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智能制造技术分析样例十一篇

时间:2023-07-25 09:25:00

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智能制造技术分析

篇1

制浆造纸工业与国民的经济发展是分不开的,同时在社会的各个领域发挥着重要的作用。但是随着环境问题和资源问题的日益严重、紧缺,制浆造纸业的发展受到严重的阻碍,因此加强对新技术的研究显得尤为关键。在当今的潮流下,绿色技术创新成为制浆造纸业发展的趋势,追求经济效益的增加与环境的协调相处成为发展的必然选择。

1中国制浆造纸工业发展存在的问题

1.1原材料的缺口制约着制浆造纸企业的发展

制浆造纸业属于原料密集型产业,不仅对原料的数量需求巨大,同时对原料的质量也有很高的要求。但是在目前中国的制浆造纸业发展过程中,纸浆的原料结构十分的不合理。根据数据显示,2010年中国造纸工业的纸浆消耗情况中废纸浆、非木浆的综合比重占到了80%,其中木浆的所占比重是很低的,仅为22%,并且其中的一多半还要依赖于外国进口,这些从根本上限制了中国造纸工业的发展。另一方面,纸浆中非木浆的资源利用率偏低,造成环境的污染较大。根据检测报告分析,其中的主要污染源是进行纸张漂白之后的废液,尤其是在草类纸浆中所含有的草浆黑液,含有元素硅的量超标,而且难以被提取和过滤,造成资源的可重复利用率较低,影响了中国制浆造纸工业的质量和长远的发展。

1.2设备较为落后,技术研发能力差

与造纸业发达的国家相比,我国的制浆造纸业在技术上还有很大的差距,整体的制造水平还是偏低。众所周知,造纸业是污染较大的工业之一,需要先进的技术,提高资源的利用率和提取率,但是从目前我国的造纸业来看,水平较低。其中一方面的原因是产学研的衔接较差。在现阶段,我国的自主科研和创新能力不足,无法满足造纸业发展的需求,也没有办法保证先进的设备在工业中的及时应用,直接导致了我国的大型先进制浆造纸设备在国内无法制造,只能依赖于国外的进口,制约了我国制浆造纸业的发展。另一方面是技术不达标。造纸业的资源消耗较大,但是重复利用率和资源的提取率较低,我国目前在控制污染物的排放量和技术革新方面还是远远不够的。因此,为了实现造纸业的循环发展,必须要加强技术的改进和完善,提高设备和科研的能力。

1.3高消耗低效率,环境污染严重

制浆造纸业是一个高污染的行业,因为在工业生产的过程中,需要大量的排放废气和污水。尤其是在制浆的阶段,需要投入许多的原料和化学药品进行去杂质,产生大量的废气和废水。根据数据显示,仅2005年,中国造纸业排放污水量达到36.7亿吨,在全国废水排放总量中占到五分之一左右,废气的排放量约为159.7万吨,约占全国企业废气排放量的三分之一左右。从数据中就可以反映出制浆造纸工业的排污量所造成的环境污染巨大,对我国的环境造成巨大的压力。另外,造纸业是一个资源密集型产业,对森林资源和水资源的需求量十分大。虽然森林资源和水资源属于可再生的资源,但是对我国来说,资源的总量较少,分布也不均匀,所以造纸业的发展对国家的环境造成重要的影响。另外,森林系统和水系统对环境的维系作用十分重大,因此,大量的砍伐和消耗,对我国的环境系统造成了不利的影响。

2制浆造纸业实施绿色技术创新的必要性

首先,绿色技术创新,改善了传统制浆造纸技术的缺点和不足。就绿色技术的本质来说,是一种新型的创新系统,更加注重对资源和环境的关注,引导技术创新向生态和环境保护等方面去发展,追求经济效益的同时,兼顾环境的保护,做到经济发展和环境保护的协调。对于制浆造纸企业来说,其行业特点属于生物制品产业,相比于其他的非生物制造业来说,具有更加良好的优势,能够实现原料的可持续利用。但是同时制浆造纸产业又属于高污染的行业,所以在污染控制和预防技术方面,需要加强改进和革新,严格控制废物的排放,实现产业的可持续发展。其次,中国制浆造纸业的发展必须要坚持环境保护和增长持续相协调的战略,建立循环的现代化造纸企业。但是在目前看来,原料结构不合理,非木浆和草浆的比重较大;技术设备落后;自主创新能力较差等,难以保证制浆造纸业的发展。因此,必须要实现节能减排,加强自主创新的能力。一方面,要实现环境和经济的协调发展,必须要改变传统的技术,以节能降耗为突破口,加快技术的转型,走可持续发展的循环经济道路。另一方面,进行绿色技术创新,能够有效的降低制浆造纸企业的生产成本,为企业创造更大的经济效益,同时还可以从根本上控制、减轻环境的污染问题,形成良好的企业形象和企业的文化,增强大众对企业品牌的认可程度,实现经济的大幅度增值。因此,在制浆造纸业实施绿色技术创新是必然的选择。

3绿色创新技术推动制浆造纸企业的可持续发展

3.1有利于提升设备的水平

在目前来看我国的制浆造纸设备与造纸业发达的国家之间还存在不小的差距,我国的许多制浆造纸设备还依赖于国外的进口。通过实行绿色创新技术,能够提高企业的自主创新能力,实现制浆造纸设备方面的突破,解决传统技术中消耗过大、运行可靠性较差的问题,起到节能减排的作用。由此,制浆造纸业的自主创新能力大大加强,设备的水平不断的提高,增加了企业的收益,同时也实现了制浆造纸企业长远的、良好的发展,走可持续发展的道路。

3.2有助于节约资源,保护环境

在制浆造纸企业中实施绿色技术创新,不只是在某一个环节中进行改进,也不是在某一个阶段注重技术的革新和应用,而是从全局出发,在全部的过程之中融入绿色技术创新的理念。原材料的选取、产品的研发和设计、废弃物的处理和排放都涉及到绿色技术创新,具体的来说,造纸系统的循环使用要用到技术的创新,浆料的重复利用要用到技术的创新,纸张的漂白工程要用到技术的创新,废弃物的排放也要用到技术的创新等。所以说绿色技术的创新贯穿整个制浆造纸过程的始终,对于提高制浆造纸业的发展具有重要的意义。

3.3使得企业具有持续的竞争力

技术的创新,包括生物技术、清洁生产技术、循环生产技术等,这些都在制浆造纸企业中等到充分的应用,使得企业的竞争不断地加大。在生产中利用绿色技术创新,能够使企业走出高能耗、低效率的困境,增强企业的经济效益,同时环境的保护,可以使企业树立良好的形象,更好的承担相应的社会责任。另外,也可以为企业建立完善的产品营销的网络,将产品更好的向社会推广,进一步提高企业的竞争力,使企业在激烈的市场竞争中始终处于有力的地位。

4结束语

综上所述,在我国现阶段的制浆造纸工业发展过程中仍然存在诸多的问题,并且由于造纸设备的落后和自主创新能力较差,导致在制浆造纸的过程中出现了能耗较大、效率较低的情况,严中的阻碍和制约了我国的制浆造纸工业的发展速度和效率。因此,加强对制浆造纸业问题的研究,融入绿色技术创新是十分有必要的。在制浆造纸业中实施绿色技术创新,能够起到节能减排的作用,保证造纸业的长久发展,实现经济效益的增加和环境保护之间的协调发展,走可持续发展的道路,真正做到绿色生态、绿色经济。

参考文献:

[1]吴云波,焦涛,王惠中,黄娟,谢卫平,于涛.废纸造纸废水零排放技术比较及绩效评估[J].环境科学与管理.2008(08)

[2]胡宗渊.推进我国造纸工业“十一五”持续健康发展《关于我国造纸工业“十一五”发展意见》解读[J].天津造纸.2008(01)

[3]邱晓兰.知识经济时代制浆造纸企业的文化建设[J].农村经济与科技.2009(02)

[4]李杰中.制浆造纸企业可持续发展的有效途径[J].农村经济与科技.2011(08)

篇2

2 国网湖北省电力公司技术培训中心 湖北 武汉 430079)

摘 要:窃电是一种非法使用电能和盗窃供电企业的犯罪行为,国网公司提出“全覆盖,全采集,全费控”的发展战略,主动防范,实时监控,即窃即抓,智能防窃电终端系统等先进技术得到极大限度的推广运用。文章利用调研挖掘的技术改造数据进行分析,对技术改造开展定性评价,从而论证技术改造的经济效益。

关键词 :窃电;防窃电;智能化;技术改造;经济性评价;定性分析

中图分类号:TM55 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.02.038

收稿日期:2014-10-17

1 智能防窃电技术改造的必要性

依据湖北省目前破获案件的情况来看,当前窃电案件主要有以下几个方面的特点:

(1)窃电主体越来越复杂化。从当前实施窃电行为的单位和个人构成情况来看,窃电行为人分别为:居民占51%,中小企业占49%。在中小企业中,其中尤以私企窃电案件居多,高能耗企业更是窃电的主力军。

(2)窃电手段多样化和智能化。窃电方式由过去原始的私拉乱接、私自揭开电表的接线盒封印、损坏电表、损坏计量互感器和绕越电表等形式,发展到运用高科技智能型窃电形式,如运用电能表自身的物理原理,通过改变电压、电流、相位等参数,分别采用失压、欠流及欠压、移相的方式,造成电表少计或不计,达到违法窃电的目的。

(3)窃电案值不断创出新高。近年来,破获的窃电个案价值从几千元到数百万元,窃电记录不断刷新,窃电金额居高不下,应当引起电力公司的高度重视。

(4)窃电危害性越来越大。窃电引发的民事纠纷、治安案件、火灾案件及刑事案件等时有发生,严重影响社会和谐稳定。由此看,窃电不再是一个单纯的电力经营秩序问题,一个简单的经济问题,还是一个敏感的社会问题。

2 智能防窃电技术改造内容

湖北省电力公司营销部根据计量装置适用对象和应用特点,将智能防窃电计量装置技术改造方案分为以下三类:

(1)改造方案安装智能防窃电终端系统。包括:①适用对象—重要专变用户(高供高计或高供低计);②对象特点—用电量大,特大窃电嫌疑户;③具体做法—高压三相三线或三相四线的专变用户在高压侧加装智能防窃电终端系统,监测用户的用电情况。

(2)计量箱封改装RFID智能芯片封。包括:①适用对象为一般专变户(高供高计或高供低计);②对象特点是用电量较大,有窃电记录;③具体做法是高压三相三线或三相四线的专变用户计量箱普通封改造为RFID智能芯片封。

(3)计量箱普通封改造为二维码数字封。包括:①适用对象为低压用户(低压单相、三相四线直通表、三相四线带TA用户);②对象特点是用电量较大,有窃电嫌疑;③具体做法是低压用户的计量箱普通封改造为二维码数字封。

公司营销部对每一种改造类别分别制定了明确的改造方案和技术标准,以保证改造的效果。

3 智能防窃电技术改造经济性分析

从智能防窃电技术改造的用户用电量变化角度入手,借助统计学原理,对其用电量变化趋势做定性分析,进而达到智能防窃电技术改造经济性分析的目的。

(1)智能防窃电技术改造对追查用户违约用电能起到直接的效果,经济效益显著。公司自2010年开始全面试点智能防窃电技术改造,2010年至今通过技术改造,发现和追查的违约用电情况统计见表1。

从表1可以看出,2010年开始改造至今,通过安装智能防窃电技术改造设备,共发现违约用电用户334户,追补电量达880.5万KW·h,追补电费总额为522.5万元,由此可见,技术改造通过追查违约用电,可直接创造良好的经济效益,确保国家财产不受损失。

(2)智能防窃电技术改造能直接发现用户计量装置故障,产生良好的经济效益和社会效益。2010年开始改造至今,通过安装智能防窃电技术改造设备,共发现计量装置故障用户150户,追退补电量总额达1 072.88KW·h,追退补电费总额为488.89万元。

(3)智能防窃电技术改造对窃电用户产生震慑作用,直至不敢或放弃窃电。按智能防窃电技术对用户窃电行为的防范作用及用户可能的反应特点,作定性分析时,对用户的用电量变化规律进行原因分析,进而把用户分为三类:第一类为用电量持续增加的用户;第二类为用电量先增后减或持续减少的用户;第三类为用电量波动不大或忽增忽减的用户。并通过计算各自所占比例,以反映智能防窃电技术改造的效果(见表2)。

