電子產品結構設計范文

時間:2023-07-17 17:02:31

導語:如何才能寫好一篇電子產品結構設計,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】 電子產品 結構設計 設計原理 使用壽命

一、前言

現如今,各行各業運用的電子產品越來越多,電子產品的安全性和使用壽命受到越來越大的重視。而為了保障電子產品的安全性和更長的使用壽命必須保障電子產品的設計原理合理,同時保證結構設計的準確性。本文重點的分析了電子產品結構設計的要求,原則以及影響因素。通過電子產品結構設計要求,原則及影響因素的分析,為以后的電子產品結構設計提供有力的幫助,保障設計出結構更加合理,安全性更高,使用壽命更久的電子產品。

二、電子產品結構設計的要求

第一,功能要求。電子產品歸根結底是一件商品,對于使用者來說,滿足其功能是其基本的要求。所以,電子產品必須在設計中體現自身的價值。第二,質量要求。電子產品要想有更好的效率和更高的效益,必須質量可靠,同時在結構上必須更加合理,外觀美觀。第三,結構更加優化。合理優化的電子產品結構主要是從其尺寸,工藝,使用材料等方面體現,通過這些方面的考慮和選擇,找到最優化的結構設計方案。第四,結構設計上要滿足創新性的要求。現如今,電子產品都能滿足自身的功能要求,但要體現其創新性才能有更好的市場,比如多功能的電子產品,外觀設計獨特,更加吸引人的注意力等等。只有電子產品的創新性做好,產品安全性高,實用性強,外觀設計美化,才能有更好的市場。

三、電子產品結構設計的原則

第一,各部分功能滿足設計要求的原則。電子產品的基本原則就是設計的各部件,各部分的功能得以滿足預先設計,能夠滿足基本的使用。第二,產品的強度和剛度滿足要求的原則。電子產品作為一件商品,其強度和剛度必須滿足要求,達到該產品的規范標準要求,只有滿足這個原則,才能有更大的使用壽命。第三,工藝和裝配上滿足要求的原則。電子產品在工藝設計和裝配上必須滿足電子產品裝配的要求,在這個原則滿足后,產品才能更好的進行裝配使用。第四,滿足用戶的審美要求的原則。電子產品最終作為商品使用,在滿足使用者基本功能需求的基礎上,要更加美觀,這樣才能更好的吸引使用者。

四、電子產品結構設計的影響因素

1、生產和維修方面的因素。電子產品結構設計的過程中,必須考慮后續的生產和維修因素。在設計中必須保障后續的生產更加合理,方便后續的生產,保障后續生產更加流暢合理。同時,在設計時,就必須考慮電子產品的后續維修。因為,一個電子產品不可能在使用中不出現問題,而出現問題后,就必須進行維修,所以在維修上更加方便的電子產品更容易滿足要求。這需要設計者在結構設計上就必須考慮好。合理的結構設計,可以在電子產品出現問題進行維修時,能夠方便的進行維修,而不破壞電子產品的本體。

2、零部件材料選擇方面的因素。電子產品在設計中,零部件材料的選擇會直接影響電子產品的使用壽命以及電子產品的安全性。所以,選擇合適的材料是非常必要的。這就要求在電子產品零部件材料選擇上,必須考慮環保,安全,可回收利用等等因素。在選擇材料的時候,不能貪圖便宜,要認真選擇生產廠家,選擇資質齊全,口碑好的材料生產廠家。

3、功能實現方面的因素。功能實現方面因素考慮是保障后續電子產品后續投入使用良好的關鍵。為了滿足功能要求,必須考慮元器件布局、電路板布線、組件部件布局方面的相互影響。保障三者合理的實現功能,同時元器件布局、電路板布線、組件部件布局三者方面不會產生干擾的現象。

4、產品使用壽命方面的因素。電子產品結構設計必須考慮使用壽命的因素。用戶購買電子產品首先考慮的就是能夠長久使用。所以提升使用壽命,是電子產品設計者必須考慮的重要問題。而為了保障使用壽命更久,就必須設計更加合理,零部件參數選擇更加優化,材料選擇更加安全等等。

總結:總之,在以后的電子產品設計中,在保障其設計原理合理的基礎上,注重其結構設計是非常有必要的,保障結構設計滿足國家標準要求,并且根據其應用環境來設計合理的結構,來滿足人們的需求,同時保持產品的安全性,保障電子產品使用壽命更長。

參 考 文 獻

[1]曹偉智,田野. 產學研背景下的自行車產品設計研究[J]. 美苑. 2015(06)

[2]李曉明,姜紅明,任召. 某高密度電子設備結構設計與解析[J]. 科技風. 2016(01)

[3]巫發茂,蔣龍,王健,朱維兵. 基于ANSYS Workbench某機載電子設備隨機振動響應分析[J]. 現代電子技術. 2016(10)

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本課程作為工業工程專業的一門實踐性強的專業核心課程,其主要任務是學習產品功能的設定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產品結構設計的原則以及與產品造型有關的通用結構設計知識,使學生掌握與產品設計相關的基本知識,具有產品結構設計的基本技能,能夠完成簡單產品設計中從功能定義到材料選擇以及最終的結構設計。

1.1本課程的知識模塊包括:①產品材料與表面處理工藝常識;②塑料件結構設計的基本原則;③鈑金類產品結構設計基本原則;④模具基礎知識;⑤產品結構布局設計;⑥產品典型結構。其目的是使學生掌握結構設計的基礎知識,培養學生的三維空間想象能力,在實際應用中培養學生的新產品開發以及應用計算機繪圖的能力。

1.2課程的重點內容包括:①常用塑膠材料基本知識;②常用金屬材料基本知識;③常用表面處理知識;④產品結構設計總原則;⑤產品結構關系分析與結構繪圖的基本要求。

二、《產品結構設計》課程的教學思路

2.1選用教材。目前還沒有適合工業工程專業使用的《產品結構設計》教材,所以國內普遍做法是選用產品結構設計方面教材,暫定的教材是黎恢來編寫的《產品結構設計實例教程》。該教材將作者十幾年的產品結構設計經驗總結而成,系統、精細、全面地介紹了產品結構設計知識及設計全過程,明確了產品結構設計的概念和崗位職責,并通過講解一款電子產品的全套產品結構設計的整個過程,幫助學生融會貫通,更加高效地學習和掌握實用技巧。

2.2教學內容。依據工業工程專業的整體人才培養方案和教學大綱的具體要求,將《產品結構設計》分為六大模塊,每個模塊里面包括若干的章節,各章節之間既自成體系,又互相有銜接,條理清晰,通俗易懂。①“產品材料與表面處理工藝常識”模塊,主要介紹注塑工藝理論、常用塑膠材料和金屬材料基本知識,以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面,介紹ABS、PS、PP、PVC等的應用范圍、注塑模工藝條件和化學和物理特性,重點是使學生了解注塑件的常見問題分析及解決,比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面,介紹一些金屬的特性和應用范圍,比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識方面,主要涉及塑料二次加工的基本知識,學生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內覆膜等表面處理工藝。②“塑料件結構設計規范”模塊,重點介紹塑料件在設計和修改階段需掌握的通用設計規范,比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設計,能夠分析塑料件的加強筋、孔、支撐面的使用范圍。在細節部分,應了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設計。③“鈑金件結構設計規范”模塊,介紹鈑金類產品設計的工藝要求,包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝,并且讓學生了解壓鑄類產品結構設計的工藝要求。在此模塊的教學中,應引入企業實際產品案例進行講解,以便于學生更好地掌握鈑金件的設計規范。④“塑料模和鈑金模基礎知識”模塊,介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結構,包括模具概述,模具的分類、注塑機介紹等,重點講解的是注塑模結構里面的澆注系統、頂出系統、排氣系統和行位與斜頂,以及二板模和三板模之間的區別和應用,以“實用、夠用”為度,學生只需了解典型的模具結構,不需要進行后期的模具設計。⑤“產品結構布局設計”模塊,主要介紹殼體形狀結構、密封結構、卡扣結構、螺釘柱結構、螺紋連接結構和嵌件連接結構等知識,以及各個特征的定義、作用和設計原則,特別是特征在使用時的相互配合關系。拓展知識方面,要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設計規則,以及模具設計與產品結構設計之間的聯系。⑥“典型產品結構”模塊,重點介紹目前國內普遍使用的三大產品(電子產品、家電產品和電動產品)的典型結構設計知識。每類產品選取一款經典的已批量的產品作為藍本,深入解剖結構知識在產品設計的運用。比如電子產品選手機為代表產品,講解手機產品各零部件的結構、前殼與底殼的止口設計、LCD屏限位結構設計和電池固定結構設計,以及內藏攝像頭結構設計。家電產品則以電吹風為例,學生要掌握電吹風的功能、材料、結構工藝性等,了解CAD軟件在電吹風設計中的應用,能對產品塑料件進行結構分析。在此過程中,還要掌握項目管理方面的知識。

2.3教學方法。在教學中,提倡基于工作過程為導向的項目化教學,理論教學與實踐練習相結合,增加實踐課時的比例,培養產品設計的實踐能力。教師引導學生建立實用合理的知識結構,強化學生的自覺體驗和掌握知識的遷移能力,淡化理論和實踐的界限。在基礎知識夠用的前提下,采用任務驅動教學法、項目教學法,通過在具備多媒體教學設施的校內實訓基地開展新產品和新工藝的開發工作,使學生體會具體產品的外觀造型和結構設計過程,提高學生的綜合應用能力和實際應用能力。

三、《產品結構設計》在工業工程專業總體實訓的具體應用

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關鍵詞:家電;結構設計;設計理念

中圖分類號:TU318文獻標識碼: A 文章編號:

前言

隨著我國經濟的不斷發展,我國家電產業也隨之發展迅速,這對于一個國家的經濟發展和居民生活都具有重要意義。而家電結構設計是一個需要多專業共同參與、合作完成的過程,相對于其他設計要更為復雜。家電結構設計的核心在于創新,設計中也存在許多不確定的因素,所以需要設計者集思廣益對家電結構設計進行創新。

1、家電結構設計內容及其特點

1.1家電結構設計的內容

家電結構設計的內容很多,在這里主要敘述家電結構設計的幾大重要內容。第一,組裝結構設計。隨著社會的發展,人們對家電設計又有了一個新的追求,那就是家電設計要追求一種組裝簡單和零部件簡單的目標,家電結構設計就是為了解決組裝簡單和零部件簡單這一問題而存在的,家電結構設計能夠使家電產品變得更加的便利和簡單,在家電結構設計中,組裝結構設計是主要內容之一;第二,家電參數設計。家電產品是一種使用頻率比較高的產品,家電結構設計師在進行家電產品的設計時,要注意家電產品的很多參數,比如說家電的受熱參數、家電的動態參數和家電的受損參數等等一些參數。家電的受熱參數、家電的動態參數和家電的受損參數在很大程度上影響了家電產品的使用壽命,作為一位家電產品設計師,首要的任務就是要做好延長家電產品使用壽命的工作,而除了家電產品的后期維護之外,家電結構設計則是唯一能夠延長家電產品使用壽命的途徑,我們要高度重視家電參數設計;第三,連接件的設計。任何的設計都有一種特有的連接件,這在我們的家具產品設計別明顯,家具產品如果沒有連接件的設計,那么這件家具產品則無法投入到正常的使用之中,家電產品設計更要注重這一點,因為家電產品是一種高頻使用的產品,家具產品的使用頻率相比于家電產品的使用頻率要低得多,所以家電產品的連接件必須能夠使家電產品很結實,而且要比較簡單,家電產品結構設計的連接件設計是家電產品結構設計中的重中之重,不僅僅是家電產品結構設計的重點,而且是決定一件家電產品好壞的主要決定因素,作為家電產品的設計師,要高度重視家電產品結構設計的連接件設計。

