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機電一體化技術論文【精品多篇】

機電一體化技術論文【精品多篇】

機電一體化技術論文【精品多篇】

機電一體化技術論文 篇一

隨着我國經濟社會的進步,工程機械也得到了快速發展,機電一體化技術得到了廣泛的應用。在工程機械運行中應用機電一體化技術,可大大提高工程機械運行效率,為經濟效益提升提供保障。因此,探討機電一體化技術在工程機械中的應用具有重要意義。而且,機電一體化技術屬獨立學科,涉及信息技術、電子計算機技術、微電子技術及自動控制技術等,探討機電一體化技術在工程機械中的應用,有助於促進工程機械的發展。

1機電一體化技術及其應用現狀

機電一體化即機械電子學,屬於新興邊緣綜合學科,涉及微電子技術、計算機技術、機械技術及信息技術,等等。在工程機械中利用機電一體化技術,將微電子技術應用到工程機械中,可將微電子技術中的動力、控制與機械主功能等加以充分發揮,從而提高工程機械的利用技術。而且,在工程機械中利用機電一體化技術,也可大幅改善工程機械面貌,促進工程機械的智能化、自動化。隨着施工的變化,工程機械性能的要求也在不斷髮生改變,需要逐步提高工程機械的性能。在使用性能上,工程機械應做到以下幾點:第一,提高生產效率,降低能耗;第二,提高工程機械的自動化水平,嚴格控制施工質量與精度;第三,實現工程機械設備操作簡單化和穩定性,降低工作人員的勞動強度,提高作業安全性;第四,延長工程機械使用的壽命。在工程機械中利用機電一體化技術,有助於實現上述幾個目標。

2工程機械機電一體化技術的應用分析

2.1工程機械與機電一體化的關係

與傳統工程機械相比,目前的工程機械中應用機電一體化技術,可改善工程機械各方面性能,比如操作舒適性的提高,且機械功效增加;工程機械的耗能大幅下降,且安全性與可靠性不斷提升;工程機械的作業效率與精度也有所增加。

2.2機電一體化技術對工程機械的。改進

現代工程機械對性能要求比較高,主要表現在以下幾個方面:工程機械的功效高,且能耗下降;系統具備監測運行狀態的功能,可自動診斷與報警,提高運行的安全性;實現工程機械的自動化與精度的提升。在現代工程機械中,與電子控制相關的內容包括以下幾個方面:

2.2.1控制柴油機促進柴油機技術的發展,必須解決最低耗油量與發動機排放量之間的關係。在工程機械中利用電子節能液壓泵系統,可降低系統能耗。在這種情況下,電子控制自動變速,可根據負荷條件,實現柴油機油門的自動調節,同時滿足經濟指標、排放量指標,對於節約能源、提高效率及實現淨化排氣等均有重要意義。

2.2.2提高生產效率,降低能耗現代工程機械的發展,對高能量利用效率有了更高的要求。傳統工程機械的燃料利用率較低,僅僅有20%左右。如果在新型挖掘機上利用日本小松生產公司生產的新型節能系統(OLLS系統),可提高節能效果,與傳統工程機械相比,節約能源約為23.0%。這一OLLS系統可利用發動機功率,滿足發動機轉矩與泵吸收轉矩最佳性能的要求,提高工程機械的生產效率。

2.2.3提高成品的作業精度在某些工程機械設備中,引入電子控制系統,可滿足系統對於稱量精度的要求。同時,在工程機械中引入電子控制系統,可降低工作人員勞動強度,並提高工作效率,從而減少人工稱量的誤差。比如在混凝土拌合機械設備、瀝青拌和機械設備中,引入電子控制系統基本實現計量功能的自動化。在電子計量系統中,微機控制技術也得到了良好的應用。

2.2.4電子監控、自動報警與故障自診工程機械的發動機、液壓系統與傳統系統等運行狀態,經常發生機件或設備損壞事故,在系統運行中,利用電子監控與故障診斷專業系統設置各種類型傳感器,可進一步保證作業人員與機械設備的安全性,並在故障發生之前自動報警,可提醒工作人員及時解決故障。

2.2.5作業過程的半自動化與自動化為了提高工程機械運行的水平與效率,在工程機械中利用半自動化或自動化方式,可降低操作者的工作強度,並保證作業精度不受操作人員技術、生產經驗的影響。

3工程機械一體化技術的前景

3.1電子控制理論

利用以電子為核心的高新技術,是工程機械現代化的重要標誌之一,通過應用與推廣高新技術,在參考相關控制理論的基礎上,可滿足系統智能化設計要求,實現設計後的系統仿真,等等。

3.2傳感器技術的應用

在現代工程機械中,傳感器技術的應用比較廣泛,在發動機上利用機油壓力傳感器、冷卻水温度傳感器,等等,可檢測並控制發動機運行狀態;在瀝青攤鋪機上利用傳感器技術,可提高作業精度,滿足平整度、厚度與坡度要求。隨着傳感器技術的不斷髮展,在未來的工程機械上,高性能與穩定性的傳感器將越來越多地得到應用。

4結語

在工程機械中利用機電一體化技術,可提高工程機械的效率與安全性,降低工作人員的勞動強度。本文從機電一體化技術及其應用現狀、在工程機械中的應用及發展前景等三個方面進行了分析,以期為該技術在生產中的應用提供參考與借鑑。

機電一體化技術論文 篇二

機電一體化技術融合了自動控制技術、軟件編程技術、計算機技術、機械技術、微電子技術等先進技術,將其應用於煤礦行業,能夠在很大程度上促進煤礦行業的發展。

1機電一體化技術概述

二十世紀70年代,我國產生了機電一體化技術,它主要綜合了計算機技術、微電子技術、信號變換技術以及自動控制技術,融合了能量流與信息流、機械與電子技術,具有高精度、高功能、高精度以及高質量等特點,而且在實際工作中,能源消耗較低,因此被廣泛應用實際工作中。隨着我國科學技術的不斷髮展,我國機電一體化技術也在不斷提高,特別在煤礦生產中,機電一體化技術能夠減輕工作人員的勞動強度,提高生產速度,改善煤礦生產的工作環境,同時還能降低能源消耗,保證煤礦生產的安全性,因此機電一體化在煤礦生產中具有重要作用。

2機電一體化技術在煤礦生產中的應用

2.1在採煤機中的應用分析

機電一體化在採煤機的應用過程中具有非常多的優點,主要表現在以下幾個方面:①具有良好的牽引力,在實際工作中通常用電來牽引採煤機,在前進時電牽引採煤機可以提供一定的牽引力,在下滑時,也可以進行發電制動;②適用於大傾角煤層中,為了防止機器下滑,可以在牽引電動機的軸端安裝停機,不需要安裝其他的防滑裝置,而且還能增加機器的使用壽命;③機器的動態性較好,反應靈敏,而且結構簡單輕便,其轉換的效率能夠達到99%,另外機電一體化與液壓牽引裝置相比,雖然會磨損整流子和電刷,但是不會磨損到其他元件,大大減小維修量,增加機器的使用壽命。

