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文档简介
1、泓域咨询 /自动化设备项目可行性研究报告自动化设备项目可行性研究报告xx集团有限公司目录第一章 绪论9一、 项目名称及建设性质9二、 项目承办单位9三、 项目定位及建设理由10四、 项目实施的可行性11五、 报告编制说明12六、 项目建设选址14七、 项目生产规模14八、 原辅材料及设备14九、 建筑物建设规模15十、 环境影响15十一、 项目总投资及资金构成15十二、 资金筹措方案16十三、 项目预期经济效益规划目标16十四、 项目建设进度规划17第二章 公司基本情况19一、 公司基本信息19二、 公司简介19三、 公司竞争优势20四、 公司主要财务数据22五、 核心人员介绍22六、 经营宗
2、旨24七、 公司发展规划24第三章 背景、必要性分析27一、 全球激光行业现状及趋势27二、 行业面对的机遇与挑战30三、 国内激光行业现状及发展趋势34第四章 行业、市场分析38一、 激光行业概览38二、 激光行业概览40第五章 选址可行性分析44一、 项目选址原则44二、 建设区基本情况44三、 创新驱动发展46四、 社会经济发展目标47五、 产业发展方向48六、 项目选址综合评价49第六章 产品方案分析50一、 建设规模及主要建设内容50二、 产品规划方案及生产纲领50第七章 工艺技术方案52一、 企业技术研发分析52二、 项目技术工艺分析54三、 质量管理55四、 项目技术流程56五、
3、 设备选型方案57第八章 原材料及成品管理59一、 项目建设期原辅材料供应情况59二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理59第九章 建筑工程方案分析61一、 项目工程设计总体要求61二、 建设方案61三、 建筑工程建设指标62第十章 进度计划方案64一、 项目进度安排64二、 项目实施保障措施64第十一章 节能方案66一、 项目节能概述66二、 能源消费种类和数量分析67三、 项目节能措施68四、 节能综合评价69第十二章 人力资源分析70一、 人力资源配置70二、 员工技能培训70第十三章 环境保护分析73一、 环境保护综述73二、 建设期大气环境影响分析73三、 建设期水环境影响分析74四
4、、 建设期固体废弃物环境影响分析75五、 建设期声环境影响分析75六、 营运期环境影响76七、 环境影响综合评价77第十四章 安全生产78一、 编制依据78二、 防范措施79三、 预期效果评价85第十五章 项目投资计划86一、 编制说明86二、 建设投资86三、 建设期利息89四、 流动资金91五、 项目总投资92六、 资金筹措与投资计划93第十六章 经济收益分析95一、 基本假设及基础参数选取95二、 经济评价财务测算95三、 项目盈利能力分析99四、 财务生存能力分析102五、 偿债能力分析102六、 经济评价结论104第十七章 风险评估分析105一、 项目风险分析105二、 公司竞争劣势
5、112第十八章 项目招标方案113一、 项目招标依据113二、 项目招标范围113三、 招标要求113四、 招标组织方式114五、 招标信息发布114第十九章 项目综合评价115第二十章 补充表格117报告说明激光是一种纯色、准直、高亮、同向、能量密度高的光子队列,享有“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”等美誉。激光技术起源于20世纪60年代,与原子能、半导体、计算机并称20世纪新四大发明之一。其广泛应用于材料加工与光刻领域、通信与光存储领域、科研与军事领域、医疗与美容领域、仪器与传感器领域及娱乐、显示与打印领域,其中材料加工与光刻领域、通信与光存储领域占比最大,分别占整体规模的45%和2
6、8%。根据谨慎财务估算,项目总投资6711.57万元,其中:建设投资5417.07万元,占项目总投资的80.71%;建设期利息109.79万元,占项目总投资的1.64%;流动资金1184.71万元,占项目总投资的17.65%。项目正常运营每年营业收入11100.00万元,综合总成本费用9267.39万元,净利润1336.84万元,财务内部收益率12.48%,财务净现值121.05万元,全部投资回收期7.06年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。该项目符合国家有关政策,建设有着较好的社会效益,建设单位为此做了大量工作,建议各有关部门给予大力支持,使其早日建成发挥效
7、益。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。第一章 绪论一、 项目名称及建设性质(一)项目名称自动化设备项目(二)项目建设性质本项目属于新建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xx集团有限公司(二)项目联系人张xx(三)项目建设单位概况未来,在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时,公司以“和谐发展”为目标,践行社会责任,秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任,服务全国。公司依据公司法等法律法规、规范性文件及公司章程的有关规定,制定并由股东大会审议通过了董事会议
