平板型直线电机及其驱动产品高新技术产业项目可行性研究报告.doc
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****市高新技术成果转化项目
可行性研究报告
产品名称：
平板型直线电机及其驱动产品
申报单位：
********实业有限公司
二O一0年五月
目录
第一章总论---------------------------------------------2
一、项目的主要内容和社会意义-----------------------------2
二、本单位实施项目的优势---------------------------------5
三、项目的计划目标---------------------------------------5
四、本项目实施前后的主要技术指标对比---------------------5
五、可行性研究结论---------------------------------------6
第二章企业基本情况-------------------------------------7
一、企业基本情况-----------------------------------------7
二、企业人员及开发能力-----------------------------------7
三、企业财务经济状况-------------------------------------9
四、企业管理情况-----------------------------------------9
第三章项目技术可行性分析------------------------------10
一、产品和技术开发论述----------------------------------10
二、技术成熟性和产品可靠性------------------------------12
第四章产品市场调查和市场需求--------------------------14
一、国内外市场调查和预测-------------------------------14
二、产品方案、建设规模----------------------------------15
三、本项目产品的市场预测--------------------------------17
第五章项目实施方案------------------------------------21
一、技术方案--------------------------------------------21
二、项目准备--------------------------------------------21
三、经营管理及生产人员状况------------------------------22
四、项目实施进度计划------------------------------------22
第六章环境保护与劳动安全------------------------------23
一、污染及环保措施--------------------------------------23
二、劳动安全卫生----------------------------------------23
第七章新增投资估算、资金筹措--------------------------25
一、新增固定资产投资估算--------------------------------25
二、资金筹措--------------------------------------------26
三、投资使用计划----------------------------------------26
第八章经济、社会效益分析------------------------------27
一、产品成本估算----------------------------------------27
二、财务效益分析----------------------------------------27
三、财务分析--------------------------------------------28
四、项目的风险性和不确定性分析--------------------------29