2.2在提升機的應用分析

在煤礦生產過程中,全數字化直流式提升機正在不斷提升自動化水平與一體化水平,特別是內裝式提升機,還簡化了機械的結構構成,將滾筒和高驅動融合在一起,體現出計算機技術、電力技術以及自動控制機三者的綜合。在實際工作中,全數字化提升機具有高度的可靠性,硬件設施也比較簡單,而且兼容性較好,我國成功研製的全數字化提升機,完全具有自主知識產權,核心部分就是雙CPU系統,操縱比較簡單,獲取信息也比較可靠。

2.3在帶式輸送機的應用分析

帶式輸送機是我國煤礦生產井下輸送系統的重要組成部分,具有運行可靠、輸送量大、效率高以及自動化等特點,並且帶式輸送機還可以實現長距離連續輸送。因此,機電一體化技術在帶式輸送機的應用應是我們研究的重點,在實際工作中,為了實現金屬礦石或煤炭的長距離運輸,設置專門的驅動裝置,這種啟動裝置通常用機電液一體化CST可控軟件來控制,並利用一台或幾台CST的驅動機來帶動一條皮帶運輸機。雖然,帶式輸送機中具有很多優點,但是也有一些問題需要解決,如動態分析、啟動延遲以及線監控技術等問題,同時由於我國帶式傳輸機是三點驅動,因此在一定程度上限制了輸送機的運量和單機長度。

2.4其他煤礦機電一體化設備的應用

目前,液壓支架正在逐步實現電液控制,計算機技術以及液壓控制技術在液壓支架中的應用越來越廣泛,煤礦機電系統中開始使用雙向的定壓鄰架和自動移架,有效減少了頂板和支架受到的衝擊負荷。

另外在煤礦行業的生產作業中,對供電的要求較高,需要電能來滿足大功率機械設備的持續運轉,因此應該儘可能使用節能型產品,例如在高壓開關櫃中採用真空開關,此類開關具有維護量小、壽命長等特點。再如,對於高低開關櫃,可以採用微機保護,通過現代化網絡技術,對設備實施遠程遙控、遙信、遙測、遙調。

3機電一體化技術在煤礦生產中的發展趨勢

筆者認為,在未來的發展過程中,煤礦機電一體化技術還會不斷進步,世界各國都將大力研究機器人技術,機器人技術在煤礦機電一體化中的運用,將會降低煤礦開採所需要的人力,同時能夠避免工作人處於危險作業環境中,還可以大大提高工作效率。

另一方面,隨着社會發展水平的持續提高,人們生產、生活中對能源的需求量還會大幅提升,儘管世界很多國家都在積極研發新型綠色能源,但是在很長時間內,煤炭能源仍然會是無可取代的資源,在這種情況下,煤礦開採的力度的也會呈現增加趨勢,隨着開採力度的加大,煤炭資源的數量將會持續減少,想要獲取煤炭資源,未來將會主要依靠於深礦井開採,由此可見,未來深礦井開採活動將會越來越多,對此必須要認識到,深礦井開採的難度很高,開採活動需要面對地温高、瓦斯含量高、地壓大等問題,在作業過程中很容易發生安全事故,因此在未來的煤礦開採作業中,機器人技術的應用前景十分廣闊,目前我國在機器人技術以及相關技術方面,與發達國家相比還存在差距,在以後的發展中,我國還要加大研發力度。

除此之外,通信功能在煤礦開採工作中具有重要作用,因此在未來,煤礦開採設備的'通信功能將會成為一個研究焦點,煤礦開採設備的通信功能也會向着自動化的方向發展,通過完善的通信系統,地面控制端可以及時瞭解井下的情況,並且對井下的機器人以及其他設備進行控制。

煤礦開採是高危險行業,即使以後採用了機器人技術以及自動化技術,由於先進設備的使用,開採作業的成本投入很大,因此一旦發生事故,仍然會造成巨大的財產損失,同時會導致能源浪費。由此可見,對礦井健康工況的檢測顯得格外重要,以後我們應該充分運用微機處理器等技術,對礦井健康工況進行檢測,及時發現可能引發安全事故的因素,避免事故的發生。

4總結

煤炭資源在人們生活、生產中具有重要作用,很多領域都離不開煤炭資源的支持,由此可見,煤礦行業在社會發展中的地位十分重要。在煤礦行業的生產活動中,開採工藝對生產效率、生產安全、生產效益都具有關鍵性的影響,煤礦行業想要與時俱進,就必須要運用現代化先進技術,就目前來看,機電一體化技術在煤礦行業中的應用日益廣泛,大大促進了煤礦行業的進步。

機電一體化技術論文 篇三

摘要:隨着現代社會經濟及科學技術不斷髮展,工程機械也得到很快發展,在社會生產過程中有着十分重要的作用及意義。在現代工程機械中,很多新技術及新工藝均得到十分廣泛的應用,其中一種就是機電一體化技術。因此,為能夠使現代工程機械得到更好應用,相關工作人員應當熟練掌握及運用機電一體化技術。

關鍵詞:工程機械;機電一體化技術;運用

機電一體化技術是現代社會上一種新型技術,在社會上很多領域內均有着十分廣泛的應用,其中一個方面就是在現代工程機械中的運用。在現代工程機械中應用機電一體化技術,可使工程機械功能得以進一步增強,使其能夠發揮更好作用,對現代工業生產可起到很大促進作用。所以,在現代機械工程中應用機電一體化技術具有十分重要的作用及意義。本文就機電一體化技術在現代工程機械中的發展運用進行分析。

1現代工程機械中機電一體化技術應用分析

1.1在工程機械的監控功能中機電一體化技術的運用

在現代工程機械中通過引進機電一體化技術,可實時監控工程機械運行過程中,其內容主要包括執行裝置、傳動系統以及制動系統,此外還包括液壓系統,當有異常情況出現時便能夠實現自動報警,可將工程機械中所發生故障的位置準確找出。因此,在現代工程機械中通過應用機電一體化技術,可有效提升機械使用效率,可使機械設備維護工作在很大程度上降低其強度,使故障維修時間可得以大大縮短,從而使生產效率能夠得到有效提高。

1.2在工程機械的節能降耗中機電一體化技術的運用

對於傳統工程機械而言,其能量充分利用率及使用率均比較低,比如,對於液壓挖掘機而言,其燃料充分利用率僅僅能夠達到30%,其餘能量均被浪費。由於當前能源利用越來越緊張,導致機械工程發展應當向“節能降耗”方向發展。比如,由小松公司所生產挖掘機,其在節能降耗方面便能達到較好效果,所節約燃料能夠達到大約23%,分析其原因主要就是在機械中使用新型控制節能器。再比如,由日立公司所生產挖掘機,在機械中選擇的節能控制體系為“卡特電子效率”體系,其能夠全面、綜合控制泵及發動機,可使燃料利用率得以大大提高,並且在能夠在很大程度上提高生產效率。