8、事规则,董事会议事规则对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范。 公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念,将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念,不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。公司注重发挥员工民主管理、民主参与、民主监督的作用,建立了工会组织,并通过明确职工代表大会各项职权、组织制度、工作制度,进一步规范厂务公开的内容、程序、形式,企业民主管理水平进一步提升。围绕公司战略和高质量发展,以提高全员思想政治素质、业务素质和履职能力为核心,坚持战略导向、问题导向和需求导向,持续深化教育培训改革,精准实施培训,努力实现员工成长与公司发展的良性互动。三
9、、 项目定位及建设理由我国汽车产销量分别从2011年的1,919万辆、1,918万辆上升至2018年的2,781万辆、2,808万辆。虽然近年来受到国内外经济形势的影响,我国汽车产销量增速有所下降,但由于基数较高,每年新增产销量仍有相当大的规模。另外,发改委等十部委出台实施进一步优化供给推动消费平稳增长促进形成强大国内市场的实施方案(2019年),方案提到要多措并举促进汽车消费,更好满足居民出行需要。未来随着需求端的自然企稳,叠加后续具体政策实施细则的出台,将进一步打开汽车市场的增长空间,助力汽车市场终端消费的回升。综合判断,在经济发展新常态下,我区发展机遇与挑战并存,机遇大于挑战,发展形势总
10、体向好有利,将通过全面的调整、转型、升级,步入发展的新阶段。知识经济、服务经济、消费经济将成为经济增长的主要特征,中心城区的集聚、辐射和创新功能不断强化,产业发展进入新阶段。四、 项目实施的可行性(一)符合我国相关产业政策和发展规划近年来,我国为推进产业结构转型升级,先后出台了多项发展规划或产业政策支持行业发展。政策的出台鼓励行业开展新材料、新工艺、新产品的研发,促进行业加快结构调整和转型升级,有利于本行业健康快速发展。(二)项目产品市场前景广阔广阔的终端消费市场及逐步升级的消费需求都将促进行业持续增长。(三)公司具备成熟的生产技术及管理经验公司经过多年的技术改造和工艺研发,公司已经建立了丰富
11、完整的产品生产线,配备了行业先进的染整设备,形成了门类齐全、品种丰富的工艺,可为客户提供一体化染整综合服务。公司通过自主培养和外部引进等方式,建立了一支团结进取的核心管理团队,形成了稳定高效的核心管理架构。公司管理团队对行业的品牌建设、营销网络管理、人才管理等均有深入的理解,能够及时根据客户需求和市场变化对公司战略和业务进行调整,为公司稳健、快速发展提供了有力保障。(四)建设条件良好本项目主要基于公司现有研发条件与基础,根据公司发展战略的要求,通过对研发测试环境的提升改造,形成集科研、开发、检测试验、新产品测试于一体的研发中心,项目各项建设条件已落实,工程技术方案切实可行,本项目的实施有利于全
12、面提高公司的技术研发能力,具备实施的可行性。五、 报告编制说明(一)报告编制依据1、国家建设方针,政策和长远规划;2、项目建议书或项目建设单位规划方案;3、可靠的自然,地理,气候,社会,经济等基础资料;4、其他必要资料。(二)报告编制原则1、项目建设必须遵循国家的各项政策、法规和法令,符合国家产业政策、投资方向及行业和地区的规划。2、采用的工艺技术要先进适用、操作运行稳定可靠、能耗低、三废排放少、产品质量好、安全卫生。3、以市场为导向,以提高竞争力为出发点,产品无论在质量性能上,还是在价格上均应具有较强的竞争力。4、项目建设必须高度重视环境保护、工业卫生和安全生产。环保、消防、安全设施和劳动保
13、护措施必须与主体装置同时设计,同时建设,同时投入使用。污染物的排放必须达到国家规定标准,并保证工厂安全运行和操作人员的健康。5、将节能减排与企业发展有机结合起来,正确处理企业发展与节能减排的关系,以企业发展提高节能减排水平,以节能减排促进企业更好更快发展。6、按照现代企业的管理理念和全新的建设模式进行规划建设,要统筹考虑未来的发展,为今后企业规模扩大留有一定的空间。7、以经济救益为中心,加强项目的市场调研。按照少投入、多产出、快速发展的原则和项目设计模式改革要求,尽可能地节省项目建设投资。在稳定可靠的前提下,实事求是地优化各成本要素,最大限度地降低项目的目标成本,提高项目的经济效益,增强项目的
14、市场竞争力。8、以科学、实事求是的态度,公正、客观的反映本项目建设的实际情况,工程投资坚持“求是、客观”的原则。(二) 报告主要内容按照项目建设公司的发展规划,依据有关规定,就本项目提出的背景及建设的必要性、建设条件、市场供需状况与销售方案、建设方案、环境影响、项目组织与管理、投资估算与资金筹措、财务分析、社会效益等内容进行分析研究,并提出研究结论。六、 项目建设选址本期项目选址位于xxx(以最终选址方案为准),占地面积约19.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。七、 项目生产规模项目建成后,形成年产xx套自动化设备的