五、社会效益分析----------------------------------------30
第一章总论
一、项目的主要内容和社会意义
直线电机是一种将电能直线转换成直线运动的机械能的动力源，取消以往以链条、钢丝绳、传动带、齿条丝杠和蜗轮螺杆等传统中间转换体系，克服了传统机械转换机构的传动链长、体积大、效率低、精度差等缺陷。
是20世经下半叶电工领域中出现的具有新原理、新理论的新技术。
它和计算机技术一样在工业、军事、民用等领域中将得到广泛应用。
新原理、新理论
新材料
计算机
微电子
半导体
永磁体
超导体
新技术
直线电机
磁流体
等离子体
放电物理
20世纪下半叶电工新技术的发展概况：
通过本项目的实施，研发生产适合我国经济和社会发展基本国情的新产品，满足国民经济发展之急需，对国民经济发展和产业结构优化升级将起重大推动作用。
直线电机和直线电机驱动产品不仅符合当前国家重点鼓励发展的产业产品和技术目录的要求，而且具有较大市场前景，定将产生较大的社会效益和经济效益。
本项目单位——********实业有限公司，是专为转化生产直线电机及驱动产品而投资组建的民营高科技企业，公司的宗旨是依托浙江大学的科研力量，发挥****市机电制造产业结构优势，把“****实业”建成为全国直线电机产品的生产基地和研发中心。
本项目单位由研发中心和生产基地两部分组成：
设在杭州浙大科技园区的由公司投资控股的与浙江大学合资组建的“浙江大学****电气新技术研究发展有限公司”，科研人员主要由浙江大学的教授、博士、硕士组成，其科研成果的知识产权全部属于本项目单位；本项目单位的总部和生产基地设在****市南岗区民营科技企业示范区，目前拥有厂房1800平方米，拥有主要生产检测设备31台套，固定资产原值570余万元，现已试制成功上述本项目产品，确定了包括电机初级硅钢片模具的制造、硅钢片生产、绕线、嵌线、浸漆烘干、总装配线和检测线等关键生产环节，也选择确定了部分协作配套厂家，并进行了小批量生产。
目前，正在设计开发的平板型直线电机驱动的智能型物流系统，也已取得实质进展，拟打入邮电系统和海关系统市场。
本项目目标明确，重点突出。
本项目单位聚集了一批国内研发生产本项目产品的顶级人才和具有较高水平的经营管理人才，并已打下了较好的基础。
我们设定了要在较短时间内实现产业化，并尽快建成产业基地的发展方针，如能得到发展高新技术产业专项资金，势必帮助并推进我们加快实施的步伐。
本项目产品主要技术指标
序号
产品型号名称
主要技术参数及性能指标
技术水平
1
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
直线电机
平板型直线感应电机
圆筒型直线感应电机
圆盘型直线感应电机
圆弧型直线感应电机
外壳次级管型直线电机
直线同步振荡电动机
直线步进电动机
直线电磁驱动装置
合计
F=10N—20KN
U=0.5/s~10mm/S
F=10N—150KN
F=50~300N
U=0.1~0.5m/s可调
功率90~1000W
转速300~500r/min
F=10~100N
U=0.5~5m/s可调
F=0~25HZ可调
国内先进
国内先进
国内先进
国内先进
国内先进
国内先进
国内先进
国内先进
2
①
②
③
3
直线电机驱动集成产品
直线电机驱动平板物流传送装置
智能型高速冲压机
智能型多功能医用床
直线电机驱动电梯
F=10N—20KN
U=0.5~100m/s
S=300m
冲压吨位
10KN—150KN
冲压行程可调
冲压频率
负荷1500N
升降高度
500—750mm
床倾角度
-8°—+8°。
背倾角度
0°—8°
腿部倾角度
0．—40。
小腿倾角度
0．—30。
按捶频率
50~100次/min
额定推力3600N
额定电流100A
额定频率6HZ
级数6
气隙2mm
初级量刑65kg
国际领先
国际创新
国际先进
国际先进
二、本单位实施项目的优势
如上所述，本项目单位不仅消化了直线电机的技术问题，并相应进行了产业化前期准备工作，而且在实施本项目时具有如下优势条件做为支撑：
