山东技术创新项目申报书

山东省技术创新项目申报书项目名称：某设备起止时间：2013年5月〜2014年12月项目申请单位（盖章）：机电设备有限公司项目合作单位（盖章）：山东省经济和信息化委员会2014年修订一、项目简介二、项目详细内容1、项目意义与必要性2、项目技术基础3、项目技术、产品与国内外同类技术、产品的比较4、项目目标产品市场分析5、项目实施方案6、项目投资预算与资金来源7、企业情况8、预期经济、社会效益三、附件一、项目简介目前，国内外生产碳纤维缠绕管材主要采用缠绕成型脱模法，脱模工艺主要有加楔法、温差法、灌水法等；虽然脱模方法和相关设备很多，但真正高效、节约成本、安全稳定的却不多，不能满足大型和异形管材批量生产要求。这样就使得每次脱模成本高、耗时长，且安全隐患和产品质量隐患较大。我公司研制的某设备可以解决上述现有技术的不足，使得大型和异形管材批量生产效率更高且质量可靠，节省成本。项目产品可应用于航天及民用领域，项目研究的意义重大，可以解决这一领域国际社会对我国的限制。本项目课题由航天703所提出，项目充分利用了我公司在碳纤维预浸料及复合材料设备制造领域先进技术、研发平台的资源优势，和合作单位一一航天703所雄厚的科技力量支持，对国内碳纤维管材脱模技术进行了一次全新的创新研究。项目创新点：（1）分离工件尺寸大、质量大；（2）分离适应范围广：碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等多种管材；（3）分离工件多样性：圆形、矩形、菱形等异形管材；（4）脱模速度快、安全稳定、生产成本低。本项目基础研究工作已经取得两项实用新型专利。项目研发结束，鉴定之后准备报请省级奖励。目前多功能脱模机项目已经完成前期原理设计工作，单一脱模样机已经研发成功试投放市场，用户反映良好。目前项目正处于多功能产品整体设计方案论证阶段。下一步将请专家进一步论证设计方案；尽快完成关键部件设计制造测试工作；完成整机装配调试工作；搞好市场信息反馈，进一步完善设备功能，争取2014年第四季度项目闭环。项目达产后预计年产50台，新增销售额4000万元，新增利税480万元。项目实施期内总效益：新增销售额6000万元，新增利税720万元。预计项目研发投资368万元，其中企业自筹168万元（合作单位出资50万元），贷款200万元。公司成立于1999年，注册地旅游度假区。公司现有建筑面积壹万平方米，其中研发面积400平方米、中试车间300平方米。数控加工中心等主要仪器设备40多台（套），公司工程技术人员占员工比例20%。公司已通过ISO9001:2008质量管理体系认证；获得了威海市科技型中小企业、科技创新明星企业证书奖牌。产品涵盖航天系列设备制造。公司先后与大学、航*****所签订了产学研合作协议，成立研发中心。二、项目详细内容1、项目意义与必要性国内外发展现状及趋势目前，国内外生产纤维预浸料缠绕管材主要采用缠绕成型脱模法，脱模工艺主要有加楔法、温差法、灌水法等；虽然脱模方法和相关设备很多，但真正高效、节约成本、安全稳定的却不多，不能满足大型和异形管材批量生产要求。近年来，国内外对大型脱模机的需求与日俱增，且设备价格昂贵，加上设备本身的局限性，导致产品生产效率不高，人员占用多，且容易造成废品和损坏模具，这就给企业增加了很大的生产成本。近年来，军工、民用产品的生产越来越多的用到复合管材，而且产品规格越做越大，相应对生产设备的需求也增大。鉴于此，我公司和复合材料中心联合研发某设备，可以解决上述现有技术的不足和满足市场需求，使得大型和异形管材大批量生产效率更高、工作更稳定、产品质量安全可靠，且节省成本。项目产品可用于*************部件与模芯的分离工作，还可以用于************与模芯的分离工作，以及**************等壳体部件与模芯的分离工作。民用领域可用于大型和异形复合材料管道与模芯的分离工作。项目研究意义重大，可以解决这一领域国际社会对我国的限制，替代进口，满足航天等高端市场的需求。对社会经济发展以及国家安全的重要作用此某设备主要用于********************等形状的碳纤维管材与模芯的分离。