1.3在工程機械半自動化及自動化中機電一體化技術應用

在工程機械實際應用過程中,通過實現半自動化及自動化作業,可使操作人員在實際工作過程中大大降低其勞動強度,可在很大程度上提高工程生產效率。另外,通過在工程機械中引進自動化技術,還能夠有效避免一些缺乏經驗的工作人員在操作過程中有失誤情況出現,可使作業精度得到有效保證。比如,由三菱公司所生產挖掘機,其中便應用挖掘軌跡控制系統,其能夠預先設定耗剷鬥運行軌跡,並且利用微機控制系統,可自動化控制剷刀及動臂杆運行,進而可更好實現自動化控制,並且能夠使作業精度得以有效提高[1-2]。

2在現代工程機械中機電一體化技術應用展望

2.1機電一體化技術應用向微型化方向發展

在當前機電一體化技術發展過程中,微型機電一體化系統屬於新的方向,並且也是在納米程度上電子技術和機械技術兩者相融合而得到的產物。對於微型機電一體化產品而言,其所指的。主要就是在幾何尺寸方面向微米及納米級別發展,通常情況下及體積均小於1立方厘米,這中系統在社會上各個領域運用中均表現出明顯有數,具有體積小、能耗低及運動靈活特點,屬於當前社會上十分關鍵的一項技術。

2.2機電一體化技術應用向高性能化方向發展

對於機電一體化技術高性能化而言,其所包括內容主要有高精度應用、高速度應用以及高可靠性應用與高效率應用。對於新型CNC系統而言,其中多個CPU結構利用多總線進行連接,其主要目的就是為能夠使上述四個方面要求得到滿足。對於該類系統而言,其選擇精簡指令集機,能夠使多個操作系統同時運行,從而對相關操作進行處理,進而使機電一體化產品能夠具備較高性能。

2.3機電一體化技術應用向智能化方向發展

通常情況下,對於現代機電一體化進步及發展而言,其主要就是在控制理論基礎方面得以體現,即相比於傳統機械自動化控制技術而言,現代化機電一體化技術與其所存在區別主要就是在智能化技術方面,而這種區別的實際表現就是在產品智能性方面。對於現代化機電一體化技術而言,其綜合人工智能、計算機科學以及生理學等相關一系列智能方法及思想,可對人類智能進行模擬,該技術當前正處於不斷探索及應用階段,在今後必然會有十分廣闊的發展前景[2-3]。

3結語

在現代工程機械發展過程中,機電一體化技術有着十分廣泛的應用,並且對現代工程機械科學性及功能性的提高具有很大幫助作用。因此,在現代工程機械實際使用過程中,應當充分掌握機電一體化技術應用情況,並且應當準確把握其發展趨勢,從而使機電一體化技術能夠在到更好應用及發展,進而使工程機械能夠得到更好發展。

參考文獻:

[1]魯鑫康。工程機械中機電一體化技術的應用[J].電子製作,20xx(9).

[2]鄭媛。工程機械中機電一體化技術的應用研究[J].中國高新技術企業,20xx(19).

[3]邱富永。淺談機電一體化技術在工程機械中的應用[J].科技致富嚮導,20xx(36).

機電一體化技術論文 篇四

摘要:隨着科技的發展和進步,機電一體化逐漸成為了發展的趨勢,並被廣泛地應用在了不同的行業當中。與此同時,傳感技術作為機電一體化系統的主要支撐技術也受到了人們的重視和關注。本文詳細介紹了機電一體化的相關定義,並闡述了機電一體化系統當中傳感技術的實際應用情況,展望了未來機電一體化系統的發展趨勢。

關鍵詞:機電一體化;傳感技術;電子化時代

隨着科技的發展,人類逐漸進入了電子信息化時代,研究數據顯示截止到目前,全球的傳感器市場營業額已經超過了200億美元,並且還在持續增長。現在已經出現的傳感器種類已經超過了2萬種,涉及能源、鋼鐵、交通等不同的行業。我國作為傳感器生產和使用的大國,未來也是促進傳感器技術發展的重要組成,所以分析機電一體系統具有重要的現實意義。

1傳感器、機電一體化定義

1)傳感器。傳感器指的是能夠直接對工程進行測量、轉換輸出量的一種器件,需要按照規律完成相關的工作,轉換量值既可以是同種類型也可以是不同類型,通俗地來説就好比是人體的感知器官和對應的延伸。

2)機電一體化。機電一體化即在機械當中引入微觀電子技術,從而更新系統的主功能、信息功能、動力功能以及控制功能,因此,機電一體化屬於機械裝置和電子裝置之間實現融合的中間介質。機電一體化包含微電子、機械製造、自動控制以及人工智能等技術,其中傳感技術屬於機電一體化的基本技術。傳感技術在機電一體化當中的應用主要是用來檢測系統、工作環境和操作對象等的狀態,並對系統的運行起到重要的輔助作用,幫助系統在相對惡劣的條件下能夠快速、高效地得到信息工作,因此,我們可以認為機電一體化會對自動化技術的形成情況產生影響,而傳感技術會對系統的自動化程度產生影響。隨着社會的快速發展,人們對信息的需求逐漸增大,對此需要不斷提升信息處理能力,所以傳感技術在未來具有很好的發展前景。

2機電一體化系統中的傳感器技術

正如前文所述,傳感器對於機電一體化系統而言,就好像器官對於人體一樣,能夠獲得待測對象的實際情況和特徵。對於典型機電一體化系統而言,重點內容就是測量模塊,其主要包含傳感器和測量電路等部分,主要負責收集系統的行為和運行狀態的信息,能夠輸入相關的參數,分別代表着系統的機械結構模塊性能的物理參數,即力矩、強度等等。系統的輸出參數指的是待測量的特徵參數,即電壓、頻率、電流等,測量模塊要將參數與時間之間的變化曲線展示出來,即分辨率和線性範圍等技術指標。實際上,大部分機電一體化系統難以滿足設計要求,這主要是因為實際當中檢測傳感技術會起到一定的限制作用,難以在高效獲取信息的同時對經濟成本進行有效地控制,因此,需要人們進一步進行改進和提升。

3機電一體化系統中傳感器技術的應用

3.1傳感技術在機械加工中的應用。在開展機械加工時,需要藉助檢測工作確保機械加工的產品滿足要求。在開始加工產品之前,需要對坯件以及設備進行自動檢查,從而確保後續工作的正常開展。傳感技術在機械加工過程中的應用主要體現在以下幾個方面:

①通過檢測能夠對坯件的夾持方位進行自動的判斷和調整,並預估上牀之後產品裝夾的形變情況和夾力大小;

