2011年度国家重点新产品项目产业化状况及前景分析

PAGEPAGE6国家重点新产品项目产业化状况及前景分析项目名称及型号：YQC-Q1000D型基于模糊控制自动切菜机申报单位名称：章丘市炊具机械总厂日期：2011年11月2日社会进步、经济发展和人民生活水平的不断提高,食品加工这一传统行业正在发生巨大的改变。伴随着人们对生活品质的不断提高，蔬菜不仅作为生活的必需品，同时也作为一种营养品被人们钟爱，成为人体所需维生素的主要来源之一。人们对蔬菜加工成品的品质也越来越挑剔，逐步向多样化，营养化，卫生化、绿色化和安全化发展，吃出好心情、吃出健康已成为人们对生活品质的普遍追求。正是由于人们对生活品质要求的提高，为食品机械行业的发展提供了广阔的市场前景，同时也促使众多的食品机械行业纷纷关注蔬菜加工机械的研究与设计。近几年来，随着社会和经济的飞速发展，我国的蔬菜加工产业取得了显著成就,已经具备了一定的技术水平和较大的生产规模,外向型蔬菜加工产业布局已基本形成,蔬菜及其加工制品在我国农产品贸易中开始占据重要地位。目前,我国蔬菜加工产业逐步向布局集中、产业集聚的方向发展,山东省作为我国的农业大省，在蔬菜加工产业领域,已形成了一批具有较强市场竞争能力的产业集团,如山东九发、山东龙大等蔬菜深加工企业。随着我省蔬菜加工产业规模为不断扩大,对蔬菜加工机械的要求日渐提高。切菜机是蔬菜加工单位和饮食单位的主要设备之一，在改善人民生活质量方面起到了重要作用。多年来，传统切菜机一直是市场需求量最多的产品，为实现变速结构的改进，改善切菜机性能，切菜机经历了有级齿轮变速到无级传动调速的变迁，无论使用哪种变速机构的切菜机，都是手动操作来实现不同规格、不同蔬菜所需切菜速度和切菜长度的调整，操作相对比较麻烦，不容易调整到理想的速度和长度。原来生产的智能切菜机选择好切菜规格以后，再手工选择速度，操作繁琐、费时、且不易调整到理想的速度，终因操作繁琐、价格昂贵无法被用户接受。综上所述，开发研究具有自主知识产权的、适应市场需求的数字控制切菜机——基于模糊控制自动切菜机是符合国家与地方产业政策。它将大大提高蔬菜加工装备的协调控制水平，优化传统食品机械加工设备，进一步促进产品结构与产业结构的优化升级。一、申报项目的技术路线和产业化路线1、简述产品试制的技术路线⑴、主要技术原理该产品主要由人机界面的触摸屏和PLC可编程序控制器结合的模糊控制技术，实现切菜速度与切段长度的自动识别。①、控制系统发出运行信号及切段长度调节信号，控制减速电机调节切菜长度,竖刀电机根据切段长度调节的运转速度,从而实现切段长度与速度的自动识别和调整；②、人机界面触摸屏实现人机交互功能,实现切菜机参数设定和显示，并通过磁电式旋转编码器检测切段长度调节螺母的位移编码，确定切段长度，将运行信号和参数提供给PLC系统，应用数字信息技术切菜长度的直观显示，快速、准确的通过调整切菜长度实现对切菜速度的自动调整⑵、产品开发主要技术、工艺路线①、主要技术路线该产品利用单片机集成技术实现切菜长度自动调整；自动识别蔬菜，自动调节切菜速度；装有电脑安全控制装置，来确保操作者人身安全；②、主要工艺路线（见图1）图12、简述产品的产业化路线该项目的及早研发投产，对企业以及当地的节能降耗具有重要意义，因此应充分依托企业现有销售网络基础工程、各地销售商等人力资源和资金优势，以及政府重视等各种有利条件，尽早立项、尽早建设、尽早投产推广、尽早发挥项目效益。（1）、营销策略企业拟采取的销售渠道主要有两种：自建销售网络；利用现有渠道。自建销售网络：建立企业销售网络，并且将企业销售嵌入其他网站，提高产品的影响力，同时提高服务效率。