浙江轴承钢管公司年产5000吨汽车安全气囊钢管技改项目可研报告(85页).doc
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2023-11-21
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1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月81可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录1. 总论71.1 项目概况71.2 项目企业银行资信71.3 项目企业近期经营业绩81.4 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义812、.5 编制依据和原则111.6 可行性研究的工作范围111.7 项目目标及主要内容121.8 总投资及资金来源121.9 可行性研究报告评价141.10 主要数据和经济评价表142. 企业基本情况152.1 企业基本概况152.2 项目建设的有利条件17a 嵊新污水处理厂建设概况193. 产品方案193.1 产品的技术来源193.2 产品技术特点19铸造工艺研究及参数的确定244. 国内外行业发展现状和趋势244.1 国内外产业发展现状244.2 国内外铸造装备产业发展趋势25高效、低耗、高参数化265. 市场预测275.1 机械市场分析275.2 铸造机械市场分析295.3 项目产品市场优势3、316原材料供应及外部配套条件317 设计方案337.1 主要技术决定337.5 总图487.6 运输、仓储517.7 土建工程527.8 公用动力工程548 节能628.1 设计依据628.2 能耗指标及分析628.3 节能措施综述639 环境保护、劳动安全卫生649.1 环境保护649.2 劳动安全卫生66防机械伤害6710 消防6810.2 消防设施规划6811生产组织与人员培训6911.1 生产组织6911.2 劳动定员7011.3人员培训7012项目实施进度建议7013 投资估算和资金筹措7113.1概述7113.2 建设投资估算721.3 工具器具费的估算7313.3 铺底流动资金4、估算7413.4 资金筹措7413.5 附表7414 财务分析及经济评价7514.1 基本概述7514.2 财务计算及经济评价7614.3 经济分析结论意见7814.4 附表7915 风险分析7915.1 政策风险7915.2 市场风险8015.3 技术风险8015.4 经营成本和销售价格风险8016 结论与建议80 1. 总论1.1 项目概况项目名称:年产5000吨汽车安全气囊钢管技改项目承办单位:浙江xx轴承钢管有限公司法人代表:xx项目负责人:xx项目技术负责人:xx项目财务负责人:xx项目联系人:xx单位地址:浙江xx市xx区邮政编码:电 话:传 真:1.2 项目企业银行资信公司银行资5、信等级为 AAA级。1.3 项目企业近期经营业绩表1-1 近三年企业经营业绩年 份 项 目200920102011销售收入(万元)31152735076921000净利润(万元)9753180361360总资产(万元)2488952960212832411.4 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义1.4.1 项目提出的背景随着高速公路的发展和汽车性能的提高,汽车行驶速度越来越快,特别是由于汽车拥有量的迅速增加,交通越来越拥挤,使得事故更为频繁,所以汽车的安全性就变得尤为重要。汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种,主动安全是指汽车防止发生事故的能力,主要有操纵稳定性、制动性能、平顺性等,被动6、安全是指在万一发生事故的情况下,汽车保护乘员的能力,目前主要有安全带、安全气垫、防撞式车身和安全气囊防护系统(Airbag RestraintSystem,以下简称安全气囊)等。由于现实的复杂性,有些事故是难以避免的,因此被动安全性也非常重要,安全气囊作为被动安全性的研究成果,由于使用方便、效果显著、造价不高,所以得到迅速发展和普及。 为了说明安全气囊的基本原理,这里首先说明汽车发生事故时造成乘员伤亡的原因。当汽车发生碰撞事故时,汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞,一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降,速度从35km/h降到零的时间约150ms左右;乘员和汽车内部结构之间的碰撞称之为二次碰撞,由7、于惯性的作用,当汽车急剧降速时,乘员要保持原来的速度向前运动,于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、挡风玻璃等之间的碰撞,从而造成了乘员的伤亡.汽车安全气囊的基本思想是,在发生次碰撞后,二次碰撞前,迅速在乘员和汽车内部结构之间打开一个充满气体的袋子,使乘员扑在气袋上,避免或减缓二次碰撞,从而达到保护乘员的目的。由于乘员和气袋相碰时,因振荡造成乘员伤害,所以一般在气囊的背面开两个直径25mm左右的圆孔。这样,当乘员和气整相碰时,借助圆孔的放气可减轻振荡,放气过程同时也是一个释放能量的过程,因此可以很快地吸收乘员的动能,有助于保护乘员。安全气囊一般由传感器(sensor)、电控单元(ECU)、气体发生8、器(inflator)、气囊(bag)、续流器(clockspring)等组成,通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块(airbag module)。传感器感受汽车碰撞强度,并将感受到的信号传送到控制器,控制器接收传感器的信号并进行处理,当它判断有必要打开气囊时,立即发出点火信号以触发气体发生器,气体发生器接收到点火信号后,迅速点火井产生大量气体给气囊充气。安全气囊系统采用了一种类似火箭固体燃料发动机的气体发生器,在这种气体发生器中,燃料燃烧产生的气体使气囊充气。气体发生器的燃料通常使用叠氮化钠,但也有的使用硝化纤维,也有的系统使用压缩气体。汽车安全气囊钢管是气体发生器的主要组成部分, 气9、囊管和安全钢管都是汽车的安全件用料,对钢管提出了很高的要求:()、化学成分纯,机械性能要求苛刻,是一种低碳高强钢的要求;()、尺寸精度要求高,比同工艺同规格的国标钢管的尺寸要求严了许多,属于精密钢管的生产范畴。()、水压高压压爆测试,夏氏低温冲击及低温落锤打击测试是专门针对气囊管提出的检测要求,进一步反映了气囊管技术条件的复杂和严谨;()、安全带用钢管不仅提高了抗拉强度的要求,并且要求“无氧正火”,对钢管的内外表面提出了不允许有缺陷的要求,国内只有我们达到此要求;()、对汽车安全件钢管的“质量一致性”要求,即钢管生产后必须保证质量始终处于稳定的状态,并有15年质量寿命的要求。符合要求只有国外钢10、号10MnNiCr ;碳含量相当10#钢,Mn含量1.11.6%,Ni含量0.3%左右,在国内没有相同的钢号的情况下,克服种种困难,我们提供了完全能满足性能要求的汽车安全气囊钢管。中国国内汽车2011年产量1842万辆,其中中低档车60%约1105万辆,每辆车配二个气囊所需钢管11050吨,中高档车30%约553万辆,每辆车配四个气囊所需钢11060吨,高档车10%约184万辆,每辆车配六个气囊、十八个气帘所需钢管22080吨,共44190吨,2011年中国汽车保有量1.06亿辆,按1%维修率,每个二个气囊计算,维修市场1000吨,出口 5000吨,目前市场需求50190吨。从生产钢管企业目前11、主有欧洲、美国二家企业生产,亚洲尚是空白,本项目填补亚洲生产汽车安全气囊钢管的空白。1.5 编制依据和原则1.5.1编制依据 浙江xx轴承钢管有限公司提供的项目建议书。 浙江xx轴承钢管有限公司提供的基础资料和生产工艺资料。1.5.2 编制原则 充分利用和发挥公司已获得的创新成果和质量标准管理经验,以节约项目投资和缩短建设的周期。 合理安排设计车间、仓储、减少人流、物流的相互交叉,提高工作的效率。 设备选型、车间布置,要有前瞻性,既要考虑当前的应用,又要机动灵活、顾及产品结构的调整。 在设计过程中严格执行国家有关法规、技术规范和规定。确保产品的安全可靠。设计中,将遵循国家现行的防火、防爆、劳动12、安全与职业卫生、环境保护等的有关规定、规范和标准。 1.6 可行性研究的工作范围 产品方案和建设规模的论述 建设条件 拟建产品的需求预测 工程技术方案及公用设施配套情况 原辅料、包装材料供应情况 环境评价及治理意见 人员安排 工程建设实施进度的建议 工程投资估算 项目经济分析和评价1.7 项目目标及主要内容1.7.1 目标调整产品结构,开发新的经济增长点,提高产品开发能力和工艺的生产水平。在此基础上,使汽车安全气囊钢管生产达到国际同类产品先进水平。基本实现技术开发、生产、管理等各环节的信息化整合。生产规模:通过本次工程建设,拟建生产规模为年5000吨汽车安全气囊钢管的生产企业。1.7.2 主要13、建设内容项目厂房建筑面积为7912平方米,新增冲击试验、手动拉床、万能试验机、淬火机床、退火炉、单梁行车、双梁行车、电动平车、涡流控伤机、超声波探伤机、水爆试验机、标距机、落锤试验机、摩擦焊机、76穿孔机、阿塞尔热轧管机等27台套,形成年产5000吨汽车安全气囊钢管的生产能力。1.8 总投资及资金来源1.8.1 总投资项目总投资2973万元,其中固定资产投资2703,铺底流动资金270万元。本项目投资估算编制结果为总投资2973万元,固定资产投资2703万元,铺底流动资金270万元。投资估算构成如下;序号项目内容投资额(万元)百分比(%)一固定资产3054089.84%1土地购置费用1600414、.71%2建筑工程费用428012.59%3设备及安装工程费2008559.09%4工位器具费2780.82%5模具费14504.27%6其他费用2740.81%7预备费9232.72%8建设期借款利息16504.85%二铺地流动资金345210.16%合 计33992100资金来源项目资金的筹措:企业自筹资金10992万元(其中用于固定资产投资7540万元,用于铺底流动资金3452万元)。申请银行贷款23000万元。项目建设期:二年。1.9 可行性研究报告评价社会效益通过本次工程项目使浙江xx轴承钢管有限公司建成国内铸造装备生产规模较大、质量可靠的生产厂家。增强企业在国内外市场上的竞争力,为15、企业的可持续发展打下坚实基础;使企业实现规模效益,为社会作出更大贡献。经济效益项目建成后,预计新增销售收入72000万元,利税21103万元。提高行车安全,减少交通事故的发生,具有较好的经济效益和社会效益。