤.电气自动化技术的广泛应用与发展[J].科海故事博览・科技探索，2012，（7）：429.
机电一体化的关键技术篇8
以下就是麦肯锡列举的颠覆性技术及其潜在的经济影响程度（含消费者盈余在内，即消费者并未支付的因创新而获得的价值），当然，这种影响评估只是粗略的，不会像GDp数字那么具体（见图1）。
上图数字更具体一点：
如图2所示，麦肯锡认为，未来10多年最具经济影响性的技术应该是那些已经取得良好进展的技术一如已经在发达国家普及并在新兴国家蓬勃发展的移动互联网；知识工作的自动化，比方说用计算机语音来处理大部分的客户电话；物联网，比方说将传感器嵌入物理实体中用来监控产品在工厂的流动；以及云计算。按照麦肯锡的估算，到2025年，这些技术每一个对全球经济的价值贡献均超过1万亿美元（即便是预测的下限）。
不过麦肯锡的报告中令人感兴趣的预测是，一些比较性感的新潮技术，如无人驾驶汽车、3D打印、可再生能源等的经济影响相对较低。
这种炒作热度（关于技术炒作可参见Garnter的技术炒作周期）与潜在经济影响力的失联可以从图3（纵向坐标为炒作指数，以过去1年发表的效果技术文章数衡量；横向坐标为潜在经济影响）看出。经济影响力最大的技术并非炒作最厉害的。在图中，只有右上角的技术一移动互联网是名符其实的，即炒作与经济影响力相当。而相对而言，知识工作自动化、物联网、云计算以及先进机器人技术就要低调许多。
以下就是这12项技术的关键摘要：
1、移动互联网
价格不断下降能力不断增强的移动计算设备和互联网连接
到2025年的影响力：
经济：3.7-10.8万亿美元
生活：远程健康监视可令治疗成本下降20%
主要技术包括：
无线技术
小型、低成本计算及存储设备
先进显示技术
自然人机接口
先进、廉价的电池
关键应用包括：
服务交付
员工生产力提升
移动互联网设备使用带来的额外消费者盈余
2、知识工作自动化
可执行知识工作任务的智能软件系统
到2025年的影响力：
经济：5.2-6.7万亿美元
生活：相当于增加1.1-1.4亿全职劳动力
主要技术包括：
人工智能、机器学习
自然人机接口大数据
关键应用包括：
教育行业的智能学习
医疗保健的诊断与药物发现
法律领域的合同/专利查找发现
金融领域的投资与会计
3、物联网
用于数据采集、监控、决策制定及流程优化的廉价传感器网络
到2025年的影响力：
经济：2.7-6.2万亿美元，对制造、医保、采矿运营成本的节省最高可达36万亿美元
主要技术包括：
先进、低价的传感器
无线及近场通讯设备（如RFiD）
先进显示技术
自然人机接口
先进、廉价的电池
关键应用包括：
流程优化（尤其在制造业与物流业）
自然资源的有效利用（智能水表、智能电表）
远程医疗服务、传感器增强型商业模式
4、云
利用计算机软硬件资源通过互联网或网络提供服务
到2025年的影响力：
经济：1.7-6.2万亿美元，可令生产力提高15-20%
主要技术包括：
云管理软件（如虚拟化、计量装置）
数据中心硬件
高速网络
软件/平台即服务（SaaS、paaS）
关键应用包括：
基于云的互联网应用及服务交付
企业it生产力
5、先进机器人
具备增强传感器、机敏性与智能的机器人；用于自动执行任务
到2025年的影响力：
经济：1.7-4.5万亿美元
生活：可改善5000万截肢及行动不便者的生活
主要技术包括：
无线技术
人工智能/计算机视觉
先进机器人机敏性、传感器
分布式机器人
机器人式外骨骼
关键应用包括：
产业/制造机器人
服务性机器人一食物准备、清洁、维护
机器人调查
人类机能增进（如钢铁侠）
个人及家庭机器人一清洁、草坪护理
6、自动汽车
在许多情况下可自动或半自动导航及行驶的汽车
