工业自动化建设方案

1、自动化项目方案编制.河南XXXX新材料有限公司2020年6月20日 II 目录TOC o 1-5 h z第1章绪论1 HYPERLINK l bookmark2 国内制造业现状1 HYPERLINK l bookmark4 工业革命以国内自动化发展1 HYPERLINK l bookmark6 工业4.01国内自动发展2 HYPERLINK l bookmark8 发展自动化意义3 HYPERLINK l bookmark10 方案建设思路4 HYPERLINK l bookmark14 第2章项目实施方案5 HYPERLINK l bookmark16 市场调研分析5 HYPERLINK l

2、 bookmark18 非标自动化设备市场5 HYPERLINK l bookmark20 新能源市场10 HYPERLINK l bookmark24 生产现状分析13 HYPERLINK l bookmark26 公司简介13人均产出介绍及分析13生产工艺解析15 HYPERLINK l bookmark34 2.3自动化建设及设备功能实现16自动化建设示意图16 HYPERLINK l bookmark36 工站自动化功能改造17 HYPERLINK l bookmark38 关键问题点20 HYPERLINK l bookmark40 第3章项目风险与建设优势21 HYPERLINK

3、l bookmark42 项目建设风险21设备风险21市场风险22 HYPERLINK l bookmark48 供应商风险22 HYPERLINK l bookmark50 项目建设优势223.2.1区域优势22团队优势23产品优势23 HYPERLINK l bookmark58 技术优势23生产优势24 HYPERLINK l bookmark62 第4章自动化建设效益分析24第5章结论26参考文献26画間ir|丫卍&0+河南xxxx新材料有限公司画間ir|丫卍&0+河南xxxx新材料有限公司 第1章绪论11国内制造业现状随着新一代信息技术和制造业的深度融合，我国智能制造发展取得明显成效

4、，据有关机构测算，智能制造产业销售收入已从2010年的3000亿元，提高到2018年的1万亿元，根据前瞻产业研究院的预测，2022年智能制造装备产业销售收入有望超过3万亿元。以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的关键技术装备取得积极进展，智能制造装备和先进工艺在重点行业不断普及，离散型行业制造装备的数字化、网络化、智能化步伐加快，流程型行业过程控制和制造执行系统全面普及，关键工艺流程数控化率大大提高;在典型行业不断探索、逐步形成了一些可复制推广的智能制造新模式，为深入推进智能制造奠定了一定的基础，但是，我国当前智能制造产业尚处于初级发展期，虽然大部分企业在信息化和数字化方面，布署了E

5、RP系统、MES系统等等，但这些系统却相互割裂，无法形成一个完整的体系，不能充分的发挥其效用，以至于在智能制造的经济效益方面，大部分企业的智能制造利润贡献率低于10%。放眼全国，改革开放四十年以来，虽然中国制造业得到迅速发展，数据统计显示，2018年中国国内生产总值首破90万亿元，以不变价计算较1952年增长了174倍，年均增速8.1%，全球排行第二，仅次于美国，但我国人均GDP从119元提高到6.46万元，增长70倍，仍旧位于全球第72位，表明我国人均占有量仍旧与制造强国存在很大差距。为传统制造业注入高新技术人才，对完全依靠人工作业或凭人工经验操作生产的中小型升级转型是我国发展必经之路。1.

6、2工业革命以国内自动化发展121工业4.0继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工使生产要素加速流动和配置，市场风向变化和产品个性化的需求对企业反应时间和柔性化能力提出前所未有的要求，全球进入空前的创新密集和产业变革时代。基于此，以物联网和智能制造为主导的第四次工业革命悄然来袭。早在2011年汉诺威工业博览会上，德国率先提出“工业4.0”的概念，之后美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念。“工业4.0”是一个宏大的愿景，但又是一个简单的概念：把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息融入到虚拟网络一一实体物理系统（CPS）中，并利用产生的数据为企业服务，其本质即为“融

7、合”。在制造系统中，工厂现场设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，并传到云端进行存储、分析，形成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。通过工业4.0可以建立一种人一一技术互动的崭新模式，即机器适应人的需求。具有多通道用户界面的智能工业辅助系统，能将数字和模拟环境直接搬到生产车间。而未来工厂也将从局部的机器智能（如机器人）发展到全厂智能。，这一理念将零散的信息、通讯、虚拟等技术整合，通过数据可视化和共享互联，打通企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统，实现从底层控制级、中层产线级，到上层企业级的整体优化，最终帮助制造业实现更短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、

8、更低的拥有成本和更可控的企业风险。1.2.1国内自动发展我国作为一个发展中国家，随着国家对高端装备制造业越来越重视，在国家政策的大力扶持下，智能制造装备行业发展迅速，已逐渐形成规模，我国对装备制造业的投资呈逐年增长趋势，这在很大程度上得利于政府为吸引投资付出的努力和其提供的有利政策环境。从2010年到2016年，中国智能制造装备产业值由不足4000亿元到超过1.2万亿元，体现了我国智能制造装备产业巨大的发展潜力。与此同时，国内大规模的基础设施建设以及市场规模的扩大，也使得相关装备制造业企业迎来较好的发展前景，为国家推动传统行业智能化转型升级提供了良好的基础条件和环境优势。根据国家工信部数据，2