1.10 主要数据和经济评价表表1-2 项目主要数据和技术经济指标序号项目名称单位数据备 注一、主要数据1年产量吨50002年销售收入万元72000新增3主要工艺设备台/套274建筑面积m27912其中:新增建筑面积m279125工作人员总数人61新增6固定资产投资万元27037流动资金万元270新增8项目投资总额万元2973新增二、财务评价1财务内部收益率%42.40/34.93税前/税后16、2财务净现值(ic=18%)万元40409/26408税前/税后3静态投资回收期年4.18/4.58税前/税后4投资利润率%48.255投资利税率%62.086盈亏平衡点%32.222. 企业基本情况2.1 企业基本概况浙江xx轴承钢管有限公司是一家以生产轴承、轴承套圈和轴承钢管为主的中外合资企业,成立于二OO五年六月,为五洲新春集团成员企业。公司位于浙江xx市xx区,总占地面积200亩,总建筑面积61675平方米。公司总投资2990万美元,注册资金1950万美元,2012年将达到年产轴承钢管3万吨,是中国目前起点最高,质量最佳的专业轴承钢管生产厂家。2011年,公司共生产钢管19500吨,销17、售收入21000万元,实现利润1360万元,上交税收600万元。2010年荣获xx市工业企业三十强,名列第十九名,获得xx市人民政府转型升级服务奖,2011年获绍兴市工业企业三十优,并顺利通过和谐企业创建考核,荣获xx市“文明单位”称号。公司2011年通过了省级清洁生产审核,国二级安全生产标准化单位审核。2010年与全球最大的“汽车乘员保护系统”生产商奥托立夫公司合作,制造高附加值的汽车安全气囊用钢管和安全带收卷用钢管。公司采用的圆钢中频加热穿孔、前后预抽真空等温球化和再结晶退火等工艺填补了国内空白,在2008年12月获浙江省经贸委省级工业新产品证书,其中双层余热回用全电加热球化炉一台,年加工18、荒管2.5万吨,每吨节电70KVAH,年节电175万KVAH,公司目前已经通过ISO16949和ISO14001考评,SKF公司QT3考评;同时也通过了了NSK、TIMENK、FAG等客户的考评。科技人员及研发条件拥有一支技术力量较雄厚的科技队伍,现有科技人员866人,专职技术开发人员487人,按学历分:博士22人,本科以上占77%;按职称分高级工程师62人,中级102人。拥有UG、PRO/E等CAD/CAM软件、MSC、Anycasting等CAE软件,模具温度控制系统,拥有先进绘图仪、微机平台,铝合金轮毂的设计开发已具备国际先进水平。新品开发周期为30天。拥有院士工作站、博士后科研工作站、19、留学人员创业园、国外智力引进示范基地、铸造研究所、科技管理部和产品开发部等29个技术开发和管理部门。主要检测设备有美国贝尔德直读光谱仪、日本岛津X光探伤仪、美国GOAL滚动疲劳试验机、弯曲疲劳试验机、冲击试验机、德国耐盐雾试验机、综合检测仪、美国布郎三座标仪、动平衡试验机、万能试验机、德国一次谐波测试仪、氦气气体试漏机等。质量体系认证及主要产品销售前景公司目前已经通过ISO16949和ISO14001考评,SKF公司QT3考评;同时也通过了了NSK、TIMENK、FAG等客户的考评。 “ZCW”铝合金车轮是中国名牌、出口名牌、驰名商标,公司是亚洲最大的汽车铝合金车轮制造企业。公司产品包括80020、万件的汽车铝合金车轮,主要与美国通用福特、日本丰田、德国大众等主机厂配套;还有1500万件的摩托车铝合金车轮,全球市场占有率超过30%;公司生产的铸造装备产品先进性始终处于国内同行前列,各项技术性能与进口机旗鼓相当,目前已成功应用于国内各大铝合金车轮、汽车发动机精密铝铸件、高压开关、五金电力、航空航天及国防军工等行业和领域,产品市场占有率及知名度处于国内行业领先地位。万丰集团是快速发展的国际铸造装备供应商在铸造自动化装备行业,万丰是新兴企业,凭借良好的机制与瑞士ABB、日本发那科等国际巨头合作,迅速发展成为国内铸造装备行业的领先企业。随着此次固定资产投资项目的逐渐建成投产,公司发展步入新阶段,21、预计到2015年铸造装备产量将超过500台套,成为国际主要铸造装备供应商。万丰不久前新推出了一款WFRG280机器人缸盖浇注系统。该系统是以机器人替代人工进行浇注作业的集成系统。丁氏同步夹具WFJJ20是万丰科技开发有限公司与ABB公司合作的新产品。目前,同步夹具缺少是夹具领域不足,万丰科技开发公司从产品低层的设计理念出发开发出准确度很高的同步夹具。大东浇注臂WFR280或WFR300是万丰科技开发有限公司与ABB公司合作的又一新产品。本浇注臂本体内采用齿轮传动与普通采用链传动的浇注臂相比,寿命更长,传动更可靠。2.2 项目建设的有利条件2.2.1 项目地址浙江xx轴承钢管有限公司地处浙江xx22、市xx区,紧邻104国道、上三线高速公路,交通十分便利。工厂所在地区一般高程在黄海标高30米左右,厂区地貌为平原区,土层概况为(自下而上)一层:黄砂土层,厚1.5-2.5米;二层:灰砂土层,厚0.5-0.8米;底部很松软,承载能力70kPa左右,是良好的天然地基持力层,地震烈度六级。厂区属亚热带季风区域,气候温和湿润,雨量充沛,全年平均气温16.4,1月平均气温4.2,7月平均气温28.6。,年平均降水量1446.8mm,无霜期235天,降水以春雨、梅雨为多。 建设条件(1) 交通条件公路:工业园区内有上三线和104国道穿越,至上虞和杭甬高速公路相连;海运:距宁波港80km;铁路:距上虞曹娥站23、约50km,距宁波站约80km;航运:距宁波机场约60km。(2) 基础设施热电:意利热电有限公司与青山热电有限公司总装机容量5.1万千瓦,供气、供热能力可达342万吉焦/年。供电:工业园区内设有110KV塔山变电所,变电容量63MVA。供水:第一期直径D400mm的输水管道已竣工验收,第二期D200mm的输水管道已完工,第三期供水工程根据工业园区发展需要正在规划设计中。压缩空气:自建空气压缩站(3) 嵊新污水处理厂概况a 嵊新污水处理厂建设概况新昌县城市污水综合治理工程包括污水处理厂及相应的排污集污系统。目前新昌县各企业纳污支管、新昌县城关镇生活污水管网以及拟建的污水输送干管已基本建设到位,24、污水处理厂尚未动工建设。为了改善城市环境,保护新昌江和曹娥江的水质,促进新昌县和xx市经济的可持续发展,绍兴市政府根据两地的实际情况,决定由xx和新昌共同出资,在xx北建一座污水处理厂,将新昌县和xx市的污水收集后进行统一处理,并由嵊新污水处理厂建设筹建办公室负责筹建。原计划建设的新昌县污水综合治理工程中污水厂内容则不再实施。目前该项目立项已经绍兴市发展计划委员会绍市计投200359号批复。污水处理厂选址在xx市北部的严坑村。b 嵊新污水处理厂规模嵊新污水处理厂总规模30万t/d,总投资30030万元,分二期建设,一期15万t/d,截污干管按30万t/d建设。一期工程已全部完工。3. 产品方案25、3.1 产品的技术来源根据汽车安全气囊钢管业发展需求,结合国际装备业发展形势,在现有科研条件的基础上,通过出国考察学习、消化、吸收、再创新,研制具有自主知识产权的安全气囊钢管自动化单元。3.2 产品技术特点 铸造装备自动化单元具有结构紧凑、控制稳定、自动化程度高、工艺合理等特点,适合所有轻合金铸造行业。整体结构设计目前国际上只有一台机器人对应为两台或四台铸造机进行配套应用,主要问题为重力机的布置及机器人的移动浇铸速度与重力机的生产周期无法合理配套。项目产品通过重力铸造机小型化设计、保温炉研究、机器人研究以及合理的空间布局,实现了一台机器人和六台重力铸造机的合理匹配。 重力机小型化设计在不影响重26、力机使用的情况下,对重力机的设备进行了小型化设计,六台重力铸造机合用一个液压站,使结构更加紧凑;同时采用液压马达、轨道,实现重力机的可移性;通过移动,实现重力机铸造机的交叉布置(但不干涉),布局极为紧凑,将重力机的工作半径压缩在2200mm以内,减少了机器人的运动距离。 保温炉研究为了配合实现自动化装备铸造的连续生产,原有的铝液供应系统不能满足单元需求。于是,在原有熔炼炉的基础上,集成精炼、自动出液、温度控制的铝合金连续熔解保持炉。 机器人研究由于机械浇铸臂与重力机的空间作业因素,6自由度机器人系统不能满足功能要求,必须对机器人进行7轴连动开发,增加第七轴的浇铸臂,由于工作臂前端应用环境是高温27、条件,所以必须给机器人配上冷却、温度与位置传感系统及防护系统。 空间布局公司所特有的“一拖六”技术,重点是在重力机的布局采用适合机器人运动特性的圆外,其余轴全部走直线运动,在运动节点处走圆弧运动,使浇包内铝水运行平稳,便于提升整体运行速度。 轻合金铸造自动化装备样图 核心机构设计 第七轴设计机器人浇铸功能全部由第七轴来实现,一方面将机器人本体16轴与高温高辐射的取液口隔离开,另一方面即使第七轴发生故障因其与机器人本体无直接关联,维修成本与难度均得到大幅度下降,加快了故障的排除速度提高设备开机率,同时由于增加的第七轴设计空间较大,也给冷却装置安装提供了必要的空间,无故障运行时间可达2万小时,是国28、外同类机的3倍以上,并且通过第七轴的设计变化可以进入结构复杂的模具中心实现浇铸。 浇包设计铝液浇铸机器人系统配备有一个用于舀取和浇铸铝液的浇包。一般浇包为铸铁材质(HT200),具有良好的保温性和使用的耐久性;在旋转浇包设计时我们在浇包容积上使用了线性设计并用UG三维模拟验证。在集成系统软件上应用了线性数据自动计算模式,用户可以直接在操作终端输入产品重量数据,内置程序即可通过数据算法实现浇包内界质的重量自动定量,并且定量精度控制在0.15Kg以内,彻底杜绝了原人工浇铸时铝液多余回倒,过少产品报废的不良情况,也减少了铝耗与重熔燃料浪费。 安全保护装置设计项目产品设计了可移动的重力铸造机,在6台机29、正常工作前,铸造机可以通过移动,实现重力机的交叉布置,浇铸中人员无法进入机器人工作区,保证了操作人员的安全;同时为提高安全防护等级,增加光栅保护装置,特别是当重力机失效移出工作位置时,光栅保护功能生效,当人员一旦进入机器人专用工作区间,光栅系统将立即报警同时机器人停止工作,人员离开后自动投入运行。控制技术设计 系统集成控制技术项目采用PAC控制技术,PAC控制技术配合了PLC和PC各自的优点,将PC强大的计算能力、通讯处理、广泛的第三方软件与PLC可靠、坚固易于使用等特性最佳地结合在一起,取消了中间环节,数据通讯全部内置,所有模块全部集中在同一主板上,使该系统具有良好有操作界面与强大的数据计算30、存储功能。 重力铸造机的调度控制由于在实际的生产过程中,存在着人员、模具、设备等等很多不确定因素,这些因素都会影响到系统的运行,所以系统设计了重力铸造机的调度机制。研究内容主要包括中断、倒回、失效功能的实现。在系统自动运行的过程中,如果需要,操作者可以控制操作盒上的“循环暂停”按钮,系统会自动根据其他重力铸造机的运行状态绕过对此台重力机的浇铸而进行对其他重力机的浇铸,如果没有重力机可以进行浇铸,机器人会运行到此台重力机的浇铸等待位置进行等待。当操作者按下操作盒上的“循环继续”按钮,系统会继续浇铸循环。如果机器人等待时间过长,而没有重力铸造机可以进行浇铸,系统会自动将铝液倒回保温炉内或其他用户选31、择的地方。此等待时间在系统调试时,可以根据用户的经验进行设定。当然,操作者也可以直接按下操作盒上的“铝液倒回”按钮,强制系统将铝液倒回。在系统自动运行进行浇铸时,系统会根据每台重力铸造机操作者的“取水”信号先后顺序进行合理的排列,遵从“先到先得”的规则进行浇铸。