装备制造论文范文

2022-05-14

下面是小编为大家整理的《装备制造论文范文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。摘要:由于我国现代企业的生产规模日益扩大,使仓库逐渐成为生产物流系统中的重要环节。当今立体仓库逐渐向小面积方向发展,逐步取代了空间的利用率低的平面仓库,这种替代促使仓储物流业的水平不断提高。

第一篇:装备制造论文范文

智能制造环境下机械制造装备设计课程改革探索

【摘要】《机械制造装备设计》是机械工程类专业本科阶段的主干专业必修课程,学生通过本课程的学习,并结合对机械专业所学知识的综合运用,初步获得机械制造装备设计与解决工程实际问题的能力。随着机械制造装备越来越专业化、模块化、智能化,课程发展至今,弊端与不足日趋凸显,本文在充分研究课程讲授特点和机械制造装备发展趋势的基础上,系统地阐述了智能制造时代对课程发展的要求,分析了课程的不足和亟需改进之处,并针对性地提出了课程改革思路和具体教学措施,使课程进一步契合新时代行业对新型应用型人才培养的需要,更系统全面地与新时代智能制造发展相适应。

【关键词】机械制造装备设计  课程改革  教改措施

引言

《机械制造装备设计》是机械工程类专业本科阶段的主干专业课程,通过该课程的学习,使学生系统全面地获得机械制造装备设计的相关知识,掌握机械制造装备设计的总体思路和主要功能部件的设计准则、制造流程、应用方法;掌握机械加工检测装置的基本原理、应用场景和应用方法;掌握制造业物流系统、工业机器人、自动化立体仓库等设备的设计和应用方法等,进而通过专业所学知识的综合运用,从而获得综合运用所学专业知识解决工程实际问题的能力,并初步获得设计机械制造装备的能力。

但目前该课程发展缓慢,没有跟上新时代技术发展的步伐,依然停留在传统的机械制造装备设计阶段。在新时代,随着机械制造装备越来越专业化、模块化、智能化,设计方法和设计手段也应该与时俱进,课程讲授也应更系统全面地与新时代智能制造发展相匹配。

问题分析与改革思路

随着社会工业体系的不断发展,社会对专业人才的需求标准也在不断发生变化,使得高校必须顺应这些变化,不断调整对于大学生的培养方向和培养方法。《机械制造装备设计》课程发展至今,仍然存在着一些问题,例如:课程发展较缓慢,跟不上时代要求;学生对标准零部件的认知和应用比较肤浅;忽视电控系统、传感器、人机工程学、外观设计的学习和与机械装备的有效衔接的重要性;没有充分考虑装备设计中线路及管路的布置安装;缺乏精密设计的理念等。

针对以上问题,提出切实可行的思路,即对本课程的课本、授课安排和学生的培养方式进行改革,具体实现改革需要分为四步:

一、需要对《机械制造装备设计》教材进行更新,增加电控、传感器、人机工程学等相关专业知识。

二、对于本课程的课时安排进行调整,增加10个及以上的课时,并添加相应的调研作业部分。

三、加强学生对于本课程以外专业知识的学习,培养学生与其他机械相关专业知识的衔接能力。

四、与《机械制造装备设计课程设计》紧密结合,在课程开始阶段,即向学生布置课程设计题目,在授课过程中,按照授课进度每讲授一个阶段性知识点,即启发学生在课程设计需要完成的装备设计中实现该功能的设计,达到学习的专业知识与应用能力的无缝衔接,提高学习效果。

为了适应新时代机械行业对于大学生的要求,对本课程的改革势在必行,以使学生成为符合社会需要的新型应用型人才,符合日趋专业化、模块化、智能化的机械制造装备对人才的需要。

具体教学改革措施

探索新时代的《机械制造装备设计》课程发展方向,该课程需要从以下几个方面进行教学改革,以适应时代发展的需要。

一、增加对标准零部件的认知和应用,提高机械设计效率。

学生在进行装备设计的过程中,在完成机械传动方案设计后,对于如何实现机械装备的具体设计存在较大困难。学生专业课程学习中,只接触到螺栓、齿轮、轴承等少数常规标准零件和标准部件,缺乏通过较大程度的标准零部件选型,并结合部分非标零部件的设计,来实现装备预定设计功能的能力。

随着工业的高速度发展,企业分工越来越细,标准件、标准外购件、标准部件等方面都取得了长足的进步。除了《机械设计手册》列明的标准零件以外,涌现出了很多种创新型标准零件,能够高效、准确地完装备所需要的功能;众多的部件生产企业,也研发了大量的标准部件,例如转台、直线运动模组、电动缸等。在课程中,为了让学生对标准零件和标准部件进行深入掌握,可以增加2学时的标准零件和标准部件介绍,并增加一个学生自主调研环节,通过网络查询或者市场走访的方式,对标准件的发展有一个全面准确的认知,提高机械制造装备设计效率和水平。

二、增强电控系统讲解,实现电控系统与机械装备的有效衔接。

机械工程类专业的学生,在课程设计方面更多的偏向于传统机械设计方面的知识,对电控知识仅仅局限于对功能的了解,除了学过的步进电机和PLC等方面的基礎知识,对电器元器件的了解甚少,从而造成了在设计机械制造装备的时候,不了解选用何种电气元器件,更不知该如何将电气元器件与机械部分进行衔接。

