自动调整臂可研.docx
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自动调整臂可研
汽车制动间隙自动调整臂
产品开发可行性研究报告
承担单位：
国营第五二四厂
承担单位负责人：
姜泽栋
承担单位联系人：
石如松
张浩
电话：
（0432）3044869
传真：
（0432）3039340
编制日期：
二零零三年二月
1.项目概况
1.1项目名称
1.2项目承担单位
1.3项目负责人
1.3.1法定代表人
1.3.2技术负责人
1.3.3经济负责人
1.3.4项目负责人
2.承担单位概况
3.项目环境与发展前景分析
3.1项目产品（或技术）主要应用领域、国内外现状与发展趋势
3.2产业化关联分析（含对行业技术进步的作用）
3.3市场需求预测与市场定位
4.项目研究开发主要内容
4.1技术成果来源
4.2研究开发的现有基础
4.3研究开发的主要内容（含关键技术）
4.3.1技术（含性能）指标
4.3.2技术与工艺特点（与现有的比较）
5.项目研究开发方案
5.1研究开发目标
5.1.1研究开发项目的具体目标
5.1.2开发目标的检测
5.2研究开发的方案（含工艺路线）
5.3设备选择（含现有设备利用）
5.4原材料供应与外协配套
5.5动力供应与辅助设施
5.6厂房建设与土建工程
5.7环境保护与职业安全卫生
5.8组织管理与劳动定员
6.投资估算与资金来源
6.1研究开发投资估算
6.1.1研究开发投资估算依据和结果
6.1.2研究开发投资构成及资金来源
7.项目实施计划与措施
8.风险收益评价与产业化衔接计划
8.1投资风险分析
8.2投资回报
8.3产业化衔接计划
9.结论与建议
1.1项目名称：
汽车制动间隙自动调整臂产品开发
1.2项目承担单位：
国营第五二四厂
1.3项目负责人：
1.3.1法定代表人：
谢志刚
1.3.2技术负责人：
张恩波
1.3.3经济负责人：
杜桐柱
1.3.4项目负责人：
刘惠滨
2.承办单位概况：
五二四厂建于年月，位于吉林市龙潭区宁波路号，是中国兵器工业集团公司所属的大型保军企业。
工厂占地面积万平方米，建筑面积万平方米工业性建筑面积万平方米，原有主要设备台套。
近年来正在实施的七个技术改造项目使工厂的装备水平向前跨越了年，是一家设备仪器门类齐全的机电产品制造厂。
工厂现有全民合同职工人，离退休职工人，集体企业职工人。
去年月工厂已改制为吉林江北发展有限责任公司，建立了法人治理结构，设立了董事会、监事会、经理层和党委。
四套班子各负其责，有效制衡、协调运转。
现在工厂产品已形成了新老结合、长短结合的结构格局，军品包括陆、海、空、二炮、武警、公安等军种使用的产品，每年都保持多个品种。
工厂现在生产开发的民品有十余种，其中电能表、微型轿车、万向节和工业管件等产品具备了大规模生产能力。
自年以来，工厂与吉林市神驭公司联合开发的汽车制动间隙自动调整臂（以下简称自动调整臂）产品取得了较大进展。
为加快其产业化进程，使其尽快投放市场，工厂成立了调整臂公司，专门负责自动调整臂产品的开发和生产。
项目环境与发展前景
项目产品主要应用领域、现状和发展趋势
自动调整臂产品是用来对客车和货车制动器的制动间隙进行自动调整的一种装置，在国际上主要有美国的杠杆式和瑞典的齿轮齿条式两种结构。
其中，瑞典翰德（）公司的产品由于结构可靠和生产工艺先进，在世界上处于领先地位。
目前，国内外中型以上的客货车一般都是采用气制动器，美国、德国、法国、瑞典和日本等国早已在这种气制动器上配装了自动调整臂装置，有效地防止了汽车跑偏现象。
而在我国，除少数高级客、货车配装了进口自动调整臂外，绝大多数仍然是使用国产的手动调整臂来调整制动蹄片与制动鼓之间的制动间隙。