如果有重力铸造机停机“失效”或者“循环暂停”,系统会自动处理下一台最优先的重力铸造机。避免出现等待时间过长的情况降低系统工作效率。等待浇铸中,如本次机器人取料为该机台浇铸,则该机台会自动声光报警,提醒操作者注意将来实施浇铸作业,浇铸完再自动转入下一机台报提醒报警。 冷却水控制技术重力机在机器人浇铸完成后,通过内部数据通讯可即时获得浇铸状32、态,再根据可变的参数设定值,自动控制冷却水电磁阀;并且还可通过模具热电偶,随时采集具各点温度,通过温控仪自动实现点动式冷却;实现冷却水控制科学单一化,使产品品质单一可控,质量的一贯性得以极大提高,产品制成率由原来的91提高到95.4。铸造工艺研究及参数的确定铝合金铸造工艺主要涉及浇铸、保温、冷却三部分,其中又以浇铸和冷却为最重要。为了更好的适合不同产品的浇铸工艺要求,每次浇铸均可单独设置分段浇铸速度参数与时间参数,浇铸速度可根据需要设为N段,每段还可任意设置在该段内完成浇铸的时间长度,只要将这些参数确定,项目产品就可能实现最佳浇铸方式,保证产品的浇铸质量;而冷却过程却要根据产品不同臂厚、位置等33、原因,确定冷却水的用时用量,同时还要考虑产品的顺序凝固原则;只有这样,才能保证产品的质量。4. 国内外行业发展现状和趋势4.1 国内外产业发展现状从生产钢管企业目前主有瑞典奥托立夫公司(AUTOLIV)、美国天合汽车集团(TRW)二家企业生产,亚洲尚是空白,本项目填补亚洲生产汽车安全气囊钢管的空白。近20年来,由于劳动力成本的上涨,西方发达工业国家铸造工业的相对萎缩,生产的重心向发展中国家转移,这为我国的铸造业带来良好的机遇。随着铸造业的发展,我国铸造装备制造业也得到了长足发展,技术装备的设计和制造能力有了明显增强。目前,我国铸造装备制造业工业增加值仅次于美国、日本和德国,位居世界第4位,我国34、装备制造业的年均增速是17.6%,几十种产品产量居世界第一位,研发出的具有国际先进水平的重大装备日益增多。但就技术水平而言,相比发达国家还存在较大差距,主要体现在:成套能力弱近几年来,国内企业通过引进技术、合作设计、合作生产、自主开发等多条途径,已能生产大批高水平、高质量的单机产品,但缺乏一批具有系统设计、系统成套和工程总承包能力的供应商。这就造成大量成套设备不得不依赖进口。国际上,20世纪80年代,日本的产业机械工业就大力倡导和培植装备制造业的装备成套、工程服务等总承包能力,目前,工程产业创造的产值已经相当于产业机械工业的总产值的80%。自动化程度低在国内,除部分汽车车轮生产厂家采用低压铸造35、机半自动生产外,其他大部分生产厂家仍采用比较落后的重力铸造机,而将机器人应用于铸造行业进行全自动铸造才刚刚起步。国际上,早在20世纪80年代,就有了机器人在轻合金铸造行业的应用。目前德国BMW集团轮毂公司就利用一台机器人对四台铸造机进行浇铸,从而实现轻合金车轮的自动化生产,一个只有30余工人工厂,年产值在10亿人民币以上;日本宇部、美国铝业等国际知名轮毂生产企业也纷纷利用机器人提高自动化水平。4.2 国内外铸造装备产业发展趋势由于经济全球化格局的形成和信息技术的迅猛发展,使21世纪的装备制造业必须进行转型,从而呈现出新的特征。集群化 进入20世纪以来,全球铸造装备制造业的集群化趋势不断发展,即36、同种产业或相关产业的制造企业在地方(地区)有机地集聚在一起,通过不断创新而赢得竞争优势。在产业集群化中,具有特色的中小企业发挥着重要作用,地理集中的企业、有关机构(大学、商会等)在特定领域内既竞争又合作。英国共有154个集群,分布在18个地区,技术、门类覆盖范围十分宽广。英国北部的集群倾向于汽车、金属加工等制造业。美国的硅谷和128公路的电子业群、明尼阿波利斯的医学设备业群,德国的索林根的刀具业群、斯图加特的机床业群、韦热拉的光学仪器群等,都是世界上较为典型的产业集群。 信息化 当前,铸造装备制造业正向全面信息化方向迈进,其新的发展趋势主要表现为柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CI37、MS)的开发与推广应用,并向制造智能化方向发展。从技术发展特征看,表现为技术的融合化;从产品发展看,表现为产品的高技术化,即产品的高附加值化、智能化和系统化;从系统管理角度看,表现为集成化(包括系统集成、软件集成、技术集成和接口集成)和网络化。 高效、低耗、高参数化铸造产业的发展,要求铸造装备业提供的产品具有高效、高可靠性和低消耗等特点,这是降低用户运营成本、实现少维修或免维护、提高经济效益的重要手段。与用户的这些要求相适应,产品必然向高参数、自动化、大型化或微型化、成套程度高的方向发展。 绿色化日趋严格的全球环境和资源约束,使实现绿色制造成为铸造装备业必须遵守的一条基本准则。铸造装备业所提供38、的产品必须具有全寿命周期无污染、资源低耗及可回收、可重用的特征。国际贸易中的“绿色壁垒”将逐渐取代关税贸易壁垒。铸造装备业的生产过程也应实现无污染、低耗、安全和宜人化。 标准化铸造装备业技术标准趋向于国际化,标准将成为铸造装备准入市场“门槛”。世界各国高度重视铸造装备技术攻关,进一步提高铸造装备技术含量,针对要求开发出一批高参数、自动化、大型化或微型化、成套程度高的铸造装备,提高行业国际市场竞争力。 服务化 随着知识经济的来临和不断发展,铸造业正在并将被改造成某种意义上的“服务业”和“信息业”。近年来,铸造业的网络化和电子商务的发展充分显示了铸造装备制造业服务化的趋势。国际上知名的大企业均在积39、极地开展与产品相关的全寿命周期内的服务,并积极推进网络销售、网络承揽订货、网络售后服务等。随着铸造装备制造业服务化趋势的发展,许多企业的销售额中服务(指全球服务) 的比重在不断提升,对提高公司盈利能力的作用在不断增强。5. 市场预测5.1 机械市场分析经过半个多世纪的努力,中国机械工业已经逐步发展成为具有一定综合实力的制造业,初步确立了在国民经济中的支柱地位。“八五”期间,中国共产党十四大明确提出要把机械工业、汽车工业建成国民经济的支柱产业。按照这一战略要求,原机械工业部会同原国家计划委员会制定了机械工业振兴纲要,经国务院批准颁布实施,要求用15年时间,到2010年基本实现机械工业的振兴,使之40、成为国民经济的支柱产业。“九五”期间,机械工业取得了长足的发展。突出表现在机械工业产值在全国工业中的比重超过25,生产保持稳定增长,为国民经济提供了大量可靠装备;先进制造技术得到大量采用,同时在高新技术产业化方面取得重大进展;研制、制造重大、精密、成套装备的能力显著提高;全方位、多层次的对外开放格局基本形成,机械产品出口的迅速增长,有力地支持了机械工业乃至全国经济的发展;体制改革取得突破性进展,市场机制已在机械工业发展中起主导作用,以建立现代企业制度为目标的国有企业改革稳步推进,民营企业、乡镇企业成为机械工业发展的新兴力量。“十五”期间是机械工业历史上发展最快、变化最迅速的时期。整个行业发展成41、绩喜人,亮点频现:产出规模增长迅猛、发展环境显著改善、产业结构变化喜人、服务质量明显提高。多年来中国机械工业的高位运行,盈利能力的持续提升,为国民经济可持续发展和综合国力的提高作出了无可替代的贡献。因此,大力发展机械工业,用先进的机械设备去装备国民经济各部门,对促进中国国民经济和社会发展具有重大意义。2007年机械设备制造行业增长形势较好,投资继续保持较为快速的增长以及国民经济的结构调整、技术改造都对机械制造行业产生了大量的市场需求,为机械设备制造业的稳定增长提供了良好的产业环境。2009年1月1日起施行的中华人民共和国增值税暂行条例、中华人民共和国消费税暂行条例和中华人民共和国营业税暂行条例42、规定:允许企业抵扣新购入设备所含的增值税。这次在全国所有地区、所有行业推行增值税转型改革,极大的促进了机械装备行业的发展。另外,国家“四万亿”投资计划将为机械行业带来新的发展契机。众所周知,国家的“四万亿”投资计划大多为大型工程的建设,而每项工程都将率先拿出接近10%的总投资额做设备投资,其中机械设备就是最为重要的设备投资之一。由于设备投资提前进行,因此机械行业就在固定投资增长高潮到来前提前进入辉煌期,即未来若干年将是传统机械行业高速发展期。两大行业拉动机械产品需求。从行业关联性来看,由于汽车和航天产业是与传统机械保持最为紧密的两大行业,这两大行业的高速发展必然直接带动传统机械的大幅增长。面对43、新的发展契机,中国机械企业应把握市场需求、行业发展趋势,抢占先机,制订未来的发展战略。5.2 铸造机械市场分析自2001年起,中国铸件产量已连续几年居世界第一,并以年均约10%的速度持续增长,2008年的产量达到2800万吨左右,其中有色合金铸件接近600万吨。但是,过去大部分铸造为人工铸造,机械铸造的比重较小,致使铸件的综合质量与国外先进水平有较大差距。中国铸件落后主要是铸造工艺落后,铸造工艺落后主要是由于铸造装备落后。随着对铸件产品质量要求的提高,已有越来越多的企业用铸造机械代替人工铸造,以便从根本上保证铸件质量和提高生产效率,所以中国铸造机械行业在“十一五”期间发展很快。从国家统计局统计44、的250家铸造机械企业的数据看,中国铸造机械企业80%以上是年产值不足1亿元人民币的中小企业;行业工业总产值从2006年的85.3亿元人民币上升至2008年的164.1亿元人民币,年均增幅为38.7%;行业产品销售收入从2006年的84.6亿元人民币上升至2008年的164.2亿元人民币,年均增幅为39.3%;利润总额的年均增幅更高达46.4%。这几年,中国铸造机械水平有了较大提高,比如树脂砂铸造成套设备、低压铸造成套设备已基本上可以满足国内市场需求,改变了过去主要依赖进口的局面,而且已能生产出较高水平的铸造自动生产线。不过,总的来说,中国铸造机械企业的产品开发能力和市场竞争能力还不高,铸造自45、动化装备等铸造机械近年来的进口额快速增长,估计2009年铸造自动化装备的进口额可能超过10亿美元,比上年增长20%以上,而且海外一些企业比如日本东芝机械公司、香港力劲科技集团等还在国内设立压铸机厂,就地生产和销售,从而加剧了国内铸造机械市场的竞争。与此同时,中国汽车、机械、电工、轻工等行业,对高中档铸造机械和高水平铸造生产线有较大需求,中国铸造机械市场容量将快速增加,也给中国铸造机械行业提供了较大发展空间。在汽车零部件铸造应用方面,据专家预测在今后两年里我国对装备需新增约60000台,需要更新和替换的装备约16500台,制造其它产品所需的低压铸造装备约50000多台;国际市场上随着中国WTO的46、加入,装备业在国际竞争力的逐步提高,渗入国际供应链快速推进,在发展中国家的装备采购份额逐步增加,据行业协会预测,2008年中国装备业出口额有望比上一年度增加23%。铸造机械行业分会预测,在“十一五”期末各行业各主要经济指标的年均增速在15%以上。2008年的实际运行结果是:铸造机械行业的工业总产值和产品销售收入的同比增幅都超过50%。5.3 项目产品市场优势铸造自动化装备以其智能化、系统化、集成化等综合优势正逐步替代低压铸造机和挤压机等。目前,汽车用轻合金铸件占轻合金铸件总量的1/3以上,我国汽车用铝合金铸件的年需求量为40万吨左右,仅占全球汽车用铝的1/20左右。