为了突破上述瓶颈问题,在课程改革中,学生应该在已学电控知识的基础上,增加对电控系统和电气元器件的了解,可以增加2学时的电控系统和电气元器件介绍,同时增加一个对电气元器件的调研和查询环节,从而实现在机械制造装备设计过程中,实现电控系统与机械装备的有效衔接。

三、增强传感元器件在机械制造装备中的应用,提高装备的智能化水平。

智能制造和智能制造装备是未来的主要发展方向,机械制造装备也会朝着智能化方向发展。智能化的一个重要应用就是在机械制造装备应用过程中,要对各个传动环节的运行状态和运行参数进行有效监测,并能够对监测得到的数据进行采集和分析。在此过程中,与机械制造装备设计息息相关的就是对传感器的应用,而在传感器等专业课程上,只对部分传感器的基本原理进行了讲解,并没有对其进行详细介绍,学生对传感器的功能、应用场景和与机械的衔接等方面存在着较大的欠缺。针对此问题,可增加2学时的传感器功能和应用场景介绍,同时增加一个对传感器的调研环节,从而在机械制造装备设计过程中,实现传感器等智能化元器件与机械制造装备的有效衔接,提高装备的智能化设计和应用水平。

四、人机工程学和外观设计应该贯穿在机械制造装备设计过程中。

学生在进行机械制造装备设计过程中,存在着一个共性的问题,就是设计的装备虽然能够实现预设的功能需求,但不符合人机工程学原理,也不符合基本的外形设计美观性要求。存在这个问题的原因是,在机械工程类专业的专业课程设置中没有把人机工程学和外观设计作为主要课程进行讲解,只在某些课程的某些章节一带而过。而《机械制造装备设计》课程需要设计完整可用的机械装备,对其进行人机工程学设计和外观设计势在必行。可以增加2学时的人机工程学和外观设计讲解,让学生在设计过程中兼顾关于人机工程和外观的基本设计因素,达到最基本的装备可操作、外观不丑陋的设计要求。

五、重视管路设计和钣金设计,增强装备的规范化和可复制性。

在机械制造装备设计的过程中,会有电线、电缆线、油管、气管等软零件,学生甚至某些企业工程师在进行机械制造装备设计的过程中,并不考虑上述软零件的布局和占用空间规划。造成在完成装备的装配后,电线和管路的布置乱成一团,对装备的可复制性和规范化造成了很大的困难,对装备的应用也存在着较大的安全隐患。应该增加1学时最基本的管路设计介绍,使得学生在设计过程中考虑软零件走向,考虑设计和工程成本,提高装备的规范化和可复制性。

同时,在机械工程类专业的课程设置中,并没有对钣金件的加工和安装进行讲解,会影响学生进行机械制造装备设计过程中对钣金件的设计结果,学生不了解应该如何完成钣金件的加工,不了解如何快速进行安装,不了解如何实现其设计的装备外观防护罩,也不了解装备防护罩如何起到合理的防护、防油、隔音、隔热、安全等作用。应该增加1课时的钣金件设计和加工基本知识讲解,再通过学生的调研和查询,完成钣金件的简单设计。

六、增强精密设计理念,提高设计的理论应用水准,精益求精。

在机械制造装备设计过程中,还存在一个共性的问题,就是设计过程中并没有应用基本理论对设计过程进行计算、校核和优化,往往凭经验照猫画虎、形而上学,甚至不思理论,直接敷衍了事。因此,应该向学生全程灌输精密设计的理念,让学生了解到每设计一个零件,都关系到该装备的整体设计水平;每确定一个形状、尺寸和形位公差,都关系到装备的设计基准、加工基准、装配基准、零件检验基准、装配检验基准,以及由此产生的工具、量具、刃具、夹具的变化,更关系到机械制造装备的生产和维护成本,甚至关系到装备的核心竞争力和企业的生存动力。让学生在设计过程中自始至终重视设计的每个环节。

同时,要求学生加强对基础专业理论的应用,尤其是利用材料力学、理论力学、有限元分析、运动学分析、动力学分析等理论和方法对设计结果进行分析和优化,达到对机械制造装备精益求精的设计目的。

总结

本文拋砖引玉,提出上述课程发展思路,即通过增加10个学时的讲解,并布置一些必要的学生调研作业,提高学生对于标准零件和标准部件的了解和应用水平,增强电控系统和传感元器件与机械制造装备系统的有效衔接,增强人机工程学和外观美观设计在机械制造装备设计过程中的比重;通过对管路和钣金件进行设计,增强机械制造装备的规范化和可复制性水平,使学生掌握精益求精的设计理念。

经过全面调整,使得学生通过该课程的学习和实践,获得全面的机械制造装备设计知识和设计方法,能够更高效地对机械制造装备进行设计,提升装备设计水平,适应新时代智能制造对机械工程类大学毕业生的需求,更好地为智能制造工业发展服务,助力中国制造2025。

参考文献:

[1]马克,苑明海,张静辉.面向中国制造2025的机械制造装备设计方法探讨[J].价值工程,2018(20):248-250.