15、生产能力。八、 原辅材料及设备(一)项目主要原辅材料该项目主要原辅材料包括螺栓、线材、号码管、铭牌、PLC、保险丝、气缸、触摸屏、电机、驱动、电源、感应器、滤波器、机械手、光源控制器、端子排、轨道、锡丝、锡条、切削液、导轨油。(二)主要设备主要设备包括:线号机、裁线机、剥线机、压端子机、激光打标机、焊台、锡炉、手持烙铁、手持切割机、线材测试机、手电钻、打磨枪、二次元、CNC加工中心、铣床、磨床、中走丝、空压机。九、 建筑物建设规模本期项目建筑面积22236.56,其中:生产工程14570.09,仓储工程3873.06,行政办公及生活服务设施2014.36,公共工程1779.05。十、 环境影响
16、该项目在建设过程中,必须严格按照国家有关建设项目环保管理规定,建设项目须配套建设的环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。各类污染物的排放应执行环保行政管理部门批复的标准。十一、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资6711.57万元,其中:建设投资5417.07万元,占项目总投资的80.71%;建设期利息109.79万元,占项目总投资的1.64%;流动资金1184.71万元,占项目总投资的17.65%。(二)建设投资构成本期项目建设投资5417.07万元,包括工程费用、工程建设其他费用和
17、预备费,其中:工程费用4559.80万元,工程建设其他费用690.55万元,预备费166.72万元。十二、 资金筹措方案本期项目总投资6711.57万元,其中申请银行长期贷款2240.60万元,其余部分由企业自筹。十三、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1、营业收入(SP):11100.00万元。2、综合总成本费用(TC):9267.39万元。3、净利润(NP):1336.84万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):7.06年。2、财务内部收益率:12.48%。3、财务净现值:121.05万元。十四、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有
18、关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划24个月。十四、项目综合评价项目建设符合国家产业政策,具有前瞻性;项目产品技术及工艺成熟,达到大批量生产的条件,且项目产品性能优越,是推广型产品;项目产品采用了目前国内最先进的工艺技术方案;项目设施对环境的影响经评价分析是可行的;根据项目财务评价分析,经济效益好,在财务方面是充分可行的。表格题目主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积12667.00约19.00亩1.1总建筑面积22236.56容积率1.761.2基底面积7093.52建筑系数56.00%1.3投资强度万元/亩269.682总投资万元6711.572.1建设投资万元54
19、17.072.1.1工程费用万元4559.802.1.2工程建设其他费用万元690.552.1.3预备费万元166.722.2建设期利息万元109.792.3流动资金万元1184.713资金筹措万元6711.573.1自筹资金万元4470.973.2银行贷款万元2240.604营业收入万元11100.00正常运营年份5总成本费用万元9267.396利润总额万元1782.457净利润万元1336.848所得税万元445.619增值税万元417.9510税金及附加万元50.1611纳税总额万元913.7212工业增加值万元3179.7813盈亏平衡点万元5032.23产值14回收期年7.06含建设
20、期24个月15财务内部收益率12.48%所得税后16财务净现值万元121.05所得税后第二章 公司基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xx集团有限公司2、法定代表人:张xx3、注册资本:660万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2012-5-237、营业期限:2012-5-23至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事自动化设备相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介公司秉承