9、017年全国规模以上工业企业利润增长21%，增加值同比上升12.5%,装备制造业增加值11.3%，高技术增加值同比上升13.4%，工业机器人产量增加68.1%，集成电路产量增加23.8%。总体而言，我国装备制造业发展明显加快，形成了具备较好物质技术基础的独立工业体系，重大技术装备自主化水平显著提高，国际竞争力进一步提升。近年来，我国传统工业技术改造、工厂自动化生产以及企业信息化发展提速，工业自动化生产系统需求将不断增长。未来，随着行业吸引力大幅增强，将会有更多的自动化生产企业加入到行业竞争中来。据预测，2017-2022年，我国工业自动化生产总产值将保持7%左右的增速。2017年，行业总产值约

10、为3861亿元；到2022年，我国工业自动化生产总产值将超过5700亿元。画間ir|丫卍&0+河南xxxx新材料有限公司河南xxxx新材料有限公司 iu亠或巾+2017-2022年中国工业自动化行业工业总产值预测（单位：亿元）工业自动化生产控制系统拥有提高效率、节能降耗、节省人力成本、促进产业升级的明显效果，未来发展潜力巨大。推动工业自动化生产发展，不仅有助于促进传统行业进行改革，还将提升我国工业信息化程度，自动化生产控制技术的采用是发展和提高国民经济诸多产业技术水平的重要手段，也是我国对改造传统产业、建立自动化生产工业体系及高新技术产业的关键力量，因此，装备制造业智能化发展要从实际出发，借鉴

11、智能企业发展的优秀经验，规划发展的长期路线，抓住行业重新布局的战略机遇，总结出适合发展的道路。1.3发展自动化意义产品智能制造以新的数字信息技术为基础，结合生产新的制造工艺和材料，贯穿产品的设计、生产、管理、服务各个环节，通过先进的制造过程、系统与模式，经生产系统信息的深度自感知、优化自决策和精准控制完成产品一体化生产。在智能制造过程中，利用多功能传感器和智能控制系统，设备可以进行自感知、自分析、自决策等智能活动，减少设备响应问题的时间，实时反馈并优化生产物流信息，提升企业生产效率以及产品质量的可追溯。自动化技术广泛用于隔热片生产过程中各个工序不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣

12、、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创造新的功能，极大地降低公司运营人力成本，解决公司用工短缺、现场管理等问题。同时，自动化充分利用网络技术在统一网络基础设施下实现工厂内所有设备彼此之间的相互通信，独立模块（如RFID、magneticcard等）的应用可以使产品和设备具备可识别的独立身份、便于追踪、定位和监测实现车间生产全过程实施调度，物料配送自动化以及产品信息可追溯、生产异常智能统计等。1.4方案建设思路关于河南XXXX新材料有限公司（简称XXXX）建设隔热片自动化生产线，本人主要借助在其他行业建设自动化项目经验以及与相关非标自动化制造公司的资深经理探讨，得到自动化生产线

13、所能带来的产量预算和人力成本的投入，从而推算该项目建设以后所带来的效益。本篇文章是依据XXXX现有的气凝胶毡生产工艺流程、各工序自动化技术分析及品质要求制定的可实施的自动化投资方案，并通过方案效益分析，对方案优化后得出满足公司市场开阔的最佳建造方案。画間I.r、Y或第2章项目实施方案2.1市场调研分析211非标自动化设备市场非标自动化设备是一种唯一可以根据用户需求定制的自动化集成设备，它是一种比较灵活的设计，依照国家标准以及行业标准和地方法规等规章制度，以现有的的自动化设备为依托，但根据客户的用途需求最终开发设计出的新产品。不同行业、不同领域的客户对设备的功能、工艺要求均存在特殊性。以至于非标

14、自动化设备对生产设计厂商的资质能力要求极高，它不仅要有具有丰富的设计经验的高技术团队和优质的配件来源，还需要有灵活多变创新供应模式设计不同的技术方案，才能最大限度的满足市场上不同客户需求、不同领域的非标自动化设备需求。受非标设备的特殊性限制，行业无法制定统一的产品标准。通常一台几十万人民币左右的设备从客户提供需求、非标设备厂提供方案设计、双方讨论确定方案、签订合同、出设计图、零部件加工、设备组装验收需要两三个月的时间。造成企业在设计制造设备时，为了满足客户的需求，或是为了赶工期，就放松了对产品质量的控制。甚至有些企业为了得到订单，盲目答应客户的要求，在设计生产过程中却发现无法达到要求，或者降低

