電子機(jī)械行業(yè)分析精選(九篇)

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第1篇：電子機(jī)械行業(yè)分析范文

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；液壓；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： O434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

目前，我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，在建筑工程中，機(jī)械液壓控制系統(tǒng)也受到了很深的影響，其發(fā)展隨度也隨之加快。但是，在相關(guān)工程中的應(yīng)用還存在著某些問(wèn)題，因此，對(duì)于工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)技術(shù)的研究還需要進(jìn)一步的提高。

一、工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)技術(shù)的概述

在現(xiàn)代化工程機(jī)械的發(fā)展過(guò)程中，液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)技術(shù)是最為重要的組成部分，并且在其中發(fā)揮著非常重要的作用，然而在實(shí)際工作中應(yīng)該如何充分發(fā)揮液壓控制技術(shù)系統(tǒng)的功能與作用，才能夠全面提高工程機(jī)械的各項(xiàng)性能，是當(dāng)前我們亟需解決的問(wèn)題之一。

（一）、液壓控制技術(shù)的含義

目前，在工程機(jī)械行業(yè)當(dāng)中，液壓控制技術(shù)是最為常見(jiàn)的一種控制系統(tǒng)，它的工作主要是圍繞工程機(jī)械工作為核心的。事實(shí)上，液壓控制技術(shù)可以分為兩個(gè)方面的技術(shù)，首先是液壓傳動(dòng)技術(shù)，其次是液壓控制技術(shù)，二者相互影響相互作用，從而促進(jìn)工程機(jī)械行業(yè)的健康快速發(fā)展。所謂液壓控制技術(shù)也就是在實(shí)際工作中通過(guò)電子機(jī)械，采用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成壓力，從而促進(jìn)液壓油工作，然后在通過(guò)控制閥門(mén)來(lái)對(duì)液壓油進(jìn)行合理的控制，使液壓缸通過(guò)不同的動(dòng)作與路徑來(lái)完成各項(xiàng)工作。

（二）、液壓控制技術(shù)的特點(diǎn)

在工程機(jī)械行業(yè)當(dāng)中，液壓控制技術(shù)的應(yīng)用，具有以下特點(diǎn)：

1、能夠全方位在狹小的孔完成較大功率的工作或者操作，并且通過(guò)該控制技術(shù)能夠?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這樣有利于保證工作的質(zhì)量；

2、在電子機(jī)械的工作條件下，我們可以使各項(xiàng)能源充分發(fā)揮作用，提高其利用價(jià)值，從而達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求；

3、在該技術(shù)工作過(guò)程中，液壓控制技術(shù)并不會(huì)受到各種條件的限制，同樣能夠保證其安全性與可靠性；

4、液壓控制系統(tǒng)本身也就是一種環(huán)境友好型系統(tǒng)，也就是說(shuō)，在其生產(chǎn)與工作過(guò)程中，并不會(huì)破壞外界的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和諧統(tǒng)一的發(fā)展。

二、液壓技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用范圍

（一）、液壓技術(shù)在工程機(jī)械工作裝置中的應(yīng)用

由于液壓傳動(dòng)的突出優(yōu)點(diǎn)，目前幾乎所有工程機(jī)械的工作裝置都采用了液壓傳動(dòng)控制。即使以前很少采用液壓技術(shù)的塔式起重機(jī)，現(xiàn)也開(kāi)始用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的提升、變幅、回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)，出現(xiàn)了全液壓塔式起重機(jī)，大大提高了起重機(jī)操作性能和調(diào)速性能。

（二）、液壓技術(shù)在工程機(jī)械轉(zhuǎn)向系的應(yīng)用

許多工程機(jī)械（如裝載機(jī)等）采用了轉(zhuǎn)向液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)轉(zhuǎn)向控制，全液壓工程機(jī)械（如全液壓挖掘機(jī)等）則通過(guò)對(duì)內(nèi)外側(cè)車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制實(shí)現(xiàn)滑移轉(zhuǎn)向，甚至原地轉(zhuǎn)向，大大提高了整機(jī)的機(jī)動(dòng)性和靈活性。

（三）、液壓技術(shù)在工程機(jī)械行走系的應(yīng)用

由于靜液傳動(dòng)具有滿載工況下起動(dòng)平穩(wěn)、功率損耗小、易于實(shí)現(xiàn)前進(jìn)倒退的轉(zhuǎn)換、可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、且單位傳遞功率大等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械行走系（如全液壓裝載機(jī)，全液壓挖掘機(jī)的行走系等）。

（四）、液壓技術(shù)在工程機(jī)械傳動(dòng)系及制動(dòng)系的應(yīng)用

由于液壓制動(dòng)器具有動(dòng)作響應(yīng)快、制動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中，縮小了作業(yè)人員的勞動(dòng)能力，提高了傳動(dòng)效能和安全性。

三、工程機(jī)械液壓設(shè)備的維護(hù)

（一）、液壓油的選擇與更換

液壓油的化學(xué)成分會(huì)在液壓系統(tǒng)的工作過(guò)程中發(fā)生變化，因此經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，油液的性能就會(huì)降低，無(wú)法滿足液壓系統(tǒng)的需要，此時(shí)就需要對(duì)系統(tǒng)中的液壓油進(jìn)行更換。更換液壓油應(yīng)使用設(shè)計(jì)要求的液壓油型號(hào)。為了防止發(fā)生化學(xué)變化，不能混合使用不同型號(hào)的液壓油。在液壓系統(tǒng)使用過(guò)程中，油液可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生污染，油液污染容易是引起系統(tǒng)的故障。這種因素給設(shè)備的威脅是很普遍的，由其引起的故障數(shù)量占到系統(tǒng)故障總量的70%～80%。所以，預(yù)防液壓系統(tǒng)的污染應(yīng)當(dāng)在使用過(guò)程引起的足夠重視。首先需要提高油液的清潔度，油液中存在的污染物，會(huì)對(duì)系統(tǒng)元件壽命和穩(wěn)定性造成危害，油液的清潔度不高是引起液壓系統(tǒng)故障的主要因素。油液中的污染物主要包括主要包括：水、空氣、固態(tài)雜質(zhì)、微生物、能量污染和化學(xué)物質(zhì)等。注意定期保養(yǎng)等事項(xiàng)目前有的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)置了智能裝置，該裝置對(duì)液壓系統(tǒng)某些隱患有警示功能，但其監(jiān)測(cè)范圍和準(zhǔn)確程度有一定的局限性，所以液壓系統(tǒng)的檢查保養(yǎng)應(yīng)將智能裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果與定期檢查保養(yǎng)相結(jié)合。

（二）、防止固體雜質(zhì)混入液壓系統(tǒng)

清潔的液壓油是液壓系統(tǒng)的生命。液壓系統(tǒng)中有許多精密偶件，有的設(shè)阻尼小孔或縫隙等。若固體雜質(zhì)入侵將造成精密偶件拉傷、發(fā)卡、油道堵塞等，危及液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行。一般固體物質(zhì)入侵途徑有：液壓油不潔；加油工具不潔；加油和維修、保養(yǎng)不慎；液壓元件脫屑等。

（三）、防止空氣和水入侵液壓系統(tǒng)

1要防止空氣入侵液壓系統(tǒng)

在常壓常溫下液壓油中含有容積比為6%～8%的空氣，壓力降低時(shí)空氣會(huì)從油中游離出來(lái)，氣泡破裂使液壓元件“氣蝕”，產(chǎn)生噪聲。大量的空氣進(jìn)入油液中將使“氣蝕”現(xiàn)象加劇，液壓油壓縮性增大，工作不穩(wěn)定，降低工作效率，執(zhí)行元件出現(xiàn)“爬行”等不良后果。另外，空氣還會(huì)使液壓油氧化，加速其變質(zhì)。

2要防止水入侵液壓系統(tǒng)

液壓油中含有過(guò)量水分會(huì)使液壓元件銹蝕，油液乳化變質(zhì)、油膜強(qiáng)度降低，加速機(jī)械磨損。除了維修保養(yǎng)時(shí)要防止水分入侵外，還要注意儲(chǔ)油桶不用時(shí)要擰緊蓋子，最好倒置放置。

四、提高工程機(jī)械液壓系統(tǒng)修理技術(shù)水平

（一）、加強(qiáng)電子技術(shù)的應(yīng)用

衡量維修手段現(xiàn)代水平的一個(gè)重要標(biāo)志就是電子技術(shù)在維修設(shè)備和儀器中應(yīng)用的廣度和深度。在檢測(cè)設(shè)備中，大量地采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和先進(jìn)的傳感器，可使發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)在故障診斷、參數(shù)測(cè)量和調(diào)試時(shí)達(dá)到不解體、快速和準(zhǔn)確的目的、使維修工能在較短時(shí)間內(nèi)掌握測(cè)試技術(shù)和提高故障診斷能力。例如，采用超聲電子技術(shù)，可在液壓系統(tǒng)油管外測(cè)其流量，判斷故障部位。超聲波清洗機(jī)配上高效、無(wú)毒、無(wú)磷的常溫汞基金屬洗滌劑，就可以快速安全、低成本地清洗許多手工難以清洗的零部件，超聲電子技術(shù)還可以進(jìn)行無(wú)損探傷、測(cè)厚等。

（二）、采用多功能、輕型的機(jī)械加工設(shè)備

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修理時(shí)，比較常見(jiàn)多功能小型設(shè)備的使用，這些設(shè)備的工作可以不需要任何的幫助，可以臨時(shí)的對(duì)部分急需的零部件進(jìn)行加工仿制。例如，一種重量較輕、功能很強(qiáng)、專(zhuān)為修理車(chē)設(shè)計(jì)制造的多功能小型機(jī)床，利用變換多種功能附件，便能實(shí)現(xiàn)車(chē)、銑、磨、鉆等多種功能。對(duì)于各種高效、多功能、適用的電動(dòng)、液壓和手動(dòng)的工具，要大力加強(qiáng)使用，主要是因?yàn)檫@些工具能夠快速、安全地拆裝零部件。