②完成加工之後,對產品的合格情況進行評估,在測量評估過程中需要掌握產品的形狀、尺寸和平面度等參數,部分特殊工件除了上述檢測內容之外,還需要對導程、齒距等進行測量,機電一體化系統的實施,能夠使上述的工序都能夠自動完成;

③加工產品時,要藉助傳感檢測技術對加工條件進行把控,即控制振動、切削速度等,系統能夠自行監測從而使系統達到最佳的加工狀態,從而提高產品的合格率。以切削過程為例進行詳細説明,利用傳感檢測優化系統的生產率,使得切除率實現最佳,準確掌控機牀的動態特徵。同時還需要找到影響精度的因素,並對其進行優化處理,不但能夠輔助加工,還可以對刀架結構和材料進行評估。

3.2傳感技術在汽車行業的應用。隨着科技的發展,汽車逐漸成為了人們出行的重要工具,因此,更多的技術被廣泛地應用在了汽車製造當中。近年來,汽車行業逐漸向着輕型化和智能化發展,汽車行業使用的電子控制系統需要傳感技術的支撐,該技術的使用不但能夠提升汽車的使用舒適度,還能夠方便人們的出行。機電一體化系統中機械式控制部件被自動控制系統取代,逐漸把控制和檢測技術應用在汽車生產當中,想要完全實現,需要引入可靠度和性能高的傳感器類型,具體要求包含以下幾點:

①適應性強:汽車需要在惡劣環境下行駛,因此,傳感器需要具備密封性,能夠抵抗潮濕、易腐蝕的環境,保證汽車能夠正產運行;

②抗干擾性能好:傳感器一般應用在汽車發動機艙當中,運行過程中需要抵抗強震、高温、高壓和電磁波等的影響;

③穩定、可靠性高:汽車一般具備較長的使用年限,因此,汽車零部件需要耐用,各項指標需要滿足高頻率運行需求;

④經濟成本要合適:在生產汽車的過程中,不但需要滿足上述的要求,還需要對經濟成本進行控制。在開始實現大批量生產之前,需要保持產品的一致性,這和自動化生產要求是一致的。

3.3傳感技術在數控機牀上的應用。將傳感技術應用在機牀當中,即採用數字信號對機牀運動加工進行控制,實際上就是藉助數字代碼的'形式把加工信息記錄在程序介質當中,其中包含移動軌跡,然後系統需要經運算、譯碼等環節發出相應的指令信息,使機牀工作,從而生產出滿足要求的產品。在數控機牀當中使用的傳感器主要有電壓傳感器、光電編碼器等,主要用於位置檢測,掌握機牀的運行狀態。傳統機牀在使用過程中會受到技術的影響,從而出現軸轉動過位問題,這樣一來就很容易出現機牀使用故障。若把紅外、超聲波等傳感器運用在機牀當中,不但能夠有效地檢測機牀是否存在軸轉動過位問題,還能夠及時處理出現的問題,這就有效地解決了常規機牀生產過程中存在的人工檢測盲點,能夠有效地控制數控工作,提高產品的質量和精度,還能夠有效地降低各項成本,這對於企業的長遠發展而言是非常有利的。

4發展趨勢

隨着傳感技術的發展,其被廣泛地應用在了不同的行業和領域,並受到了廣泛的關注。傳感技術能夠把非電量變成電量,整個過程都滿足物力定律以及相關物質的物理性質。近年來,科技進步很快,人們研究出了越來越多的新材料和技術,將這些新的研究成果和傳感技術進行有機的結合,能夠促進傳感技術的更新和完善。針對傳感技術的發展現狀,未來傳感技術可以朝着以下各個方面發展:

①研發新型材料,並將光電子和微電子等技術逐漸應用在傳感技術上,從而提高傳感器的整體性能,增加傳感器的工作時間,降低檢測所需的時間;

②引入新技術、新物理效應,研發新型的傳感器,將傳感器的應用領域拓展到更大的範圍,新技術和新材料的使用不但有助於新型傳感器的研究,還能夠對現有的傳感器進行優化,提高傳感器的應用範圍,完善各項功能,降低施工過程中的消耗;

③提高傳感器的精度,隨着社會的發展,人們對傳感器的精度、靈敏度和反應速度等的要求都在提高,部分要求超精度檢測,因此,可以把數學計算方法和數學模型引入其中,從而降低傳感器出現故障的機率;

④向着智能化和數字化的方向發展,現在使用的傳感器輸出的信號為微電腦處理之後的數字信號,未來會朝着在線監測控制的方向發展。

5結束語

隨着科技的發展,機電一體化系統逐漸進入了人們的生產和生活。傳感器技術作為機電一體化系統的重要技術,被廣泛地應用在了各行各業當中,並且取得了廣泛的關注和重視,相信未來傳感器技術會向着更好的方向發展,從而為人們的工作和生活帶來更多的幫助。

參考文獻:

[1]吳凱.機電一體化系統中傳感器和檢測技術的應用[J].中國高新區,2017,22(9):103.

[2]起紅忠.機電一體化系統中傳感器與檢測技術的應用[J].現代經濟信息,2016,4(8):353.

[3]王曉鵬.試析傳感器技術在機電一體化中的應用[J].數字技術與應用,2016,34(8):226.

機電一體化技術論文 篇五

1.機電一體化技術在煤礦機電中的應用

1.1電控牽引採煤機煤礦生產過程中,電控牽引採煤機的應用十分普遍。它具有一些顯著特點,比如牽引性能,可以為採煤機移動提供牽引助力,減少工人勞動量,使得采煤機消除大部分阻力,輕易向前移動,同時也可以在不同地形下產生滑動助力,依靠發電實現制動,同時熒幕會反映出所剩電能與續航時間。電控牽引的操作系很高,能夠適應連續工作,不易損壞,使用週期長,它與液壓牽引不用,電控牽引只需電能支持,比液壓牽引易於成本控制,損耗部件只有整流器和電刷,可隨時更換,在其餘零件沒有受到嚴重損壞的情況下,仍然能堅持工作,並且系統故障機率低,工作壽命長,維修簡單快捷。電控牽引採煤機的反應速度快,制動靈敏,機動性高,可以在採煤作業中隨時對係數進行調整或設定,操作難度低,作業效率高。在機械制動方面,電控牽引採煤機具有結構簡單的特點,重量輕便,體積適中,制動效率接近100%,高出液壓採煤機近30%。現階段,國產採煤機在我國煤礦機電一體化進程中佔有很大比重,長期處於應用主導地位,像太原礦山機械廠、雞西煤機廠、西安煤機廠等國內採礦及生產企業,正不斷對電控牽引採煤機進行技術更新與研發。1.2網帶輸送機網帶輸送機是煤礦機電技術中的重要組成部分,現有許多國產品牌專門為煤礦行業提供網帶輸送機,根據不同價格定位以及項目實際需求,網帶輸送機的傳導方法與安裝拆卸性能不盡相同,為煤礦承包方提供了更多選擇。井下煤礦,由於項目自身特點,對網帶輸送機的要求主要是距離長、功率大,各機械企業針對各類煤礦項目做出了周密的分析,新產品的應用價值趨於多元化,定製研發能力持續攀升。比如大傾角網帶輸送機,它的距離長度可以適應大部分井下作業,整套設備易於運輸和安裝,傳送帶可伸縮,傳遞速度均勻。我國在輸送機領域內投入很大,以至於改變了缺乏相關技術的現狀,並且自主生產研發網帶輸送機所需的一系列配件和制動理論,切實有效地研製出了多款起動和制動裝置,另外還有以PLC為核心的數控編程裝置,以自動化為前提的驅動系統以及齒輪減速器、調速型、液力耦合器等。目前煤礦採集領域大範圍應用具有調速功能的網帶輸送機,以軟起動方式運行的液力耦合器性能發揮全面,解決長距離材料輸送難題的同時,也促進了機電一體化在煤礦機電技術中的應用。1.3其他煤礦機電一體化設備除上述機電一體化設備外,還另有一些機電設備也在投入使用。比如供電設備,煤礦需要穩定的電能支持,對供電的要求非常高,除了質量、連續性、穩定性外,還要能夠符合大功率設備使用要求,因此供電設備選擇顯得尤為重要。節能型供電設備具有就地補償和集中補償同時運行的特點,對增強功率因數、降低供電系統浪費效果顯著,高壓控制裝置連續作業時間長、維護投入少、壽命長,並且可以兼容電子計算機技術,具有網絡通信功能,煤礦外的。工作人員能夠遠程對設備進行監控和微調,在發生礦難時,又可以發揮重大作用,為搜救工作提供位置信息。

