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一、项目实施的背景和意义
1、项目概况
公司“精密数控液压压装机”关键技术研发项目,将世界先进的传感器技术、电脑应用技术、机电自动化技术、组态技术,巧妙的构思与机械设备专利技术融合一体,实现了精密数控液压压装机的智能化设计,有效地排除了行业内常规产品出现“过冲”、“压力不精准”“无生产过程数据及品质管理”等常见问题,可靠性明显提高。
项目完全采用公司自主研发的新型数控压装机程式控制技术,项目具有功能齐全,性能先进,系统稳定、操作简单,换模方便,一机多用、经济耐用等优点。
完善而独特的自动化控制技术,大大提高了产品在生产过程中的良品率。
公司自主专业的设计和制作工艺,杜绝失控和死机,堪称当今精密数控液压压装机行业的一颗璀璨的明珠。
数年来,国内的液压压装设备,一直只是单一的下压动作,压装到位即可。
压装过程数据一直没有参与控制与管理。
现国内精密数控液压压装机主要由德国、日本等国外进口机所占领,国内所研发和生产的精密数控液压压装机在技术和研发上与之有颇大的差距。
其性能达到国外同类产品的先进水平。
公司项目产品适用于衬套、轴承、油封、马达定子等各种过盈装配行业,公司精密数控液压压装机的成功研制填补了国内液压压装设备空白。
2、经济、社会和科技发展需要
我国的液压机行业已经具备了较为完善的基础条件,良好的社会经济环境,广阔的市场空间,完善的工业配套体系,国家历来重视该领域的发展,相关引导和鼓励性政策频频发布,为行业发展注入政策动力。
在《产业结构调整指导目录(2011年本)》中,被列为鼓励类。
在2009年由工业和信息化部、科学技术部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会四部委会同颁布的《重大技术装备自主创新指导目录(2009年版)》中,指出将发展行业技术。
“十一五”期间,在科技创新的引领下,项目所属行业科技发展取得了长足的进步,行业在产品结构调整、转变生产发展方式等方面成效显著。
产品品种不断丰富,创新结果应用越来越多,尽管如此,我国这类产品整体技术水平仍待提高。
“十二五”期间,项目所属行业科技和产品发展方向将是通过对原理等相关技术的研究,开展研究,优化产品设计,通过技术突破,使行业产品综合技术和稳定性达到国际先进水平。
3、项目的先进性、重要性、必要性、可行性以及在行业发展中的地位和作用
3.1、项目的先进性
项目产品其性能达到国外同类产品的先进水平,公司精密数控液压压装机的成功研制将填补国内液压压装设备空白。
3.2、项目重要性
项目具有功能齐全,性能先进,系统稳定、操作简单,换模方便,一机多用、经济耐用,完善而独特的自动化控制技术,大大提高了产品在生产过程中的良品率。
3.3、项目必要性
项目实施是提升行业产品供应能力的需要,适应市场需求放量的需要,是优化公司营收贡献结构的需要,是进一步提升公司行业地位的需要。
公司不断研发创新,在其主导产品的基础上,相继又开发出新的液压机系列产品,性能稳定。
但企业的增长需要找寻新的突破口,为此,将募投项目规划产品统培育成企业新阶段的拳头产品,在进一步巩固企业市场地位的基础上,借助企业品牌在业内的影响力,进一步树立新的竞争优势和市场地位。
3.4、项目可行性
从政策层面来看:
项目规划产品在多项政策文件中均有所提及并明确指出相关产品发展方向,政策文件鼓励支持项目产品进一步发展。
从市场背景环境来看:
项目规划产品市场需求有逐步放量的趋势:
项目产品市场前景广阔,项目规划的产品产能可以被完全消化。
从公司销售服务模式来看:
公司在业内树立领先的行业地位,与公司重视其销售服务体系有着密不可分的关系,公司形成了一套成熟的销售服务模式。
从公司技术实力方面来看:
公司经过多年的自主研发,使得公司产品技术不断更新升级,部分产品技术指标已达到国际领先水平,高科技型公司的形象早已深入人心。
公司将创新成果用于技术标准的建立,进一步引领同行业的其他企业向先进的企业看齐,加快了公司的技术进步。
3.5、项目在行业发展中的地位和作用
我公司是全国规模最大中小型液压机生产基地之一,也是全国最大的液压机供应生产厂商之一。
数年来,国内的液压压装设备,一直只是单一的下压动作,压装到位即可。
压装过程数据一直没有参与控制与管理。
现国内精密数控液压压装机主要由德国、日本等国外进口机所占领,国内所研发和生产的精密数控液压压装机在技术和研发上与之有颇大的差距。
其性能达到国外同类产品的先进水平。
公司项目产品适用于衬套、轴承、油封、马达定子等各种过盈装配行业,公司精密数控液压压装机的成功研制填补了国内液压压装设备空白。
4、预期实现的经济和社会效益
4.1、项目经济效益
项目总预算560万元,企业自筹资金360万元,申请财政资助200万元。
项目产品预计年生产成本约3,000万元人民币,年总成本约4,500万元人民币,预计新增就业岗位15人,预期年累计销售收入6,000万余元人民币。
预期年净利润约600万元人民币,年交税总额将达到200万元人民币。
4.2、项目社会效益
形成全新的一款智能型精密数控液压压装设备:
极大的方便了用户直观的对生产参数的输入调用及现场的生产过程数据包括对设备状态的直接监控;
控制系统采用国际知名品牌日本三菱或德国西门子公司产品大大保证了涉笔运行的可靠性与稳定性;
压力传感器采用美国原装进口测力传感器作为压力采集信号,该传感器能以大于每秒500次的速度对现场压力信号进行采集,现场压装生产数据实时性可靠性进一步提高。
二、技术发展趋势及国内外发展现状
1、项目相关技术的发展趋势
现国内精密数控液压压装机主要由德国、日本等国外进口机所占领,国内所研发和生产的精密数控液压压装机在技术和研发上与之有颇大的差距。
我公司早在2年前即开始于精密数控液压压装机的设计与相关技术研发,经多年的研究,我司研制的全新精密数控液压压装机,在机械活动组合、控制设计软件和生产模式上都取得了突破和进步。
2、我市相关行业与国内外先进水平的差距
《深圳新材料产业振兴发展规划(2011—2015年)》要求“树立绿色低碳发展理念,坚持产业发展与低碳环保、节能降耗并举,积极发展绿色环保材料,强化新材料企业节能减排、清洁生产,推动技术升级、产品升级和功能升级,促进产业链高端发展。
”,公司从事精密数控液压压装机的设计及相关技术的研究与开发,拥有强大的技术研发能力。
经过长期的技术研发,在精密数控液压压装机领域积累了一系列先进、出色的技术与应用方案。
公司自行研制的精密数控液压压装机,填补了国内空白,其性能达到国外同类产品的先进水平,
3、项目相关的知识产权情况
公司重视知识产权工作,增强自主创新能力,为公司发展进行知识产权保护。
公司已获得3项实用新型专利,2项软件著作权登记。
公司在国家商标局已注册商标7个,获得授权使用。
4、市场需求情况
项目产品适用于各种过盈装配场合,可压装各种规格的衬套、轴承、油封、马达定子等各类需要过盈装配的产品,能自动压装,自动检测,自动判定,自动数据存储,故障自动报警等。
生产设备有手动的压装机和普通液压机,随着人类对各类生产产品品质追求的不断提高,生产企业对产品的生产工艺也不断的更新。
精密数控液压压装机的市场需求必是潜力庞大。