到2025年的影响力：
经济：0.2-1.9万亿美元
生活：每年可挽回3―15万个生命
主要技术包括：
人工智能、计算机视觉
先进传感器，如雷达、激光雷达、GpS
机器对机器的通信
关键应用包括：
自动汽车及货车
7、下一代基因组
快速低成本的基因组排序，先进的分析，合成生物学（如“写”Dna）
到2025年的影响力：
经济：0.7-1.6万亿美元
生活：通过快速疾病诊断、新药物等延长及改善75%的生命
主要技术包括：
先进Dna序列技术
Dna综合技术
大数据及先进分析
关键应用包括：
疾病治疗
农业
高价值物质的生产
8、储能技术
存储能量供今后使用的设备或物理系统
到2025年的影响力：
经济：0.1-0.6万亿美元，到2025年40%-100%的新汽车是电动或混合动力的
主要技术包括：
电池技术―锂电、燃料电池
机械技术―液压泵、燃气增压
先进材料、纳米材料
关键应用包括：
电动车、混合动力车
分布式能源
公用规模级蓄电
9、3D打印
利用数字化模型将材料一层层打印出来创建物体的累积制造技术
到2025年的影响力：
经济：0.2-0.6万亿美元
生活：打印的产品可节省成本35-60%，同时可实现高度的定制化
主要技术包括：
选择性激光烧结
熔融沉积造型
立体平版印刷
直接金属激光烧结
关键应用包括：
消费者使用的3D打印机
直接产品制造
工具及模具制造
组织器官的生物打印
10、先进材料
具备强度高、导电好等出众特性或记忆、自愈等增强功能的材料
到2025年的影响力：
经济：0.2-0.5万亿美元
生活：纳米医学可为2025年新增的2000万癌症病例提供靶向药物
主要技术包括：
石墨烯
碳纳米管
纳米颗粒一如纳米级的金或银
其他先进或智能材料一如压电材料、记忆金属、自愈材料
关键应用包括：
纳米电子、显示器
纳米医学、传感器、催化剂、先进复合物
储能、太阳能电池
增强化学物和催化剂
11、先进油气勘探开采
勘探与开采技术的进展可实现经济性
到2025年的影响力：
经济：0.1-0.5万亿美元，2025年每年可额外增加32―62亿桶原油
主要技术包括：
水平钻探
水力压裂法
微观监测
关键应用包括：
燃料提取能源，包括页岩气、不透光油、燃煤甲烷
煤层气、甲烷水汽包合物（可燃冰）
12、可再生能源―太阳能与风能
用清洁环保可再生的能源发电
到2025年的影响力：
经济：0.2-0.3万亿美元，到2025年每年可减少碳排放10-12亿吨
主要技术包括：
光伏电池
风力涡轮机
聚光太阳能发电
水力发电、海浪能
关键应用包括：
发电
机电一体化的关键技术篇9
以下就是麦肯锡列举的颠覆性技术及其潜在的经济影响程度（含消费者盈余在内，即消费者并未支付的因创新而获得的价值），当然，这种影响评估只是粗略的，不会像GDp数字那么具体。
下图数字更具体一点：
如上表所示，麦肯锡认为，未来10多年最具经济影响性的技术应该是那些已经取得良好进展的技术—如已经在发达国家普及并在新兴国家蓬勃发展的移动互联网；知识工作的自动化，比方说用计算机语音来处理大部分的客户电话；物联网，比方说将传感器嵌入物理实体中用来监控产品在工厂的流动；以及云计算。按照麦肯锡的估算，到2025年，这些技术每一个对全球经济的价值贡献均超过1万亿美元（即便是预测的下限）。
不过麦肯锡的报告中令人感兴趣的预测是，一些比较性感的新潮技术，如无人驾驶汽车、3D打印、可再生能源等的经济影响相对较低。
