常德市XX电机有限公司5000万只微电机生产线技术改造项目建议书

常德市盛林电机有限公司5000万只微电机生产线技术改造项目建议书项目承办单位：常德市盛林电机有限公司项目承办单位法人代表：项目负责人: 项目开发设计撰写：石门县工业和信息化局项目办项目可行性研究期：2011年元月2月目 录1 总论11.1概述11.1.1项目名称及承办单位11.1.2项目背景11.1.3产品简介11.1.4技术方案与设备42 微电机市场需求53.1市场原材料等条件分析73.1.1下游市场快速变化的风险73.1.2主要原材料价格波动的风险83.1.3国内国际市场竞争风险83.1.4技术更新不足影响生产效率的风险83.2厂址选择及交通条件93.3水电供应及通讯条件93.3.1电力93.3.2供排水93.3.3通信103.4气象地质资料103.5消防、防雷与接地104 技术方案104.1规模与产品方案104.1.1产品方案104.1.2产品指标114.2工艺要求144.2.1磁钢安装工艺144.2.2转子绑扎及烘焙工艺154.2.3动平衡工艺174.2.4电机总装工艺174.3设备选型184.4总图运输194.5.1厂区总图布置194.5.2厂区道路194.5.3运输195 环境保护196 劳动定员197投资估算和资金筹措208 经济效益分析209 计划实施进度2110 结 论211 总论1.1概述1.1.1项目名称及承办单位项目名称：5000万只微电机生产线项目承办单位：常德市盛林电机有限公司建设地址：石门县经济开发区天供山居委会四组企业性质：民营法人代表：林智伟1.1.2项目背景微电机行业是技术密集型、资金密集型和劳动密集型行业属于电子电气类行业。微电机制造工序多、工艺装备数量大、加工精度要求高，一些微特电机还有特殊的使用环境要求。常德市盛林电机有限公司在总公司东莞市盛虹电子有限公司的领导下，由石门县林智伟出任法定代表，租用石门县经济开发区天供山居委会的标准厂房3122m2，创办生产微型马达为主的微电机生产线项目，意旨在利用总公司的技术与市场优势，结合石门县劳力资源与资金优势，生产市场需要的科技产品微电机，以满足手机、电视、DVD、VCD、冰箱等家电发展的需要。1.1.3产品简介微电机，全称“微型电动机”，是指直径小于160mm或额定功率小于750W的电机。 微电机常用于控制系统或传动机械负载中，用于实现机电信号或能量的检测、解析运算、放大、执行或转换等功能。1.1.3.1微电机类别微电机门类繁多，大体可分为直流电动机、交流电动机、自态角电动机、步进电动机、旋转变压器、轴角编码器、交直流两用电动机、测速发电机、感应同步器、直线电机、压电电动机、电机机组、其他特种电机等13大类。 1.1.3.2微电机的结构微特电机在结构上大体可分为三类： (1)电磁式基本组成与普通电机相似，包括定子、转子、电枢绕组、电刷等部件，但结构格外紧凑。 (2)组合式常见的有两种：微电机与电子线路的组合。例如直流电动机与传感器的组合，X方向与Y方向直线电动机的组合等。 (3)非电磁式外形结构与电磁式一样，如旋转类产品作成圆柱形，直线类产品作成方形，但内部结构因其工作原理不同而差别很大。 1.1.3.3微电机应用领域微电机主要应用于三个领域： (1)运动机械无特殊控制要求的驱动场合作为运动机械负载的动力源； (2)音像设备例如，在盒式录像机中，微特电机既是磁鼓组件的关键元件，又是其主导轴驱动、收供带和磁带盒的自动装载以及磁带张力控制的重要元件。 (3)自动化设备办公自动化设备、计算机外部设备和工业自动化设备。如磁盘驱动器、复印机、数控机床、机器人等都应用了微电机。 1.1.3.4微电机行业特点微电机综合了电机、微电子、电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等多门学科的高新技术行业，尤其是电子技术和新材料技术的应用促进了微特电机技术进步。 