笔者把全省各地市公司自智能防窃电技术改造以来,按照用电特征把用户使用电量情况进行统计和归类,并逐一加以分析,统计结果见表3。

三类用户在总用户中的占比情况见图1。

根据界定用户窃电嫌疑判断标准,第一类和第二类用户属于窃电嫌疑户,从图1可以看出,全省2 587个试点用户中,近86.2%的用户有窃电嫌疑,表明智能防窃电技术改造很有必要,同时也说明地市公司在试点改造时改造对象选择很合理。第三类用户,基本可认定为非窃电用户,占比为13.8%。

第一类用户分析过程如图2。以武汉某纸塑彩印有限公司为例,该用户技术改造时间为2009年6月(图2中红圆点标识处),从图2可以看出,该用户改造设备安装后用电量突增,从每月均值4 000 KW·h左右,突增到7月26 397 KW·h,说明该技术改造对于窃电户有着直接的电量影响,尽管没有抓获窃电行为,但抄表电量直接上升,进而反映企业真实的用电水平, 公司效益增加明显。

第二类用户(1 038户)通过安装智能防窃电设备,导致电量持续减少,主要原因在于防窃电设备的投放,从源头遏制用户窃电动机,无电可偷,只好逐步减产,直至放弃生产,说明技术改造对于窃电户有着强烈的震慑效果。

第二类用户分析过程如图3。以荆州某制品厂为例,该用户技术改造时间为2011年3月(图3中圆点标识处),从图3可以看出,改造前用户电量基本保持高位用电情况,且电量波动有一定幅度,但总体用电平稳。自技术改造后,电量突减,说明用户在正常用电生产前提下无利可图,只好大幅度缩减规模直至放弃生产,直到2012年4月份才慢慢恢复小规模生产。由此可见,技术改造具有很强的隐性经济效益,即减少窃电量,达到增加经济效益的目的。

第三类用户(357户)通过安装智能防窃电设备,电量波动不大或呈现出忽增忽减的特点,不具有明显的规律性,说明该类用户的技术改造效果不明显,主要原因在于该类用户属于正常用电情况,很少或不存在窃电现象。说明技术改造要注意选点,选择必要的改造对象,才能真正地达到改造目的。

第三类用户分析过程如图4。以襄阳某纺织有限公司为例,该用户技术改造时间为2009年7月(图4中红圆点标识处),从图4可以看出,该用户用电量在技术改造后没有太大明显变化,尽管在2010年1月份电量有小幅下滑,但在2011年2月份电量突然增加,并在以后一直维持高位运转,主要归结于该用户业务规模扩大的结果。

综上所述,通过对湖北全省改造用户进行定性分析,可以发现技术改造既可以实现效果显著的经济效益,也可以获得明显的社会效益,说明智能防窃电技术改造技术可行,经济合理。只有继续坚持“依法治电,打防结合”的方针,不断完善防窃电的管理措施和技术手段,确保防窃电工作规范化、有效化和科学化。全面推广“线入管,管进箱,箱上锁,锁加封,封编号,号入机”的管理措施,科学应用新型的智能防窃电终端技术,如主动式防窃电装置,全面提高计量装置的防窃电性能。只有这样,才能从根本上遏制窃电现象。

参考文献

1 叶明海.电力工业技术改造与经济效益评估实用手册[M].吉林:吉林摄影出版社,2010

2 张文泉.电力技术经济评价理论、方法与应用[M].北京:中国电力出版社,2009

4 贾春霖.技术经济学[M].长沙:中南工业大学出版社,2012

5 杨志荣,劳德容.需求方管理及其应用[M].北京:中国电力出版社,2009

篇3

The Influence of New Ship Energy Efficiency Index on Main Engine Selection

TIAN Changwei, ZHAO Cui

(CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co., Ltd. Guangzhou 511458)

Abstract: EEDI (Energy Efficiency Design Index) is a criterion to judge CO2 emission of a ship in navigation. This paper analyzes the influence of EEDI on main engine selection according to the interim formula in MEPC.59. Taking 230,000 DWT ore carrier as an example, reducing the design service speed to decrease the installed power of main engine to meet the EEDI requirement proves the validity of this method. Other methods to meet EEDI requirement are also introduced in this paper.

Keywords: EEDI; Main engine selection;Service speed;Power;Influence analysis

1引言

随着全球环保意识的日益增强,一种适应环境发展的低碳时代已经到来。这种以减少煤炭、石油等高碳能源的消耗、减少温室气体排放,从而达到社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态,势必冲击到全球造船业。对中国这个新兴造船大国而言,冲击和影响将是全方位的,船舶温室气体的排放越来越引起世界各国的重视。国际贸易的快速发展推动着船舶日益大型化,船舶功率也随之增大,快速攀升的大型船舶,犹如一座座工厂在大海上航行并排放大量的二氧化碳,人们不得不以立法的手段来限制温室气体的排放。 2009年7月,国际海事组织(IMO)通过了一揽子自愿性的技术,制定了《新船能效设计指数(EEDI)计算方法临时导则》和《能效设计指数自愿验证临时导则》,推出了“新造船能效设计指数”作为新造船舶能效衡量标准,尽管该导则仍属于自愿试用阶段,但随着环保要求的不断提高,该导则被纳入到强制实施的时间也指日可待。EEDI的最终实施,势必对新造船舶从设计到建造的各个方面产生深远影响。

EEDI提出看起来只是出现了一个新的术语,但是它已经引起了国内外船舶企业的格外关注。实际上,它给出了关于船舶设计建造新方法一个主流发展方向,鼓励船厂、船舶设计者和设备制造商采用有效地方法提高船舶能效从而促进造船技术的革新进步。当前,国内外船舶研发、设计、建造单位都将EEDI作为一项课题进行研究,探索如何降低CO2排放。在降低EEDI的一些新技术、新方法出现之前,通过降低航速来适当降低主机安装功率从而满足EEDI要求不失为一种直接有效地方法。

2 EEDI浅析

国际海事组织IMO第57届环境与保护委员会MEPC57会议同意了按照“新造船CO2设计指数”进行审议。在MEPC第58次会议上,同意了将“新造船CO2设计指数”更名为“新造船能效设计指数EEDI”,并且在该次会议上形成了“新造船EEDI计算CO2方法临时导则草案”。2009年7月的MEPC第59次会议对EEDI导则草案作了进一步的修订并提出了以下指导公式:

其中:

CF―无量纲转化系数,基于含碳量的将燃料的消耗量转化为CO2的排放量。下标ME(i)和AE分别代表主机和辅机。对于重燃油取CF=3.114;

Vref ―航速,Kn;

Capacity―按照不同船型定义:对干货船、液货船、集装箱船等,Capacity为载重吨;对客船为总吨;

nME―主机台数;

nAE―辅机台数;

PME(i)―每台主机额定装机功率(MCR)减去轴带发电机后的75%时的功率值;

PPTI(i)―每台轴带发电机额定功率的75%除以发电机的加权平均效率;

Peff(i)―由于采用了创新的机械能效技术而减少的主机功率的75%;

PAEeff(i)―系指当船舶在PME(i)状态下由于采用了创新的电能效技术而减少的辅机功率;

PAE―系指在设计工况下以Vref航速航行时所需求的提供正常最大波浪载荷的辅机功率;

SFC―系指发动机经核定的特定燃油消耗量。下标ME(i)和AE(i)分别表示主机和辅机;

f j―考虑船舶特殊性的系数,该系数用于冰区加强型的船舶,将通过指导性文件中的标准f 曲线查得;

f j―非量纲系数,包含了因浪高、浪频和风速导致船舶减速的因素;

f w―装载量系数,如无需考虑该系数,取1.0;

f i―每个创新能效技术的可用系数,对于废能回收系统,f eff(i)应为1.0。

关于基线的回归公式,与会各方一致同意:采用EEDI公式和同样的船型数据(英国劳氏Fairplay的数据)作重新计算。丹麦代表团在2009年3月的温室气体工作组第二次会议(GHG-WG2/2/7)上,重新提交了基线的计算公式,利用以下公式求得:

(BLV)=a*Capacity-c其中,a,c均为常数。

经过DNV和GL的计算,各主要船型的a和c值如表1。

以干散货船(包括矿砂船)为例,EEDI基线随载重量的变化关系如图1所示。

表1各船型的a和c值

图1散货船EEDI基线随载重量的变化

通过分析不难发现,包括其它船型在内,随着载重吨位的不断增加EEDI基线的要求越来越严格。

3EEDI对主机选型的影响

以230 000 DWT矿砂船为例,初始设计航速为15 kn,通过船模实验报告得出结构吃水状态下主机传递功率与航速关系如图2。

图2主机传递功率与航速关系

根据曲线啮合的三次多项式为:PD= 39.88 Vs3 - 1394 Vs2 + 18274 Vs 78 969b

RME = 0.999(2)

RZ表示和理论值的吻合度。

考虑1%的轴功率损失、15%的海况裕度及15%主机裕度,需要的主机安装功率为:

PME = (P /0.99)*1.15/0.85 (3)

主机可选用MAN B&W 6S80ME-C8.2 Tier II, SMCR点取PME =22 000 kW,依据EEDI指导公式及基线公式对该设计状态进行EEDI核算如表2所示。

从表2可以看出,在设计航速为15 kn的情况下,依据EEDI指导公式核算结果,不能满足基线的要求。从公式(1)和(2)可知,通过降低设计航速可以较大程度的降低主机安装功率,从而可以有效地降低EEDI值。

假设主机耗油率不变,仍然取163.4 g/kW. h,满载吃水状况下设计航速分别为14.8 kn、14.6 kn、14.4 kn,根据公式(2)、(3)可知需要的主机安装功率如表3。

通过表3分析知,在耗油率不变的情况下,如果把满载吃水设计航速定为14.6 kn,主机装机功率为20224 kW,EEDI值能够满足基线的要求。经过利用公式(1)进一步核算,主机75%SMCR主机的耗油率可以在165.5 g/kW.以下变动。

根据MAN B&W主机厂提供的相关资料,满足以上状态下的主机可选择6S80ME-C8.2和7S70ME-C8.2,两款机子相关参数如表4。

可见由于6S80ME-C8.2主机降功率使用幅度比较大,在油耗方面有比较明显的优势,并且由于气缸较少,在日常营运过程中的维护成本相比较低一些,另外,由于转速较后者较低,推进效率会比使用后者要高一些,虽然7S70ME-8.2主尺度、重量以及初始投入成本都有一定的优势,但从客户长期营运的角度考虑 ,仍然选择6S80ME-C8.2作为推进主机。

4应对EEDI的其它措施

预计到2015~2020年,EEDI基线值将比刚实施阶段降低10%,2020~2024年降低20%。随着IMO对CO2气体排放要求日益严格,单纯的从牺牲航速的角度降低主机安装功率从而满足EEDI基线要求是不够的。船舶设计、船舶设备新技术、新能源技术在船舶上的运用等方面在降低EEDI上将起着决定性作用。对于我国蒸蒸日上的造船业来说,如果想有效的应对未来被强制实施的EEDI,还应主要从以下方面做出努力:

1) 提高燃油经济型。在设备选型阶段,在满足效能的前提下,选择耗油率低的主机、发电机等一些耗油设备;通过优化主机功率可以降低燃油耗油率。另外,在船上安装节能措施如废热回收发电系统也能达到较好的效果。

2) 提高船舶快速性。通过优化船体型线或采用低阻力的喷涂材料等方法来降低船舶阻力从而提高船舶的航速是一种行之有效地方法。

3) 增加载重量。通过优化船体结构、采用轻质材料、减少压载水等措施可以有效地增加船舶载重量。

4) 采用环保型能源。LNG、太阳能、风能、燃料电池等新能源的使用,能够满足任何气体的排放标准,实现真正意义上的绿色船舶。

4结论

二氧化碳减排是一项长期而艰巨的任务。本文将EEDI指导性公式应用于船舶主机选型阶段,如果核算的EEDI值距离基线不是很大,可以适当降低船舶的设计航速来降低主机安装功率从而满足EEDI基线要求。通过分析表明,该方法在设计阶段能够把EEDI值控制在基线范围内。除此之外,广大船舶工作者还要从其它方面进行研究和探索,积极应对即将实施的EEDI要求,从而设计出更为环保的绿色船舶。

参考文献

[1] 赵远哲.低碳时代的呼唤“绿色造船”[J] .中国海事,2010,(2).