[2]危卫华,连小莹.机械制造装备设计课程建设与教学改革探讨[J].价值工程,2013(27):258-259.

[3]丁晓红,李郝林,钱炜.基于成果导向的机械工程创新人才培养模式[J].高等工程教育研究,2017(1):119-144.

作者简介:

刘福聪(1981-),男,汉族,毕业于天津大学,硕士研究生,高级工程师,天津职业技术师范大学教师。2015年入选天津市“131”创新型人才培养工程第一层次;2017年被天津市人力资源和社会保障局聘为天津市大学生创业导师。主讲《机械制造装备设计》等课程。曾参与“国家重大专项”2项和国家自然科学基金面上项目1项,获得专利18项,其中发明专利9项。

作者:刘福聪

第二篇:基于电气装备制造业的电气装备制造的自动化仓库设计与探索

摘要:由于我国现代企业的生产规模日益扩大,使仓库逐渐成为生产物流系统中的重要环节。当今立体仓库逐渐向小面积方向发展,逐步取代了空间的利用率低的平面仓库,这种替代促使仓储物流业的水平不断提高。

关键词:柔性 电气制造 系统 电气装备制造的自动化 仓库

1引言

电气装备制造的自动化立体仓库已经成为了柔性制造系统中的重要组成部分,对其的研究与开发工作,有助于推动柔性制造系统的发展和实用化进程。同时,随着柔性制造系统在汽车工业日益广泛发展的今天来说,国内外已经有很多的制造企业对教学、科研以及技术服务开展了研究,并且相继的开发出了许多模拟柔性制造的训练基地。根据实际运行结果证明,对于所构建的电气装备制造的自动化立体仓库单元需要完全满足柔性制造系统的高效性实用要求。

2柔性制造系统的总体组成与工作流程

2、1柔性制造系统的总体组成

柔性制造系统的构成通常包括:数控车床、AGV运载机器人、自动输送线装置、六自由度行走搬运机器人、电气装备制造的自动化立体仓库单元、六自由度焊接机器人、CCD形状检测系统、加工中心以及相应的附属设备。对于系统的运行总线以及开发型组态软件等网络通讯技术来说,要使得总控单元对各个单元设备来进行集成控制,最终能够根据生产任务得到相应的变化。而且可以通过简单地改变软件设置方法来进行调整,从而可以适宜多种品种以及中小批量的生产。

2、2柔性制造系统的工作流程

在系统开始工作之前,通过人工的方式要将不同的工件和托盘按照相应的规划好的各个零件毛坯区域送到原料的库货架中去。对于工件或者是毛坯从电气装备制造的自动化立体仓库的原料仓库中取出来时,要通过AGV按照预定的相应轨道来进行运行,最终到达取料的位置。然后,通过出库的平移台,将毛坯由AGV送到自动的输送线中,再经过六自由度的搬运机器人送到柔性的制造加工单元中,再按照工序流程的程序,在数控车床或者是加工中心来进行再加工工作。最后,在加工完成之后,要通过机器人来取出工件,通过输送线和AGV进行同时运行,最后将工件放回到入库的平移台上,然后送入仓库的成品库货架,最终完成。对于所有的软件要进行相应的信息记录,从而更好的便于管理,完成一个工作流程。

3立体仓库的工作原理

立体仓库中都配有中央服务器和一台监控计算机及数台的管理计算机作为信息系统硬件,执行系统配有几台巷道堆垛机和其它的辅助设备,从而更好的完成出入库作业所发出的指令、监控以及库存管理等。对于其设备的控制方式主要包括接受上级的计算机控制调度及单机的电气装备制造的自动化控制系统,同时还有能够自动定位的控制系统等。对于电气装备制造的自动化立体仓库来说,其自动控制系统主要分为三种方式,即分离式、集中式及分布式。国际上较为普遍的是分布式控制方式。

对于整个柔性制造系统中,其中某个工位向系统提出了入库的要求,就必须要求其具有零部件名称和数量等等。在系统响应之后,要根据指令的形式来相应的通知对应的仓库。对于仓库来说,在接到入库的指令之后,要对库存内的信息进行检索,一旦有相应的空间,而且相应的装置都处在正常的状态下时,应该随时进行入库准备,并且同时反馈给系统,此时,系统应该做好了入库的准备。在系统确认之后,要及时发出准许交接的信息,将运送的装置、堆垛机等按照事先设计好的次序来进行动作运行,并且要将零件分别的存入仓库的缓冲区内。在进行交接完之后,要将递送的一方向系统发送完毕信息,也要向系统反馈收货信息。对于仓库内部,应该将零件通过传递装置放置到安排的单元里,并且要对库存信息表进行修改,在完成之后,要向系统发出正式的入库记录表。仓库在接受出库指令时,要执行与上相同的方式来进行出库操作,同时还要对数据库进行修改。对于出现货物的种类、数量不相符合的时候,要及时的向系统反馈出相应的信息,并且由系统来做出处理决定。如果仓库的机构中出现了故障,就要及时的通过传感器来检查和翻译具体的信息,然后通过系统网络来向上一层管理系统发出故障信息,还要向维修部门来进行报警维修。