“精密数控液压压装机”可用于发动机摇臂总成镶块与摇臂的过盈配合压入,汽油机活塞和活塞销的组合,轴承与轴套的过盈配合压入,电机转子与旋转轴的压入,及气车行业,电机行业等各种过盈装配上的使用,是款高性能高精度高效率的压装检测设备机器。
三、项目主要研究内容
1、项目涉及的技术领域、工艺范畴
“精密数控液压压装机”项目属于先进技术制造机电一体化设备领域,形成全新的一款智能型精密数控液压压装设备,项目能促进传统产业的技术设备改造升级。
“精密数控液压压装机”项目主要适用于金属制品拉伸、成型及压制等工艺,亦可加工非金属材料,粉末冶金制品的压制,轴类零件的校正,套类零件的压装以及金属制品的整形、切边等工艺。
2、项目关键技术问题
“精密数控液压压装机”由液压马达驱动油泵,由PLC控制、触摸屏显示、位移传感器和测力传感器参与控制来实施精密压装作业。
3、项目的技术原理、技术方法、技术路线以及工艺流程
技术原理:
a、协同传感器专业厂商针对测力传感器进行共同专项开发设计,开发针对精密数控液压压装机的新型高速高精度测力传感器,能够实时高速采集现场压装过程中的测力数据,大大提高了测力数据的精度及现场数据的实时性;
b、设计架构的高精度位移传感器,能够实时采集压装过程中的位移数据,位移数据分辨率精度更高,速度更快;
c、设计系统设计架构的高速PLC,能够大大提高了数控系统内各类执行元件的执行速度与各传感器数据的采集运算速度,设备运行更稳定,系统响应速度更快;
d、设计触摸屏辅助组态软件,控制系统的功能更强大。
技术方法、技术路线以及工艺流程:
“精密数控液压压装机”机身为C型单臂式结构,采用埋弧焊焊接,焊接后通过振动处理,以保证机身的不变形程度。
液压系统位于机身内,外型美观,操作方便。
“精密数控液压压装机”设有独立的液压与电器控制系统,单臂液压机采用按钮集中控制,可实现定程和定压两种成型工艺,具有压力显示和行程、压力调节等功能。
带有四柱导柱导向,从而提高产品精度,而且立柱、活塞杆淬火后镀铜和硬铬,保证表面的耐磨性和较高的粗糙度,油泵进油口装有独特的过滤装置,确保油泵和阀的使用寿命。
油路连接采用进口高压软管,大大降低机器噪声。
可根据用户要求,配置进口PLC、光栅保护以及人机界面(触摸屏)等先进元器件。
对于客户的特殊要求,可以特别设计生产,最大限度的满足客户生产工艺要求。
该压装机可用于发动机摇臂总成镶块与摇臂的过盈配合压入,汽油机活塞和活塞销的组合,轴承与轴套的过盈配合压入,电机转子与旋转轴的压入,及气车行业,电机行业等各种过盈装配上的使用,是款高性能高精度高效率的压装检测设备,
“精密数控液压压装机”由液压马达驱动油泵,由PLC控制、触摸屏显示、位移传感器和测力传感器参与控制来实施精密压装作业。
精密数控液压压装机压装模式:
1)恒定压装速度,设定精确位置监控压装力;
2)恒定压装速度,设定精确压力监控位移;
3)质量判定功能:
在线质量检测功能,确保产品质量;
4)取样点在一定范围内可自由设定;
5)参数报表储存功能:
通过USB接口连接,压装作业数据结果能有序的储存在U盘。
以确保产品数据的可追溯性,有效控制生产质量;
6)触摸式控制屏:
人机界面是清晰大屏幕液晶触摸屏,提供友好的人机对话功能;
7)自诊断能:
设备发生故障,电子压力机能显示错误信息,并提示解决方案,方便很快找出问题并解决。
8)多功能1/O通迅接口:
通过该接口可以与外部设备通讯,方便全自动化的整合。
“精密数控液压压装机”采进用进口触摸屏作为数据输入,数据显示,原装美国进口测力传感器作为压力采集信号,系统能以每秒500次的速度对压力信号,位移信号进行运算,作出各种报警,以及曲线的的描绘。
可以预先设定位移与压力的上下限曲线与当前压装值进行比较,输入任意压装位置,即可得到该位置在上次压装时产生的过盈阻力.