篇4

中图分类号:TM933.4文献标识码: A 文章编号:

一、早期客户电能计量装置存在的主要问题

早期客户电能计量装置在技术上不满足电能计量装置技术管理规程的要求,且存在重大窃电隐患,主要问题有:

1、大电流直接接地系统应该采用三相四线电能计量方式,实际上采用三相三线电能计量方式;

2、电压互感器的准确等级为0.2级,实际为0.5级,电压互感器无专用计量绕组;

3、电流互感器的准确等级为0.2S级,实际为0.5级,小电流时电流互感器计量准确性不满足规程要求,电流互感器无专用计量绕组;

4、PT二次压降引起的误差超过规程规定标准;

5、二次回路的保险和试验端子锈蚀,采用非测量试验端子,使电能表现场检验工作无法开展;

6、电能表采用机电式复费率表,小电流计量准确性差,易于窃电,无事件记录,功能少。

7、电能计量装置不能实施全方位铅封。即互感器接线端、接线端子排、电能表接线盒、电能计量柜(箱)门不能铅封;

8、电能计量装置安装极不规范,难以检查接线的正确性。

二、大客户电能计量装置改造项目安排

结合实际工作情况考虑,根据用电量、客户数量、电能计量装置存在的问题以及改造的难易程度等,将重点放在1500户10千伏客户电能计量装置改造,并确立了客户电能计量装置外移的改造方案。将客户处的电能计量装置外移,安装在产权分界点,采用干式组合互感器,多功能电子式电能表,计量箱。

三、大客户电能计量装置改造项目完成情况

大客户电能计量装置改造是一个系统工程,内部涉及生产、营销、调度、安装、检修、物资等部门的密切配合,外部需要得到政府部门的政策支持和用电单位的理解配合。面对改造点多、面广、施工时间短、外移改造任务重,且改造工作涉及客户停电等具体情况,各单位加强领导、精心组织、共同努力,顺利实施了大客户电能计量装置的外移和改造工作,实现了技术创新和管理创新。

四、技术分析

大客户电能计量装置外移、改造项目的实施,从技术手段上大大提高了电能计量装置的准确等级、可靠性和防窃电性,使窃电客户想为而不能为,起到了防止国有资产不流失,防止窃电,降低线损,提高企业效益的作用。现从技术方面具体分析如下:

1、设备选用上:具有先进性,解决了大客户电能计量装置陈旧老化,存在安全隐患的问题。

1) 10KV组合互感器:选用了0.2S级环氧树脂真空浇注的干式组合互感器,淘汰了传统的油浸式产品,避免了油浸式组合互感器易漏油,容易产生炸裂,易窃电的问题,同时CT具有多变比,可根据客户负荷的变化调整CT变比的大小,既节省了投资,又便于准确计量。

2)电能表:在准确等级上选用了0.5S级或1.0级的全电子式多功能电能表,提高了电能计量的准确性,且考虑到客户电能计量装置外移后,由于室外环境条件变化而导致的电能表误差的变化范围超出规程规定的要求,要求选用的电子式多功能电能表必须通过专业部门所做的高温、低温、高湿模拟试验,且实验结论合格。在功能上要求电能表具有事件记录、月末或任一指定日的电量冻结功能、电压和电流存储功能、红外停电唤醒抄表功能、分别记录正、反向无功电量的功能。为追补电量的计算、防止窃电、冻结日和停电抄表、力率考核,防止无功过补偿现象,提供了技术手段。特别是对客户电量的冻结日抄表、每15分钟电压和电流存储(存储45天的数据),对实现真正意义上的定时抄表、电能计量装置故障后追补电量计算和对窃电取证具有重大意义。

3)计量箱:选用了具有磁性密码锁功能的全封闭式计量箱。该封闭式电能计量箱严格按照电能计量技术管理规程要求进行设计。计量箱门采用三个方向闭锁和密码锁提高了防窃电功能。该计量箱内配置了供电能表现场检验用的专用试验端子便于现场检验工作的开展,同时可根据客户需要安装不同类型的采集器便于表计信息的采集。

2、电能计量器具准确等级配置和检定方面,严格按照DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》的要求进行配置和检定。电能计量器具准确等级配置合理、计量方式正确,且电能计量器具经电能计量中心逐只检定,严格把关,检定合格后才能安装使用,从源头上解决了电能计量装置配置准确度等级低、计量和测量回路共用电力互感器二次绕组,电能计量器具特别是互感器没有按照周期进行轮换的问题。

3、改变了高供低计的不合理计量方式,将线路损失和变压器损失都作为客户用电量记录,提高了电能计量准确性。

4、封闭性上:采用了户外干式整体浇注组合互感器和具有磁性密码锁功能的全封闭式计量箱。且户外干式整体浇注组合互感器二次接线盒与计量箱之间的连线,采用了7芯铠装二次电缆;与户外干式组合互感器相连的一次导线更换成了绝缘线,其一次接线端头采用热缩套进行了热缩封闭,并对所有的二次接线盒、接线端子、电能表实施了铅封,对所有计量柜(箱)的门进行了铅封或加锁。解决了客户处“全敞开式”电能计量装置难以实施有效封闭,难以有效防范窃电的问题。

篇5

关键词:安徽装备制造业;技术创新能力;因子分析定权法

装备制造业作为满足国民经济各部门发展而提供各种技术装备的产业,是衡量国家竞争力的重要标志。安徽省装备制造业目前总体处于中小企业数量不足,为大企业配套生产能力较差,另一方面企业规模普遍偏小,大企业数量有限;投资结构不合理,粗放经营明显存在;研发和创新能力较低,且产业发展后劲不足;生产集中度和产业整合能力较差,产业规模效益较低。

一、评价指标体系的构建

技术创新能力分为微观、中观与宏观三个层次,即企业技术创新能力、产业技术创新能力和国家技术创新能力。不同学者在技术创新能力评价指标体系构建过程中从不同角度进行分析研究。Dberesson采用创新资本投入/职工人数、创新资本投入/销售收入、非专门的创新资本投入/职工人数、专门的创新资本投入/职工人数专门的创新资本投入/销售人数、出口销售收入/销售收入、企业的创新倾向评价了产业的技术创新能力。其他学者在此基础上分别从创新支撑保障能力、创新资源投入能力、技术成果转化能力、技术创新产出能力、技术创新环保能力等方面构建了指标。本文以文献的技术创新能力构成为参照,产业内部资源即为创新潜力,运用这些内部资源为产业服务并实现企业利润最大化目标时,技术创新能力最终实现。因此,参考文献结合安徽省装备制造业规模总量大但技术含量和附加价值偏低,制造能力强但自主研发设计能力弱,单机制造能力较强但成套制造和工程总承包能力薄弱等特点构建其技术创新能力评价指标体系,基本内容包括:(1)技术创新资源投入能力(潜在能力)。(2)技术创新研究开发能力,即运用能力。(3)技术创新经济转化能力,即能力效果,它是作为企业开展技术创新的最终目标动力。

表1 安徽省装备制造业技术创新能力评价指标体系

安徽省装备制造业企业技术创新能力 准测层 因子层 计算方法

技术创新资源投入能力 研发经费投入强度 研发经费支出/产品销售收入

科技活动经费投入强度 科技活动经费/产品销售收入

研发人员占从业人员比重 研发人员/从业人员

科技活动的人员占从业人员比重 科技活动的人员/从业人员

技术创新研究开发能力 科学家与工程师与研发人员数量之比 科学家与工程师/研发人员

每千人发明专利数 1000人发明专利数/行业人数

技术创新经济转化能力 新产品销售收入与产品销售收入之比 新产品销售收入/产品销售收入

新产品劳动生产率 新产品产值/行业人数

二、评价模型

(一)因子分析模型及步骤。

因子分析法的基本思想是根据相关性大小将变量分组,将不同组的变量相关性程度降低,组内的变量相关性程度提高,每组变量为综合因子。因子分析的数学模型为X=AF+ε,其中,X=(X1,X2,⋯,XP)′为原指标,F=(F1,F2,⋯Fm)′为X的公共因子,A为因子载荷矩阵,ε为特殊因子。

因子分析定权法以因子分析为前提,所得到的权重值不是传统因子分析中得到的公因子或主成分的权重,而是指标体系中各个指标的权重。因子分析定权法以因子分析为基础,其权重来自客观数据,因子分析过程中在因子个数的确定与提取时,体现出评价者的主观选择意愿和分析评价问题的具体需要。

因子分析定权法的实质是首先对数据进行因子分析,根据因子负荷来计算各指标的权重。设有P个指标X1,X2 ,⋯,Xp ;m个因子f1,f2,⋯,fm,fi在Xj上的负荷为aij,则指标Xk的权重Wk的计算过程如下:

这里,bik是将fi在各变量上负荷的绝对值进行归一化处理,为用这组变量评价各因子时的权重。ck是由评价各因子时Xk的权重平权相加而得,而Wk是对Ck归一化处理而得。可见,上述因子分析定权法的实质就是用因子负荷的绝对值作为权重对各因子进行评价,然后将对各因子的评价平权相加作为总评价。

(二)样本选择及数据选择

《中国科技统计年鉴2010》、《安徽省统计年鉴2010》、安徽省统计局门户网等收集到安徽省装备制造业37个行业2009年的数据进行整合处理,得到相关指标值。数据统计口径为“安徽省装备制造业37大子行业中的大中型企业”。为方便后续的描述,本论文用H1―H37来分别指代37个单元,H1即代表煤炭开采和洗涤业,H37即代表水的生产和供应业,其他类似。

其中X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、分别代表各个因子层研发经费投入强度,科技活动经费投入强度,研发人员人员比重等8个因子层。数据收集如表2所示。

表2 安徽省装备制造业技术创新能力评价指标基础数据表

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8

H1煤炭开采和洗选业 0.83 1.71 0.01 2.82 0.01 0.03 3.31 0.34

H2石油和天然气开采业 0.52 1.14 0.03 5.75 0.04 0.50 0.74 0.31

H3黑色金属矿采选业 0.11 0.95 0.01 2.66 0.02 0.04 0.12 0.01

H4有色金属矿采选业 0.32 0.87 0.01 2.07 0.01 0.03 0.75 0.17

H5非金属矿采选业 0.33 1.58 0.01 1.52 0.01 0.10 1.96 0.16

H6农副食品加工业 0.21 0.49 0.01 1.81 0.01 0.15 2.02 0.85

H7食品制造业 0.45 0.91 0.01 2.55 0.01 0.54 6.83 2.02

H8饮料制造业 0.76 1.63 0.01 3.26 0.02 1.22 11.2 2.93

H9烟草制品业 0.21 0.75 0.02 3.77 0.02 0.46 10.2 15.58

H10纺织业 0.59 1.12 0.01 1.84 0.01 0.07 11.0 2.10

H11纺织服装、鞋、帽制造业 0.42 0.83 0.00 1.12 0.01 0.04 11.6 1.88

H12皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业 0.22 0.46 0.00 0.63 0.00 0.03 8.43 1.12

H13木材加工及木、竹、棕、草制品业 0.65 1.24 0.00 1.24 0.01 0.46 11.2 2.42

H14家具制造业 0.36 0.58 0.00 0.85 0.00 0.12 10.5 2.06

H15造纸及纸制品业 0.51 1.14 0.01 2.82 0.01 0.10 13.7 4.08

H16印刷业和记录媒介的复制 0.42 0.95 0.01 2.15 0.01 0.10 8.46 1.48

H17文教体育用品制造业 0.44 1.02 0.01 1.02 0.00 0.44 6.13 0.75

H18石油加工、炼焦及核燃料加工业 0.12 0.46 0.02 4.37 0.03 1.31 2.21 3.20

H19化学原料及化学制品制造业 0.93 2.18 0.02 5.21 0.03 0.59 12.2 5.29

H20医药制造业 1.41 3.19 0.03 7.02 0.05 1.35 19.6 6.28

H21化学纤维制造业 0.62 1.62 0.02 4.73 0.03 0.21 14.2 7.68

H22橡胶制品业 0.97 1.96 0.01 3.43 0.02 0.28 19.5 5.79

H23塑料制品业 0.68 1.42 0.01 2.02 0.01 0.67 11.5 3.12

H24非金属矿物质制品业 0.51 1.27 0.01 2.47 0.01 0.37 7.79 1.44

H25黑色金属冶炼及压延加工业 0.65 1.61 0.02 5.79 0.03 0.24 13.5 8.22

H26有色金属冶炼及压延加工业 0.66 1.58 0.02 5.12 0.03 0.68 8.32 3.39

H27金属制品业 0.47 1.32 0.01 2.72 0.02 0.67 8.46 2.45

H28通用设备制造业 1.28 2.51 0.03 7.86 0.04 0.79 25.3 7.84

H29专用设备制造业 1.29 2.72 0.03 7.12 0.04 1.67 23.2 6.26

H30交通运输设备制造业 1.22 2.35 0.04 8.09 0.05 0.56 39.9 20.06

H31电气机械及器材制造业 1.45 2.68 0.03 5.62 0.03 1.18 31.3 11.62

H32通信设备、计算机及其他电子设备制造业 1.14 1.89 0.04 6.46 0.04 1.19 26.6 19.81

H33仪器仪表及文化、办公用机械制造业 0.95 1.52 0.03 5.44 0.03 0.85 18.0 6.19

H34艺品及其他制造业 0.66 1.34 0.01 2.87 0.01 0.26 5.98 0.83

H35电力、热力的生产和供应业 0.11 0.37 0.01 2.41 0.02 0.13 0.11 0.12

H36燃气生产和供应业 0.15 1.01 0.01 1.87 0.01 0.03 0.37 0.08

H37水的生产和供应业 0.32 1.13 0.01 1.82 0.01 0.04 0.12 0.01

注:①表中数据统计口径均为安徽省大中型工业企业

②表中数据系根据安徽省统计年鉴、安徽统计门户网站等提供的原始数据计算得出

将基础数据表输入SPSS17.0进行数据分析,因子分析后得到的KMO值为0.816;此外,巴特莱特球体检验的结果为上述8个指标的相关系数矩阵与单位阵的显著性差异水平为0.000,说明8个指标的相关系数矩阵与单位矩阵有显著性差异,适合因子分析。因此进行以因子分析为基础的因子分析定权法的处理。