4电气装备制造的自动化立体仓库的设计与控制

4、1电气装备制造的自动化立体仓库的设计

通常,对于电气装备制造的自动化立体仓库单元的组成构件来说,主要有挂壁式的码垛机以及相应的两套仓库,同时还需要有两套出入库的平移台和托盘,以及仓位的传感器等等。同时,两套货架和挂壁式码垛机和传感器可以共同组成电气装备制造的自动化立体仓库单元。对于仓库的货架上来讲,每一个货位都有安装相应的机械微动开关和激光定位系统,同时还要在货架的上方来装有巷道装置。

对于出入库平移台来说,主要负责在仓库单元和输送线之间来传递工件,同时由铝合金型材来进行搭建,这样可以使用直流电机加减速器来进行驱动,对于上面安装对射光电传感器感应工件的位置,由同步带来传送工件,最终完成出库和入库的动作行为。

4、2软件控制系统设计

对于柔性制造系统的总控制单元的构成,一般包括主控制机,其中的主控制软件是为操作人员来使用的前台程序,最终使用组态王软件来进行开发工作。通过对各个分站动作,可以同时的实现人机交互界面的接受用户控制,其中的操作分为连续自动和各分站手动控制两种方式。

仓库单元都是通过通讯模板和主站的控制计算机来进行通讯的,主要是通过主控软件的设定,最终来控制码垛机的运行系统。码垛机的出入库动作一般是由PLC来进行完成的,当码垛机接收到了出库的请示时,就可以将码垛机从上而下、从左到右的来进行扫描原料库的各个仓格,同时还要对扫描到的第一个有工件的仓格来进行出库操作,这样才使得出库运行的状态达到最佳。

5总结

综上所述,电气装备制造的自动化立体仓库,是一种具有集信息、储存以及管理融为一体的高技术密集型机电一体化产品,其中所涉及的领域较为广泛。可以通过对立体仓库自动控制系统的硬件设计研究,使企业的生产率和经济效益都大大提高。

参考文献

[1]张铁异,周晓蓉,梁建智.自动化立体仓库轻型堆垛机实验综合平台研制.《机械设计与研究》.2013年2期

作者:王金龙

第三篇:辽宁装备制造业发展研究

摘要:装备制造业作为辽宁的支柱产业,对于辽宁经济发展意义重大。从全国来看,辽宁属于装备制造业基础较好、发展较快的省份,但近年来却被许多后起省份赶超,其发展规模大,但获利能力和竞争力并不强。为实现辽宁装备制造业更好的发展,本文将SWOT分析法应用于辽宁装备制造业的分析中,在总结辽宁装备制造业的优势、劣势、机遇和威胁的基础上,为其提出发展策略。

关键词:装备制造业;SWOT分析;产权制度

一、引言

装备制造业是为满足国民经济各部门发展和国家安全需要而制造各种技术装备的产业。在辽宁,装备制造业可以说是工业的支柱产业,它是实现辽宁财政收入、吸纳就业和创造外贸出口的主力军。从全国范围来看,辽宁是装备制造业发展较快的省份,但是近年来却被一些后起省份赶超,总体而言大而不强。如何突破大而不强的怪圈,以实现辽宁装备制造业更好的发展,成为了产业界和学术界长期关注热点。SWOT分析法是一种企业战略分析法,近年来,SWOT分析已不单单应用在企业战略分析上,而是其被引入到了更广泛的领域,如:个人职业发展分析,或是某一行业的发展分析,甚至于一个城市的定位分析等等。这是因为SWOT分析法可以清楚地将某一个体或组织的内在优势和劣势,以及外部机遇和威胁进行全面分析,从而为决策者提供有效的参考。本文用SWOT这一经典的企业战略分析方法分析辽宁装备制造业的分析上来,在分析辽宁装备制造业的优势、劣势、机遇和威胁,为辽宁装备制造业今后的发展提出建议,以期实现辽宁装备制造业的优化升级和提高竞争力。

作为辽宁的支柱产业,装备制造业的发展备受关注,近年来大量学者对辽宁装备制造业的优化升级和竞争力的提高进行了研究。

一部分学者通过全面分析辽宁装备制造业存在的各种问题,从多方面提出辽宁装备制造业的提升对策。郭长义[1]通过构建竞争力评价模型,采用实证分析法,指出提升辽宁装备制造业竞争力的对策和路径。张青山和徐伟[2]对辽宁装备制造业优势和劣势予以分析,指出辽宁装备制造业升级的途径和辽宁装备制造业协调发展的方案。魏玉芝和翟文[3]对辽宁装备制造业发展中存在的问题予以分析,并为提升辽宁装备制造业竞争力提出具体对策,如加快企业改革、提高自主创新能力和促进产业集群等等。常丽[4]采用区位熵系数法和比较分析法对辽宁装备制造业竞争力进行实证研究,总结出了辽宁装备制造业存在的问题,进一步指出解决这些问题的途径。

另一部分学者则抓住造成辽宁装备制造业发展缓慢的主要原因,指出今后辽宁装备制造业的主攻方向。刘春芝等[5]认为,集群式创新才是提升辽宁装备制造业竞争力的有效路径。邵慰和陶晓丽[6]则立足于新制度经济学的理论,指出辽宁国有装备制造企业所占比重高、民营企业发展欠缺,应从发挥民营企业的作用方面来着手。李姝和姜春海[7]则指出辽宁装备制造业发展缓慢的重要原因就是技术创新水平不高,并综合运用横向比较法和纵向比较法对辽宁装备制造业技术创新现状加以系统分析,指出辽宁装备制造业技术创新过程中存在的问题。