这种炒作热度（关于技术炒作可参见Garnter的技术炒作周期）与潜在经济影响力的失联可以从下图（纵向坐标为炒作指数，以过去1年发表的效果技术文章数衡量；横向坐标为潜在经济影响）看出。经济影响力最大的技术并非炒作最厉害的。在图中，只有右上角的技术—移动互联网是名符其实的，即炒作与经济影响力相当。而相对而言，知识工作自动化、物联网、云计算以及先进机器人技术就要低调许多。
以下就是这12项技术的关键摘要：
1、移动互联网
价格不断下降能力不断增强的移动计算设备和互联网连接
到2025年的影响力：
经济：3.7—10.8万亿美元
生活：远程健康监视可令治疗成本下降20%
主要技术包括：
无线技术
小型、低成本计算及存储设备
先进显示技术
自然人机接口
先进、廉价的电池
关键应用包括：
服务交付
员工生产力提升
移动互联网设备使用带来的额外消费者盈余
2、知识工作自动化
可执行知识工作任务的智能软件系统
到2025年的影响力：
经济：5.2—6.7万亿美元
生活：相当于增加1.1—1.4亿全职劳动力
主要技术包括：
人工智能、机器学习
自然人机接口大数据
关键应用包括：
教育行业的智能学习
医疗保健的诊断与药物发现
法律领域的合同/专利查找发现
金融领域的投资与会计
3、物联网
用于数据采集、监控、决策制定及流程优化的廉价传感器网络
到2025年的影响力：
经济：2.7—6.2万亿美元，对制造、医保、采矿运营成本的节省最高可达36万亿美元
主要技术包括：
先进、低价的传感器
无线及近场通讯设备（如RFiD）
先进显示技术
自然人机接口
先进、廉价的电池
关键应用包括：
流程优化（尤其在制造业与物流业）
自然资源的有效利用（智能水表、智能电表）
远程医疗服务、传感器增强型商业模式
4、云
利用计算机软硬件资源通过互联网或网络提供服务
到2025年的影响力：
经济：1.7—6.2万亿美元，可令生产力提高15-20%
主要技术包括：
云管理软件（如虚拟化、计量装置）
数据中心硬件
高速网络
软件/平台即服务（SaaS、paaS）
关键应用包括：
基于云的互联网应用及服务交付
企业it生产力
5、先进机器人
具备增强传感器、机敏性与智能的机器人；用于自动执行任务
到2025年的影响力：
经济：1.7—4.5万亿美元
生活：可改善5000万截肢及行动不便者的生活
主要技术包括：
无线技术
人工智能/计算机视觉
先进机器人机敏性、传感器
分布式机器人
机器人式外骨骼
关键应用包括：
产业/制造机器人
服务性机器人—食物准备、清洁、维护
机器人调查
人类机能增进（如钢铁侠）
个人及家庭机器人—清洁、草坪护理
6、自动汽车
在许多情况下可自动或半自动导航及行驶的汽车
到2025年的影响力：
经济：0.2—1.9万亿美元
生活：每年可挽回3-15万个生命
主要技术包括：
人工智能、计算机视觉
先进传感器，如雷达、激光雷达、GpS
机器对机器的通信
关键应用包括：
自动汽车及货车
7、下一代基因组
快速低成本的基因组排序，先进的分析，合成生物学（如”写“Dna）
到2025年的影响力：
经济：0.7—1.6万亿美元
生活：通过快速疾病诊断、新药物等延长及改善75%的生命
主要技术包括：
先进Dna序列技术
Dna综合技术
大数据及先进分析
关键应用包括：
疾病治疗
农业
高价值物质的生产
8、储能技术
存储能量供今后使用的设备或物理系统
到2025年的影响力：
经济：0.1—0.6万亿美元，到2025年40%-100%的新汽车是电动或混合动力的
主要技术包括：
电池技术—锂电、燃料电池
机械技术—液压泵、燃气增压
先进材料、纳米材料
关键应用包括：
电动车、混合动力车
分布式能源
公用规模级蓄电
9、3D打印
利用数字化模型将材料一层层打印出来创建物体的累积制造技术
到2025年的影响力：
经济：0.2—0.6万亿美元