微电机微电机品种众多(达6000余种)、规格繁杂、市场应用领域十分广泛，涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面，凡是需要电驱动的场合都可以见到微电机。 微电机制造工序多，涉及精密机械、精细化工、微细加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术，需要的工艺装备数量大、精度高，为了保证产品的质量还需一系列精密的测试仪器，是投资性较强的行业。 简而言之，微电机行业是劳动密集型和技术密集型的高新技术产业。1.1.4技术方案与设备项目投资2300万元，占地10000m2，建设10条微电机生产线，总产量达5000万只，其中每条生产线年产500万只，主要设备有：显微测试仪、端子机、超静音设备、气动剥皮机、热剥机、测试机、拉力测试仪、气动冲压机、空压机等。生产技术特点是：注重生产规模化，制造和检测自动化、专业化，大力推进数控技术及高效、精密加工技术在微电机生产中的使用。（1）向少无切削、高效率的生产方式发展各种冲压工艺：冲、拉、挤、塑料件加工等。（2）向高精度、低粗糙度发展如换向器表面加工、专用换向器、转子精车机、下刻机、转轴无心磨等。（3）向自动化半自动化方向发展在大批量生产中，采用专用机床、专用工模具，采用先进的工艺方案，提高工率，定、转子自动绕线机，高速冲床+自动冲叠模具，自动涂漆机，自动滴浸漆机，加工中心，铁心自动氩弧焊机等。表1-1 主要技术经济指标序号项目内容指 标备 注1产品各种微型马达6、12、1227、1234、1027、1030、10342年产量5000万只年工作300天3最小生产厂区1万m24厂房3500m25电力150KW6水30t/d7工人300人8项目总投资2300万元9年产值5000万元10年利润400万元11税收300万元12回收期2.8年2 微电机市场需求微特电机是工业自动化、办公自动化、家庭自动化、武器装备自动化必不可少的关键基础机电组件，广泛应用于汽车、家用电器、电动车、音像、通信、计算机、日用化妆品、机器人、航空航天、工业机械、军事及自动化等领域。微特电机产品因其用途广泛而具有广阔的市场前景，据预测，到2010 年全球市场需求量将达到140 亿台。目前，发达国家微特电机的家庭平均拥有量为80-130 台，而我国大城市的平均家庭拥有量大约在20-40 台大大低于西方发达国家的水平，因此国内微特电机行业的市场容量较大，市场需求将保持较快增长。原国家信息产业部发布的信息产业科技发展“十一五”规划和2020 年中长期规划（纲要），明确提出新型节能微特电机技术是国家未来515 年新型元器件的重点发展技术。超小型微特电机是微特电机行业的重要细分行业。根据十一五发展战略和目标，超小型微特电机是未来微特电机的重要发展方向，是国家大力扶持和鼓励的高科技产业。近年，超小型微特电机市场快速成长。直径小于10mm 的超小型微特电机目前主要应用于需要产生振动或驱动效果的手机、日用电子消费品、智能电动玩具、小型医疗设备、保健器材等领域。公司生产的超小型微特电机隶属于微特电机行业。我国多年来由于重视制造技术提高与改造，特别是引进了先进技术和设备，微电机行业目前已经初步具备了现代化大规模生产的特点。2010 年，估计全球手机市场需要的超小型微特电机超过12 亿只，国内手机市场、智能电动玩具市场需要的超小型微特电机约3.5 亿只。虽然中国已成为微电机生产大国，但是技术水平与工业发达国家相比，仍有较大差距。在中国生产的微电机产量约占世界总产量的70以上，但是民营企业产品档次普遍较低，独资企业的产品虽属于中档产品，但许多独资企业的开发机构均设在本国，技术含量高的产品尚未在我国生产。