一是技术支撑，由于我们具有自己较高水平的科研开发机构，仅平板型直线电机，就可以依据所驱动的集成产品不同，开发出一系列的新产品，且都是成熟的独家拥有技术，研发和生产可实现良性循环；二是加工生产能力和水平支撑，我们不仅拥有自己的较高水平的技术人员和加工配套设备，而且****市乃至全省的技术人员、技术工人和机加工制造能力，均能为我所用，一旦确定下来，即可以市场经济规范的各种方式形成产业化的生产能力；三是我们是以直线电机驱动的集成产品为龙头推进直线电机普及和发展，已经拥有一定数量的用户和目标市场。
三、项目的计划目标
1、具体目标
本项目投资总额预计为5000万元，项目完成时将实现规模化生产能力，达产时年产直线电机及其驱动产品超过15000多台（套），企业从业人员超过200人。
2、经济目标
该项目立项实施后，可实现年产值一亿六仟多万元，年销售收入一亿五仟多万元，年上缴税金超过二仟万元，年净利润可达三仟多万元。
四、本项目实施前后的主要技术指标对比。
主要技术指标对比见下表：
项目
小规模生产
大规模生产
额定电压
380V+-≤20%
380V+-≤20%
堵动电流
5.9A
5.9A
额定频率
50Hz
50Hz
额定推力（N）
300
310
同步速度（m/s）
4.5
6
负载持续率
60%
60%
初级绕阻
Y接
Y接
绝缘等级
B级
B级
额定气隙
2mm
2mm
次级材料结构
钢次级
复合次级
冷却方式
风冷
风冷
体积
735×120×100
735×120×100
在初级各项材质和技术要求不变的情况下,改变次级的材料结构，即变钢次级为复合次级，而复合次级的单位制造成本与钢次级基本相同，电机的推力和速度均有提高，使电机的附加值进一步有较大提高。
五、可行性研究结论：
我公司技术开发能力雄厚，现已研制成功了一系列直线电机及其驱动的集成机电产品，重点试制并小批量生产了平板型直线电机，并通过技术鉴定，该产品不仅已应用于物流系统，并经信息产业部有关企业使用后反映良好，完全可以替代进口产品。
性能达到或超过国外产品。
如加快运作，可及时抢占国内市场份额，完全具备使直线电机系列产品产业化的综合条件。
第二章企业基本情况
一、企业基本情况
1、企业名称：
********实业有限公司
2、法定地址：
****
3、开业时间：
2000年5月
4、注册资金：
壹仟万元人民币
5、公司性质：
民营股份有限公司
二、企业人员及开发能力
企业法定代表人：
****，男，40岁，1983年毕业于南京航空学院空气动力专业，获学士学位。
先后从事过房地产物业开发和建材行业的管理经营工作。
二000年五月，在取得平板型直线电机专利后，投资发起组建了********实业有限公司，全力实施将此发明成果转化为生产力的工作，为不断提高企业产品的技术含量和技术先进性，保证企业发展有坚强的技术支撑，****积极做好股东会、董事会的工作和浙江大学校领导及相关主要科研教授的工作，投资与浙江大学组成合资控股的“浙江大学****电气新技术研究发展有限公司”，直接促成我公司与浙江大学和该校电气工程学院的一体化开展直线电机及其驱动产品的研发和产业化一体运作。
做为本项目的负责人，他不仅积极开拓，对内要求全体员工高标准高速度实施产业化进展，而且积极努力地将此项目推向社会，矢志建立直线电机产业化基地。
通过宣传介绍,使省、市、区各级、各部门领导对此项目有了较全面的认识和极大的关注，被市政府、市科委和南岗民营科技示范区列为重点扶持和发展的新兴民营高科技企业。
公司管理层6人，均为本科学历，其中两人为教授级高级工程师，1人为高级经济师，2人为经济师。
本项目研制开发人员16人，具有高级职称的6人，博士2人，硕士2人，中级职称5人，高级技师1人，均为多年从事科研开发和重点项目攻关的科技型和具有丰富经验的生产型人才。
公司现有职工60人，平均年龄不到40岁，中专以上学历的超过一半，从人员结构来看，基本比例如下：
综合管理人员占公司总人数的16.6%，技术人员28人占公司总人数的44.9%，生产人员22人占公司总人数的34.6%。
虽然公司目前尚未建立专职销售队伍，但这项工作已经由公司管理层直接负责起来，并随着销售业务的开展，着手建立并培训专职的销售机构和售后技术服务机构。
公司成立以来，除投资300余万元购买直线电机专利外，又投资200多万元组建“浙江大学****电气新技术研究发展有限公司”，该公司成立后，先后研制开发了直线电机驱动的真空断路器、电梯、洗衣机、智能高速冲床等。
在公司成立时间不长，尚未形成销售收入的情况下，能够投入这么多的科研资金，足以说明我公司立足科技兴业的决心和胆识。