调整时，工人必需钻到汽车底下进行工作，既不方便、不及时，又很难保证各轮之间制动间隙的一致性，经常出现车辆跑偏的现象，不利于行车安全。
自动调整臂是手动调整臂的更新换代产品，它在行车过程中，能够实时感知制动间隙的变化，并及时地自动进行调整补偿，使车辆各轮之间制动间隙保持一致，大大提高了制动系统的安全性。
为此，我国新的汽车制动装置的法规（）已做出规定，要求各类采用气制动装置的汽车从年月起，必须配装自动调整臂，以提高行车安全性。
我们通过调研了解到，国内一些主要的客货车厂家，都在进行配装自动调整臂的准备工作，用自动调整臂代替手动调整臂，已是大势所趋。
由于我国在自动调整臂的研发和生产方面基本上还是空白，既无国家和行业标准，也无正规生产厂家，而进口的自动调整臂结构复杂，价格昂贵，一般整车生产厂家很难接受，潜在的供需矛盾十分突出。
为了尽快填补国内空白，我厂与吉林市神驭公司合作，开发了具有自主知识产权的自动调整臂专利产品专利号：
，在部分汽车厂家配装试用之后证明，其性能和质量与国外同类产品相当，并且由于结构大为简化，成本明显下降，具有很强的竞争优势，市场前景十分广阔。
但我厂与神驭公司合作开发的产品毕竟还是一个初级产品，目前尚存在安装不够方便、使用车型范围小等不足，后续开发完善和扩大品种、规格范围的工作仍然十分繁重。
而自动调整臂产品虽然零部件较少，但它是一种专业性很强，规格、品种繁多，对性能、精度和可靠性要求都比较高的产品，因此，产品和工艺开发的工作量很大，我厂现有的研制手段远远适应不了市场多品种、快供货的要求，故只有对产品工艺管理实行综合性开发，使之成为一个完整、协调的体系，才能加快对市场需求的响应速度。
为此，工厂拟在现有基础上抓紧实施本项目，进一步加大产品和工艺开发力度，争取在两年左右的时间内，使产品品种逐步覆盖国内主要车型，生产工艺基本上达到国际先进水平，满足即将出现的巨大的市场需求，为今后滚动发展打下坚实基础。
产业化关联度分析（含对行业技术进步的作用）
自动调整臂是机械产品，除了几个橡胶密封圈外，绝大多数零件材料是黑色金属。
故产业化关联度较低，只与冶金和化工行业有部分关联。
本产品形成大规模生产能力并大量投入市场之后，将为贯彻技术法规提供物质保证，对于提高国产客、货车性能和参与国际市场竞争的能力都具有十分现实的意义。
市场需求预测与市场定位
自动调整臂产品主要用于中型以上客、货车。
根据国家有关资料统计，全国汽车保有量约万辆，其中客、货车约万辆；汽车年产量约万辆，其中客、货车约万辆。
国家标准已明确规定，在年月以后出厂的使用气制动装置的客、货车必须配装自动调整臂。
如果这些法规和要求能够按时执行的话，按每辆车平均配装件计算，到年月，市场预期需求量将达到万件，年预期配套量将达到万件。
而目前国内正在试生产自动调整臂的厂家约家，大多是在试制和试装阶段，正式向总装厂提供配套的还很少，预计在年内供不应求的局面将难以改变。
我们于去年十月曾派技术人员前往国内有关的主要汽车厂家进行调研，发现除个别经济效益差的厂家外，各主要汽车厂家都在着手自动调整臂的配装工作，以应对即将到来的强制标准的贯彻。
不少重型汽车厂家认为，自动调整臂的成本在整车中占的比例很小，配装之后，因提高了行车安全性，可以增加卖点。
所以他们现在就已在一些主要的车型中进行了配装。
当然，从另一个角度看，由于前一阶段我国汽车行业存在配装自动调整臂方面的准备工作开展不够充分；国家有关的技术标准、试验方法尚未出台；国内尚无大批量生产自动调整臂的厂家等实际情况，国家也有可能会因此将贯彻强制标准的工作延期执行，从而有可能使自动调整臂产品市场的高速成长期推迟到来。
但是，在主要使用气制动装置的绝大多数客、货车上配装自动调整臂已是大势所趋，开发能力和工艺水平领先，能够率先大批量生产物美价廉产品的厂家，将在近期出现的自动调整臂的巨大市场中抢占先机，占据较大的份额。