同时建立企业网站与客户资源管理库，积极推动企业网络营销开展，适时开展电子商务。销售过程见图2图2利用现有渠道：将会利用现有的销售人员，与各地的销售商及各地现有的主要餐馆饭店推销，以及向总后勤部物资油料部军需军代局积极推荐，利用企业现有的销售渠道和网络弥补不足，扩大市场范围并吸引有良好关系网络、有能力的代理人才，完善自建的销售网络。（2）、保障策略①营销战略：进一步整合资源，推广成熟的经验和做法；积极开辟产品销售的第二战线；积极推进后续潜力产品的开发，加强企业经营决策等与市场需求、营销政策的紧密结合，在确保资金使用效率的前提下加大市场投入，使经营业绩再上一个台阶。②人力资源战略：从培训人手提高现有人员素质和技能；从招聘入手实施人才引进战略；培养后备干部建立人才快速成长的通道；建立完善员工考核和激励体系，提高员工积极性和凝聚力。③财务战略：通过推进以全面预算管理为基础的财务管理体系，节约运行成本；坚持诚信原则，提高企业信用等级；加强和各金融机构和民间资本的联系，拓展企业融资渠道。④研发战略：实现设备现代化，积极投向产品现代化技改项目，把握产品与工艺标准化、现代化、规模化的行业发展趋势；加强新产品的开发和申报，充实企业新产品的储备，推陈出新，增强市场竞争能力；加强研发队伍的建设，增强研发投资力度，形成有力的研发体系。⑤生产战略：扩大生产能力，加快生产工艺改造进程，建立规范化的生产体系；加强成本控制意识，积极推进一体化进程，多途径有效控制成本；强化质量意识，加大质量考核奖励制度，积极探索改进和提高质量的手段和方法，建立完善的质量管理体系。⑶、组织方式本项目是自主创新研发项目，充分发挥资源优势，集中企业研发技术力量，使我们在蔬菜加工机械开发领域快速发展，由专家教授组成研发小组，制定战略目标、规划研究方向、建立管理模式，使各项工作在短期内取得好的业绩。短时间内达到国内先进水平，同时争取在最短的时间内走出自己的路，创出山东省炊事机械行业“品牌”产品。能在国家产业政策机构等单位领导的支持、合作下，推动山东省炊事机械制造产业的大发展。在服务社会、服务山东等开放性服务方面，将利用自身的资源和人员优势，一如既往的与国内外的嵌入式研发机构和企业开展各种层次的合作，将进一步推动山东省炊事机械制造产业开发的发展。该项目的实施与推进，具有良好的产业化状况和优越的市场发展前景。二、技术水平1、产品的功能特点及主要技术性能指标⑴、技术来源项目涉及的核心关键技术在本公司长期同类产品研发中已经得到攻克，能够确保本项目的顺利实施。⑵、研发形式本项目完全由本公司独立承担，全部核心技术及知识产权归属本公司。⑶、主要技术性能指标（见表1）表1序号指标名称指标值备注1额定输入功率1kW2额定电压～220V3额定频率50Hz4切菜尺寸误差≤0.2mm5配用电机功率切片500W竖刀500W6生产能力：≥660kg/h7噪声≤76dB(A)8轴承温升≤359最高工作温度≤752、产品的创新性⑴、产品的创新点①、利用单片机集成技术代替传统切菜机手动调节偏心，实现切菜长度自动调整；②、自动识别、自动调节不同蔬菜所需切菜速度保证切菜质量；③、装有电脑安全控制装置，确保操作者人身安全。⑵、主要研究内容①、分析模糊控制自动切削的基本原理，研究并确定切削过程中关键传动部位，及对切削质量的影响；②、研究导轨架的结构形式，试验分析其不同结构对传感精确度的影响，并设置好导轨架的最佳安装位置；③、根据速度和切菜长度调整自动识别和控制的要求，研究切制规格范围与高、中、低速度最佳对应关系；④、分析实际操作习惯与安全因素，设计一种操作方便、保障安全的竖刀防护机构；⑤、根据主控系统的控制形式，设计选择一种美观、先进的人机界面控制方式，提高其科技含量；⑥、进行外观设计，符合人们审美需求。