数控系统功能阐述:
运行界面:
1)、本运行界面开机自动运行,主要用于实时显示当前设备运行状态及相关生产数据。
2)、大尺寸高彩高分辨率触摸屏,单页更多显示内容。
数据监控显示更直观。
3)、融入先进的颜色管理,动画管理。
数据监控更简单,更省心。
有效降低操作人员对数据监控核对的出错率及误判。
参数设置:
1.本界面主要用于生产参数的设置及配方的组态、各权限人员的密码修改设定等。
2.参数配方最多可存储100组以上
3.配方名称可用英文与数字相组合,真正实现以机种名称替代配方号,操作更简单。
4.三级权限管理方式,设备操作专人管理,有效避免操作的出错率。
5.程序中增加多重防呆设计,操作更简便。
历史曲线:
1.用于显示压装产品时,力与位移之间关系的曲线。
2.改变常规折线显示方式,真正曲线显示,数据分析更真实有效。
3.更可一个图表同时显示4条曲线,对比分析效果更明显。
生产报表:
1.用于存储生产过程中的每次压装数据,便于后续产品质量追溯。
2.数据存储量10万个以上。
3.数据存储更详细,每个产品存储约25个数据,质量追溯更全面、更权威。
数据导出:
直接用U盘通过简单设置即可导出历史生产数据,导出后可直接在计算机上用EXCEL编辑。
4、项目的主要技术创新点
“精密数控液压压装机”,其机械零部件近百余件,设计成多部件组合式结构,策划了新的生产摸式,节省了基建投资,精减了队伍,降解了生产线的风险。
“精密数控液压压装机”是现有压装设备的更新换代产品,在技术上具有世界先进水平。
与现有产品相比,它技术最先进、功能最齐全、成本最低廉,创意最新颖,是极具市场竞争力的产品。
5、项目相关知识产权
“精密数控液压压装机”研发项目,属公司自主研发技术,已经使用了公司所办专利技术。
公司已获得3项实用新型专利:
一种液压热压成型机,专利号ZL201120215XXXX;油压整型机:
专利号ZL2011202XXXXX;数控油压机,专利号ZL20112028XXXX。
2项软件著作权证书:
车间生产管理软件V1.0,登记号2012SR0XXXX;物料需求计划系统V1.0,登记号2012SR0XXXX。
公司在国家商标局已注册商标7个,获得授权使用。
具体如下:
..................................。
四、项目预期目标
1、技术进步、工艺创新方面可实现的预期成果
1)、通过组态软件的二次开发借以人机界面,真正实现了人机对话及液压设备的精密数控化功能。
1.1.系统除可设定常规运行参数外,可自动保存参数组可达上百组以上,操作更简单,每次参数的设定可直接输入参数号或生产机种名称即可,极大减少操作人员的参数设定设定与核对时间,并有效降低参数设置过程中的误操作带来的生产事故。
1.2.生产过程数据可追溯,在强大软硬件支持下,每次生产过程数据可追溯,系统自动生成生产报表,数据保存量更可保存数十万个。
1.3.压装曲线:
每次压装数据时可实时显示压装曲线。
过程力数据的变化直接绘制在屏幕上,可根据相关曲线数据分析相关原材料品质问题及对压装工艺的改善。
1.4.新开发的品质检测系统可针对每次的压装数据进行分析,判定每个产品的在线品质压装品质,真正做到品质全检。
1.5.数据导出功能:
系统除可保存实时生产数据,更可通过U盘导出所有生产数据,无需转换直接可用办公软件打开数据库,进行数据分析。
1.6.具有多种工作模式可供选择,工作方式灵便,品质检测更机动
2)、协同传感器厂商针对精密数控液压压装机开发的测力传感器,最高采集速度可达到1000次/秒,测量精度0.01%F.S,极大减少现场数据采集上传的滞后性,及时把现场第一时间数据反馈给控制系统,大大提高压装过程数据的真实性和准确性。
3)、采用精密光栅尺,分辨率在0.01mm以内,辅助系统的高响应性,实现液压设备的精准定位与高重复性。
重复精度可达到0.05%F.S
4)、设备扩展性强,可根据现场情况扩展多种传感器进入控制系统,并可与其它自动化设备联机运行。
2.形成的产业前景
“精密数控液压压装机”项目研发完成进入量产,投放市场销售。