2.機電礦井提升設備

礦井提升機設備正字向數字化發展,尤其是內裝提升機,如今它已形成了滾動和驅動合二為一的結構整體,極大程度上對機械結構實現了簡化,可以説礦井提升機是機電一體化設備中的經典類型。數字化提升機可以進行故障自檢,重複搜尋故障原因,生成系統日誌,給維修人員提供準確的故障診斷,並且具有一定通信能力,可以在故障初期發出預警,對工作人員發出提示。現階段提升機內部多采用總線方式,降低了電氣安裝難度,硬件配置兼容性強,選擇面廣泛,易損耗部件少,工作人員可以輕易對其進行軟啟動或者軟件控制,甚至瞬間改變速度,當前全數字化提升機已經作為各煤礦首選提升機類型,我國對數字化提升機擁有知識產權,成功研製了多款全數字化直流提升機,它的核心部分是由ASCS計算機系統組成,配以雙CPU架構。數字化提升機充分利用了計算機技術,讓系統保護工作更加完備,具體特徵表現為兩台計算機裝置同時運行,每台都有各自獨立的傳感裝置和測量裝置,兩台計算機裝置共享數據處理系統,實現了數據同步、相互檢測、為對方備用等,提升路徑採取間接測量與直接測量相結合的位置探測模式,兩台計算機互相進行比對和校準,完全展現了自動化提升效果,因此安全性能充分得到加強,對制動迴路、電源驅動迴路、安全迴路可以全過程檢測。

3.煤礦安全作業監控系統

隨着礦井安全要求越來越高,煤礦機電一體化技術開始引入了安全作業監控系統,更加貼合相關法律法規對礦井作業的約束。安全作業監控系統在我國應用的時間還不長,經過多次礦難傷亡教訓,國家煤炭部門開展了多次大規模整改,處理了許多安全保障低下的黑煤窯,數量之龐大、懲罰之嚴厲前所未見,與此同時組織專家學者遠赴歐洲交流學習,引入了大量國際先進監控技術,逐步建立起了符合我國煤礦業特點的監控體系,從波蘭、英國、德國、日本先後邀請了多支專業煤礦監控隊伍,從根本上扭轉了國內煤礦安全監控系統缺失的現狀。經過大量經驗總結與豐富的實踐,我國煤礦安全作業監控系統趨於完善,緊隨國際發展趨勢,自主研發了大量具有國際尖端水平的監控設備,並且當即投入試運行,收效頗豐,時至今日,90%以上的煤礦都已經具備了煤礦安全作業系統,和國家監管部門對接,為煤礦作業安全提供了保障。

4.結語

總之,我國煤礦機電一體化應用已經邁上了新的高度,在智能化、信息化領域中摸索出了一條符合自身發展的路徑。機電一體化設備擁有安全可靠、性能卓越、維修簡單、操作性強等特點,在煤炭生產中得到了廣泛應用,減輕工作人員勞動量的同時,也為煤礦工人提供了可靠的安全保障,促進了煤礦生產能力以及經濟效益。

機電一體化技術論文 篇六

隨着科學技術的發展,各個學科技術相互交叉融合,促進了新領域技術的革命與發展。在機械工程中,利用微電子技術以及計算機技術形成機電一體化,大大改善了機械工業領域的技術結構、產品構成以及生產管理方式。因此,在工業產品設計過程中,機械工程機電一體化是由機械、電子、信息技術協同構成

1機電一體化技術

機電一體化技術包括:機械製造技術、信息處理技術、傳感器技術、自動控制技術、傳動技術等。機電一體化本身是一門新興的學科,在科學技術的發展過程中,綜合了各項先進的新型技術,不斷優化組織目標,合理配置,使整個系統具備高質量、多功能、低能耗,達到最優。

在機電一體化的組成中,主要包括機身、框架、各項連接設備等。通過傳感部分,對自身以及外部的參數和狀態進行傳達,將信息變成信號,經過分析處理後,形成控制信息。驅動部分則在控制信息的指揮下,驅動各個機構完成相應的功能。機電一體化的執行部分則是按照控制信息的要求,完成各種動作指令。執行機構一般由機械、電測、電液等組成。機電一體化的控制及信息處理對傳感器傳來的信息進行集中處理、分析、加工,按照一定的程序進行處理。控制及信息處理部分主要有計算機、可編程控制器、邏輯電路等構成。

通過以上部分組成的機電一體化產品能夠具有特殊的機械功能及電子要素,滿足各類需求。

2機電一體化產品的優勢

機電一體化產品具有控制、信息處理、計算等多方而的功能,從而在生產、生活中運用能夠提高產品的功能性、智能性。並且通過機電一體化產品,我們也可以看出,機電一體化產品更加輕、薄、細,更加符合新時期社會經濟不斷髮展後,人們對於物質產品的需求。因此,機電一體化產品能夠通過模塊化、標準化的方法進行設計與操作。同時,機電一體化產品還能根據實際運用的情I'},'進行負荷調整,控制產品的運行情。

另外,機電一體化產品還具有一些智能化的特徵,具備自動監視、診斷的功能,大大提高了機電一體化產品的安全性、可靠性。

3機電一體化技術應用的意義

從機電一體化產品的優勢我們可以看出:運用一體化技術有以下幾個方而的優勢:

