高端制造装备协同创新产业园工程项目可行性研究报告.doc
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目录
一、总论………………………………………………………1
（一）制造业产业转型升级的需求迫切………………………………1
（二）高端制造装备与技术为产业转型升级提供了发展良…………1
（三）建立高端制造装备与技术协同创新产业园意义重大…………2
二、承建单位基本情况………………………………………3
三、方案及建设规模…………………………………………4
（一）高速曲轴磨床及其附件…………………………………………4
（二）高速高精电磁无损检测装备及其附件…………………………4
（三）圆锥滚子轴承全自动数字化装配线……………………………4
（四）高精度制造计量、测量器具与仪器……………………………6
（五）工业用装配、测量特种机械手和机器人………………………10
四、工程方案…………………………………………………10
（一）总图………………………………………………………………10
（二）辅助工程…………………………………………………………12
五、环境保护与劳动安全……………………………………12
（一）建设地区的环境现状……………………………………………12
（二）项目主要污染源和污染物………………………………………12
（三）项目拟采用环境保护方案………………………………………13
（四）劳动保护与安全卫生…………………………………………13
六、投资估算与资金筹措……………………………………14
（一）投资估算…………………………………………………………14
（二）资金筹措…………………………………………………………15
七、财务、经济效益评价……………………………………15
（一）年均营业收入……………………………………………………15
（二）年均总成本费用…………………………………………………16
（三）年均净利润………………………………………………………16
（四）投资利润率………………………………………………………16
（五）项目静态投资回收期……………………………………………16
（六）项目净现值………………………………………………………17
八、风险因素识别及对策……………………………………17
（一）政策法规风险及对策……………………………………………17
（二）市场风险及对策…………………………………………………18
（三）技术风险及对策…………………………………………………18
九、组织机构及人力资源……………………………………19
（一）组织机构图………………………………………………………19
（二）劳动定员…………………………………………………………20
十、项目实施进度……………………………………………20
十一、结论……………………………………………………21
附图研发生产中心平面示意图………………………………………21
theirownconditionstodevelopthecorrectroad,themaximumtoavoidinvestmentrisk,gainprofit.（three）vigorouslypromotethebrand.Toestablishbrandawareness,awarenessoftheuseofbrand,brandvalue,brandacquisitionperformance,enhancethecompetitivestrength.Concentratedmanpower,carefulplanning,packagingandpublicityofanumberofunique,marketinfluenceandcoverageofthebrand,theimplementationofkeybreakthroughs,toenhancethecompetitivestrength,walkingbusinessroadthecompetitionofalienationandcharacteristics,thepursuitofstabilityanddevelopmentofthemarket.