表3 KMO和Bartlett的检验

KMO和Bartlett的检验

取样足够度的Kaiser-Meyer-Olkin度量 .816

Bartlett的球形度检验 近似卡方 377.795

df 28

Sig. .000

按照因子分析定权法的第三种操作形式,各个指标的共性方差的归一化结果,即为它的权重。首先,根据SPSS的处理结果,求出这8个指标的共性方差(如表4所示)

表4 评价体系中8个指标的共性方差

指标 共性方差

科研经费投入强度 74.316

科技活动经费投入强度 9.105

研发人员比重 8.399

科技活动人员占从业人员比重 5.083

科学家和工程师的比重 1.327

每千人发明专利拥有数 1.027

新产品销售收入占产品销售收入比重 0.422

新产品劳动生产率 0.321

其次,对上述8个指标的共性方差进行归一化处理。由于按照因子分析定权法的原理,归一化的结果就是各指标的权重,因此各指标的权重可直接用它来表示(如表5所示)。

表5 评价体系中8个指标的权重

指标 权重

科研经费投入强度 0.74316

科技活动经费投入强度 0.09105

研发人员比重 0.08399

科技活动人员占从业人员比重 0.05083

科学家和工程师的比重 0.01327

每千人发明专利拥有数 0.01027

新产品销售收入占产品销售收入比重 0.00422

新产品劳动生产率 0.00321

根据求得的8个评价指标的权重,将37个行业的指标值进行加权求和,即得到其技术创新能力得分(如表6所示)。

表6 安徽制造业37个行业的技术创新能力得分

行业 得分 行业 得分

H1 0.918 H2 0.78

H3 0.129 H4 0.41

H5 0.145 H6 0.29

H7 0.155 H8 0.90

H9 0.151 H10 0.62

H11 0.148 H12 0.26

H13 0.168 H14 0.36

H15 0.172 H16 0.53

H17 0.147 H18 0.37

H19 1.121 H20 1.81

H21 0.193 H22 1.12

H23 0.174 H24 0.65

H25 0.198 H26 0.90

H27 0.161 H28 1.67

H29 1.165 H30 1.76

H31 1.175 H32 1.51

H33 1.119 H34 0.74

H35 0.123 H36 0.26

H37 0.142

三、结果分析

根据表6所示的技术创新能力得分,对安徽制造业37个行业的技术创新能力进行排序(如表7所示)。

表7 安徽制造业37个行业的技术创新能力排序

名次 行业 名次 行业

1 医药制造业 21 纺织业

2 交通运输设备制造业 22 金属制品业

3 电气机械及器材制造业 23 食品制造业

4 通用设备制造业 24 印刷业和记录媒介的复制

5 专用设备制造业 25 烟草制品业

6 通信设备计算机及其他电子设备制业 26 纺织服装、鞋、帽制造业

7 化学原料及化学制品制造业 27 文教体育用品制造业

8 仪器仪表及文化、办公用机械制造业 28 非金属矿采选业

9 橡胶制品业 29 水的生产和供应业

10 黑色金属冶炼及压延加工业 30 有色金属矿采选业

11 化学纤维制造业 31 石油加工、炼焦及核燃料加工业

12 煤炭开采和洗选业 32 家具制造业

13 有色金属冶炼及压延加工业 33 黑色金属矿采选业

14 饮料制造业 34 农副食品加工业

15 石油和天然气开采业 35 燃气生产和供应业

16 塑料制品业 36 皮革、毛皮、羽毛(绒) 及其制品业

17 工艺品及其他制造业 37 电力、热力的生产和供应业

18 造纸及纸制品业

19 木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业

20 非金属矿物质制品业

安徽技术创新能力排在前10的行业表7所示,在上述10个行业中,除第1位医药制造业外,后9位交通运输设备制造业,电气机械及器材制造业,通用设备制造业,专用设备制造业,通信设备,计算机及其他电子设备制造业,化学原料及化学制品制造业,仪器仪表及文化、办公用机械制造业,橡胶制品业,黑色金属冶炼及压延加工业可以概括为机械制造业,其技术创新能力表现较好。

安徽机械制造业技术创新能力较强原因如下:第一,安徽技术创新基础较好,其自20世纪50年代以来集中发展重工业,长期积累了大量生产资源和科技人才资源。第二,机械制造业的企业规模较大以及资金实力雄厚,企业有能力投入资源进行研发和技术创新。并且交通运输设备制造业、电气设备制造是安徽省大力扶植和培育的传统优势产业,在省内具有较好的产业基础。

技术创新能力排名第一为医药制造业。医药制造业以科技为支撑,依靠技术创新开发新产品。医药制造业企业应结合行业本身性质和生存发展环境,重视研发和技术创新,加大科研人员和资金的投入力度。此外,安徽医药制造业的员工规模较小,但与技术创新有关的专职人员占员工总数的比重较高,所以安徽医药制造业技术创新能力表现优异。

在本文分析结果中,技术创新能力排在后5位的行业为:家具制造业,黑色金属矿采选业,农副食品加工业,皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业,以及电力、热力的生产和供应业。由于能源资源利用紧张、技术创新难度较大、技术创新基础薄弱且对其重视不足,家具制造业、黑色金属矿采选业以及电力、热力的生产和供应业技术创新能力表现较差。家具制造业、黑色金属矿采选业以及电力、热力的生产和供应业为典型劳动密集型行业,员工中从事一线生产活动占较大比例。因此,科技创新人员所占的比重相对较低。并且由于这三个行业都属于大规模生产制造行业,技术创新的难度与风险较大,与医药制造业相比,产生技术创新成果,如发明专利的可能性和数量都无明显优势。这都是造成这三个行业技术创新能力不理想的根本原因。最后,农副食品加工业,以及皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业的技术创新能力较差也是由于行业本身的性质、重对其视程度以及安徽省技术创新产业基础薄弱造成。

四、结论与建议

第一,从企业角度应增加科研经费与科技活动经费的投入强度。其分别在本文的因子分析定权法中的权重位列第1、2位。要采取必要的财政、税收支持政策形成多元化的企业研究开发经费投入体系,鼓励装备制造重点企业发挥研究开发投入主体的作用,重点建设面向行业和区域的技术创新服务体系,使企业真正成为研究开发投入的主体,技术创新活动的主体以及创新成果应用的主体。加强企业技术骨干和工程专家队伍的建设,加强省级重大技术装备人才培养基地建设,加强省外以及国内外高水平专业技术人才引进,支撑企业技术创新体系,鼓励企业通过自主开发,引进技术消化吸收以及国内国际合作与资本运作等方式掌握核心技术。

第二,政府、企业和社会三方面坚持共同努力,鼓励与保证技术创新行为的发生和持续。具体实施中,应以知识产权保护为手段和载体来实现。政府应该发挥调控和监管的作用,制定适合具体行业特征的法律、法规,并严厉打击侵犯知识产权的行为:企业也应提高自身对保护知识产权的认识,学习用法律手段维护自身技术创新成果;作为企业生存的大环境,社会应努力创造尊重创新、尊重知识产权、抵制侵犯产权行为的良好环境,为企业的技术创新行为提供良好的生存发展空间。政府、企业和社会应共同努力,为企业切实解决技术创新后顾之忧,才能产生更大的技术创新动力,从而更加有效的提高企业与行业的技术创新能力和竞争力。

参考文献:

[1]孙闻.安徽制造业技术创新能力实证研究:[硕士学位论文].合肥:合肥工业大学,2006

[2]吴友军.产业技术创新能力评价指标体系研究[J].商业研究,2004(11):27-29.

[3]王章豹,孙陈.基于主成分分析的装备制造业行业技术创新能力评价研究[J].工业技术经济,2007,26(12):63-68.

[4]柳喜花.中国装备制造业技术创新能力研究[J].沿海企业与科技,2006(11):154-156.

[5]王凯,马庆国.基于因子分析权重法的中国制造业技术创新能力研究[J].中国地质大学学报:社会科学版,2007,7(02):90-93.

篇6

JournalofHarbinFinanceUniversity

总第122期

上市公司杠杆率动态变化及影响因素

——基于制造业的面板数据实证分析

冯晓琪.朴哲范

(浙江财经大学金融学院,浙江杭州310018)

摘要:以2003--2011年间我国制造业1191家上市公司为样本构建面板数据固定效应回归模型,

对我国制造业不同子行业、不同所有权的上市公司杠杆率的影响因素及货币政策等宏观环境变动下杠杆

率的特征进45-研究。研究结果表明,除了企业层面的影响因素外,杠杆率还受银44-依存度、货币政策的影

响,且国有企业和非国有企业所受的影响不同。

关键词:杠杆率;信贷供给;企业性质;面板数据

中图分类号:F832一、引言

文献标识码:A

文章编号:1004-9487(2013)06-0019旬4

KonstantinosandRichard(201

1)分别对美国和日本

现代意义上的资本结构理论研究始于1958年Modi。gliani和Miller的资本结构无关论。在此

之后出现的众多的资本结构理论研究,更多的是

的情况进行研究,发现资本结构决策确实受到金融状况和信贷供应影响。

国内对资本结构的研究比国外晚,且正在逐

渐深入。陆正飞(1996),洪锡熙和沈艺峰(2000),

从企业的融资需求出发来探讨资本结构问题。这

对于市场化程度较高、政府干预较少、企业融资限制较少的发达经济体而言,是具有一定的现实意义的。然而。在我国经济转型、市场化程度较低的特定背景-F,由政府牵头进行的股权分置改革、金融机构市场化以及一系列货币政策等政府干预的情况,决定了企业在进行融资决策时还不得不考虑到资金供给的状况。

二、文献综述

目前,国内外对企业资本结构影响因素的实

肖作平(2004)等研究了公司特征因素如何影响资本结构决策的。郭鹏飞和孙培源(2003),黄辉和

王志华(2006)等的研究发现不同行业的杠杆率存在显著差异。贾利军和彭明雪(2007)、郑家喜和杜长乐(2008)分别对单个行业的杠杆率影响因素进行了实证分析。肖作平和吴世农(2002),李朝

霞(2003),肖泽忠、邹宏(2008)等研究了不同性

质的企业的杠杆率,研究认为国有股股本与债务

水平呈正相关关系。此后,苏冬蔚,曾海舰

(201

证研究大多都考虑了企业特征和行业特征,对制

度因素和宏观经济因素的关注也在逐渐增强。Wessels和Titman(1988)率先将企业特征因素作为资本结构的影响因素进行实证分析,其后有众多学者用不同的方式对其进行检验并得出并不同的结论(Harris和Raviv,1991;Nivorozhkin,2004;Akhtar,2005;Pao,2007等)。Bradley(1984)和Daly、Bowen等(1984)发现企业资本结构变化存在行业影响因素。LevyandHennessy(2007)考虑了宏观变量,认为经济收缩期企业倾向于使用债务融资,而在经济扩张器则相反。Leafy(2009)和

收稿日期:2013—10—28

1)、马文超(2012)从宏观政策方面对企业的

融资决策进行了研究。

三、数据和模型

本文选取了2003卅011年制造业上市公

司中数量较多的六个行业:食品饮料业、石油化

(一)样本来源与处理

工、电子、金属、机械设备和生物制药,并对样本经

过如下处理:(1)剔除ST、tST、PT公司;(2)剔除数据缺损的上市公司;(3)剔除无法获得相关数据的上市公司。最后得到符合条件的1191家上市公司、共6267个观察值组成非平衡面板数据样