15、标准完成，或者一再延误工期，造成双方的损失。这些对企业的长期信誉都造成了不好的影响，也不利于行业的健康良性发展。同时，设备销售之后，由于技术不成熟导致设备运行不稳定，企业在售后服务方面做得也不太好，对设备的跟踪服务做得不到位，导致客户投诉。因此，非标自动化设备实现的功能受所使用的领域及产品的限制，不能形成规模化生产，多数非标自动化企业均为小规模企业。曜0咄河南XXXX新材料有限公司曜0咄河南XXXX新材料有限公司河南XXXX新材料有限公司 # L=T2019年中国非标自动化行业企业数量结构分析非标机械设备制造行业发展起步较晚，相对于国外同行企业，我国的本土企业在技术上较薄弱，企业入行的门槛不高

16、，但是难以形成持续性的发展。但随着非标设备市场规模迅速增长了，加入非标自动化制造的厂商也数不胜数，我国的广东、江苏、上海和浙江等区域是非标制造自动化设备厂商最为集中的区域，集成商数量占比高达65%。董庆2康沥工11凉宁福逢1家山西1報辽宁4家湖南4尿山东2麻湖北家天津2家河南1家上海诡经过多年发展，我国自动化行业规模快速扩张，数据显示，2004年至2017年,我国自动化行业市场规模复合增长率达7.43%。2004-2017年中国自动化市场规模I血1600川申1.20111UilO-800rj的JU0-200&感用肢曲獻盘嶽总救槪菖率m声睜事琴审电学亭疳辱於疔市场尿陕（亿元一缙徒率在适龄劳动力数

17、量减少、劳动力成本持续上升、自动化设备技术水平不断提高、国家产业升级政策支持等多方面因素的共同作用下，我国自动化行业的市场需求快速增长。中国数据显示，2017年我国自动化生产线需求量达到25,897条，而国内厂商产量仅为12,698条，较大的市场份额被国外厂商占据，国内厂商依然无法满足旺盛的市场需求。随着未来我国自动化设备行业核心技术水平的进一步提升，国内自动化设备行业仍将具有巨大的成长空间。我国自动化生产线供需数量30/KX)25,000HjW5.050打50呻产*霍欢量空T-竝口率旳在工控产品+服务市场方面，2018年我国需求规模达1830亿元，同比2017年增长10.5%。从产品市场角度

18、看，2018年OEM市场规模约652亿元，项目型市场规模约646亿元。其中，项目型市场实现较快增长，在供给侧改革背景下，资源集中度提升，产业升级需求逐步释放。工控行业市场规模2016-2021年中国工业揑制市删模捷値簷奇鹼覆（总元河南XXXX新材料有限公司河南XXXX新材料有限公司画間河南xxxx新材料有限公司 # 据赛迪顾问发表的2019-2021年中国工业控制市场预测与展望数据对我国工业控制市场做的数据解析，他预测中国在工业控制市场规模上，2019-2021年中国工控市场将保持年均12%以上的快速增长，到2021年，市场规模有望达到2600亿元。201B321隼中国a性制市增怙构闽淸（亿元

19、）20001.5G01OG05EX)7164.22AI.弓WV.4447g3SL_146Se571:44b.0观6：W9.7V2O19EV2O2CE犯詡票统：运朗控刮JI4；G5B3.&V2021E2018cp国丁也捋型击场主要厂直碎呂IOP1D1西门子17.13%210.32%孑ARE6.24%45.54%5正寿电器537%63.58%73.34%82.6396925S9&10三董143%在中投产业研究院发布的2020-2024年中国机器人产业投资分析及前景预测报告显示，我国机器人密度明显低于德国、日本等发达国家，中国机器人市场的需求与供给存在庞大的缺口，未来市场空间巨大，这将为我国集中资源

20、，发展国产机器人产业提供强劲动力。2018H1国内SCARA销量前十企业简介排名公司国家SCARA机器人业务1爱普生日本1982年，成立EPSONRobots子公司，涉足机器人领域，SCARA机器人市占率第一，广泛应用于3C、新能源、汽车电子等领域。2雅马哈日本从70年代中期开始研发机器人技术，近年凭借在摩托车焊接机器人方面的经验及技术积累，快速切入SCARA领域，主要应用于动力电池、3C等行业。3众为兴中国行业应用软件、运动控制器到电机驱动一体化的机器人整体解决方案服务商。产品广泛应用在3C电子、白色豕电、金属加工等行业的搬运、上下料、点焊、涂胶等多个应用领域。目前国产品牌中SCARA机器人

21、份额排名第一。4台达中国2015年1月，台达推出SCARA机器人DRS40L系列，2017年，又推出了新款DRS50L/DRS70L系列，以满足消费性电子产品商品周期短、量少、多样、生产线换线频繁的需求。而后又推出新品进入制药行业。5二菱日本1982年开始研发工业机器人，专注于小型工业机器人领域。主要应用于小型工件处理、食品包装、锂电等行业。6东芝日本公司SCARA机器人包含TH、THL、THP、SR四个系列。其中，TH系列具备良好的环境适应能力；THL系列是低成本机型；THP系列可长时间运转；SR系列有效负载可达70kg，能够搬运重型工件。7李群自动化中国公司2011年成立，专注于轻量型高端