（four）topromotetheintegrationofresources.Tofurtherbroadentheirhorizons,effectiveintegrationofresourceswithinthegroup,thecityresources,otherindustriesandregionalresources,mutualtrust,mutualbenefit,seekingwin-winprinciple,intheframeworkofnationalpoliciesandregulations,strictinspectionandargumentation,legalconsultation,examinationandapprovalprocedures,strictregulationofeconomicactivities,attractinjectionthesocialinvestmenttotheindustrygroup,toachieveleveragingthedevelopment,ensurethatthevalueofstate-ownedassets.（five）tostrengthentheconstructionmanagementpersonnel.Strengthenthemanagementofeducationandtrainingofcadresandworkersoftheexistingbusiness,firmlyestablishtheconceptofthemarket,enhancethesenseofcrisistoadapttomarketcompetition,thesenseofurgency,improvetheabilitytorespondtomarketcompetition,improvemanagementandoperationofthemarket.Atthesametime,accordingtotheneedofindustrialdevelopment,vigorouslytheintroductionofhigh-qualitymanagementmanagementpersonnel,andstrivetobuildahigh-qualityprofessionalmanagementteam,hardwork,andpromotetheentireworkforceknowledgestructure,agestructure,structureoptimizationandupgradingability,enhancecorecompetitiveness,adapttotheneedofmarketcompetition.（six）seriouslystudythepolicyforpolicy.SeriousresearchaboutsocialsupportthedevelopmentofculturalundertakingsinthecountryandtheXXpolicy,especiallythepolicyofindustrialdevelopment,financialinvestmentpolicy,financialpolicyandtaxpolicy,andactivelyseekpolicy,projectsandfunds,enterpriseandindustrygroupmissiontopromoteleapfrogdevelopment.-23-
高端制造装备协同创新产业园工程立项报告
一、总论
数字化装备协同创新产业园以制造业高端数字化装备的生产、研发、联合为目标，面向协同生产、研发，构建高端设备制造的技术创新、新产品开发、服务变革的新模式，在人才队伍建立、技术成果转化、行业地区服务等方面形成特色式，取得标志性的系列成果。
（一）制造业产业转型升级的需求迫切
制造业是国家的基础和战略支柱产业，在国民经济和区域发展中占有重要的地位。
2010年，我国GDP达到5.88万亿美元，经济总量已跃居全球第二位。
制造业总产值1.599万亿美元，占全球总量的19.8%，居全球首位，比排名第二的美国高出19.4%，成为名副其实的全球制造大国，汽车、工程机械、家电等制造全球排名第一。
广东省作为我国制造业第一大省，制造业的产值连续15年排名全国第一，2010年广东全部工业增加值达2.16万亿元，比2005年翻了一番，年均增长14.4%，远超过台湾、新加坡和香港同期增量。
按单独经济体排位，广东制造业增加值位列世界第7位。
然而，在我国无论是国家层面还是区域层面，制造业普遍面临“大而不强”的格局，迫切需要通过技术创新实现产业的转型升级。