3、产品的先进性⑴、与本企业智能切菜机相比较①传感部件的先进性a.如图3a所示原智能切菜机是通过直滑式传感器检测切段长度调节螺母的位移，通过系列传动，实现切菜长度的变化。传感速度慢、显示切段长度与实际切菜长度存在较大的误差，无法调试到最小0.3mmb.如图3b所示该机采用磁电式旋转编码器，用微型同步带与螺杆同步转动，这样避免了切菜机在运行中的振动对编码器的干扰，保证切菜长度准确，误差控制在0.3mm左右，实现了本机切菜长度的正确性。ab图3传感部分对比②、控制面板先进性ab图4面膜形式对比a、原采用形式如图4a所示，技术含量较低，产品整体性不美观；b、如图4b所示该项目采用先进的人机界面触摸屏，提高了产品的整体美观性，提升了产品档次。②安全防护的先进性切菜机使用的安全问题一直是用户关注的焦点，也是能否占领市场的条件之一，而竖刀部位恰恰是存在安全隐患的主要部位。a、原切菜机竖刀处只是安装防护网，安全性能差，易发生人身伤害事故b、该项目针对使用过程中用户经常不关闭控制开关直接抬起防护网清理输送带，存在事故隐患，在刀护罩处加入一行程开关，以防护网起落控制行程开关，并在防护网上加一有机玻璃板，提高了产品的安全性。如下图：图5竖刀防护装置基于模糊控制自动切菜机是复合式、多功能机，应用离心式切片机构和模拟手工切菜结构原理，可加工不同规格、不同类别蔬菜。只要选择所需的切菜规格，切菜速度会自动选择，一键代替了繁琐的人工调试，且调整准确、快捷，对提高切菜质量和提高生产效率起到了很好的作用。该项目是山东省技术创新项目，通过鉴定委员会的新产品鉴定，认为具备以下的先进性：①、采用人机界面触摸屏，实现人机交互功能和切菜长度参数设定和显示；②、通过人机界面触摸屏输入，省工快捷，保证了切菜质量和效率；③、采用模糊控制技术，实现自动控制切菜速度，提高了切菜质量和效率；④、产品性能稳定，安全可靠、节能效果明显；该产品填补了国内空白，达到国内领先水平。；4、产品知识产权状况（1）专利情况表2序号专利名称专利类型专利号进展情况专利范围1一种数字控制切菜机实用新型ZL201120029200.1授权中国专利（2）技术标准项目完成时，将成功研制一种新型基于模糊控制自动切菜机，整机各项技术性能指标应满足企业贯彻执行的ISO9001质量认证体系和行业内有关的各项法规和标准所规定的要求。（3）产品商标、品牌状况——注册商标“银鹰牌”率先在全国同行业中被认定为中国驰名商标；——系列“和面机”、“馒头机”、“切菜机”、“揉面机”先后被认定为“山东省名牌产品”；三、市场需求和风险1、国内外基本情况及发展趋势随着人们生活水平的不断提高，蔬菜在人们生活中占越来越重要的地位，蔬菜加工出口扩展国际市场也得到蓬勃发展。切菜机是蔬菜加工企业和单位的主要设备之一，在改善人们生活质量和出口加工蔬菜创汇方面起到了重要作用。现市场上切菜机变速调整结构有以下三种：一是塔轮调速机构，二是无级调速机构，三是智能切菜机。前两种机型切菜长度是通过调节偏心螺栓在偏心轮槽中的位置，改变偏心距离来实现蔬菜长短的切制。这两种机型额定功率均为1500W，一台电动机分别带动离心切片调速机构和切丝、段调速机构，利用离合机构实现两部分的单独工作和同时工作。两机构同时工作时动力配置较合理，但在单独工作时功率配置有些过大，且机械传动机构复杂，可靠性差，材料成本和维修费用较高；初步估计现有产品浪费的功率约占整机功率的30%～60%，每天每台机器多耗能5千瓦时，年浪费电能1500千瓦时，按每年切菜机市场需求数量5万台计算，年浪费电能约7500万千瓦时，折合人民币约5000余万元。