21、“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念,将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念,不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。公司注重发挥员工民主管理、民主参与、民主监督的作用,建立了工会组织,并通过明确职工代表大会各项职权、组织制度、工作制度,进一步规范厂务公开的内容、程序、形式,企业民主管理水平进一步提升。围绕公司战略和高质量发展,以提高全员思想政治素质、业务素质和履职能力为核心,坚持战略导向、问题导向和需求导向,持续深化教育培训改革,精准实施培训,努力实现员工成长与公司发展的良性互动。三、 公司竞争优势(一)工艺技术优势公司一直注重技术进步和工艺创新,通过引入国际先进的设备,不断加大自主技术
22、研发和工艺改进力度,形成较强的工艺技术优势。公司根据客户受托产品的品种和特点,制定相应的工艺技术参数,以满足客户需求,已经积累了丰富的工艺技术。经过多年的技术改造和工艺研发,公司已经建立了丰富完整的产品生产线,配备了行业先进的设备,形成了门类齐全、品种丰富的工艺,可为客户提供一体化综合服务。(二)节能环保和清洁生产优势公司围绕清洁生产、绿色环保的生产理念,依托科技创新,注重从产品结构和工艺技术的优化来减少三废排放,实现污染的源头和过程控制,通过引进智能化设备和采用自动化管理系统保障清洁生产,提高三废末端治理水平,保障环境绩效。经过持续加大环保投入,公司已在节能减排和清洁生产方面形成了较为明显的
23、竞争优势。(三)智能生产优势近年来,公司着重打造 “智慧工厂”,通过建立生产信息化管理系统和自动输送系统,将企业的决策管理层、生产执行层和设备运作层进行有机整合,搭建完整的现代化生产平台,智能系统的建设有利于公司的订单管理和工艺流程的优化,在确保满足客户的各类功能性需求的同时缩短了产品交付期,提高了公司的竞争力,增强了对客户的服务能力。(四)区位优势公司地处产业集聚区,在集中供气、供电、供热、供水以及废水集中处理方面积累了丰富的经验,能源配套优势明显。产业集群效应和配套资源优势使公司在市场拓展、技术创新以及环保治理等方面具有独特的竞争优势。(五)经营管理优势公司拥有一支敬业务实的经营管理团队,
24、主要高级管理人员长期专注于印染行业,对行业具有深刻的洞察和理解,对行业的发展动态有着较为准确的把握,对产品趋势具有良好的市场前瞻能力。公司通过自主培养和外部引进等方式,建立了一支团结进取的核心管理团队,形成了稳定高效的核心管理架构。公司管理团队对公司的品牌建设、营销网络管理、人才管理等均有深入的理解,能够及时根据客户需求和市场变化对公司战略和业务进行调整,为公司稳健、快速发展提供了有力保障。四、 公司主要财务数据表格题目公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月31日2019年12月31日2018年12月31日2017年12月31日资产总额2789.072231.262091.801980
25、.24负债总额1097.24877.79822.93779.04股东权益合计1691.831353.461268.871201.20表格题目公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度2017年度营业收入8864.567091.656648.426293.84营业利润1938.541550.831453.901376.36利润总额1651.131320.901238.351172.30净利润1238.35965.91891.61842.08归属于母公司所有者的净利润1238.35965.91891.61842.08五、 核心人员介绍1、张xx,中国国籍,无永久境外居留权,19
26、61年出生,本科学历,高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。2、谢xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。3、杜xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。4、史xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师
27、。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。5、陆xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。6、彭xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。7、金xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公
28、司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。8、张xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。六、 经营宗旨根据国家法律、行政法规的规定,依照诚实信用、勤勉尽责的原则,以专业经营的方式管理和经营公司资产,为全体股东创造满意的投资回报。七、 公司发展规划根据公司的发展规划,未来几