（三）、努力引進(jìn)多功能的修理車(chē)

多功能的工程機(jī)械修理車(chē)對(duì)于整個(gè)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是維修中最主要的工具。在進(jìn)行維修時(shí)，要根據(jù)自身的實(shí)際需要來(lái)引進(jìn)一系列不同用途的多功能工程機(jī)械修理車(chē)，從而能夠很好的進(jìn)行工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的維修工作。這些多功能工程機(jī)械修理有的是以檢測(cè)為主，有的是以發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)修理為主，有的是以通用機(jī)械修理為主。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)的研究不僅要對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行探索，還要對(duì)其維護(hù)和保養(yǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展。雖然社會(huì)的科技水平在不斷的發(fā)展，但是工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)技術(shù)目前在我國(guó)的應(yīng)用中還存在某些問(wèn)題，相關(guān)工程的建設(shè)單位要從自身出發(fā)，掌握問(wèn)題出現(xiàn)的原因，根據(jù)自己工作的經(jīng)驗(yàn)研究出相應(yīng)的措施。促使我國(guó)的工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)技術(shù)得到進(jìn)一步的提升，促進(jìn)我國(guó)建筑工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]韓慧仙，曹顯利.工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)技術(shù)體系分析[J].液壓氣動(dòng)與密封，2010,(5).

[2]高炳天.工程機(jī)械液壓控制系統(tǒng)的技術(shù)分析[J]. 液壓與氣動(dòng)，2012,(05).

第2篇：電子機(jī)械行業(yè)分析范文

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用；分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了工程機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步優(yōu)化和完善，同時(shí)也對(duì)其領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)水平提出了新的要求。在實(shí)際發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用給工程機(jī)械的發(fā)展注入了新的力量，對(duì)機(jī)械、液壓以及電子控制技術(shù)進(jìn)行了有效的融合，進(jìn)而大大提高工程機(jī)械的性能，延長(zhǎng)工程機(jī)械的使用壽命。因此，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅是工程機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展需求，同時(shí)也是工程機(jī)械未來(lái)主要的發(fā)展方向，使得工程機(jī)械和現(xiàn)代科技有效的結(jié)合在一起，全面提高機(jī)械工程的科技水平和運(yùn)行效率，改善工程機(jī)械的相關(guān)使用性能，進(jìn)而推動(dòng)工程機(jī)械的進(jìn)一步創(chuàng)新與改革。

一、機(jī)電一體化技術(shù)綜合分析

機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣泛。其發(fā)展方向主要表現(xiàn)為以下幾方面，第一，模塊化。模塊化是機(jī)電一體化重要的發(fā)展方向，在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)電一體化具有多個(gè)動(dòng)力單元，這些動(dòng)力單元可以實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械圖像處理、識(shí)別以及測(cè)距等操作功能，并自動(dòng)化生成一套完整的標(biāo)準(zhǔn)單元，迅速開(kāi)發(fā)出新的機(jī)械產(chǎn)品，進(jìn)而滿足項(xiàng)目工程的實(shí)際需要。同時(shí)，規(guī)模化有助于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，進(jìn)而促進(jìn)即機(jī)電一體化企業(yè)的快速發(fā)展。第二，網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展給機(jī)電一體化的應(yīng)用帶來(lái)新的方向，并將全球經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)緊密的連接在一起，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的全球化，進(jìn)而擴(kuò)大了機(jī)電一體化產(chǎn)品的銷(xiāo)售渠道。除了銷(xiāo)售渠道之外，同時(shí)也促進(jìn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)革新和完善，其中最具代表性的就是現(xiàn)場(chǎng)總線與局域網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。第三，微型化。微型化主要是指機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，又稱(chēng)微電子機(jī)械系統(tǒng)，泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)【1】。

二、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

（一）工程機(jī)械作業(yè)精度控制

在實(shí)際的工程機(jī)械生產(chǎn)中，成本的精度是工程機(jī)械的主要標(biāo)準(zhǔn)與要求，若成品精度發(fā)生較大的偏差，會(huì)大大降低機(jī)械產(chǎn)品的使用性能，進(jìn)而影響工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。機(jī)電一體化的實(shí)際應(yīng)用很好的解決了成品精度問(wèn)題，通過(guò)自動(dòng)化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，可以在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行操作數(shù)據(jù)的收集和整理，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際監(jiān)控，保證成品精度和整體質(zhì)量。例如，在使用攪拌機(jī)進(jìn)行混凝土攪拌施工中，要對(duì)混凝土各個(gè)原料重量進(jìn)行人工計(jì)量，這樣很容易會(huì)造成數(shù)據(jù)誤差，進(jìn)而影響混凝土配比的合理性，降低混凝土整體質(zhì)量。在機(jī)電一體化應(yīng)用后，可以通過(guò)微機(jī)控制電子稱(chēng)量系統(tǒng)對(duì)各種施工原料進(jìn)行稱(chēng)量，降低傳統(tǒng)計(jì)量方式的誤差，實(shí)現(xiàn)混凝土原料配比的高精度，保證項(xiàng)目工程施工質(zhì)量【2】。

（二）實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化

在工程機(jī)械中引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程的自動(dòng)化與半自動(dòng)化作業(yè)施工，有效降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度與勞動(dòng)量，降低施工人員的使用，有效節(jié)省項(xiàng)目工程的人力資源，在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少了施工成本，有助于項(xiàng)目工程經(jīng)濟(jì)利益最大化實(shí)現(xiàn)。除此之外，在施工質(zhì)量方面，自動(dòng)化技術(shù)可以有效防止施工過(guò)程中的人為失誤，提高工程作業(yè)精度，保證工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

（三）提高工程監(jiān)控水平

機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)先進(jìn)的電子監(jiān)控系統(tǒng)，可以在工程機(jī)械生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與操作系統(tǒng)的高度結(jié)合，利用模擬攝像頭和模擬硬盤(pán)攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的實(shí)際監(jiān)控，采用300萬(wàn)像素逐行掃描CMOS，捕捉運(yùn)動(dòng)圖像無(wú)鋸齒，提高監(jiān)控畫(huà)面的清晰度，支持同軸高清輸出，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的無(wú)死角循環(huán)監(jiān)控。同時(shí)，其電子監(jiān)控系統(tǒng)還包含傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行裝置、制動(dòng)系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等，在工程機(jī)械生產(chǎn)中可以準(zhǔn)確找出故障的位置，并對(duì)對(duì)故障位置進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和處理，找出發(fā)生故障的原因，發(fā)出警報(bào)提示管理人員，進(jìn)而保證工程機(jī)械的正常運(yùn)行。

（四）節(jié)約工程能耗

在傳統(tǒng)工程機(jī)械生產(chǎn)中，為了保證機(jī)械的正常運(yùn)行往往要消耗大量的資源，其主要原因是在機(jī)械生產(chǎn)會(huì)帶動(dòng)額定負(fù)荷進(jìn)行非正常運(yùn)作，使得機(jī)械運(yùn)行效率沒(méi)有達(dá)到規(guī)定功率，或者是存在過(guò)載運(yùn)行的情況，大量增加了工程機(jī)械的運(yùn)行能耗，不利于工程機(jī)械的可持續(xù)發(fā)展。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)實(shí)際的工程需要，自動(dòng)對(duì)機(jī)械功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而節(jié)省了不必要的能耗，達(dá)到工程機(jī)械運(yùn)行節(jié)約能耗的目的。另外，在燃料能量方面，機(jī)電一體化技術(shù)可以在保證工程機(jī)械運(yùn)行質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高機(jī)械利用率，達(dá)到節(jié)省燃料的目的。

結(jié)束語(yǔ)：

本文通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析，讓我們知道了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅是工程機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展需求，同時(shí)也是工程機(jī)械未來(lái)主要的發(fā)展方向，提高工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。因此，本文主要提出工程機(jī)械作業(yè)精度控制、實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化、提高工程監(jiān)控水平等措施，不斷優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張良秀. 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析[J]. 黑龍江交通科技，2014，10：177+179.

第3篇：電子機(jī)械行業(yè)分析范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械 制造 自動(dòng)化 機(jī)械手

一、引言

隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展機(jī)械化生產(chǎn)以走進(jìn)各大小企業(yè)，與之息息相關(guān)的就是各式各樣的機(jī)器。而機(jī)器是由機(jī)械零件裝配而成，機(jī)器的失效是由個(gè)別零件的失效而造成的，其根本原因是零件喪失了其應(yīng)具備的使用性能。而通過(guò)研究與生產(chǎn)實(shí)踐證明，零件的失效大都從表面開(kāi)始，零件表面質(zhì)量的高低是決定其使用性能好壞的重要因素。因此，正確地理解零件表面質(zhì)量?jī)?nèi)涵，分析機(jī)械加工過(guò)程中影響加工表面質(zhì)量的各種工藝因素，通過(guò)改變這些因素從而改善工件表面質(zhì)量，提高產(chǎn)品的使用性能及對(duì)未來(lái)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 隨著機(jī)械行業(yè)在社會(huì)中占得地位越來(lái)越重，人們對(duì)機(jī)器的使用要求越來(lái)越高，一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作，零件表面的任何缺陷，不僅直接影響零件的工作性能，而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象將進(jìn)一步加速零件的失效，這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。一個(gè)零件的失效或者突然間損壞，其原因除了少數(shù)因設(shè)計(jì)不周而強(qiáng)度不夠，或者是由于偶然的事故引起超負(fù)荷而造成了失效或損壞以外，大多數(shù)都是由于磨損、受到外界環(huán)境的腐蝕或疲勞破壞。磨損、腐蝕和疲勞損壞都是發(fā)生在零件的表面，或是從零件表面開(kāi)始的。因此，加工表面質(zhì)量將直接影響到零件的使用性能，因而表面質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到各方面的重視。