基金项目:本文受浙江财经大学2012年度研究生科研项目“信贷供给波动下浙江非国有上市公司融资特征研究”资助。

作者简介:冯晓琪(1988一),女,汉族,湖北广水人,浙江财经大学金融学院,金融硕士研究生,研究方向为资本运营,公司金融;朴哲范(1969一),男,朝鲜族,吉林人,浙江财经大学金融学院,副教授,浙江财经大学高级讲师,财务管理博士,研究方向为企业融资的理论与应用。

一19—

万方数据

本。数据主要来源于国泰安数据库。

(二)变量设置及依据

对于资本结构的度量,主要有面值杠杆比率

此本文选取资产负债率来衡量资本结构。自变量

则选取研究资本结构时常被采用的、能够体现企

业特征的财务指标,并选取央行贷款基准利率、银行业贷款总额增长率两个指标来衡量不同年份的

和市值杠杆比率两类。由于我国上市公司中存在着一定比例的非流通股,无法计算其市场价值,因

变量类型因变量

变量名称资产负债率营业收人的对数有形资产比率非债务税盾息税前利润率

解释变量

收益留存率应付账款比率银行依存度货币政策1货币政策2GDP增长率

行业企业性质

变量符号

Levi.tLSTAND7ISEBITRTAPBDMPlMP2GDP

信贷供给状况。具体情况如表1所示。

变量定义

总负债/总资产

营业收入以10为底的对数有形资产总额/总资产(折旧+摊销费用)/总资产息税前利润/总资产

(盈余公积+各种自愿储备+留存收益结转)/总资产(应付票据+应付账款)/总资产

虚拟变量。该企业总负债相对于上一年增加为1,否则为0。虚拟变量。央行基准贷款利率大于前一年为l,不变或下降为0。虚拟变量。银行业商业银行贷款总额较E一年增加为1,不变或下降为0。GDP增长率

虚拟变量。食品饮料也为l,石油化工为2,电子为3,金属业为4,机

表1变量定义表

ID

控制变量

械设备为5,医药生物为6。

S0

虚拟变量。国有企业为1,非国有为0。

(三)模型构建

借鉴已有的国内外文献(Leary,2009和Kon—Richard,2011),本文构建了如下面板

数据回归模型:

stantinosand

D

%5

n5

Lev¨=d+“1BD+d2MPl+“3^zP2+a4SO+乏…

B

叭5

叭4

9

卢i,tX州+乏,D。+乏形+n1+占印

式中,Lev。。为资产负债率、短期杠杆率和长期杠杆率;a为常数项;BD为银行依存度;MP,为货币政策1;MP2为货币政策2;SO为企业性质;Bi,t为Xi,t的系数;X。为企业层面变量有形资产比率、

∞5

n3

息税前利润率、收益留存率、非债务税盾、应收账款比、营业收入的对数所组成的矩阵;IDi为行业虚

拟变量;W。为虚拟变量,如果属于第t个截面给1,其他给0,t=1,2,3…9;Ui为固定效果;8i.。为残差。

四、实证结果分析(一)描述统计分析

由图1、图2明显看出,样本期间,国有企业的杠杆率始终显著高于非国有企业,表明国有企业所面临的债务融资环境始终优于非国有企业,并且杠杆率的变动基本上是由长期负债率的变动引起的。

毗5

图12003m2011年非同有企业与国有企业资产负债率、长期负债资产比率均值走势

此外,我国制造业上市公司的杠杆率在样本期间经

历了两次比较明显的变动:第一次发生在2007年,由于前两年经济过热,2007年政府采用紧缩的货币政策,导致企业杠杆率在2006年达到顶峰后,于2007年急剧下降;第二次发生在2009年,国有企业和非国有企业均同时大幅度提高流动负债比率,

但由于长期负债比率的不。同变动而导致了不同的

杠杆率变动。

-N2

2003--2011年非固有企业与国有企、Ip流动负债比率均值走势

一20一

万方数据

n6

¨5

n5

M5

n4

墙5

吡3

地5

200320042005200620072008200920102011

图3

2003--2011年各行业的资产负债率

图4

2003—20l1年各行业的长期负债比率

图3和图4描述了各个行业在样本期间的总杠

趋势相同,均在2006年达到顶峰,并从2007年开

始一路下降。金属行业的杠杆率均大幅高于其他行业,而电-7=行业和医药生物行业的杠杆率则均处于行业最低水平,并且在2006年之后较其他行业有更大幅度的-F降。

TAO.950.960.97O.96O.960.950.950.970.970.970.97O.96

杆率、长期负债比率变动趋势。从图中可以看出,

不同行业的杠杆率具有明显的行业特征。此外,除食品饮料行业外,其他行业的长期负债比率的变动

表2各行业不同企业性质的公司的财务指标均值

行业类别食品饮料

Levl0.430.420.340.480.420.370.430.490.400.540.490.44

Lev20.04O.070.040.090.04O.050.040.10O.06O.110.04O.05

Lev3O.390.350.30O.39O.380.320.390.39O.350.430.450.40

EBrrO.070.070.060.07O.07O.080.06O.060.04O.060.050.06

RT0.070.12O.100.1l0.11O.13O.08O.100.08O.09O.07O.1l

ND7I弓O.060.060.060.06O.06O.07O.050.040.03O.050.040.05

APO.08O.120.12O.12O.160.09O.080.110.11O.120,17O.10

KS2.142.141.882.352.071.9l2.052.132.052.512.142.00

石油化工电子金属非金属机械设备医药生物食品饮料石油化工电子金属非金属机械设备医药生物

有企业

有企业

表2是各行业不同企业性质的公司的财务指标均值。由表可知,电子行业的杠杆率和盈利能力均处于制造业的最低水平。除食品饮料行业外,其

具体来说,有形资产率、非债务税盾和营业收入这

3个企业层面解释变量与GDP增长率、货币政策2的相关关系出现反转,且都非,g-显著。这表明,GDP的增长可能会促进企业进行债务融资,且宏

他各行业的国有企业的规模、债务担保能力均大于

非国有企业,但其盈利能力却远远小于非国有企

观经济因素不仅直接影响企业杠杆率,而且还通过

影响企业特征变量进而影响到杠杆率水平。

(三)回归结果分析

样本期间不同杠杆率、不同企业性质的固定效应回归结果如表4。从表中可以看出,不同因变量的回归结果均支持固定效应模型,且除长期杠杆率

业。与此同时,各个行业的非国有企业的收益留存

率、非债务税盾和应付账款比率均显著大于国有企业,表明非国有企业在进行债务融资时更加偏好于内部融资和商业信用,间接表明非国有企业在债务融资时存在限制。

(二)相关性分析

双变量相关分析的Pearson相关性结果…显示除了公司层面因素外,杠杆率还与GDP增长2率、

较低外(R2值0.1611),总杠杆率和短期杠杆率均具有较强的拟合度(R2值为0.6671和0.6680)。

总杠杆率与营业收入的对数、息税前利润率、货币政策2显著iE相关,与收益留存率显著负相关,说明资产规模大、盈利能力强的企业在银行总贷款规模扩张时更易获得银行借款,且在进行融资决策时优先考虑内部融资。长期杠杆率与营业收入的对

银行依存度、货币政策等宏观因素有关,且不同所

有权性质、不同行业上市公司有着不同的杠杆率。然而,在控制了年份、行业类别和企业性质三个条件进行偏相关分析时12J,各种杠杆率与解释变

量的相关关系并无太大差异,企业层面解释变量与宏观解释变量之间的相关关系却出现了较大差异。

数、银行依存度、货币政策2显著正相关,并与非债务税盾、应4,-1-账款比率、货币政策1之间存在显著

一2l一

万方数据

的负相关关系。这表明规模较大、对银行依赖程度

较高的企业会在信贷供给宽松时增加长期债务比率,而在信贷供给紧缩时降低长期负债比率。短期杠杆率与息税前利润比率、营业收入、应付账款比率以及银行依存度、货币政策1显著正相关,说明盈利能力较好、规模较大的企业拥有更多的短期债

务,并利用短期债务来弥补应付账款缺口,且银行依赖程度大的企业在信贷供给紧缩时会增加短期债务。短期杠杆率与收益留存率、非债务税盾、企业性质显著负相关,则表明企业主要利用留存收益

来解决营运资本问题,且非国有企业比国有企业可

能面临更大的流动性压力而拥有更多的短期债务。

表3固定效应回归结果

不同杠杆率

杠杆率

一o.077

不同企业性质

短期杠杆率

一0.067

长期杠杆率

一0.010

非国有企业

一O.214}}+

非国有企业

一0.023

有形资产比率

(一I.78)

5.088}}十

(一0.30)

0.284}

(一1.50)

4.804}}}

(一2.99)

4.368¥}}

(一0.39)

5.087¥¥¥

息税前利润率

(30.96)

一O.127木乖车

(2.28)

一O.008

(28.20)

一O.119{}{

(17.24)

一O.068}}+

(22.91)

一0.14l丰¥4

收益留存率非债务税盾

(一14.46)

一5.457}}+

(一1.26)

一0.367}}

(一13.04)

一5.090女}}

(一4.24)

一4696}¥}

(一13.35)

一5.456}}+

(一33.94)

0.363}}}

(一3.01)

一0.123}木木

(一30.54)

0.486}}}

(一18.73)

0.383}}}

(一25.12)

0.301{}}

应付账款比率

(20.05)

0085}}}

(一8.97)

0.03l}}

(25.89)

O.054}}}

(12.83)

0.035{}}

(12.82)

O.097}}}

营业收入的对数

(14.27)

0.046}}}

(6。84)

0.016¥}}

(8.77)

0.030}}}(3.32)0.044}}}(12.22)

0.000

(12.07)

O.046}}女

银行依存度

(18.80)

0.002

(8.64)

一O.014}}+

(11.82)

0.016}}}

(14.40)

0.014}

货币政策1

(0.38)

0.018}}}

(一4.07)

0.020}{}

(3.34)

一O.002

(0.06)

一0.010

(1.70)

0.020}}}

货币政策2

(3.56)

一0.014}}+

(5.10)

一0.001

(一0.29)

一0.013}}+

(一1.04)(3.06)

企业性质

(一4.42)

0.234}}}

(一0.31)

O.003

(一4.04)

0.23t¥}}

0459}}}

0.172}}

常数项

(5.38)

R—sqoverall

O.667l

(0.08)

0.1611

(5.14)

0.6180

(6.21)

0.6747

(2.99)

0.6296

注:1.括号里为t值;2.}表示P<O.10,}}表示P<0.05,}}}表p<o.01。

不同企业性质的固定效应回归的结果也都支持固定效应模型,且均具有较强的拟合度(R2值为O.6747和O.6296),并且企业特征解释变量回归结

会增加长期债务比率,并在紧缩时期降低长期负债比率。

(=--)国有企业的杠杆率和规模大于非国有企业,其债务融资环境优于非国有企业,但其盈利能力却刚好相反,且信贷供给变动会对其杠杆率的影响不同。

参考文献:[1]

KonstantionsVoutsinas,Richard

果也无太大差异。但是,在信贷供给波动即货币政

策的回归结果h却出现了较大差异。非国有企业与货币政策不相关或不显著相关,而国有企业却与

货币政策显著正相关(显著性水平分别为10%和

1%)。这表明在信贷供给宽松时,国家会优先将信贷资源配置给国有企业,因而国有企业更容易获得债务资金,存在债务融资优势,而民营企业可能只能获得剩余资源。

五、结论

A.werner.Wemer.Credit

supplyandcorporatecapitalstructure:EvidencefromnationalReviewofFinancial

Japan[J].Inter-

Analysis,2011,(20):320—334.

choice,andcorporatecapital

[2]Ieary,M.T.Bankleansupplylender

本文以2003--2011年间我国制造业上市公司为样本,综合考虑了微观需求因素和宏观供给因素对我

国上市公司杠杆率所产生的影响,得出以下结论:(一)除了受盈利能力、规模、收益留存率以及商业信用等公司特征因素的影响外,上市公司杠杆率还受银行依存度和信贷供给的影响,且杠杆率水平及变动趋势具有行业特征。

s咄ture[J].The

ture

Journal0fFinance,2009,(64):1143—1185.

determinantsofcapital

struc-

[3]Titman,S.,&Wessels,R..The

choice[J].Thejournaloffinance,1988,43,(1),1—19.肖作平,吴世农.我国上市公司资本结构影响因素实证研究.