国务院推出的十大产业振兴规划当中，微特电机行业的下游产业如信息电子、汽车等行业名列其中，其振兴措施也有助于拉动微特电机行业发展，如3G 手机产业发展有利于拉动手机用微特电机的需求。中国在发展成为全球最大的微特电机生产国和出口国的过程中，微特电机技术水平进步较快。尽管与国际先进水平相比仍有一定差距，国内微特电机行业已形成一批资金实力雄厚、人才储备充足和生产经验丰富的企业，具有产业升级和加速技术进步的条件。另外，国外主要微特电机制造公司生产基地纷纷向中国转移也加速了国内企业的技术进步。随着越来越多的人拥有手机，国内生产手机马达的企业也在大幅度的增加，但主要分布在少数几个省市，以广东地区分布最多，其次是浙江、天津、上海等地，主要以日、韩企业为主导，总产量占全球的八成，其中出口的数量占大部分，目前国内手机马达的年产值为300亿元，国内手机对马达的市场需求约 100亿元。根据近几年市场环境及发展形势来看，全球手机马达的市场需求将保持稳步增长，从2005年到2007年，手机马达年均增幅预计达15%。3建厂条件3.1市场原材料等条件分析3.1.1下游市场快速变化的风险公司生产的微型电机产品目前主要应用于DVD机芯、VCD机芯，高端日用消费品、智能电动玩具等行业，上述行业虽然发展速度快，市场容量大，但基本属于快速消费品行业，特点就是受消费者消费心理因素影响大，消费者心理因素的变化可能会导致使用公司生产的微型电机的某一企业或某一品牌的市场需求量快速下降，从而导致公司产品的市场需求出现较大波动，进而影响公司经营业绩的变化。应对措施：公司将加大研发力度，拓展微型电机在日用及电子消费品的应用范围，使微型电机组件能适应快速变化的市场。3.1.2主要原材料价格波动的风险公司的原材料主要是各类电刷、轴承、磁钢、银钯、机壳、振子、导线等，其中大部分原材料与各类有色金属材料有关，而有色金属材料价格波动较大，从而影响公司生产成本，对公司的经营业绩带来一定的影响。应对措施：为此公司将加强生产管理，优化成本结构，尽量降低原材料价格波动造成的影响。3.1.3国内国际市场竞争风险微型电机及其应用组件属于高成长的新兴细分行业，尽管存在一定的技术、资金、品牌、资质认证与客户壁垒，公司也具有市场竞争的先发优势，但如果国内外大型电机制造企业大举进入微型电机及其应用组件模组市场，将加剧公司的国内国际市场竞争风险。应对措施：针对存在的市场竞争风险，公司拟投入微型电机组件及模组项目，拓展微型电机的应用领域，率先占领市场份额。3.1.4技术更新不足影响生产效率的风险行业的快速发展带动公司经营成果的增长，导致行业内的企业数量多、规模小，产能集中度不高，低档次产品竞争激烈。同时，人工劳动力已不能完全满足公司产能的增长，各个生产环节需要向半自动化及自动化的技术改造转变。应对措施：公司将利用原有行业技术的优势，向自动化及产业化发展，加大研发及产品创新力度。公司将加速实施自动化建设，利用募集资金引进最先进的生产设备，提高生产的自动化程度，减少人工消耗，降低成本，以较大的幅度提高产品的品质。3.2厂址选择及交通条件厂址的选择已考虑以下方面：1、厂区设在工业园天供标准厂房内，总面积3500平方米；2、厂地供电供水方便；3、厂区内道路完整；4、当地交通运输现状。铁路：枝柳铁路、石长铁路经过石门县城。北京、上海、广州、湛江、南宁都可以直达。公路：县城往东进入207国道，距常德市100，距省会长沙250，县城往西进入常张高速，至张家界市170，县城往北到湖北枝城、宜昌、武汉等地，四通八达。水运：澧水经县城而过。厂区至津市码头45。可将工厂产品运往滨湖一带的岳阳、益阳等地。3.3水电供应及通讯条件3.3.1电力本项目采用天供变电站分柜10KV专线供电，项目设备装机容量约150KW。3.3.2供排水本项目用水量30m3/日，供水要求：供水管管径DN180mm，供水压力0.4Mpa。水源取澧水河水。3.3.3通信建设地处石门县城南，通信齐全可靠。3.4气象地质资料项目厂址区域为亚热带大陆季风气候区。