与此同时,随着汽车、摩托车工47、业的飞速发展,人们对车辆各项性能指标要求越来越高,对铸造装备也提出了越来越高的要求,公司研究开发的铸造装备单元自动化是专门以铝合金车轮为代表的铸造自动化装备,为增强产品性能、美观、节能提供重要保证,有着巨大的市场潜力。目前国内铸造装备自动化单元绝大多数为国外企业所掌握,但是产品价格比较高,同时国外没有一对六的自动化装备;而本项目却是一对六的自动化装备,生产效率比国外高,项目产品的价格只是国外的2/3,具有较好性价比;同时,国内铸造行业的现状也决定了项目产品具有广阔的市场前景。6原材料供应及外部配套条件原材料的供应和采购按照ISO9000程序,选择分承包方。分承包方所供材料必须经质检部门作必要测48、试,作出评价,再经质检科与生产科进行检测与试用,经综合评价后确认。对特殊材料和部件的采购,必须先取样品,然后进行调研作出评价,选择确认。6.1 主要原材料用量序号名称单位年需要量来源备注1钢材t1505上海2铝材t86上海3液压件套200上海4电气件套200杭州5机械件套200新昌、天台6熔炼炉套200南京6.2 能源消耗量及来源序号能源名称单位年需要量来源备注1电万KW4340新昌市政2水万吨5新昌市政3压缩空气m31508公司自产4市政煤气m32010公司自产7 设计方案7.1 主要技术决定为了充分利用土地资源,在地块中间新建年产200套铸造装备自动化单元的生产车间,形成一座联合厂房;包括49、从制坯、热处理、机加工、总装的工艺过程,机加工下线悬链进入总装车间进行安装后,经调试合格后按单元拆分包装,包装后运出与现生产物流衔接。为提高铸造装备自动化单元的综合质量和生产率,降低其生产成本,决定采用目前世界上较先进的轴向闭模轧锻加旋压形成新工艺来承担铸造装备自动化单元的制坯成形任务,并配置同样先进可靠、成熟的热处理生产线和机加工单元生产线以及总装生产线,所有设备微机控制,可实现故障的自动诊断及显示,再配以工业监视系统,可进行主要工序生产状况的集中动态管理,尽可能使各生产线实现最佳状态运行。 本次固定资产投资项目包括新建办公楼厂房、变配电间、污水处理站等辅助部门,形成一个相对独立的生产办公体50、系。与本次固定资产投资项目新建车间有关的全厂性公用动力设施也尽量在保障现有产能的基础上有部分富裕,可以满足公司的扩产,以充分保证新建车间的相对完整性。7.2 工作制度和年时基数序号部门名称工作班制(班)设备年时基数(时)工人年时基数(时)备注一制坯车间三58051790全年工作300天二热处理三58051790全年工作300天三机加车间二60751230全年工作300天四总装车间二66001210全年工作300天7.3 项目组成、面积和人员序号部门名称车间面积()工作人员(人)工人技术人员管理人员服务人员合计基本工人辅助工人生产部门一制坯车间72208018432107二热处理车间26603051、1022246三机加工车间6080541233274四总装车间4940621923288小计209002265911118315仓库部门1材料仓库一1520332材料仓库二1520223成品仓库228022小计532077公用系统1动力房320332变配电间320333污水处理站216022小计2800538生活部门1车间办公室10102研发办公楼84003025560小计84003035570合计37420233644446134007.4 工艺根据铸造装备自动化单元生产过程中的主要工艺要求和工艺流程以及车间平面布置情况,本次设计车间划分为制坯车间、热处理车间、机加工车间和总装车间四部分。制52、坯车间.1 生产任务及纲领生产任务:主要承担铸造装备自动化单元部分机械部件的重力铸造、低压铸造、精密锻造和旋压成型。生产纲领:年产铸造装备自动化单元机械部件毛坯200套。.2 主要工艺方案和设备选型制坯车间制坯工艺主要包括重力铸造、低压铸造、精密模锻、自由锻等工艺,下面分别介绍以上工艺。(1)重力铸造形状复杂的产品毛坯采用重力铸造工艺,设备采用下属公司生产的重力铸造机。(2)低压铸造批量较大的产品毛坯采用低压铸造工艺,设备采用下属公司的生产的低压铸造机。(3)精密模锻精密锻造部件的制坯成形采用目前国际上较先进的轴向闭模轧锻加旋压新工艺,设备选用引进的轴向闭模轧锻生产线,包括棒料定量下料、加热、53、轴向闭模轧锻预成形、旋压成形等工序,全线工艺参数及数据管理实行计算机自动控制并显示,以保证生产步骤的重复性和制坯质量的一致性。(4)自由锻部分机械部件采用自由锻造工艺,设备引进三一重工的液压机。.3 主要工艺流程及说明(1)重力铸造工艺流程:原材料准备熔炼铸造工艺说明:采用连续式熔炼炉,即熔化、精炼、保温、静置于一体,设备占地面积小,环境污染少,铝耗与能耗低。(2)低压铸造工艺流程:原材料准备熔炼铸造工艺说明:采用连续式熔炼炉,即熔化、精炼、保温、静置于一体,设备占地面积小,环境污染少,铝耗与能耗低;采用公司自主知识产权的低压铸造机,减少投资。(3)精密模锻工艺流程:合格棒材定量锯料锻前加热闭54、轧轮坯预锻中间加热终锻去除飞边、扩孔工件清洗切背腔旋压工艺说明:将合格棒料按照重量精度锯成块料;在坯料加热炉内加热棒料达到设定的锻造温度;机器人1取出加热过的棒料,放到轧锻机的下模上,一次成型,轧制成毛坯;机器人2将毛坯从轧锻机的下模上取出,将其放到8000吨液压机1的下模上锻造;机器人2将锻造毛坯从8000吨液压机1的下模上取出,将其放到中间加热炉的进料处;在中间加热炉内加热锻造毛坯到设定的锻造温度;机器人3将锻造毛坯从中间加热炉的出料口取出,放到8000吨液压机2的下模上锻造;机器人3将锻造好的坯料放到工件转换台1上;机器人4将锻造毛坯从工件转换台1上取出,将其放到2000吨液压机上去除飞55、边;机器人4将锻造毛坯从2000吨液压机上取出,放到工件清洗机的进料处;清洗机清洗工件,清洗后的工件输送到工件转换台2;人工从工件转换台2上取出工件,放到旋压机上旋压;机器人5从旋压机上取出工件,合格工件送往热处理间。(4)自由锻工艺流程:合格坯材锻前加热自由锻造中间加热模锻工艺说明:将合格坯材按照重量精度锯成块料;在坯料加热炉内加热坯材达到设定的锻造温度;起重机取出加热过的坯材,将其放到8000吨液压机上锻造;起重机毛坯从8000吨液压机1的上取出,将其放到中间加热炉加热到设定的锻造温度;起重机将锻造毛坯从中间加热炉的出料口取出,放到8000吨液压机2的上锻造;合格工件送往热处理车间。.4新56、工艺新技术本项目精密锻造采用轴向闭模轧锻工艺,它采用施加正压力及斜向旋辊轧压力同时作用的方式制出最初毛坯形状,再锻造出筋及凸凹形然后旋压成形;轴向闭模轧锻工艺由于减化了工序,省掉了一台大吨位的锻造压力机及中间加热炉,降低了模具费用,设备投资及生产场地占用面积大大减少,改善了毛坯的锻造精度(几何形状精度和尺寸精度),提高表面精度,免去锻件的飞边毛刺,省去了大面积的金属切削加工,降低了生产成本,提高了生产效益和劳动生产率;是目前国际上较具竞争实力的精密锻造生产新技术。.5 主要进口设备技术论证(1)碾压锻造机本次规划需引进1台350吨碾压锻造机。由于本次生产铝轮毂采用热模锻工艺,其制坯工序需要采用57、碾压锻造机,采用碾压锻造机制坯具有效率高,耗能低,节省原材料,内在质量好,噪音低,振动小等优点。通过对国内碾压锻造机生产厂家的考察,目前国内碾压锻造机生产厂家无法独立制造此类碾压锻造机的能力。国外的碾压锻造机生产厂家在很多关键技术上远远走在国内锻造机生产厂家的前面,其制造的设备精度、可靠性等方面要高出国内锻造机生产厂家很多,采用国外制造的碾压锻造机,可以在满足工艺参数的同时充分保证设备精度等要求,而且可以大大减少维修频次、费用及能源的节约,最大程度地提高设备开动率,保证生产的顺利进行及产品质量。因此,在该规划中,必须进口碾压锻造机。(2)旋压机本次规划需引进1台旋压机。用于盘类零件毛坯的最终成58、型工作。由于大型盘类产品生产工艺的需要及生产纲领要求,制坯车间需要旋压机来进行生产,这就要求旋压机的设备性能精度和效率高,通过对国内旋压机生产厂家的考察,国内旋压机生产厂家无独立制造大型盘类制品旋压机的能力。国外的旋压机生产厂家在很多关键技术上远远走在国内旋压机生产厂家的前面,其制造的设备精度、可靠性等方面要高出国内旋压机生产厂家很多,采用国外制造的旋压机,不仅可以在满足工艺参数的同时充分保证设备精度的要求,而且可以大大减少维修频次及费用,最大程度地提高设备开动率,保证生产的顺利进行及产品质量,而且可以将成熟的盘类产品旋压工艺、装备等技术的引进。因此,在该规划中,必须进口旋压机。7.4.2热处59、理车间7.4.2.1 生产任务及纲领生产任务:主要承担制坯车间生产的毛坯件的热处理工作。生产纲领:年处理铸造装备自动化单元机械部件毛坯200套。.2 主要工艺方案和设备选型工艺方案:热处理工艺主要采用包括重力铸造、低压铸造、精密模锻、自由锻等工艺,下面分别介绍以上工艺。设备选型:连续式熔炼炉,即熔化、精炼、保温、静置于一体,设备占地面积小,环境污染少,铝耗与能耗低。7.4.2.3新工艺新技术本次设计热处理拟采用先进的热处理生产线,该生产线机械化、自动化程度较高,工作稳定性较好;合理的加热元件布置和热风循环系统,以及温度控制系统,可保证炉温的均匀性。又能有效地提高淬火转移速度,并又具有较宽的产品60、适应性。7.4.3机加车间.1生产任务及纲领 生产任务:本车间主要承担零部件的机加工生产任务,包括车各外表面、孔系加工、去毛刺、气密性检验及清洗等。生产纲领:年加工铸造装备自动化单元机械部件毛坯200套。.2主要工艺方案和设备选型采用先进和成熟的工艺。主要设备采用进口,以满足产品高技术精度要求;采用加工中心和数控车床组成加工单元完成车轮的机械加工。夹具结构也考虑可调,使生产线在更换品种时,调整方便可靠,具有较好的柔性;采用切削液集中处理;采用机械化运输方式,避免磕碰伤的产生。.3主要工艺说明根据毛坯品种繁多,产品精度要求较高的特点。在工艺上采用如下措施: 本车间机加设备,采用大流量集中冷却和冲61、屑循环装置,减少了加工过程中零件发热变形,提高了刀具使用寿命。同时改善了车间的生产环境。 引进四轴立式数控车床。该设备具有高的切削速度,高的精度和加工稳定性。精加工时采用人造金钢石刀具。设备有两个工位,一个工位装卸工件,可以减少辅助时间,提高设备使用率。 本次设计引进的加工中心,采用高强度、高转速主轴,既满足了生产节拍及孔系的位置精度要求,又使多品种车轮能够顺利通过。采用硬质合金涂层刀具,大大提高了生产率和刀具使用寿命。7.4.3.4 主要进口设备技术论证(1)三坐标测量机本次规划需引进1台三坐标测量机。用于机加工毛坯的最终检测。三坐标测量机作为对复杂零件、精密零件的测量,在国外机械行业中早以62、得到了普遍的应用,对保证产品的质量起到了重要的作用,其测量范围之广、精度之高、速度之快是其它量具所难以相比的。国内同行业在近十几年来为提高产品质量,也逐渐添置了三坐标测量机,许多模具生产厂家均添置了三坐标测量机,并取得了良好的效益。但由于国内生产的三坐标测量机不同程度的存在精度低、稳定性差等缺点,大多数具生产厂家均采用国外进口设备。