二、辽宁装备制造业的SWOT分析

1.辽宁装备制造业优势分析

第一,基础雄厚且种类齐全。辽宁是国家“一五”时期建立的全国重工业基地,被誉为新中国的工业装备部,我国许多自主研制的重大装备都是在辽宁实现了零的突破,如50万伏超高压输变电设备、千万吨级露天煤矿采矿设备和核电站250吨环形起重机等。辽宁装备制造业遍布全省14个城市,拥有国家划定的装备制造业的全部7大行业,在划定的185小类产品中,辽宁生产的居于全国前6位的有58小类,占31.4%[2]。其中,矿山设备、石化及其它工业专用设备、输配电及控制设备、环境保护机械、计算机和燃气轮机制造业都位居全国前列,不仅规模宏大,而且具有成套的综合生产能力。

第二,拥有众多排头兵企业。辽宁拥有一批在国内同行业中堪称排头兵的企业,为装备制造业的发展创造了条件。沈阳机床集团是全国最大的机床开发制造企业,进入世界机床行业前十强排名,拥有1个国家级技术中心和3个行业研究所;大森数控是我国数控系统市场的主要供应商之一,也是国内唯一能够与世界各大公司竞争的制造企业;中国瓦轴集团主导产品的国内市场占有率均在20%以上,在设计、制造和试验检测三大技术平台和制造水平均具有一定的国际市场竞争力,企业已拥有国家级技术中心和国家级试验室,其技术中心在轴承行业中排名第一。此外,还有大连重工起重集团、沈阳鼓风机集团、东北输变电机械制造股份有限公司和大连冰山集团等众多行业排头兵企业。

第三,产业布局优势突出。辽宁的装备制造企业主要分布在沈阳和大连。这利于大型装备制造企业发挥龙头作用,带动周边城市的中小企业,形成装备制造业产业集群。其中,沈阳重点构筑以大型骨干企业为主导、基础装备产业园为配套支持的现代装备制造业体系。以东部、西部和南部为主体进行装备制造业产业布局,这种布局对辽宁中部城市群的装备制造业发展起到支撑、辐射和带动作用。大连则充分发挥临海临港优势,着力引进和发展对于海岸和港口依存度较高的装备制造业项目和配套产业,发展大件下海和海洋工程等具有区域特色的产业集群。此外,丹东、锦州、鞍山、辽阳、本溪、营口和抚顺等市依托现有基础,积极发展新兴产业,为辽宁装备制造业的发展注入了新活力。

第四,科研和人才优势集聚。2011年,辽宁拥有各类科学研究与技术开发机构1 545个,其中,政府部门所属科研机构197个,高等院校所属科研机构535个,大中型工业企业所属科研机构369个[8]。此外,辽宁还拥有大批知名专家和工程技术人员,汇集众多高等院校,如东北大学、大连理工大学等,并拥有一批国内著名的国家级科研院所,这为辽宁装备制造业的进一步发展提供了充足的人才供应。再加上许多大中型企业自身具有研发创新能力,使大量产业工人的技术经验得以积累沉淀和传承。

第五,区位优势优越、自然资源丰富。辽宁地处我国东北经济区南侧,环渤海经济区北部,是我国东北经济区和环渤海经济区的黄金连接点,与韩国、日本隔海相望,是东北经济区与东北亚经济带以及世界各大洲进行国际交往的重要通道。全省铁路营运里程达到3 939千米,密度居全国第一。公路通车里程54 000千米,连通14个省辖市。大连港、营口港、丹东港、锦州港和葫芦岛港等5个港口与一百六十多个国家和地区通航。有包括沈阳桃仙国际机场、大连周水子国际机场在内的4个航空港,开辟国际国内航线206条。土地资源类型多样,有大量未利用的土地资源和大片废弃盐田,为装备制造业发展提供了廉价的土地资源。此外,成矿条件优越,矿产资源丰富。目前已发现各类矿产110种,矿产地672处,对国民经济有重大影响的45种主要矿产中,辽宁有36种[9]。

2.辽宁装备制造业劣势分析

第一,大而不强,获利能力低。辽宁装备制造企业大都通过扩大生产规模来降低生产成本,以价格优势在市场竞争中获胜。在承接世界装备制造业转移中,辽宁装备制造企业承担的是以劳动密集型为主的来料加工、装配等工序,这就使得表面上辽宁装备制造业经济总量在不断增长,但是实际上多以劳动密集型和资源密集型产业为主,技术密集型产业发展较为滞后,高技术含量和高附加价值的产品主要依靠进口,低水平生产能力严重过剩,产品附加值低,大而不强,获利能力较低。