二、機(jī)械制造業(yè)與自動(dòng)化

制造業(yè)特別是機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。由于中國(guó)潛在的巨大市場(chǎng)和豐富的勞動(dòng)力資源，世界的制造業(yè)正在向中國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)正在成為世界的制造大國(guó)。因此，機(jī)械制造自動(dòng)化在中國(guó)的機(jī)械制造業(yè)中的顯得尤為重要。機(jī)械制造自動(dòng)化，主要是指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，加快生產(chǎn)投入原料的加工變換和流動(dòng)速度，節(jié)約人力資源。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、升級(jí)和進(jìn)步的主要手段，是未來(lái)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向和核心?？萍嫉倪M(jìn)步發(fā)展，是不斷開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、實(shí)踐的結(jié)果。大力推廣科技成果，加快科學(xué)技術(shù)商品化，正確判斷、識(shí)別并堅(jiān)持機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展走向，對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。隨著我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要?；仡櫸覈?guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)近些年的發(fā)展，是一項(xiàng)理論課題，也是一項(xiàng)實(shí)踐性課題，具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義?？偨Y(jié)了幾個(gè)方面著重介紹我國(guó)近些年來(lái)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展歷程中出現(xiàn)的一些經(jīng)驗(yàn)。

首先先介紹機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。就如何發(fā)展機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)從四方面進(jìn)行闡述。 機(jī)械自動(dòng)化， 主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程， 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展， 是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)， 不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展， 而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。 如何發(fā)展我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)， 應(yīng)實(shí)事求是， 一切從我國(guó)的具體國(guó)情出發(fā)， 做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作， 走中國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展之路。

三、機(jī)器手

工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)（機(jī)械本體）、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作，自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。機(jī)器人應(yīng)用情況，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說(shuō)它也是機(jī)器的進(jìn)化過(guò)程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備.機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱(chēng)為“工業(yè)機(jī)械手”。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率：可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，意義更為重大。因此，在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等方面得到越來(lái)越廣泛的引用.機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開(kāi)始比較簡(jiǎn)單，專(zhuān)用性較強(qiáng)，僅為某臺(tái)機(jī)床的上下料裝置，是附屬于該機(jī)床的專(zhuān)用機(jī)械手。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”，簡(jiǎn)稱(chēng)通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序，適應(yīng)性較強(qiáng)，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。

第4篇：電子機(jī)械行業(yè)分析范文

關(guān)鍵詞 液壓支架；CAD；CAE；有限元軟件；三維建模；實(shí)體模型

中圖分類(lèi)號(hào)TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）65-0173-03

0引言

近階段，世界各國(guó)都對(duì)液壓支架的研發(fā)和設(shè)計(jì)非常重視。尤其是近年來(lái)，隨著各國(guó)在經(jīng)濟(jì)與科技領(lǐng)域的合作不斷擴(kuò)大，技術(shù)不斷得到完善和發(fā)展，作為液壓支架，很多機(jī)械化生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，在CAD與CAE軟件里也得到了不同程度的發(fā)展。世界各國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，對(duì)CAD以及CAE軟件應(yīng)用于液壓支架設(shè)計(jì)方面的工作，做了許多研究和工作，并且?guī)?lái)了非常不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。給機(jī)械行業(yè)的發(fā)展以新的前景與啟示，使世界工業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和精密化發(fā)展提供了可能。

1 CAD與CAE軟件于液壓支架設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

CAD在其發(fā)明的初期是英文Computer Aided Drafting（計(jì)算機(jī)輔助制圖）的縮寫(xiě)，由于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和硬件技術(shù)的逐漸發(fā)展，人們慢慢地認(rèn)識(shí)到單一地只運(yùn)用計(jì)算機(jī)制圖還不可以稱(chēng)之為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品，包括產(chǎn)品的構(gòu)思、產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析和產(chǎn)品的加工制造等的設(shè)計(jì)才是真正的設(shè)計(jì)。二維的工程圖設(shè)計(jì)只是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一個(gè)分支；由于這些原因，Computer Aided Design也取代了Computer Aided Drafting，成為了CAD的代稱(chēng)。與此同時(shí)，CAD也拜托了輔助繪圖這個(gè)單一地功能，成為了整個(gè)產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì)工具。

CAE、PDM以及CAM等軟件都是在CAD的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于CAE來(lái)說(shuō)，CAD不僅為單個(gè)零件提供造型設(shè)計(jì)、還為整機(jī)提供有限元分析、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析、造型設(shè)計(jì)以及裝配成型。在CAD中對(duì)零件及部件所做的任何改變，都會(huì)在CAE、CAM和PDM中有所反應(yīng)?？偠灾?，一旦CAD做得不理想，CAE、PDM以及CAM就很難做好。

CAE是計(jì)算機(jī)輔助工程的英文縮寫(xiě)，其全稱(chēng)是Computer-Aided Engineering。隨著計(jì)算技術(shù)的逐步應(yīng)用，對(duì)于每個(gè)即將投產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)都可以先在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)數(shù)字樣機(jī)，然后通過(guò)數(shù)字樣機(jī)來(lái)模擬產(chǎn)品和零件的工作狀態(tài)，通過(guò)這些模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)零件和產(chǎn)品做出工程校驗(yàn)、有限元分析以及計(jì)算機(jī)仿真。在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，企業(yè)通過(guò)CAE模擬軟件的應(yīng)用，可以方便地對(duì)零件和產(chǎn)品進(jìn)行仿真檢測(cè)。這些仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫搅慵蛘呤钱a(chǎn)品的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，對(duì)于產(chǎn)品缺陷的發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本的降低有這極大的促進(jìn)作用。而且CAE軟件模擬能對(duì)產(chǎn)品維護(hù)檢修提供很大的幫助。例如：分析產(chǎn)品故障的原因以及產(chǎn)品質(zhì)量因素等。 CAE軟件通常會(huì)有有限元分析模塊。把物體，也可以稱(chēng)之為連續(xù)的求解域，通過(guò)離散的方法分解為有限個(gè)簡(jiǎn)單單元的組成形式是有限單元法的基本思路。為了將連續(xù)的具有無(wú)限個(gè)自由度的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，形成離散的有限自由度問(wèn)題，需要對(duì)這些被離散過(guò)得單元進(jìn)行模擬并且得到原來(lái)的物體。通過(guò)對(duì)被離散的物體的每個(gè)單元進(jìn)行有限元分析，進(jìn)而能得到物體被離散前的分析結(jié)構(gòu)。并且所得到的解會(huì)隨著單元數(shù)目的增加而越來(lái)越準(zhǔn)確得逼近真實(shí)的情況。

最新研究表明，許多復(fù)雜的，諸如機(jī)構(gòu)分析、強(qiáng)度分析、靜態(tài)干涉檢查、動(dòng)力學(xué)分析、動(dòng)態(tài)干涉分析以及裝配模擬等工作，都可以通過(guò)在由CAD軟件創(chuàng)建的實(shí)體模型上進(jìn)行。而一些簡(jiǎn)單的工作比如模型的鑄造、加工以及產(chǎn)品效果的渲染處理等，也能由此實(shí)現(xiàn)。與以往通過(guò)消耗大量資源的基于傳統(tǒng)理念的設(shè)計(jì)思路“物理樣機(jī)驗(yàn)證試驗(yàn)”相比，基于三維模型的CAE分析，憑借著其能夠借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)所擁有的突出的數(shù)值計(jì)算能力，能夠建立“虛擬樣機(jī)”，從而有效地降低了設(shè)計(jì)成本并且使設(shè)計(jì)周期縮短。并且，隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，這種基于CAE技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)手段將會(huì)越來(lái)越有效。

2 通過(guò)有限元軟件實(shí)現(xiàn)液壓支架運(yùn)動(dòng)的仿真

目前，市面上有關(guān)于CAD以及CAE的軟件很多，大部分的三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件除了能夠?qū)崿F(xiàn)三維建模功能以外，都附帶有用于結(jié)構(gòu)分析的有限元模塊。而動(dòng)力學(xué)模塊以及機(jī)構(gòu)干涉檢查運(yùn)動(dòng)學(xué)模塊等常見(jiàn)的模塊，大部分軟件也會(huì)帶有。UnigraphicsSolutions公司推出的產(chǎn)品：UG，以其突破傳統(tǒng)模式的創(chuàng)新性，為用戶帶來(lái)了與眾不同的模型建立系統(tǒng)。UG軟件非常有效地將參數(shù)化與變量化等先進(jìn)的技術(shù)與以往的平面功能如實(shí)體、線框等相結(jié)合，并且廣泛得為許多軟件公司所采用。UG軟件是基于許多傳統(tǒng)的功能比如說(shuō)曲面造型、二維空間繪圖亦或是數(shù)控加工編程等發(fā)展起來(lái)的。UnigraphicsSolutions公司于上世紀(jì)90年代后期成功得將Intergraph公司的運(yùn)用于機(jī)械方面的CAD產(chǎn)品合并，并且通過(guò)Parasolid平臺(tái)統(tǒng)一了微機(jī)版的SOLIDEDGE軟件。并通過(guò)這項(xiàng)運(yùn)作，組建了一個(gè)既有WindowsNT微機(jī)版，又有Unix工作站版的相對(duì)完整的集成了CAD、CAE、CAM的系統(tǒng)。美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTC)，提供了一款有趣的產(chǎn)品叫做Pro/Engineer。PTC公司提出許多從未有過(guò)的理念：?jiǎn)我粩?shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特性、全相關(guān)等等，這些理念改變了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的概念, 其帶來(lái)的這種前所未有的理念已經(jīng)作為新的標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)的機(jī)械CAD/CAE設(shè)計(jì)方案所推廣應(yīng)用。利用這種理念研制出來(lái)的第3代機(jī)械CAD/CAE產(chǎn)品Pro/Engineer-wildfire野火版便是采用這種理念所開(kāi)發(fā)出來(lái)的，這種產(chǎn)品能夠充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源,并且充分得表達(dá)了并行工程的內(nèi)在理念。