1.2家電結構設計的特點

第一,家電結構設計的嚴謹性。一般情況下,家電產品的大小比起一般的家具產品和建筑產品都不是很大,對于比較大的家具產品和建筑產品都不允許有半點誤差,更何況是比較小的家電產品,家電產品的結構設計如果出現了很小的誤差,就會在很大程度上影響家電產品的功能和使用,更嚴重的是,家電產品的結構設計如果出現了很小的誤差也會導致家電產品最后無法實現的后果,作為一位家電產品結構設計的設計師來說,要高度重視這個問題,要謹遵家電產品結構設計的嚴謹性;第二,家電結構設計的功能性。家電結構設計具有雙重功能,家電結構設計的第一大功能在于實現自己的連接功能,也就是作為一個連接的身份出現在整個的家電產品中,這個功能是家電結構設計的根本功能。家電結構設計的第二大功能在于實現自己的裝飾功能,在具體的家電產品設計中,每一個家電產品結構設計師都要考慮到家電結構設計的雙重功能,家電結構設計的第二大功能是實現自己的裝飾功能,這在整個的家電產品的外形上來說非常的重要,直接影響家電產品的外形,最終也會成為家電產品的銷售量的影響因素之一。

2、家電結構設計原理

2.1家電結構設計應當遵循設計簡便的原理

任何的設計都應該遵循設計簡便的設計原理,而家電產品的結構設計也不例外,也要遵循設計簡便的設計原理,這一點非常的重要。家電結構設計只有設計出比較簡便的產品,它才會受到廣大消費者的關注和歡迎,但在近些年來,很多家電產品的結構設計師并沒有注重這一點,都忽視了家電結構設計應當遵循設計簡便的原理這一問題,這在一定程度上也反映了很多家電產品的結構設計師的素質比較低下這一問題。而在家電產品的結構設計領域也存在著這樣的問題,很多家電產品的結構設計師進行的家電產品的結構設計太過于追求設計簡便,而忽視了家電產品的結構設計具體功能的實現,他們誤解了家電產品的結構設計的簡便性,他們簡單地把家電產品的結構設計的簡便性理解成家電產品的結構設計的簡單,這一問題直接造成的后果就是家電產品的結構設計的任務沒有很好的完成,也就是沒有實現家電產品的結構設計的根本目的,沒有達到家電產品的結構設計的功能要求。

2.2家電結構設計應當符合人機工程學

眾所周知,任何的設計都必須要符合人機工程學,因為設計本身就是為人類服務的,因此,設計必須要達到人的要求以及適應人的基本使用條件,也就是我們所說的“以人為本”。人機工程學就是我們在進行具體的家電結構設計時必須要以人的尺寸去進行設計,因為我們設計出來的家電產品要供人們使用,所以我們必須做到這一點,這一點在家電產品的結構設計中不是很明顯,而在我們的家具產品設計中顯得十分的重要,如果我們設計一個椅子,而這個椅子不能和我們的基本人體尺寸相符合以及無法符合我們的正常使用習慣,那么這樣的一個椅子就不能滿足人的要求,它就沒有存在的價值,在具體的銷售中,它也是賣不出去的。而作為在人機工程學方面要求較低的家電產品的結構設計中,我們也要充分認識到家電結構設計應當符合人機工程學這一原理。

3、家電結構設計規范

3.1家電結構設計的裝飾線的規范

每一個家電產品的體積和外觀是不一樣的,在家電結構設計的裝飾線的設計上也是不一樣的,而作為家電結構設計的裝飾線的普遍的規范,我們在進行家電結構設計的裝飾線的設計時要注重和家電產品的體積和外觀相結合,只有和家電產品的體積和外觀相結合,才能夠設計出比較合理和美觀的裝飾線。作為家電產品的結構設計師,我們要高度重視這一點。

3.2家電結構設計的按鈕的規范

每一個家電產品的功能都是不一樣的,在具體的家電結構設計的按鈕設計中,我們要考慮到這一家電產品的功能和家電產品的外觀要求,我們在進行家電結構設計的按鈕的設計時,我們要謹遵家電結構設計的按鈕的規范,也就是要使家電結構設計的按鈕設計既美觀又具有很強大的功能性。作為家電產品的結構設計師,我們要高度重視家電結構設計的按鈕的規范。

4、結語

家電產品的結構設計中許多設計元素的應用不是停留在元素的形似,而是要追求家電產品的結構設計的功能的實現,家電產品的結構設計并不是各個設計元素的簡單堆砌,而是通過對家電產品的結構設計的充分認識,來打造富有強大功能和造型的家電產品。家電產品的結構設計師應當以簡練的設計手法,設計出符合人機工程學的家電產品,這些產品不僅有強大的功能,而且要具備比較簡便的特點。我們在進行家電產品的結構設計時一定要注意筆者以上提到的幾點具體規范和要求。

參考文獻:

[l]張小勇. 面向電子產品結構設計的知識庫系統研究與開發. 電子科技大學,2012,(05).

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關鍵詞:面向裝配的設計;簡化設計;虛擬裝配;模塊化設計

中圖分類號:TH136 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2017)02-0094-02

隨著現代電子產品的高度集成化和小型化,以及用戶對設備的可靠性、環境適應性等提出的越來越嚴格的要求,使得電子設備結構復雜程度不斷提高,也使產品的裝配面臨越來越多的困難,導致出現裝配質量下降、裝配效率降低等一系列問題。在這一環境下,引入面向裝配的設計(DFA)這一產品開發模式,在電子設備結構設計階段即充分考慮產品的裝配環節以及各種相關因素的影響,采用簡化產品設計、減少零件數量、使用標準件、零件裝配模塊化和減少裝配過程中的調節、裝配防錯等方法,并利用分析、評價、規劃、仿真等各種技術手段,不斷地完善設計和改進裝配性能,確保裝配工序簡單、效率高、質量高、不良率低和成本低[1]。

1 基于SolidWorks的DFA應用方法

將SolidWorks功能和DFA方法相結合,在SolidWorks的環境下,主要可以進行以下三方面的應用方法研究。

1.1 簡化設計

簡化設計就是在設計中遵循KISS原則。簡化設計過程往往是對已有的產品結構進行提煉和優化的過程,可以充分利用CAD的數據存儲和規劃優勢,建立各種庫文件,選擇和調用成熟設計和模塊,構建具有較高裝配性能的產品。

1.2 標準化模塊化設計

在電子設備結構設計過程中,運用標準化和模塊化的設計方法,能大幅提高裝配質量的可靠性,使裝配問題能更早、更容易被發現,從而提高產品裝配效率和裝配質量。

1.3 虛擬裝配

以產品設計為中心的虛擬裝配,是在虛擬環境下對CAD模型進行裝配性能分析的一項計算機輔助設計技術。基于DFA虛擬裝配的基本任務是尋求產品裝配結構的最優解,即通過CAD模擬產品裝配、進行定量或定性分析,找出結構設計中裝配性差的結構特征,進行設計修改和完善的過程。

使用SolidWorks 等CAD軟件,可對產品的三維模型進行虛擬裝配,并利用CAD提供的分析模塊,進行包括靜態干涉、運動干涉分析以及裝配公差分析等裝配性能分析、判斷和改進。

2 DFA應用步驟

產品概念設計階段的主要任務是根據用戶要求、設計輸入定義產品的架構,并將產品進行模塊劃分;在此基礎上,建立產品裝配模型,將各類庫文件引入建模過程中,貫徹標準化、模塊化設計理念;完成裝配模型建立之后,開始虛擬裝配,即對模型進行裝配性能分析,運用 DFA簡化設計等方法對裝配體及零部組件進行簡化、合并等設計改進,并且進行裝配相關檢查,直到得到優化模型。

根據DFA的應用方法,制定出在SolidWorks環境下產品設計的流程,見圖1所示。

3 DFA裝配建模

主要需要建立兩類模型,一類是建立一系列庫模型,一類是對產品本身結構的建模,而前者是后者的基礎。在對產品建模的過程中貫徹標準化模塊化思想,為產品的簡化設計提供良好的土壤。

3.1 產品裝配建模

CAD裝配建模有自下而上和自頂向下兩種方法。自下而上設計法即首先完成零件設計建模,然后在裝配文件中逐一插入零部件,組合成裝配體模型,零部件之間無關聯;自頂向下法為在裝配文件中直接建立零部件模型,零部件之間往往存在幾何關聯以及配合限制。

綜合兩種設計方法的優勢,在方案設計階段,采用自頂向下的設計思路,首先規劃產品裝配體的框架,劃分模塊類型,在此基礎上,將產品主體零件在裝配圖中進行初步建模或者將通用模塊裝入裝配體中,使產品具備基本的模型架構,然后進入自下而上的模式,對構成裝配體的零件模型作細化處理以及建立相關的零件,將生產的零部件裝入裝配體中并進行配合限制,逐步裝配形成產品最終的裝配模型。

3.2 庫文件建模

庫文件泛指CAD軟件可調用的所有子組件和模塊,它是構建新研制產品的基礎,也是面向裝配的設計中標準化和模塊化設計原則實施的基礎。

庫文件建立的原則是:

(1)庫文件歸屬文件夾應層次分明,庫文件名應簡潔明確地表示出庫集合的特征,以方便選用;

(2)庫文件中固化的組件和模塊,如緊固件、外購件等,盡量以零件形式建模,以便存儲和調用;

(3)分析同一系列模塊的主要安裝尺寸,形成尺寸系列表,以方便建模和擴充;

(4)同一系列化零件的建模盡量采用一個模型、多個配置;

(5)模塊應盡量包含安裝基準、安裝尺寸等裝配信息,有助于選用和避免裝配加工錯誤。

根據庫文件存放的位置和模塊的類型可分為兩類庫,一是存放于計算機本地的本地資源庫;另一種需要通過網絡管理可上傳和下載的ODM電子倉庫。

3.2.1 本地資源庫

根據電子設備的特點,在CAD環境中主要建立緊固件庫(螺釘、螺母等)、電子器件庫(連接器、顯示屏、鍵盤、濾波器等)、機械成品庫(風機、減震器等)、材料庫(屏蔽材料、密封材料、鋁型材)以及通用件庫(機柜、機箱、控制臺、把手、導軌、走線架等)。建立各種庫后,將其存放地址添加到SolidWorks系統選項中的設計庫中,即可開始在CAD界面中直接調用設計庫文件。庫文件的設計、編輯、修改等較容易實現, 技術人員可以通過改變某些參數而不必改動元件設計的全過程來更新設計。

3.2.2 PDM電子倉庫

SolidWorks Workgroup PDM作SolidWorks的插件,主要用于工作組的產品數據管理,可以將本地成熟產品的數據檢入到電子倉庫,同時也可以分享工作組內其他成員上傳到電子倉庫并共享的數據,以實現設計資源的充分利用,并且能確保設計版本和復雜的結構件掛接關系得到有效管理。

根據電子設備結構面向裝配的設計需要,以便于選擇和調用為建庫原則,電子倉庫可主要劃分為公用資料庫、設備資源庫和工藝資源庫等。將設計相關標準、規范、資料放入公用資料庫中;將工藝相關規程、工具資料等放入工藝資源庫;設備資源庫可以根據電子設備使用的工作環境,如地面、車載、艦載、星載、機載等進行分類,也可以按照結構形式、密封性、抗沖擊振動性和電磁兼容性等產品結構特點設置有利于搜索的關鍵詞。

4 裝配性能分析

4.1 直觀檢查

SolidWorks軟件界面中提供了裝配統計、對稱性檢查、質量特性以及間隙檢查等命令,可以很方便、直觀地對已建立的產品模型進行相關的統計和檢查,根據檢查結果對裝配體作進一步簡化、合并、調整等減少裝配錯誤、提高裝配效率的設計,直觀檢查一般包含以下幾項:

(1)考慮把相鄰、相似、對稱的零件合并成一個零件;(2)設計多功能零件,減少零件數量;(3)合并減少緊固件的種類、數量;(4)調整裝配體及主體零件重心,避免裝配時失穩;(5)通過間隙檢查,避免零件過約束;(6)進行防錯設計,避免非對稱零部件具有一個以上的裝配位置。