[4]

证券市场导报[J].2002,(08).[5]

郭鹏飞,孙培源.资本结构的行业特征:基于中国上市公司

的实证研究[J].经济研究,2003(5).

(二)规模大、盈利能力强的企业更易获得债

务融资,并在融资决策时优先考虑内部融资。而在信贷供给宽松的环境下,银行依赖程度较高的企业

责任编校:李航史洪涛

一22~

万方数据

上市公司杠杆率动态变化及影响因素——基于制造业的面板数据实证分析

作者:

作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

冯晓琪, 朴哲范

浙江财经大学金融学院,浙江 杭州,310018金融理论与教学

Finance Theory and Teaching2013(6)

参考文献(5条)

1. Konstantions Voutsinas;Richard A.werner.Werner Credit supply and corporate capital structure:Evidence from Japan2011(20)

篇7

中图分类号:F272 文献标识码:A

Abstract: Intelligent manufacturing is the inherent requirements of the global manufacturing industry development, and is also China's manufacturing technology innovation, industrial structure to upgrade the key breakthrough, intelligent manufacturing is becoming an important direction for industrial development and change. On the basis of the previous research on the intelligent manufacturing, according to the actual development of our country, we construct a comprehensive evaluation index system of intelligent manufacturing capability, using the factor analysis method to analyze the 19 provinces in the central and eastern regions of China, and draw the comprehensive score and rank of the intelligent manufacturing ability of each province, compare the level and development trend of the intelligent manufacturing capability from 2012 to 2015, analyzes the main influencing factors of intelligent manufacturing capability, put forward reasonable countermeasures and suggestions, and then improve the level of development of intelligent manufacturing.

Key words: intelligent manufacturing capacity; evaluation index system; factor analysis

制造业一直以来都是国民经济的重要基础和支柱产业,也是一国经济实力和竞争力的重要标志。国际金融危机期间,德国凭借强大的制造业优势依然保持了经济的稳定增长,成为受危机影响最小的国家,德国提出的“工业4.0”主要致力于智能制造方面的发展,形象的被誉为第四次工业革命。金融危机后,美国提出了“先进制造业国家战略计划”,并采取多种措施“吸引制造业回流”,英国提出了“高价值制造业战略”,日本提出了“产业复兴计划”、法国提出了“新工业法国”等[1]。当今世界各国为摆脱经济危机带来的影响,致力于振兴实体经济,制造业在大国之间的竞争日趋激烈,作为世界制造大国,为了能在新一轮的竞争中取得优势,2015年5月我国依据自身智能制造产业发展水平及其特点正式提出《中国制造2025》,以大国及强国战略思维和战略布局,全面提升中国制造业的国际竞争新优势。

当前,实现我国制造业的转型升级离不开智能制造产业的发展壮大,这也是实现我国制造业新优势的现实需要[2]。长远看来,智能制造给制造企业的发展提供了一个可以预见的未来,但是由于受企业因素或技术、管理的影响,实现智能制造还面临着诸多的挑战。高昂的软件费用、建设费用使得众多制造企业特别是中小型企业无法接受,信息化基础薄弱也导致信息集成方案无法正常运作,当前类似SAP、Oracle等信息集成方案只能应用于大型制造业[3]。中国各地区制造业发展水平各不相同,中东部地区相对西部地区在经济实力、科学技术水平、硬件设施等方面占据一定的优势,因此结合智能制造的发展条件特选取中东部19省年主营业收入在2 000万元及以上的规模工业企业作为主要研究ο螅并结合当地政府智能制造发展基础设施建设水平及资源投入等方面对各省智能制造能力进行综合评价与研究。

智能制造能力研究涉及范围广,相关学科体系多,较难对其进行科学、客观的评价,目前国内外在智能制造综合能力评价方面研究少,研究方法及内容局限性较大,在设置评价指标权重方面难免带有一定的个人主观性。因子分析法能够有效地避免人为进行权重确定的主观性,具有较强的客观性[4],因此,本文采用因子分析法对研究对象的智能制造能力进行横向和纵向比较,研究各省差距所在,给出相应分析,并据此有针对性地提出政策与建议。

1 智能制造能力评价体系构建

1.1 指标选取

在智能制造能力的评价过程中,构建合理的智能制造能力评价体系是至关重要的,而评价指标的选取是建立有效评价体系的基石。因此,选择合适的评价指标是智能化制造能力综合评价过程中的基础、关键和核心工作。

本文基于科学性、合理性、系统性以及导向性原则,围绕智能制造能力这个一级指标,分解出3个二级指标和15个三级指标,二级指标分别从创新能力、绩效产出能力、基础设施3个维度对智能制造能力进行衡量,并将三级指标编码为C1~C2,便于后续工作的进行[5]。具体评价指标体系如表1所示。

1.2 指标含义

(1)创新能力。强有力的创新能力是智能制造发展模式必不可少的条件,创新能力的基础是人力、物力等资源的投入,因此本文将R & D人员全时当量、R & D经费、R & D项目数纳入评价指标体系内[6]。此外,选取专利申请数、有效发明专利数、发明专利申请数作为创新能力水平的体现。

(2)绩效产出能力。绩效产出是发展智能制造的最终目的,智能制造能不能为社会带来价值,关键在于成果的转化,因此本文从规模以上工业企业单位数、主营业务收入、嵌入式系统软件开发项目数、智能装备销售收入4个子指标来对智能制造能力评价。

(3)基础设施。大量的物资信息,通过先进的基础设施进行快速流通和共享,更好地发展智能制造产业必须构建安全、实用、先进、全面的基础设施网络。因此本文选取互联网上网人数、域名数、互联网宽带接入端口、铁路营业里程、等级公路里程5个三级指标作为基础设施建设衡量指标。

2 实证研究

2.1 数据来源

本文数据主要来源于中华人民共和国国家统计局网站统计年鉴,选取2012~2015年我国中东部地区19省智能制造能力指标数据进行整理分析,针对2015年统计数据进行详细分析说明,并使用SPSS软件处理样本数据。

2.2 统计分析

2.2.1 KMO和Bartlett检验分析

本文样本数据分析结果如表2,KMO检验值为0.799,大于0.7,卡方检验的概率等于0,小于0.05,满足能够使用因子分析法的基本需求,且表明各变量之间存在显著相关,因子分析效果较好。

2.2.2 方差贡献分析

利用方差最大正交旋转法对因子的主成分进行提取,依据特征值大于1和累计解释方差大于85%的原则,本文依据表3数据提取第一主成分F1和第二主成分F2两个公共因子作为新的综合指标对智能制造能力进行评价。

2.2.3 因子载荷矩阵和得分矩阵

通过使用SPSS软件对数据进行统计分析,采用方差最大正交旋转法对因子进行处理,得出表4旋转后的因子载荷矩阵和表5因子得分系数矩阵。

公因子F1、F2从两个不同的方向反应智能制造能力水平,为了更准确对各省的智能制造能力水平进行评价,在因子分析法的基础上,可以应用回归法分析获得两个主因子的得分,并将上文分析中每个主因子所得的方差贡献率和总贡献率进行比较,得出比值,并以此比值作为权重进行后续的加权求和,进而可以得到2015年19省智能制造能力总得分及排名,具体如表6所示。计算公式如下:

F=∑F×方差贡献率/总方差贡献率

2.3 结果分析

依据上文经计算得出,中国中东部地区19省在2012~2015年间的智能制造能力综合得分及排名,具体如表7所示。

针对我国中东部地区19省4年间的综合得分及排名进行分析可得出如下结论:

第一,从整体发展来看,我国中东部地区19省在2012~2015年间智能制造的发展基本呈正向上升态势,其中,除了广东省、辽宁省、黑龙江省和山西省在4年间的得分趋势呈现轻微下降趋势,其他15省综合得分均呈上升趋势,尽管某些省份综合得分上升趋势有限,或期间某年下降,但其上升趋势是毋庸置疑的。而且在此4年间智能制造能力综合得分均值东部地区0.559高于中部地区-0.416,反映了东部地区的智能制造能力水平要高于中部地区。

第二,从具体得分的角度看,把我国中东部19省智能制造的发展态势进行聚类分析可划分为3个层次。第一层次是4年间综合得分均在1以上的省市,说明智能制造能力较好,由江苏、天津、北京、广东和山东构成;第二层次是4年间综合得分存在1以下且均在0以上的省市,说明智能制造能力一般,由浙江和上海构成;第三层次是4年间综合得分存在0以下的省市,说明智能制造能力较差,由剩余12省构成。其中,0是一条评判智能制造能力高低的重要分界线,由分析可知我国大部分地区的智能制造能力处于较低层次,仍有待提升。

第三,从横向比较的角度看,我国中东部地区19省在2012~2015年间的发展差距较大,说明我国各省内部存在着较为严重不均衡问题。从“一头一尾”进行比较可以得出,居于前列的天津和列居末位的海南,尽管两省同为省级行政单位且土地面积相近,但是它们在2012~2015年这4年间的综合得分跨度均值超过了2,这既说明我国各省之间存在两极分化的现象,同时也意味着两者之间的差距不是短时间内能弥补上的。从第一层次和第三层次的比较来看,两个层次之间的综合得分差距最小值也高于0.5,这表明在智能制造发展水平方面,不仅是单个省,处于不同发展层级的各省之间也存在着较为突出的分化和不均衡问题。

3 对策建议

本文通^构建智能制造能力评价指标体系,分析我国中东部地区19省智能制造现状和水平,找到智能制造的有效实现路径,对当今企业发展方式以及转型升级具有重要的指导意义,同时对政府引导和扶植有实力的制造企业向智能制造转型提供了必要的参考和理论基础。基于以上理论分析和我国的发展现状,可以给出以下几点对策建议。

3.1 企业对策

3.1.1 总体规划,分步实施,科技并行

建设智能制造系统、智能工厂是一项长期、复杂的工程,必须按照“总体规划,分步实施,重点突破,效益为先”的原则进行规划。首先要将其纳入企业的长期发展战略,确定企业5至10年的发展愿景、企业目标及企业在所属领域内的位置;其次要在企业长期发展的战略规划下找出企业发展的弱点和不足,确定重要程度,在可行条件下分阶段、分目标依次进行改进;最后必须紧握企业可持续发展核心竞争能力,确保优势,并积极发展智能制造相关科学技术以及引进新产品和新设备[7]。

3.1.2 M行智能制造投资效益分析

智能工厂建设的首要目标是工厂自动化以及智能化,这往往需要大量的资金支撑,在工厂建设过程中资金大量消耗的基础上进行效益分析显得尤为重要,不能只是简单的追求工厂智能化发展。虽然我国劳动力成本近年来呈现上升趋势,但相较于世界上其他发达国家劳动力成本优势亦相当明显,人工作业在工厂某些生产活动中所表现出的优势亦不容忽视,在某种程度上人工作业相较于机器作业更经济有效,因此建设自动化、智能化工厂时,对于工作环节的选择需要十分慎重,盲目建设全面自动化以及智能化工厂的行为缺乏合理性。企业应在考虑自身发展状况的基础之上,结合本企业现阶段已有的技术、经济以及能力水平稳步实现工厂技术与设施更新换代。

3.2 政府引导

3.2.1 明确目标和主攻方向

各省的实际情况和当前智能制造相关技术产业的发展现状与国家提出的“中国制造2025”和“互联网+”计划进行有效互联互动,坚持市场主导、政府引导、创新驱动、示范带动,以推动制造业智能化发展为主线,以推进智能工厂(车间)建设和提升产品智能化水平为主攻方向,着力推进企业研发、生产、管理和服务智能化,着力发展智能装备和智能产品,加快提升智能制造整体水平,推进产业结构由中低端向中高端迈进。

3.2.2 大力推进智能化建设,加强智能化的保障实施

大力实施制造业强基计划,加强关键基础材料、核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺等产品技术攻关;推动数控技术和智能技术在重点产品、领域的渗透融合,推进产品的数字化、智能化,进一步提高产品的信息技术含量和附加值,促进工业产品向价值链高端发展;发展物联网、云计算、高端装备制造与工业设计、软件等智能化的新兴产业,协同提升产业的智能化水平;提高我国信息网络发展水平,积极完善各省智能制造产业全面普及。同时,各级政府应该加大对智能制造产业的重视以及支持力度,并积极引进人才、科学技术以及更完善的政策、资金支持,引进国内外知名工业企业和研发中心,实现领域内相关产业的对接和产业链上下游之间的互联互通。

参考文献:

[1] 王友发,周献中. 国内外智能制造研究热点与发展趋势[J]. 中国科技论坛,2016(4):154-160.

[2] 刘源清. 中小企业智能制造系统应用与研究[D]. 杭州:浙江大学(硕士学位论文),2014.