军工产品方面：可用于***************与模芯的分离工作，还可以用于**************的模芯分离工作，以及**************等壳体部件的模芯分离工作。民用方面主要用于大型复合材料管道与模芯的分离工作，如：引水工程、海水淡化工程、核电管道工程、排污工程、油气输送等，对大型管道的需求量巨大，所以对设备的需求也非常巨大。按每台设备80〜100万元计算，预计全国民用市场每年对脱模机的需求在1000台（套）以上，则全国市场需求约在8〜10亿元。因此，某设备的研发投产后，可以完全摆脱西方国家在本领域对我国航空航天事业发展及经济建设的制约，对经济发展及国家安全均具有重要意义。对相关产业的带动性此某设备技术水平在国内处于领先，可替代进口产品。通过本项目的研发，无论军工生产还是民用生产，都将大大降低生产升本，提高生产效率，产品质量也得到很大提升。本项目推动企业自身发展的同时，将辐射带动上下游产业链同步提高。2、项目技术基础奖励情况表所获奖励项目名称奖励级别奖励名称奖励等级2.2专利情况表专利名称类别申请号专利号国别**************实用新型专利2013200152594ZL20132*******.4中国*************实用新型专利201320015258XZL20132*******.X中国2.3其它知识产权情况表名称类别证书编号******************发明专利ZL20091*******.9*****************实用新型专利ZL20092*******.5****************实用新型专利ZL20102*******.X***************实用新型专利ZL20092*******.4****************实用新型专利ZL20132*******.7注册商标商标注册证10550906项目已有技术基础情况成果来源，技术依托，知识产权状况及权属本项目科研课题由复合材料中心提出，项目充分利用了机电设备有限公司在碳纤维预浸料及复合材料设备制造领域先进技术、研发平台的资源优势，和合作单位一一复合材料中心雄厚的科技力量支持，对国内碳纤维预浸料管材脱模技术进行了一次全新的创新研究。项目合作单位一一复合材料中心于1957年在北京成立，隶属于*******，是*******材料及工艺技术的中心所。截止2013年，研究所共获得国家发明奖6项，国家科技进步奖30余项，部级科技进步奖500多项。*******现有在职职工900余人，其中研究员45人，高级工程师185人，博士80人；现有科研生产面积10万余平方米，各种仪器设备5500多台（套），总资产25亿元。全所建有先进功能复合材料技术重点实验室、树脂基复合材料结构制造技术研究应用中心、功能性碳纤维复合材料国家工程实验室，拥有航天检测和失效分析中心、航天复合材料构件加工工艺技术中心、航天无损检测工艺技术中心、航天特种焊接工艺技术中心、航天表面工程工艺技术中心（分部）。并先后通过了GJB9001质量体系、GB/T28001〜2001职业健康安全管理体系、GB/T24001〜2004环境管理体系认证及AS9100质量体系认证等相关资质，具备雄厚的科研攻关、试制及生产能力。通过研发企业已经取得两项实用新型专利(知识产权归企业自有)，项目闭环拟形成一个企业标准，一个鉴定报告。关键技术内容(1)工件技术参数：长度三20m,直径三2.5m,最大质量30T；(2)模芯分离速度：0.1〜5m/min；(3)引拔力：300T；(4)卷扬机拉力：20T。创新点(1)分离工件尺寸大、质量大；(2)分离适应范围广：可分离碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等多种管材；(3)分离工件多样性：可分离圆形、矩形、菱形等异形管材；(4)脱模速度快、安全稳定、生产成本低。项目实施所处阶段，获奖情况，国家、省部计划支持情况目前多功能脱模机项目已经完成前期原理设计工作，单一脱模样机已经研发成功试投放市场，用户反映良好(*******已利用本项目开发的单功能设备研发生产出碳纤维脱模产品，并获得财政部、科技部1000万元的扶持资金)，目前项目正处于多功能产品整体设计方案进一步论证阶段。