(1)產品操控更加智能化。機電一體化技術的運用在機械製作領域有非常重要的意義。因為機電一體化技術以微處理為核心,通過將數據信息操控系統結合在一起就可以大大增強整個系統控制的準確下。在機械生產的過程中,整個工業具有高速化、連續性的特點,如果不採用機電一體化技術就難以對產品線進行智能化的控制,無法配套各個設備的系統控制。

(2J機電一體化技術可以採用分佈式控制,實現生產最優化。通過分佈式控制能夠對現場的計算機一級操作系統實現集中監視、分散操作。因此,隨着分佈式控制系統的發展以及應用,能夠實現對整個生產過程的控制,從而紅外線調度生產以及產品統計管理的最優化,提高整個綜合系統的生產效率。

(3)多產品兼容,有效實現資源共享。通過開放式的控制系統,可以實現對於信息的互換以及兼容不同種類的產品,實現產品兼容資源共享。通過互聯計算機設備,可以實現與控制設備額互連,從而實現控制一體化。

(4)計算機集成化程度高。通過計算機集成製造系統將生產經營管理以及過程控制整合為整體,實現從原料進廠到生產加工的一體化控制。在實現計算機全過程自動化的基礎上,實現信息資源的有效共享,實現對生產過程的統一管理,適應現代企業的發展

(5)實現生產交流傳動技術,提高產品的歡迎度。在科學技術的不斷髮展過程中,各項電子、微電子技術快速發展,通過交流傳動技術能夠更好更快地實現產品的平滑調動。

4機電一體化技術的發展趨勢

我們知道,機電一體化是通過結合電子、光學、計算機、控制以及信息多個方而的學科交叉綜合而形成的一門綜合的應用技術。在機電一體化中,光機電一體化、全系統化智能化、技術產品網絡化、微型機電化微型化、自律分配系統化、設計產品綠色化等都是機電一體化技術未來的發展趨勢。

(1)數字化。數字化奠定I機電一體化產品的發展基礎,通過不斷創新微控制器,能夠實現操作數控機牀以及機器人。通過計算機系統,實現數字化,使得機電一體化產品具備較高的自我診斷的能力,實現遠程操作及修復。

(2)模塊化。機電一體化技術的發展趨勢中,模塊化是基礎。隨着機電一體化產品種類的增加,機電一體化的模塊化發展是重要工程。通過配套部件、接口等擴大生產規模,使得產品更加符合國際統一的標準。因此,機電一體化技術的模塊化發展有利於實現我國電氣產品的一體化、規模化發展。

(3)網絡化操作,產品更加便利。通過運用網絡技術,計算機等網絡技術給機電一體化應用技術帶來了新的發展,通過普及運用網絡化技術能夠通過遠程操作與控制,提高產品的網絡功能,與中心計算機連接而成的`計算機集成系統,更有利於機電一體化的產品在網絡化的社會中具有更多便利的功能。

(4)人性化,機電一體化產品更加靈活機動。機電一體化技術的發展應用中,人性化是其發展的必然方向。隨着計算機技術的應用以及各項智能化技術的發展。通過精密的智能化傳感技術,己經將機電一體化的技術產品帶向了智能化的發展方向。隨着人們需求的加大以及對產品服務智能化要求的提高,人性化的智能儀器、機器設備在今後將具有廣闊的發展空間。例如,智能化的機器人等,能夠為人們提供更加智能化的產品性能。從而,實現產品更好的發展。

(5)微型化機電一體化技術發展的新趨勢。新型化技術興起於20世紀80年代。目前,在機電一體化技術的發展中,微型化的特徵己經逐步顯現。例如,體積小、耗能低、運動靈巧的機電一體化產品在生物、軍事、醫療等方而都具有非常突出的優勢。因此,通過提高機電一體化產品的加工技術,使得產品更具優勢。例如超精密加工技術、刻光技術、蝕刻技術等等。

5結束語

綜上,機電一體化作為一門新興的學科,綜合了各項先進的新型技術,在科學技術的發展過程中通過不斷優化組織目標,合理配置,使得產品更具多功能化、多功能化。眾所周知,機電一體化技術包括:機械製造技術、信息處理技術、傳感器技術、自動控制技術、傳動技術等。運用一體化技術,可以使得產品操控更加智能化、採用分佈式控制實現生產最優化、有效實現資源共享多產品兼容、集成化程度高、實現生產交流傳動技術,提高產品的歡迎度。

因此,通過結合電子、光學、計算機、控制以及信息多個方而的學科而形成機電一體化技術具有良好的發展趨勢。從文章的分析中可以看見:機電一體化技術的光機電一體化、全系統化智能化、技術產品網絡化、微型機電化微型化、自律分配系統化、設計產品綠色化等發展趨勢明顯。在未來的發展過程中,機電一體化將運用較好的發展空間,在時代的要求下不斷呈現滿足人們需求的新產品。

參考文獻

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機電一體化技術論文 篇七

摘要:作為機電一體化系統工作中關鍵性技術,傳感器與檢測技術在機電系統化運行中具有至關重要的作用。如果沒有傳感器核心檢測系統,那麼機電一體化無法實現自動檢測以及自動控制。本文分別從汽車、機器人、機械等角度着手,分析傳感器與檢測技術在機電一體化系統中的應用,為提升機電一體化檢測有效性以及控制有效性打下良好的基礎。

關鍵詞:傳感器與檢測技術;機電一體化;系統;汽車;機器人;機械

1前言

傳感器與檢測技術在機電一體化系統中具有不可替代的作用。利用傳感器與檢測技術能夠及時檢測系統特徵和系統狀態,同時也能夠為待測系統提供必要性信息。所謂機電一體化系統,實際上就是有效結合機械與電子,利用多學科的集成技術來設計出製造系統以及製造產品,提升產品更新換代有效性,實現機電一體化系統智能化以及有效性,利用傳感器與檢測技術能夠有效轉化温度、速度以及流量等物理量,轉換成為對應電信號,做好點信號標度變化等工作,進而能夠有效滿足機電一體化系統對於信息快速化以及可靠性的需求,加大資金投入,提升傳感器與檢測技術控制效率。

2傳感器與檢測技術在機電一體化系統中的應用

2.1傳感器與檢測技術在汽車行業機電一體化中的應用

新型技術以及傳感技術日漸發展促使現代汽車工業進入到新型時代,汽車機電一體化發展取代了傳統機械化控制部件,實現了自動化控制。實際上,不僅汽車發動機中應用了自動化控制技術,汽車其他部件也應用了大量檢測技術以及控制技術。將傳感器應用於汽車發動機中,能夠應用多類別傳感器裝置,傳感器與檢測技術利用電子控制單元來有效掌握髮動機實際工作狀況,進而精確控制發動機實際工作狀態,有效提升發動機實際工作性能。在汽車重點控制部分,主要應用了温度傳感器、曲軸位置傳感器以及壓力傳感器等等,對改善汽車性能具有非常重要的作用,為人們提供個性化服務,有效增強汽車行駛安全性。例如,目前汽車都配備了專業的導航系統,利用汽車導航系統能夠促使駕駛員掌握前方建築物、車輛狀態,實際上,不僅應用了GPRS的定位系統,還應用了傳感器與檢測技術,利用傳感器能夠有效感知一定距離物質運動的狀態,這樣能夠給予駕駛員更加準確的提示,促使駕駛員瞭解車輛行駛軌跡以及車輛行駛中的阻礙物,這樣能夠為汽車行駛安全提供有效保障。