4.2 干涉檢查

對產品裝配體的干涉檢查主要包括靜態干涉檢查和運動干涉檢查兩種方式。

SolidWorks命令項中的干涉檢查,能夠直觀、明確、定量地給出裝配體靜態情況下干涉的零件、部位和干涉幾何尺寸,有利于對干涉的零部件定位、定向進行設計修正。

對實現機械運動的產品,采用虛擬仿真工具SolidWorks Motion插件,對虛擬裝配體進行運動學和動力學狀態的仿真,模擬產品的不同運動狀態,檢驗產品的運動性能及設計計算結果的正確性,對運動部件進行運動干涉檢查,查看限位運動的干涉情況以及裝配情況和零部件模型的精確程度,有助于在設計中發現產品結構空間布置的干涉和運動機構的碰撞等問題。

更好地完成干涉檢查的關鍵點是完善裝配體模型,盡量詳盡真實地建模,特別是應注重建立自制件以外的外購件、緊固件、附件等的真實幾何模型,往往一些看似微不足道的省略處會在實際裝配時出現干涉問題。

4.3 公差分析

SolidWorks有 DimXpert和TolAnalyst兩項與公差相關的插件。DimXpert可以直接在3D圖形中按照標準生成標注,還可以幫助用戶查找圖形是否缺少尺寸;TolAnalyst主要作用是解決公差設計的問題。

將公差分析的結果與裝配體的簡化設計原則相結合,簡化裝配關系、減少尺寸鏈數量、減小累積公差,才能夠降低尺寸公差等級,實現寬松且合理的公差設計,提高裝配質量和裝配效率。

4.4 動態裝配

SolidWorks的爆炸視圖和animator插件可提供靜態和動態裝配拆分效果圖,按需要對虛擬裝配體進行拆分、分組,通過爆炸路徑和鍵碼對動畫進行編輯,生成各虛擬裝配體各部分的動畫和圖樣文件。可以用于電子設備結構設計方案評審中,提供直觀生動的產品效果;也可以直接應用于實際裝配生產,特別是對于復雜的產品的裝配具有指導作用。

5 結語

通過基于SolidWorks軟件及其插件對電子設備結構面向裝配的設計作了一些研究和嘗試,體會到無論對軟件強大功能的應用,還是對先進的產品設計模式的理解和運用,都需要更加深入地探索。新的設計方法和設計思路在不斷涌現,CAD軟件的功能也在與時俱進,設計師如何將兩者更好地結合進而提升設計水平,是結構設計人員面臨的一項艱巨任務。

參考文獻

[1]鐘元.面向制造和裝配的產品設計指南[M].北京:機械工業出版社,2013.

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關鍵詞:跌落仿真 手機 ANSYS/LS-DYNA

0 引言

手機產品的碰撞和接觸問題是難以避免的,行業內絕大多數產品的維修和報廢都是由于高速撞擊導致觸摸屏碎裂造成的。我國電工電子產品基本環境試驗(GB2423.5、6、7、8.1995)制定了企業必須對產品實物進行沖擊、碰撞、傾倒與翻倒、自由跌落等進行試驗[1]。樣機試驗的缺點是驗后結論,即只有在試驗完成后才知道設計是否有缺陷,在產品研發的后期一般都很難在做結構上的相應調整,因此這種傳統方法會耗費大量的研發時間和成本。本文將計算機仿真技術應用于手機整機自由跌落實驗中,可以提前預見到手機結構上存在的問題,例如哪些部位容易產生應力集中、容易在跌落中遭到破壞等,從而以更快捷地改善手機整體結構的合理性,減少整機物理樣機實驗次數,縮短產品開發周期,降低產品開發成本。

1 理論基礎

1.1 碰撞運動方程

在總體坐標系下,碰撞的運動方程可以表示為[2] :

[M]{a}+[C] {v} +[K]g2gxcllhtj={Fex } (1)

式中:[M]為結構的質量矩陣;為結構的阻尼矩陣;[K]為結構的剛度矩陣;{a}為加速度向量;{v}為速度向量;g2gxcllhtj為位移向量;{ Fex}為包括碰撞力內的外力向量。

若令{Fin }=[C]{v }+[K]g2gxcllhtj,并設{Fre }={Fex}一{Fin },則碰撞方程可以寫成為:

[M]{a}={Fre } (2)

若采用集中質量,即質量矩陣[M]變成對角矩陣,則各個自由度的方程將是相互獨立的,即:

Miai = Frei(i=1,2,…) (3)

1.2 顯式積分算法

用顯式方法求解碰撞運動方程,首先由方程(3)直接求出:

ai = Frei/Mi (4)

然后對時間積分求得速度Vi,再積分一次就會獲得位移Di,這里采用中心差分的顯式格式來進行時間積分。中心差分的顯式格式為[2]:

Vn+l/2=Vn— l/2+an (tn+l/2+tn一l/2)/2

dn+l=dn+ Vn+l/2*tn+l/2

tn+1/2=(tn +tn+1)/2

在整個時域范圍內,可由上述積分遞推公式求得各個離散時間點處的位移、速度和加速度。顯式積分不需要進行矩陣分解或求逆,無需求解聯立方程組,也不存在收斂性問題,因此,計算速度快,其穩定性準則能自動控制計算時間步長的大小,保證時間積分的進度。

2 手機的跌落仿真分析

在智能手機的常規設計中,手機的核心功能模塊如觸摸屏、顯示屏、主板等功能模塊及重要部件都是固定在前殼上。前殼的強度是否足夠直接關系著整機在跌落過程中,內部部件的損壞情況。整機的強度主要取決于前殼,因此前殼的結構設計是否可靠在智能手機的結構設計中至關重要。跌落分析中主要驗證前殼的結構設計是否滿足強度要求,能否保證觸摸屏的受力情況在安全范圍之內,在跌落過程中不會碎裂。

2.1建立模型

本文主要研究內容是手機整機跌落時,對手機殼體和觸摸屏的破壞,并不針對手機各個零部件的破壞,所以在構建手機整機時,只創建關鍵部件,而PCB、芯片、天線、攝像頭等部件則進行簡化。對于去掉部分非關鍵部件后的手機,在Pro/E中構建并完成整機的裝配工作,圖1為整機裝配的CAD模型。然后將PRO/E構建的模型圖轉化為IGES格式導入ANSYS中,利用ANSYS/LS-DYNA功能模塊進行分析。

2.2 有限元模型的建立

手機殼體材料選擇PC,采用無彈性的隨動硬化材料模型;觸摸屏為0.7mm厚度的旭硝子的Dragontrail鋼化玻璃+2層ITO FILM,總厚度在1.2mm以內;屏幕為4.7寸,分辨率HD的液晶顯示屏,材料為TFT,為易碎部件,采用雙線性隨動硬化的材料模型。PCB電路板、芯片組、電池以及內置天線等內部元器件,為了有效簡化模型,視為剛性體。為了增加前殼的強度同時又不增加整機的厚度,前殼采用模內注塑0.5mm鋼片的工藝一次注塑成型。

對于手機外殼、觸摸屏、顯示屏部分,單元類型為薄殼單元(Shell163),前殼模內鋼片內部機體部分單元類型為三維實體單元(Solid 164) [5]。材料的性能和參數見上表。單元的最大尺寸為5mm,最小尺寸為0.5nun,劃分的網格見圖2。

3 結果分析

3.1跌落角度

本文仿真利用ANSYS/LS-DYNA下的DTM模塊進行自由跌落的仿真分析,忽略跌落過程中的空氣阻力等影響。分析的跌落高度為1500mm,初始速度為0,通常整機實物的跌落實驗中一般采用六面和四角的跌落方式進行試驗,根據實物跌落試驗經驗最容易應力集中部位一般在四個角,因此本分析采用手機底部角跌落的角度進行跌落仿真,目標面為大理石地面。為了比較完整的觀察到跌落過程中手機整機的運動過程,設置跌落碰撞時間為0.1S。為了節省分析時間,在跌落中設置為“接近剛性面時開始分析”。在LS—DYNA內,分別進行4種模型的跌落模擬,在LS—PREPOST內觀察跌落過程中的Von Mises Stress云圖,并記錄最大應力值。

3.2有限元分析結果

在初始的設計中殼體壁厚為1mm,模內的注塑鋼片根據經驗采用0.5mm,跌落后觸摸屏受到的最大應力達到330Mpa,觸摸屏在跌落中受力已經超出其屈服應力,可能會發生破碎或損壞。在對殼體進行優化后,將殼體壁厚加厚到1.1mm、1.3mm、1.5mm,觸摸屏受到的應力明顯下降,分別為320MPa、290MPa、250MPa。由分析結果可知使用模內注塑技術的前殼結構,在殼體壁厚大于等于1.3mm時觸摸屏在跌落中可以得到很好的保護,受力情況被控制在安全范圍之內。

3.3實物跌落試驗與仿真試驗結果對比

前殼使用仿真分析驗證的模內注塑工藝開模,在整機組裝測試無誤后做跌落測試。測試采用6面四角的方向進行自由跌落,目標面為大理石地面,試驗數量為6部,最終6部機器全部都通過了測試,沒有發生觸摸屏破裂的情況,說明跌落仿真和物理樣機試驗數據是吻合的。

4 結論

(1).采用模內注塑工藝生產的前殼可以在降低整機厚度的同時有效增加整機的強度,保證整機有足夠的剛度在跌落過程中可很好的保證觸摸屏不會因應力集中而破碎。

(2).在手機產品的結構設計階段,采用跌落仿真技術對其在使用過程可能碰到跌落情況進行仿真,通過仿真所得到的結果是可信的。它為工程師設計出更好的抗跌落、沖擊產品提供了非常有用的信息。

參考文獻:

篇6

關鍵詞:三維裝配工藝設計;裝配仿真;DELMIA;俯仰裝置

中圖分類號:TP391.7文獻標志碼:B

作者簡介:胡國高(1977-),男,高級工程師,主要從事航空電子產品系統工藝總體設計等方面的研究

目前,電子裝備行業內工藝設計的主要手段是采用填卡片式的二維CAPP,裝配工藝設計主要依靠圖樣和二維裝配工藝規程卡片來表達。電氣結構設計階段所形成的產品數字三維模型得不到充分利用,已有的數字化設計信息需要工藝人員分析和重新輸入,與數字化三維CAD系統沒有建立有效傳遞途徑,不能與設計協同工作,工藝設計工作繁瑣,效率低下,表達不直觀,線纜敷設根據實物在現場進行手工實施,線纜設計沒有三維模型化,布線路徑不具體,機械裝配和電氣互聯交錯裝配工藝過程不能準確清晰表達,不能進行裝配工藝定量虛擬仿真和流程優化,裝配工藝靠工藝人員的知識水平和裝配經驗來完成復雜的裝配工藝設計,裝配工藝可行性、裝配順序工藝合理性、裝配工具及路徑最優化、裝配操作空間可達性等問題無法在裝配設計階段得到有效驗證,導致工藝更改較為頻繁,輸出的工藝規程可讀性差,指導性不夠,裝配工藝規劃編制周期長。在電子設備的樣機研制過程中,對其裝配性能的分析和評價都是根據零部件實物來完成的,即在零件加工完成后,在產品實際的裝配過程中對其裝配工藝可行性、合理性進行分析和驗證,根據裝配結果對其裝配工藝性進行修改迭代,使其滿足設計要求,是一種典型的“試裝配調試修正設計再試裝配”傳統電子設備研制生產流程,大大增加了裝備研制周期和費用。先進的產品設計生產制造流程迫切需要以產品三維模型和設計物料清單(EBOM)為基礎,改變現有的工藝集成制造體系,建立數字化工藝模型,形成以數字化模型為核心的數字化三維工藝設計體系,實現三維裝配工藝設計仿真與產品設計并行,真正實現數字化設計制造一體化。