29、年内公司的资产规模、业务规模、人员规模、资金运用规模都将有较大幅度的增长。随着业务和规模的快速发展,公司的管理水平将面临较大的考验,尤其在公司迅速扩大经营规模后,公司的组织结构和管理体系将进一步复杂化,在战略规划、组织设计、资源配置、营销策略、资金管理和内部控制等问题上都将面对新的挑战。另外,公司未来的迅速扩张将对高级管理人才、营销人才、服务人才的引进和培养提出更高要求,公司需进一步提高管理应对能力,才能保持持续发展,实现业务发展目标。公司将采取多元化的融资方式,来满足各项发展规划的资金需求。在未来融资方面,公司将根据资金、市场的具体情况,择时通过银行贷款、配股、增发和发行可转换债券等方式合理
30、安排制定融资方案,进一步优化资本结构,筹集推动公司发展所需资金。公司将加快对各方面优秀人才的引进和培养,同时加大对人才的资金投入并建立有效的激励机制,确保公司发展规划和目标的实现。一方面,公司将继续加强员工培训,加快培育一批素质高、业务强的营销人才、服务人才、管理人才;对营销人员进行沟通与营销技巧方面的培训,对管理人员进行现代企业管理方法的教育。另一方面,不断引进外部人才。对于行业管理经验杰出的高端人才,要加大引进力度,保持核心人才的竞争力。其三,逐步建立、完善包括直接物质奖励、职业生涯规划、长期股权激励等多层次的激励机制,充分调动员工的积极性、创造性,提升员工对企业的忠诚度。公司将严格按照公
31、司法等法律法规对公司的要求规范运作,持续完善公司的法人治理结构,建立适应现代企业制度要求的决策和用人机制,充分发挥董事会在重大决策、选择经理人员等方面的作用。公司将进一步完善内部决策程序和内部控制制度,强化各项决策的科学性和透明度,保证财务运作合理、合法、有效。公司将根据客观条件和自身业务的变化,及时调整组织结构和促进公司的机制创新。第三章 背景、必要性分析一、 全球激光行业现状及趋势1、全球激光行业发展历程激光的起源可以追溯到1916年爱因斯坦发布的关于辐射的量子理论一文。爱因斯坦首次提出受激辐射理论,为日后激光的发展提供了理论基础。1960年美国科学家梅曼利用高强闪光灯来刺激红宝石,由此产
32、生了世界上的第一束激光。经过几年的论证与实验,同质结GaAs半导体激光器于1962问世。1969年9月,LeningradIoffe研究所发布了双异质半导体激光器的理论成果。1970年初,贝尔实验室成功降低了双异质半导体激光器的临界电流密度,实现了室温条件下的连续受激激发。激光器技术的完善发展促进了激光的实际应用。1971年,激光进入艺术世界,用于舞台光影效果,以及激光全息摄像。英国籍匈牙利裔物理学家DennisGabor凭借对全息摄像的研究获得诺贝尔奖。1975年,IBM投放第一台商用激光打印机。1982年,日本先锋公司用夏普公司制造半导体激光器。1991年,激光首次用于人体治疗近视;海湾战
33、争中首次使用激光制导导弹。1995年,机载激光雷达技术开始商业化及产业化。21世纪以来,CO2激光器及YAG激光器形成系列化产品并具备产业化条件;激光标记、激光切割、激光焊接、激光热处理、激光打孔已广泛用于电子工业、汽车工业、机械制造业、钢铁冶金、石油化工、轻工等。2、市场规模随着智能制造设备行业的不断发展,消费电子、新能源、PCB电路板等加工设备需求持续增长。从行业收入规模来看,全球激光器市场呈持续增长态势。根据2019年中国激光产业发展报告的数据,2013-2019年,全球激光器市场规模预计从89.7亿美元增加至146亿美元,年均复合增速为8.46%。与此同时,全球激光自动化设备市场也快速
34、增长,根据OptechConsulting的统计数据,全球激光材料加工设备市场规模从2012年的102亿美元增长至2018年的145亿美元,年复合增长率为6.04%,预计到2020年将达到169亿美元。3、全球未来趋势(1)精细化趋势2018年,CPA技术(啁啾脉冲放大技术)获得诺贝尔奖。CPA技术的提出,解决了超快激光由于强度依赖克尔效应而导致的自聚焦及元件损伤问题,突破超快激光发展的瓶颈,使超快激光的研发和应用进入了一个新的阶段。而今,超快激光以其独特的超短持续时间和超强峰值功率正在打破以往传统的激光加工技术,开创了材料超精细、低损伤和空间3D加工和处理的新领域,该技术已在精密加工、消费电
35、子、医学美容、航空航天、光伏能源等多个领域得到非常广泛应用。近年来,激光精细化程度不断推进。苏黎世利联邦理工学院研究人员已经成功地将X射线激光器的脉冲持续时间缩短到43as(1as=10-18s)。该激光脉冲可以用以停止分子中某一位置的电荷移动从而破坏化学键,以改变化学反应的过程。(2)自动化及智能化趋势近年来随着制造业的不断发展,加工方式和加工形式也发生了很大的变化,不仅加工的效率得到了提高,产品的质量也有了一个质的飞跃。激光技术作为现在的高新技术,在现在的制造业中发挥了重要的作用,广泛应用于现在的汽车制造、消费类电子、五金、船舶、医疗、包装等行业,有力地推动了这些行业的快速发展和转型。同时