产品将在电子、家电、印刷、包装、塑料、家具、汽车等行业广泛应用, 用于生产马达组立,轴心、轴承压入,变压器成型,电器开关组立,电子、计算机零件组立,铆合,相框成型,塑料成型,切断,钢管弯曲成型等产品,市场前景美好,将为公司的快速发展创造有利的条件。
3、培养的技术人才
通过项目的完成培养年轻的技术人才,通过这些人才解决产业化的过程存在的各种技术难题。
项目组将加大人才队伍的建设,尤其为年轻的学者提供更多的科研机会,放手让他们承担部分重要科研任务;在进修学习、学术交流等方面提供资助;力争培养一批有发展潜力、业务强的从事研究的学术带头人,并构建合理的开发梯队;培养一批稳定的技术队伍,成为课题研究的后备力。
4、预期贡献,须有二年期内的可考核技术指标和社会经济效益指标。
1)、主要技术指标
出力范围:
最大工作高度:
最小工作高度:
上工作台有效面积:
下工作台有效面积:
下工作台离地高度:
设备外形尺寸:
滑块下降速度:
滑块工进速度:
滑块回升速度:
电机功率:
设备总重量为:
设备测力总体精度:
位移最小显示单位:
下压重复显示精度为:
系统对力传感器的采样速度:
上下工面的平行精度:
以内
2)、经济效益
“精密数控液压压装机”项目总预算投入560万元,单位自筹资金360万元,申请政府财政资金资助200万。
项目产品预计年生产成本约3,000万元人民币,年总成本约4,500万元人民币,预计新增就业岗位15人,预期年累计销售收入将逾6,000万余元人民币。
预期年净利润约600万元人民币,年交税总额将达到200万元人民币。
申请实用新型专利2个和1个软件著作权等。
项目产品预期销售净利率将达到10%左右,总资产报酬率将达到16%左右,将保持约60%左右的资产负债率,保持较强偿债能力和较低风险的资本结构。
该项目的预计投资回收期为2.5年。
3)、社会效益
项目产品技术指标、使用性能达到国际先进水平,将填补了国内该领域技术及产品的空白,将提升行业技术领域产品升级,节约研发及生产成本,提高劳动生产效率,将该类产品技术推上了一个崭新的历史阶段。
五、项目实施方案
1、项目组织管理方式
1)、集中力量,统一指挥
项目设立研发小组,组长由公司研发部经理兼任,项目人员25人组成。
项目实施中,将集中单位的优势,落实任务和经费,经费专款专用,在人、财、物上集中力量统一指挥,充分发挥有限资源的作用。
2)、大力协调,相互衔接
充分利用公司已有的实验装备和工作条件,实行多种形式的联合,做好项目实施中各单元项目的衔接,互为补充。
迅速将科技研发投入转化为生产力,实现其经济效益。
2、技术实施步骤
1)、概念性研究
根据研究内容,分析目前国际上的技术现状;
完成相应理论研究和框架设计研究;
细化研究内容中的核心关键技术作为下一步攻关的重点。
2)、核心关键技术攻关
对各项关键技术进行分类;
将最关键的核心项目挑选出来作为项目的主攻方向;
本项目的三大研究内容均有一定难度,其中产品设计研究最为关键;
加工需要外单位配合,将拟制详细的技术协议书;
落实相应技术攻关。
3)、研制原理样机
详细设计和研制原理样机;
并对其功能、性能指标进行测试和评估;
突破几个关键研究项目,完成原理样机;
分析、验证所采用各项技术,对系统整体性能进行评估和改进;
为产业化做好准备。
4)、研制产品样机,并进行批量化产品生产。
5)、项目的研究总结报告。
3、科技资源利用、成果产业化策略
1)、公司科技资源利用
公司以精密数控液压压装机技术与方法为研发方向,主要研制领域是精密数控液压压装机及其软件技术。
经过长期的技术研发,在压装机领域方面积累了一系列先进、出色的技术与应用方案,并获得多项国内专利,领先于国内的同业技术水平。
公司始终秉承"为客户创造价值"的企业精神,不断投入巨资用以技术创新,屡献新遒。
公司以底层技术核心为基点,广泛拓展国内与国际市场。
2)、产业化策略
2013年将完成“精密数控液压压装机”样机生产,客户试用,各项技术指标测试合格后,公司将进行量产,实现产业化,投放市场销售。