以广东省东莞市为例，东莞制造业发达，拥有制造企业2.1万多家,制造业总产值占全市工业总产值的90%左右，形成了以电子信息、电气机械、纺织服装、家具、造纸、玩具、食品饮料、化工制品等产业为支柱，涉及30多个行业和6万多种产品，门类齐全、配套完善的制造业体系。
同时东莞制造业的进一步发展也面临劳动力缺乏、产品附加值不高、竞争力不强等问题。
作为制造业基础的装备制造业仍然薄弱，中低端产品居多，高端制造装备主要依靠进口，严重影响了东莞制造业的结构调整和升级。
（二）高端制造装备与技术为产业转型升级提供了发展良机
高端制造装备是具有感知、分析、控制、执行、加工功能的制造装备，它是先进制造、信息和智能技术的集成和深度融合。
高端制造装备是实现智能、绿色制造的必要保障条件。
由高端制造装备进一步发展后的智能制造装备是一个国家工业化水平的重要标志，对提高装备制造业智能化、信息化水平，实现制造模式的转型升级，保障产业安全、改善民生、推进战略性新兴产业的发展，提升我国装备制造业核心竞争力具有重要的意义。
智能化是装备发展的必然发展趋势：
当前信息技术、传感技术快速发展，逐步融入制造装备和过程，装备的智能化和制造过程的自动化，已成为必然发展趋势。
是抢占制造装备发展制高点的重点，它将引领装备制造业发展的新潮流。
装备的信息化和智能化是实现两化融合的重要着力点：
在传统装备中引入信息技术，嵌入传感器、CPU、软件及其它信息元器件，实现先进制造技术与信息技术的深度融合，可使装备的功能、性能发生重大甚至是革命性的变化，发展智能制造装备，推进装备的数字化、智能化以及制造过程的自动化是实现两化融合的最重要着力点。
发展智能制造装备是适合国情的集成创新模式的具体体现，它有可能在一些点甚至面上取得独创性的重大突破。
高端制造装备是实现制造水平整体提升的有效保障：
发展能制造装备，推进其在制造业中的应用，可大大提高制造过程的自动化和智能化水平，大幅度提高生产效率，降低能源资源的消耗，提高产品技术水平和质量。
（三）建立高端制造装备与技术协同创新产业园意义重大
因此，加快建立支持区域发展的高端制造装备与技术协同创新产业园意义十分重大：
破解多学科交叉、创新链条衔接、产学研用合作的综合性难题，走智能制造装备自主创新之路，打破国外的技术封锁和限制，确保我国的产业安全和国防安全；在制造装备领域，培养和造就大量有创新意识、团队精神和实践能力的高素质高端人才，为实现2020年跻身创新型国家、人才资源强国目标作出贡献；突破我国制造装备产业的技术瓶颈，用智能制造技术提升和改造传统制造装备，支撑我国高端装战略新兴产业的发展，实现我国高端装备制造业的跃升发展；创新发展节能、降耗、减排的智能制造共性技术，并在相关产业中加速推广,才能保证我国相关战略性新兴产业发展及传统产业的提升，促进我国由中低端制造大国向高端制造强国转变。
二、承建单位基本情况
牵头高校华中科技大学在智能制造装备方向上“智能化与数字化”特色鲜明，国内影响力较大，并善于与企业合作。
早在1993年，就建有“智能制造技术”教育部重点实验室，2006年升格为国家重点实验室。
早在1994年，就主持国家自然科学基金重点项目“智能制造技术基础”，2005年主持973项目“数字化制造基础研究”，2010年获滚动支持。
所依托的主体学科——机械工程学科是华中科技大学创始学科之一。
2007年成为首批机械工程一级国家重点学科，拥有机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论3个二级国家重点学科，处于国内领先水平。
建有数字制造装备与技术国家重点实验室、国家数控系统工程技术研究中心、国家CAD支撑软件工程技术研究中心、制造装备数字化国家工程研究中心等4个国家级科研平台，科研实力雄厚。
已经聚集了一批“院士、千人学者、长江学者、国家杰青”领衔的优秀团队，包括2名科学院院士、3名工程院院士、3名中组部千人学者、9名长江学者、5名国家杰青、12名教育部新世纪优秀人才；拥有基金委“高性能数字制造装备的基础研究”创新群体和教育部“数字化设计与制造”创新团队，解决重大需求的能力较强。
先后研制出激光切焊一体化加工装备、全身伽马刀、数控曲轴磨床、重型七轴五联动车铣复合加工机床、高性能RFID标签封装装备、系列化检测装备等。
三、方案及建设规模
高端制造装备协同创新产业园以华中科技大学、制造装备数字化国家工程研究中心和华工制造装备数字化国家工程中心有限公司为主体建设。
采用以国家高新项目及其研究成果为核心驱动，集中高、中、低层人才和技术骨干，形成成以技术带动产业、产业驱动技术、队伍实施目标、项目促进协同的产、学、研多位一体的园区模式。