應(yīng)用于Windows平臺(tái)上得機(jī)械設(shè)計(jì)軟件有生信國(guó)際有限公司出品的SolidWorks。改公司的產(chǎn)品可以形容為：應(yīng)用于Windows平臺(tái)的集成CAD、CAE、CAM和PDM功能的桌面系統(tǒng)。其核心是SolidWorks軟件。這個(gè)桌面系統(tǒng)包括有各種各樣的應(yīng)用，最主要的有工程數(shù)據(jù)管理、運(yùn)動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)分析以及數(shù)控加工等。SolidWorks是最近涌現(xiàn)出的應(yīng)用于微型計(jì)算機(jī)上的參數(shù)化特征造型軟件，其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，使眾多從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作的人員可以在舒適的界面與環(huán)境中運(yùn)用實(shí)體造型等實(shí)用的功能。SolidWorks是應(yīng)用于Windows平臺(tái)的特征造型軟件，它能實(shí)現(xiàn)全參數(shù)化，并且在工程圖的生成、復(fù)雜裝配以及三維零件的造型設(shè)計(jì)方面也非常便捷。

由于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程全部建立在物體的三維模型上，通過(guò)直觀的圖形與圖像將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與思路進(jìn)行了清晰的表達(dá)，三維CAD技術(shù)符合了人們正常的思維習(xí)慣，成為廣大設(shè)計(jì)者所常用的設(shè)計(jì)軟件。

3 液壓支架設(shè)計(jì)中的三維CAD建模

線框建模、表面建模以及實(shí)體建模是三維建模的三個(gè)組成部分。在液壓支架設(shè)計(jì)時(shí)，我們通常采用的是實(shí)體建模，原因是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，只有要對(duì)幾何物體實(shí)行獨(dú)一無(wú)二的無(wú)沖突的完整的描繪必須采用實(shí)體模型。這樣做得好處是我們每做一次有效的操作，都能生成一個(gè)有效的模型，這樣就能使設(shè)計(jì)工作者擺脫幾何一致性檢查這種浪費(fèi)時(shí)間與精力的步驟，將寶貴的精力投入到其他工作中。三維實(shí)體建模可以為設(shè)計(jì)者提供眾多幫助：對(duì)復(fù)雜的形體進(jìn)行形象的描述與清晰的表達(dá)，簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)的難度；按照設(shè)計(jì)師的要求在3D模型的基礎(chǔ)上做出產(chǎn)品的剖面圖與效果圖；進(jìn)行產(chǎn)品裝配過(guò)程的研究以及空間布局的研究；實(shí)現(xiàn)干涉碰撞問(wèn)題的簡(jiǎn)化；模擬空間運(yùn)動(dòng)，仿真加工順序；實(shí)現(xiàn)有限元模型的自動(dòng)生成。

頂梁、掩護(hù)梁、底座、尾梁、側(cè)護(hù)板、護(hù)幫機(jī)構(gòu)、推移機(jī)構(gòu)、立柱、千斤頂和液壓控制系統(tǒng)等不同構(gòu)建組成了液壓支架的主要部分。通過(guò)組焊鋼板來(lái)得到結(jié)構(gòu)件，但是這樣的情況下得到的結(jié)構(gòu)件不規(guī)則并且有很大的形變。從優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度講，最好是在支架的總體方案設(shè)計(jì)完成后，再建立液壓支架的三維模型，這樣就能輕松地實(shí)現(xiàn)對(duì)支架的幾何結(jié)構(gòu)干涉問(wèn)題進(jìn)行檢查。

對(duì)于支架強(qiáng)度分析來(lái)說(shuō)，三維建模在液壓支架設(shè)計(jì)上得運(yùn)用能大大地提升它的效率。支架有限元分析需要以三維建模為基礎(chǔ)，CAD軟件擁有有效的模型建立功能，通過(guò)它的運(yùn)用，我們能夠?qū)⒅Ъ艿膶?shí)體模型建立起來(lái)，之后再借助接口的轉(zhuǎn)換，將實(shí)體模型置于有限元軟件中分析，從而得到需要的結(jié)果。《液壓支架通用技術(shù)條件》對(duì)于不同的加載方式都有詳細(xì)的規(guī)定，將不同的墊塊放置在在支架模型的不同位置上，以此來(lái)模擬其承擔(dān)井下圍巖的擠壓力時(shí)的工況，通過(guò)定義求解項(xiàng)和程序的運(yùn)算，軟件模擬其在多項(xiàng)空間力系作用下的應(yīng)力變化和形狀變化的分布狀態(tài)，可以用云圖的形式來(lái)輸出用以表明變形、應(yīng)力等趨勢(shì)和以顏色表示的數(shù)值，為以后的支架設(shè)計(jì)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)參考。

4 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化以及CAE應(yīng)用的作用

通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)所擁有的非凡的數(shù)值計(jì)算能力來(lái)制作虛擬樣機(jī)，并將此種虛擬樣機(jī)用來(lái)取代傳統(tǒng)液壓支架設(shè)計(jì)中需要花費(fèi)大量資源的驗(yàn)證物理樣機(jī)的過(guò)程,CAE軟件設(shè)計(jì)能夠?qū)颖镜脑O(shè)計(jì)周期極大地壓縮并且將設(shè)計(jì)成本降到很低的水平。在確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，有限元計(jì)算作為檢驗(yàn)液壓支架的力學(xué)性能的一種仿真手段，一直都非常受到重視, 但是其卻并沒(méi)有作為普遍應(yīng)用的設(shè)計(jì)手段得以推廣應(yīng)用，究其原因主要有過(guò)于繁雜的計(jì)算過(guò)程, 邊界條件無(wú)法確定, 過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間等。不過(guò)其作為一種可行的數(shù)值計(jì)算方法,有限元法可以輕松解決很多問(wèn)題，比如說(shuō)對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀、載荷和支撐情況復(fù)雜的零部件進(jìn)行應(yīng)力分析等， 這是任何其他傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不能做到的。因而, 有限元法在機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算中的占據(jù)了非常有利的位置。在立柱、千斤頂產(chǎn)品和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更新的研究課題中, 采用ANSYS軟件對(duì)新型QXEK200千斤頂和LSGGK360立柱進(jìn)行了整體有限元仿真分析計(jì)算, 以了解立柱、千斤頂?shù)恼w應(yīng)力及其應(yīng)力分布情況。并對(duì)立柱、千斤頂?shù)木植繕?gòu)造進(jìn)行了有限元仿真分析, 用來(lái)處理無(wú)法通過(guò)常規(guī)計(jì)算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的的計(jì)算局部應(yīng)力的問(wèn)題。

通過(guò)美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)( ASME) 、美國(guó)核安全局( NQA) 等權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)軟件：ANSYS軟件，是近年來(lái)全世界應(yīng)用最為普遍的CAE分析軟件。并且其是首個(gè)通過(guò)了中國(guó)壓力窗口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的認(rèn)證，而且在眾多個(gè)部委被廣泛應(yīng)用的分析軟件。ANSYS分析軟件現(xiàn)在已經(jīng)為全世界超過(guò)七成的高校和研究機(jī)構(gòu)所使用。ANSYS分析軟件不同于之前PTC公司(其全稱(chēng)為 ParametricTechnology Corporation) 的軟件Pro/Engineer本身就有的有限元分析模塊和SolidWorks的cosmos模塊, 它的功能以及界面都有了較大的改觀, 并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)軟件沒(méi)有辦法做到的約束、加載邊界工況。ANSYS分析軟件適應(yīng)于各種類(lèi)型的設(shè)計(jì)工作并且能夠勝任之。

由于千斤頂和需要加載的立柱模型具有非常繁雜的表面與邊界條件, 雙伸縮立柱的外側(cè)為具有球形地面的外缸, 柱頭在其活動(dòng)端為球形, 結(jié)構(gòu)具有不規(guī)則的立體形狀,但是邊界條件和載荷情況與實(shí)際工況相一致是模型分析所要求的基本原則, 因?yàn)橹挥羞@樣的計(jì)算結(jié)果才具有參考價(jià)值, 除此之外,在導(dǎo)向環(huán)以及密封裝置等環(huán)節(jié)的作用下，各個(gè)相互接觸的面之間（雙伸縮立柱的外缸、中缸以及小柱發(fā)生接觸的部分；千斤頂?shù)幕钊透左w之間）會(huì)發(fā)生相互作用, 在這些地方創(chuàng)建面-面接觸單元并且對(duì)其相互作用力進(jìn)行模擬; 運(yùn)用耦合自由度法來(lái)對(duì)節(jié)點(diǎn)的自由度進(jìn)行限定，并且運(yùn)用了多種處理方法進(jìn)行建模工作, 建立了用來(lái)定義邊界坐標(biāo)的局部坐標(biāo)系, 以此最大限度地與實(shí)體工況相一致, 同時(shí)不出現(xiàn)附加應(yīng)力。

通過(guò)對(duì)CAE軟件的綜合運(yùn)用，在液壓支架設(shè)計(jì)階段能夠借助于三維造型對(duì)液壓支架進(jìn)行有限元、運(yùn)動(dòng)仿真以及動(dòng)力學(xué)方面的研究與分析，從而有效地減少在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象, 這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)中的虛擬樣機(jī)檢驗(yàn)就能產(chǎn)生非常大的作用, 并且確保液壓支架的安全性以及可靠性, 對(duì)結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行較大優(yōu)化, 并且對(duì)探索液壓支架設(shè)計(jì)的新思路,液壓支架設(shè)計(jì)水平的提高有很大幫助。

5 結(jié)論

三維 CAD軟件 為虛擬產(chǎn)品的描述帶來(lái)了前所未有的福音，以支架方案設(shè)計(jì)為開(kāi)始，然后進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)、計(jì)算以及圖形繪制，最后是產(chǎn)品的完善，支架生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造的全過(guò)程都是在三維CAD軟件的幫助下完成的。由于通過(guò)實(shí)體模型，我們能得到產(chǎn)品完整的特性數(shù)據(jù)，物理模型或者樣品的制造就變得沒(méi)有必要了，這樣就大大縮短了模型或樣品制作過(guò)程所用去的時(shí)間。

通過(guò)三維建模設(shè)計(jì)液壓支架的成功，使設(shè)計(jì)者擺脫圖紙低級(jí)錯(cuò)誤的困擾，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決這些問(wèn)題，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了設(shè)計(jì)周期，更好地為企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王國(guó)法，等.液壓支架三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2003(1)：42-44.