第二,政府R&D经费投入低,企业自主创新能力不足。辽宁虽在不断加大对科技创新的资金投入,但与国内一些装备制造业发展较快的省份相比,研发投入仍较低,这就直接影响到其科技创新的能力。本文例举了江苏、广东、山东、浙江和辽宁等几个主要省份及北京、上海等城市政府R&D经费投入情况,如表1所示。辽宁在R&D经费投入和R&D经费投入强度方面均较低,R&D经费投入强度是在国际上被用于衡量某一地区在科技创新方面努力程度的重要指标。而且辽宁装备制造业自主创新能力差,许多关键性零件和大型设备主要依靠进口,主要产品技术也多来源于国外,全省原始创新的产品技术仅达到20.20%,有近8成的企业没有自己的核心技术,数控机床中的数控系统9成需要引进[10]。

第三,科技和人才资源利用不充分。辽宁拥有大量科研机构和高等院校,这本应是辽宁进行科技创新的强大智力支撑,但是这些资源却未能得到充分利用。一方面,辽宁存在科技成果和人才外流严重的问题。据不完全统计,在“十一五”期间,中国科学院沈阳分院、沈阳化工研究院的科技成果只有20%左右在辽宁省内转化,全省技术市场交易额中,50%以上流向外省[11]。与珠三角、长三角以及南方经济发展较好的省份相比,辽宁在区域环境、经济发展和福利待遇等方面没有竞争优势,使得辽宁装备制造业面临大批专业人才外流的问题。另一方面,产学研合作水平低。企业、科研院所、高校都从各自的角度出发进行研发,政府未能有效协调,使创新处于无序状态,未形成合力。而且企业的产学研合作积极性不足,多数大中型企业尚未建立自己的研发机构。2009年辽宁大中型工业企业中有研发机构的企业仅占全部企业的34.55%,有研发活动的仅占22%[12] 。高校和科研院所又因与企业交流不足,从而引发研发活动缺乏市场导向,科研成果不适应市场需要等问题。

第四,对资源的依赖性强。辽宁装备制造业初期片面追求短期效益,生产方式粗放,导致资源、环境与经济发展之间矛盾日益激化。同其它装备制造业发展较快的地区相比,辽宁单位地区生产总值能耗明显要高。而装备制造业应属于技术密集型产业,其长远发展并不能依赖资源投入。

第五,国有经济比重高,企业活力不足,管理落后。首先,辽宁装备制造业国有经济比重过高,大量国有资产处于低效配置状态,市场经济发展迟缓,制约了装备制造企业的活力。尤其与沿海城市和经济发达地区相比,在对外开放观念、竞争意识等方面存在很大差距。其次,企业的生产技术装备老化,造成生产效率低下、活力不足,在竞争中处于劣势。最后,企业缺乏科学的管理,不能为先进的技术和设备的应用提供理想的支撑条件,使得研究开发、生产、市场营销和售后服务等不能够得到协调的发展。

第六,吸引外资能力差。辽宁虽然一直在招商引资方面做努力,但是其吸引外资能力依然不强,这对装备制造业的发展是不利的。表2对2005—2009年辽宁和广东制造业外商直接投资项目数量做出了统计,可以看出广东外商直接投资项目明显比辽宁高出很多,可见辽宁在吸引外资方面的劣势非常大。

3.辽宁装备制造业面对的机遇

第一,国际产业转移浪潮带来的机遇。随着经济全球化的脚步,发达国家向发展中国家的产业转移明显加快,我国已成为国际产业转移主要的承接地,尤其是制造业。对于辽宁而言,既有大批国际著名的装备制造企业在辽宁投资落户,又有部分省内企业利用发达国家制造企业陷入经营困境,资金链出现断裂的有利时机对海外企业进行并购,以此吸纳世界优秀技术成果,以提升自身技术水平,这往往要比直接引进技术的成本更低、收效更好。

第二,金融危机带来的新机遇。金融危机在给辽宁装备制造业带来外部冲击的同时也带来了新机遇。首先,发达国家装备制造业的竞争力下降,而非洲的一些经济欠发达地区正着力进行基础设施建设,但其自身工业基础薄弱,很多装备需要进口,这就给辽宁装备制造业创造了机会。其次,外部经济不景气使海外并购以及引进技术和高端人才的成本降低,而这些是解决辽宁装备制造业技术落后的捷径。最后,金融危机的爆发加快了世界产业格局结构调整,落后产能在竞争中越来越不适应经济发展的要求,这对辽宁装备制造产业形成倒逼机制,促使其转型升级。

第三,国家利好政策带来机遇。2003年,我国政府做出东北振兴重大政策调整,一系列针对东北老工业基地振兴的政策相继出台。2009年“五点一线”辽宁沿海经济带发展规划上升到国家战略。2011年,国家“十二五”规划将高端装备制造业、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车等七大产业提升到了国家战略性新兴产业的地位。可见在“十二五”时期装备制造业将被委以重任,“十二五”时期也就成为辽宁装备制造业把握机遇,加速发展的关键性时期。

第四,第一部装备制造业法规的实施。《辽宁省促进装备制造业发展规定》于2011年12月20日正式实施,规定中指出,要支持传统产业转型升级的重大成套装备,节能、环保与资源开发利用装备,新能源汽车等先进交通运输装备,高档数控机床等智能制造装备,关键基础件、精密仪器仪表和智能控制系统以及满足新兴产业发展的专用装备,发展符合高端装备制造业发展要求、满足国民经济重点行业转型升级和新兴产业高端化发展、具备一定技术和产业基础的重点领域的装备制造业[13]。这是我国第一部装备制造业法规,标志着辽宁政府把装备制造业的发展纳入了法制化的轨道,通过立法来确立装备制造业的地位,保障其发展,这就为辽宁装备制造业发展创造了良好的法律环境。