智能切菜机，虽采用两台电机分别作为动力，但需选择好切菜规格以后，再手工选择速度，操作繁琐、费时、且不易调整到理想的速度和长度。因此，我企业决定打破蔬菜加工机械的传统观念，针对切菜机存在的问题，工程技术人员在借鉴市场原有产品的基础上，开始设计构思一种基于模糊控制的新型切菜机方案：采用数字控制技术，只要将所切尺寸输入集成面板，机器便会自动调节切菜长度，切制出不同规格的蔬菜。根据切菜长度不同，自动进行识别和模糊调整合理转速来适应切不同规格蔬菜，一键代替了繁琐的人工调试，且保证了切菜质量和工作效率。提高产品宜人性，并通过技术创新使其成为经济效益和社会效益新的经济增长点，为推动经济进步和社会发展做出积极的贡献。2、风险与不确定性分析⑴、申请单位基础条件及创新发展能力①、生产经营状况及管理水平。章丘市炊具机械总厂系国家中型企业，已有四十年的生产历史，是食品机械的专业生产企业，产品包括有炊事机械、酱菜机械、蔬菜加工机械、厨房设备和各类大型铸件加工产品五大系列近百种规格，年产各类机械产品近5万台套，大型铸件1万吨。2009年实现总资产7397.64万元，净资产3059.38万元，销售收入11144万元，净利润778.89万元，市场占有率23%；2010年实现总资产8137.26万元，净资产3774.47万元，实现销售收入13372万元，净利润1074.14万元，市场占有率逐步提高。2005年，入选全国工业重点行业──轻机装备行业效益十佳企业。2009年，注册商标“银鹰”牌率先在全国同行业中被认定为中国驰名商标，荣获“2009-2010年度中国食品行业十大评选食品加工机械十大知名品牌”称号，主导产品“银鹰”牌系列和面机、馒头机、切菜机、揉面机先后被认定为“山东省名牌产品”，企业率先获得ISO9001：2000质量管理体系认证，并通过国家AAA级企业标准化良好行为确认。目前拥有国家专利43项，负责起草国家标准6项。被中华全国工商联厨具业商会授予“中国厨具业十强优秀企业”，被中华全国总工会授予“模范职工小家”、山东省“信得过基层工会”称号，先后被评为山东“省级先进企业”、“守合同重信用单位”、“中国农行山东分行AAA级信用企业”、“中国专利山东明星企业”、“山东省机械工业自主创新先进单位”、“山东省企业技术创新奖”、济南市“科技示范企业”、“模范纳税企业”、“济南市创新型企业”。⑵、单位在本领域的研究已具备的基础①、资源优势本企业资产雄厚、技术力量充足，拥有多处企业分厂，一处科研所，一处销售公司。厂区占地面积6万平方米，建筑面积4万平方米，拥有2500平方米的科研办公大楼及1000平方米的展销大楼，拥有固定资产八千多万元。企业现拥有大中型设备350余台套，数控加工中心16台套，新建立了型式试验室，购置了拉力试验机、布氏硬度计、耐压测试仪、接地电阻仪、泄露电流测试仪等检测设备，研制了专门的真空盖和真空室两种试验台，购置了数控立式车床、高频淬火设备、数控镗床加工中心及大型激光切割设备；拥有“山东省企业技术中心”、“山东省工业设计中心”、“国家农产品加工技术装备研发分中心”，采用先进的计算机辅助设计CAD软件进行产品机械设计，并运用SolidWorks2010三维设计软件进行产品结构优化设计方案，实现了设计的标准化、规范化。②、人才优势本单位组织机构完善，技术全面，是一支技术力量雄厚、研究与开发经验丰富的专业队伍。本单位拥有工程技术人员81人，其中享受国务院特色津贴额3人，博士3人，省级突出贡献中青年专家3人，市专业技术拔尖人才、青年科技创新人才各3人，市科技创新女状元1人。