从我们掌握的情况来看，由于我厂和吉林市神驭公司开发自动调整臂比较早，是目前已经向汽车总装厂小批量供货的主要厂家，按数量计算，市场占有率各占左右，因瑞典翰德公司的产品价格远高于我厂产品，如按销售额计算，我厂和吉林神驭公司大约各占左右。
为此，我厂产品的市场定位是：
首先要集中力量，巩固和发展现已初步开发的一汽、二汽、江淮等中型客、货车市场，然后逐步向北方客车、北方奔驰、重庆铁马、济南重汽斯太尔等重型客、货车市场扩展，在本项目完成，开发和生产能力大幅度提高之后，再逐步向品种繁多的公交车和在用车市场延伸，使产品的品种规格逐步覆盖国内主要车型在今后的市场竞争格局中，保持市场占有率不低于（按销售额计算）。
项目研究开发主要内容
技术成果来源
我厂的自动调整臂产品是具有自主知识产权的专利产品，其技术成果来源于以下几个部分：
由韩学智发明，我厂配合研制的第一代产品（专利号：
，我厂具有使用权，但所有权归吉林神驭公司。
由我厂自行研制的第二代产品，因其中使用了第一代产品的两个专利点，故其所有权归我厂和吉林神驭公司共有。
由我厂参照美国、日本有关技术标准，结合我国实际情况制定的自动调整臂企业标准（目前我国尚无关于自动调整臂的行业或国家标准），其技术性能指标高于日本标准而等同于美国标准（属我厂技术成果）。
根据企业标准要求研制的部分试用性试验、验收装置，国家汽车质量监督检测中心就是用这些装置对我厂产品进行检测的（属我厂技术成果）。
研究开发的现有基础
产品开发方面
我厂与吉林市神驭公司合作开发的第一代产品，已完成产品图纸设计、企业标准编制、工艺编制、工装设计制造和小批量试生产等阶段。
在经过中国汽车质量监督检测中心鉴定合格后，已在一汽、，二汽和江淮大客等车辆上进行了试用，累计达万多件。
使用结果证明，其性能是稳定可靠的。
该产品虽然还存在密封性差、安装调整不够方便等缺点，但由于价格便宜，要求供货的单位仍然比较多。
因此我们拟作为保留品种，经适当的完善之后投入较大批量生产，满足当前市场急需。
我厂借鉴第一代产品部分结构开发的第二代产品，已完成样件试制，已由一汽安排在货车上进行路试。
从已行驶的近万公里情况来看，该产品使用方便，各项技术性能指标与进口产品相当，而在性能价格比方面很具优势。
我们准备再经过几轮改进完善之后，作为中型车的基础平台予以发展。
已根据企业标准要求研制了成套的试用性测试装置，并制定出了严格的验收方法和验收规程，为研制先进完整的测试体系打下了较好的基础。
工艺开发方面
针对自动调整臂产品今后多品种、快供货的市场特点，我们对关键零件壳体今后采用柔性生产方式加工的可能性进行了初步探讨。
我们借用军品生产线的立式加工中心进行了工艺试验，取得了一次装卡完成全部主要工序的良好效果，为今后主要机加零件的开发、生产柔性化奠定了一定基础。
组织机构方面
工厂已成立专门机构调整臂公司，负责目前的产品开发和今后大批量生产的筹备工作。
调整臂公司设一室三部办公室、技术开发部、质管部、生产计划部），下设机加和装配两个工段，负责机加零件供应和产品装配、试验工作。
本着精简、效能的原则，本产品项目设技术带头人人（人负责产品开发，人负责工艺开发），技术开发部部长由一名技术带头人兼任，带领名技术人员全面负责产品开发设计、工艺开发设计、产品试制、大批量生产准备等技术工作的一条龙管理。
产品开发经费原则上由技术开发部部长全权支配，实现了产品开发工作的高效运作。
开发手段方面
工厂调整臂公司已成立了机加和装配工段，有机加设备台和一些装配试验设施，保证了产品开发工作的正常进行。
但是，目前工厂在自动调整臂产品开发方面的手段十分落后，远远不能适应产品开发工作的需要，基本情况如下：
产品开发使用的计算机硬件配置和设计软件版本落后也不配套，如目前使用的图形设计软件功能较弱，也不能与今后准备开发的、等软件兼容匹配。