下一步主要研发内容与目标：请专家进一步论证设计方案；尽快完成关键部件设计制造测试工作；完成整机装配调试工作；搞好市场信息反馈，进一步完善设备功能，争取2014年第四季度项目闭环。项目达产后航天部门按年需求量25台计算、民间市场按年需求量25台计算，可实现年新增销售额4000万元，年新增利税480万元，客户则利用该设备可创造几亿乃至十几亿的工业产值。3、项目技术、产品与国内外同类技术、产品的比较我公司研制的某设备与国内外同类技术、产品相比，具有以下特点：（1）目前，国内外生产碳纤维缠绕管材主要采用缠绕成型脱模法，脱模工艺主要有加楔法、温差法、灌水法等；虽然脱模方法和相关设备很多，但真正高效、节约成本、安全稳定的却不多，不能满足大型和异形管材大批量生产要求。这样就使得每次脱模成本高、耗时长，且安全隐患（对模具的损坏）和产品质量隐患较大（废品较多）我公司设计的碳纤维脱模机采用了一级液压分离与二级卷扬分离相结合的工艺；设备运行稳定、使用安全可靠：在分离工件的过程中，设备安全性高，对工件质量和模具没有损伤；（2）由于安全性高，所以废品率很低，直接的表现就是节省生产成本；（3）可满足大型圆形、矩形、菱形等异形碳纤维预浸料工件与模芯的分离工作；（4）人员占用少。4、项目目标产品市场分析4.1国内外市场应用现状、未来市场预测大型高效脱模机在各个领域应用广泛，近年来，无论军工生产还是民用产品的生产越来越多的用到复合管材，而且产品规格越做越大，相应对生产设备的需求也增大。目前，碳纤维管材和玻璃钢管道的应用趋势如下：（1）高强度耐腐蚀、重量轻的碳纤维管材（管道）在航天航空等领域的应用越来越大；（2）大口径玻璃钢加砂管道在引水工程中应用越来越广泛；（3）在安全可靠性要求非常高的核电管道工程中，玻璃钢管道耐腐蚀、长寿命以及高强度特性具有明显的优势；（4）玻璃钢管在排污、耐腐蚀、水处理管道工程具有独特的优势，尤其是大口径的管道以及顶管更具有无可取代的优势；（5）高强度耐腐蚀的特点使得玻璃钢管道在油田高压管得到了普遍应用。这些大型管材产品的市场需求巨大，相应生产这些大型管材的脱模机的市场需求也很大。按每台设备80〜100万元计算，预计全国军民市场对每年脱模机的需求在1000台（套）以上，则全国市场需求约在8〜10亿元。在民用品方面，市场需求巨大，以2013年玻璃钢管道产量为例:2013年热固性玻璃钢总产量223万吨，其中玻璃钢管道50多万吨，占其20%,与2012年基本持平。玻璃钢管道仍是玻璃钢行业中产量最大的制品。几个典型的工程实例：(1)引水工程A、山西坪上应急引水工程一期工程DN1800全长：20km压力等级：PN6〜PN12B、山西坪上应急引水工程二期工程DN1400总长：61km压力等级：0.5MPa〜0.9MPaC、山西省张峰水库工程DN1200和DN800总长32km压力等级1.0MPa〜2.4MPaD、福建石狮市引水二期工程DN1600和DN1800总长50km压力等级：0.6〜1.0MPaE、长沙引水工程DN1400〜DN1800压力等级：0.4〜1.0MPa全长：73公里F、郑州市生态水系输水工程玻璃钢夹砂管DN2000 压力等级0.8MPa埋地管9kmDN1000〜DN2000顶管5kmG、胶州引黄济青工程直径800mm玻璃钢夹砂管压力等级：0.8MPa刚度：SN5000全长：35公里(2)海水淡化工程阿尔及利亚TLEMCEM海水淡化厂DN25〜DN1800；PN10、PN16,安装完成后一次运行成功，至今运行完好。（3）核电管道工程A、益阳桃花江核电站新建DN3600冷却循环水系玻璃钢管道压力等级：0.8MPa；（当时国内所应用最大口径的玻璃钢管道）8、三河发电厂二期中水管线燕效段玻璃钢夹砂管道直径900mm玻璃钢夹砂管道 压力等级：0.6MPa；刚度：10000N/m2全长：30084米（4）排污工程A、长沙水质环境工程DN2000玻璃钢夹砂顶管压力等级：0.25MPa刚度：30000N/m2 全长：8828米B、中铁二十局西安三环路系统工程C09标段DN2600玻璃钢管道及顶管直径2600mm玻璃钢夹砂管道压力等级：0.25MPa埋地管刚度：10000N/m2全长：11457米顶管刚度：25000N/m2全长：1100米C、深圳观澜河流域综合治理工程，投入运行良好。