2.2傳感器與檢測技術在機器人機電一體化系統中的應用

在實際工作過程中,工業機器人之所以能夠準確運行,主要是由於機器人身上具備傳感器,這樣能夠有效感受自身狀態,同時還能夠有效掌握操作對象狀態、工作環境狀態等等,利用內部傳感器來有效獲取位置信息、速度信息以及位移信息等等,利用外部傳感器能夠有效感知外部環境、操作對象,通過內部傳感器與外部傳感器有效結合為機器人提供有效反饋信息,進而協助機器人能夠更加順利完成工作。由於機器人關節中安裝了大量光電開關、微動開關等多形式傳感器,利用傳感器與檢測技術能夠有效檢測機器人極限位置以及零位,進而有效保護機器人安全動作,為機器人軌跡精度、重複定位精度等提供保障。由於機器人關節安裝了位移性質傳感器,對機器人位置移動、位置工作具有非常重要的作用。在機器人抓手位置、手腕位置等都安裝了觸覺傳感器,利用觸覺傳感器能夠促使機器人準確定位對象位置,進而利用抓手傳感器來抓取對象物體。

3傳感器與檢測技術在機械加工機電一體化系統中的應用

機械加工機電一體化系統中,傳感器與檢測技術具有非常重要的作用。在開展機械加工工作之前,需要自動檢查加工設備以及配件,這樣能夠保證機械加工運行有效性,諸如,自動調整以及判斷配件夾持位置,同時確定上牀之後裝夾夾緊力大小以及變形情況。在完成機械加工之後,還需要檢測工件是否合格,測量工件尺寸、工件粗糙度、工作形狀、工件位置公差等等。例如,完成螺紋、齒輪等工件加工,需要及時檢測工件齒距、工件節距半徑、工件螺距、工件導程等等,這樣能夠自動進行檢測工作,還能夠將檢測結果有效輸入到下一道工序。在機械加工過程中,為了能夠保證精密產品合格率,在實際加工過程中需要不斷收緊加工條件,有效工作工件加工切削速度、切削扭矩、工件壓力等等,有效調整和檢測各項數據,保證機械加工能夠達到最佳狀態。在機械切削工作過程中,傳感器與檢測技術在其中具有非常重要的`作用,有利於優化切削生產力以及材料切除率,進而優化實際製造成本。此外,利用傳感器與檢測技術能夠有效確定切削力變化、顫振以及切削過程等等,保證加工精度,為機械加工設計以及切削工作提供精確切削數據,為刀架結構以及刀架材料提供重要依據。

4結語

工業自動化日漸發展促使其不斷提升自動檢測系統要求,這就需要重視傳感器與檢測技術分析工作,實現瞬時檢測傳感器與連續檢測傳感器相兼容,實現傳感器與檢測技術智能化發展。在工業發展過程中,需要結合實際需求來重視新型傳感器開發工作,不斷擴大傳感器性能以及傳感器使用範圍,促進傳感器集成化、小型化發展,提升機電一體化系統工作效率,為機電一體化系統順利運行提供保障。為了促使機電一體化系統能夠獲取更加準確信息,需要積極引進先進傳感器與檢測技術,提升信息獲取與信息傳播的有效性。

參考文獻:

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[3]劉崢。關於機電一體化系統中的傳感器與檢測技術探究[J].信息系統工程,20xx(2):71-72.

機電一體化技術論文 篇八

[摘要]隨着科學技術的飛速發展,不同學科的交叉融合越來越顯著。機電一體化技術是一門融合了機械技術、電子技術、計算機技術、信息技術及其他技術的獨立的交叉學科,它在生產實踐中的應用,不僅提高了機械工業的生產效率,還使機械工業的生產方式、管理體系等發生了重大變革。通過對機電一體化技術的優勢進行闡述,根據當前化工企業機電一體化技術的應用情況進行分析,指出了化工機電一體化技術的未來發展趨勢,希望能為化工機電一體化技術的發展帶來新的啟示。

[關鍵詞]化工;機電一體化;技術;發展;趨勢

一、機電一體化的優勢

(一)增強設備安全性,保障安全生產

應用機電一體化技術,不僅能夠使機械的運行過程被全程監控,還會在設備運行出現異常時及時自動報警,既節省了檢修和維護保養時間,也提高了設備運行的安全性。

(二)提高生產效率,保證產品質量

機電一體化產品運用數字化程序進行控制,大規模的減少了操作按鈕的數量,使操作過程更加簡單方便,減少了人工操作環節,降低了人員主觀因素的影響,提高了生產效率的同時降低了產品的不合格率。

(三)便於產品調整,養護維修方便

在生產過程中,針對不同用户的產品需求,可以通過改變控制程序來改變工作方式,不需要變更其他生產條件,使操作既簡單化又多元化。還可以通過自動預警系統,及時發現機械操作過程中的故障及問題,及時修復,降低了機械的檢修支出,節約了成本。

二、化工機電一體化發展現狀

20世紀60年代初,化工機電一體化技術作為一門新興事物開始被應用於工業生產過程中。隨着計算機科學、自動控制技術等的大力發展,不同學科技術間的融合更加緊密,推動着化工機電一體化技術不斷的`創新,一些發達國家開發出了科技含量更高的化工機電一體化技術產品,使化工機電一體化產品逐步走上了歷史的舞台,為未來的技術發展奠定了基礎。到了90年代,微傳感器、執行器等技術的迅速發展,人工智能、神經網絡等技術的出現,在各國學者的努力研究下,使得化工機電一體化技術逐漸形成了完整的科學體系。

三、化工機電一體化發展趨勢

(一)模塊化

化工機電一體化產品的構成比較複雜,單元間通過不同接口進行對應,將接口集中起來實現區域模塊化管理,實現多項功能的集合,不僅能夠提高產品的可裝配性,還能夠滿足不同的生產需求,同時也降低了維修成本。

(二)智能化

人工智能作為當今科技發展的熱門課題,也必將成為未來科技發展的主要方向,運用智能化技術取代人類從事更加危險複雜的工作,不僅能夠使人們遠離危險的工作環境,還能確保產品的質量和性能。智能化就是模擬人類智能,將判斷和推理能力根植於化工機電一體化系統,通過人類對化工機電一體化設備的控制,達到對化工生產的控制目標。