该公司做为独立核算的经济实体，采取研发来源于市场，指导市场，以市场经济推动发展的方针经营，既是我公司的高新技术产品的来源和技术保障，又是以科研为经济增长点的创利企业。
三、企业财务经济状况
二00九年末企业总资产1500万元，总负债490万元，固定资产总额570万元。
四、企业管理情况
企业虽然成立时间不长，但已建立起《行政办公管理制度》、《财务管理制度》、《文档管理制度》、《保密制度》、《技术工作及档案管理制度》、《公司技术标准》、《生产管理制度》和质量保障体系。
第三章项目技术可行性分析
一、产品和技术开发论述
国外直线电机从诞生到现在已有一个半世纪的历史，经历了从探索实验、开发应用到实用商品化三个阶段，而真正取得实质性突破和发展也只是在近二三十年。
美国的西屋公司、德国的西门子公司，日本的松下公司等研发走到了前头。
我国的直线电机研究和应用发展是从70年代开始的，主要有中科院电工所、西安交大、浙江大学等科研院校。
浙江大学是国内最早进行直线电机研究的高等院校，开发研制了几十项直线电机及其驱动产品，获得专利几十项，有一批从事直线电机研究的教授、研究员、培养了一批硕士生、博士生和博士后，一些成果被国家及浙江科委组织专家鉴定为国际先进或国际领先水平。
但是，与国外相比，我国直线电机的应用推广尚存在很大差距。
1、本项目产品的先进性
直线电机驱动机电产品不需要任何转换装置而直接产生推力，可以保证运行的可靠性，提高传递效率，降低制造成本，易于维护；直线电机运行时不向旋转电机那样受到离心力的作用，它的直线速度可以不受限制；直线电机是通过电能直接产生直线电磁推力的，它在驱动机电产品时无机械接触，传动零部件无磨损，大大减少了机械损耗；直线电机是靠电磁推力驱动装置运行的，故整个装置或系统噪声很小或无噪声，运行环境好；直线电机结构简单，整体密封性好，可以在特殊场合中应用，如在水中、腐蚀性气体、有毒有害气体、超高温或超低温环境下使用；由于直线电机结构简单，其散热效果也很好，直线电机的热负荷可以取得很高，不需要符加冷却装置。
2、本项目产品的创新性
直线电机的结构可以根据需要制成平板型、圆筒型、圆盘型等多种形式，即可以采用交流电源和直流电源，也可以采用脉冲电源等各种电源进行工作；该产品将传统圆筒型电机的初级展开拉直，变初级的封闭磁场为开放磁场，在电机的三项绕阻中通入三项对称正弦电流后，产生气隙磁场，当不考虑由于铁芯两端开断而引起的纵向边缘效应时，这个气隙磁场的分布情况与旋转电机相似，即可看成沿展开的直线方向呈正弦分布。
当三项电流随时间变化时，气隙磁场按定向相序沿直线移动，这个磁场与旋转电机不同，它是平移的，称为行波磁场。
当次级在行波磁场切割下，感应电动势并产生电流，而次级的电流和气隙磁场相互作用便产生了电磁推力，如初级是固定不动的，次级就顺着行波磁场运动的方向做直线运动。
本项目关键技术就是实现行波磁场峰值的控制，并使之最大限度地做功。
此项技术的实现是随电子技术的发展取得的；次级采用整体金属或复合金属；初级和次级可以合装在一个整体机壳内，也可以完全分离开来，将初级或次级直接安装在所要驱动的装置或系统中；由于初级和次级在无接触状态下产生推力做功，且在计算机控制下电机做功行止精度相当高和速度可调，因此，有着传统电机不可比拟的性能。
3、本项目产品属电工领域里具有新原理、新理论的高科技产品开发，与本项目相关联的有计算机与软件工程、工业与工业自动化工程、交通运输工程、民用与建筑业工程、军事工程及医疗领域。
我公司科技人员对传统集成方法进行创新，提高了与此相关的电机控制与机电一体化技术、自动控制理论与应用、电机电器的CIMS集成技术、智能控制与智能系统技术，有效推动这些技术的发展。
本项目在产品设计制造过程中，应用计算机辅助优化设计，进行了智能化控制系统的软件开发，制造过程中采用了数控加工设备、高精度加工机床和高速精密冲床等。
促进了这些领域的技术进步和设备生产水平，也必将进一步促进传统产业的升级和技术进步。
二、技术成熟性和产品可靠性
本项目产品已经达到技术成熟阶段，专家评价：
应用于邮电系统的本项目产品为整机采用直线电机多点分布式闭环调速驱动及智能控制技术，运行高速、低噪音、平稳可靠，技术先进，可靠性高，主要技术指标达到国际先进水平，填补国内空白。
本项目产品在生产条任下进行小批量生产，关键技术问题是铁心钢片的冲压和组装，及复合次级的加工，现已全部达到规模化生产的工艺水平。