36、契合了现在众多工业应用领域的发展需要。现在的激光加工正在沿着智能化和自动化的方向发展,是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的智能激光装备,是激光制造发展的必然产物。随着智能化和自动化水平不断提高,激光加工不仅提高了生产的质量,同时也解除了工人的繁复劳动,能够很好的适应现代制造业的规模化批量生产要求。相比传统的加工方式,使用自动化和智能化水平较高的激光设备可产生巨大的成本效益,具有占地空间较少、有利于生产布局优化、节约生产空间和成本等特点,在很多情况下,自动化水平和智能化程度较高的激光设备,可以减少一项或多项高成本的制造工序,进而提高生产效率。二、 行业面对的机遇
37、与挑战1、有利因素(1)产业政策支持激光加工技术发展激光加工装备行业是国家政策重点扶持领域,早在2006年国家中长期科学和技术规划纲要2006-2020中就被列为未来发展的前沿技术。在其后的数十年中,国家出台了诸多政策,多方面助力激光加工行业发展。近几年,在工业4.0背景下,国家推出“中国制造2025”计划,将智能制造作为主攻方向,推进制造过程智能化,要求创新性开展先进制造、智能制造、智能装备等研究。激光加工制造的特点在于激光易于控制,可以将激光加工系统、机器人系统与计算机数控技术等相结合,柔性化程度高、加工速度快、出产效率高、产品出产周期短,行业具有广阔的发展前景。在政策助力下,激光加工装备
38、行业有望迎来快速成长。(2)国内激光设备市场渗透率不断提升中小功率激光切割设备作为使用刀具类机床的替代产业,目前尚处于产业成长的初期阶段,随着传统产业的技术升级、产业结构调整以及产品个性化需求趋势的发展加快,激光设备将在越来越多的领域普及,产业应用具有巨大的发展前景,未来将呈现“用刀的地方就可以用激光替代”的产业格局。高功率激光切割及焊接设备方面,由于国内传统制造业相较于欧美在质量、精度、复杂程度上都较低,基于期初投资成本的考虑,许多下游厂商特别是重工业制造商不会考虑改用激光工艺。随着制造业转型升级,未来对生产工艺和质量的新要求将促使激光工艺的渗透率不断提升。(3)新兴应用领域快速发展激光加工
39、技术是一种应用定向能量进行非接触加工的新型加工技术,与传统接触式加工方式有本质区别,可与其他众多技术融合、孕育出新兴技术和产业,将对许多传统加工产业产生重大冲击。将激光技术、自动化技术、人工智能技术等有效结合而成的3D打印技术就是其中之一,作为一种全新的制造技术其应用优势突出,尤其是在零部件结构高度复杂的尖端科技领域,比如航空发动机、火箭飞行器、汽车发动机等的制造。随着3D打印材料和打印设备价格的下降,3D打印市场有望迅速扩展,成为重要的加工手段。随着皮秒、飞秒激光技术的逐步成熟和产业化,激光将更广泛地应用于蓝宝石、特种玻璃、陶瓷等脆性材料的精密加工,支撑半导体、消费电子等产业的发展。(4)日
40、益成熟的配套产业为行业发展提供有力支撑我国华中地区、珠三角地区、长三角地区、环渤海地区逐步发展成为全球重要的激光产业基地,分布大量激光企业、激光研究机构和应用工厂,逐步形成激光基础材料、激光光学器件、激光器、激光器配套件、激光应用开发系统、公共服务平台等环节构成的较完整的产业链条。日益成熟的产业配套体系为我国激光加工装备行业发展提供了原材料和市场支撑,有利于促进行业的持续健康发展。(5)激光加工的环保特性符合工业发展的趋势目前,我国提出提高资源使用效率,降低生产过程中的污染成本,发展新能源,通过实施绿色战略来实现经济的可持续发展。高效率、低能耗、低噪音的环保制造技术将是未来工业加工的趋势。中小
41、功率激光加工技术不同于传统的刀具机械加工,无刀具磨损,不产生噪音,不易受电磁干扰,无环境污染,符合制造技术绿色化所追求的目标。2、不利因素(1)我国激光技术水平整体较落后,关键材料和配件不能自给我国激光技术的起步虽然与国外基本同步,但是产业化进程较慢,尤其在激光器制造等核心技术领域较国外发达国家落后,因此造成了我国激光产业结构的不均衡,中低端产品相对能够自给自足,但是高端产品的核心部件则需要从国外进口。高端核心技术的落后成为我国激光产业发展的瓶颈。目前,以大族激光和华工科技为代表的本土具备激光器生产能力的厂商通过多年的自主研发,逐步向高端激光技术领域探索,并在部分领域取得了突破。但与国际先进激
42、光技术相比,还存在一定差距,加快前沿技术研究及高端产品国产化是提升我国激光产业竞争力的关键。(2)高端人才缺乏,制约行业发展目前我国高端激光加工技术人才相对缺乏。激光加工设备及自动化解决方案是光、电、机械、计算机、材料等多学科领域知识的交叉融合,产品精密度高,行业技术更新速度快,要求行业技术人员既掌握相关理论知识,又具备较高应用开发能力。目前国内高校培养的激光专业技术人才数量有限,应用研究能力较弱,不能很好满足行业快速发展的需要,存在较大人才缺口。专业人才的缺乏在一定程度上制约了我国激光技术和激光产业的发展。(3)企业规模较小、研发投入能力有限激光加工装备的自动化应用对技术要求很高,对专业人才
43、的培养和新产品的开发投入需求较大,只有规模企业才能够持续通过人才培养投入和研发经费投入,提升产品质量,丰富产品线以满足客户需求。我国本土激光加工设备产业化发展历史较短,企业规模普遍较小,资金实力不足,整个细分行业企业的规模普遍不大,加之行业集中度低,容易产生无序竞争,整个行业抗风险能力相对较小。另外,在人才培养和研发投入方面能力有限,也不利于行业持续的科研投入,继而影响到行业的整体发展水平和速度。为扭转我国高端激光器长期依赖进口的不利局面,提高我国激光产业在全球的竞争力,激光加工装备行业亟需增加研发投入,加快关键核心技术的攻关,实现核心器件自主配套,以满足国内外市场对高端激光加工产品的需求。三
