大型仪器设备购置论证报告

大型仪器设备购置论证报告仪器设备名称制造自动化系统设备工程名称智能制造工程技术中心工程负责人马继杰填表日期2023-4-26实验室管理处制填表说明1．单价10万元及以上仪器设备的申购均需填写此表，并与申购方案一起上报有关部门。4．专家论证同意，经学院〔部门〕、工程经费管理部门签字并盖章后，报本科教学部〔实验室管理处〕网上公示一周无异议后实施。5．此表一式1份〔如设备为进口设备，请提交2份〕。设备名称中文制造自动化系统设备英文Manufactureautomationsystem规格型号TIA全集成自动化系统申购数量1现行单价人民币99万元美元购置经费来源产教融合工程运行经费来源产教融合工程主要技术指标与功能制造自动化系统由全集成自动化系统和虚拟调试系统两局部组成。全集成自动化系统集成工业自动化中常用控制器和执行元件，并对执行层、控制层和管理层进行网络连接，实现层间通讯。虚拟调试系统针对工业现场的生产工艺要求，在设计阶段对生产系统进行虚拟仿真验证及场景预演，显著减少设计过程中可能存在的设计缺陷。主要技术指标如下：全集成自动化系统全集成自动化系统由10套工业自动化工作台组成，各工作台能够独立进行工业自动化开发与训练，也可以通过交换机进行联网作业。1、控制器〔1〕CPU：1516-3PN/DP，1MB/5MB；〔2〕DI数量：≥32；〔3〕DO数量：≥32；〔4〕AI数量：≥8；〔5〕AO数量：≥4；〔6〕MMC存储卡24M；〔7〕电源模块24V8A；〔8〕编程电缆1条；〔9〕TIA编程软件。2、人机界面〔1〕尺寸不小于7寸，带2个RJ-45接口交换机；〔2〕人机界面工程软件。3、交流电机及变频器〔1〕矢量控制功能，可通过ePOS功能执行定位任务；〔2〕可组态IO点数：DI不少于6个，DO不少于3个，AI不少于2个，AO不少于2个；〔3〕三相异步电动机，配置光电编码器。4、电气伺服系统〔1〕交流伺服系统，配置伺服驱动器1台，伺服电机1台，功率100W；〔2〕增量式编码器，精度不低于2500线；〔3〕配置动力电缆、编码器电缆、控制电缆〔MDR〕。5、其他辅助功能元件〔1〕工业以太网交换机1台，可存储组态或用户数据；〔2〕电源模块，输入AC220V，输出DC24V10A、DC5V10A；〔3〕各工作台间通讯的电缆及插头；〔4〕皮带传送检测单元1套，采用同步带驱动，自动调心轴承，配置旋转编码器及支架、光电传感器及支架、电感传感器及支架、色标区域传感器等；〔5〕工作台控制屏1套，配置网孔板1块、万向轮4个、电源保护装置1套及其它配件；〔6〕配置常用工业现场工具及配件，如万用表、剥线钳、斜口钳、螺丝刀、测电笔等。二、虚拟调试系统基于Tecnomatix工业软件实现工业现场的虚拟调试，能够完成以下功能：1、工业机器人离线编程与仿真调试〔1〕兼容各大品牌机器人，如ABB、FUNUC、KUKA、安川等；〔2〕能够实现工业机器人的软件仿真和半实物仿真，模拟操作机器人，模拟搭建机器人工作站和生产线。2、工位与生产线的虚拟调试〔1〕能够根据现场工位的工艺要求和生产实际过程对现场设备〔包括工业机器人和PLC〕的机械及电控系统的虚拟设计与调试；〔2〕能够实现虚拟调试系统与现场设备间的信息交互，实时展示工业现场设备及生产线的运行状态。用房情况地点面积辅助设施配备是否需改建落实情况工学院新大楼150㎡齐备否已落实管理和使用技术人员配备姓名职称专管或兼管是否使用过熟练程度是否需培训王冬云教授兼管是熟练需要马继杰讲师兼管是一般需要夏文俊讲师兼管是一般需要王华东实验员专管是一般需要主要用途和适用学科范围该系统集成了制造自动化过程中的主要控制与执行系统，同时配置了工业生产系统开发过程中的虚拟调试环境，可以用于制造自动化系统的学习培训，也可以用于在工业生产前对工业机器人、PLC、HMI等程序及动作进行虚拟调试，缩短产品开发周期。制造自动化系统适用于机械工程、交通运输、机器人、汽车工程等学科专业，为学生的工业自动化学习提供实验、实训等支持，也可以作为虚拟调试平台为工业自动化生产线开发提供仿真与测试手段。