(三)綠色化

隨着人們對環境問題的認識不斷深入,綠色環保已經成為工業發展中必須要重視的問題,也將成為未來技術發展的目標之一。化工工業對人類社會的發展有着深遠的影響,綠色環保觀念已經深入人心,化工企業想要不斷髮展壯大,就必須加強對綠色環保化機電一體化產品的研究,以環境污染為代價的化工機電一體化產品必然會被社會所淘汰。

(四)網絡化

近年來,網絡技術的發展為機電一體化技術帶來了新的機遇,一是計算機網絡技術與機電一體化技術可以相互推動,共同發展。二是網絡技術的應用可以實現化工機電一體化產品的遠程控制目標,真正突破時空限制。

(五)微型化

隨着人們對納米技術的不斷深入研究,微型化必將成為機電一體化技術的發展趨勢。微型化機電一體化產品不僅能解決傳統產品體積大、功耗高的缺點,也會拓展其應用和普及範圍。隨着科學技術的不斷髮展,諸學科的不斷創新,化工機電一體化技術的發展也會越來越快,其產品在化工企業生產中的優勢也會越來越顯著,發展前景十分光明。

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機電一體化技術論文 篇九

一、蘇州高企發展的現狀與特點

20xx年,蘇州市光電一體化技術領域內共有高企790家,其中規模以上(營業收入>20xx萬)的高企565家,佔比達71.5%;領域內全部高企營業收入合計1240億元,營業利潤126.5億元,淨利潤113.8億元;領域內高企全部科技項目內部投入合計65.75億元,擁有有效專利數25456件、發明專利4583件。蘇州市光電一體化技術領域的高新技術產業和企業發展呈現出以下特點:區域集聚明顯;技術領域突出;企業數量快速增長;技術能力不斷提升;整體市場萎縮,企業虧損面擴大。(一)區域集聚明顯。20xx年在蘇州各縣區的先進製造業高企的分佈中,工業園區和崑山佔比分別約21%、19%,是第一梯隊;張家港、高新區、常熟佔比分別為12%、11%、10%,是第二梯隊;吳中區、吳江區、相城區佔比在5%~8%之間,是第三梯隊。(二)技術領域突出。20xx年,在蘇州各縣區的先進製造業(高企數量790家,營業收入1240億元)的7個細分的技術領域中,以“先進製造技術設備”和“機電一體化機械設備”這2個技術領域為主,企業數量為367家和215家,比達到46.5%、27.2%,佔高企總數量的73.7%;營業收入分別是671.4億和336.5億元,佔比分別達到54.1%,27.1%,佔營業收入總數的81.3%。(三)企業數量快速增長。高企數量的快速增長説明大量的傳統企業通過轉型升級改造成高新技術企業。20xx~20xx年期間內,蘇州在光機電一體化領域內高企數量為608、684、790家,累計增182家高新技術企業,增長率達30%,其中規模以上高企數量分別為486、533、565家,增長率為16%。(四)技術能力不斷提升。專利是企業在市場競爭中的護城河,也是企業自主創新能力的核心指標。企業擁有的授權專利數量,特別是授權的'發明專利數量,可以充分體現出企業的技術創新能力。20xx~20xx年,蘇州在光機電一體化領域內的高企擁有的有效授權專利數量分別為1.45萬件、2萬件、2.55萬件,提升了76%,有效授權發明專利分別為2540件、3510件、4583件,也提升了76%。(五)整體市場萎縮,企業虧損面擴大。20xx年領域內全部高企的營收收入合計1240億元,較20xx年的1589億元下降了22%,這説明整個產業市場相對是在萎縮的。高企數量和專利數量的大幅提升與本行業高企的總營業收入的下降呈現出明顯的背離態勢,表明市場競爭更加劇烈。20xx~20xx年期間,光電一體化領域內高新技術企業虧損面擴大。3年期間,規模以下企業虧損率分別是38%、44%、53%,虧損率大幅提升。規模以上企業虧損率分別是9%、10%、12%,虧損率變化不大,基本走平。這表明企業規模越小,虧損率越高。

二、規模與技術對企業的意義

從營業利潤率和淨利潤率來看,規模以下企業隨着20xx年的市場萎縮,率先遭受經營上的困境,走向大幅虧損。與此相反,規模以上企業在3大利潤率上表現很平穩,基本未受到太大的衝擊。這説明企業規模的大小在抵禦市場風險的能力上是非常重要的因素。在營業利潤率方面,規模以上企業3年的數值分別是10.12%、11.27%、10.62%,基本保持不變;規模以下企業3年的數值是-6.3%、-5.78%、-14%,20xx年營業利潤率遭遇了比較明顯滑坡。在淨利潤率方面,規模以上企業3年的數值分別是9.25%、10.77%、9.75%,基本保持不變;規模以下企業3年的數值是-6.6%、-4.77%、-8.75%,20xx年淨利潤率也同樣呈現出明顯下滑的態勢。從企業的技術能力上看,20xx~20xx這3年期間,強技術企業的產品毛利率分別為28.35%、28.81%、27.3%;弱技術企業的產品毛利率分別是22.69%、24.24%、24%,強技術企業的產品毛利率明顯高於弱技術企業,這説明企業專利的技術“護城河”可以為企業產品的定價權提供有效的保障。出乎意料,無論是在20xx、20xx年,還是市場萎縮的20xx年,強技術企業在有效發明專利數量弱於技術企業的情況下,在毛利率有明顯優勢的條件下,強、弱技術企業3年平均營業利潤率為10.11%、10.58%,3年平均淨利潤率為9.66%、9.74%,強技術企業盈利能力反而略處下風,這種現象表明行業內的強技術企業的運營成本相對高。

三、推進光機電一體化高新技術企業發展的對策與建議

(一)政府應該支持、引導企業通過兼併、重組等方式做大規模。企業規模的擴大不僅可以增強抵禦市場風險的能力,降低企業虧損率,同時對穩定行業就業形勢,提升行業信心有着不可替代的作用。(二)企業在提升技術開發能力的同時,更要注重降低運營成本。企業技術能力的提升意味着產品毛利率的增加,與此同時企業做大規模,通過規模效應攤薄運營成本,提升企業的營業利潤率和淨利潤率,保持企業的發展後勁。從短期來看,引導企業做大規模是抵禦市場不利因素的首選方案;在鼓勵企業增強技術能力,提升產品毛利的同時,應注重降低運營成本,更好地發揮出高技術的競爭優勢。(三)進一步提升蘇州的區域產業創新生態系統。蘇州的區域創新要素之間還沒有建立起充分的有機聯繫、創新生態系統的融合效應尚未充分開發,企業創新活動大多為獨立開展,沒有呈現出規模集聚效應。蘇州的產業呈現出相當的集聚規模,要通過構建創新分工與協作網絡、完善制度安排,讓要素流動起來,通過創新生態系統的正式或非正式的合作與交流,實現產業提升的良性循環。

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