围绕高端装备的三大关键技术和装备：
感知、驱动、控制，布局园区的产业和创新。
依托学校和工程中心承担的国家和省市重大科技项目，如“973”、“数控重大专项（04）”、“IC重大专项（02）”、“重大科学仪器专项”、“数控一代专项”等，形成基础突破、应用领先、服务优越的创新模式。
产品方案
（一）高速曲轴磨床及其附件
该产品技术是华中科技大学与孝感市长期合作的项目，获得包括国家科技进步二等奖在内的多项奖励，2011年产值已达8000万元。
进入园区后，进一步开发凸轮轴磨床、曲轴铣磨床、曲轴凸轮轴表面淬火机床、曲轴凸轮轴探伤机床、高精膛床等，形成以汽车曲轴为主线的产业链，处于行业领先水平，提升产能和服务能力。
（二）高速高精电磁无损检测装备及其附件
该产品技术是华中科技大学长期研究的项目，获得包括国家发明奖在内的多项奖励，2011年产值已达6000万元，生产车间5000m2。
进入园区后，结合电磁探伤的领先技术，开拓汽车行业的自动化探伤产品的开发和生产，研发取代曲轴凸轮轴磁粉探伤的数字化探伤机床、取代轴承钢珠、滚子、轴承座等磁粉探伤的数字化探伤机床、汽车生产过程的测量和检测设备等，保持在石油、煤矿行业领先水平，拓展汽车制造业的探伤设备与服务能力。
提升产能和产品规模。
大量出口国外设备。
（三）圆锥滚子轴承全自动数字化装配线
随着我国机械工业和汽车工业的发展，特别是中国成为世界的加工中心，国外供应商在中国不断地加大采购力度，对圆锥滚子轴承的产量和质量都提出了更高的要求。
进入二十一世纪后，我国轴承制造商对轴承的自动生产线要求日益迫切，现在劳动力紧缺和劳动力成本的大幅提高进一步加剧了轴承行业自动生产线扩展的趋势。
全自动圆锥滚子轴承数字化装配线，在襄阳汽车轴承股份有限公司的开发成功，成为国内第一条全自动、数字化的圆锥滚子轴承装配线。
该装配线为高科技产品，采用电子技术、计算机技术、光学技术与机械技术相结合，改变了国内传统的手工装配模式。
该装配线采用计算机数字化检测技术，首次同时检测了圆锥滚子轴承七项参数：
漏滚子、摩擦力矩、装配高、内圈径向跳动、内圈轴向跳动、外圈径向跳动、外圈轴向跳动。
该装配线为绿色环保产品，环保设计，无污染。
为了扩大全自动圆锥滚子轴承数字化装配线的销售，全自动圆锥滚子轴承数字化装配技术可以转化为多种形式的产品，满足不同厂家的需要，降低产品价格，占领更多的市场。
该项目公司经营目标为：
（1）全自动圆锥滚子轴承数字化装配线，每年销售1－2条，稳定到每年2条以上的水平；
（2）简易自动圆锥滚子轴承装配线，前三年每年销售2－5条，以后稳定到每年5条以上的水平。
目前每台全自动圆锥滚子轴承数字化装配线市场价在360万元人民币以上，利润为54万元人民币，利润为15%。
预计每台简易自动圆锥滚子轴承装配线市场价在120万元人民币以上，利润为20万元人民币，利润为16.7%。
1.技术成熟圆锥滚子轴承全自动数字化装配技术已在襄阳汽车轴承股份有限公司应用，一条是中型圆锥滚子轴承全自动装配线（见附件1“自动装配线”合同）；另一条是小型圆锥滚子轴承全自动装配线（见附件2“小自动装配线”合同）。
为襄阳汽车轴承股份有限公司打开圆锥滚子轴承国外市场，两条装配线贡献巨大。
因此该技术真实、有效，到达了批量生产地程度，是一项十分成熟的技术，也不存在开发和试制的过程，因此该技术没有研制和开发成本。
2.市场前景好目前我国滚动轴承年产量为80亿套，其中，圆锥滚子轴承占的比重大约10%，年产量为8亿套左右。
以每条自动装配线年装配50万套计算，约需要1600条装配线。
由于我国劳动力成本低，目前95%为手工装配，随着国外供应商在中国不断地加大采购力度，对圆锥滚子轴承的产量和质量都提出了更高的要求，以及劳动力紧缺和劳动力成本的大幅提高，加剧了轴承行业自动装配线扩展的趋势。
我国圆锥滚子轴承磨加工自动生产线占产量的20%以上，对圆锥滚子轴承自动装配线的需求热来热迫切，预计5年内将占产量的5%以上，需自动装配线80条左右，预计10年内将占产量的15%以上，需自动装配线240条左右。
所以，圆锥滚子轴承自动装配线处于发展的起步阶段，市场前景良好，谁先抓住机遇，谁就会占领这一市场。
3.主要竞争对手强在该技术之前，国内全自动圆锥滚子轴承装配线完全依靠进口，2007年国内有一家半自动手工圆锥滚子轴承装配线。
主要情况见表1。
表1
序号
生产厂家
使用单位
特点
价格（万元）
占有率
1
日本、苏联
洛阳轴承股份有限公司
全自动、单参数检测
1200
4条
2
宁波江北菲斯特机械有限公司
重庆长江轴承工业公司
半自动手工装配
