电子机械行业现状范例

电子机械行业现状范文1

[关键词]机械；科技创新；发展

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0320-01

1 机械电子概述

我们通常将机械电子称之为机电一体化，机械电子技术对于装备制造业的发展，有着较大的推动作用；具体来讲，机械电子有机结合了机械设计制造和计算机技术，在诸多领域内得到了广泛应用，如机电产品制造等。其中，又可以将机械电子行业划分为诸多个类型，包括电子信息、节能环保等等，可以说，在我们生活工作的方方面面，都已经渗透了机械电子产品。

2 机械电子行业的发展现状

经过不断的实践和发展，我国机械电子行业获得了一定的成绩，但是在如今的形势下，市场竞争日趋激烈，对于机械电子行业的整体发展，提出了较大的挑战；具体来讲，还有这些问题需要注意：

2.1 需要进一步提高自动化水平

调查研究发现，如今传统机电产品在机电产品整体中占据了一个比较大的比例，没有较高的自动化和智能化水平，缺乏足够的成套设备。

2.2 没有大力研发新技术

相较于西方的一些发达国家，我国在新技术研发方面还比较的之后，对于部分产品，有着较高的科技附加值，只有较低的市场占有率，很多名牌产品，有着较大的市场覆盖率，但是却没有较高的技术含量；其中，科技成果只有较低的市场转化率，也对机械电子行业的整体发展，起到了很大程度的制约作用。

2.3 企业在技术研发方面没有足够的投入

调查发现，我国机械电子行业的企业大多都是简单模仿和复制，没有较高的产品附加值，这样企业无法获得较大的利润，在产品研发方面投入的资金自然也无法符合要求，形成一个恶性循环。

3 推动机械电子行业科技创新的一些措施

3.1 保护知识产权

电子的科技创新，重中之重是保护知识产权，知识产权不仅可以创造价值，还可以增加自身价值；机械电子产业往往有着较高的技术研发成本和较长的研发周期，那么对知识产权保护进行强化和完善，对相关制度体系有效构建，可以避免其他企业仿制发明出来的最新成果，企业的技术研发动力也不会受到影响。具体来讲，可以从这些方面努力：对我国现行的知识产权法律体系进行健全和完善，将专利行政执法给严格贯彻下去，对于各种知识产权侵犯行为，都要严厉打击；在企业内部开展专门的培训，促使其企业能够自我保护；大力宣传知识产权，营造良好的氛围环境。对于机械电子行业来讲，则需要对专业部门进行设置，以便保护整个行业的知识产权。

3.2 促进产业融合

产业融合也是科技创新的一个重要体现；在近些年的发展中，我们发现交叉学科内更容易科技创新；而机械电子产业则是结合了机械专业和电子专业，那么在科技创新方面，就需要有效融合其他行业，促使机械电子行业的科技集成能力得到强化和提升。在研发新技术之前，需要积极调研市场，对其他产业的发展方向和新技术进行掌握，以便在研发机械电子产品的过程中，能够有效融合行业的最新技术，这样产业融合度得到了提升，企业核心竞争力也可以得到提高。

3.3 将企业的主体作用发挥出来

在过去很长一段时期内，主导着机械电子行业的科技创新；如今，市场经济的确立，民营经济得到了较快的发展，就需要对职能合理转变，为了将企业的主体地位凸现出来，可以将激励创新等一系列手段应用过来。近些年来，民营企业对于国民经济的发展，起到了较大的推动作用。但是，科技创新的主体依然不是企业，机械电子行业内更加明显，部分企业只有较低的科技研发和投入，这样企业就没有足够的技术储备，核心技术欠缺，对于机械电子企业的进一步发展，造成了较低的阻碍作用。

笔者认为，要想将机械电子企业的主体地位凸显出来，激发其主观能动性，首先就需要增加科技研发方面的投资成本；只有具备了一定的资金支持，方可以有效开展科技创新工作，因为在研发阶段内，科研经费都是必不可少的；那么对于企业来讲，就需要提高利润分配能力；在实践中，要积极开展市场调研，分析自身财务状况，在科技创新方面投入一部分资金，促使企业的综合实力得到增强。其次，大力培训工作人员，人才在科技进步方面发挥着越来越重要的作用，具备了优秀人才，方可以更好的开展科技创新。因此，就需要大力培训企业员工，促使企业科技创新能力得到显著提高。。