第四,现阶段国内经济和社会发展带来的机遇。目前,我国工业转型升级对先进装备产生了新需求,作为工业母机的装备制造业为各工业行业提供生产技术装备,随着各工业行业不断转型升级,其对装备制造业不断产生新需求。在农业方面,我国农业还没有实现机械化,存在很大的上升空间,随着农业机械化的推进,将对大型的农业机电设备产生大量需求。再加上我国近些年不断推出新的区域政策,如西部大开发、振兴东北老工业基地和实现中部崛起等,这些政策都会推动这些区域的基础设施建设,而基础设施建设与装备制造业的发展又密切相关。

4.辽宁装备制造业面临的威胁

第一,外部经济环境不景气带来新挑战。金融危机后,世界经济不景气,给辽宁装备制造业带来诸多不利。首先,市场需求减少。金融危机后,辽宁装备制造企业普遍存在订单减少的现象,这会影响企业的盈利和发展。2009年2月末,沈阳鼓风机集团、沈阳机床集团、北方重工集团和黎明航发集团等企业订货量仅为全年任务的30%—40%,远低于正常年份[13]。其次,海外投资缩减。装备制造业对资本存在着高度的依赖性,海外投资是资本来源的重要途径。海外投资的减少大大影响了辽宁装备制业的发展。最后,金融危机使美国等发达国家认识到虚拟经济的不稳定性和实体经济的重要性,其重拾实体经济势必会带来一定的冲击。

第二,来自国外的竞争。辽宁装备制造业既要面临来自发达国家同行业的竞争还要面临着来自发展中国家同行业的竞争,外部竞争愈加激烈。辽宁装备制造业的发展以牺牲环境为代价,存在高消耗、高污染的问题,而发达国家致力于追求产业链的高端地位,从而使辽宁装备制造业在竞争中处于劣势。另外,随着印度等发展中国家经济地位的不断上升,使得我国作为世界制造基地的角色受到威胁。印度与我国一样拥有廉价的劳动力资源,且拥有语言优势,势必会在吸引外资方面对辽宁经济发展产生不利的影响,进而影响装备制造业的发展。

第三,来自国内其它省份的竞争压力。辽宁虽为老牌装备制造大省,但逐渐被新兴省份所赶超。装备制造业因产业关联度高、吸纳就业能力强而受到越来越多的省份青睐,全国有21个省份将装备制造产业列入了未来10年区域经济的支柱产业,未来市场竞争的激烈程度可想而知,从辽宁装备制造业现有的制度与技术环境来看,竞争结果并不乐观[1]。

5.SWOT分析形成的四种策略

根据以上对辽宁装备制造业优势、劣势、机遇和威胁的分析,可以形成SO、ST、WO、WT四种策略。SO策略强调要依靠内部优势,利用外部机会。对于辽宁装备制造业来说,就是要把握自身在装备制造方面的雄厚基础实力和资源、人才、区位等优势,抓住国家“十二五”规划这一关键时期,提高企业自主创新能力、发展高端装备制造业。支持国际知名装备企业在辽宁投资落户、鼓励辽宁装备制造企业把握时机走出去,通过对海外企业并购来吸纳国外科技成果,争取非洲等欠发达地区的基础建设项目。ST策略强调利用内部优势,规避外部威胁。对于辽宁装备制造业来说,就是要推动装备制造业向高端领域发展,增强自身竞争力。在外部市场疲软的情况下,分析和把握好国内市场,着力满足国内市场的需求。WO策略强调利用外部机会,弥补内部劣势。即改变粗放的经营方式,减少对资源的依赖;推动高端装备制造业的发展,提升企业获利能力;加大科研投入,提升辽宁装备制造业的自主创新能力;政府积极引导,促进产学研合作,留住优秀人才;鼓励中小企业发展,增加市场竞争活力。WT策略强调减少内部劣势,规避外部威胁。即利用倒逼机制,转变辽宁装备制造业的发展模式,变粗放为集约;加大科研投入,提升自主创新能力;生产高附加值产品,提升其国际国内市场的竞争力。

三、辽宁装备制造业的发展策略

可以看出,尽管上述四种策略的出发点不同,但是它们的落脚点是大同小异的。据此本文将辽宁装备制造业的发展策略归纳成相互衔接的三点:

1.从制度层面入手,建立适宜装备制造业发展的有活力的市场环境

具体来讲就是要维护公平竞争的市场环境。很多中小装备制造企业之所以向南方沿海地区转移,就是因为南方沿海省份的市场环境有利于企业的发展和生存。所以在某种意义上讲,辽宁装备制造业的发展缓慢不仅仅是技术和资本的欠缺,更是市场经济体制不完善造成的。辽宁装备制造业中大型国有企业较多,这影响到了装备制造业的活力和效率,装备制造业的发展需要民营资本和大量中小企业参与,而中小企业的发展需要公平开放的市场竞争环境。因此,政府应该扮演好自己的角色,为企业维护有利的市场化竞争环境,确立清晰的产权制度并尊重私有财产。