意大利Coord 3 公司是专业制造三坐标测量机的著名厂商,该公司生产的三坐标测量机,采用焊接钢板结构,高强度、高刚性与高稳定性相结合,热传导均匀而迅速,可将因温度变化而产生的变形减至最低,整体结构具有较强的抗振动性能,其测头可旋转,可各个方向进行多种用途的测量,适63、用于汽车、航空、航天、船舶工业等领域中较大型工件的测量,还具有划线机的功能,配置550MHZ CPU、10GB硬盘、1.44MB软盘、128MB内存、19”高分辨率SVGA彩色显示器、VGA接口、SVGA彩卡和Windows 2000操作系统,利用计算机进行控制和进行数据处理,使测量过程全部自动化,测量速度快,产品质量好,具有当代国际先进水平。(2)五轴联动铣床本次规划需引进1台五轴联动铣床。用于加工铝轮毂压铸模具、钣金冲压件模具等各类模具的型线曲面、型腔加工。铝轮毂压铸模具在三轴加工机床进行加工,而后需要大量的人工进行钳工修整工作,从降低人工成本出发,势必要以自动化机器取代人力,才能提高模具64、加工业的竞争力。模具加工业采用五轴加工机床,能够大幅度提高模具加工效率,正成为新的发展趋势。五轴加工机床传统上使用在航空工业,主要加工复杂曲面的零件,如机身结构、涡轮叶片等。模具与其相仿,尤其是汽车铝轮毂压铸模具,表面几何形状复杂,凹凸不一,大部分的加工时间消耗在表面外型雕刻上。常用的三轴铣床只能沿着三个轴向运动,对复杂曲面的加工采用圆头端铣刀,无可避免会在工件表面留下扇形尖点,如改用较小的进刀量时会导致加工时间长,而如以人工方式磨平这些尖点,又是相当费时费力的工作。以五轴加工机床加工模具,可使用平头端铣刀取代圆头端铣刀,由于同时具备五个轴向的自由度,刀具可保持和工件表面垂直,不仅切削效率高,65、同时可以加工出符合设计需求的曲面,节省大量钳工作业。以模具加工为主的五轴加工机床,要求具有强力切削和高速切削特性,铣削精度高,加工材料范围广泛,具有模型表面自动扫描,并将所得数据数字化,另外自动换刀功能也是五轴加工机床必备的,目前,美、日、欧洲等先进工业国家已在模具制造业中广泛使用。总装车间.1生产任务及纲领生产任务:本车间主要承担200套铸造装备自动化单元的装配工作。生产纲领:年装配铸造装备自动化单元200套。.2主要工艺方案和设备选型工艺路线:重力机装配 机器人装配 液压电气安装 联机调试 包装保温炉改造 工艺说明: 重力铸造机装配机器人系统的应用使重力机必须有通讯协调系统、自动控制系统及66、单机应用与独立的移动功能。 机器人装配由于机械浇铸臂与重力机的空间作业因素,6自由度机器人系统不能满足功能要求,必须对机器人进行7轴连动开发,增加第七轴的浇铸臂,由于工作臂前端应用环境是高温条件,所以必须给机器人配上冷却、温度与位置传感系统及防护系统。 熔炼炉改造为了配合自动化铸造单元的连续生产,以前的熔液供应系统不能满足单元需求,必须改造一套达到需求的集熔炼、自动精炼、变质、自动出液、温度控制的轻合金连续熔解保持炉。 液压电气安装通过PROFI-BUS从单元及I/O通讯协调机器人与重力机、液压系统、熔化炉,并集中控制在集成单元显示界面上。 系统调试由于机器人系统与外围设备、传感系统、重力铸造67、机的设备配备性能关系,在设备安装过程中我们进行了单机调试与并联系统调试,在硬件适应性与软件兼容、软件程序优化、软件升级等方面进行验证与优化。 装备研发中心.1 现状及存在问题(1) 现状万丰奥特控股集团遵循以信息化改造工业化,以高科技改造传统产业的发展原则,建立了良好的科技创新体制,走出了一条以科技求发展的创业之路。其中信息化管理建设在促进企业经济效益中发挥了不可替代的作用,我集团信息化建设在绍兴地区乃至同行业中一直名列前茅,为浙江省信息化示范企业之一。为进一步推进企业内部的技术改造,实现企业在效益和技术上的双飞跃,本项目对研发中心设计系统和企业管理软件进行升级,增添必要的硬件及软件设施,为企68、业新产品开发、设计及有关财务、销售、人事管理等各项工作上水平、上档次创造条件。(2) 存在问题 随着计算机技术的飞速发展,软件技术日新月异,功能的扩展对硬件的要求也在不断的提高,必须投入必要的资金,对现有的硬件进行升级和更新,以免降低软件功效。 缺乏必需的工程数据库,产品信息难以管理,零部件图库、信息资料库的建立均不能展开。 缺乏必要的工程分析软件,给新产品开发带来了困难。综上所述,为了进一步加快新产品开发的步伐,使CAD/CAPP/CAM技术的推广应用不断深入,急需对计算机中心进行扩充和完善,为设计人员提供更能满足需要的硬件设备和软件。.2系统设计原则(1) 以“效益驱动”为主要原则。(2)69、 根据先进性、可扩充性原则,采用先进实用技术成果,保证企业内部网络硬、软件系统的开放性,易于扩充新的功能和新的设备。(3) 向原有的网络兼容,在实现总体目标的前提下,充分利用原有的网络设备、网络管理维护经验,减少不必要的投资。.3 总体目标 产品设计和工艺准备是企业生产经营活动的一个重要环节,产品结构设计及设计周期的长短都直接影响到市场开拓,生产的组织和安排,影响产品的质量,生产成本和生产效率。本项目结合公司总体规划及政府关于“十一五”期间制造业信息化建设的有关要求,以装备设计和制造为对象,基于已有信息化应用的经验和成果,重点完善内部网络和计算机CAD/CAM/CAPP应用系统,通过专业性的开70、发,实现无绘图板,无手工绘图仪器,无描图员的“三无设计”,以减少设计的周期,使设计人员从传统的事务性劳动中解放出来,全力投入“优化,改造,创新”的创造性劳动之中,改善和提高产品设计和工艺设计水平。(1) 管理信息系统:在MRP系统应用的基础上,逐步扩展应用范围,有步骤地进一步实施ERP系统;逐步实现基于Intranet环境下的经营、销售、库存、财务、人力资源和办公管理的信息化。(2) 工程设计系统:以SmarTeam为平台,完善并扩充CAPP系统,建立基于三维CAD平台的零部件库和集成化的CAD/CAPP/CAM数字研制系统,建立功能较完善的、安全共享的、集成的产品研发系统。(3) 网络:实现71、主干网及各个子网的安全畅通,互联网连接安全可靠快捷;建立并完善网络管理系统和信息管理制度,完善Intranet 环境,并和Internet 有效连接,能安全快捷的发布和查询信息,有效进行电子商务活动。(4) 数据库:配置安全可靠的数据库管理系统,建立分布式应用服务。共享数据全部由数据库管理,各应用分系统的集成以统一数据库为基础。(5) 在线(远程)机械性能和振动检测系统:系统由计算机信息中心和机组用户现场两部分所组成,实现由机组用户现场至计算机信息中心之间的远程数据交换;在任何时候,信息中心通过网络或电话线建立连接,获得用户现场系统的数据,并进行分析和显示。机器用户现场系统能在一台计算机内完成72、对多台机组的数据采集和处理。.4措施(1) 硬件 新增24口10/100Mbps自适应交换机(HUB)。新增的HUB采用了交换技术,避免了由于微机增多引起网络速度的急剧下降,Baystack450还可以添加100BASE-FX卡,通过光纤为较远的局域网之间的连接提供接口,采用双工时可以达到1.5公里,采用半双工时可以达到500米,可以满足目前的需要。网络操作系统采用WindowsNT4.0,Web 系统采用IIS和ASP技术来开发。ASP技术与传统的CGI技术比较,具有更容易开发、功能更强大的优点,结合数据库技术,进一步开发快速报价系统和质量管理体系的信息管理和发布系统。企业的最新质量文件将通73、过企业的内部Web站点发布,企业员工可以方便地通过网络查询。 新增16台联想微机,21”彩显,内存256M,用于二维和三维的新产品开发、设计、研究。 新增高性能工作站1台用于开展大型三维图形模拟装配、分析仿真、数字样机研制等新产品开发、研制工作。工作站的选择力求图形处理能力强、计算速度快、可靠性高、扩充能力强、产品兼容性好等。 配备绘图机、打印机、扫描仪和磁带机等常规用品,为产品设计、开发服务。(2) 软件 新增Anycasting铸造模拟仿真软件,用于铸造类产品设计和模具设计的模拟仿真。该软件是韩国Anycasting公司基于 Windows操作平台的新一代先进铸造模拟分析软件,以其专业、资74、深的工程经验的集成、突出的产品性能、以及优异的用户友好性,获得了越来越多诸如SamsungNissanHyundaiLGSUZUKI等国际知名企业的认可和青睐。 新增DEFORM锻造模拟仿真软件,用于复杂金属成形过程的三维金属流动分析的功能强大的过程模拟分析软件。DEFORM是一套基于工艺模拟系统的有限元系统(FEM),专门设计用于分析各种金属成形过程中的三维流动,提供极有价值的工艺分析数据,有关成形过程中的材料和温度流动。典型的DEFORM应用包括锻造、挤压、镦头、轧制,自由锻、弯曲和其他成形加工手段。 DEFORM强大的模拟引擎能够分析金属成形过程中多个关联对象耦合作用的大变形和热特性。系75、统中集成了在任何必要时能够自行触发自动网格重划生成器,生成优化的网格系统。在要求精度较高的区域,可以划分较细密的网格,从而降低题目的规模,并显著提高 计算效率。 DEFORM 图形界面,既强大又灵活。为用户准备输入数据和观察结果数据提供了有 效工具。DEFORM还提供了3D几何操纵修正工具,这对于3D过程模拟极为重要。 新增Pro/ENGINEER三维设计软件,用于零部件的三维设计和模拟装配。该软件是美国PTC公司推出的机械设计自动化软件,覆盖了从机械设计到机械加工的全部过程,其强大功能和独到之处表现在二个方面,一是其参数化、基于特征的功能提供给设计师空前的便利和灵活性,可方便地产生一族相似零76、件,使用户有效地管理几何外形、特征和零件定义之间的约束关系,为产品系列化设计人员所接受,使设计修改更快。二是其独特的单一数据结构提供了所有工程项目的全关联,用户在产品开发过程的任意阶段对产品任何地方的修改,都会自动反映到产品开发的所有相关方面,这不仅缩短了产品开发周期,而且优化了产品设计,提高了产品质量,减少了制造和生产成本。 新增产品数据管理软件1套,用于新产品开发的开发与制造。产品数据管理是近几年兴起的与CAD/CAM技术相关的新的软件技术,它独立于任何应用软件平台,可在不同层次、不同部门以及不同类型的软硬件和接口的环境下运行。 新增ANSYS工程分析软件1套。 新增在线检测系统软件DM277、000 1套。.5投资总计系统改造需要投资641万元(含18万美元),详见新增设备表。7.5 总图 厂区概况.1概 况xx地处浙江省东部,位于东经1202712106,北纬29202950,隶属绍兴市,北依上海、杭州,东邻宁波,南接台州、温州,西临金华、衢州,属典型的盆地式地形。南北向的104国道、上三高速和东西向的甬金高速、37省道贯穿全境。项目所在地在xx市xx区,区域位置见附图。.2自然条件(1)气象资料xx市属亚热带季风区,气候温和湿润,四季分明。经当地气象站历年观察资料统计,主要气象资料如下:年平均气压 1003.4 hpa年平均气温 16.4 极端最高气温 40.2 极端最低气温 78、-10.2 平均相对湿度 78 %平均年降水量 1446.8 mm平均年蒸发量 1495.7 mm平均年日照时数 1998 h全年主导风向 ESE (16%)全年次主导风向 NNW (14%)年平均风速 2.7 m/s(2) 水文资料xx市位于曹娥江流域上游,境内有澄潭江、长乐江、新昌江三大水系在城关以南汇合于剡溪,还有黄泽江在城关以下六公里处汇入剡溪,四大水系呈向心状分布,剡溪至三界以下汇入曹娥江。