[2]王詩(shī)麗，龔光輝.Pro/E與AutoCAD在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的功能比較[J].機(jī)械與電子，2003(2)：65-67.

[3]劉曉冰，高天一.CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及主流軟件產(chǎn)品[J].中國(guó)制造業(yè)信息化，2003(1)：41-45.

[4]葉著，葉渭川.CAD在國(guó)內(nèi)大型企業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].電子機(jī)械工程，2002(4)：24-2

[5]岳文輝.大采高強(qiáng)力液壓支架的參數(shù)確定及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].礦山壓力與頂板管理，2002，22(3)：72－74．

[6]王國(guó)法，徐亞軍，孫守山.液壓支架三維建模及其運(yùn)動(dòng)仿真[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2003，31(1)：42－45．

[7]葉先磊，等.ANSYS工程分析軟件應(yīng)用實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003.

[8]李皓月，等.ANSYS工程計(jì)算應(yīng)用教程[M].北京：“中國(guó)鐵道出版社，2003.

第5篇：電子機(jī)械行業(yè)分析范文

一、全球迎來(lái)“工業(yè)4.0”浪潮

目前，全球在“工業(yè)4.0”領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)可分為以下三大陣營(yíng)：

第一陣營(yíng)：以德國(guó)和美國(guó)為代表的制造強(qiáng)國(guó)。在這一陣營(yíng)中，德國(guó)和美國(guó)正在搶占第四次工業(yè)革命的話語(yǔ)權(quán)，也即是成為全球標(biāo)準(zhǔn)的制定者。

第二陣營(yíng)：以日本、法國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，這些國(guó)家的制造業(yè)在全球居于前列，卻難以成為全球標(biāo)準(zhǔn)的制定者。

第三陣營(yíng)：中、印等發(fā)展中國(guó)家，他們是第四次工業(yè)革命的追趕者。

二、德、美、日新一輪工業(yè)革命的戰(zhàn)略路徑

1.德國(guó)將“工業(yè)4.0”視為國(guó)家戰(zhàn)略，將工廠智能化視為國(guó)家方針。在德國(guó)工業(yè)4.0工作組的《實(shí)施“工業(yè)4.0”攻略的建議》中，工作組認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的關(guān)鍵是要推動(dòng)“雙重戰(zhàn)略”。

2.“再工業(yè)化”是奧巴馬政府重振美國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略選擇，這一經(jīng)濟(jì)復(fù)興戰(zhàn)略有豐富的內(nèi)涵以及深層次的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，即營(yíng)造經(jīng)濟(jì)新時(shí)代。

3.日本將機(jī)器人作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)戰(zhàn)略的重要支柱，希望通過(guò)發(fā)掘機(jī)器人的可能性實(shí)現(xiàn)日本經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。日本政府打算在新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)戰(zhàn)略中寫(xiě)入促進(jìn)護(hù)理、農(nóng)業(yè)、建設(shè)第一線利用機(jī)器人的相關(guān)內(nèi)容，并設(shè)立“實(shí)現(xiàn)機(jī)器人革命會(huì)議”加快技術(shù)開(kāi)發(fā)。

三、“工業(yè)4.0”背景下中國(guó)的行動(dòng)路徑

以“工業(yè)4.0”為代表的新一輪工業(yè)革命給中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提出了全新的、更為艱難的要求，使正在努力向工業(yè)3.0追趕進(jìn)軍的中國(guó)，面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

為全面迎接新一輪工業(yè)革命，中國(guó)的產(chǎn)業(yè)政策思路和行動(dòng)路徑應(yīng)當(dāng)適時(shí)調(diào)整。

（1）需要制定具有前瞻性的“頂層設(shè)計(jì)”；（2）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；（3）制造業(yè)對(duì)外合作與內(nèi)部改革并舉；（4）繼續(xù)推進(jìn)兩化融合；（5）推行精準(zhǔn)主義和標(biāo)準(zhǔn)主義，構(gòu)建中國(guó)制造標(biāo)準(zhǔn)體系；（6）縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家在研發(fā)投入的差距，提高科研成果轉(zhuǎn)化效率。

全球迎來(lái)“工業(yè)4.0”浪潮

智能化工業(yè)裝備已經(jīng)成為全球制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，發(fā)達(dá)國(guó)家不一而同地將制造業(yè)升級(jí)作為新一輪工業(yè)革命的首要任務(wù)。德國(guó)、美國(guó)、日本等世界各傳統(tǒng)工業(yè)強(qiáng)國(guó)無(wú)不高度重視全面信息化對(duì)制造業(yè)已有和潛在的影響，思考及采取對(duì)策加速自身制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，以期占領(lǐng)未來(lái)國(guó)際較量的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。這其中尤以德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”概念最為引人矚目，被認(rèn)為是德國(guó)吹響了新一輪工業(yè)革命的前進(jìn)號(hào)角。

德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，

“工業(yè)4.0”即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法，旨在通過(guò)充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)等手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。德國(guó)“工業(yè)4.0”的大體概念是在2011年于德國(guó)舉行的“漢諾威工業(yè)博覽會(huì)”上提出的。當(dāng)時(shí)，德國(guó)人工智能研究中心董事兼行政總裁沃爾夫?qū)?瓦爾斯特爾教授在開(kāi)幕式中提到，要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等媒介來(lái)推動(dòng)第四次工業(yè)革命，提高制造業(yè)水平。2年后，在2013年4月舉辦的“Hannover Messe 2013”上，由產(chǎn)官學(xué)專(zhuān)家組成的德國(guó)“工業(yè)4.0工作組”發(fā)表了最終報(bào)告――《保障德國(guó)制造業(yè)的未來(lái)：關(guān)于實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的建議》（包括德語(yǔ)版和英文版）。與美國(guó)流行的第三次工業(yè)革命的說(shuō)法不同，德國(guó)將18世紀(jì)引入機(jī)械制造設(shè)備定義為工業(yè)1.0，20世紀(jì)初的電氣化為2.0，始于20世紀(jì)70年代的信息化定義為3.0，而物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化宣告著第四次工業(yè)革命到來(lái)。

德國(guó)產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為，工業(yè)4.0將正視和解決某些當(dāng)今世界面臨的挑戰(zhàn)，如資源能源利用效率、城鎮(zhèn)化、人口結(jié)構(gòu)變化等。工業(yè)4.0能持續(xù)帶來(lái)覆蓋整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的資源生產(chǎn)率和效率的增益。它能將人口結(jié)構(gòu)變化和社會(huì)因素考慮在內(nèi)，以適合的方式組織生產(chǎn)。智能輔助系統(tǒng)讓工人從單調(diào)、程序化的工作中解放出來(lái)，能把精力集中在創(chuàng)新和增值業(yè)務(wù)上。

正是認(rèn)識(shí)到“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的重要意義，發(fā)達(dá)國(guó)家在制造工程領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)變得愈加激烈，而且，并非只有亞洲的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)德國(guó)工業(yè)造成威脅，美國(guó)也在采取措施，通過(guò)推進(jìn)“高端制造業(yè)”計(jì)劃反對(duì)“去工業(yè)化”。目前，全球在“工業(yè)4.0”領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)可分為以下三大陣營(yíng)：

第一陣營(yíng)：以德國(guó)和美國(guó)為代表的制造強(qiáng)國(guó)。在這一陣營(yíng)中。德國(guó)和美國(guó)正在搶占第四次工業(yè)革命的話語(yǔ)權(quán)。也即是成為全球標(biāo)準(zhǔn)的制定者。

作為傳統(tǒng)的制造強(qiáng)國(guó)，德國(guó)充分認(rèn)識(shí)到以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一輪科技革命將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生的重大影響，而自身在信息產(chǎn)業(yè)方面卻沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。因此，德國(guó)提出工業(yè)4.0的概念，既是以工業(yè)3.0已經(jīng)實(shí)現(xiàn)、制造業(yè)自動(dòng)化程度極高的優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)和條件，更是德國(guó)對(duì)制造業(yè)未來(lái)轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略預(yù)判及方向明確。不僅如此，德國(guó)還希望通過(guò)推動(dòng)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，而繼續(xù)保持自己稱(chēng)霸國(guó)際制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

德國(guó)總理默克爾曾指出，數(shù)字化生產(chǎn)對(duì)德國(guó)的繁榮富裕至關(guān)重要，德國(guó)可成為“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)者，并在歐洲甚至全球推行這些標(biāo)準(zhǔn)。默克爾說(shuō)，德國(guó)工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%，德國(guó)希望繼續(xù)保持工業(yè)強(qiáng)國(guó)地位。因此，德國(guó)工業(yè)生產(chǎn)必須邁向數(shù)字化，即實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”，而如今已是設(shè)立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候了。默克爾認(rèn)為，德國(guó)應(yīng)抓住歐洲內(nèi)部市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)?！耙簿褪钦f(shuō)，德國(guó)可以成為特定標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)者，并使其扎根歐洲，”她說(shuō)，“同時(shí)我們也有機(jī)會(huì)將其推向全球。”