生活：打印的产品可节省成本35-60%，同时可实现高度的定制化
主要技术包括：
选择性激光烧结
熔融沉积造型
立体平版印刷
直接金属激光烧结
关键应用包括：
消费者使用的3D打印机
直接产品制造
工具及模具制造
组织器官的生物打印
10、先进材料
具备强度高、导电好等出众特性或记忆、自愈等增强功能的材料
到2025年的影响力：
经济：0.2—0.5万亿美元
生活：纳米医学可为2025年新增的2000万癌症病例提供靶向药物
主要技术包括：
石墨烯
碳纳米管
纳米颗粒—如纳米级的金或银
其他先进或智能材料—如压电材料、记忆金属、自愈材料
关键应用包括：
纳米电子、显示器
纳米医学、传感器、催化剂、先进复合物
储能、太阳能电池
增强化学物和催化剂
11、先进油气勘探开采
勘探与开采技术的进展可实现经济性
到2025年的影响力：
经济：0.1—0.5万亿美元，2025年每年可额外增加32—62亿桶原油
主要技术包括：
水平钻探
水力压裂法
微观监测
关键应用包括：
燃料提取能源，包括页岩气、不透光油、燃煤甲烷
煤层气、甲烷水汽包合物（可燃冰）
12、可再生能源—太阳能与风能
用清洁环保可再生的能源发电
到2025年的影响力：
经济：0.2—0.3万亿美元，到2025年每年可减少碳排放10-12亿吨
主要技术包括：
光伏电池
风力涡轮机
聚光太阳能发电
水力发电、海浪能
关键应用包括：
发电
机电一体化的关键技术篇10
以下就是麦肯锡列举的颠覆性技术及其潜在的经济影响程度(含消费者盈余在内，即消费者并未支付的因创新而获得的价值)，当然，这种影响评估只是粗略的，不会像GDp数字那么具体。
下图数字更具体一点：
如上表所示，麦肯锡认为，未来10多年最具经济影响性的技术应该是那些已经取得良好进展的技术—如已经在发达国家普及并在新兴国家蓬勃发展的移动互联网；知识工作的自动化，比方说用计算机语音来处理大部分的客户电话；物联网，比方说将传感器嵌入物理实体中用来监控产品在工厂的流动；以及云计算。按照麦肯锡的估算，到2025年，这些技术每一个对全球经济的价值贡献均超过1万亿美元(即便是预测的下限)。
不过麦肯锡的报告中令人感兴趣的预测是，一些比较性感的新潮技术，如无人驾驶汽车、3D打印、可再生能源等的经济影响相对较低。
这种炒作热度(关于技术炒作可参见Garnter的技术炒作周期)与潜在经济影响力的失联可以从下图(纵向坐标为炒作指数，以过去1年发表的效果技术文章数衡量；横向坐标为潜在经济影响)看出。经济影响力最大的技术并非炒作最厉害的。在图中，只有右上角的技术—移动互联网是名符其实的，即炒作与经济影响力相当。而相对而言，知识工作自动化、物联网、云计算以及先进机器人技术就要低调许多。
以下就是这12项技术的关键摘要：
1、移动互联网
价格不断下降能力不断增强的移动计算设备和互联网连接
到2025年的影响力：经济：3.7—10.8万亿美元生活：远程健康监视可令治疗成本下降20%
主要技术包括：无线技术，小型、低成本计算及存储设备，先进显示技术，自然人机接口，先进、廉价的电池
关键应用包括：服务交付，员工生产力提升，移动互联网设备使用带来的额外消费者盈余
2、知识工作自动化
可执行知识工作任务的智能软件系统
到2025年的影响力：经济：5.2—6.7万亿美元，生活：相当于增加1.1—1.4亿全职劳动力
主要技术包括：人工智能、机器学习，自然人机接口大数据，，
关键应用包括：教育行业的智能学习，医疗保健的诊断与药物发现法律领域的合同/专利查找发现，金融领域的投资与会计
3、物联网
用于数据采集、监控、决策制定及流程优化的廉价传感器网络
到2025年的影响力：经济：2.7—6.2万亿美元，对制造、医保、采矿运营成本的节省最高可达36万亿美元