一年四季分明。雨量充沛。根据石门县气象台的资料统计，年平均气温16.7,极端最高气温40.9,极端最低气温-7.8;年平均相对温度85%;年平均风速:16m/s，年平均降雨量1477；年最大降雨量2192，雨季主要集中在68月，59月降雨量占全年总降雨量的69%。3.5消防、防雷与接地本项目需完成建筑物及场区室内外、消防栓系统设置。消防水量满足室内18L/S、火灾延续3小时需求量。办公楼、车间屋顶均设避雷装置接地装置的冲击，接地电阻不大于10欧姆。所有电气设备的金属外壳、支架等均与接地保护线相连。4 技术方案4.1规模与产品方案年产微电机5000万只，年生产300天，日产17000只。4.1.1产品方案1、微电机系列：DVD机芯马达/VCD机芯马达/300系列马达/310系列马达/400系列马达圆柱振动马达圆柱振动马达机身都是圆柱形状。圆柱马达振动强度是由转子带动偏心振子转动而造成的。根据机身的外径及长度，可分为不同类型：3.2mm, 48mm, 410mm, 411mm, 412mm, 414mm , 610mm, 612mm, 613.5mm, 615mm, 716.5mm.等等。 扁平振动马达扁平振动马达通常都是扁平纽扣式的形状。扁平马达振动强度是由转子失去平衡造成的。镶嵌在转子里的振子主要是为了增加转子的不平衡度。根据尺寸及厚度，可分为不同系列：123.4, 122.7, 103.4, 103.0 , 102.7, 83.4 .等等。2、连接线系列：RCA音视频连接线/USB数据连接线/嗽叭线/电脑周边连接线等。3、电子线：排线/机箱电源线/汽车用连接线等。4、开关系列：微动开关/微拨开关/轻触开关等。5、插座系列：AV插座/DC插座等。6、连接器系列：PH/XH端子胶壳/汽车连接器等。4.1.2产品指标表4-1 国家标准GB/T755-87旋转电机 基本技术要求GB/T756-90旋转电机 圆柱形轴伸GB/T757-93旋转电机 圆锥形轴伸GB/T761-65三相异步电动机额定功率 电压及转换速（功率自0.6至100千瓦）GB/T776-76电气测量指票仪表通用技术条件GB/T997-81电机结构及安装型式代号GB/T1029-93三相异步电动机试验方法GB/T1311-89直流电机试验方法GB1971-80电动机端标志与旋转方向GB/T2658-95小型交流风机通用技术条件GB/T2818-91并用潜水三相异步电动机GB/T4772.1-84电机尺寸及公差 机座号36-400 凸缘号FF55-FF1080或FF55-FF1080的电机GB/T4772.2-84电机尺寸及公差 机座号3551000的电机GB/T4772.3-84电机尺寸及公差 凸缘号BF10BF50小型装入式电动机GB/T4826-84电机功率等级GB/T4831-84电机产品型号编制方法GB/T4942.1-85电机外壳防护等级GB/T4997-93永磁式低速直流测速发电机通用技术条件GB/T5089-85交流台扇电动机通用技术条件GB/T5171-91小功率电动机通用技术条件GB/T5321-85用量热法测定大型交流电机的损耗及效率GB/T6656-86铁氧体永磁直流电动机GB/T7060-94船用旋转电机基本佳话要求GB/T7064-96透平型同步电机技术要求GB/T7344-97交流伺服电动机通用技术条件GB/T7345-94控制微电机基本技术要求GB/T7346-98控制电机基本外形结构形式GB/T7409.1-97同步电机励磁系统 定义GB/T7409.2-97同步电机励磁系统 电力系统研究用模型GB/T7409.3-97同步电机励磁系统 大中型同步发电机磁系统技术要求GB/T7894-87水轮发电机基本技术条件GB/T8128-87单向串励电动机试验方法GB8916-88三项异步电动机负载率现场测试方法GB/T10068.1-88旋转电机振动测定方法及限值 