1三維裝配工藝設計仿真規劃

裝配工藝過程仿真為產品裝配提供一個三維的虛擬制造環境來驗證和評價工藝規劃的裝配順序、路徑及操作程序的合理可達性。基于模型定義的數字化三維裝配工藝設計過程需從產品數據管理平臺(PDM)中獲取某雷達產品設計數據,通過自行集成開發的數據轉換程序將產品設計數據轉換成DEL-MIA軟件可以編輯識別的三維工藝設計數據,形成適用于工藝設計過程的產品結構樹;將已定義的相關資源(如車間、工作臺、工裝、工具和人等)加入到DELMIA軟件系統的裝配工藝規劃模塊(DPE)環境中,形成工藝資源結構樹,并在DPE中創建詳細產品工藝結構樹,進行三維裝配單元組件劃分、裝配順序和裝配路徑規劃等工藝過程設計;根據規劃好的裝配組件、裝配順序及路徑在DELMIA軟件的工藝仿真與驗證模塊(DPM)中進行裝配干涉檢查、裝配順序仿真、裝配工裝工具仿真和人機功效仿真,根據仿真結果評判其合理可行性,優化迭代三維裝配工藝,并將根據最終仿真結果固化的工藝輸出可視化操作文檔;將文檔檢入工藝管理系統(CAPP)中,同時從產品數據管理平臺(PDM)導入設計物料清單(EBOM),在CAPP系統中進行計劃物料清單(PBOM)配置,并進行編輯形成二維和三維可視化集成的工藝文件;然后將可視化集成工藝文件檢入PDM系統進行歸檔,將的工藝文件傳輸到車間MES生產制造管理系統中,進行排產和作業分配,并將可視化文檔在車間終端上進行顯示,指導技術工人裝配,實現無紙化裝配生產。基于DEL-MIA軟件的三維裝配工藝設計與仿真總體規劃。

2三維裝配工藝設計與仿真的關鍵技術

2.1三維裝配工藝仿真數據轉換接口

首先,從產品設計數據管理系統PDM中下載三維UG模型文件(*.prt)轉換成DELMIA軟件系統可以讀取的STEP格式文件模型;然后,在DELMIA系統中導入STEP格式的模型文件,建立裝配結構樹[3-4]。在DELMIA軟件裝配環境中,利用VB軟件自行集成開發的宏程序,調用產品設計數據管理系統(PDM)中輸出的物料清單文件,將零件編號、名稱和材料屬性等相關信息自動添加到STEP格式的中性幾何模型中,更新零件屬性、為數字化裝配工藝設計進行數據預處理。

2.2快速三維裝配工藝規劃設計

在DELMIA軟件裝配環境中,通過人機交互的方式進行裝配工藝設計,規劃裝配單元組件的裝配順序,定義裝配工序及工步。其中,工步主要有直線運動、平面運動、徑向運動、螺旋運動、牽引運動及典型運動[5]。而復雜電子設備的裝配過程涉及電子元器件組裝、線纜裝配、機械裝配和系統聯試等,同時軍用電子產品研制特點是多品種小批量生產,研制周期短,而且大多數產品處于研制狀態,變化頻繁,其裝配過程就成為一個經驗性很強的工藝活動,裝配路徑和裝配順序規劃、裝配操作過程指令生成等需要反復迭代。軍用電子設備的聯接螺釘數量較多,需根據工藝人員的裝配經驗和裝配生產環境,分析制定合理的工藝組件,分層次劃分裝配單元,并將裝配工藝流程信息添加到工藝組件的名稱中,通過工藝組件及其工藝(工步)流程信息,不斷優化裝配順序路線,提高裝配順序的并行度以提高裝配生產資源利用率,使裝配過程中差異不大的裝配作業集中完成,減少工藝組件的裝夾和裝配工具的更換次數,縮短裝配所用時間,降低裝配成本。

2.3某電子設備雷達俯仰裝置裝配的工藝過程仿真

2.3.1俯仰裝置裝配特點

俯仰裝置是該電子設備雷達轉臺中最重要的結構件之一,是整個雷達最重要的俯仰轉動與承力結構,裝配精度高且過程復雜。主要結構件包括俯仰支架、軸承端蓋、擋板、齒輪、軸承、電動機、軸套和平鍵,在擋板與支架之間還有定位銷(見圖2)。

2.3.2裝配干涉的仿真

在DELMIA虛擬裝配環境中,依據在工藝規劃模塊(DPE)中設計好的裝配工藝流程和工藝組件裝配順序,通過對每個工藝組件的移動、定位和裝配過程等進行組件與組件、組件與工裝之間的干涉檢查,一旦系統發現有干涉情況,自動停止模擬仿真過程并報警,同時給出干涉位置和干涉量,這樣可以有效幫助查找和分析干涉原因(見圖3)。該項是檢查工藝裝配單元組件沿著設計好的模擬裝配路徑在移動過程中是否與周邊環境或產品有碰撞,整個檢查過程在三維環境中進行直觀地顯示,為裝配工藝過程優化提供可靠有效的數據。

2.3.3裝配順序的仿真

在DELMIA軟件的三維裝配環境中,利用已定義的裝配工藝流程設計信息、產品設計信息和工藝資源信息,依據在工藝規劃模塊(DPE)中規劃的裝配工藝過程及定義好的工藝組件裝配路徑,對產品裝配過程和拆卸過程進行三維裝配工藝動態仿真,驗證每個工藝組件按照設計好的工藝順序是否能夠無阻礙裝配。如果發現工藝設計過程中存在裝配順序的錯誤,則可以重新定義工藝裝配單元組件裝配順序、裝配工序和裝配工步,反復迭代裝配順序,避免出現在實際裝配時才發現工藝組件裝不上去的情況(見圖4)。裝配順序雖然是按先工裝后工藝組件,自下而上,由里向外的原則進行設計的,但仍不能保證規劃的裝配順序合理可行,因為電子設備的各個裝配結構單元之間需要用各種各樣的線纜進行電氣連接,導致規劃的工藝組件裝配順序在接線時發現無法操作,同時實際裝配生產現場制造資源布局、裝配技能及操作習慣也會影響產品工藝組件的裝配順序、裝配作業指令;所以裝配知識與經驗在裝配工藝過程中占據舉足輕重的地位,尤其在電氣互聯復雜的電子設備研制過程中,這種產品裝配特性體現得更明顯。

2.3.4人機工程的仿真

電子設備的裝配過程,會涉及很多種類的工具、工裝和操作工人的各種運動及動作,設備工藝組件裝配移動的過程是一個人機互動的過程。在DEL-MIA軟件三維虛擬裝配環境中,通過控制虛擬人體模型,模擬現場裝配人員在裝配時的站位及各種實際操作動作,并進行計算和仿真分析,實現裝配工藝方案的預裝配及人機工效評估,這樣就可以及時發現產品在裝配過程中可能遇到的問題[6]。在DEL-MIA軟件中可以根據虛擬裝配環境進行人機功效仿真,分析各個工藝組件的裝配順序,可以對人體各種極限姿勢進行模擬,檢查裝配路徑對人體操作可達性的影響,工藝組件的裝配是否在極限姿勢的操作范圍之內;同時也可以檢查裝配的操作空間是否能滿足人體作業需求,裝配操作是否舒適,相關設備布局是否合理(見圖5)。在產品及工藝資源模擬結構環境中,將人體的標準三維模型放入虛擬裝配環境中,根據可視、可達、可操作、舒適以及安全等5個要求,按照工藝設計流程對工人的每一個操作特性動作進行仿真。

2.3.5裝配過程的記錄及生成相關文檔

利用上述裝配過程的三維數字化裝配工藝仿真功能,將整個裝配過程記錄下來,形成可以播放的可視化文檔及動畫視頻文件,指導現場操作人員進行該雷達俯仰裝置裝配,實現可視化裝配,驗證雷達俯仰裝置裝配工藝設計的合理性和仿真符合度,整個裝配仿真過程經裝配驗證無誤后,可以根據產品裝配生產需要,定制生成相關文檔(見圖6)。同時,也可以制作維護保養電子手冊和對雷達維護人員進行上崗培訓,幫助操作人員直觀地了解設備操作全過程。

3工程驗證

以某雷達部件裝配為對象,利用數據轉換器將產品設計數據轉換成DELMIA軟件可以識別的工藝模型數據,該數據導入DELMIA軟件中構建裝配工藝結構樹,將裝配過程中的工裝模型、夾具模型等相關資源加入模擬仿真環境;同時,進行裝配工藝順序規劃和裝配路徑規劃,分配工藝裝配單元組件,針對規劃好的裝配順序和路徑進行裝配干涉動態檢查、裝配順序仿真和人機工程仿真,并根據規劃好的裝配工藝指令,對裝配工藝規劃進行可視化的展示,交互式實現對每步裝配操作的可視化分析,對裝配協調過程中的可達性、可操作性和安全性等進行全面的分析,同時檢查裝配工藝方案是否可行。最終根據仿真的結果生成電子的三維裝配工藝文件,指導裝配生產,顯著提高了工藝指導性以及現場執行效率。利用實物裝配來驗證依據仿真結果輸出的工藝文件的正確性,結果其仿真符合率>98%,證實基于DELMIA軟件的三維裝配工藝設計與仿真方法的可靠性和準確性。仿真過程分析了裝配過程中操作工具的可達性,操作空間的可行性,以及人機操作過程的工效,驗證了毫米波雷達部件和其配套工裝的可行性。

4結語

以某雷達俯仰裝置為例,開展了基于DELMIA軟件系統的三維裝配工藝設計和仿真技術研究,實現了三維裝配工藝的規劃、裝配過程的三維模擬仿真以及整個裝配過程的可視化輸出,實現了裝配信息從設計到工藝的有效傳遞與共享,提高了裝配工藝設計效率和指導性,減少了裝配現場的問題,提高了裝配質量和效率,三維裝配工藝設計和仿真是提高復雜電子產品數字化水平的必要途徑。本文未對基于三維模型的電子設備線纜敷設作業分析技術進行相關討論,但其今后將是電子設備三維裝配工藝設計的一個重點研究方向。目前的線纜敷設作業分析不是基于電子設備數字化樣機來完成的,而是根據工藝人員的知識和經驗來確定線纜敷設操作指令,容易導致線纜敷設設計的隨意性;布線是否合理很大程度上取決于從事線纜敷設設計人員的技術水平和經驗。線纜敷設工序的合理選擇、分配與優化,能夠提升電子設備的一次性裝配成功率,實現電子設備線纜敷設的快速分析、分配與優化,這對于提高零件線纜敷設的可實現性和操作性至關重要。

參考文獻

[1]鄒曉明,許建新,耿俊浩.基于三維模型的裝配工藝規劃技術研究[J].工藝與裝備,2008(7):97-100.

[2]馮廷廷,金霞,王珉.基于MBD的飛機裝配工藝模型設計[J].航空制造技術,2010(24):95-98.

[3]景武,趙所,劉春曉.基于DELMIA的飛機三維裝配工藝設計與仿真[J].航空制造技術,2012(12):80-82.

[4]孫中雷,陶華.飛機裝配工藝仿真與可視化技術研究[J].現代制造工程,2006(2):55-58.

篇7

關鍵詞: 平板顯示;顯示技術;顯示性能

中圖分類號:TN919.8文獻標識碼:B

Trends in Flat Panel Display

QIAO Zhong-lian, MA Guo-heng, YANG Dong-sheng, LIU Fei

(Beijing BOE Chatani Electronics Co., Ltd., Beijing 100176, China)

Abstract: In recent years the development of display technology is very fast, flat panel display having a completely flat, thin, light, energy saving features, in line with the future development trend of image display. Currently the mainstream flat-panel display comprises a liquid crystal and plasma. With the development of display technology, more and more new products, new technology appear, so that the flat panel display performance optimization.