DN200mm〜DN3000mm；PN0.4〜0.6SN10000〜SN12000、15000在军用品方面，以火箭、大型导弹、鱼雷等弹体材料和发射筒为例：假设一支火箭（或导弹）的弹体价值50万元，每年生产200支，则每年的产值在1个亿以上。终端产品的需求越大，相应对生产设备的需求也越大。因此，生产这些终端产品的碳纤维脱模机的市场需求量也非常巨大，可创造的经济效益和社会效益也很巨大。4.2国内外市场竞争力分析目前，国内外在管材（管道）市场方面的竞争主要集中在大型管、高压管、高强度管、缠绕设备的更新换代上，与之相匹配的碳纤维脱模装置也竞争激烈，主要集中在大型、多形状、高效、节约成本设备的竞争上。目前，国内外市场的碳纤维脱模装置能真正满足大型、多形状、节约成本、操作简单、效率高、安全可靠的装置并不多，即使有，价格也很昂贵。而我公司研发的项目产品可以很好的解决国内外同类产品的技术不足，且技术先进、操作简单、价格低廉，在模芯分离装置市场具有很强的竞争力。具体表现在以下方面：（1）技术优势：本项目产品在借鉴世界同类装置的先进经验与技术的基础上，在设计理念和结构系统上具有创新性。产品设计紧凑、制造成本低、操作简单、脱模生产效率高，使整机性能达到国内同类产品的先进水平，可替代进口。研发过程中，项目的合作单位一一*******具有丰富的应用经验及雄厚的技术实力进行技术支持。（2）质量优势：项目研制单位一一机电设备有限公司牢固树立产品质量是企业生命的观念，按国际规范建立体系，获得GB/T19001：2008质量管理体系证书，切实加强从产品设计、试制、生产到售后服务的全过程、全方位的质量监控与管理，确保了企业出厂的装备台台是精品的生产目标，产品质量满足用户要求。(3)售后保障优势：公司建立了完善的售后服务体系，以“对顾客负责、为顾客服务、让顾客满意”为服务原则，对售后服务的承诺是：接到用户信息之时起4小时内必有答复，服务人员24小时到达周边地区，48小时到达内陆省份和交通发达地区，72小时到达偏远地区；人员到达现场，4小时排除轻微故障，10小时排除一般故障，24小时提出重大故障解决方案。(4)价格优势：本项目产品技术先进，价格是国外同类设备的三分之一，与国外同类产品相比具有绝对优势。5、项目实施方案总体目标项目实施期限该项目实施期限为：2013年5月〜2014年12月。项目进度安排如下：1)2013年5〜6月，考察调研，完成单功能样机关键部件的设计；2)2013年7〜8月，完成单功能样机关键部件加工；3)2013年9月，对单功能样机各关键部件进行性能测试；4)2013年10月，样机组装、试验；5)2013年11月，单功能整机改造完善，交付客户使用；6)2014年1〜2月，多功能产品整体设计方案论证；7)2014年3〜4月，完成多功能样机关键部件的设计；8)2014年5〜8月，完成对多功能样机各关键部件加工和性能测试；9)2014年9〜10月，完成多功能样机组装、试验、完善和资料汇总；10)2014年11月，申请项目验收、进行成果鉴定。项目计划投资本项目研发过程中依托公司现有厂房、先进的加工设备、经验丰富的研发团队等固有资源，无需重复投资。鉴于本项目的技术难度及设备加工工艺的要求，预计项目研发投资368万元，其中企业自筹168万元（合作单位出资50万元），贷款200万元。项目预期规模与能力项目达产后可实现年产50台的生产能力，按每台设备80〜100万元计算，公司可实现年新增销售额4000万元，年新增利税480万元，客户则利用该设备可创造几亿乃至十几亿的工业产值。通过本项目的研制，可以培养企业创新人才，带动企业综合实力提升，掌握某设备的核心技术，增强企业的自主创新能力。项目闭环，设备投放市场后，由于其技术国内领先、价格低于进口设备、应用领域广泛等特点，必将促进本领域新技术的进一步发展，使企业快速占领市场，成为行业领头军，也将为企业带来客观的经济效益，为地方经济增加税收，增加就业。