22、工业机器人研发、生产、销售，2016年自主研发推出SCARA机器人，产品广泛应用于3C、五金、食品、新能源、医药等行业。画間河南XXXX新材料有限公司画間河南XXXX新材料有限公司 8图灵智造中国公司成立于2007年，机器人产品涵盖轻负载、重负载6轴系列及SCARA系列，其SCARA机器人产品主要应用于3C电子、食品包装等行业9汇川技术中国公司围绕“核心部件+整机+视觉+工艺”经营策略，于2017年推出SCARA机器人整机产品和方案，主要针对3C、小家电、光伏、锂电池等行业。10埃斯顿中国公司工业机器人产品涵盖六关节机器人、四轴搬运码垛机器人、SCARA、Delta,工作单元等，SCARA机器

23、人主要应用于3C电子和装配行业的搬取零件和装配工作。212新能源市场新能源电动车是未来汽车产业发展的重要趋势，海外市场，2017年以来，全球各知名汽车生产厂商陆续发布了未来在新能源汽车领域的发展规划，并将2020/2025作为其新能源汽车发展的关键年。2018年全球新能源汽车总销量为202万辆，新能源汽车渗透率达2.1%。根据国内外车企2020年及2025年发展计划，预计全球新能源车销售占比将持续提升。中性预期下，预计2020、2025、2030年全球新能源车占比分别为3%、10%、20%，对应新能源车销量分别为300.6万辆、1006.2万辆和2383.3万辆。未来，全球新能源汽车市场增长空

24、间巨大。新能源作为我国战略性新兴产业之一，政府高度重视新能源汽车产业发展，先后出台了全方位激励政策，从研发环节的政府补助、生产环节的双积分，到消费环节的财政补贴、税收减免、再到使用环节的不限牌不限购，运营侧的充电优惠等，几乎覆盖了新能源汽车整个生命周期。截至到2018年底，中央累计财政补贴662亿。据财政部披露，截止到2015年底中央财政累计安排新能源汽车补助资金334.35亿元，之后2016、2017、2018年分别为123.33、66.41、137.78亿，截至到2018年底，累计中央财政补贴661.87亿元；按照公安部披露的2018年底新能源汽车261万的保有量数据，车均补贴2.54万元

25、。华泰证券专员黄斌在全球新能源汽车格局前瞻中写出，中国将新能源车补贴延续至2022年，完善的国内产业链基础亦将助力新能源车降本。考虑疫情影响，2020年是新能源汽车市场化的分水岭，结合我们对于各主要市场及客户的销量预测，我们预计河南XXXX新材料有限公司河南XXXX新材料有限公司iiiinu2020-2025年全球新能源车销量复合增速37%以上，中国仍将是未来5-10年全球电动化的主力。GWh1.0009001,200*600化00070000W0”500600”4004001.40020020192019同时，随着工业生产的发展，对保温隔热材料的性能要求越来越高。通过对现有隔热材料的性能特点

26、及制备工艺分析，未来保温隔热材料会向多功能复合型隔热材料发展。单一隔热材料一般具备某一特定的性能，但不管是在民用建筑还是工业窑炉、锅炉、热工容器和管道，以及军工领域，单一隔热材料都难以满足严苛的综合性能要求。比如SiO2气凝胶是一种固体相多孔纳米网络非晶态功能材料，孔隙率可达99%，具有轻质、高比表面积、极低的导热系数，受到广泛重视。目前制备工艺主要将纤维和Si02气凝胶进行复合，以此来满足实际应用需求。将不同隔热材料复合，取长补短，制备综合性能更佳的复合型隔热材料是未来隔热材料发展的重要趋势。河南XXXX新材料有限公司河南XXXX新材料有限公司 #计到2020年可达19亿美元，在2014-2

27、020年预测期内年复合增长率高达36.4%。市场規模（亿美元）气凝胶的市场规模（全球）除了看具体的市场规模，还要看市场前景。从绝热材料领域看，目前气凝胶只是绝热材料中的很小一部分。而以气凝胶的优异性能，只要能实现规模化生产降低生产成本，势必会占据更多绝热材料市场。河南xxxx新材料有限公司河南xxxx新材料有限公司 # 画間ir|丫卍&0+2.2生产现状分析2.2.1公司简介XXXX新材料有限公司是一家研发、生产和销售气凝胶和气凝胶复合材料的高新技术企业。公司以河南、沧州、北京、宁德“三司一办”为依托的战略布局，凭借创新、诚信、务实、高效的企业精神对气凝胶延展产品的科研、研发、生产、销售为一体