Keywords: flat panel display; display technology; display performance

引 言

平板顯示的顯示裝置本身就是一塊平板,沒有一般顯示器中的電子束管,作為大屏幕顯示時不存在投射距離問題,因此,是一種比較理想的顯示技術。由于它多采用矩陣控制,所以又叫做矩陣控制平板顯示或簡稱為矩陣顯示。它所控制的顯示材料有:場致發光材料、發光二極管、等離子、液晶等。

近年來顯示技術發展很快,平板顯示器以其完全不同的顯示和制造技術使之同傳統的視頻圖像顯示器有很大的差別。傳統的視頻圖像顯示器主要為陰極射線管CRT(cathode ray tubes);而平板顯示器與其主要區別在于重量和體積(厚度)方面的變化,通常平板顯示器的厚度不超過10cm(4in),當然還有其它的不同,如顯示原理、制造材料、工藝以及視頻圖像顯示驅動方面的各項技術等。

平板顯示器具有完全平面化、輕、薄、省電等特點,符合未來圖像顯示器發展的必然趨勢。目前主要的平板顯示器包括:PDP(等離子顯示)、LCD(液晶顯示)、FED(場發射顯示)、OLED(有機發光二極管顯示)以及投影顯示技術等。顯示平板化之后,應用領域越來越寬,從電視延伸到廣告、戶外展示等領域,成為人類獲取信息的重要來源。

1平板顯示的主流產品

中國平板顯示產業在不到10年的時間里,經歷了從無到有,從小(小尺寸)到大(大尺寸、高世代線),逐漸崛起為參與國際競爭的重要一環。從行業技術與產品成熟程度來看,經過不斷改進,平板電視的畫質和產品性能都已經達到比較穩定和舒適的水平,特別是LED背光模組的大規模應用,帶動液晶電視的響應速度和畫面質量取得長足進步。目前液晶電視與等離子電視在畫質上已經處于同一水平,同時平板電視的產品結構形成了穩定的大中小搭配格局。

1.1液晶顯示

液晶顯示器又稱液晶屏,其工作原理是以液晶電光效應為基礎的。液晶是一種特殊的有機化合物,其特性介于液體和晶體之間,既具有液體的流動性,又具有晶體的光學、電學等特性。液晶電視則是通過電流來改變液晶面板的薄膜型晶體管內晶體的結構,使之成像。目前國內市場上的液晶電視主要以32英寸為主,也有37、47英寸的大屏幕液晶電視銷售。因為液晶顯示在顯示市場的份額越來越大,各大廠家投入更多的高世代線,如表1所示,是2011年G6以上在建和建成生產線[1]。

1.2等離子顯示

等離子顯示,大屏幕的領先者,主要為PDP電視,是利用兩塊玻璃基板之間的氣體來顯現出色彩豐富而生動的畫面。等離子電視是依靠高電壓來激活顯像單元的特殊氣體,使之產生紫外線來激發磷光物質發光,等離子顯示具有超高對比度、高質量運動圖像、廣視角等優勢。這種電視比液晶電視稍便宜,特別是40英寸以上的大電視。和液晶電視一樣,等離子電視的厚度也很薄,但等離子電視還有不少缺點需要克服,包括使用壽命相對比較短、有可能長時間在屏幕上留下一些固定的影像、在高緯度地區無法工作等。

從目前來看,有四大問題制約了我國平板顯示產業的進一步發展:一是產業總體規模相對弱小;二是缺乏核心技術;三是原材料、元器件和專用生產設備等本地化配套能力不足;四是在投融資政策和稅收政策方面需要更多扶持。

針對于此,行業內采取如下措施:一要加強項目管理,推動產業持續健康發展;二要支持自主創新,突破關鍵核心技術;三要推動資源整合,提升產業整體競爭力;四要加強國際合作,提升外資利用水平;五要優化政策環境,在投融資和稅收環節予以更多優惠。

2平板顯示的發展趨勢

隨著LCD(液晶顯示器)性能的增強和市場的擴大,FPD(平面顯示器)產業實現了高速成長。以此為背景,不僅LCD的制造技術在進步,LCD的構成部件及其原材料也在不斷進化。很多零部件材料廠商在追求材料性能的改善和降低制造成本的過程中相互競爭,為平板技術的進化和市場的擴展做出了巨大的貢獻。平板顯示技術以其特有的優勢將成為未來電子信息產業技術的制高點。

從80年代開始CRT的普及,到20世紀液晶、等離子的取代,隨著顯示技術的發展,更多的新產品、新技術會替代現有技術,如圖1所示[2]。

2.1新一代顯示技術

2.1.1LED顯示

在如今日新月異的電器化時代里,LED作為一種發光源,已經滲透到我們生活的方方面面,在液晶顯示領域里LED的滲透率也越來越高。液晶顯示器作為一種被動顯示器件,本身并不發光,因此必須要有背光源給LCD提供光源。傳統的背光源采用冷陰極熒光燈(CCFL),色彩還原性差,含有對人體有害的汞蒸氣。采用LED作為光源,背光源壽命長、不含汞、有利于環境,而且LED可以低電壓工作、響應速度快、控制方便。另外LED背光源可以取得足夠寬的色域,彌補了液晶顯示設備色彩數量不足的缺陷,使之能達到甚至超過NTSC色彩標準的要求,可以達到NTSC ratio 100%以上。同時由于LED的平面光源特性,使LED背光還能實現CCFL無法相比的分區域的色彩和色度調節功能,從而更加精確地實現色彩還原。畫面的動態調整使得在顯示不同畫面時,亮度與對比度可以進行動態修整,實現更高的對比度,以獲得更好的畫質[3]。目前直下式動態背光技術已成熟,側光式動態背光也在研究中。

2.1.2OLED顯示

OLED基本顯示單位由金屬負極、透明正極和有機薄膜組成,如圖2所示。可以看到,有機薄膜層是夾在金屬負極、透明正極之間的,中間的有機薄膜又分為電子傳輸層、有機光層和空穴傳輸層。當電場施加到OLED基本顯示單位的兩極上,電子和空穴在有機光層相結合產生光,這一過程是電致發光的過程。所以OLED同LCD的顯示機理是完全不同的,不需要外部光源的支持。

與LCD相比,OLED的溫度特性、發光效率、功耗、發光顏色、響應時間和視角特性均超過了TFT-LCD。除了壽命外,OLED顯示性能優于LCD顯示,如圖3所示。因此,OLED 被認為是LCD最強有力的競爭者,并將在未來的3~5年內成為一種重要的顯示器[4]。2007年12月份索尼公司就推出了第一款可用于商品化的OLED電視。

2.1.3AMOLED顯示

AMOLED是有源矩陣有機發光二極體面板,利用像素OLED下的TFT來控制像素單元的發光,可以將掃描信號與驅動電壓分開,因而可以實現大尺寸、高分辨率的矩陣顯示。相比傳統的液晶面板,AMOLED具有反應速度較快、對比度更高、視角較廣等優勢,也因為AMOLED不管在畫質、效能及成本上,先天表現都較TFT-LCD優越很多,所以許多國際大廠盡管在良率方面難以突破,但依然不放棄開發AMOLED。另外,AMOLED具有自發光的特色,不需要使用背光模組,因此比TFT能夠做到更輕薄,而且更省電。還有一個更重要的特點,不需要使用背光源的AMOLED可以省下占TFT-LCD 3~4成比重的背光模塊成本。

目前,AMOLED市場在迅速擴大。特別是2011年三星顯示器(SMD)推出了Super AMOLED plus,更是加速了AMOLED顯示屏的普及。2011年AMOLED面板市場份額中,三星約占70%。此外,索尼也于2011年推出了17英寸和25英寸的AMOLED專業顯示屏。

2.1.4LTPS

LTPS屏幕是通過對傳統非晶硅(a-Si)TFT-LCD面板增加激光處理制程來制造的,元件數量可減少40%,而連接部分更可減少95%,極大地降低了產品出現故障的幾率。這種屏幕在能耗及耐用性方面都有極大的改善,水平和垂直可視角度都可達到170°,具有超薄、重量輕、耐久性強的特色,加上反應速度快、低耗電、高亮度、高清晰度及電路可貼在玻璃上的優勢,可以應用在大尺寸產品上,其應用層面覆蓋手機、筆記本電腦、液晶顯示、汽車導航等。

2.1.5柔性顯示技術

柔性顯示器件是指能夠制備在塑料薄膜或金屬薄片等非玻璃基板上且具顯示性能優良的顯示器件,與普通的剛性顯示相比,柔性顯示具有諸多優點:耐沖擊,抗震能力更強;重量輕、體積小,攜帶更加方便;采用類似于報紙印刷工藝的卷帶式工藝,成本更加低廉等。近年來,柔性顯示的優勢日益突出,柔性顯示技術目前主要有兩類:一類是反射式雙穩態,另一類是OLED顯示器[3]。

柔性顯示適用于移動電話、筆記本電腦、電子書、電子海報、汽車儀表板等,其可彎曲的特性使得工程設計不局限于平面化(如圖4所示,是索尼在2010年推出的4.1英寸WQVGA柔性顯示產品[2])。這樣可以實現多元化外型的顯示模式。目前主要的柔性顯示材料大致可分為三種:電子紙(或柔性電泳顯示)、柔性OLED和柔性液晶等,其中又以電子紙最為廣泛。未來彩色電子紙在顯示效果上達到液晶顯示技術的水平是發展方向之一。

2.1.63D顯示

3D顯示技術就是利用一系列光學方法使人的左右眼產生視差,從而接受到不同的畫面,在大腦形成3D立體效果的技術。目前比較流行的3D技術有這幾種:色差式、主動快門式和偏光式。2011年前半年即有三星、LG、AOC等眾多液晶顯示器知名廠商推出了自己旗下的3D液晶顯示器產品。

隨著顯示技術的不斷發展,裸眼3D技術勢必是未來3D顯示技術的發展方向,產業的進展最終會實現眼3D、全視角、高分辨率,讓人身臨其境。

2.1.7觸摸屏

隨著多媒體信息查詢的與日俱增,觸摸屏的應用越來越普遍。因為觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備,使用簡單、方便、自然,而且又具有堅固耐用、反應速度快、節省空間、易于交流等許多優點,適用于多媒體信息查詢。觸摸屏的功能已從原先簡單的查詢導覽發展成為集業務查詢上網為一體的觸摸查詢一體機,應用領域也從最初的郵電、商場到遍布各個行業眾多領域。

2.2顯示參數趨勢

2.2.1面板尺寸大小

隨著技術和市場需求的不斷發展,顯示面板可以做得更大,目前平板電視主流產品有32英寸、47英寸,也有其它尺寸型號,如37英寸、40英寸、42英寸、46英寸,以后還會有52英寸、55英寸、62英寸、70英寸、80英寸以及更大尺寸的面板。

2.2.2高分辨率

高分辨率可以使圖像更清晰,是保證彩色顯示器清晰度的重要前提。較高的分辨率不僅意味著較高的清晰度,也意味著在同樣的顯示區域內能夠顯示更多的內容。從分辨效果來說,從最初的標清(SD)發展到高清(HD)、全高清(FHD),以后還會有超清(UD),圖像更清晰、更細膩。

2.2.3高刷新頻率

在2D時代,200Hz的刷新頻率已經可以有效地消除拖尾和殘影現象,最大程度地保護視力健康,提高視覺舒適度。而進入3D時代,應用了快門式3D眼鏡,左右眼分別接收的畫面刷新頻率只有原先的一半,這意味著原先可以感受到的200幅的美妙畫面,現在左右眼只能各感知100幅,極容易造成畫面發生殘影和拖尾的現象,讓消費者明顯感覺到視疲勞。電視廠商的改進方法主要是通過插幀技術提升畫面的刷新頻率,所以刷新頻率從60Hz、120Hz逐漸向240Hz、480Hz挺進,可以提高顯示圖像的清晰度,減少閃爍度,大幅改善圖像抖動程度,提高圖像穩定性,使人眼在觀看動態畫面時不宜疲勞。目前,市場上3D電視的刷新率最高已經達到400Hz,LG電子旗下的3D Full LED電視LEX9和LX9500都配置了400Hz的刷新頻率。

2.2.4低功耗

在提倡低碳生活的今天,節能環保被越來越多的消費者認可。功耗是顯示產品的衡量參數之一,也是消費者選購時最方便、直觀的參考標準。未來低功耗的產品會越來越受消費者的青睞,目前許多產品已實現了1英寸1瓦的低功耗設計。