三、本项目产品的技术检测标准参照部颁（JB/T7823-95）标准，产品质量稳定性高，成品率达到99%。
本项目产品经实际应用检验，其可靠性、耐久性和安全性均达到或超过设计要求和国家标准。
第四章产品市场调查和市场需求
一、国内外市场调查和预测
直线电机的独立应用和商品时代是从20世纪70年代开始的，直线电机的优势是不以单机形式与旋转电机竞争对抗，而以直线电机系统与旋转电机系统相比，在旋转电机无能为力的地方寻找发挥自身优势的突破口，从而满足人类社会需求发展，并以此推动了自身的发展。
当前国际上研发和生产直线电机的主要有美国的西屋（Westinghouse）公司、法国的西门子（SIEMENS）公司、日本的松下、富士公司，丹麦、英国也有专项生产直线电机的企业，其生产的与本项目产品相近的直线电机价格约在一万美元左右，年产值上千亿美元。
我国的直线电机的研究与应用基本上与世界同时间，但推广和产业化进程大大滞后。
本项目产品主要应用于物流系统，如邮电包刷分拣系统、自动生产流水线、大型立体仓储自动搬运系统等，均为国家“十.五”期间重点技改、建设项目，仅邮电部2001年新建带式高速包刷分拣机就达20套，动态投资2亿多元人民币，今后两年新建带式高速包刷分拣机总投资超过20亿元；其他各行业所需直线电机及其驱动设备总量虽不是很大，也在10亿元人民币左右。
且这种需求每年要呈倍数规模大幅度提高。
本项目产品因为是刚刚推广应用，而且是电力驱动领域的革命性替代产品，其经济寿命少则7年，目前正处于寿命期的初始阶段，随着应用领域和功能的不断推广和提高，极具开发新用途的发展潜力。
目前，除了几家当初参与课题研究的企业小批量试生产与本项目产品不尽相同的直线电机外，国内尚无专业企业规模生产具有本项目产品技术先进性的厂家，原因是他们不具备单独研发直线电机的能力，也不具备按不同要求开发不同用途的直线电机驱动产品的能力。
只有我公司现在较好地解决了上述问题，形成了直线电机科、工、贸一体的发展雏形。
本项目产品从质量、技术、性能、价格、配件和维修等方面综合考核，完全可以替代进口产品，极具竞争力，国内市场几乎无风险。
由于其科技含量高，产品质量和技术装备水平高、附加值高，国家积极鼓励出口。
且本项目产品成本相对很低，拥有明显的价格优势，参与国际竞争风险较小。
二、产品方案、建设规模
1、直线电机的用途
直线电机有几十个类型，上千个品种，由于它具有结构简单传动效率高、运行可靠、直线速度可调、噪声小、热负荷高、并耐腐蚀耐高温等特点，因此，用途十分广泛，是一种很有发展前途的电机新品种。
主要在以下行业中得到广泛应用：
⑴在交通运输业中的应用
⑵在物料输送与搬运方面的应用
⑶在工业与自动化中的应用
⑷直线电机在计算机及办公设备领域的应用
⑸在民用与建筑业方面的应用
⑹在军事、医疗及其它方面
2、产品方案
本项目重点研发生产系列直线电机及由直线电机驱动的物流系统、智能型高速冲床、智能型多功能医疗床、电梯、真空断路器、洗衣机。
本项目直线电机产品的规格为：
XY/0.5-3000/0.1-12/cu、fe/2-4/
本项目直线电机产品执行的标准为部颁（JB/T7823-95）标准。
本项目产品规格和标准的选择依据是：
研发和参与开发的驱动产品技术和性能要求，以及参与研发的重点项目的技术与性能要求。
3、建设规模及内容
本项目建设内容见下表
序号
工程类别
工程
名称
主要建设内容
注备
1
主要生产工程
电机车间
土建2000m2
自制直线电机装配线二条
自制初级嵌线生产线二条
外购设备27台
现电机车间1000m2改造已完成
机加车间
土建800m2
数控线切割机1台
机加设备27台
机加车间改造已完成
电控车间
土建500m2
自制生产线一条
外购设备12台
备料车间
土建500m2
冲压、板焊等设备10台
集成装配车间
土建2000m2
外购设备14台
自制自动线2条
2
辅助性工程
备件库
成品库
土建500m2
土建1000m2
管理用车6辆
生产用车8辆
3
服务性工程
综合楼
杭州研发中心
土建4000m2
研发楼2000m2
仪器设备22台套
4
公用工程
锅炉房
变电所
土建600m2
土建100m2
含供电线路
5
其它工程
厂区道路
厂区绿化
围墙
外网
合计
土建14000m2设备118台（套）
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