默克爾政府希望通過(guò)推動(dòng)“工業(yè)4.0”，重塑自己在工業(yè)領(lǐng)域的全球龍頭地位，并建立解決老齡化等問(wèn)題的積極應(yīng)對(duì)戰(zhàn)略。在這一高度下，德國(guó)本身的工業(yè)4.0規(guī)劃，非常側(cè)重借助信息產(chǎn)業(yè)將其原有的先進(jìn)工業(yè)模式智能化和虛擬化，重視智能工廠和智慧生產(chǎn)，并把制定和推廣新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)放在發(fā)展的首要位置即德國(guó)的工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)集成。

從短中期來(lái)看，奧巴馬政府實(shí)施的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略目標(biāo)是要重振美國(guó)制造業(yè)，創(chuàng)造就業(yè)，推動(dòng)美國(guó)經(jīng)濟(jì)走出低谷等。這既源于對(duì)金融危機(jī)前“去工業(yè)化”潮流的糾正，也源于制造業(yè)的價(jià)值被重新發(fā)現(xiàn)：制造業(yè)能夠幫助一個(gè)國(guó)家保持產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位，同時(shí)提供實(shí)實(shí)在在的就業(yè)崗位。在全美所有行業(yè)中，制造業(yè)提供的就業(yè)崗位排第4位，大約是美國(guó)一直引以為傲的金融服務(wù)業(yè)的3倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2010年2月以來(lái)，制造業(yè)已為美國(guó)人創(chuàng)造了53萬(wàn)個(gè)就業(yè)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)連續(xù)31個(gè)月增長(zhǎng)，創(chuàng)過(guò)去近25年以來(lái)最佳表現(xiàn)，其中多為高新尖端技術(shù)就業(yè)機(jī)會(huì)。正是發(fā)現(xiàn)了制造業(yè)在政治和經(jīng)濟(jì)上的乘數(shù)效應(yīng)，2008年還在競(jìng)選總統(tǒng)期間，奧巴馬就公布了自己的美國(guó)制造業(yè)復(fù)興計(jì)劃以吸引基數(shù)龐大的藍(lán)領(lǐng)投票者。

奧巴馬政府“再工業(yè)化”的遠(yuǎn)期目標(biāo)則是要在世界經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域掀起一場(chǎng)“戰(zhàn)略大反攻”，以“再工業(yè)化”作為搶占世界高端制造業(yè)的戰(zhàn)略跳板，促使主導(dǎo)“新型制造制業(yè)”的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備在環(huán)保、能源、交通，乃至所有經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域遍地開(kāi)花，以達(dá)到鞏固并長(zhǎng)期維持其世界第一經(jīng)濟(jì)超級(jí)大國(guó)地位的戰(zhàn)略目標(biāo)。從―開(kāi)始，奧巴馬政府就是把“再工業(yè)化”作為一種國(guó)家戰(zhàn)略來(lái)策劃和實(shí)施的。在第一任期內(nèi)，奧巴馬政府就先后推出“買(mǎi)美國(guó)貨”、《制造業(yè)促進(jìn)法案》、“五年出口翻番目標(biāo)”，以及“促進(jìn)就業(yè)措施”等一系列政策措施及戰(zhàn)略部署?！霸俟I(yè)化”戰(zhàn)略的實(shí)質(zhì)，是要推動(dòng)美國(guó)制造業(yè)的脫胎換骨，要催生一種新的生產(chǎn)方式，造就類(lèi)似于信息革命那樣的大趨勢(shì)，掀起第四次工業(yè)革命。

二、美國(guó)“再工業(yè)化”的路徑選擇

“再工業(yè)化”是奧巴馬政府重振美國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略選擇，這一經(jīng)濟(jì)復(fù)興戰(zhàn)略有豐富的內(nèi)涵和深層次的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，即營(yíng)造經(jīng)濟(jì)新時(shí)代。奧巴馬政府一直在細(xì)化并推進(jìn)相關(guān)戰(zhàn)略，主要包括以下幾個(gè)方面：

1.建設(shè)有利于制造業(yè)復(fù)蘇的法律政策環(huán)境。美國(guó)出臺(tái)了帶資金的《美國(guó)復(fù)蘇和再投資法案》，其中7872億美元的財(cái)政刺激計(jì)劃相當(dāng)一部分撥給了制造業(yè)。此后，又出臺(tái)了《重振美國(guó)制造業(yè)框架》、《美國(guó)制造業(yè)促進(jìn)法案》、《先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃》、《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》、《制造創(chuàng)新國(guó)家網(wǎng)絡(luò)》計(jì)劃等。

2.加強(qiáng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)與虛擬經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。雖然在全球制造業(yè)中所占的比重一直比較高，但美國(guó)制造業(yè)占GDP的比重卻在逐年下降。過(guò)度依賴(lài)以金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)為代表的虛擬經(jīng)濟(jì)，使美國(guó)在此次危機(jī)中受到了沉重打擊，市場(chǎng)大幅萎縮，以先進(jìn)制造業(yè)為代表的實(shí)體經(jīng)濟(jì)的作用重新凸現(xiàn)出來(lái)，受到了美國(guó)各界的重點(diǎn)關(guān)注。先進(jìn)制造業(yè)包含了精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、柔性制造、敏捷制造、計(jì)算機(jī)集成制造、虛擬制造、綠色制造等眾多先進(jìn)模式，不僅能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更重要的是能帶來(lái)一場(chǎng)生產(chǎn)方式的深刻變革，提高經(jīng)濟(jì)抵抗金融風(fēng)險(xiǎn)的能力，從而扭轉(zhuǎn)美國(guó)當(dāng)前嚴(yán)重的虛擬經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)倒掛現(xiàn)象。目前，美國(guó)為了重塑制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位，向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，采取了諸多措施：加強(qiáng)振興制造業(yè)的有關(guān)立法工作；鼓勵(lì)制造業(yè)研發(fā)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化；大力培育新興先進(jìn)制造業(yè)；為制造業(yè)提供積極的金融支持等。

3.保證中小企業(yè)的創(chuàng)新能力。美國(guó)聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室和聯(lián)邦資助研發(fā)中心的研發(fā)量只占美國(guó)研發(fā)的10%左右，超過(guò)80%的研發(fā)是企業(yè)完成的。為保證美國(guó)的研發(fā)能力，美國(guó)政府極其重視為中小企業(yè)提供法律和公共服務(wù)幫助，而發(fā)達(dá)的金融服務(wù)業(yè)能夠敏銳發(fā)現(xiàn)有前景的中小企業(yè)，并提供融資機(jī)會(huì)。2009年3月16日，奧巴馬宣布計(jì)劃從7870億美元經(jīng)濟(jì)刺激方案中劃撥部分款項(xiàng)（約7.3億美元）解決小企業(yè)貸款難的問(wèn)題。2009年10月21日，奧巴馬宣布一項(xiàng)支持小企業(yè)發(fā)展的新計(jì)劃，以幫助小企業(yè)渡過(guò)信貸緊縮難關(guān)。2009年12月11日，奧巴馬政府計(jì)劃將7000億美元問(wèn)題資產(chǎn)救助計(jì)劃（TARP）的剩余資金用于扶持小企業(yè)，旨在遏制失業(yè)率高企帶來(lái)的政治和經(jīng)濟(jì)不良后果；還準(zhǔn)備要求國(guó)會(huì)對(duì)TARP進(jìn)行修正，放寬將施加給小企業(yè)貸款機(jī)構(gòu)的薪資限制及其他限制。美國(guó)政府還多次敦促美國(guó)銀行為那些有可能增加就業(yè)機(jī)會(huì)的小企業(yè)提供更多貸款。

4.構(gòu)建完整的科技創(chuàng)新體系。美國(guó)國(guó)會(huì)公布的《2009年美國(guó)恢復(fù)和再投資法案》的草案包含增加133億美元科技投入，其中研究和開(kāi)發(fā)99億美元，研究和開(kāi)發(fā)設(shè)施設(shè)備34億美元。2010財(cái)年聯(lián)邦部門(mén)研發(fā)撥款中，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、能源部科學(xué)辦公室和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院為代表的基礎(chǔ)研究主體的研發(fā)撥款朝著十年內(nèi)翻番的目標(biāo)穩(wěn)步前進(jìn)。今天，在全球的研發(fā)開(kāi)支中，美國(guó)一家就占到31%，遠(yuǎn)超歐盟的17%和日本的11%。

此外，美國(guó)政府非常重視產(chǎn)學(xué)研體系的構(gòu)建。2011年，奧巴馬總統(tǒng)推出了“高端制造合作伙伴”（AdvancedManufacturing Partnership，AMP）計(jì)劃。該計(jì)劃由道氏化學(xué)公司和麻省理工學(xué)院共同領(lǐng)導(dǎo)實(shí)施，而非政府部門(mén)直接負(fù)責(zé)實(shí)施，主要致力于四方面的工作：建設(shè)國(guó)家安全關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的國(guó)內(nèi)制造能力；縮短先進(jìn)材料從開(kāi)發(fā)到推廣應(yīng)用的時(shí)間；投資新一代機(jī)器人；開(kāi)發(fā)創(chuàng)新型的節(jié)能制造工藝?？梢?jiàn)，這是美國(guó)官產(chǎn)學(xué)研協(xié)同作戰(zhàn)振興制造業(yè)的一項(xiàng)重大舉措。