购置必要性一、所购产品的必要性制造自动化是智能制造的根底，制造过程的智能化、信息化是在自动化的根底上完成的，加强根底制造自动化能力的培养，是智能制造中的重要环节，也是我国制造业开展过程中仍需不断加强之处。制造自动化系统中的全集成自动化系统用于根底自动化知识的学习，可以为机械、交通、机器人等专业的电气控制与PLC、机电传动控制、控制系统分析与设计等课程提供实验、实训条件。虚拟调试系统可以效劳于高规格的自动化生产线设计，通过对自动化生产线中的工业机器人、可编程控制器、人机界面等关键部件所涉及的机械、电气、程序等内容进行虚拟仿真设计，在产品开发过程中将制造风险降至最低，提高程序的可靠性，为制造自动化提供有力支撑。制造自动化系统所购设备也可以用于社会效劳，为工业自动化企业、工程师及相关技术人员提供自动化相关培训效劳。二、所购产品的先进性拟采购的制造自动化系统采用西门子最先进控制技术，融合了西门子全集成自动化(TIA)的理念，是西门子全集成自动化系统缩影。各方案配置皆出自实际工程系统的浓缩，可针对相关行业工程进行开发。西门子全集成自动化系统的功能强大，可选设备众多，考虑到浙江师范大学的实际情况，我们特别设计选定了目前适合的控制系统，任何一套控制系统均具备开放的结构体系，可以很好的任意组合，实现需要的控制体系配置方案。在此根底上，考虑到学科建设方面的需求，此次选定的设备根本上满足了学校的需求。同时还可以根据学校的长远规划，逐期逐步的选择融入新的西门子控制系统。以保持系统的先进性和完整性。1、SIMATICS7-1500以最大程度的易用性为根底进行设计。借助于各个细节的多项创新，控制器可以简单快速地安装、连接和投入使用。在TIA博途(TIAPORTAL)软件平台中的无缝集成使得工程设计、组态和新功能的应用到达了前所未有的便利。它提供贯穿始终的操作方案，并实现通用、稳定的数据保存。SIMATICS7-1500无需附加模块便可将运动控制功能集成到PLC中。利用PLCopen，控制器提供标准化模块，结合具有PROFIdrive功能的驱动器。为了将驱动器和控制系统高效快速地投入使用和优化，SIMATICS7-1500针对所有CPU变量提供了Trace功能。SIMATICS7-1500中提供一种更为全面的平安保护机制，包括授权级别、模块保护以及通信的完整性等各个方面。“信息平安集成〞机制除了可以确保投资平安，而且还可持续提高系统的可用性。在利用TIA博途(TIAPortal)软件平台进行工程设计时，可以对控制器、HMI和驱动进行同步组态，并提供统一的操作方案。它将所有面向未来的硬件组件集成到框架中，实现统一的数据保存，确保整个工程中的数据稳定性本校是否有同类设备、数量及不能共享的理由本校无同类设备。安装场地满足条件〔水、电、气等是否齐全〕、平安保护措施落实情况、是否涉及放射源物品和剧毒品等危险性材料场地条件满足需求，平安保护措施已落实，不涉及放射源和剧毒品等危险性材料。该套系统对劳动保护没有特殊要求，所有制度及措施按照目前国家法律、学校制度及实验室现有管理制度实施即可。国内外同类设备、品牌、规格、性能、技术指标、特色、附件、价格、售后效劳、应用支持等的比拟目前，制造自动化领域的主要自动化器件品牌有西门子、三菱、欧姆龙、台达等，主要集成商有亚龙教育装备、杭州仪迈科技、西门子工厂自动化工程等。亚龙教育装备主要为高等院校、职业院校、技工院校、行业企业培训中心和技术中心提供教育装备及课程解决方案，能够满足根底工业自动化的实验、实训装备需求，但在全集成自动化系统和虚拟调试方面不具有优势。杭州仪迈科技同样以教育装备为主要产品，能够满足本工程中根底工业自动化需求，同时在工业机器人、液压气动系统等领域有自己的特色之处，但尚不具备利用tecnomatix环境进行虚拟装配与调试的经验。西门子工厂自动化工程是西门子在中国自动化领域投资的第一家运营公司。目前，SFAE已成功成为中国专业的自动化与驱动效劳提供商，其供给的制造自动化系统产品均为西门子品牌，在应用西门子TIA实现全集成自动化方面具有优势，且采用西门子自动化产品在售后上更有保障。