75
2条
3
华中科技大学
襄阳汽车轴承股份有限公司
全自动、全参数检测
239（税前）
2条
4.利润高该技术带来的超额利润见表2。
表2
序号
名称
简称
价格（万）
成本（万）
利润（万）
技术利润（万）
每年销售（条）
合作10年销售（条）
总技术利润（万）
1
圆锥滚子轴承全自动全参数检测装配线
完整版
360
306
54
18
1
10
180
2
圆锥滚子轴承全自动装配线
简装版
120
90
30
6
3
30
180
3
圆锥滚子轴承全自动多参数检测装配线
检测版
130~350
90~260
19.5~52.5
6.5～17.5
2
20
240
总超额技术利润（万）
600
（四）高精度制造计量、测量器具与仪器
该项目已获得2011年国家重大科学仪器专项。
也是工程中心仪器系的主攻方向，已有成熟的仪器和技术。
1.目的意义
随着科学研究和先进制造技术发展，产品表面形貌与结构越来越多样化，由传统工程表面，发展到越来越多科学表面，如生物表面、IC表面、MEMS表面、能源器件表面、信息存储表面、结构光学表面、功能表面等，由平滑表面发展到结构性表面，由简单几何表面发展到自由曲面，由毫米微米尺度形貌发展到纳米尺度形貌，精度要求也越来越高。
我国多项重大工程、国家重大专项项目的研究中，离不开高端表面形貌与结构测量仪器。
如星空探测、点火工程、同步辐射工程中，诸多超精密平面和曲面镜面的制备，需要既有纳米分辨率、又有大范围的表面测量分析手段来进行质量监测和控制；在我国重大专项高档数控机床与基础制造装备专项中，迫切需要大范围、高精度自由曲面综合测量、分析系统，以用于精密加工工艺分析；在极大规模集成电路制造装备及成套工艺专项中，要求能对微结构和微纳形貌进行测量分析的的仪器系统。
另外有如MEMS、光伏器件、通讯器件、生物医学领域的研究中，也面临多样的表面形貌测量分析需要。
本项目针对我国重大工程和重大专项研究及先进制造科研领域多样化表面形貌测量、分析和评定不断提高的现实需要，及我国表面轮廓测量仪器产品处于低水平，表面形貌三维测量仪器产品尚处于空白的现状，提出研究开发系列高端表面形貌测量仪器。
系列高端表面形貌测量仪器的开发，对于满足诸多领域表面形貌和结构的测量、分析需要，具有重要意义。
2.仪器开发方案及技术路线
本项目拟开发高端表面形貌测量系列仪器，包括①大范围触针扫描表面形貌综合测量仪；②白光干涉垂直扫描表面形貌综合测量仪；③可溯源原子力探针扫描显微镜。
技术路线如下：
首先研究表面形貌测量系列仪器的共性技术支撑，包括基于双正交衍射光栅干涉的共基面二维位移同步计量扫描工作台，粗精两级驱动大范围垂直扫描及控制技术，多样性表面形貌与结构的特征提取、分析技术。
其次，采用相位光栅干涉技术，研发触针扫描位移传感器，并基于音圈电机测力控制设计，建立微恒力触针扫描表面形貌测量传感器；研究迈克尔逊白光干涉技术；研究白光干涉垂直定位计量技术。
在此基础上，开发大范围触针扫描表面形貌综合测量仪，白光干涉垂直扫描表面形貌综合测量仪及可溯源原子力探针扫描显微镜。
具体各部分技术方案如下：
a.共性支撑技术研究
①基于双正交衍射光栅干涉的二维位移同步计量
当一束准直激光束垂直入射到栅线和工作面都互相平行的两透射正交衍射光栅，它被它们多次衍射，在栅线方向产生衍射干涉特征。
且干涉特征周期变化对应光栅相对移动。
通过两个光电探测器同时对两正交方向干涉条纹分析计数，便可同时得到光栅相对位移，从而实现二维位移同步测量。
②粗精两级驱动大范围垂直扫描及控制技术
即通过压电陶瓷精驱动，电机粗驱动，辅助计量系统和粗精耦合控制，实现粗精两级扫描驱动，完成大范围、高精度位移扫描。
③迈克尔逊白光干涉显微镜
白光干涉显微镜，是实现白光干涉垂直扫描表面形貌综合测量和基于白光干涉的可溯源原子力扫描探针显微镜的基础。
项目方案中，采用长工作距离显微物镜，LED同轴光源作为光源，构成迈克尔逊白光干涉显微镜。
④多样性表面形貌与结构特征提取、分析、评定技术
多样性表面形貌与结构特征提取、分析、评定，即建立涵盖多种分析工具的特征分析工具箱、标准评定算法和个性化评定算法的评定工具箱，共同组成特征提取、分析、评定软件系统。
b.大范围触针扫描三维表面形貌综合测量仪
①相位光栅干涉触针扫描位移传感器
相位光栅干涉触针扫描位移传感器是杠杆触针扫描传感器，采用相位光栅作为传感元件。
测针随表面起伏上下移动，引起杠杆绕支点转动，带动相位光栅转动，光电探
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