日本工業(yè)機(jī)器人發(fā)展計(jì)劃

說(shuō)到日本工業(yè)，就不得不提到日本的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。日本具有國(guó)際上最先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，不論在技術(shù)方面，還是在市場(chǎng)規(guī)模方面，日本可以稱(chēng)得上是“機(jī)器人大國(guó)”。根據(jù)日本產(chǎn)經(jīng)省統(tǒng)計(jì)：2013年日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到3611.84億日元，年度產(chǎn)量為99858臺(tái)，供應(yīng)全球50%以上的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品。2014年日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到4470.21億日元。從供應(yīng)方來(lái)看，日本60年代末從美國(guó)引進(jìn)機(jī)器人技術(shù)后，已經(jīng)成為機(jī)器人第一大生產(chǎn)國(guó)，并且形成了濃厚的機(jī)器人文化，工業(yè)機(jī)器人約占全球66%份額，代表企業(yè)有發(fā)那科、安川、那智不二越等。日本工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在汽車(chē)和電子機(jī)械行業(yè)，約占70%。

由于日本地少人多，人口老齡化嚴(yán)重，長(zhǎng)期以來(lái)日本對(duì)機(jī)器人比較重視，特別是在服務(wù)機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人方面，都在世界遙遙領(lǐng)先。日本對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)―直抱有非常大的希望，希望機(jī)器人能在日常生活和公共場(chǎng)所中成為更加貼近人類(lèi)的工具，能在應(yīng)對(duì)日本高齡化社會(huì)、解決日本勞動(dòng)力下降、實(shí)現(xiàn)安心安全社會(huì)、創(chuàng)建便利和幸福的生活環(huán)境等方面發(fā)揮作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在金融危機(jī)前的2005年，日本有37萬(wàn)個(gè)機(jī)器人在工廠工作，占全球總量的大約40%。也就是說(shuō)，制造業(yè)平均每1000個(gè)工作崗位中，就有32個(gè)是工業(yè)機(jī)器人。

日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與日本政府的支持分不開(kāi)：

其一，日本政府對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)給予了巨額的資金支持。2013年，日本政府撥款23.9億日元，幫助24家企業(yè)開(kāi)發(fā)和推廣護(hù)理機(jī)器人。日本還計(jì)劃至2020年，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模翻番，擴(kuò)大至1.2萬(wàn)億日元（約合人民幣732億元）。護(hù)理和醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模也將達(dá)到1.2萬(wàn)億日元，是現(xiàn)在的20倍。日本首相安倍稱(chēng)，日本將把機(jī)器人作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)戰(zhàn)略的重要支柱，希望通過(guò)發(fā)掘機(jī)器人的可能性實(shí)現(xiàn)日本經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。安倍還稱(chēng)，會(huì)出臺(tái)放寬限制的政策來(lái)大力促進(jìn)機(jī)器人使用。日本政府打算在新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)戰(zhàn)略中寫(xiě)入促進(jìn)護(hù)理、農(nóng)業(yè)、建設(shè)第一線利用機(jī)器人的相關(guān)內(nèi)容，并設(shè)立“實(shí)現(xiàn)機(jī)器人革命會(huì)議”加快技術(shù)開(kāi)發(fā)。

日本政府對(duì)中、小企業(yè)采取了諸多經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠措施，2014年日本政府?dāng)M把機(jī)器人作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)戰(zhàn)略的重要支柱，通過(guò)擴(kuò)大機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)立“實(shí)現(xiàn)機(jī)器人革命會(huì)議”、加快技術(shù)研發(fā)、出臺(tái)放寬限制的政策等，大力促進(jìn)機(jī)器人使用。

其二，日本把實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)需求和社會(huì)需求（所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品形象）有關(guān)的技術(shù)課題經(jīng)過(guò)整理和展望，編制成技術(shù)路線圖。同時(shí)，把解決這些課題所還需要的單元技術(shù)和技術(shù)性能的進(jìn)程沿著時(shí)間軸展開(kāi)，編匯成完整的機(jī)器人路線圖。機(jī)器人路線圖劃分為三個(gè)領(lǐng)域，即“新世紀(jì)工業(yè)機(jī)器人”、“服務(wù)機(jī)器人”和“特種機(jī)器人”，勾畫(huà)出了10年以后各種機(jī)器人的未來(lái)形象（任務(wù)），從技術(shù)圖中的重要技術(shù)中抽出其性能和所需要的技術(shù)等。路線圖中提到為了創(chuàng)建和擴(kuò)大新世紀(jì)機(jī)器人的早期市場(chǎng)，重要的是要縮短滿足多種需求的機(jī)器人的開(kāi)發(fā)時(shí)間、降低成本、擴(kuò)大加入的企業(yè)。為此，提出了有助于縮短機(jī)器人開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大機(jī)器人開(kāi)發(fā)企業(yè)的“共同基礎(chǔ)性技術(shù)”；有助于開(kāi)發(fā)高級(jí)需求的機(jī)器人的“突破性新技術(shù)”；進(jìn)而，從在其他領(lǐng)域中應(yīng)用來(lái)擴(kuò)大機(jī)器人技術(shù)的觀點(diǎn)出發(fā)考慮“市場(chǎng)沖擊力”，以及“基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)的需要”。同時(shí)，路線圖稱(chēng)，為了確保日本在這樣的機(jī)器人市場(chǎng)中的占有率，強(qiáng)化日本的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力也是很重要的。

“工業(yè)4.0”背景下中國(guó)的行動(dòng)路徑

美德日等發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)革命信號(hào)給中國(guó)制造業(yè)敲響了警鐘。發(fā)達(dá)國(guó)家“再工業(yè)化”與“工業(yè)4.0”，向我們展現(xiàn)了不同于傳統(tǒng)流水線、集中化機(jī)器大生產(chǎn)的全新生產(chǎn)方式，生產(chǎn)要素、組織模式乃至市場(chǎng)供給與需求都將出現(xiàn)重大變化。這對(duì)我國(guó)進(jìn)一步推進(jìn)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展給予了重要啟示。以“工業(yè)4.0”為代表的新一輪工業(yè)革命是發(fā)達(dá)國(guó)家反思過(guò)度“去工業(yè)化”、推動(dòng)回歸實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展戰(zhàn)略。新一輪工業(yè)革命并非簡(jiǎn)單的制造業(yè)回歸，而是在發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)制造業(yè)與服務(wù)業(yè)的融合，實(shí)現(xiàn)服務(wù)業(yè)高端化發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。那么，在發(fā)達(dá)國(guó)家新一輪工業(yè)革命如火如荼之際，中國(guó)制造業(yè)將面臨怎樣的挑戰(zhàn)，出路何在？中國(guó)應(yīng)該選擇怎樣的行動(dòng)路徑，方能跟上“工業(yè)4.0”的時(shí)代步伐？

新一輪工業(yè)革命對(duì)中國(guó)的影響

以“工業(yè)4.0”為代表的新一輪工業(yè)革命給中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提出了全新的、更為艱難的要求，使正在努力向“工業(yè)3.0”追趕進(jìn)軍的中國(guó)，面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這些挑戰(zhàn)在于：一方面，發(fā)達(dá)國(guó)家可能將通過(guò)“再工業(yè)化”再次占領(lǐng)制高點(diǎn)，后發(fā)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)趕超可能面臨來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家的全方位抑制；另一方面，“工業(yè)4.0”對(duì)制造業(yè)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)制造業(yè)如果選擇“跨越式”地迅速跟上，以現(xiàn)有水平來(lái)看難度較大。

1.后發(fā)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)趕超可能面臨來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家的全方位抑制。羅寧博士的觀點(diǎn)認(rèn)為，中國(guó)需要警惕的是發(fā)達(dá)國(guó)家可能將通過(guò)“再工業(yè)化”再次占領(lǐng)制高點(diǎn)，對(duì)中國(guó)提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力形成挑戰(zhàn)。新一輪工業(yè)革命將可能使發(fā)達(dá)國(guó)家在科技、信息、資本等方面長(zhǎng)期積累的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步強(qiáng)化，搶占全球產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主導(dǎo)新型裝備、新材料的生產(chǎn)和供應(yīng)，成為未來(lái)科技革新與產(chǎn)業(yè)革命紅利的主要受益者，這將對(duì)中國(guó)提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力形成挑戰(zhàn)。

中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所黃群慧也撰文認(rèn)為，德國(guó)“工業(yè)4.0”為代表的新一輪工業(yè)革命不僅會(huì)削弱發(fā)展中國(guó)家的低成本比較優(yōu)勢(shì)，而且有利于發(fā)達(dá)國(guó)家形成新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，后發(fā)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)趕超將面臨來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家的全方位抑制。如果后發(fā)國(guó)家不能充分利用現(xiàn)代制造技術(shù)創(chuàng)造的技術(shù)和市場(chǎng)機(jī)會(huì)，新一輪工業(yè)革命將使不利于發(fā)展中國(guó)家的“中心一”世界分工體系被進(jìn)一步固化。曾經(jīng)為尋找更低成本要素而從發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)出的生產(chǎn)活動(dòng)有可能向發(fā)達(dá)國(guó)家回溯，導(dǎo)致制造業(yè)重心再次向發(fā)達(dá)國(guó)家偏移。

2.新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則可能阻礙中國(guó)制造產(chǎn)品出口。業(yè)內(nèi)人士指出，西方國(guó)家正從制造業(yè)的現(xiàn)代化、高級(jí)化和清潔化中尋找“再工業(yè)化”的出路，這意味著西方國(guó)家將在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際貿(mào)易規(guī)則上做文章，以阻礙中國(guó)制造產(chǎn)品出口。目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)和國(guó)際經(jīng)濟(jì)組織中占據(jù)強(qiáng)勢(shì)，其操縱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則的能力較強(qiáng)，再工業(yè)化戰(zhàn)略更加強(qiáng)化了其規(guī)則制定者的地位。西方發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)發(fā)展各種高端技術(shù)甚至極端技術(shù)搶先制定有利于自身的工業(yè)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和貿(mào)易規(guī)則，設(shè)置較高市場(chǎng)門(mén)檻，使以中國(guó)為代表的新興國(guó)家無(wú)法進(jìn)入該市場(chǎng)與其平分秋色。中國(guó)的制造產(chǎn)品出口將受到較大的負(fù)面影響，制造技術(shù)上與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的差距將成為產(chǎn)品的市場(chǎng)認(rèn)可度的一大制約。