3.4 对中小企业大力扶持

要想科技创新，中小企业是不容忽视的一个重点。因此，在机械电子行业转型升级的过程中，需要对中小企业大力扶持。并且相较于大型企业来讲，中小企业在科技创新方面更加具有优势，首先是其有着较小的生产规模，那么就可以结合市场情况，对生产战略有效调整；其次，在某一个领域内，中小企业的技能水平往往比较的高，那么就可以从技术层面来保障技术创新。

4 结语

综上所述，技术创新已经成为企业综合竞争力的重要体现，对于机械电子行业来讲也是如此，企业只有不断的科技创新，方可以在整个行业内获得发展优势。针对目前机械电子行业存在的问题，文章提出了一些措施；只有积极开展科技创新，产品附加值方可以得到提高，市场占有率方可以得到扩大，企业才能够获得更好更快的发展。

参考文献

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电子机械行业现状范文2

［关键词］制造行业；发展现状；发展趋势

［中图分类号］F424 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-32（2011）15-0149-02

1 我国机械制造行业发展现状

机械制造业是一个国家最基础的行业，也决定了一个国家制造业的整体水平，起步早，但发展又最令人担忧，比如现在中国的汽车工业相比机械制造业来说无论是产品质量还是生产效率都要高得多，当然这也是因为机械行业的特性起了决定性的因素。

面对越来越激烈的国际市场竞争，我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后，加上资金不足，资源短缺，以及管理和周围环境还存在许多问题，需要改进和完善，这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。随着我国改革的不断深入，对外开放的不断扩大，为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今，制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化，欧、亚、美三分天下的局面已经形成，世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆，制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。所有这些又给我们带来了难得的机遇。挑战与机遇并存，我们应该正视现实，面对挑战，抓住机遇，深化改革，以振兴和发展中国的机械制造业为己任，励精图治，奋发图强，以使我国的机械制造业在不太长的时间内赶上世界先进水平。

2 世界机械制造业发展出现的特点

（1）经济规模化。全球化的规模生产已经成为各大公司发展的主流。在不断联合重组，扩张竞争实力的同时，各大企业也纷纷加强对其主干业务的投资与研发，不断提高系统成套能力和个性化，多样化市场适应能力。

（2）地位基础化。发达国家重视装备制造业的发展，不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列，更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质基础，是现代化经济不可缺少的战略性产业，即使是迈进“信息化社会”的工业化国家，也无不高度重视机械制造业的发展。

（3）机械制造业并购加剧。现代并购不再一味地强调对抗竞争，强强联合成立企业获得竞争优势的主要手段，这是机械制造业全球化过程中大公司谋求生存发展的一大特点。而且趋饱和的市场，日渐激烈的市场竞争，投资建厂的风险增大，也使得更多企业开始采用联合并购的手段。在建厂的前提下，优化企业产品结构，以达到提高生产能力、扩大市场份额、获取规模效益的目的。以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁，使公司走上了联合之路，以形成强大的技术创新能力。机械制造业大企业间的战略并购，导致了机械工业资源的重新配置。使得世界机械工业的竞争格局出现了协作型的局面。

（4）机械制造业全球化的方式发生了新变化。传统的全球化方式有两种：一是以母国为生产基地，将产品销往其他国家；二是在海外投资建立生产制造基地，在国外制造产品，销售到东道国或其他国家。特点是：自己拥有制造设施与技术，产品完全由自己制造；在资源的利用上，仅限于利用东道国的原材料、人员或资金等。

3 机械制造行业未来的发展趋势

随着信息技术，管理思想与方法的根本性变化，企业组织形式也发生了变化，这些变化发生在公司，并将成为新型全球化方式而发展下去。这种变化的主要特征是：广泛利用别国的生产设施与技术力量，在自己可以不拥有生产设施与制造技术所有权的情况下，制造出最终产品，并进行全球销售。机械制造业公司在全球范围建立零部件的加工网络，自己负责产品的总装与营销。原材料调配、零部件采购全球化已成为世界机械制造工业的发展趋势。

机械制造业在未来的发展中，有四种重要趋势将对其产生重大影响。

（1）机械制造业技术的融合。在机械制造业的许多领域，电子控制和软件技术变得同机械工程同等重要。德国格第机械制造公司是世界最大的为大型玻璃制造厂生产玻璃处理系统的公司，目前该公司的软件控制装置、电子机械装置占据了其产值的1/3。