[3] Jinfa L, Biting L. Evaluation Method of R & D Investment Value of Intelligent Manufacturing Enterprise Based on Growth Option[J]. Procedia Engineering, 2017,174:301-307.

[4] 何晓群. 多元统计分析[M]. 3版. 北京:中国人民大学出版社,2011.

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[6] 郭璇u. 区域创新效率影响因素实证研究[J]. 商业经济研究,2015(10):125-127.

[7] Dombrowski U, Wagner T. Mental strain as field of action in the 4th industrial revolution[J]. Procedia CIRP, 2014,17:100-105.

篇8

对于我国的工业发展来说,机电一体化技术发挥着十分重要的作用。该项技术有着较强的综合性,其结合了电子、计算机、机械与信息技术中的一系列优势,对生产设备进行了有机组合,再通过信息化设备对生产设备实施控制,使工业生产效率得到了很大程度的提升。而将机电一体化应用在智能制造当中也是未来智能制造发展的主要方向,在进行智能制造时强化对机电一体化的应用水平能够进一步提高企业生产力、产品质量以及产品科技含量,有着十分关键的意义。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术对于我国的生产、加工技术的研发与创新来说,发挥着不可替代的作用。在应用机电一体化技术时,能够缓解由于人工操作所带来的一系列问题,同时在进行技术参数、技术功能等变更的过程中,可以依照科学的路线以及方式来进行完善,进而推动我国机械制造的发展。(1)在应用机电一体化技术进行机械制造时,不仅能够满足机械制造的基础框架,还能够结合不同企业的需求以及模式,对技术方案进行完善。比如,对于日常用品的加工与生产来说,应用机电一体化技术可以让设备自动运行,特别是对于一些需要加急生产的产品,通过机电一体化技术能够在进行参数调整是使设备保持在可承受范围之内,缓解了由于极端生产对设备形成的压力,不仅有效减少了设备损耗,还能够充分发挥机电一体化技术的功能,进而实现稳定、顺利的生产。(2)机电一体化的操作难度较低。现阶段,大部分技术模式都是朝着“傻瓜式技术”的方向发展,这样能够保证技术人员在执行时,能够更好地按照相关规范与标准进行操作。这对于今后的产品优化与技术创新都可以带来更大的帮助,机电一体化本身的发展趋势也会更加明确。当前,机电一体化技术可以与大部分产业进行结合。

2智能制造概述

随着我国科技水平的不断提升,智能制造技术的发展取得了很大进步,以现阶段的社会发展角度来看,智能制造一般包括智能制造技术和及智能制造系统。智能制造技术一般是指技术人员通过计算机模拟系统来对某一系统进行分析与决策,能够节省大量的时间以及人力,研究人员利用计算机系统就能够进行充分的分析,同时确保了研发的可靠性与生产的时效性。智能制造系统也就是一种人机一体化智能系统,其主要是由人类专家以及智能机器人自称。在应用智能制造系统时,主要利用计算机来进行,通过人类专家对智能活动的分析与构思来代替制造工程中的人力与脑力活动。智能制造系统是智能制造技术的延伸,是集网络化、自动化技术于一体的制造系统,使整个子系统实现智能化运转。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1传感技术的应用

在智能制造当中应用机电一体化技术是非常重要的,同时机电一体化技术可以为智能制造提供更广阔的发展前景,在各个方面都能够有针对性的进行改善。而在机电一体化当中,传感技术占据着十分关键的位置,同时传感技术有着非常明显的优势,那就是有着极强的精确性以及灵敏性。在应用传感技术时,可以有效避免外界其他信号的干扰,同时能够进一步的提升智能生产水平。而普通传感器与之相比,所发挥的效果并不理想,同时在应用的过程中还一定要建立相互匹配的传感器网络系统,这有这样才能够进行信息的对接与传输。但是通过传感技术,就能够直接和智能制造进行融合,以此来降低设计的难度以及标准,并且还能够为企业节约更多的成本。

3.2在数控领域中的应用

对于数控领域的机电一体化技术操作来说,其步骤是相对复杂的,对于操作中的一些细节要求也更加严格。如果在数控领域中应用机电一体化技术的过程中工作人员不重视流程与细节,就会使其中的智能制造过程出现事故,使得设备产生一系列故障,严重的还会为企业带来极大的经济损失。因此,对于数控领域来说,在应用机电一体化技术时,企业一定要将操作人员的培训工作做到位,进而加强操作人员的素质水平与专业能力,同时对机电一体化技术予以相应的重视。可以结合相应的惩罚机制,如果由于自身的操作失误或者马虎而造成了问题与设备故障,需要有操作人员承担,根据问题的大小来进行相应的处罚,进而提高工作人员的工作注意力,降低设备故障的发生率。

3.3自动生产控制的应用

在进行自动生产控制的过程中,企业在进行产品生产时,通常会出现由于人为因素影响而导致的产品精度以及质量不达标的情况。而通过对机电一体化技术的应用,能够对生产活动进行现代化的控制干涉,以此来推动产品产生实现自动化以及智能化,提高工作效率。而在进行产品生产的过程中一旦发生了问题,就会借助自动生产控制来实施干预,来保证产生工作技术步入正轨。现阶段,应用自动生产控制较为普遍的行业主要有香烟、饮料生产等,由于这类产品生产有着重复性强、生产力大的特点,同时对于产品品质的要求较高,因此通过自动生产控制能够在确保产品质量的基础上进行大量生产。另一方面,对于智能制造中机电一体化技术应用的研究文章发现,自动生产过程的跟踪控制系统属于一种新进的自动生产控制系统,其在应用的过程中能够对产品生产过程进行合理的控制,对相关的信息进行整理与分析,保障产品生产过程中能够按照这些参数进行规范、标准的自动化作业,保证产品生长的效率以及质量,进而推动相关企业经济效益的提升。

4结束语

综上所述,在工业生产行业的发展过程当中,智能制造发挥着十分重要的作用。智能制造可以进行工业生产的自动化、智能化管理,以此来提高生产效益及产品质量,进而提高了企业的经济效益和社会效益。而对于智能制造来说,应用机电一体化技术也是非常有必要的,机电一体化技术水平会对智能制造的功能有着很大影响。因此,有关企业一定要对相关工作予以重视,进而为智能制造今后的发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]于慧佳.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].南方农机,2020,51(05):219.

篇9

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0092-02

机电一体化又称为机械电子学,随着科学技术的进步和经济的迅速发展,机电一体化技术在生产中逐步的得到了广泛的应用,尤其是在市场经济下竞争激烈的今天,机电一体化技术成为了工业生产的强劲动力,机电一体化技术将电子与机械进行紧密的集合,从而实现了人们对机械设备的智能化管理,新世纪的制造必然是智能制造。智能制造包含两重含义,即智能制造系统和智能制造技术,在目前的工业企业生产过程中,智能制造已经成为了制造业的主流,智能制造通过计算机模拟人脑,对制造过程中的各个环节进行分析、推理、判断以及进行生产的决策,从而实现整个企业生产过程的智能化以及高度人性化,以电脑的模拟分析代表人脑的分析过程,对生产过程进行准确的控制。该文介绍目前机电一体化技术的发展现状以及智能制造的概念,着重说明智能一体化技术在智能制造中的应用,希望对读者有所帮助。

1 机电一体化技术发展的现状

机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成,这种技术的出现是为了满足工业生产的需要,在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制,提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单,技术含量也不高,智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展,机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓,尤其是进入21世纪以来,机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合,模拟人脑对生产过程进行分析和判断,使生产逐步的智能化。

如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。目前,随着经济全球化进程的不断推进,工业生产已经不仅仅局限于某个区域,而是就地取材,遍布世界的各个角落,因此,机电一体化技术也有了新的含义,远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来,机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式,逐步的实现模块化集成机电生产,统一机电产品的部分标准,规范生产过程,提升产品质量。

2 智能制造技术及其发展

随着科学技术的迅速发展,机械制造技术也不再拘泥于陈旧的生产模式,科学技术赋予了机械制造新的活力,机械制造技术正在逐渐的吸取各种技术的精华,实现自身的改革和进步。现如今,生产逐步的实现机械化,人们对于机械设备的需求不断加剧,为了满足这种需求,人们不断的研究新的技术提升机械生产效率。智能制造技术是目前机械制造技术的主流,智能制造技术是使机械设备自主驱动并且自主的控制机械设备的元件,实现机械设备系统控制的智能化,智能制造也必然是机械制造的主流趋势。智能制造能够储存大量的信息,能够有效的获取生产过程中的信息,能够对生产过程中出现的问题进行及时的处理,具有组织、学习、分析、优化、维护的功能。智能制造技术克服了传统制造中的诸多缺点,大幅度提升了产品的质量,提升了产品的合格率和科技含量。智能制造技术正在逐步的借助三维动态演示,模拟技术、计算机编程、多方向视图技术以及比例缩放等技术,对所要制造的产品进行设计和生产过程控制,使生产过程能够满足设计图纸的高精度需要。智能制造技术在大幅度提升制造效率的同时还能够实现人机的互动。

智能自造技术能够对产品的设计生产等各个环节进行有效的控制,减少了人工的劳动,解放了大量的劳动力,在劳动力紧缺和劳动力成本很高的今天,智能制造技术对于企业的生存和发展有着特殊的意义。另外,对于一些污染较重以及危险技术较高的生产制造单位而言,使用智能制造技术不失为最佳的选择,使用智能制造技术能够及时发现安全隐患,有利于企业的安全生产。一些具有特殊生产要求的企业必须使用智能制造技术以实现劳动工人无法实现的操作控制,智能制造技术的使用还在很大程度上减少了误差和人为失误的出现,提升了产品的质量和生产效率。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

智能制造技术随着生产的需要发展迅速,并在短短的十几年间广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前,机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合,用以满足多样化的工业企业的生产需要,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些核心的技术。传感技术就是其中的核心技术之一,传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性,并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰,单纯的传感器是不行的,还要建立相应的传感器网络系统,传感器用于目标信号的收集,无线传感器网络实现信息的传输,通过计算机收集的信息进行分析和处理,最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言,主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器,采用统一且标准化的接口,将设计的难度适当降低,主要开发成本较低的串行接口。

机械制造在国民经济中占有重要的地位,同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义,在我国,数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来,数控生产对于智能控制的要求非常高,其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术,在生产过程中,智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心进行处理,优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式,通过在线诊断以及模糊智能控制技术,采用大型的储存设备、提升数控能力,提供二维和三维的仿真动态画面,对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。

自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用,其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用,工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等,它可以对生产信息记性获取、识别和处理,工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。

4 结语

机电一体化技术技术的在智能制造中得到了极为广泛的应用,提升了以往低下的生产效率,革新了传统的生产模式,机电一体化技术在智能制造中广泛的应用是经济发展的结果,也是工业生产的需要,这种生产制造模式实现了技术的融合,提升了生产效率,推进了工业生产的革新。

参考文献

[1] 尚教廷.浅论机电一体化技术的发展趋势[J].中国科技纵横,2010(14):234.

[2] 雷雪银.试论机电一体化技术的发展趋势[J].沿海企业与科技,2007,(9):18-19.