主要技术包括：先进、低价的传感器，无线及近场通讯设备(如RFiD)，先进显示技术，自然人机接口，，先进、廉价的电池
关键应用包括：流程优化(尤其在制造业与物流业)，自然资源的有效利用(智能水表、智能电表)，远程医疗服务、传感器增强型商业模式
4、云
利用计算机软硬件资源通过互联网或网络提供服务
到2025年的影响力：经济：1.7—6.2万亿美元，可令生产力提高15-20%
主要技术包括：云管理软件(如虚拟化、计量装置)，数据中心硬件，高速网络软件/平台即服务(SaaS、paaS)
关键应用包括：基于云的互联网应用及服务交付，企业it生产力
5、先进机器人
具备增强传感器、机敏性与智能的机器人；用于自动执行任务
到2025年的影响力：经济：1.7—4.5万亿美元，生活：可改善5000万截肢及行动不便者的生活
主要技术包括：无线技术，人工智能/计算机视觉，先进机器人机敏性、传感器，分布式机器人，机器人式外骨骼
关键应用包括：产业/制造机器人，服务性机器人—食物准备、清洁、维护，机器人调查，人类机能增进(如钢铁侠)，个人及家庭机器人—清洁、草坪护理
6、自动汽车
在许多情况下可自动或半自动导航及行驶的汽车
2025年的影响力：经济：0.2—1.9万亿美元，生活：每年可挽回3-15万个生命
主要技术包括：人工智能、计算机视觉，先进传感器，如雷达、激光雷达、GpS，机器对机器的通信
关键应用包括：自动汽车及货车
7、下一代基因组
快速低成本的基因组排序，先进的分析，合成生物学(如”写“Dna)
到2025年的影响力：经济：0.7—1.6万亿美元，生活：通过快速疾病诊断、新药物等延长及改善75%的生命
主要技术包括：先进Dna序列技术，Dna综合技术，大数据及先进分析
应用包括：疾病治疗，农业，高价值物质的生产
8、储能技术
存储能量供今后使用的设备或物理系统
到2025年的影响力：经济：0.1—0.6万亿美元，到2025年40%-100%的新汽车是电动或混合动力的
主要技术包括：电池技术—锂电、燃料电池，机械技术—液压泵、燃气增压，先进材料、纳米材料
关键应用包括：电动车、混合动力车，分布式能源，公用规模级蓄电
9、3D打印
利用数字化模型将材料一层层打印出来创建物体的累积制造技术
到2025年的影响力：经济：0.2—0.6万亿美元，生活：打印的产品可节省成本35-60%，同时可实现高度的定制化
主要技术包括：选择性激光烧结，熔融沉积造型，立体平版印刷，直接金属激光烧结
关键应用包括：消费者使用的3D打印机，直接产品制造，工具及模具制造，组织器官的生物打印
10、先进材料
具备强度高、导电好等出众特性或记忆、自愈等增强功能的材料到2025年的影响力：经济：0.2—0.5万亿美元，生活：纳米医学可为2025年新增的2000万癌症病例提供靶向药物
主要技术包括：石墨烯，碳纳米管，纳米颗粒—如纳米级的金或银，其他先进或智能材料如压电材料、记忆金属、自愈材料
关键应用包括：纳米电子、显示器，纳米医学、传感器、催化剂、先进复合物，储能、太阳能电池，增强化学物和催化剂
11、先进油气勘探开采
勘探与开采技术的进展可实现经济性
到2025年的影响力：经济：0.1—0.5万亿美元，2025年每年可额外增加32—62亿桶原油
主要技术包括：水平钻探，水力压裂法，微观监测
关键应用包括：燃料提取能源，包括页岩气、不透光油、燃煤甲烷，煤层气、甲烷水汽包合物(可燃冰)
12、可再生能源—太阳能与风能
用清洁环保可再生的能源发电
到2025年的影响力：经济：0.2—0.3万亿美元，到2025年每年可减少碳排放10-12亿吨