（2）机械制造业服务性思维。在从电梯到工厂设备等的各个领域，生产厂家的利润增加已不再是因为按固定规格生产产品，而是要求制造厂家能按用户的要求生产产品，以满足用户的个性化特殊的需求。

（3）机械制造业全球产品开发。企业的产品开发，不是闭门造车，而是在面向开放的公共平台和社会资源。如美国最大的家用电器制造商惠而浦公司，对由2000名工程师组成的全球产品开发小组进行改组，以集思广益开发新产品，缩短某些产品的开发时间。

（4）机械制造业更新生产策略。为了进一步适应市场经济，振兴我国机械制造业，把我国的机械产品源源不断地推向国际市场，并牢固地占有国际市场，有必要重新认识机械制造业，认清21世纪初机械制造业发展的总趋势、机械制造工艺装备的特点以及我国机械制造工程师应掌握高新技术的主要方向。

4 21世纪机械制造业发展的总趋势

电子机械行业现状范文3

关键词 液压支架；CAD；CAE；有限元软件；三维建模；实体模型

中图分类号TP31 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）65-0173-03

0引言

近阶段，世界各国都对液压支架的研发和设计非常重视。尤其是近年来，随着各国在经济与科技领域的合作不断扩大，技术不断得到完善和发展，作为液压支架，很多机械化生产中的关键设备，在CAD与CAE软件里也得到了不同程度的发展。世界各国从20世纪70年代开始，对CAD以及CAE软件应用于液压支架设计方面的工作，做了许多研究和工作，并且带来了非常不错的经济效益。给机械行业的发展以新的前景与启示，使世界工业实现自动化和精密化发展提供了可能。

1 CAD与CAE软件于液压支架设计中的应用

CAD在其发明的初期是英文Computer Aided Drafting（计算机辅助制图）的缩写，由于计算机软件技术和硬件技术的逐渐发展，人们慢慢地认识到单一地只运用计算机制图还不可以称之为计算机辅助设计；对于整个产品，包括产品的构思、产品的功能设计、产品的结构分析和产品的加工制造等的设计才是真正的设计。二维的工程图设计只是产品设计中的一个分支；由于这些原因，Computer Aided Design也取代了Computer Aided Drafting，成为了CAD的代称。与此同时，CAD也拜托了辅助绘图这个单一地功能，成为了整个产品的辅助设计工具。

CAE、PDM以及CAM等软件都是在CAD的基础上实现的。对于CAE来说，CAD不仅为单个零件提供造型设计、还为整机提供有限元分析、机构的运动分析、造型设计以及装配成型。在CAD中对零件及部件所做的任何改变，都会在CAE、CAM和PDM中有所反应。总而言之，一旦CAD做得不理想，CAE、PDM以及CAM就很难做好。

CAE是计算机辅助工程的英文缩写，其全称是Computer-Aided Engineering。随着计算技术的逐步应用，对于每个即将投产的产品，企业都可以先在计算机上建立一个数字样机，然后通过数字样机来模拟产品和零件的工作状态，通过这些模拟实验来对零件和产品做出工程校验、有限元分析以及计算机仿真。在产品研发过程中，企业通过CAE模拟软件的应用，可以方便地对零件和产品进行仿真检测。这些仿真实验能够得到零件或者是产品的相关运行参数，对于产品缺陷的发现、产品设计的优化以及产品的设计成本的降低有这极大的促进作用。而且CAE软件模拟能对产品维护检修提供很大的帮助。例如：分析产品故障的原因以及产品质量因素等。 CAE软件通常会有有限元分析模块。把物体，也可以称之为连续的求解域，通过离散的方法分解为有限个简单单元的组成形式是有限单元法的基本思路。为了将连续的具有无限个自由度的问题进行简化，形成离散的有限自由度问题，需要对这些被离散过得单元进行模拟并且得到原来的物体。通过对被离散的物体的每个单元进行有限元分析，进而能得到物体被离散前的分析结构。并且所得到的解会随着单元数目的增加而越来越准确得逼近真实的情况。

最新研究表明，许多复杂的，诸如机构分析、强度分析、静态干涉检查、动力学分析、动态干涉分析以及装配模拟等工作，都可以通过在由CAD软件创建的实体模型上进行。而一些简单的工作比如模型的铸造、加工以及产品效果的渲染处理等，也能由此实现。与以往通过消耗大量资源的基于传统理念的设计思路“物理样机验证试验”相比，基于三维模型的CAE分析，凭借着其能够借助现代计算机所拥有的突出的数值计算能力，能够建立“虚拟样机”，从而有效地降低了设计成本并且使设计周期缩短。并且，随着信息技术的进步，这种基于CAE技术的产品设计手段将会越来越有效。