28、的高新技术企业全产业，拥有自主产权的气凝胶复合材料工业化生产核心技术，专业为客户提供孔明、孔龙和孔曦三个品牌的纳米气凝胶复合材料及防火节能解决方案。目前，河南XXXX已成为宇通客车、宁德时代等多家电动客车、动力电池龙头企业的主要供应商，全线达产后两大市场产值将突破6亿元。产品质量、产品研发、市场开拓能力在全国新能源汽车被动防火安全行业均领先同行业。并多次参加全国行业内展会,拥有强大的品牌知名度。当地相关领导多次前来公司视察并指导工作，是国家、省、市重点支持发展的产业。2.2.2人均产出介绍及分析目前，我公司的生产自动化程度不高，但到底什么叫做自动化程度呢？我们该如何评价一条生产线的自动化程度呢

29、？自动化程度是一个比较抽象的概念，我们最直观的感觉就是，一条生产线所使用的人工越少，这条生产线的自动化程度就越高。针对某一条特指的生产线，的确可以这样来评价。那对于不同的生产线，我们不能仅仅去看人工的多少，我们还要看这条生产线单位时间内产出多少。因此，一条产量很低的手工产线，即使它使用的人工很少，我们也不能说它的自动化程度很高。我们要看的是单位时间内单位人工产出产品的数量和质量高低。通过“人均产出”这个指标间接的体现一条生产线的自动化程度。人均产出按照如下公式计算：人均产出=整条线每小时的产量/整条线所使用的人工从公式可以看出，所谓人均产出就是一个小时每个人工所生产的产品产量，跟生产线每小时的

30、单位产量成正比，跟这条生产线使用的人工多少成反比。相对于直接使用人工的多少来评价生产线自动化程度的高低，人均产出更易于横向比较同类型的不同生产线之间的单位时间单位人工产出的高低，从而间接的体现出不同的该生产线的自动化程度，因为考虑了不同产生线在单位时间的产量不一样。河南xxxx新材料有限公司河南XXXX新材料有限公司 DiOinI以我公司生产为例来看。一条工艺稳定的生产线单位时间内产出是固定的。那么这条生产线上的人工使用越少，人均每小时的产出就会越高，间接的体现了这条生产线的自动化程度越高。隔热片生产的主要工序为：原材料加工周转、布料板覆膜、芯材与胶框搭配布料、敷上膜、热压成型、成品裁切、成品

31、检验、PET除废等原材料加工周转，将PET卷材已刨切至要求厚度后裁切之工艺要求的尺寸范围内，该工序需要人工2人，设备1台（自动裁膜设备）布料板覆膜工序主要内容为由工作人员调节三工位烫金机至合适的参数，将裁切好的PET薄膜按照工艺要求摆放在三工位压合机的台面中间，并布上布料板，经三工位压合机完成底膜的复合。该工序人员需求1人，设备1台（三工位热压机）芯材及橡胶框布料，员工手动将芯材和橡胶框以此居中摆放至布料板的空穴中，并附上上上膜，由于原材料品质质量不可控，装配过程需要附加原材料来料检验，此工站均为人工操作，人员需求6人，设备0台。热压成型，工作人员设置机台至SOP要求的参数范围内，待温度达到后

32、将布好的放入热压机内。人员需求1人，设备1台（真空热压机）。成品裁切，工作人员设置机台至SOP要求的参数范围内，然后将热压成型的整版产品按定位放入裁断机内的刀模板上。人员需求1人，设备1台（液压裁断机）。成品检验，按照产品检验标准检验，人员需求3人，设备0台。PET除废，人工除去布料板上的残留薄膜及橡胶框。人员需求2人，设备0台。以上分析可致，单条生产线的人工大约在17人。根据生产日产量统计分析得出人均产出约为570片/人/班次。202015丿J年刚#1：产总呈2O2Q|片訂可，I；：产效率2.2.2生产工艺解析工艺就是从原材料的成品的过程和方法，它包含工艺文件，工艺纪律检查、工具、设备、人员

33、、装配路线、现场等。工艺是产品的生产的主要依据，科学合理的工艺流程是生产优质产品的决定因素，是客观规律的反映，也是员工在生产中正确进行加工操作的依据。合理的工艺是需要经过反复的实验和正确设计确定，能起到指导生产的作用，促进产品质量和产品效益的提升。卷材分条芯材刨切卷膜裁切胶框清洗芯材裁切卷膜载切布芯材_/啟上膜成胳捡验料扳除废热压匪型2.1.1工艺纪律工艺纪律在生产过程中起着至关重要的作用，公司要求相关人员严格遵守、执行，为了是保证工艺规程能够正确贯彻执行，确保产品各个工序的生产质量与安全生产工艺人员对生产过程制定了严格SOP，规定各工站的操作流程、技术要求和注意事项。遇到工艺纷争，现场及时沟