2.3新結構和新工藝

在電子產品競爭日益激烈的今天,新結構和新工藝不僅能使成本降低,還可以使性能更優,無疑成為產品競爭的手段。

2.3.1結構和功能整合

傳統的電視有前殼、后殼和液晶模組,液晶模組包括背光模組、液晶屏、邊框以及電路板,背光模組又包括背板、上框架、導光板、光源等,電路板包括LED驅動板、信號板、電源板和TCON板(液晶屏驅動板)。隨著電子產品的不斷降價,各制造商的利潤越來越少,成本最小化成為各大廠家不斷追求的目標,在原材料降價空間有限的情況下,大家把目光轉向了部件整合。

目前市場已有一些整機產品在銷售,整合范圍主要包括以下幾個方面:

(1) 整機后殼與背光模組的背板整合,一個部件既是整機的后殼也是背光模組的背板;

(2) BEZEL和前框整合,BEZEL取消,直接用前框來固定液晶屏,或者只有某個邊存在局部BEZEL;

(3) 電路板整合,第一種是把TCON板集成在PANEL的Source- PCB上,第二種是把LED驅動板和電源板集成在一起,第三種是把TCON板和信號板集成在一起。

這種整合的方式,減少了部件數量,從材料成本、組裝成本上都會比原有結構有所降低。

隨著一些新材料的推出,可能會有更多的新結構產生。

2.3.2新工藝

生產玻璃基板的技術主要有三種:浮法生產、溢流下拉法和槽口下拉法。

目前各高世代線使用的玻璃基板厚度有0.7mm、0.63mm、0.5mm,隨著新的生產技術和工藝的出現,玻璃基板可以做得更薄,達到0.4mm、0.3mm,甚至0.1mm。玻璃基板變薄不僅可以降低重量,更有利于平板電視的薄型化。

3結論

目前平板顯示主要以液晶和等離子為主,隨著一些新的顯示技術的日益成熟,會有更多的新技術,如LED顯示、OLED顯示、AMOLED顯示、LTPS、柔性顯示技術、3D顯示和觸摸屏等在市場上廣泛應用。平板顯示的性能參數如尺寸大小、高分辨率、高刷新頻率和低功耗會更優化,同時為了降低成本,結構簡單化和結構部件少量化是各大廠家的新思路,所以結構件整合也是平板顯示的趨勢。

參考文獻

[1] 歐陽鐘燦. 加強基礎研究 促進新型顯示工業快速發展[R]. 中國2011國際平板顯示產業高峰論壇.

[2] 王剛. 下一代背板技術[R]. 中國2011國際平板顯示產業高峰論壇.

[3] 張成功,劉衛東. 動態控制的LED背光源設計[J]. 現代顯示,2008,(90).

[4] Tetsuo Urabe. OLED電視的發展潛力和應用前景[J]. 現代顯示,2010,21(2):16~18.

篇8

單從產品的生產量來看,無論白電還是黑電,諸如彩電、洗衣機、電冰箱、空調、微波爐等。其產量都已經位居世界第一的位置,有些甚至占到了世界市場的50%以上,格蘭仕的微波爐一度達到世界市場80%的占有率,這些業績無疑是非常輝煌的。可反過來當我們去看看中國這些名牌家電制造業的營利情況時,卻是一個非常尷尬的境地。

從世界范圍內來看,因為家電產業早已是個成熟的產業,其利潤的日趨減少也是大勢所趨。這種整體趨勢與國內的情況是相同的。所不同的是發達國家的家電制造業正在通過開發新的技術以及占據微笑曲線高端的位置(甚至在一些主要的家電零部件方面占據壟斷的優勢地位),從而獲得很高的利潤。諸如LCD和PDP的面板、冰箱的壓縮機以及空調的散熱管等。而國內的家電企業雖然在組裝技術和銷售環節內控制很好,但由于產品本身的利潤空間微薄,仍然是靠薄利生存。

“微笑曲線(Smile Curve)”的原版大約是在1980年代由當時以OEM著稱的臺灣制造業的領頭羊臺積電的掌門人提出來的,其后逐漸應用到很多產業當中,因其曲線圖如一張微笑的臉而得名。其曲線圖如下:

從上面的微笑曲線圖可以看出,目前中國絕大多數的家電制造企業都處于微笑曲線的中端,無論是產品整體的研發還是主要零部件的研發,由于不具備自己的核心技術,仍然都屬于組裝制造企業,也就是處在價值鏈末端的尷尬境地。拿液晶電視的生產來看,據數據調查公司DisplaySearch的調查數據來看,中國市場2008年的LCD市場總量在1200萬臺左右,這其中絕大部分可以說是中國家電企業生產的。雖然生產總量可觀,但由于價格的不斷下降,其利潤空間也在日趨微縮。而在LCD生產中成本占到總成本約60-70%的LCD面板的生產基本都控制在韓國、臺灣和日本企業的手中。中國國內的京東方、龍騰光電等面板生產企業僅能生產第5-6代的產品,而國際上的大多數廠家已經在生產第8代的產品。因此這種壟斷性的利潤也只能由國外企業,即處于上圖中川上部分的企業占據。即便是產品組裝完成,要推向市場,由于大多數制造廠家沒有銷售渠道,即使有也僅僅是很小的一部分,不得不把產品交給那些具有壟斷力的家電連鎖企業去銷售,如國美電器、蘇寧電器等(即上圖中的川下部分)。這些在全國范圍內擁有巨大影響力的銷售巨頭又會要求家電企業降低他們的出廠價格(因為眾多家電企業的競爭),從而提高他們的利潤。在這樣兩頭被擠壓的情況下,中國家電制造業的路程便日趨艱難。去掉上游和下游的利潤,中國的家電制造業只能從總利潤里面抽取大約10%左右的利潤,而這些還必須拋掉自己所有的生產和銷售成本,那么其利潤空間就可想象的到了。

那么針對這種情況,中國家電制造企業如何才能擺脫這種困境呢?

首先,我們先來討論一下中國家電企業是否也能像日本家電企業一樣,通過把主要零部件的內制化來獲取高額利潤,即我們所說的全套化經營(Full Set)。日本的大多數家電企業都是這種經營模式,主要零部件的研發和生產,成品的研發和組裝生產、甚至一部分銷售都由自己來做。這樣從技術方面不會像現在的中國家電業一樣當主要零部件的供應商提高價格時,自己便不得不降低產量,從而受制于人。像松下電器自己的彩電業,其彩電的主要零部件-顯像管幾乎全部是由自己旗下的工廠來生產的;以生產液晶電視著稱的夏普,其液晶屏也全部是由自己的工廠來生產。但這種全套式經營模式的缺點是成本太高,對技術研發的投入尤其要大。特別是隨著近些年由于信息技術的突飛猛進,產品的結構也在日趨簡化,即由統合型結構逐漸轉變為模塊式結構(從電腦的組裝可以明顯地看出來),其目的當然是為了降低成本。對于沒有很好技術積累和巨大資本積累的中國制造企業來說,無疑這種模塊式結構的生產方式是非常合適的。因此如上述日本企業的全套式經營模式對于目前的中國家電企業來說并非一個很好的選擇。

盡管這種全套式企業的經營模式對于中國的家電企業來講,把微笑曲線的上端部分完全納入到自己的生產和銷售體系中是不太可能的,但也不是完全不能做到。可以僅僅加大企業對主要零部件的研發,而把生產交給供應商去做。當然如果企業自身的生產能力達的到的話,自身解決應該是最節省成本的(如果在現有完成品生產線上能夠生產的話,因為這樣可以減少開模費以及與供應商的交易成本)。比如海信于2005年開發出來的彩電用的數字視頻芯片,就結束了該種零部件完全從國外進口的局面。隨著學習經驗的累積和生產量的加大,即學習效應和規模效應就會逐漸顯現,不僅可以實現供給自己企業內部所需的部分,而且還可以通過賣給其他家電企業而獲得不菲的利潤。這樣做的前提是必須要有長時間對研發投入的資本和耐心。這雖然也是一條出路,但對于大部分中國家電制造企業是很難實現的。

那么除了上述方式外,我們來看一下能否從微笑曲線的中游來解決中國家電企業目前的困境。

在微笑曲線的中游,基本都是產品的組裝和生產。在這一部分,中國的家電企業如何增加自己的價值呢?如上所述,近些年產品的結構正在轉向模塊式結構,這種結構即簡化了產品的結構,降低了產品研發的難度,也減少了企業進行產品創新時的成本。而且,目前中國的家電企業正好處在一個由原來的技術引進逐漸走向自我創新的過程。因此,中國家電企業完全可以通過對家電產品的結構更新改變其生產結構,即把原來統合型(需要團隊研發的結構,包括主要零部件在內)改變成一種容易進行模塊式生產的結構方式,從而不再使主要零部件受制于人,即易于組裝又能降低生產成本。當然這也需要整體結構革新的大筆研發投資和改變生產線流程的投資,但這應該可以說是唯一在微笑曲線中游增加自己的價值,而且能夠使自己完全不再處于落后,反而會領先于其他廠家的一種策略。其實日本的很多家電企業在1970-80年代除了上述的全套式經營模式外,也是通過改變產品的結構而領先于世界潮流的,只是當時他們是把產品的結構改向了一種統合型結構(需要團隊研發的集成結構),比如索尼把原來大型、笨重的電子產品通過改變其產品的結構設計,生產出了輕、薄、短、小型的風靡世界的產品。這種徹底改變產品結構的做法聽起來相當困難,但從克里斯滕森的《破壞性創新》中對世界上許多創新性企業的研究來看,對于有一定積累的企業來說,并不需要你去進行徹底地創新或者完全創造出一種全新的技術出來,通過對整體設計結構的改變和整合,以完全不新的技術同樣可以達到破壞性創新的目的,從而使后發企業站到行業領先的位置上。

除了從微笑曲線的中游來解決問題之外,我們再來討論一下通過與微笑曲線的下游合作,能否改變中國家電企業目前的窘境。

目前的中國家電企業,擁有自己的銷售渠道的也不在少數,但大多數渠道并不能完全獨立銷售他們自己的產品,大部分情況下不得不把自己的產品交給在全國范圍內具有影響力的蘇寧電器、國美電器和其他大型家電零售企業。因此家電制造企業要想在川下部分與零售企業分享一杯羹是非常困難的。除非那些較有實力的家電企業,通過與大型家電零售企業的合作,比如零售企業購入家電企業的股份,結成利益共同體,從而可以形成聯合定價的優勢地位。但以目前的家電市場存在眾多制造企業和眾多零售企業的情況下,從博弈論中的卡特爾困境來看,這種合作是極難實現的。而且從零售企業的世界發展趨勢(沃爾瑪的發展)來看,其統合之勢還會不斷被強化,在國內肯定也是這種發展趨勢,因此超大型家電零售企業對于家電制造商的壓力將會越來越大。就算一開始家電制造企業能夠從對零售企業的產品技術售后服務方面獲得一部分利潤,但隨著零售企業實力的不斷增強,他們可以自己招聘技術人員,從而完全壟斷川下部分的利潤。因此從這個角度來看,家電企業要想有所作為是非常困難的。在這一部分,目前能做的也許是如戴爾一樣,采用直銷模式,即不用加大研發的投入力度,也能從省掉零售企業的利潤盤剝中獲得較高利潤。當然這種徹底顛覆目前家電流通流通領域的做法幾乎不太可能,但從戴爾經營模式不斷應用到其他領域的先例來看,也許有一天在家電領域會成為一種可能。

從上述對整個微笑曲線的分析來看,中國的家電制造企業可以從以下三個方面來徹底改變永遠處于微笑曲線中端(即價值鏈末端)的困境。

1. 如海信電器一樣加大對主要零部件的研發力度,實現全套式經營模式。

篇9

2012年12月29日全省經濟和信息化工作會議在濟南舉行。山東省經濟和信息化委員會主任郭述禹作主題為《穩中求進 開拓創新 努力促進全省經濟和信息化持續健康發展》報告,總結2012年工作,分析形勢,安排部署2013年新任務。以下是報告摘要:

2012年工作回顧

2012年,面對嚴峻復雜的國內外經濟環境,全省認真貫徹落實中央和省委省政府決策部署,緊緊圍繞主題主線,牢牢把握穩中求進的工作總基調,堅持發展高端高質高效工業實體經濟不動搖,把穩增長放在更加重要的位置,著力做好轉、調、創三篇文章,經濟和信息化發展呈現穩中有進的良好態勢,工業經濟平穩增長,結構調整步伐加快,創新能力持續增強,信息化建設全面推進,節約型社會建設取得新成效。預計全年規模以上工業增加值增長11.3%以上。

(一)大力加強經濟運行的組織領導,工業回升向好勢頭進一步穩固。省委省政府和各級黨委政府把穩增長作為經濟工作的首要任務,堅持工業實體經濟發展“四個不動搖”(堅持工業在國民經濟中的主體地位不動搖,堅持工業是發展實體經濟的重中之重不動搖,堅持工業由大變強的發展目標不動搖,堅持走新型工業化道路不動搖),及時調整充實工業經濟運行指揮部,強化應對危機反應機制,進一步加強運行組織、結構調整、技術創新、市場開拓、政策落實和企業幫扶,有力推動了工業穩增長和轉調創。落實穩增長政策措施。深入實施結構性減稅、節能產品惠民工程,深化部省戰略合作,積極創新太陽能建筑一體化、小型純電動汽車管理試點和新能源汽車推廣示范,借力政策推動生產企穩回升。加大市場開拓力度。深入開展“品牌建設年”活動,積極培育“名家、名企、名品”,舉辦和參與會展100多個,擴大了山東品牌的知名度和美譽度,全年工業產品銷售率保持在98%以上。抓好生產要素保障。預計全年全社會用電量3800億千瓦時、增長4.5%,其中工業用電量2900億千瓦時、增長3.4%。全年統調主力電廠電煤調運量達到1.2億噸、庫存穩定在20天用量以上安全水平,兩大公司成品油銷售量達到1500萬噸。會同人民銀行濟南分行為713家重點企業落實流動資金貸款115億元。優化企業發展環境。實施《山東省企業權益保護條例》,開展企業減負專項行動,企業發展環境更加穩定寬松。預計全年規模以上工業實現主營業務收入11.5萬億元、利潤7200億元、利稅1.16萬億元。

(二)扎實做好轉調創三篇文章,工業發展內生動力進一步增強。改造提升傳統產業。全年工業技術改造投資可達9000億元,其中裝備制造業、高新技術產業投資分別占36%和32%以上。組織實施2012年千項重點技改項目1001項、總投資903.8億元,其中戰略性新興產業項目數、投資額分別占54.3%和48.4%,截至11月底項目開工率已達98.6%。編制出臺了鋼鐵企業淘汰壓縮落后產能、兼并重組、節能考核等3個實施方案,鋼鐵產業結構調整試點扎實推進。培植戰略性新興產業。壯大軟件、云計算、物聯網等新信息產業,9家企業進入2012年度全國軟件百強、5家企業進入電子百強。做強高端裝備制造業,全年航空航天、石油頁巖氣裝備等行業產值可增長30%以上。發展新醫藥產業,全年醫藥工業營業收入可增長18%以上。培植新能源和新能源汽車產業,全年可新增太陽能光熱建筑一體化面積1600萬平方米,生產新能源汽車12萬輛、增長70%。推進現代物流業,全年物流業增加值可增長12%,約占GDP的7.3%。提升工業設計產業,2項產品獲得首屆中國優秀工業設計獎十大金獎。推動企業技術創新。全年落實企業研發費用加計扣除額56.5億元,增長30.4%。新培育國家級企業技術中心15家、國家技術創新示范企業6家,省級企業技術中心157家、行業技術中心3家,省級集成電路設計、射頻識別(RFID)、半導體照明(LED)工程技術中心35家。新培育重點領域首臺套技術裝備73項。實施省級以上企業技術創新項目3297項,攻克重大關鍵技術100項,23個項目列入“高檔數控機床”、“核高基”等國家科技重大專項。推薦設置企業領域“泰山學者”崗位9個、創新團隊1個。新建企校共建工科專業14個、省級企業實訓基地133家。

(三)積極培育壯大市場主體,企業發展素質進一步強化。加快培育大型企業集團。以350戶省重點工業企業為主體,支持大企業帶頭發展,進一步做大做強做優。預計全年350戶省重點工業企業主要經濟指標占規模以上工業的30%左右,山東魏橋創業集團、山東能源集團進入世界500強。推動中小微企業健康發展。認真落實中央和省扶持中小微企業政策措施,金融機構為中小企業年內新增授信523億元、集合債券融資16億元。深入開展“一企一技術”創新活動,新培育省級研發中心49家、創新企業50家。開展中小企業服務年活動,實施十大專項行動,新認定省級中小企業服務機構100家、公共服務示范平臺13個。預計全年規模以上中小企業增加值增長13%以上,各項主要經濟指標均居全國首位。提升企業現代化管理水平。深入開展“管理效益年”活動,認真提煉企業管理現代化創新成果,總結推廣海爾集團、齊魯石化等一批先進管理經驗,引導廣大企業挖潛降本、應對挑戰。促進產業集中集聚發展。新培育省級新型工業化產業示范基地19家、高端裝備制造產業園區12家、新能源汽車自主創新示范園區3家、信息技術產業園區12家。省里再集中投入4000萬元支持中小企業產業集群建設,目前已形成年銷售收入過10億元的產業集群368個、過100億元的108個。

(四)深入推動信息化與工業化融合,信息化發展步伐進一步加快。預計全年信息技術產業主營業務收入達到1萬億元、增長20%左右,其中軟件業務收入1700億元、增長30%。推進兩化融合。開展兩化融合評測,在全國率先建成兩化融合評測中心,并完成652戶重點企業的測評工作。加強試點示范,新培育深度融合示范工程12個、“四個一百”(到2015年,全省培育100個信息技術推廣中心、100個數字化裝備制造中心、100個智能化供應鏈管理中心、100個能源監測自動化控制中心)示范工程108個,重點推廣兩化融合先進適用技術和裝備55項,青島市順利完成國家兩化融合試驗區試點任務。積極開展兩化融合助企行動,圓滿完成全國兩化融合成果展參展任務。加強政府和社會信息化建設。啟動開展電子政務績效考核,協調推進政務外網和科技防腐工程建設,工程建設領域項目信息公開和誠信體系基本建成,電子政務綜合服務平臺和人口基礎信息共享工程建設取得階段性進展。推進三網融合,加快光纖到戶,青島市交互式網絡電視(IPTV)正式開通實現商用。加快發展電子商務,兩家企業新獲國家預付卡、網上交易第三方支付機構牌照。積極開展“無線城市”試點,目前試點城市已達12個。組建信息化推進“三農”發展聯盟,啟動建設農村電子商務云服務平臺,加快推進貧困村通信息工作。強化信息安全和無線電保障。省級網絡與信息安全突發事件監測平臺投入運行,災難備份恢復中心初步建成,圓滿完成第三屆亞沙會、2012年高考等重大無線電保障任務。

(五)堅定不移推進節能降耗,資源節約利用水平進一步提升。加強目標考核和預警調控。嚴格兌現節能目標獎懲考核,建立節能情況晴雨表制度,督促重點區域加大調控力度。預計全年萬元GDP能耗下降4%左右。實施節能重點工程。組織實施中央預算內投資計劃和節能技改財政獎勵項目97個、省級節能產業化和技改項目167個,建成后年可節能130多萬噸標準煤。推進重點企業節能。開展千家企業節能低碳行動,抓好鋼鐵、化工、建材等行業能源管控中心建設。發展循環經濟。圓滿完成國家第二批資源產出率統計試點任務,新培育國家級園區循環化改造示范試點2個、省級循環經濟示范工程15個。積極開展資源綜合利用,預計全年工業固體廢物綜合利用率達到83%以上。大力推行清潔生產,清潔生產咨詢服務機構達到55家,培訓清潔生產從業人員1435人,實施清潔生產審核單位1000多家。加快淘汰落后產能。除完成國家下達我省的186戶企業淘汰落后產能計劃外,還有269戶企業主動淘汰了落后產能。

當前,全省經濟和信息化繼續保持穩中有進的發展態勢,但面臨的國內外環境仍然嚴峻復雜,經濟回升向好的基礎還不穩固,結構調整任務十分艱巨,自主創新能力不強,節能降耗壓力較大,部分企業生產經營困難。我們要堅持一分為二和“底線思維”,充分肯定成績,保持清醒頭腦,找準存在問題,深入分析原因,從最壞處準備,向最好處努力,牢牢把握工作主動權。

2013年工作安排

2013年是全面貫徹落實十精神的開局之年,是實施“十二五”規劃承前啟后的關鍵一年,是為全面建成小康社會奠定堅實基礎的重要一年。全省經信工作總的要求是,深入學習和全面貫徹落實黨的十和省第十次黨代會精神,牢牢咬住“2020年工業化基本實現、信息化水平大幅提升、能源消耗大幅下降”的宏偉目標,緊緊圍繞主題主線,繼續把握好穩中求進的工作總基調,以提高經濟增長質量和效益為中心,以結構調整、創新驅動、兩化融合、節能降耗、運行保障為著力點,千方百計穩增長,堅定不移轉調創,努力實現全省經濟和信息化持續健康發展。2013年,力爭全省規模以上工業增加值增長11%以上,經濟效益同步提高。

(一)實施“雙輪驅動”,壯大服務產業,著力構建現代產業發展新體系。牢牢把握發展實體經濟這一堅實基礎,深入實施高端高質高效產業發展戰略,推動戰略性新興產業、先進制造業健康發展,加快傳統產業轉型升級,推動服務業特別是現代服務業發展壯大,促進產業結構向高端化發展。

一是加大技術改造力度。堅持投速、投量、投向、投效的有機統一,明年工業技改投資力爭突破1萬億元。引導企業抓住國家對產能過剩行業進行調整的有利機遇,加快轉型升級,進一步鞏固和發揮傳統產業優勢。編制2013年重點技術改造項目導向計劃,啟動實施新一批千項重點技改項目,其中戰略性新興產業項目數和投資額保持在50%以上。積極推進新型工業化產業示范基地建設,新培育一批省級基地、爭創一批國家級基地。推進技術改造立法,力爭盡快出臺《山東省企業技術改造促進條例》。

二是發展戰略性新興產業。深入實施新興產業倍增計劃,通過強化技術創新、示范應用、市場培育等措施,重點突破“四新一海”等產業領域。積極培育高端金屬結構材料、高性能復合材料、稀土材料等深加工企業,著力抓好新醫藥50家重點企業和100個重點產品,繼續培育好20家節能環保產業基地和100家節能環保示范企業。加快發展智能制造、軌道交通、海洋工程裝備、新能源裝備等高端裝備制造業,培育第三批省級高端裝備產業基地(園區),抓好頁巖油氣30家重點企業和50個重點產品。搞好低空空域改革,推動通用航空產業發展。積極推進小型純電動汽車管理試點,優先發展純電動汽車和插電式混合動力汽車,加快發展新能源專用車,大力促進小型純電動汽車創新升級。

三是壯大生產業。鼓勵企業從生產加工向研發設計、售后服務、使用全過程延伸,促進制造業企業加快剝離或外包非核心業務,實現制造業與服務業融合互動發展。面向重點工業行業和產業聚集區,啟動建設20個生產業公共服務平臺。加快發展現代物流業,深入拓展“山東物流卡”工程,重點培育100戶綜合物流企業和150戶專業化物流企業,明年全社會物流總額力爭增長9.5%以上。大力發展以功能設計、結構設計、形態及包裝設計等為主的工業設計產業,新培育省級工業設計中心30家。

(二)強化技術創新,加快成果轉化,著力增強創新驅動發展新動力。大力實施創新驅動發展戰略,推進科技創新、品牌創新、產業組織創新、商業模式創新,加快形成以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系,提高技術創新對經濟增長的貢獻率。