2 通过有限元软件实现液压支架运动的仿真

目前，市面上有关于CAD以及CAE的软件很多，大部分的三维机械设计软件除了能够实现三维建模功能以外，都附带有用于结构分析的有限元模块。而动力学模块以及机构干涉检查运动学模块等常见的模块，大部分软件也会带有。UnigraphicsSolutions公司推出的产品：UG，以其突破传统模式的创新性，为用户带来了与众不同的模型建立系统。UG软件非常有效地将参数化与变量化等先进的技术与以往的平面功能如实体、线框等相结合，并且广泛得为许多软件公司所采用。UG软件是基于许多传统的功能比如说曲面造型、二维空间绘图亦或是数控加工编程等发展起来的。UnigraphicsSolutions公司于上世纪90年代后期成功得将Intergraph公司的运用于机械方面的CAD产品合并，并且通过Parasolid平台统一了微机版的SOLIDEDGE软件。并通过这项运作，组建了一个既有WindowsNT微机版，又有Unix工作站版的相对完整的集成了CAD、CAE、CAM的系统。美国参数技术公司(PTC)，提供了一款有趣的产品叫做Pro/Engineer。PTC公司提出许多从未有过的理念：单一数据库、参数化、基于特性、全相关等等，这些理念改变了传统的机械设计软件的概念, 其带来的这种前所未有的理念已经作为新的标准在世界范围内的机械CAD/CAE设计方案所推广应用。利用这种理念研制出来的第3代机械CAD/CAE产品Pro/Engineer-wildfire野火版便是采用这种理念所开发出来的，这种产品能够充分地利用网络资源,并且充分得表达了并行工程的内在理念。

应用于Windows平台上得机械设计软件有生信国际有限公司出品的SolidWorks。改公司的产品可以形容为：应用于Windows平台的集成CAD、CAE、CAM和PDM功能的桌面系统。其核心是SolidWorks软件。这个桌面系统包括有各种各样的应用，最主要的有工程数据管理、运动分析、结构分析以及数控加工等。SolidWorks是最近涌现出的应用于微型计算机上的参数化特征造型软件，其主要优点是价格低廉，使众多从事机械设计工作的人员可以在舒适的界面与环境中运用实体造型等实用的功能。SolidWorks是应用于Windows平台的特征造型软件，它能实现全参数化，并且在工程图的生成、复杂装配以及三维零件的造型设计方面也非常便捷。

由于整个设计过程全部建立在物体的三维模型上，通过直观的图形与图像将产品的设计与思路进行了清晰的表达，三维CAD技术符合了人们正常的思维习惯，成为广大设计者所常用的设计软件。

3 液压支架设计中的三维CAD建模

线框建模、表面建模以及实体建模是三维建模的三个组成部分。在液压支架设计时，我们通常采用的是实体建模，原因是在计算机内部，只有要对几何物体实行独一无二的无冲突的完整的描绘必须采用实体模型。。三维实体建模可以为设计者提供众多帮助：对复杂的形体进行形象的描述与清晰的表达，简化评价的难度；按照设计师的要求在3D模型的基础上做出产品的剖面图与效果图；进行产品装配过程的研究以及空间布局的研究；实现干涉碰撞问题的简化；模拟空间运动，仿真加工顺序；实现有限元模型的自动生成。

顶梁、掩护梁、底座、尾梁、侧护板、护帮机构、推移机构、立柱、千斤顶和液压控制系统等不同构建组成了液压支架的主要部分。通过组焊钢板来得到结构件，但是这样的情况下得到的结构件不规则并且有很大的形变。从优化结构设计的角度讲，最好是在支架的总体方案设计完成后，再建立液压支架的三维模型，这样就能轻松地实现对支架的几何结构干涉问题进行检查。

对于支架强度分析来说，三维建模在液压支架设计上得运用能大大地提升它的效率。支架有限元分析需要以三维建模为基础，CAD软件拥有有效的模型建立功能，通过它的运用，我们能够将支架的实体模型建立起来，之后再借助接口的转换，将实体模型置于有限元软件中分析，从而得到需要的结果。《液压支架通用技术条件》对于不同的加载方式都有详细的规定，将不同的垫块放置在在支架模型的不同位置上，以此来模拟其承担井下围岩的挤压力时的工况，通过定义求解项和程序的运算，软件模拟其在多项空间力系作用下的应力变化和形状变化的分布状态，可以用云图的形式来输出用以表明变形、应力等趋势和以颜色表示的数值，为以后的支架设计优化提供数据参考。