34、通工艺技术人员，并定期对文件进行完善。2.1.2工艺路线优化画間I4tYH4*!*工艺路线是指从产品的加工、装配、检验、包装、入库的全部过程所经过的路线，技术完成图纸设计后不是急于工艺设计，而应该做的是进行合理化的设计工艺路线生产现场对原材料、半成品、成品、进行合理规划物料放置区，限制了工站周边产品要求有效的减少生产过程物料堆积、转运问题。2.1.3设备工艺参数管理为了确保生产的工艺性和产品的性能，需要对设备参数的维护以及因参数引起的质量问题信息的收集、整理和反馈处理，通过验证评估后调整设备参数。这样才能有效的控制设备的工艺参数并固化调整后的参数。生产所使用的任何一台设备均按照工艺人员多次测试

35、分析总结出并制定的固定参数范围执行，设备关键参数设备了加密，防止生产员工对参数进行篡改，同时生产现场配备了稽查人员，会不定时的对设备参数进行监督。2.3自动化建设及设备功能实现231自动化建设示意图aill_題Jxt号培1J廿iiill：Kil比S3改变现有生产现场布局，将各个工站以流水线模式依次拉开，分别制作该工站操作流程的SOP,规范生产作业手法，减少因人为因素对生产过程造成的影响。建立一套自动化生产线，综合分析各工站生产工时、设备固化的参数、效率损失等数据记录。采用多工站自动化联机统一由中央处理器控制并学习，实现故障自动分析，数据统一处理等智能设备生产线。画間河南XXXX新材料有限公司画

36、間河南XXXX新材料有限公司 # #232工站自动化功能改造2.3.2.1原材料加工周转自动化改造物料周转主要包含芯材和橡胶框运输、布料板搬运、半成品转运等多项动作都是由人工搬运，为了生产操作方便，每次转运的物料都是一次性运输较多的物料，造成现场物料、治具堆放混乱。物料的周转工具的选择严重影响着生产过程的整体效率，不合适的物料周转方式会产生大量的动作浪费以及空间浪费。因此，根据生产工站所需采用流水线式周转分配物料，它不仅承载的产品类型广泛，再配合拖板、阻挡器使用，也可以实现产品的连续生产、节拍运行以及解决积放的功能，添加采用顶升平移装置，还可以实现产品的离线返修或检测而不影响整个流水线的运行。

37、另外，AGV小车配送物料也是比较智能自动化的，小车根据视觉分析导航系统实现小车以条带状路标作为路径标识符,规划最优配送路径。可根据现场需求自动配送不占用生产空间，车辆具有自动避障、自动报警、自动上线和无线通讯等功能，是物料配送中最为灵活的设备，可实现多个不规律工站间的物料转运，将物料运输做到智能化管理。流水线式生产模式使各个工站间有序生产的基础，在流水线两侧按工站需求配备各工站所需的治具或设备，更有效的展示了生产过程工序间的操作方式，通过制定完善的SOP固化每个工站的工作手法以及设备动作及参数。同时，建造流水线式生产模式可以减少物料运输对工作人员的事时间占用和降低现场物料堆积的现象，方便后期设

38、备升级改造，从长远角度来看，考虑到气凝胶新材料在未来市场的发展，建议采用国内相对成河南XXXX新材料有限公司河南XXXX新材料有限公司 熟的供应商来做，打造一条上下双层的及分配多个工站短线，预计投资20万人民币，改造成功后可节省1个人工。2.3.2.2布料板覆膜公司日常生产裁膜是根据计划订单一次裁切当天某款产品所需的pet薄膜，为了保证pet薄膜的根本特性，PET保存是在一种低温冷库中保存，当天裁切的薄膜基本上需要当天用完。另外，PET薄膜容易产生分子静电，裁切完成后的PET膜整齐堆放后再次使用会将静电汇集放大或者吸附于其他物品上，使操作变得繁琐。使用过程中需要将离型纸撕去敷在烫金机工位上在1

39、50摄氏度的温度下用0.6Mpa的推动气缸完成薄膜与布料板的压合布料板底部覆膜工位的自动化改造是在薄膜自动裁切设备添加自动控制系统、除静电装置和撕膜装置，根据产线需求定量完成PET裁切，配合伺服带动吸板完成PET在烫金机上的位置摆放。布料板上料由定位夹具对布料板整理并通过机械臂或模组完成布料板底部覆膜上料，最终由控制单元完成烫金机设备的运转。该工站自动化功能的实现将裁膜设备与三工位烫金机设备经加装其他辅助装置完成无人化操作，预计该工位改造投资40万人民币，可节约人员2人2.3.2.3芯材与胶框搭配布料橡胶框和芯材布料是整个产品生产流程中最为关键的一个工站，暂时为了使下道工序设备能够达到最佳利用

40、效率，公司采用5-7人完成该工站的布料工作。但长时间的工作可能产生由工作疲劳带来的低效率、低产能的情况，据资深生产IE分析不同时段内人工产出和生产效率存在较大差异，平均单人布一板布料板产品用时约65秒。该工站自动化改造是将原有的人工装配改造为机械手配合视觉布料，设备配备料仓可以不停机为设备提供源源不断的原料，视觉系统根据从现场采集到的布料板空穴位置经软件分析进行逻辑运算将信号传递于机械臂，由机械臂分别完成橡胶框和芯材的精准定位，初步测试，这块自动化方案将会达到每板布料时间控制在30秒以内，但芯材布料与橡胶框布料需要分开建设，预计投资150万人民币，人员需求1人，相对节约6个人工。2.3.2.4