高级职称人员6人，专业工程师22人，高中级职称人员占技术中心人员总数的46.9%；同时还具有技术水平高，实践经验丰富的一线员工170多人，其中高级技师1人，技师8人；具有中、高级职业资格证书的106人多年来，本单位一直致力于加强与大专院校和科研院所合作，与山东大学、山东建筑大学、山东轻工学院、河南工业大学等高等院校及科研单位合作。2007年1月与山东大学机械工程学院共建山东大学机械工程学院科研教学实践基地，常年聘请该院赵英新教授等3人作为我厂特聘专家高级技术顾问；2009年与河南工业大学主食工程研究所签定技术合作协议，成为河南工业大学主食工程研究所最新科技成果转化基地，朱可庆教授常年被企业聘用；2009年6月与山东轻工业学院签定大学生就业基地。③、研发优势早在1985年，企业就聘请大专院校、科研院所的相关人员与企业技术人员成立了“济南市炊事机械研究所”，是最早从事炊具机械研究与开发和产学研共建单位的企业之一。企业具备近四十年从事食品加工机械设计和制造的基础，培养了大批研发经验丰富的工程技术人员，在各工序拥有一批技术熟练、具备职业资格的能工巧匠，与一批重点院校强强联合，具备了一定的产业基础和销售市场。同时企业凭借良好的产品性能和高质量的服务理念，多次参与制、修定国家标准、行业标准，并获得多项荣誉奖励。——完成国家、省、市“星火计划”、“省科技发发展计划”、“泉城学者”、“省技术创新”项目共13项。——全国厨具业十强优秀企业；——全国商业机械标委会——国家及行业标准制修订单位之一；④、产业优势企业地处齐鲁腹地，位于山东省省会济南市东45公里处，紧靠济青高速公路，西临济南国际机场，南接胶济铁路，地理位置优越，环境优美，交通通讯便利，工商业发达。——生产的和面机、馒头机、压面机、蔬菜加工机械等产品畅销全国二十多个省市、自治区，并远销俄罗斯、乌克兰、韩国、澳大利亚、丹麦、美国等国家和地区。——在全国设有十大办事处和180多个销售网点。——为部队后勤装备服务，总供货值近两亿元。总后勤部军需部已授予“中国人民解放军军需给养物资生产许可证”。企业具有自我良性循环的发展机制，拥有改革意识强、敢于创新、高效精干、科学管理的领导班子，有强有力的组织管理机构和管理队伍；研究与试验人员占职工总数的8.97%，科技活动经费支出占产品销售收入比例的5.9%，具有将科技成果产业化的基础和条件。本项目研制一种节能环保型蔬菜加工机械——基于模糊控制自动切菜机，用于传统产品的更新换代，可以提高本地区在先进制造业领域的竞争力，具备产业化优势。因此，从各方面分析，章丘市炊具机械总厂完全具备承担该项目产业化的能力，能够完全应对在产品开发经营中面临的技术风险、经营风险、资金风险、政策风险、市场风险、人员风险等方面的风险和不确定因素，保障项目产业化的顺利实施。四、经济和社会效益分析1、经济效益分析纵观国内炊事机械市场，蔬菜加工设备有着巨大的发展空间。切菜机是蔬菜加工企业和单位的主要设备之一，在改善人们生活质量和出口加工蔬菜创汇方面起到了重要作用。近年来市场年销量在五万台以上，且需求量在逐年增加。经核算该机型生产成本9160.86元/台，则建议定价在15000元/台，单机利润2351.64元。按我厂现有生产能力估算年产2000台。按年产销2000台计算，利润总额2351.64×2000=4703280元，根据推算年新增销售收入3000万元，新增利税900多万元。2、社会效益分析：该产品具有节能的特点，比其它类型的切菜机降低能耗30～60%，提高产能50～80%