产品试验、验收工作目前是使用自行研制的试用性装置进行的。
由于结构简陋精度较差，不能满足今后产品开发工作的要求。
产品主要零件都是由机加工段采用万能设备加工装的方法制造的，生产准备周期长，生产效率低，加工精度差，远不能满足市场对自动调整臂产品的多品种、高质量、快供货的需要。
研究开发的主要内容（含关键技术）
技术性能指标
自动调整臂的规格品种繁多，一般应根据用户需要，在双方签订的技术协议书中将技术性能指标予以明确。
下面列出的，是常用产品的主要技术性能指标：
轴销距（
推力臂轴向偏距（
气室面积（²
单向离合器可靠作用次数＞万
制动间隙调整精度（
本产品的关键技术主要有以下几点：
调整机构中，弹簧单向离合器有关参数的优化设计及其特殊的制造技术；
自动调整系统对于制动间隙的感知精度的检测与调控技术
对蜗轮与蜗杆轴热处理变形量的控制技术。
技术与工艺特点
由我厂研制的自动调整臂第二代产品，因其中使用了吉林神驭公司的两个专利点，其所有权归双方共有，但我厂有完全独立的使用权。
由于在国内至今尚未发现具有独立知识产权的其它同类产品，故在此只能以其与瑞典翰德公司的类似产品进行比较。
结构形式比较
比较内容
翰德公司产品结构
五二四厂产品结构
自动调整装置的动力换向传动方式
传动板齿轮齿条传动
正齿轮传动螺旋齿轮传动
单向离合器结构
外涨式
抱轴式
蜗杆轴反向调整方式
轴端锥齿结构
牙嵌离合器结构
产品综合评价
翰德公司的自动调整臂产品结构设计严谨，制造工艺精湛，产品精度高，使用十分可靠，目前是国内外广泛使用的产品。
其缺点是结构比较复杂，对生产设备和工艺水平的要求很高，因而制造成本较高。
我厂产品与翰德公司产品相比，其技术性能指标基本相同，只是由于开发生产的设备和工艺装备比较落后，目前制造精度不及翰德公司产品高。
但是，由于我厂产品结构更为简单精巧，零件数量减少了近，而且零件的结构也比较简单，制造难度相对减小，故生产成本较低（初步预计成本可降低以上），如果我厂抓紧工艺开发工作，采用先进的设备和工艺装备，提高产品的精度和应变能力，就能以较大的价格优势，在今后的市场竞争中处于有利地位。
项目研究开发方案
研究开发目标
研究开发项目的具体目标
自动调整臂产品虽然零部件较少，但它是一种专业性很强，精度要求较高，规格品种繁多，需求量很大的产品，故应对产品工艺管理技术实行综合性开发。
本项目涵盖从产品开发到批量供货全过程，旨在将先进的产品开发技术和先进的制造技术融合成为一个完整、协调的体系，以加快对市场需求的响应速度。
本项目完成之后，工厂的调整臂公司通过一段时间的努力，就可成为能够掌握快速开发产品和工艺成套技术，并能以国内领先、国际一流的生产模式生产一定批量产品的，技术含量较高的企业。
当市场需求增加之后，工厂可以以技术输出或自行投资方式，按照既定模式，迅速扩大生产能力，满足市场需求。
为此，本研究开发项目的目标包括四个部分：
产品开发目标
建立起中型客货车和重型客货车两个自动调整臂的产品平台，具备以模块集成方式，随时根据市场需求，快速开发出不同车型系列，不同规格产品的能力，使产品开发逐步覆盖国内主要车型。
工艺开发目标
主要机加零件采用数控设备加工，同时进一步提高、和的应用水平，使主要机加零件实现柔性化生产和联网工作。
综合管理软件开发目标
开发能够协调包括市场开发、产品设计、工艺设计、生产计划、生产准备、外协配套，产品销售等管理在内的自动调整臂专用管理软件，实现从订货开始到产品出厂整个过程的计算机联网管理。
建成一条能适应市场繁多规格品种需要的，产品开发与小批量生产相结合的，年生产能力为万件的柔性的试制、生产单元，达到合同签订之后天提供样品，天开始批量供货的市场应变能力。
开发目标的检测