41、敷上膜热压成型产品热压成型需要完成产品上膜的覆盖，先采用人工撕膜覆盖，这里改造采用与覆底膜一样的设备完成产品上膜覆盖。关于热压成型，目前是现场有一人控制一组热压机完成产品热压和成品摆置周转小车上，对于这一段工站的升级改造采用现有的机械臂控制两组热压机工作，完成现场的半成品上料f启动热压机f下料一系列工作。升级改造费用预计30万人民币，节约1人。tffS二I竄冒7li1C器IBi!i!:l黔ilL.fell-2.3.2.5成品裁切成品裁切工站是将布料板上的成品按照客户需求尺寸利用液压裁断机带动刀模完成该工站产品裁切，然后操作员将成品与布料板分开放置。为了保证裁切的合格率该工站在成品裁切前需要对热

42、压的产品冷却至常温，生产采用的是自然冷却，这种冷却方式等待时间较长，冷却时间约120秒。画間ir|丫卍&0+河南xxxx新材料有限公司画間ir|丫卍&0+河南xxxx新材料有限公司 该工站改造是在裁切前段增加冷却风道，对产品进行急速冷却，有传感器和控制器对产品温度监控，将符合裁切温度的产品输送至裁切位置，有机械臂或大型伺服模组对半成品转移、裁切并完成成品和布料板的摆放。该工站自动化建设预计投资35万人民币，节约1人。2.3.2.6成品检验维护公司形象、提高产品质量需要在产品制程中严格控制，即过程监测反馈系统在此显得至关重要。产品质量主要影响原因是隔热片外观异常以及尺寸厚度超差。公司现在采用多人

43、使用厚度规全检的模式对每一片多点检测一般需要3人。该方案改造是利用红外线检测系统通过红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，然后经过软件对图像的分析产生与产品相关的数据发现产品异物以及尺寸不合格。同时，也可采用接触式机械机构检测系统对产品进行在线多点检测，通过数据分析软件可对产品厚度准确测量。该项目采用接触式在线监测，预计投资100万人民币可节省3人。2.3.2.7PET除废成品裁切后PET除废，布料板再次回收利用是最难处理，人工除废是靠人力对粘接在布料板上的残余PET去除，工站对人员要求必须为力大的男士。但是解决最更本的问题

44、才是最重要的。现有两套方案解决：一种是通过改善布料板特性，减小pet对布料板的粘接性便于员撕除残余的薄膜，另外就是通过高温去除，在高温环境下对表面进行抛光。预计建设费用25万人民币，节约1人。233关键问题点2.3.3.1PET薄膜的的离型纸去除PET薄膜去除离型纸过程受薄膜自身特性影响，极易发生极高的薄膜静电，这种静电对设备影响极大，极易造成控制元器件工作失效，甚至破坏电路造成系统瘫痪。2.3.3.2芯材布料客户对隔热片芯材与橡胶框的间隙要求在0.5mm以内，即装配为间隙配合，但我公司生产的气凝胶预氧丝毡尺寸会随空间湿度的变化而变化，多数为尺寸受潮变大，造成原本为间隙配合的产品变为过盈配合甚

45、至过度配合。也就是说设备无法完成这种方式的装配。PET残膜去除半成品经热压成型后PET薄膜非常牢固的粘接上布料板上且薄膜不易接起，模仿员工操作手法开发自动设备柔性极高，且不易实现。暂时考虑更换去除布料板上残废方法。2.3.3.4开发自动化厂商非标自动化设备的开发所需的机械结构、零部件以及电气控制都需要一些具有加工能力和设计能力的加工制造商提供，公司在非标加工、制造、设计方面的供应商急缺。具有整套设备设计制造能力的企业在了解生产过程以及各工序需要实现的功能后，需要双方签署技术协议后才施工建设。第3章项目风险与建设优势31项目建设风险311设备风险隔热片生产自动化设备在市场上不是现有的标准化设备，

46、需要根据客户用途和需求专门定制的非标自动化设备。物理上是一台机械生产设备，概念上它是一连串的特定的动作，它根据生产环境，生产类型，生产环节而特别定制，因此为实现同一功能的非标设备，它在外形尺寸、配件选取上都不尽相同，换句话来说就是价格相差极大。企业进行非标设备设计的目的是为了更好的满足自身的专业化需求，以实现设计创新，提高市场竞争力，但就当前企业的非标设计情况来看，虽然投入力度不小，但创新上差距较大，以至于设计制造的非标自动化设备极为复杂，不便于设备的稳定性提升以及以后自动设备对风险的加强改进。非标自动化设备运行对环境有要求。由于非标设备主要由大量功能部件、标准设备部件、工装夹具等，这些零部件