主要研发工作与目标该项目采取的具体技术路线本项目技术路线采取借鉴、吸收、再创新的研究思路。复合材料中心，发挥信息灵、接触国外尖端产品多的优势，及时向项目承接单位机电设备有限公司提供国外先进技术产品国产化的科研课题信息。我公司通过调研国外成熟产品的应用和相关产品标准规范，借鉴和学习国际先进经验和技术，并与大专院校、科研院所合作和交流，进行深入研究、分析和消化吸收，结合我公司在航天系列设备研发生产方面积累的经验，在提升自主研发能力的基础上，形成拥有自主知识产权的创新技术，实现关键装备的国产化。技术路线图如下:主要研究内容将传统的一次性分离脱模工艺，改进为液压一级分离脱模与卷扬二级分离脱模相结合的办法完成整个脱模工艺过程。在确定技术路线的指导下，展开以下六个方面的研究：（1）液压系统：解决一级分离工艺过程中，模具与碳纤维管材摩擦力大难以实现顺利分离的难题。（2）引拔系统：解决二级分离工艺过程中，大型管材与模芯分离时的牵引技术。保证管材和模芯不损伤。（3）分离块系统：前挡板分离块快速更换技术，解决圆形、矩形、菱形等异形管材与模具在同一台设备上无法分离的技术难点。（4）传递系统：四氟支架托举系统，解决大型圆形、矩形、菱形等异形管材与模具分离时的传递技术。（5）机体支架力学分布设计：计算机辅助设计，解决了较长尺寸大型设备应力合理分布设计难的技术难题。（6）经济性：在确保机体支架屈服强度等性能指标满足使用要求的前提下，充分考虑产品的经济性。创新目标（1）分离工件尺寸大、质量大；（2）分离适应范围广：碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等多种管材；（3）分离工件多样性：圆形、矩形、菱形等异形管材；（4）脱模速度快、安全稳定、生产成本低。主要技术指标（1）工件技术参数：长度三20m,直径三2.5m,最大质量30T；（2）模芯分离速度：0.1〜5m/min；（3）引拔力：300T；（4）卷扬机拉力：20T。主要产业化工作与目标项目生产方案（1）成立项目攻关组，建立产品研发体系，通过对产品的开发与研制，对某设备实现零部件全部国产化，此项目的关键技术：一是整机的高通用性（可分离圆形、矩形、菱形等异形工件），二是高效性，三是安全稳定性，四是大尺寸。（2）为确保产品管材与模芯顺利分离，以及产品质量和模具安全性的需要，建立产品的性能测试系统，依靠合作单位（*******）实验室先进的精确检测设备，针对不同的生产方式，对产品的各项性能进行测试，保证项目研发的需要。（3）公司采用以销定产、以销定存的生产销售模式，在业务部接到订单后向生产部下发生产通知单，由生产部总体负责产品的生产，下发具体的生产任务至车间。生产过程中，由技术质检部门对生产工艺及产品质量全程指导、监督，确保设备的精致、精密，符合使用要求。人才队伍由项目申请单位机电设备有限公司和项目合作单位北京*********************共同成立项目攻关组，由****任组长，****博士为副组长，其它参加人员为成员。由****对项目总负责，***博士负责项目总设计，项目组成员分工进行关键部件的设计，试制车间负责关键部件的加工及样机的组装，设计人员协同质检部门对样机进行试验、测试。另外，公司积极发挥知名专家学者的带动作用，提高研究起点，长期聘请厂外专家对企业进行专题技术支持，随时解决企业产品研发过程中遇到的难题。参与本项目研发工作的人员名单及具体分工如下:姓名性别出生年月学历/学位职称/技能项目中分担工作备注****男1953.06专科工程师项目总负责****男1977.03博士高级工程师原理设计****女1980.07博士高级工程师机械设计****男1976.10专科助理工程师工艺设计****男1982.07本科高级技师机械设计****男1963.03本科高级工程师工艺、工装设计****男1967.07专科工程师自动化设计****男1947.07中专工程师参数设计****男1980.07本科助理工程师工装设计****男1989.09本科助理工程师资料、数据整理5.3.3管理机制及其他问题解决方案公司牢固树立产品质量是企业生命的观念，按国际规范建立体系，获GB/T19001：2008质量管理体系证书，切实加强从产品设计、试制、生产到售后服务的全过程、全方位的质量监控与管理，确保了企业出厂的设备台台是精品的生产目标，产品质量满足用户要求。