44、、 国内激光行业现状及发展趋势1、我国激光行业的发展历程1960至1970年,全球激光技术不断突破,不同类型激光器先后研发成功;我国紧跟全球最新激光技术成果,差距较小。在这一阶段,我国以王大珩、王之江等专家领导的科研团队在1961年研制出我国第一台红宝石激光器,并紧接着相继突破氦氖气体激光器、半导体激光器、脉冲Ar激光器、CO2激光器及YAG激光器等,均紧跟全球研发进展,奠定了我国激光技术产业化基础理论。1970年之后,激光技术转向实用阶段,而随着适用范围更广、综合性能更优的光纤激光器技术发展,我国与国际先进技术水平的差距逐渐拉大。2007年之前,尽管国内高校、研究所等单位在光纤激光器领域开展
45、了大量的研究工作并取得了诸多成就,但国内光纤激光器的产业化和产品化仍然较空白,在本土企业突破激光器核心技术前,激光器技术长期被国外企业垄断,直接导致激光器设备价格昂贵,限制了激光应用的拓展。2、我国激光行业的市场规模激光器行业属于高端技术制造业,长期以来受到国家产业政策的重点鼓励和大力支持。国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)、当前优先发展的高技术产业化重点领域指南、“十二五”国家战略性新兴产业发展规划、“十三五”国家科技创新规划、2017年度增材制造重点专项项目申报指南等国家政策、发展规划和项目指南均强调重点支持激光产业的发展,为产业持续快速发展提供了广阔的产业政策空间和良
46、好机遇。2018年,中国激光设备市场保持平稳增长的趋势。工业、信息、商业、医学及科研等领域的激光设备市场销售额达605亿元,同比增长22.22%,相较于2014年的260亿元,年均复合增速达到23.51%。未来激光行业整体向好的发展趋势未改变,预计2019年中国激光设备市场销售收入增速维持在16%-25%间。随着“中国制造2025”的提出,我国将加速先进制造技术及自动化技术的应用,实现国家产业技术的又一次升级换代,激光技术也将进一步实现对传统制造技术的替代。未来,传统加工技术替代市场将为激光加工产业的发展提供较大的市场空间,中国已成长为激光加工设备的重要市场。3、我国激光行业的发展趋势与欧美发
47、达国家相比,我国激光技术起步并不晚,但是在激光技术应用及高端核心技术方面却仍存在着不小的差距,以德国、美国、日本等为代表的发达国家在部分大型工业领域已经基本完成了对传统制造技术的替换,步入“光制造”时代;我国激光应用虽发展迅速,但应用渗透率仍相对较低。作为产业升级的核心技术,激光加工应用领域将继续作为国家重点支持领域,并不断扩大应用范围,最终推动我国制造业向“光制造”时代迈进。从目前发展情况来看,我国激光加工设备行业发展呈现以下几个发展趋势:核心部件逐步实现国产化。光纤激光器为激光加工设备的核心部件。近年来,我国光纤激光器行业处于快速成长阶段,国产化程度逐年上升。从市场渗透率来看,低功率光纤激
48、光器市场中,2018年国产激光器市场份额高达98.21%;中功率光纤激光器市场中,国产激光器渗透率近年来维持在50%以上的水平;高功率光纤激光器的国产化进程也在逐步推进,从2013年到2018年间实现“从无到有”,并达到了34.48%的渗透率,预计2019年高功率光纤激光器的国产渗透率为55.56%。中国激光加工设备走出国门。国内激光行业已形成芯片、晶体、关键元器件、激光器、激光系统、应用开发等完整成熟的产业链分布,国内激光企业也具备配套全球高端客户的能力。2018年我国用激光、其他光或光子束处理材料的加工机床的出口呈现大幅度增长,出口金额7.39亿美元,同比增长37.36%。激光加工设备向“
49、平民化”与“高端化”发展。价格降低推动激光加工设备应用的“平民化”,同时也推动激光切割设备替代传统金属切削机床。另一方面,激光能够匹配高端制造对工艺革新的要求,激光器价格降低也推动激光加工设备进入精密PCB打标、精密激光焊接、精密激光切割等微观加工领域。激光加工设备应用渗透加快、变广。随着应用成本的下降,激光加工将更深地渗透到以汽车、3C等为代表的众多行业。对中国而言,激光加工也契合中国制造业重点升级的十大应用领域,预计未来激光加工设备的应用场景将进一步拓展。第四章 行业、市场分析一、 激光行业概览1、激光技术与应用激光是一种纯色、准直、高亮、同向、能量密度高的光子队列,享有“最快的刀”、“最
50、准的尺”、“最亮的光”等美誉。激光技术起源于20世纪60年代,与原子能、半导体、计算机并称20世纪新四大发明之一。其广泛应用于材料加工与光刻领域、通信与光存储领域、科研与军事领域、医疗与美容领域、仪器与传感器领域及娱乐、显示与打印领域,其中材料加工与光刻领域、通信与光存储领域占比最大,分别占整体规模的45%和28%。在材料加工领域,激光技术的应用主要有三种形式,分别是激光打标、激光切割、激光焊接。激光打标是利用高能量密度的激光聚焦于材料表面,使表层材料汽化或发生颜色变化的反应,从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标能够打出各种文字,符号和图案,精密程度能够从毫米到微米量级,可用作防伪标识。