4 设计方案的优化以及CAE应用的作用

通过运用先进的计算机所拥有的非凡的数值计算能力来制作虚拟样机，并将此种虚拟样机用来取代传统液压支架设计中需要花费大量资源的验证物理样机的过程,CAE软件设计能够将样本的设计周期极大地压缩并且将设计成本降到很低的水平。在确定产品设计方案的过程中，有限元计算作为检验液压支架的力学性能的一种仿真手段，一直都非常受到重视, 但是其却并没有作为普遍应用的设计手段得以推广应用，究其原因主要有过于繁杂的计算过程, 边界条件无法确定, 过长的计算时间等。不过其作为一种可行的数值计算方法,有限元法可以轻松解决很多问题，比如说对于结构形状、载荷和支撑情况复杂的零部件进行应力分析等， 这是任何其他传统的设计方法不能做到的。因而, 有限元法在机械设备的强度计算中的占据了非常有利的位置。在立柱、千斤顶产品和技术标准更新的研究课题中, 采用ANSYS软件对新型QXEK200千斤顶和LSGGK360立柱进行了整体有限元仿真分析计算, 以了解立柱、千斤顶的整体应力及其应力分布情况。并对立柱、千斤顶的局部构造进行了有限元仿真分析, 用来处理无法通过常规计算方法来实现的的计算局部应力的问题。

通过美国机械工程师协会( ASME) 、美国核安全局( NQA) 等权威机构认证的标准化的设计软件：ANSYS软件，是近年来全世界应用最为普遍的CAE分析软件。并且其是首个通过了中国压力窗口标准化技术委员会的认证，而且在众多个部委被广泛应用的分析软件。ANSYS分析软件现在已经为全世界超过七成的高校和研究机构所使用。ANSYS分析软件不同于之前PTC公司(其全称为 ParametricTechnology Corporation) 的软件Pro/Engineer本身就有的有限元分析模块和SolidWorks的cosmos模块, 它的功能以及界面都有了较大的改观, 并且在此基础上实现了这两个软件没有办法做到的约束、加载边界工况。ANSYS分析软件适应于各种类型的设计工作并且能够胜任之。

由于千斤顶和需要加载的立柱模型具有非常繁杂的表面与边界条件, 双伸缩立柱的外侧为具有球形地面的外缸, 柱头在其活动端为球形, 结构具有不规则的立体形状,但是边界条件和载荷情况与实际工况相一致是模型分析所要求的基本原则, 因为只有这样的计算结果才具有参考价值, 除此之外,在导向环以及密封装置等环节的作用下，各个相互接触的面之间（双伸缩立柱的外缸、中缸以及小柱发生接触的部分；千斤顶的活塞和缸体之间）会发生相互作用, 在这些地方创建面-面接触单元并且对其相互作用力进行模拟; 运用耦合自由度法来对节点的自由度进行限定，并且运用了多种处理方法进行建模工作, 建立了用来定义边界坐标的局部坐标系, 以此最大限度地与实体工况相一致, 同时不出现附加应力。

通过对CAE软件的综合运用，在液压支架设计阶段能够借助于三维造型对液压支架进行有限元、运动仿真以及动力学方面的研究与分析，从而有效地减少在运动中产生机构干涉现象, 这样一来，设计中的虚拟样机检验就能产生非常大的作用, 并且确保液压支架的安全性以及可靠性, 对结构的合理性进行较大优化, 并且对探索液压支架设计的新思路,液压支架设计水平的提高有很大帮助。

5 结论

三维 CAD软件 为虚拟产品的描述带来了前所未有的福音，以支架方案设计为开始，然后进行详细的设计、计算以及图形绘制，最后是产品的完善，支架生产设计制造的全过程都是在三维CAD软件的帮助下完成的。由于通过实体模型，我们能得到产品完整的特性数据，物理模型或者样品的制造就变得没有必要了，这样就大大缩短了模型或样品制作过程所用去的时间。

通过三维建模设计液压支架的成功，使设计者摆脱图纸低级错误的困扰，运用计算机技术解决这些问题，提高了设计质量，缩短了设计周期，更好地为企业现代化生产服务。

参考文献

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