(3) 地质地貌xx市位于浙江省中部偏东,曹娥江上游,北纬2935,东经12049。东邻奉化、余姚,南毗新昌、东阳,西连诸暨,北接上虞、绍兴。全市境域东西长64.1千米,南北宽55.4千米,总面积79、1789平方公里,xx市境四面环山,中为盆地,剡溪横贯其中,地貌构成大体为“七山一水二分田”。地势自西南向东北倾斜。 xx市四面环山,西北地势较高,中部到东南地势较低,丘陵山地面积占全市的77%,剡溪以东有四明山脉,主峰海拔1096米,以西为会稽山脉,主峰山脉西白山,海拔1017米。 xx市位于曹娥江流域上游,境内有澄潭江、长乐江、新昌江三大水系在城关以南汇合于剡溪,还有黄泽江在城关以下六公里处汇入剡溪,四大水系呈向心状分布,剡溪至三界以下汇入曹娥江。 (4) 地震烈度根据地震区划分带,本地区属于东南沿海二级地震区,建址地段地区地震强度和频率较弱,接近三级地震区。核定本地区地震烈度为6度区域。80、按国标GB1189规范要求,本工程按6度构造抗震设防。总平面布置项目所需土地为新增,厂区地势平坦,地形规整。本次技术改造新建毛坯生产车间、热处理车间、机加工车间、总装车间以及配套的公用动力和生活辅助设施,根据工艺和物流要求,新建厂房作如下布置:新建厂房共三跨(每跨38230):第一跨为毛坯生产车间(38190)和材料仓库一(3840);第二跨为热处理车间(3870)和机加工车间(38160);第三跨为成品仓库(3860)、总装车间(38130)和材料仓库二(3840)。新建办公楼(14020,共三层);新建配电房(2016)、动力房(2016)、污水处理站(20108)等公用工程。所有建筑组成81、新建厂房。此布置厂区既美观整齐,又满足生产技术要求。竖向布置新建联合厂房时室内地坪标高与原厂区标高和实际地形相协调;由于联合厂房面积较大,根据要求应在主要厂房四周设置环形消防道。厂房周围新建道路采用城市型道路,主干道宽9.0米,转弯半径为12米;次干道宽6米,转弯半径为9米,车间引道与门同宽,路面采用水泥混凝土路面。新建联合厂房四周的地面排水与周边厂区地面排水相一致。绿化美化新建联合厂房周围及道路两边空地上种植草皮及观赏性树木,以改善生产环境,增加厂区的绿化、美观的效果,满足厂区的卫生要求。7.6 运输、仓储新增年运输量及运输方式、设备.1新增年运输量序号物料名称单位年运输量(t)备注运入1钢82、材t15052铝材t863液压件t3004电气件t55机械件t5006熔炼炉t1500小计t3896运出1成品t36802废料t174小计t3854烧损42合计t7750.2运输方式及设备项目所需材料用汽车运入车间,用桥式起重机和叉车上下料,经熔炼后,至毛坯生产车间制成毛坯,半成品转运均利用料架和液压小车。机械加工完毕后人工上挂悬链并送至总装车间,其它生产用辅料以汽车和管道运输为主。仓储设施公司新建材料仓库和成品仓库,基本能满足本次设计200套/年生产能力需求,本次技术改造只考虑新建简易包装车间5320平方米。7.7 土建工程设计依据机械工厂设计规范,建筑设计防火规范等现行规范。设计范围本次技83、术改造新建的联合厂房(包括毛坯生产车间、热处理车间、机加工车间、总装车间)和各公用动力设施等部分的建筑选型设计。建筑、结构选型设计.1 毛坯生产车间一个长190m,宽38m的厂房,8m柱距,采用全钢结构厂房,厂房内有一台20吨桥式吊车。屋面为双层彩色压型钢板,内夹75厚超细玻璃棉保温层,采光带屋顶采光;外墙为双层彩色压型钢板,内夹50厚超细玻璃棉保温层;地面通道处采用耐磨地坪涂料;外墙1.2m标高以下为250厚砌体墙(加气混凝土),外侧窗为铝合金窗;车间大门为工业提升门;内隔墙采用100厚夹芯板和200厚加气混凝土体墙。.2 热处理车间一个长70m,宽38m的厂房,8m柱距,采用全钢结构厂房。84、屋面为双层彩色压型钢板,内夹75厚超细玻璃棉保温层,采光带屋顶采光;外墙为双层彩色压型钢板,内夹50厚超细玻璃棉保温层;地面通道处采用耐磨地坪涂料;外墙1.2m标高以下为250厚砌体墙(加气混凝土),外侧窗为铝合金窗;车间大门为工业提升门;内隔墙采用100厚夹芯板和200厚加气混凝土体墙。.3 机加工车间一个长160m,宽38m的厂房,8m柱距,采用全钢结构厂房。屋面为双层彩色压型钢板,内夹75厚超细玻璃棉保温层,采光带屋顶采光;外墙为双层彩色压型钢板,内夹50厚超细玻璃棉保温层;地面通道处采用耐磨地坪涂料;外墙1.2m标高以下为250厚砌体墙(加气混凝土),外侧窗为铝合金窗;车间大门为工业提85、升门;内隔墙采用100厚夹芯板和200厚加气混凝土体墙。.4 总装车间一个长130m,宽38m的厂房,8m柱距,采用全钢结构厂房。屋面为双层彩色压型钢板,内夹75厚超细玻璃棉保温层,采光带屋顶采光;外墙为双层彩色压型钢板,内夹50厚超细玻璃棉保温层;地面通道处采用耐磨地坪涂料;外墙1.2m标高以下为250厚砌体墙(加气混凝土),外侧窗为铝合金窗;车间大门为工业提升门;内隔墙采用100厚夹芯板和200厚加气混凝土体墙。.5 材料仓库两个长40m,宽38m的厂房,8m柱距,采用全钢结构厂房。屋面为双层彩色压型钢板,内夹75厚超细玻璃棉保温层,采光带屋顶采光;外墙为双层彩色压型钢板,内夹50厚超细玻86、璃棉保温层;地面通道处采用耐磨地坪涂料;外墙1.2m标高以下为250厚砌体墙(加气混凝土),外侧窗为铝合金窗;车间大门为工业提升门;内隔墙采用100厚夹芯板和200厚加气混凝土体墙。.6 成品仓库一个长60m,宽38m的厂房,8m柱距,采用全钢结构厂房。屋面为双层彩色压型钢板,内夹75厚超细玻璃棉保温层,采光带屋顶采光;外墙为双层彩色压型钢板,内夹50厚超细玻璃棉保温层;地面通道处采用耐磨地坪涂料;外墙1.2m标高以下为250厚砌体墙(加气混凝土),外侧窗为铝合金窗;车间大门为工业提升门;内隔墙采用100厚夹芯板和200厚加气混凝土体墙。.7 办公楼一个长140m,宽20m的厂房,共三层。8m87、柱距,钢筋混凝土结构,加气混凝土体墙体,屋面卷材防水,涂料外墙,内墙为乳胶漆内墙涂料。.8 其它厂内为生产需要而设置的配电房、动力房、门卫室等,独立设置的站房采用钢筋混凝土结构,加气混凝土体墙体,屋面卷材防水,涂料外墙,内墙为乳胶漆内墙涂料。建筑防火该企业所生产部件主要是金属部件,因此大部分厂房的生产类别为丁戊类,厂房可以采用无保护的金属构件。7.8 公用动力工程给排水.1概述本项目水源为城市供水,敷设DN150的给水干管,为生产、生活及消防合用,能满足项目生产、生活及消防用水;新建循环水泵站和纯水设备。敷设完善的排水管网,采用雨污分流制,建设处理量为20m3/h的工业废水处理站一座。.2 给88、水 该工程用水量表用水量表序号名称用 水 量备注昼夜(m3/d)小时最大(m3/d)1生产用水109.3475.22生活用水20.61.083其它(未预见、发展)6.364.06合 计136.380.34 给水系统和管网布置厂区消防给水为低压制,新建厂房生产火灾危险等级为丁戊类,耐久等级为二级,室外消防用水为20 l/s,室内消防用水为10 l/s。设计水量按新建厂房的小时最大用水量加上空内消防用水量计算,即为121.26m2h。项目的生活用水、生产用水及消防用水,除涂装车间用去离子水外,厂区自来水其水量、水质、水压都能满足要求,联合厂房的供水直接由厂区DNl50的给水干管引入,DN150管径89、基本上可满足技术改造后全厂性用水量的要求;为保证其供水的可靠性,采用DN100的二个引入管接在厂区DN150给水干管上,在联合厂房内,将给水干管连成环状,生产用水和消火栓用水及生活用水直接从环状干管上就近接入,给水干管采焊接钢管焊接连接,生活用水和生产用水采用镀锌钢管丝扣连接。 循环水系统联合厂房的循环水系统包括轴向闭模轧锻生产线液压站冷却循环水系统和热处理生产线冷却循环水系统。本次技术改造设计引进轴向闭模轧锻生线所需冷却循环水,其相应循环冷却水量按45.0m3/h考虑,加上热处理生产线淬火冷却循环水35.0m3/h,因此本次设计新增冷却循环水系统其循环水量按80m3/h计。 纯水制备间本次技90、术改造纯水主要供给涂装车间,使用量为9.0m3/h,新建纯水制备间,选用全自动去离子水设备一套,其供水能力为9.010.0m3/h。.3 排水 排水量新增排水量按其新增用水量的90%计,即小时最大排水量:7203m3/h,昼夜排水量:122.67m3/d。 排水系统和管网布置新建联合厂房的排水根据其所合污染成份不同分别排放;即将涂装车间的酸碱废水分开排放至中和池处理后排入原有污水处理站,合铬废水排入工业废水处理机处理后排入原有污水处理站;生活污水包括含油的洗涤污水和粪便污水,含油的生活污水和涂装车间的油漆污水直接排入原有污水理站,粪便污水经化粪池处理后排入厂区生活污水管道。联合厂房的屋面雨水采91、用有组织排水,其雨水量按该地区的暴雨强度公式计算,雨水排入厂区雨水干管,尽可能做到雨污分流。 废水处理详见环保篇。 消防设施联合厂房设置室内消火栓给水系统,均布设置手提式粉灭火器,在涂装车间设置C02气体自动报警和灭火系统。7.8.2采暖通风与空气调节.1 设计依据 机械工厂采暖通风与空气调节设计规范(JBJ10-96) 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)7.8.2.2 室外气象条件室外计算(干球)温度:夏季空气调节:35;冬季空气调节器: -7。夏季通风: 32;冬季通风: 2。夏季空气调节室外计算湿球温度:28.2;最冷月室外计算相对湿度75。大气压力:冬季1022.392、hpa,夏季1000.9hpa.3 采暖xx市属亚热带气候,地处中、北亚热带过渡区,温和湿润,四季分明。本次设计各厂房不考虑采暖。.4 通风毛坯车间的闭模轧机、8000吨液压机、2000吨液压机在生产时,会放散大量的油气和石墨气体,温度在100以上;需通过全面换气及地沟排风相结合来消除,全面换气的换气次数为4-5次/时,地沟排风量分别为3200m3/h及12000m3/h;工件清洗机在生产时,在其生产过程中散发大量余热及水蒸汽,温度为60左右,经过热处理后的工件在出炉后,会散发大量热量,工件温度约为200左右。需通过自然排风方式将其高空排放。.5 防暑降温夏季防暑降温采用全面换气与壁扇降温相结93、合的方式。动力.1 压缩空气站 工艺对压缩空气的要求根据工艺对压缩空气品质的要求和现有空压站的工艺流程,本次设计在每台空压机后面相应配置了冷冻干燥机各一台,并在冷冻干燥机前后管道上分别设置了前置过滤器和后置过滤器。这样经过处理后空压站供应的压缩空气常压露点为-20,颗粒尺寸小于0.1m,含油量小于0.1ppm。 