将进行技术资料的发布、新产品推介、设备市场推广等,2014年计划生产“精密数控液压压装机”20台,新增使用新产品客户单位20家以上。
4、研发资金的筹集与投入
“精密数控液压压装机”项目投资总预算560万元,企业自筹资金360万元,申请政府资助200万元。
(见下表)
序号
预算支出类别
项目经费支出预算
单位自筹
财政资金
合计总投资
1
人员费
160.00
100.00
260.00
2
设备费
30.00
10.00
40.00
(1)购置设备费
0.00
0.00
0.00
(2)试制设备费
15.00
10.00
25.00
(3)设备改造与租赁费
15.00
0.00
15.00
3
材料费
80.00
60.00
140.00
4
测试化验加工费
10.00
0.00
10.00
5
燃料动力费
10.00
0.00
10.00
6
差旅费
20.00
10.00
30.00
7
会议费
8.00
2.00
10.00
8
国际合作与交流费
10.00
0.00
10.00
9
出版/文献/信息传播/知识产权事务费/知识产权事务费
7.00
3.00
10.00
10
劳务费
20.00
0.00
20.00
11
专家咨询费
10.00
0.00
10.00
12
管理费
5.00
5.00
10.00
13
其它
20.00
10.00
30.00
合计
360.00
200.00
560.00
5、知识产权和技术标准的对策措施
“精密数控液压压装机”研发项目成功转化为产品,产生的技术成果,公司将继续申请知识产权保护,预计将新申请专利2项,著作权1项。
将建立精密数控压装机生产技术标准,完成生产技术流程相关资料。
六、项目计划进度
“精密数控液压压装机”项目分四个阶段实施,两年内完成,时间从2012年7月起—2014年6月止。
阶段
内容
第一阶段
2012.7.1-2012.12.31
进行市场考察,了解市场需求,提供设备定型相关数据。
根据市场调查数据,制定发展规划;完成大致方案的设计和主体的路线规划;完成前期设备系统架构,评估工作等,完成主要设备、电气元气件的选型、采购、验收等工作;完成技术研究人员队伍的建设;投入80万元用于研发人员费、购买设备费、材料费等。
第二阶段
2013.1.1-2013.6.30
加强技术人员队伍的建设;完善规章制度,加强队伍的管理;对新设备进行研究开发工作,完成设计图、工程图、电路图、气路图及电器原理图的制作;验证油路控制的精度和程序完善,完成细节零件的选定、采购、验收等工作;总投入160万元,用于研发人员费、购买设备费、材料费、差旅费等。
第三阶段
2013.7.1-2013.12.31
对新设备进行生产并进行前期测试工作,并根据测试结果,不断调整方案对新设备修正后的改良方案进行重复测试,完成各项精度控制,位移精度:
±0.05,力控精度:
±1kgf,完成样机零件及电器部分的生产、组装和调试工作;确定最终规模化量产。
总投入160万元,用于研发人员费、购买设备费、材料费、差旅费、管理费等
第四阶段
2014.1.1-2014.6.30
试运行和推广阶段。
对项目的技术标准进行分析总结,并进行量产及大规模生产阶段,进行产品包装并进行产品市场品牌推广,申请相关的知识产权等认证。
总投入160万元,用于研发人员费、购买设备费、材料费、差旅费、品牌推广费、管理费、知识产权费等。
七、现有工作基础和条件
1.公司基本情况
深圳市XXX机械设备有限公司成立于二00八年三月十四日,为私营合伙制独立法人企业。
公司初始投资总额100万元人民币,注册资本50万人民币,并不断追加投资扩大生产经营规模,现公司注册资金为500万人民币,2012年底公司总资产3982万元,生产经营用面积近10000余平方米。
公司位于深圳市龙岗区XXXXXXXX,具有良好的地理位置和优越、便利的交通运输条件。
2、公司研发基础及成果。
公司是一家集研发、生产、销售气动、液压机械及自动化机械的高
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