47、的基础单元是由一些非标零配件配合精密元件构成。设备上的传感器犹如人类的神经单元，时刻监控设备的外部运行情况，它们将每个检测到的电信号传递到中央处理器，由CPU逻辑运算控制相应部件运作。因此，我公司车间内粉尘可能会对设备运动部件造成工作不顺畅好，或者是对光电信号产生干扰，导致CPU对输入信号的误判断，产生逻辑错误。造成由不能分析外界因造成的不良品产生，因此需要人员不定时抽查每个工序设备做出的半成品是否合格。312市场风险宁德时代开发部门为了降低隔热片的采购成本正在开发可替代的产品，这对我们产品市场影响非常大。由于隔热片的价格高于其它材料，极有可能会被其他产品替代。例如，三元乙丙橡胶在隔热、阻燃、

48、耐腐蚀方面效果与气凝胶隔热片有极其相似的特性，虽然其隔热机理不同，但是其价格相对低廉，也就是隔热片市场极有可能产生新的事物用来替代气凝胶隔热片。气凝胶复合新材料是一种近些年兴起的新材料市场，由于国家在新能源市场的大力发展，会有大量的新的竞争对手进入新材料研发，产品更新换代速度极快，发展自动化制造设备极有可能不适应新产品生产制造流程。例如一代隔热片生产流程与二代隔热片生产流程存在较多工艺不同之处。313供应商风险在中国制造2025、工业4.0的大背景下，非标自动化设备自造行业有大量职业新兵涌入非标自动化行业，出现设计人员及装备人员并没有表现出足够的责任心，在实现客户生产需求的基础上选用的气动元件

49、，导向元件，电路元件，控制系统，机械器件等部件品质质量不能保证设备生产的可靠性，安全性，稳定性。一套完善非标自动化设备需要需求方与设备开发制造商共同改善完成。设备的设计方案没有最好，只有最合适，根据客户需求持续改善才能够设计出合适生产需求的方案，因此，设备供应商具有一套完善的售后服务尤其重要，但部分设备开发供应商在设备销售前未进行产品大量的反复测试，未能使设备的各项指标性能达到良好状态，甚至售后服务不及时等。32项目建设优势321区域优势河南XXXX新材料有限公司坐落于河南省许昌市魏都高新技术产业园区，是许昌唯一一家集研发、生产、销售隔热防火材料为一体的高新技术企业，自2018年公司始终秉承以

50、经营抓管理、以质量争市场、以创新赢市场的理念不断推进公司进步。经魏都区科工局推荐、专家评审以及许昌科技局党组审定，认定我公司为许昌市xxxx气凝胶技术创新中心，这标志着许昌相关部门对我公司先进的研究开发水平和高新科技人才的高度认可。322团队优势公司现有专业技术人员15人，占公司职工人数的18%,已获得多项科研成果，申请国家级专利24项，拥有自主产权的气凝胶复合材料工业化生产和新技术。2019年河南XXXX在河南省科技部及人民政府共同举办的“中国河南开放创新暨跨国技术转移大会”上成功与北京理工大学签订共建北京理工大学河南阻燃材料研究中心合作协议，共同打造一流的技术、一流的产品、一流的品牌。32

51、3产品优势公司主要产品为二氧化硅气凝胶复合材料，其保温隔热、防火不燃性能极为突出，还具有疏水透气、防腐蚀、强度高、密度小等特点，因此产品广泛应用在高铁、汽车和船舶等交通工具上，让车辆和船舶更安全、更环保、更轻盈、更安静。目前，我公司的多款产品已经在航天军工领域、工业管道领域、民用服装领域、运动用品领域和建筑领域等多领域应用。气凝胶复合材料与传统材料相比，可以用更轻的质量、更小的体积达到隔热、阻燃、降噪、防爆、吸附、耐腐蚀、催化、透光、低介电常数等优点由于气凝胶近于无穷多纳米孔的存在，无论是热流还是声波在通过气凝胶结构时就只能沿着气孔壁传递，无穷多的气孔壁构成了近于“无穷长路径”效应，使得传导的

52、能力下降到接近最低极限，同时，使用气凝胶分子间的缝隙添加其他物质可以生产具有特殊功能的材料，如制作防毒面具。目前我公司已成为宇通客车、宁德时代等多家电动客车、动力电池龙头企业的主要供应商，全线达产后两大市场产值将突破6亿元。产品质量、产品研发、市场开拓能力在全国新能源汽车被动防火安全行业均领先同行业。32.4技术优势技术与研发部门针对每一款新产品进行物理特性及化学特性分析、测试，并制定出一套完善的生产工艺流程。研发部门根据原材料的材料和性能测试实验结果详细分析新产品研发前期潜在的失效模式及影响分析（FMEA）以及后期的控制计划，技术部门根据图纸和现有生产工艺编制SOP操作流程，严格控制生产中一切潜在的影响因素，保障产品咼效、咼品质生产。325生产优势公司销售订单日益递增，客户对产品要求的交付的期限短，生产日产产量趋于饱和，解决方