设计负荷本次技术改造压缩空气耗量如下:序号用气部门压力(kPa)消耗量(m3/h)备注小时平均小时最大1总装车间600142419602热处理车间300600281.64003机加工车间300600301.85004毛坯制造车间600380.9632 总 计2388.33492设计负荷94、的确定:根据负荷统计,本次改新增计算负荷为:Qq=k1k2Qp/60=1.251.42388.3/60=69.7m3/min备注:式中k1不平衡系数;k2漏损系数;Qp小时平均总耗量m3/h.2 调压站调压站主要用于将厂区管网来的煤气调压后供应毛坯车间使用。经区域调压柜将管网输送的压力为0.2MPa的煤气调压至30KPa后供车间使用。区域调压柜露天设置。.3 动力管道 本次设计车间内动力管道有:煤气管道、压缩空气管道,以上各类管道均为新设。 车间内动力管道采用空中敷设与埋地或地沟敷设相结合的方式。所有架空管道防腐均采用红丹防绣漆,埋地管道则采用加强级防腐。 在车间的入口处对煤气管道采用减压装置95、进行减压。 煤气管道、压缩空气管道在车间入口处设计量装置。7.8.4电气.1设计范围 变配电间; 联合厂房、辅房、站房的配电照明; 消防报警; 防雷接地。.2变配电系统 全厂消防报警系统、涂装车间、热处理车间部分设备等为一级负荷外,其余均为二、三级负荷。 负荷估算设备负荷 6754kW有功功率 4305.1kW无功功率 1696.5kvar(补偿后)视在功率 4627.3kVA 功率因数 0.93(低压)无功补偿 1024kvar(低压) 电源:厂区电源由万丰科技园35kV高压配电间引来。 变配电所位置数量变配电容量厂房内设变配电间1个,共有3变压器,变压器总容量为5250kVA,其中一台1296、50kVA, 两台2000kVA,变配电间设在车间内。.3 配电及照明 车间配电一般采用插接式母线,这种配电方式有利于工艺设备的调整及变化,大容量设备的配电采用放射式,由变配电间引出电缆或导线穿钢管或沿电缆桥架敷设至配电箱或设备。 车间照明一般采用高效节能的节能工厂灯,一般照度为200300lx,工位照明采用荧光灯具,照度根据工艺要求确定。站房、辅房等采用荧光灯照明,照度在100250lx左右。有火灾或爆炸危险的区域应采用防火防爆灯具。有粉尘或潮湿区域,应采用防水防尘灯具。 为了在停电时能有效疏散人员,车间、重要站房应设置应急照明和疏散指示灯。 厂区电外网采用电缆沟、穿管埋地或直埋方式敷设。.97、4 防雷接地 车间、站房仓库等为二级防雷建筑,其余为三级防雷建筑。应有防直击雷、防侧击雷、防雷电波感应等措施。 接地系统采用TN-S形式,接地装置尽量利用基础中的钢筋连接成封闭网,除有特殊接地要求的设备外,保护接地、工作接地、防雷接地共用一套接地装置,接地电阻应小于1欧。.5工业监视 生产队工业监视的要求根据本次技术改造新建联合厂房内工艺生产性质及关键工序控制的要求,确定锻造车间设置4个摄像头进行工业监视(制坯工序设置2个摄像头,热处理工序设置2个摄像头);机械加工车间设置2个摄像头;涂装车间设置4个摄像头。 工业监视控制方式将主控台和监视器设在车间办公室,有关领导和技师人员可通过监视器观察车98、间的生产情况,操作主控台和多媒体电脑、对摄像机的变焦镜头和电动云台进行控制,以便全方位地监视任一信号,能高清晰度、重点观察某一工作部位的生产情况;配置录像机设备,将摄像头摄取的信号记录保存。 工业监视系统主要设备工业监视系统主要由摄像前端、视频补偿分配器、矩阵切换器、监视器、主控台、多媒体电脑及录像机等组成。 工业监视系统功能功能:A、在办公室通过监视器,随时了解整个车间的主要生产过程,观察重要生产线设备和岗位的生产状况。B、通过主控键盘或多媒体终端可调整现场图像的视角,图像可利用多媒体终端和录像机来保存。8 节能8.1 设计依据本设计依据原国家计委、经委、机电部对节约用能的有关规定。机械工厂99、节能设计手册。8.2 能耗指标及分析产品的能耗指标本项在能源品种的选用过程中贯彻执行国家“因地制宜”的能源选用原则,能源的供给均有可靠的保障,项目用能在使用过程中充分贯彻“节约用能、合理用能”的原则,避免使用过程中的不合理使用及不应有的浪费现象。本次技术改造主要含能工质有:电力、水、压缩空气、煤气等。电力和水来自市政工程,压缩空气和煤气由本集团自产,能源供应能够充分保障项目的顺利实施能耗指标按每天工作时数22.5h(三班生产),全年工作300天计算。本次技术改造新增纲领为汽车安全气囊钢管,年生产能力5000吨,单套产品能耗折标煤44.44吨。主要能源及含能工质耗量表序号主要含能工质名称单位年耗100、量备注实物折标煤(t)1电力万KWh43405333.92循环水万吨5477.33压缩空气m31508601.44煤气m320102876.1总计8888.7能耗分析 通过计算,该产品的单位能耗、主要工序能耗均达到国内先进水平。8.3 节能措施综述项目开发、试验过程中采用先进的软件、仪器和设施,并循环利用水,节约水能源。本次设计中主要工艺流程采取的节能措施有:制坯工序锻件的原材料均采用金属轧材并采用带锯机精密下料,采用机械手转运热锻坯,采用三班工作制,热处理生产线采用能耗低、保温性能好的连续式加热节能设备,机械加工设备采用高效数控机床;烘干室热源采用柴油加热,可降低能耗。在毛坯车轮车间,轴向闭101、模轧锻生产线和热处理生产线冷却水均采用循环水系统。纯水制备间的去离子水设备供酸、供碱采用喷射器代替耐酸、耐碱泵,可节省电耗量。项目变电所靠近负荷中心,并设无功补偿,从而降低了线路损耗。同时加强能源管理,切实做好能源计量、统计和考核工作。变压器及灯具的选用中均选用节能产品。在车间入口处装配能源计量装置。9 环境保护、劳动安全卫生9.1 环境保护设计依据及设计范围.1设计依据设计采用的污染物排放标准: 生产、生活废水污水执行污水综合排放标准表1、表2中的一级标准。 工艺废气执行大气污染物综合排放标准表1、表2最高允许排放浓度、二级排放标准。 大气环境质量执行环境空气质量标准 厂界噪声执行工业企业厂102、界噪声标准、类标准和城市区域环境噪声标准3类标准。.2 设计范围本项目新建毛坯生产车间、热处理车间、机加工车间和总装车间。可实现年5000吨汽车安全气囊钢管的生产能力;环保设计主要针对新增污染源及其产生的污染物以及生产过程中产生的未达标排放的废水进行综合防治。 要污染源、污染物及防治措施.1废水处理本项目新增废水主要有:机加工车间机加设备在生产过程中产生含乳化液的废水,每半月排一次,每次8m3,两台清洗机产生清洗废水,每半月排一次,每次3m3,这些废水的主要污染物为PH、COD和石油类;总装车间的水洗槽以及循环水槽产生清洗废水,排放量约为2.4m3/h,主要污染物为COD;脱脂槽产生含石油类、103、PH、COD的废水、排放量平均1.5m3/小时;去氧化槽产生含酸废水,排放量平均0.3m3/小时;钝化槽产生合格废水,平均排放0.6m3/小时;色漆喷漆室及罩光漆喷漆室产生含漆废水,平均排放3.2m3/小时;水洗槽及循环去离子水槽平均排放2.4m3/小时含COD、PH的废水。对上述废水进行如下防治措施:本次技改新增的其它工业废水以及现有生产车间未经治理而又不能达标排放的工业废水经反应、中和、车间预处理措施后一并进入现有污水处理站进行处理。其处理工艺流程为:车间预处理后废水 集水井废水调节池气浮设备A/O生化池加药二沉池达标排放经采用这些防治措施,该公司总排放口废水能达标排放。.2 废气、粉尘治104、理热处理车间热处理设备,在其生产过程中有大量油洇气体产生,设计中采用全面换气将其稀释排放。毛坯生产车间的熔炼设备,在其生产过程中有大量油洇气体产生,设计中采用全面换气将其稀释排放。.3噪声控制本项目无新增强噪声源,项目投产后对厂界噪声无显著影响。.4废弃物的综合利用与处置本项目毛坯生产车间每年产生120吨工业废料,机加工车间每年产生54吨铝屑铁屑,这些工业废料运至废料场处置。环境保护机构、人员与面积该公司已设有环境保护机构,负责全公司的环保工作。结论本技改项目新增污染源、污染物通过上述措施后使新增污染源、污杂物得到有效控制,从环境保护角度来看,本项目在环保方面是可行的。9.2 劳动安全卫生设计105、依据 劳动安全卫生采用JBJ18-88机械工业职业安全卫生设计规定。 所有的电气劳动安全采用GB4046-83电气设备安全设计导则。 物流运输、道路的安全采用GB4387-84工业企业厂区运输安全规定。 防火防爆执行GBJ16-87建筑设计防火规范的规定。 防尘、防毒劳动卫生设计执行TJ36-79工业企业设计卫生标准的规定。 噪声控制执行GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范的规定。防火防爆毛坯生产车间为丁戍类厂房、机加车间为戍类厂房,涂装车间为乙类厂房,耐火等级为二级。该公司位于新昌县西南,在城市消防队保护半径内。电气安全车间接地采用TN-C-S接地系统。用配电设备的不带电金属外壳均做好接106、地保护。车间屋面按第二类防雷建筑物设避雷带。防尘防毒毛坯生产车间轴向闭模轧锻生产线和热处理生产线以及清洗机在生产过程中分别产生油烟和水蒸汽,前者采用全面换气将烟气排出,后者采用自然排风方式将水蒸汽排至室外。噪声控制本技改项目车间工位噪声小于85dB(A),不采取特别的控制措施。防机械伤害工艺平面布置时留有足够的通道,避免人流、货流的交叉。设备以外的悬挂输送机下方设置安全护网;所有操作平台及地坑四周设立保护栏杆,以防意外伤害。防暑降温夏季防署降温采用全面换气与壁扇降温相结合的方式。机构、人员与面积该公司已有劳动安全卫生方面的管理机构,本设计不再增加这方面的人员与面积。投资劳动安全卫生方面的投资已107、分别计入工艺、电气、暖通等专业中,本设计不一一列出。10 消防l0.1 设计依据(1) 建筑设计防火规范GB 50016-2006(2) 自动喷水灭火系统设计规范GB 50084-2001(3) 建筑灭火器配置设计规范GB 50140-2005(4) 汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067-97(5) 火灾自动报警系统设计规范GBJ116-88;(6) 建筑物防雷设计规范GB50057-94;(7) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-9210.2 消防设施规划按照“预防为主,防用结合”的消防工作指导方针,工程设计方案将采用下列主要预防措施。(1) 总图设计按功能分区,108、保证各功能分区建筑物的消防道路的环通,并确保必要的宽度。(2) 各建筑物严格遵守建筑设计防火规范的要求进行设计,保证厂房的防火防爆,安全疏散,防火间距,耐火等级等满足规范要求。(3) 给排水消防系统 按照建筑设计防火规范(GBJ16-87 2001版 )要求,本工程室外消防用水量为20L/S;室内消防用水量为10L/S。火灾延续时间按2小时计算。 室外消防采用低压制,厂区内敷设生产、生活、消防合一环状管网,管径DN150,从厂区南面引一路给水管进水。厂区内按间距不超过120m布置DN100室外消火栓。本工程厂房均为单层工业建筑,市政水压约为0.3MPa,可满足各建筑物的室内外消防系统水压要求。109、 室内消防:每个生产车间均布置室内消火栓系统。消火栓的布置考虑同时有两股水柱到达室内任何部分。消火栓充实水柱不小于7m。厂房的室内消火栓管成环状,并设两条进水管与室外消防管相连。