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中图分类号:F426 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)33-0035-03

引言

《中国制造2025》,将“推进信息化与工业化深度融合”作为主要战略任务之一,提出研究制定智能制造发展战略、加快发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化、深化互联网在制造领域的应用等具体任务。而《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和《关于开展2016年智能制造试点示范项目推荐的通知》等文件,提出在产业发展过程中重点推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造智能协同制造技术服务平台,形成智能制造业协同发展的产业生态体系;以推进智能制造产业发展为主攻方向,提升工业共性技术能力,促进产业化创新和转型升级,促进制造业的数字化、网络化和智能化,建立起一个全新的智能工业体系,打造智能制造产业生态链,构成新常态下经济增长新动力。

智能制造是基于新一代信息技术,在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,以信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行为主要特征,包括从智能制造单元扩展到车间、生产线、企业、供应链等环节在内的制造生态系统。智能制造的实现主要通过信息―物理系统(CPS),实现网络信息系统和实体空间的深度融合,形成智能决策与控制,从而推进整个制造业的智能化发展。为此,对智能制造产业的发展模式、现路径等内容的研究,显得非常有现实意义。

一、智能制造产业发展新模式

(一)“政府+企业”发展模式

“政府+企业”发展模式指智能制造业在发展过程中由政府作为其主要支配力量,政府为企业的发展提供资金、人才等资源,企业在政府的大力支持下优先享用政府资源,受政府相关政策的保护,从而不断发展壮大,最终成长为智能制造业的“舵手型”企业。这类企业往往涉及一些与国家利益直接相关的产业领域,或是与国家的重要发展战略息息相关,因而这些企业受到政府部门的调节和支配,能够在政府的大力扶持下迅速成长起来。

(二)“智能制造业产业化创新平台”协同发展模式

智能制造业产业化创新平台由政府和产业链上的“舵手型”企业共同发起,平台由“舵手型”企业以创新的商业模式驱动运营。激发平台的产、学、研和企业的协同创新智慧,通过该平台共享和增值,促进创新要素发挥乘数效应的作用。该创新平台的有效运营由政府的产业政策驱动,全面涵盖智能制造产业发展的利益相关方,促进智能制造业的良性发展。保证所有相关基础技术与组件的自主创新能力,提供开放、实时的运行环境,数字生态系统的优化整合、数据分析以及协同的功能,促进智能制造业产业化创新平台的共享运行。面向智能制造的全过程、全产业链、产品全生命周期,建立起智能产业部门的协作,发展网络化协同制造新生产模式,支持产业与互联网的融合,制定智能制造的共性技术标准、关键技术标准和行业应用标准与规范,并在相应领域推广;实现智能制造产业系统中的物理对象与相应的虚拟对象之间无缝协同融合;推动实施国家重点研发计划,实施智能制造重大产业工程,强化制造业自动化、数字化、智能化基础技术和产业支撑能力,加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新比较优势,增强智能制造业数字化连接能力、数据增值能力、网络集成能力、智能认知能力、智能优化配置的能力,促进全产业链的智能协同。

(三)“工业4.0”引领发展模式

发达国家大力推进再工业化与制造业回归,推进网络信息技术、人工智能与制造业的深度融合。重点关注互联网、智能技术对制造业发生的作用,其中CPS是网络世界与实体世界的融合,具有在空间和时间维度感知和处理外部环境复杂性的能力,对产业互联网与工业互联网产生巨大影响。在美国,这种影响将重点发生在智能生产设备、流程、自动化、控制、网络和新产品设计等产业。CPS能够实现管理大数据、提升机器互联、建设智能化、提升对设备管理弹性和自适应能力等目标。对制造业的硬件设备、工厂、移动设备、物流、服务和人和过程进行连接、整合、分析和动态调整,具有跨界协同的特征。要重点推进能适应“工业4.0”的智能制造业发展模式,提升智能化制造业的CPS能力。首先,实体空间的数字化能力,将设备、移动终端、工厂、流程、服务等供应链中所有环节等“实体空间”要素,进行数字化呈现与连接的能力,实现万物智慧互联;其次,大数据基础上,网络空间对数据进行集成分析,发展人―机智能交换,提升认知层的智能决策能力;最后,网络―实体空间交互能力,形成智能价值网络、商业生态,实现智能协同增值。

二、智能制造产业发展的创新路径

(一)提升重点领域智能机器人智慧能力

面向《中国制造2025》十大重点领域,聚焦智能生产、智能工厂、智能企业的智能机器人的智慧能力提升,攻克智慧机器人关键技术,围绕重大科技领域,培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求,重点发展人机协作智慧机器人、双臂机器人等标志性智慧机器人产品,引导智慧机器人向中高端发展,推进专业服务机器人实现系列化、商品化,促进服务机器人向更广领域发展。

(二)大力发展智慧机器人关键零部件

从优化设计、材料优选、制造工艺、装配技术、专用制造智能装备、智能产业化能力等多方面入手,实施技术创新,突破技术壁垒,解决智能工业机器人用的关键零部件性能、可靠性差,使用寿命短等问题。聚焦感知、控制、决策、执行等智能制造核心关键环节,突破关键核心与关键零部件,开发智能工业机器人、增材智能制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等核心技术装备,以装备为支撑,全面提升高高性能机器人专用伺服电机和驱动器、智能控制器、智能传感器、智能末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和产业化生产能力,推动智能制造产业发展。

(三)推进智能制造产业共性关键技术产业化创新

积极跟踪智能机器人的发展趋势,推进新一代智能机器人共性技术产业化创新,建立健全智能制造机器人的创新平台。充分利用和整合现有科技资源和研发力量,组建面向全产业链的智能机器人创新中心,打造政产学研用(企业)紧密结合的协同创新载体。重点聚焦人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术和共性关键技术,突破高性能智能机器人的设计、精确参数辨识补偿、协同作业与调度、编程等工业机器人的关键技术;重点突破智能制造模块化、标准化体系结构设计、信息技术融合、生肌电感知与融合等服务机器人关键技术;重点开展,突破机器人通用控制软件平台、人机共存等新一代智能机器人核心技术。同时,推进智能制造共性关键技术标准体系建设以及检测体系认证与应用。

(四)打造“舵手型”企业和“智能工厂”

引导企业开展产业链横向和纵向整合,支持互网企业与智能制造企业的共享联合,通过联合重组、合资合作及跨界融合,加快培育智能化管理水平高、创新能力强、市场竞争力和产业整合能力强的“舵手型”企业,打造市场渗透力强的智能制造机器人知名品牌,充分发挥“舵手型”企业带动作用,以“舵手型”企业为引领形成良好的智能制造产业生态系统,形成全产业链协同发展的局面。通过“舵手型”企业,打造“智慧工厂”,以制造资源、生产操作流程和产品为核心,以产品生命周期数据为基础,应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等,使产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂实现智能化生产和运营。在信息化、网络化、数字化以及智能化都成熟的前提下,从基础IT与自动化,到业务流程变革,再到系统集成,参照CPS以及工业4.0的技术标准,建立智能车间、智能化工厂、智能化企业以及整个智能制造产业生态系统。

三、智能制造产业发展的供给侧对策

(一)加强智能制造产业发展的政策引导

实施智能制造产业发展的分布规划,在制造的优势行业、重点企业,开展智能制造发展的应用示范,政策鼓励企业建设智能车间、智能工厂和智能企业,推进智能制造和智能生产;分层推进智能化技术应用,推进智能技术产业应用。在互联网、物联网、云计算、大数据等泛在信息的强力支持下,推进智能化制造产业支撑能力建设,加强工业互联网等网络基础设施建设,推动制造企业的互联网化和智能化,突破和发展智能化关键共性技术和高端核心智能工业软件、智能制造装备及其关键部件和装置研发和生产,通过供给侧结构性改革,建立和完善有利于智能制造产业创新升级、推进智能制造的制度环境,促进智能制造产业的升级发展。

(二)促进创新体系有效智能协同

智能制造产业化水平的关键是制造业的创新能力。我国在工业无线技术、标准及其产业化,关键数据技术和安全核心技术等智能制造产业和工业互联网领域,发展水平还很低。制造业总体技术水平还处于由电气化向数字化迈进的阶段,而智能制造的支撑是数字化和智能化。按照德国工业4.0的划分,发达工业国家智能制造推进的是由工业3.0向工业4.0的发展,而我国智能制造需要的是工业2.0、工业3.0和工业4.0的同步推进。不断探索“互联网+”与各行业融合创新的新模式,以网络为纽带,实现人、机、物的互联互通,加快高速、互联、安全、泛在的基础网络设施建设,智能制造的实现设备、生产线、制造系统、产品、供应商、人之间的智能互联;强化创新驱动,持续推进智能制造企业融合创新,引导机器人产业链及生产要素的集中集聚,形成合力,推动智能制造产业健康发展,实现创新能力和智能制造技术革命的赶超,促进智能制造业与互联网深度融合协同发展。

(三)示范应用带动制造业智能化升级

激发智能制造产业发展的积极性,提升智能制造业的集成创新、产业应用、产业化创新、试点示范成效,支持产学研用合作和组建产业创新联盟,联合推动离散型数字化制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等智能制造产业应用。支持智能制造系统集成和应用服务,推动形成包括多元化主体和多元化路线的产业创新和技术扩散体系,多方参与、多线并进的开放性创新机制,建立面向智能制造重点行业的工业云,采集产品数据、运营数据、价值链上大数据以及外部数据,实现经营、管理和决策的智能优化,加快构建以智能制造“母工厂”为核心的系统层面智能制造技术的应用载体。制定智能制造产业发展规划,促进各项资源向优势企业集中,鼓励机器人产业向高端化发展,聚集重点领域,紧扣关键工序智能化、生产过程智能优化控制、供应链及能源管理优化,建设智能工厂、数字化车间,分类实施流程制造试点示范与离散制造试点示范,以应用为抓手,带动制造业智能化升级。

(四)建立智能制造产业发展风险补偿机制

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1概述

改革开发以来,我国的各项事业也都得到了快速发展,工业生产水平尤其是机械制造水平更是进步显著,正逐渐呈现出从制造自动化向着制造智能化的方向迈进的趋势。与传统制造模式不同,智能制造模式中融入了电子、计算机信息等先进科技,是一种具有自适应加工和综合自动化控制等特征的先进生产方式,它的一个显著特点就是将机械技术和信息电子技术进行了结合使用,从而构建出了能够大幅度提升生产能力和效率的先进制造系统,而这就说明了智能制造的实现过程中就必然离不开机电一体化技术。笔者结合自己的工作实践经验,就机电一体化技术在智能制造中的应用进行了一些有意义的探讨,希望对相关工作能够有所借鉴。

2智能制造的概念及其发展

在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统(如图1所示)。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。与传统的制造技术不同,智能制造技术融合电子、机械以及计算机信息等技术,即智能制造的实现高度依赖于机电一体化技术。智能制造技术的一个最显著的特点就是可以对制造状态实现智能感知,并对感知到的信息进行自动分析和处理,最后还可以生成决策指令来对整个制造加工和管理环节进行自动控制。显而易见,智能制造技术的功能就是对机械产品的加工制造环节进行自动控制,通过对人工决策过程加以模仿来自动生产控制指令。这样做的一个显著好处就是降低了人为因素可能造成的干扰。如采用智能制造技术来生产机械零件产品就消除了因人工操作失误而造成的废品损失,在解放了大量生产劳动力的同时,也极大幅度地提升了生产效率和产品质量。此外,对于一些劳动强度特别大或者生产过程存在潜在安全隐患的领域,采用智能制造技术来替代人工生产也是实现安全和高效生产的一种最佳选择。总之,智能制造技术不仅可以大幅度提升生产效率,而且可以在很大程度上杜绝人为失误的影响,是当前机械制造技术发展的一种主流趋势。智能制造系统就是通过运用智能制造技术来构建的一种先进生产系统。与传统生产方式不同,智能制造系统中融入了大量的制造加工状态信息,并通过对这些信息进行智能处理来及时发现当前制造环节中可能存在的问题,这就为生产加工过程的自动化调节和控制提供了依据。此外,智能制造系统还拥有组织、学习以及优化等众多功能,如可以对生产加工过程中用到的各类资源进行灵活配置,对加工制造过程进行合理优化,对加工过程进行模拟仿真以及可视化展示等,而这些也都迎合了制造业的发展潮流。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

当前,机电一体化技术正在逐渐和智能制造技术进行融合,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的空间。可以这样说,机电一体化技术已经逐渐成为了实现智能制造过程时的一种不可或缺的核心技术。例如当前智能制造系统中所广泛采用的传感器技术就是二者结合使用的典范。在智能制造系统中,需要加装多种型号的智能传感器来对加工制造状态信息进行监测和收集,而这就需要用到机电一体化技术来对信号进行采集。此外,传感器监测到的信息还需要通过信息网络传输给控制系统进行分析,而这也需要用到电子信息技术来构建信息传输网络。总之,在构建智能制造系统的过程中,必不可少地就需要用到机电一体化技术来达到各种信号检测和传输的目的。事实上,智能制造是在制造自动化高度发展的基础上所诞生的一种新型制造理论,而数控技术就是实现制造自动化的一种关键技术。众所周知,数控技术的实现就离不开机电一体化技术,它对数控系统的要求非常高,不仅涉及到模拟、信息处理等多种技术,还包括对所有数字加工环节的自动优化和管理。目前绝大多数制造企业都应用了数控机床,其数控系统主要采用的是“CPU+总主线”的结构形式,通过在线诊断和模糊智能控制的方式来对整个生产过程进行多通道的管控。除此之外,一些国内外先进企业构建的无人化生产线和无人工厂也是机电一体化技术和智能制造技术结合应用的典范。在这些生产制造系统中,工业机器人被大量使用,它们和数控机床之间可以通过物联网来实现互连互通,并通过构建基于人工智能的智能控制系统来对所有制造过程进行控制。

4结束语

总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。

参考文献

[1]冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量,2016(20):68

[2]周怀疆.试述机电一体化技术在智能制造中的应用[J].引文版(工程技术),2015(36):240