同时，tecnomatix同为西门子公司的虚拟调试产品，在与工业自动化现场的其他西门子产品实现交互时不存在兼容性问题，能够提供更多技术支持。使用效益预测及风险分析使用效益预测：教学方面，制造自动化系统可以为机电传动控制、电气控制与PLC、控制系统分析与设计、变频技术应用等课程提供硬件实验条件，且采用该套系统学习自动化知识可以参加西门子认证考试，并获得相应证书。科研方面，虚拟调试系统可以作为智能制造的前沿技术与智能化、信息化融合，为“中国制造2025〞提供思路。社会效劳方面，虚拟调试系统是减少设计缺陷的有效手段，在设计过程中对结构、电气、程序等方面进行虚拟调试，可有效缩短开发周期，效益显著。风险分析：后续运行专业操作人员的稳定性问题。该设备要求熟练地技术人员，需确保固定人员长期进行该设备的操作。设备利用率问题。组建使用管理团队，设负责人，合理分工，明确责任。如教学团队负责人，负责自动变速器试验台教学与技术培训；科研负责人，负责科学研究体系，技术支撑；共享效劳负责人，负责该设备的对内对外共享效劳。以上三方按责执行，可保障设备利用率。平安管理问题。该设备不属于高危险设备，只需定期保养。配备专门管理人员，严格按照学校规章制度作业即可。开放共享实施方案和共享承诺根据教学与科学研究需要，智能制造方向申请购置自动变速器试验台大型设备，为充分发挥投资效益，特作以下郑重承诺：1、本台大型设备为开展智能制造科学研究和人才培养所必需。2、本工程组负责安排专职技术人员管理，并负责该设备的日常保养、维护工作，出现故障及时报修，确保设备正常运行。设备运行所需耗材由本工程组负责。3、本台大型设备除了效劳本工程组外，完全对校内外开放共享。开放共享实施方案：1、在满足本学院本专科教学和本学科平台〔或科研团队、实验室、课题组等〕师生使用需求之外，向学院内外开放有偿使用。2、国家或省市物价管理部门已制定大型仪器设备开放使用的收费标准的，按照管理部门规定的标准收费。物价管理部门尚未制定统一收费标准的，由大型仪器设备所在部门参照国内同类仪器设备使用收费情况，根据仪器设备折旧费、运行本钱和管理效劳费等计算制定收费标准并填写《浙江师范大学仪器设备有偿使用收费标准申请表》，经学校收费管理小组审核并报政府物价管理部门批准后执行。3、收费数额按照如下计算公式确定：收费数额=仪器设备折旧费+运行本钱+管理效劳费。仪器设备折旧费的计算标准为：仪器设备折旧费=仪器设备折旧费率×使用机时数。其中仪器设备折旧费率=仪器设备账面价值÷折旧年限÷1080小时。折旧年限：10年。运行本钱：包括水电费、耗材费、日常维护费等。管理效劳费：包括仪器设备操作和咨询、分析、计算等费用。具体计算标准为：管理效劳费=〔仪器设备折旧费+运行本钱〕×15%。4、本设备对校外开放按收费标准执行。对校内学生教学方案内的实验开放免收费，教学方案外实验开放按收费标准的50%执行；对其它校内开放按收费标准的70%执行。5、本设备开放使用所收取的费用统一缴纳到校方案财务处，由学校统一管理和分配。收费收入〔税后〕的30%作为学校运行管理费，70%下拨给大型仪器设备专管部门，可用作开展基金、设备维护和运行经费、技术效劳费。工程负责人签字：专家论证意见制造自动化系统是使用单位拟建设的国家发改委教育现代化推进工程产教融合工程-智能制造平台的重要组成局部之一，具有以下主要功能及作用：〔1〕设备购入后满足机械制造、机械电子、交通运输等专业课程的应用需求和相关人才的技术培训。〔2〕设备购入后可支撑智能制造根底自动化系统设计、产品虚拟调试和功能验证以及科研队伍培养。〔3〕设备购入后能够有效缩短智能制造生产线开发周期，提高产品机械、电气和程序的可靠性。经专家组评定认为，该设备适用于智能制造自动化方向的教学、科研、社会效劳，满足智能制造-产教融合培养培训需求，技术上有一定的前瞻性，建议购置。组长签字：年月日专家组成员姓名职称或职务单位签名胡树根教授浙江大学黄东明教授级高工浙江省农机研究院盛继生教授金华职业技术学院陈洪处长金华市经信委技投处朱卫锋副主任，高工