市政水压约为0.3MPa,可满足车间内最不利点消火栓充实水柱水压要求。 灭火器配置每个生产车间内按规范配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器。(4) 电气设计中,按照电气安全有关规范的要求,在线路敷设、防爆电器、事故照明、安全疏散标志、静电消防、避雷等方面实施一系列的保护措施。(5) 通风、空调设计中,根据生产的特殊要求和危险特性,选择适合其要求的通风设备,保证空气流通情况良好。11生产组织与人员培训11.1 生产组织公司实行董110、事会领导下的总经理负责制,下设办公室、销售部、供应部、生产部、质量部、技术部、市场部、财务部等,组织机构齐全,管理制度规范。董 事 长总 经 理 副总经理总工程师总会计师供销副总经理财 务 部技 术 部研 发 部 质 量 部总经理办公室 生 产 部 供 应 部销 售 部11.2 劳动定员本项目劳动定员为61人,其中工程技术、管理人员约103人,新增人员以对外招聘为主。11.3人员培训本项目所需各类人员共计61人,人员来源一部分可在公司内部调剂,另一部分可从大、中专毕业生及技校、职业学校毕业生中招工解决;对于那些技术合量较高的工种需严格培训后持征上岗;培训方法可采用请进来或走出去方式进行。12项111、目实施进度建议根据资金筹措和工程项目内容,本工程计划在二年内完成,项目实施内容主要包括:a.前期工作(初步设计);b.施工图设计;c.工程施工;d.设备的采购、安装和调试;e.竣工验收及批量生产。根据项目内容和分年度投资计划,其实施进度建议如下:序号 年 份季度项目 20092010123412341可行性研究报告编制及审批3初步设计4施工图设计5工程施工6设备定购和安装调试7竣工验收及批量生产8正常生产13 投资估算和资金筹措13.1概述本项目是浙江xx轴承钢管有限公司年产5000吨汽车安全气囊钢管固定资产投资项目的投资估算。本项目建设地点位于浙江xx市xx区,建设用地为企业新增土地,投资内112、容主要包括:本项目新增建筑面积7912m2,新增冲击试验、手动拉床、万能试验机、淬火机床、退火炉、单梁行车、双梁行车、电动平车、涡流控伤机、超声波探伤机、水爆试验机、标距机、落锤试验机、摩擦焊机、76穿孔机、阿塞尔热轧管机等27台套,形成年产5000吨汽车安全气囊钢管的生产能力。总投资估算结果为2973万元,其中固定资产投资2703万元,铺底流动资金270万元。13.2 建设投资估算编制依据国家规定的相关政策文件。建设部建设项目经济评价的方法与参数(第三版)。浙江xx轴承钢管有限公司提供的相关基础资料。本院各专业设计人提供的设计资料。编制原则本项目拟在现有厂区基础上,新增联合厂房和仓库,并配置113、相应配套辅助设施。编制方法.1 建筑工程估算本项目主要工程项目的建筑工程估算是根据设计图纸计算主要工程量,参考当地所用定额和取费标准编制;附属安装工程按各专业提供的设计资料和类似工程预/概算、概算指标、技术经济指标等计价依据编制。.2 设备及安装工程估算本项目根据工艺要求增加必备设备,工艺、动力设备及价格由各专业设计人员提供。设备购置费、基础费、安装费、根据不同性质的车间或工段按机械工业建设项目概算编制办法及各项概算指标第四、第五、第六篇内容要求编制。外汇按1美元兑换6.3元人民币计算。进口设备关税、增值税按照国家有关规定给予减免。1.3 工具器具费的估算工具器具费根据不同性质的车间或工段按机114、械工业建设项目概算编制办法及各项概算指标第七篇内容要求编制。本项目工器模检夹具费投资为278万元。.4 工程建设其他费用的估算按机械工业建设项目概算编制办法及各项概算指标第八篇内容要求编制。.5 预备费的估算基本预备费:以建筑安装工程费、设备购置费、工程建设其他费之和为基数的3.5%计算。涨价预备费:按照国家计划委员会“计投资19991340号”文中规定计算,国内投资价格指数按0.00%计取。建设期涨价预备费用为0.00万元。.6 固定资产投资方向调节税的估算根据现行税法,本项目固定资产投资方向调节税为0.00万元。.7建设期利息的估算本项目建设期为2年,项目资金按企业自筹考虑。建设期利息为1115、650万元。建设投资估算及投资构成分析本项目需新增建设投资2973万元,其中建筑工程为630万元,设备及安装工程为2010万元,安装等其它费用为63万元,建设期利息为1650万元,涨价预备费0.00万元,固定资产投资方向调节税0.00万元,见表13-1。13.3 铺底流动资金估算采用分项详细估算法计算。本项目建设期为2年。本项目需新增流动资金11509万元,铺底流动资金按30%计算,需铺底流动资金270万元。见表13-413.4 资金筹措13.4.1建设投资本项目需建设投资2703万元,资金企业自筹。13.4.2铺底流动资金本项目需铺地流动资金270万元,资金企业自筹。见表13-513.5 附116、表表13-1 投资构成表表13-2 费用估算表表13-3 工程费用估算表表13-4 流动资金估算表表13-5 新增投资计划与资金筹措表14 财务分析及经济评价14.1 基本概述生产规模生产纲领表:吨/ 年产品名称年份201220132014201520162023汽车安全气囊钢管120200200项目计算期本项目计算期12年,其中建设期2年。企业资金.1固定资产本项目需新增建设投资2973万元 ,含建设期利息1650万元 ,资金来源于企业自筹。.2铺底流动资金本项目采用分项详细估算法,达产后需新增铺底流动资金270万元,企业自筹。职工总数及工资总数.1职工人数本项目需人员61人,即可满足生产需117、要。.2工资总额本项目年达产后工资总额即1575万元。平均工资按销售收入的2.2%测算。折旧及摊销折旧采用直线折旧法,新增固定资产机器设备折旧率为9.50%,递延资产5年摊销考虑,模具费按2年摊销。新增房屋折旧率为4.75%。成本按国家计划委员会和国家建设部联合发布的建设项目经济评价方法与参数(第三版)规定的成本要素,进行总成本和经营成本的计算。有关成本的基础数据由万丰奥特控股集团有限公司提供。总成本和经营成本的计算见表14-5。产品销售价格和销售税金.1产品销售价格产品名称价格(元/吨)汽车安全气囊钢管19000以上价格均为含税价。产品销售价格均由浙江xx轴承钢管有限公司提供。.2产品销售税118、金依据现行税法的有关规定,本项目的税金主要由营业税及营业附加税、城市维护建设税和教育费附加构成。城市维护建设税税率按增值税的5%计,教育费附加税率按增值税的5%计列。增值税税率为17%,产品出口退税率17%。故项目年产品销售税金4700万元。14.2 财务计算及经济评价销售收入及销售税金的计算销售收入依据各年的计划产量和各年的产品销售价格计算,见表14-6。项目达纲年企业实现销售收入72000万元,销售税金4700万元。利润及利润分配项目达纲年(取建设期后第3年数字)企业可实现利润总额16403.34万元,销售税金4700万元,所得税税率按25%计提.应纳所得税额4100.84万元。按税后利润119、10%提取法定盈余公积金1230.25万元,按税后利润5%提取公益金615.13万元。利润分配见表14-7。财务盈利能力分析.1 财务内部收益率、财务净现值、投资回收期主要经济评价指标见下表所得税后所得税前财务内部收益率34.93%42.40%财务净现值(ic=15%)(万元)2640840409投资回收期(年)4.584.18.2 投资利润率、投资利税率及资本金利润率投资利润率=年平均利润总额/投资总额=48.25%投资利税率=(年平均利润总额+年平均销售税金)/投资总额=62.08%财务不确定分析.1盈亏平衡分析根据正常生产年份的产量、销售价格、固定成本、可变成本等数据,用生产能力利用率表120、示的盈亏平衡点BEP(取第3年数据)BEP(生产能力利用率)=年固定成本/ (年销售收入年可变成本年销售税金及附加)=32.22%即本项目达到设计能力32.22%时,可保本。 .2 敏感性分析从表14-8可以看出,本项目各项指标均能满足财务基准值的要求,考虑到项目实施过程中一些不确定因素的变化,作了产品销售收入、经营成本、建设投资等进行了单因素的敏感分析。从分析结果表明,销售收入最敏感,经营成本其次。当销售收入降低10%,经营成本提高10%时,项目的税前财务评价指标均高于设定的基准收益水平。说明该项目有较好的抗风险能力。14.3 经济分析结论意见经济分析主要结果如下(取第3年数据)建设投资 3121、0540万元铺底流动资金 3452万元建设年限 2年年销售收入 72000万元/年年利润总额 16403万元/年年销售税金 4700万元/年所得税前:财务内部收益率 42.40%财务净现值(ic=15%) 40409万元静态投资回收期 4.18年所得税后:财务内部收益率 34.93%财务净现值(ic=13%) 26408万元静态投资回收期 4.58年投资利润率 48.25%投资利税率 62.08%盈亏平衡点 32.22%经济分析结论意见财务盈利能力分析表明,项目的获利能力较好。盈亏平衡分析表明,本项目对市场需求变化有一定的适应能力。敏感性分析表明,项目有一定的抗风险能力。通过以上分析可以看出,122、本项目经济合理、财务可行。14.4 附表表14-1 固定资产折旧费估算表表14-2 无形资产及递延资产摊销表表14-3 原材料费用估算表表14-4 燃料动能费用估算表表14-5 总成本费用估算表表14-6 销售收入和销售税金及附加估算表表14-7 利润表表14-8 财务现金流量表(全部投资)15 风险分析本项目主要风险因素有: 政策风险; 市场风险; 技术风险; 经营成本和销售价格风险。15.1 政策风险因本项目为技术创新项目,属于国家“十一五”规划鼓励发展的产业,政策风险可避免。15.2 市场风险本项目在前期作了大量的市场调研和分析,比较客观地分析了市场需求和市场预测,但市场本身具有某些不确123、定性,企业可通过提高产品质量和技术含量以及企业信誉度,占据稳定的市场份额。15.3 技术风险本项目所用到的工艺技术,在国际上已经很成熟,国内仍然为空白,项目前期做了多方案比较,故该项目技术风险不存在。15.4 经营成本和销售价格风险通过经济敏感性分析,影响该项目赢利能力的因素主要有经营成本和销售价格,经营成本上浮10%和销售价格下降10%,项目的税前财务评价指标均高于行业设定的基准收益水平,说明该项目在赢利方面有较好的抗风险能力。但企业要注意通过精益管理,降低经营成本;同时注意技术革新提高产品的技术含量,避免销售价格的大幅下降。16 结论与建议本项目为汽车安全气囊钢管的新建项目,符合国家装备产业政策,工艺先进可行,土建及公用动力、环保、消防、物流、劳动安全卫生等均满足工艺要求和国家的各类法规及标准的要求。通过经济分析可以看出,本项目经济合理、财务可行。本项目建成后对提高产品附加值、提升企业综合竞争能力具有很大意义。该项目的建设,对浙江xx轴承钢管有限公司充分利用现有资源,实现企业的自主开发、可持续性发展、成为国际竞争能力的装备制造业基地具有战略意义;同时对公司的经营目标、商品计划、品牌价值的实现提供强有力的质量保障。建议该项目尽快实施,早创综合效益。