本项目开发目标是基于我厂前阶段对市场的较深入了解，为了缩小我厂自动调整臂开发、生产条件与国际同类产品存在的差距，较好地满足国内市场需求而提出来的，因而是必要的；上述目标中所涉及的产品开发软件、机加产品柔性化生产、网络管理等，在技术上是比较成熟的，是国内外不少企业已经实现或正在实施的，因而是可行的。
研究开发的方案
产品开发方案
针对我厂自动调整臂产品开发手段落后的现实，要采取提高计算机配置水平、配备新版本辅助设计软件、购置和自行研制测试设备等措施，提高产品开发水平和能力，同时搞好以下产品开发工作：
首先要集中精力，以一汽车型为基型，结合二汽、车型的有关参数，以我厂第二代产品结构为基础，开发出中型客、货车的基础平台，为今后以模块集成方式快速开发、生产其它中型客、货车用自动调整臂产品打下基础；
以济南重型汽车公司的斯太尔车型为基型，结合北方奔驰、北方大客车、重庆铁马等客、货车的参数，综合我厂第二代产品和翰德公司产品的结构特点，开发出重型客、货车的基础平台，为今后以模块集成方式快速开发、生产其它重型客、货车用自动调整臂产品打下基础；
在上述两个平台基础上，随时根据市场需求和工厂能力的提高，源源不断地开发生产出客户满意的产品，使产品的品种规格逐步覆盖国内主要车型。
工艺开发方案
目前，我厂的产品开发由于受条件限制，在样件制造阶段都是采用万能方法加工零件，经过反复试验，产品达到设计定型水平之后，再投入工装小批量生产工装样件。
这样的开发生产周期很长，满足不了用户的需要。
本项目的工艺开发以关键机加零件工艺为主，具体方案是：
购买数控设备，组成机加零件柔性加工单元，满足产品开发、生产准备和小批量生产各阶段机加零件生产的需要。
同时，通过建设局域网、购买和开发、、软件等措施，逐步开展并行工程，并为今后开展虚拟制造技术打下基础。
以为管理协同平台、以并行工程为指导思想，以为集成手段，开发专用的生产和经营管理成套软件，使调整臂公司的市场开发、产品设计、工艺设计、生产计划、生产准备、产品生产、外协配套、产品营销等活动过程，通过计算机网络实现协调管理。
设备选择
我厂调整臂公司现有设备都是比较落后的万能设备，由于大多已按照第一代产品设计和配置了工艺装备，故可以用于维持第一代产品生产和供自制工装时使用。
为了减少新增投资，除充分利用现有设备外，对于一部分必须使用，但使用率很低或价格十分昂贵的设备和仪器，采取在厂内外协的办法解决。
本项目总计需设备和有关软件台（套），其中利用现有设备台，新增设备和有关软件台（套），在厂内外协作解决的台（套）。
新增的设备和有关软件项目如下；
开发设计手段方面
计算机台，
图纸打印机台。
三维机械设计软件（套
工程分析软件（运动学、动力学、有限元分析）套
有关的常用国家标准软件种
检测、测试手段方面
齿轮含蜗轮、蜗杆）测量中心台
三坐标测量机台
自行研制间隙感知精度测试台台
自行研制可靠性模拟试验台台
工艺开发和机加零件加工方面
立式加工中心台
数控车床台
高精度滚齿机台
软件套（由所定制开发）
软件套
制造资源管理软件套（由所定制开发）
综合管理方面
开发包括和软件在内的综合管理软件套（由所定制开发）。
本项目的设备汇总明细见表
表新增仪器、设备、软件明细表单价：
万元、万美元
序
号
仪器设备
名称
型号
规格
国别
厂商
数量（台套）
电容量
）
单价
总价
人
民
币
外汇
人
民
币
外
汇
单台
合计
一
开发及管理
电子计算机
开天
联想
图纸打印机
HP（惠普）/DesignJet430,36in
惠普
设计软件
工程分析
软件
美国
二
检测测试
齿轮（含蜗轮、蜗杆）测量中心
德国克林贝格霍夫勒
三坐标测量机
青岛前哨
间隙感知精度测试台
厂、所
可靠性模拟试验台
厂、所
三
机加零件柔性化生产单元
加工中心
上海建荣
数控车床
上海建荣
数控车床
上海建荣
数控滚齿机
成都宁江
数控滚齿机
美国格里森公司
软件
定制开发
所
软件
英国
产品数据管理（软件
升级会员 