震动测定方法GB/T10068.2-88旋转电机振动测定方法及限值 振动限值GB/T10069.1-88旋转电机躁声测定方法及限值 噪声工程测定方法GB/T10069.2-88旋转电机噪声测定方法及限值 噪声简易测定方法GB/T10069.3-88旋转电机噪声测定方法及限值 噪声限值GB/T10241-88旋转变压器通用技术条件GB/T10401-89永磁式直流力矩电动机通用技术条件GB/T10402-89磁阻式步进电动机通用技术条件GB/T10403-89多极和双通道感应移向器通用技术条件GB/T10404-89多极和双通道旋转变压器通用技术条件GB/T10405-89控制微电机型号命名方法GB/T10585-89中小型同步电动机励磁系统基本技术要求GB/T10760.1-89小型风力发电机技术条件GB/T10761-89热带微电机基本技术要求GB/T12350-90小功率电动机的安全要求GB/12351-90热带微电机旋转电机环境技术要求GB/T12665-90电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求GB/T12973-91换向器和集电环的尺寸GB/T13002-91旋转电机装入式热保护器 旋转电机的保护规则GB/T13138-91自整角机通用技术条件GB/T13139-92磁滞同步电动机通用技术条件GB13232-91旋转电机装入式热保护 热保护器通用规则GB/T13500-92封闭式制冷压缩机用三相异步电动机通用技术条件GB/T13501-92封闭式制冷压缩机用电动机 绝缘耐氟试验方法GB/T13537-92电子类家用电器用电动机通用技术条件GB/T13599-92旋转电机装入式热保护 热保护系统GB/T13633-92永磁式直流测速发电机通用技术条件GB/T13957-92大型三相异步电动机基本系列技术条件GB/T13958-92无直流励磁绕组同步电动机试验方法GB/T14481-93单相同步电机试验方法GB14711-93中小型旋转电机安全通用要求GB/T14816-93井用潜油三相异步电动机通用技术条件GB/T14817-93永磁式直流伺服电动机通用技术条件GB/T14818-93线绕盘式直流伺服电动机通用技术条件GB/T14819-93电磁式直流伺服电动机通用技术条件GB/T15548-95往复式内燃机驱动的三相同步发电机通用技术条件GB/T15703-95隔爆型电机基本技术要求GB/T16961-97电子调整微型异步电动机通用技术条件4.2工艺要求主要包括磁钢安装工艺、转子绑扎及烘焙工艺、动平衡工艺、电机总装工艺等。其他工艺如铁心叠压、定子嵌线、定子浸漆等工艺，本文不再赘述。4.2.1磁钢安装工艺表贴式永磁电机通常采用专用工装进行磁钢的定位和安装，用磁钢专用胶对磁钢进行粘接，具体实施方法如下。(1)安装前的准备。首先清理安装场地，设置围栏，确保工作台面无铁屑杂质，并准备非导磁支撑架、非导磁螺丝刀和扳手、橡皮泥、磁钢专用胶、与磁钢尺寸一致的非导磁工件、磁钢安装用工装等。清点电机安装用磁钢，检查磁钢有无破损，并用特斯拉计或者指南针确认待安装磁钢的极性，用记号笔做好标识。(2)安装定位块。将永磁电机转子的一侧端板用螺钉安装至转子轮毂上，螺钉应涂抹螺纹紧固胶。根据转子工件的划线安装定位块，清理磁钢安装面，并用与磁钢尺寸一致的非导磁工件检查磁钢安装空间是否合适，确保磁钢安装顺利进行。(3)安装磁钢。由于转子是由很多磁钢小块组成的，因此需按照图纸要求的磁钢极性分块安装，在转子端板上做好 N、S 极性标志，取小块磁钢涂抹磁钢专用胶，并在磁钢安装面也同时涂抹磁钢专用胶，将磁钢沿定位块形成的安装空间推入至安装位，由于磁钢和转子轮毂间存在吸力，因此松手后磁钢并不会移动。然后安装沿圆周方向相邻一极的极性相反的单块磁钢，方法同上。