一是加快突破關鍵技術。大力實施“核高基”、“高檔數控機床”等重大專項,集中力量突破高端裝備、關鍵材料、高端通用芯片、安全可控國產軟件等重點領域的關鍵核心技術,著力提升關鍵基礎零部件、基礎工藝、基礎材料、基礎制造裝備研發和系統集成水平。明年實施省級以上企業技術創新項目2500項,攻克重大關鍵技術100項,新培育重點領域首臺套技術裝備60項。

二是提升重點平臺創新水平。加大政策措施力度,力爭培育更多擁有自主知識產權、具有國際競爭力的領軍企業,明年新培育省級企業技術中心100家以上、總數突破1000家,新培育一批國家技術創新示范企業,再實施一批企業技術中心創新能力提升工程;指導企業用好研發費用加計扣除政策,重點企業技術中心研發經費占銷售收入比重保持在5%以上。

三是深化產學研結合。實施產學研“三個一”工程,推動所有省級以上技術中心企業至少與1家高校或科研院所建立長期合作關系,至少與高校或科研院所有1項重大產學研合作項目,至少有1項高校或科研院所創新成果在企業實現轉化,明年力爭轉化重大技術創新成果100項。

四是強化人才隊伍建設。注重發揮企業家和科技領軍人才作用,新培育企業領域“泰山學者”6個以上。繼續加強企校共建工科專業和企業實訓基地建設,新培育一批企校合作培養人才示范基地,開展企業實訓基地規范化建設年活動。

五是加強質量和標準化工作。深入推廣工業先進質量管理方法,實施工業企業知識產權運用能力培育工程。加快制定戰略性新興產業重大技術標準,健全電子電氣、關鍵零部件等工業產品標準,完善食品、化妝品、玩具等日用消費品安全標準,支持省內企業牽頭或參與制定國家、行業新標準80項以上。

(三)抓好兩個市場,打響山東品牌,著力拓展工業經濟發展新空間。牢牢把握擴大內需這一戰略基點,積極調整產品結構和市場結構,提高我省產品在國內、省內市場占有率,明年工業產品銷售率繼續保持在98%以上。

一是拓展消費需求。緊緊抓住城鎮化這一擴大內需的最大潛力,用好用足國家各項促消費政策,積極培育一批拉動力強的消費增長點。深入實施節能產品惠民工程,力爭一個推廣年度(2012年6月至2013年5月)我省入圍企業節能家電銷量達到4000萬臺、銷售額1000億元以上。抓好108個重點展會的主辦和參與工作,組織優勢產品北上、南下、西進,努力擴銷促銷。加強困難行業產銷對接,以鋼鐵、水泥、玻璃、船舶、工程機械等行業為重點,引導企業與行業部門、重點項目對接,加大產品直供銷售。

二是加強品牌建設。開展“品牌提升年”活動,進一步培育“名家、名企、名品”,提升魯企、魯商、魯貨形象,增強產品市場競爭力。啟動“好品山東”產品網上行活動,實施覆蓋十家網商平臺、百家網上商城、千種工業品牌、萬家魯貨商店的“十百千萬”工程,打造全國知名的魯貨網銷平臺,進一步擴大我省網絡消費市場。開展縣域品牌建設試點,組織“縣域工業品展示周”活動,提升縣域品牌價值和營銷創新能力。

三是開拓外需市場。加快轉變對外經濟發展方式,提高機電和高新技術產品出口比重,形成以技術、品牌、質量、服務為核心的出口競爭新優勢。繼續加強與發達國家在產業技術交流、境外上市、品牌建設、企業并購等方面的合作,進一步擴大與發展中國家和地區的資源合作,推動紡織服裝、建材、機械、食品等行業開拓非洲、東歐、中美洲等新興市場。抓好港澳臺市場開拓,重點組織參加好“香港山東周”、“臺灣山東周”等活動。

四是推進產業援疆。推動山東優勢產業與受援地優質資源相結合、產業援建與市場拓展相結合,促進與當地及周邊國家地區的產銷對接。

(四)積極抓大扶小,促進產業集聚,著力激發各類市場主體發展新活力。大力營造各種所有制經濟依法平等使用生產要素、公平參與市場競爭、同等受到法律保護的良好環境,促進形成大中小微企業合理分工、協調發展的產業組織結構,進一步增強市場活力。

一是提高大型企業核心競爭力。加強調度分析,搞好發展規劃和風險管控,鼓勵跨行業、跨區域開展聯合重組,進一步做強大型骨干企業。2013年,350戶省重點工業企業營業收入、實現利稅等主要指標占全省規模以上工業的比重力爭保持在30%以上。

二是支持中小微企業健康發展。認真落實中央和省有關政策措施,大力實施中小企業成長工程。推進企業信用體系和中小企業融資平臺建設,拓展各類直接融資渠道,推動中小企業進入各類產權交易市場,明年發行集合票據、集合債、集合信托5支以上。增強中小企業創新能力,新培育一批“一企一技術”研發中心和創新企業。提高中小企業“專精特新”和集群發展水平。明年中小企業力爭增加5萬戶,規模以上中小企業增加值增長13%以上,各項主要經濟指標繼續保持全國領先位置。

三是提升企業管理水平。大力開展“企業管理提升年”活動,組織好第三屆山東省企業管理獎,選樹一批抓管理、降成本、促發展的典型企業,推動我省企業管理向現代科學管理轉變。大力實施“百千萬”工程,組織百家專業管理咨詢和信息化服務機構,進入千家中小微企業開展管理服務,帶動提升萬家企業管理水平0加大專題培訓培養,舉辦縣市區工業結構調整專題培訓班,培養一批六西格瑪管理帶頭人和專業人才,造就一批優秀企業家和高水平企業經營管理團隊。

四是實施重點區域帶動戰略。提升藍黃兩區、省會城市群、沂蒙革命老區、中原經濟區等重點區域工業發展水平。認真落實鋼鐵產業結構調整試點任務,加快鋼鐵產業淘汰壓縮落后產能和企業兼并重組。大力推進縣域經濟科學發展,整體提升綜合實力。依托現有各類工業園區,培育形成一批過千億元的產業集群和基地。積極落實好部省戰略合作框架協議,及時跟進,做好工作,推進全方位合作,努力形成促進經信發展的實際成果。

(五)拓寬運用領域,深化應用效果,著力培育信息化發展新優勢。堅持走新型工業化道路,建設下一代信息基礎設施,發展現代信息技術產業體系,健全信息安全保障體系,推進信息網絡技術廣泛運用。

一是完善信息技術產業體系。努力突破集成電路、新型顯示、高端軟件等關鍵技術,繼續加快建設濟南中國軟件名城。實施工業電子產品提升工程,提高汽車、船舶、機械等產品智能化水平。有序促進物聯網、云計算、3D打印等技術的研發應用,積極發展數字家庭、消費電子等產業。明年信息技術產業主營業務收入力爭達到1.2萬億元、增長20%,其中軟件業務收入超過2000億元、增長30%左右。

二是推進信息化與工業化深度融合。深化信息技術在工業領域的集成應用,實施制造業信息化科技工程,提高企業研發設計、生產過程、生產裝備和經營管理的信息化水平。進一步完善“點、線、面”推進機制,點上深入實施綜合集成應用、產業鏈協同等兩化深度融合示范工程;線上抓好智能工業、數字農業、智能物流等重大示范工程建設;面上推廣青島市國家試點經驗,創新推進區域兩化融合建設。完善兩化融合支撐體系,深入開展助企服務行動和融合水平評測,加快培育兩化融合技術和產業。

三是深化政府和社會信息化建設。推進信息技術在農業、服務業領域的全方位應用,加快農業生產基礎設施和裝備與信息技術的融合,提升農業農村綜合信息服務水平;實施電子商務百強企業培育計劃,積極創建國家級電子商務聚集區、電子交易和結算中心。深化電子政務應用,進一步完善電子政務外網應用體系,加強教育、衛生、勞動就業、社會保障等領域的信息技術應用,進一步提升省級電子政務綜合服務平臺功能,擴大政務信息共享和業務協同范圍。深化“智慧山東”試點,全面實施城市“一卡通”工程,提升信息化服務民生能力。

四是構建先進適用的信息基礎設施。深入實施寬帶普及提速工程,重點推動新一代移動通信、下一代互聯網、智能終端等領域的發展。總結青島、濟南試點經驗,推動有條件的市有序開展三網融合,培育壯大三網融合相關產業和市場。推進城鎮光纖到戶,提高接入帶寬速率和寬帶普及率。完善貧困村網絡通信基礎設施,加快實現村村通信息。

五是抓好信息安全保障和無線電管理。深入開展政府部門信息安全檢查,組建信息安全技術培訓中心,推進信息安全災難恢復體系建設,加強工業控制系統信息安全管理。完善無線電技術設施建設,規范無線電頻率和臺站管理,抓好頻譜資源保護與利用,扎實做好重大任務無線電安全保障。

(六)推進節能降耗,發展循環經濟,著力形成可持續發展新方式。把生態文明建設放在突出地位,著力推進綠色發展、循環發展、低碳發展,加快形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式。明年全省萬元GDP能耗確保下降3.66%。

一是發展節約型產業。把加快發展服務業作為實現節能目標的有效途徑,繼續加大投入、培育載體、優化環境、完善政策,努力做大做強服務業經濟。把好產業政策關口,嚴格控制“兩高”行業盲目擴張。加大太陽能開發利用力度,明年新推廣太陽能光熱與建筑一體化面積1000萬平方米、在工業領域推廣太陽能集熱面積100萬平方米。加快發展節能服務業,積極推行合同能源管理機制,重點支持300個合同能源管理項目。加強節能燈、半導體照明、太陽能熱水器、節能電機和變壓器等節能產品認證。抓好重點行業淘汰落后產能工作,確保全面完成淘汰任務。

二是實施節能科技提效工程。開展重大節能技術產業化和技術改造,實施200個節能重點項目。公布推廣第四批先進節能技術、裝備和產品,提高重點行業、企業節能技術水平。落實好高效節能電機、低輻射鍍膜玻璃、節能變壓器等產品推廣意見,加強鍋爐節能管理,提高能源利用效率。

三是加強管理節能。開展千家企業節能低碳行動,嚴格考核,強化培訓。加強能源管理中心建設,在建材、化工、鋼鐵、有色等行業建設20個能源管理中心示范項目。開展重點用能企業能源審計,對未完成年度節能任務的企業限期整改。組織能效對標活動,實行行業和區域條塊結合,擴大對標范圍。統籌推進交通、建筑、農業農村、商業民用以及公共機構等領域節能。開展節能減排全民行動,進一步提高全社會節能意識和水平。

四是壯大循環經濟。積極培育重點工業循環經濟先進模式,加快園區循環化改造,選樹100家循環經濟示范單位,創建一批“城市礦產”示范基地、再制造試點以及餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點。抓好清潔生產對標建設,明年力爭實施清潔生產審核單位1000家,培訓清潔生產審核人員1000人。加快資源綜合利用步伐,重點抓好工業“三廢”、礦產資源、再生資源、農林廢棄物的綜合利用,明年工業固體廢物綜合利用率力爭達到83.5%以上。

五是抓好工業節水。以創建節水型企業和節水型城市為抓手,制定一批高耗水工藝、設備和產品目錄,推動節水型社會建設。

(七)加強運行調節,優化發展環境,著力開創工業經濟持續健康發展新局面。堅持把穩增長放在更加重要的位置,加強監測保障,實施分類幫扶,進一步鞏固和發展工業經濟回升向好勢頭。

一是強化運行監測分析。堅持和完善以企業為中心的監測分析制度,加強對工業用電、交通物流、產品價格等跟蹤分析,及時采取應對措施。密切關注投資、出口、消費等調控政策變化對工業經濟的影響,深入基層和企業調查研究,積極幫助解決運行中的困難和問題。

二是加強指導幫扶。針對企業情況采取差異化幫扶措施,對產銷兩旺的重點企業,鼓勵開足馬力、加快生產。對暫時有困難的重點企業,幫助解決瓶頸制約,最大限度地發揮產能、穩定效益。對停產半停產的重點企業,幫助分析原因、制定措施,盡快恢復生產、擺脫困境。