51、激光打标的特点是非接触加工,工件不产生任何机械应力,适用于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材等材料的标记。激光切割是利用激光聚焦后产生的高功率密度能量来完成的。由激光器产生的特定能量密度的光束,通过光路传导及反射并经过聚焦透镜组聚焦在生产物体的外表上,形成高能量密度光斑,以瞬时高温融化或气化被加工材料。与传统的板材生产相比,激光切割具有环保无污染,精度良率高,速度快,生产成本低等明显优势。激光焊接是激光行业的另一主要应用。焊接过程属热传导型,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。最后液态熔池重新冷却凝固,形成焊接区域,实现材
52、料的焊接效果。2、激光器基本情况(1)激光器工作原理激光器是由增益介质、泵浦源、光学谐振腔组成。增益介质是光子产生的源泉,通过吸收泵浦源产生的能量,使得增益介质从基态跃迁到激发态。由于激发态为不稳定状态,此时,增益介质将释放能量回归到的基态的稳态。在这个释能的过程中,增益介质产生出光子,且这些光子在能量、波长、方向上具有高度一致性,它们在光学谐振腔不断反射,往复运动,最终通过半反射镜射出激光器,形成激光束。(2)激光器主要类别目前,激光器较为常见的分类有四种,即按增益介质、工作方式、激光波长、脉冲宽度来区分。按照增益介质划分,激光器可以分为气体激光器、液体激光器和固体激光器,特定增益介质决定了
53、激光波长、输出功率和应用领域。气体中具有代表性的是CO2气体激光器,固体中具有代表性的包括红宝石激光器、半导体激光器和光纤激光器、YAG激光器等。按工作方式划分,激光器可分为连续激光器和脉冲激光器。连续激光器可以在较长一段时间内连续输出,工作稳定、热效应高。脉冲激光器以脉冲形式输出,主要特点是峰值功率高、热效应小。按输出波长划分,激光器可分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等。不同结构的物质可吸收的光波长范围不同。按脉冲宽度划分,激光器可分为毫秒激光器、纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器等。其中飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒(1飞秒=10-15秒)。其次,
54、飞秒激光具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦,而且飞秒激光能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。二、 激光行业概览1、激光技术与应用激光是一种纯色、准直、高亮、同向、能量密度高的光子队列,享有“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”等美誉。激光技术起源于20世纪60年代,与原子能、半导体、计算机并称20世纪新四大发明之一。其广泛应用于材料加工与光刻领域、通信与光存储领域、科研与军事领域、医疗与美容领域、仪器与传感器领域及娱乐、显示与打印领域,其中材料加工与光刻领域、通信与光存储领域占比最大,分别占整体规模的45%和28%。在材料加工领域,激
55、光技术的应用主要有三种形式,分别是激光打标、激光切割、激光焊接。激光打标是利用高能量密度的激光聚焦于材料表面,使表层材料汽化或发生颜色变化的反应,从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标能够打出各种文字,符号和图案,精密程度能够从毫米到微米量级,可用作防伪标识。激光打标的特点是非接触加工,工件不产生任何机械应力,适用于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材等材料的标记。激光切割是利用激光聚焦后产生的高功率密度能量来完成的。由激光器产生的特定能量密度的光束,通过光路传导及反射并经过聚焦透镜组聚焦在生产物体的外表上,形成高能量密度光斑,以瞬时高温融化或气化被加工材料。与传统的板材生产相比,激光切割具有环保
56、无污染,精度良率高,速度快,生产成本低等明显优势。激光焊接是激光行业的另一主要应用。焊接过程属热传导型,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。最后液态熔池重新冷却凝固,形成焊接区域,实现材料的焊接效果。2、激光器基本情况(1)激光器工作原理激光器是由增益介质、泵浦源、光学谐振腔组成。增益介质是光子产生的源泉,通过吸收泵浦源产生的能量,使得增益介质从基态跃迁到激发态。由于激发态为不稳定状态,此时,增益介质将释放能量回归到的基态的稳态。在这个释能的过程中,增益介质产生出光子,且这些光子在能量、波长、方向上具有高度一致性,它们在光学谐振腔不断反射,往复运动,最终通过半反射镜射出激光器,形成激光束。(2)激光器主要类别目前,激光
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