公司制定了完整的企业管理制度，涉及生产、采购、销售、新产品研究开发、人才培养等各个方面，保证企业的正常运行和各项创新工作的顺利开展，为企业的持续发展奠定了坚实的基础。市场调研、拓展方面，公司在北京等地设有办事处，专人负责航天航空等部门业务，确保航天高端存量市场份额，努力拓展航天高端增量市场，进而将该产品推向全国市场。在市场成熟后，派驻专门销售人员进行民用市场拓展，增加市场占有率。经济社会发展目标某设备的研发，突破了国内同类机械中存在的诸多技术难点，可极大地带动和推广国内碳纤维管材生产过程中新技术的应用，改变了传统脱模工艺不能适应精密预浸料管材（管道）分离技术要求的被动局面，为国内其它预浸料管材（管道）生产企业提供了典范。该产品研制成功可广泛应用军品生产和民用产品的生产，推广应用区域广，市场需求量大。因此，某设备的研发投产后，可以完全摆脱国际社会在本领域对我国航空航天事业发展及经济建设的制约，对经济发展及国家安全均具有重要意义。6、项目投资估算与资金来源（1）项目研发经费来源说明本项目研发过程中依托公司现有厂房、先进的加工设备、经验丰富的研发团队等固有资源，无需重复投资。鉴于本项目的技术难度及设备加工工艺的要求，预计项目研发投资368万元，其中企业自筹168万元（合作单位出资50万元），贷款200万元。（2）项目研发经费支出预算表单位：万元资金支出预算金额1、人员费1002、设备费203、材料费1564、燃料及动力费305、试验外协费336、基本建设费07、差旅费78、会议费79、管理费1510、其他费用0合计3687、企业情况企业基本情况机电设备有限公司成立于1999年，注册地旅游度假区。公司现有建筑面积壹万平方米，其中研发面积400平方米、中试车间300平方米。数控加工中心等主要仪器设备40多台（套），公司工程技术人员占员工比例20%。公司已通过ISO9001：2008质量管理体系认证；建立了企业技术开发中心、工程技术研发中心，获得了威海市中小型科技型企业、科技创新明星企业证书奖牌。产品涵盖航天系列设备制造，设备控制精准，自动化程度高。经过多年的积累，已形成了自主开发和消化吸收国内外先进技术的强大实力，先后开发出多个具有国内领先或国际先进水平、替代进口的产品。目前，设备主要供应航空航天等科研部门。例如：****、****、****所、****所、****所、****集团、****大学、****有限公司、****研究院等。技术基础设施及开发能力公司现有总资产1800万元；厂房建筑面积10000平方米；职工50名，其中公司工程技术人员占员工比例20%，涉及机械设计、液压、机械制造工艺及设备、电子、工业自动化、材料及其它各专业。经过多年的积累，已形成了自主开发和消化吸收国内外先进技术的强大实力，先后开发出多个具有国内领先或国际先进水平、替代进口的产品。公司拥有发明专利一个，实用新型专利六个。专利名称类别申请号专利号国别****实用新型专利********中国****实用新型专利********中国****发明专利********中国****实用新型专利********中国****实用新型专利********中国****实用新型专利********中国****实用新型专利********中国7.3配套设施情况为了提高公司研发制造能力，公司购置了大型数控火焰切割机、大型数控加工中心、大型数控铣磨加工中心、大型数控磨床等加工设备，并引进先进的精确检测设备针对不同的生产方式对产品的各项性能进行测试，保证项目研发的需要。产学研合作情况2012年，公司与****联合建立了“****设备技术研发中心”；2013年，公司与****研究所联合建立了“****设备应用研发中心”，并联合对“某设备”进行了产学研合作研发。资产经营及财务状况