直到把圆周方向一圈的磁钢安装完成，然后再安装圆周方向下一圈的磁钢。在安装第一圈磁钢的过程中基本没有什么难度，在之后磁钢安装的过程中会由于磁钢之间的作用力而使得磁钢之间存在间隙，此时需用工装将磁钢推入安装空间，使之与先前安装的磁钢轴向无间隙。保持几分钟，待胶固化后即可松开磁钢及工装。(4)用特斯拉计或者指南针检查安装好的磁钢极性，确保无误后安装转子端板等其他零件。在磁钢装配过程中，应注意以下工艺要点：磁钢安装面粗糙度不宜过高，否则安装面不挂胶；磁钢表面镀层的选择。选择易粘接的镀层，一般镀铝磁钢其粘接性能较好；安装时应特别注意磁钢的极性和安装的顺序，单独沿轴向安装同极性的小块磁钢会导致磁钢同极相斥而难以固定，难度会大很多；注意劳动保护，避免被磁钢伤害。4.2.2转子绑扎及烘焙工艺磁钢安装完成后，仅靠胶的粘接力难以保证电机长期稳定运行，特别是对于转速较高的永磁电机。因此，为提高运行可靠性，一般采用无纬带对安装好磁钢的转子进行绑扎或者采用不锈钢套筒保护。特别是用无纬带绑扎的方法工艺成熟，结构可靠，应用范围较广泛，具体实施过程如下。(1)预热。首先将安装好磁钢的转子预热至 80，时间约 1 h；然后预热无纬带至约 40，时间约 20 min。(2)无纬带绑扎。根据无纬带要求的绑扎张力绑扎转子，绑扎速度以每分钟 1015 m 为宜，边绑扎边涂抹常温环氧树脂，绑扎结束时应锁紧尾端以防张力损失。用手工绑扎工艺时，应选择含胶量及挥发物较大的无纬带。(3)转子烘焙。无纬带绑扎完成后即进行转子烘焙，烘焙时有以下几点应特别注意。烘焙温度。一般钕铁硼磁钢可分为 SH、UH、EH 系列等，SH 系列磁钢在 80 以下可保证退磁曲线为直线，UH 系列的磁钢在 120 以下可保证退磁曲线为直线，EH 系列的磁钢在 180 以下可保证退磁曲线为直线，因此在对转子烘焙时应根据安装的磁钢牌号选择烘焙温度。以常用的 UH 系列磁钢为例，其不同温度下的退磁曲线如 图 所示，在未装配入定子前，磁钢安装到转子上后工作在开路状态，为保证烘焙温度对磁钢性能不造成影响，转子烘焙温度应不高于 120，若温度太高可能导致磁钢性能下降，极端情况下可造成磁钢局部退磁或者整体退磁，因此控制烘焙温度非常重要。烘焙时间。由于无纬带一般的固化条件是温度较高时固化时间较短，按照常用的无纬带固化条件，若烘焙温度不高于 120 则一般需要 24 h 以上，因此选择无纬带时应考虑固化温度较低的牌号。转子保护。一般保温箱内的加热板在箱内下方，温度检测传感器一般在保温箱中上部，靠近加热板附近温度较设定的温度要高，因此为了稳妥起见，转子烘焙之前采用薄钢板包裹转子，提高磁钢的工作点，有效防止退磁。(4)转子加工。待无纬带完全固化后，将转子外圆车削加工至要求尺寸。4.2.3动平衡工艺转子加工完成后需要进行动平衡试验，由于永磁转子的磁性较大，因此在动平衡试验前应清理动平衡机周围的铁屑及导磁工件，避免转子磁吸力对动平衡试验造成影响。此外在校动平衡时转子磁钢为开路状态，若具备条件最好能够在定、转子装配完成后再次进行现场动平衡试验，此时的转子磁钢工作在额定工作点，校正的动平衡状态为电机实际运行时的状态。4.2.4电机总装工艺由于安装有永磁体的转子具有极强的吸力，因此采用常规安装工艺必然会导致定、转子相碰，必须采取特殊的工艺措施。总装时首先清理装配场地，用橡皮泥清除转子表面吸附的铁屑；清理定子内圆和绕组内的杂质；准备好端盖、轴承、轴承盖等零部件；准备非导磁薄垫条若干，可用环氧玻璃布板或者不锈钢材料制作，厚度略小于气隙长度。准备工作完成后，将定子一侧的端盖先装配好，并将定子机座固定，防止因转子磁吸力与定子作用将定子吸附而难以装配。将非导磁垫条均布垫于定子铁心内壁上，从而起到定位和防止定、转子相碰的作用。将两端轴承内盖套入转轴，并将轴承装配到位，将转子吊装装入定子，抽出非导磁垫条，装配好另一侧端盖。