因此，中國(guó)必須站在國(guó)家高度充分認(rèn)識(shí)“工業(yè)4.0”的全局性和戰(zhàn)略性，認(rèn)真研究理解“工業(yè)4.0”的核心內(nèi)容，關(guān)注如何讓互聯(lián)技術(shù)在制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈上都發(fā)揮作用，重點(diǎn)關(guān)注和全面建設(shè)制造過(guò)程的系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。中國(guó)應(yīng)當(dāng)在制造領(lǐng)域加快引進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，推動(dòng)生產(chǎn)要素的互聯(lián)，使之向“智能制造”的方向快速前進(jìn)，這對(duì)于中國(guó)制造業(yè)的提升與趕超將是一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)。

“工業(yè)4.0”背景下中國(guó)的行動(dòng)路徑

為全面迎接新一輪工業(yè)革命，中國(guó)的產(chǎn)業(yè)政策思路和行動(dòng)路徑應(yīng)當(dāng)適時(shí)調(diào)整。

1.需要制定具有前瞻性的“頂層設(shè)計(jì)”。全面推行“工業(yè)4.0”、加速制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要國(guó)家、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)的共同努力、通力協(xié)作。這其中，國(guó)家具有前瞻性的“頂層設(shè)計(jì)”和發(fā)展規(guī)劃至關(guān)重要。2015年5月，中國(guó)政府了《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)。該綱領(lǐng)將制造業(yè)定位成“立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基”，提出了建設(shè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的三步走戰(zhàn)略：第一步，2015-2025年，邁入制造強(qiáng)國(guó)行列；第二步，2025-2035年，達(dá)到制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)的中等水平；第三步，2035-2049年，進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列，建成全球領(lǐng)先的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)體系?！吨袊?guó)制造2025》將是中國(guó)工業(yè)未來(lái)10年的發(fā)展綱領(lǐng)、頂層設(shè)計(jì)。政府的諸多行動(dòng)向市場(chǎng)傳遞出強(qiáng)烈信號(hào)，顯示工業(yè)轉(zhuǎn)型將迎來(lái)大突破、大提速。

“工業(yè)4.0”精彩案例

一、德國(guó)安貝格西門(mén)子智能工廠

作為工業(yè)4.0概念的提出者，德國(guó)也是第一個(gè)實(shí)踐智能工廠的國(guó)家。位于德國(guó)巴伐利亞州陳部城市安貝格的西門(mén)子工廠就是德國(guó)政府、企業(yè)、大學(xué)以及研究機(jī)構(gòu)合力研發(fā)全自動(dòng)、基于互聯(lián)網(wǎng)智能工廠的早期案例。占地10萬(wàn)平方米的廠房?jī)?nèi)，員工僅有1000名，近千個(gè)制造單元僅通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，大多數(shù)設(shè)備都在無(wú)人力操作狀態(tài)下進(jìn)行挑選和組裝。最令人驚嘆的是，在安貝格工廠中，每100萬(wàn)件產(chǎn)品中次品約為15件，可靠性達(dá)到99%，追溯性更是達(dá)到100%。這樣的智能工廠能夠讓產(chǎn)品完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，堪稱(chēng)智能工廠的典范。其中有很多值得學(xué)習(xí)和借鑒的地方。

數(shù)字化工廠概念：數(shù)字化工廠不是無(wú)人工廠，而是根據(jù)生產(chǎn)工藝的實(shí)際情況，在考慮投資成本的情況下，為人提供最佳支持。這一點(diǎn)在安貝格工廠得到了很好的體現(xiàn)。整個(gè)廠內(nèi)甚至沒(méi)有看到一臺(tái)六軸機(jī)器人，但求所需，無(wú)求多余。目前安貝格工廠仍有1200多名員工，一條生產(chǎn)線仍然有6-8名操作工人，同時(shí)有30-40人的技術(shù)人員進(jìn)行支撐，確保物料、設(shè)備、產(chǎn)品檢驗(yàn)等工作。

持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程：安貝格工廠走到今天這樣出色，是持續(xù)改進(jìn)的結(jié)果，“質(zhì)量第一”仍然是其發(fā)展戰(zhàn)略的重中之重。歷經(jīng)25年，通過(guò)持續(xù)的改善，在員工沒(méi)有增加的情況下，產(chǎn)能提高到原來(lái)的8倍，質(zhì)量從上世紀(jì)90年代的560百萬(wàn)出錯(cuò)率，下降到2014年的11.5百萬(wàn)出錯(cuò)率，質(zhì)量水平達(dá)到了99.9989%?？梢?jiàn)質(zhì)量是企業(yè)的生命線，而數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的工廠也絕對(duì)不是一蹴而就的，需要對(duì)產(chǎn)品、工藝進(jìn)行持續(xù)的改進(jìn)。

數(shù)字雙胞胎概念：西門(mén)子認(rèn)為安貝格工廠的成功是數(shù)字化的成功，將工藝的規(guī)劃與工程化、生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃與工程化、仿真優(yōu)化及驗(yàn)證全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，并且能夠達(dá)到實(shí)體與數(shù)字信息同步，達(dá)到設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試信息一體化的聯(lián)動(dòng)，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)變化，都能在整個(gè)環(huán)節(jié)上同步進(jìn)行變更，強(qiáng)調(diào)的是集成的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

信息化系統(tǒng)與自動(dòng)化裝備的高度結(jié)合：安貝格工廠的生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化率達(dá)到75%，但更為關(guān)鍵的是物流的自動(dòng)化與信息的自動(dòng)化、生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化相匹配，真正達(dá)到了物流、信息流及仿真的完美統(tǒng)一。

模塊化設(shè)計(jì)：縮短為客戶提供服務(wù)的周期，為客戶提供更加便捷的服務(wù)。目前安貝格工廠為全球6萬(wàn)多家客戶提品，達(dá)到自接到訂單，最短可達(dá)到一天之內(nèi)為用戶提品，生產(chǎn)組織形式真正高效、靈活。其中，模塊化設(shè)計(jì)是其能夠靈活組織生產(chǎn)的重要保證，模塊化設(shè)計(jì)包含產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，也包含了生產(chǎn)設(shè)備、信息化軟件系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)與相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。

另外，安貝格工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)布局也很有特點(diǎn)，在場(chǎng)內(nèi)基本看不到地面排線等，據(jù)西門(mén)子的專(zhuān)家介紹，其排線系統(tǒng)與物流系統(tǒng)一樣，都放在了一樓，地面上設(shè)了多個(gè)能源供應(yīng)點(diǎn)，可以根據(jù)生產(chǎn)布局的需要隨時(shí)靈活調(diào)整。

綜上所述，數(shù)字化、模擬仿真、模塊化及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，基于自己產(chǎn)品的物料清單和工藝清單的數(shù)字化，以及信息化與自動(dòng)化的高度融合是德國(guó)實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的重要因素。對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝持續(xù)的改進(jìn)，并且不斷地將BOM與BOP進(jìn)行數(shù)字化后與自動(dòng)化裝備完美結(jié)合，才是不斷提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量的王道。

二、施耐德電氣EcoStruxure能效管理平臺(tái)

全球能效管理專(zhuān)家施耐德電氣2010年推出EcoStruxure能效管理平臺(tái)，該平臺(tái)融合施耐德電氣在電力、工業(yè)、建筑樓宇、數(shù)據(jù)中心和安防5個(gè)領(lǐng)域的獨(dú)特技術(shù)和專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，為需要尋求多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域提高能源效率的客戶提供智能化的能源管理解決方案。

EcoStruxure的承諾主要基于兩個(gè)方面：首先，EcoStruxure是基于5個(gè)技術(shù)領(lǐng)域里有特定目的的應(yīng)用的最全面組合，而這五個(gè)領(lǐng)域是解決能源方程所必需的。（1）電力：為設(shè)施、工廠提供完整的電源管理解決方案，實(shí)現(xiàn)高效、安全、可靠的電力分配。（2）數(shù)據(jù)中心：APC by Schneider Electric為數(shù)據(jù)中心提供了備受贊譽(yù)的InfraStruxure架構(gòu)，該架構(gòu)采用了模塊化的、可擴(kuò)展的方法，不但可以?xún)?yōu)化關(guān)鍵電源和制冷服務(wù)，還可以改進(jìn)重復(fù)建設(shè)導(dǎo)致的低效。（3）工業(yè)：自動(dòng)化解決方案關(guān)注靈活性、可擴(kuò)展性、易使用性，面向最終用戶及原始設(shè)備制造商需求提供自動(dòng)化控制和管理控制平臺(tái)。（4）建筑樓宇：管理解決方案關(guān)注降低安裝和運(yùn)營(yíng)成本，并通過(guò)對(duì)溫度、照明以及百葉窗等的實(shí)時(shí)控制來(lái)提高最終用戶的舒適度。（5）安防：Pelco by SchneiderElectric提供的架構(gòu)擁有行業(yè)領(lǐng)先的視頻、門(mén)禁與安保技術(shù)，可以盡可能地降低計(jì)劃外的停機(jī)而導(dǎo)致的成本和效率損失，并提供全面的風(fēng)險(xiǎn)分析。其次，EcoStruxure能夠?qū)⒁陨衔宸N技術(shù)整合在開(kāi)放的、靈活的技術(shù)平臺(tái)上，（該系統(tǒng)需要用到IP和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)），并能夠連接特定應(yīng)用，設(shè)置不同級(jí)別。