2.转变发展模式,增强自主创新能力和竞争力

首先,要加大资金支持力度,提高企业自主创新能力。充分发挥财政资金的引导作用,激励企业进行技术创新,提高创新人才的福利报酬,吸引创新人才服务于辽宁装备制造业。

政府一方面要重点支持大型骨干企业重大装备的研制与开发,完善中小企业的技术创新服务体系,降低中小企业创新成本;另一方面要推动建立以企业投入为主的多元化、多渠道的投资体系,以使研发投入能够跟上经济发展的水平。

其次,要推进产学研合作。推动企业、研究机构和高校构建合作研发平台,共同完成符合市场需要的科技创新。由企业提供资金,高校或研究机构进行科技攻关或项目开发,使产学研合作成为一个优势互补并实现资源充分利用的过程。

最后,推动高端装备制造业的发展。辽宁省作为装备制造业大省,要在根本上提高装备制造业的竞争力,就必须应把握好“十二五”的重要机遇,提高企业自主创新能力,发展高端装备制造业。我国高端装备制造业在“十二五”时期,最先取得突破性进展的将是轨道交通装备制造业,其次将是卫星及应用、智能制造装备制造业,最后是航空装备、海洋工程装备制造业[14]。其中,在智能机床、工业机器人、智能测控系统和智能专用设备等领域,辽宁本身就具有一定的发展基础,另外,相对较新的海洋工程装备制造业,辽宁也有不错的基础,辽宁应该将这几方面作为发展高端装备制造业的定位方向。

3.鼓励中小企业发展,培育知名品牌,进而建立创新型产业集群

首先,应积极推进中小企业发展,促进合理的社会分工,提高生产效率。大型的装备制造企业发展到一定程度可以专门从事更高端的价值链活动,如产品的研发和品牌的运营等。稍低端的价值链环节应进行转移,外包给中小企业去做。这样既可以使中小企业获得一定附加值,又可以使大型企业更集中精力去进行核心技术的研发和品牌的运营,实现更高的附加值。企业不应一味追求“大而全”,而应进行合理的社会分工以提高整体效率。推进中小企业发展正是实现社会分工细化的一种有效途径。

其次,要培育知名品牌。品牌是参与市场竞争的有力武器,提到装备制造企业,人们就会想到GE、IBM、西门子、丰田、宝马、戴姆勒-奔驰、三星等等。品牌带来的是市场的认可和在竞争中获利的优势。辽宁拥有一批排头兵企业,有较好的基础,但是在知名品牌培育上,仍然任重而道远。未来辽宁装备制造业的发展,应改变传统的低端低效模式,积极培育知名品牌,在国内外竞争中占据有利位置。

最后,推动创新型产业集群的建立。所谓创新型产业集群是指以创新型企业和人才为主体,以知识或技术密集型产业和品牌产品为主要内容,以创新组织网络和商业模式等为依托,以有利于创新的制度和文化为环境的产业集群。创新型产业集群是实现技术创新扩散的有力途径,而技术创新扩散对于辽宁装备制造业整体水平的提高至关重要。在辽宁装备制造业水平得到一定提升之后,通过鼓励中小企业发展,培育知名企业,为建立创新型产业集群提供条件,并在此基础上采取行之有效的措施以推动创新型产业集群的建立,无疑是提升辽宁装备制造业整体实力的有效途径。创新型产业集群的建立应以某一个或几个知名的核心企业为主导,向上游延伸至零部件、机器和服务等专业化投入的供应商,向下游延伸至销售渠道和客户,从侧面扩展到辅助性产品的制造商等,并具备相关支撑机构,包括提供专业化培训、教育、信息研究和技术支持的政府和其它机构——如大学、标准的制定机构、智囊团、职业培训提供者和贸易联盟等[15]。具体来说可以从以下三方面着手:第一,要进行科学规划,合理布局。创新型产业集群往往需要以开发区、工业园区和工业功能区为载体,这就需要对各类开发区和工业园区进行科学规划和合理布局。根据辽宁装备制造业的各区域的自然资源、地理环境、经济技术基础和已形成的产业集聚状况,对产业集群进行合理布局。第二,要让大型龙头企业带动产业链的整合。要重点培育壮大龙头企业,培育自有知名品牌,同时提高中小企业的配套能力。形成以龙头企业为核心,以大量配套中小企业为半径的创新型产业集群。第三,要推动中介组织的发展。包括行业协会、商会、科技开发中心、信息服务中心、网络中心、融资担保机构、营销公司、咨询公司、会计和律师事务所等的中介组织是创新型产业集群不可缺少的实体。参考文献:

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[13]第一部装备制造业法规于12月20日实施[EB/OL].国务院发展研究中心信息网:http://www.drcnet.com.cn/eDRCnet.common.web/docview.aspx?chnid=4802&leafid=18539&docid=2721239&uid=271003&version=emerging.

[13]包山莲.金融危机下辽宁装备制造业走出去的机遇与威胁[J].商品与质量,2010,(7):29-30.

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[15]赵忠华,赵凌飞.装备制造业创新型产业集群分析[J].科学管理研究,2008,(2):39-42.

(责任编辑:徐雅雯)

作者:梁启东 刘晋莉

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