大型仪器设备购置论证报告.docx
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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
新能源驱动电机装配智能制造系统
项目名称
浙江师范大学产教融合项目
项目负责人
王冬云
填表日期
2018-01-16
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，并与申购计划一起上报有关部门。
2．所在学院（部门）组织3—7人单数技术专家进行论证，并通知项目经费管理、设备管理等部门参加论证。
申请单一来源采购的需3人以上单数非本校专家参加论证；未列入全省统一论证进口产品范围的进口产品需5人以上单数非本校专家参加论证。
3．论证会由专家组组长主持，主要程序为：
申购人报告、现场考察、专家质询与讨论、专家组形成论证意见并签名。
4．专家论证同意，经学院（部门）、项目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
新能源驱动电机装配智能制造系统
英文
规格型号
能完成新能源驱动电机的无人化装配以及远程数据管理
申购数量
1
现行单价
人民币
1100万元
美元
购置经费
来源
产教融合
运行经费来源
实验室管理处相关运行经费
主要技术指标与功能
一、系统组成及功能
新能源驱动电机智能制造系统的装配对象如图1，工序如表1：
工作流程如图2，系统根据订单下发工单，AGV和智能仓库协调给各工位配料，各分总成由机器人在各自的单机设备上完成加工和检测，然后上到装配主线，由机器人和装配设备完成装配，装配主线流转方式为倍速链和工装板。
图1
表1：
汽车驱动电机智能制造生产线工艺表
编号
工位
工艺名称
设备组成
数量
1
OP01
立体仓库配料
巷道式立体库，库管系统
1
2
OP02
AGV给各工位上料
AGV,AGV调度系统
1
3
OP03
定子自动绕线机
机器人上料和流转，绕线机
1
4
OP04
定子自动捆扎机
机器人上料和流转，捆扎机
1
5
OP05
定子自动接头焊接机
机器人上料和流转，理料机，线缆切割和焊接机
1
6
OP06
端盖数控车床加工
机器人上料和流转，数控车床
1
7
OP07
机壳端面磨削
机器人上料和流转，数控磨床
1
8
OP08
1
9
OP0
旋变接线座装配
机器人上料和流转，振动盘，拧紧机构。
1
10
OP0A
转子做动平衡
机器人上料和流转，动平衡机
1
11
OP0B
转子充磁和磁通检测
机器人上料和流转，充磁机，磁通测量机
1
12
OP10
定子入机壳
机器人上料和流转，压装电缸
1
13
OP20
后端盖涂胶和装配锁紧
机器人上料和流转，涂胶机，自动螺栓供料锁紧系统
1
14
OP30
转子入机壳和前端盖涂胶装配锁紧
1
15
OP40
旋变接线座装入前端盖，电缆接头套入和锁紧
机器人上料，视觉系统，电缆接头压入机构和螺帽工了锁紧系统
1
16
OP5
性能测试
电机综合性能测试仪器
1
17
OP60
接线盒顶盖装配和下线复核
机器人辅助，螺栓供料锁紧系统，复核PC
1
18
OP70
AGV运载成品入库
1
19
倍速链输送线
倍速链输送线，流转托盘底座，工位顶升机构，RFID芯片和读写头
1
20
质量和过程数据追溯系统
服务器，锁紧系统数据通讯卡，压装机构压力位移监控接口，测试仪器数据传输接口
1
21
MES系统
服务器，大屏幕看板，用户pc
1
22
PLM和设计软件
工作站，设计软件和PL
，
1
电机智能制造系统结构原理如图2所示，由产品全生命周期管理系统PLM、制造执行系统MES以及全集成自动化系统TIA组成，实现信息化与自动化、制造业的深度融合。
其中TIA负责装配工艺的流程控制，并将数据反馈给MES系统。
二、主要技术指标：
（1）实现装配过程无人化、产品信息网络化、过程监控远程虚拟呈现；
（2）实现新能源电机的零件尺寸检测防错；在线动平衡、磁性能检测；综合性能测试；密封性测试等，电机合格率99%以上；
（3）流水线机器人全部采用进口品牌、四大家族；
（4）能适应新能源电机功率范围：
30KW-100KW
（5）生产节拍：
240秒；
（6）现场屏幕实时显示产品加工过程信息；
（8）智能仓储系统，实现电机零部件的自动存储、AGV运送、自动上、下料；
（9）PLM系统软件实现新能源电机的CAD，CAE，CAM以及CAPP功能以及生产过程模拟仿真；
（10）MES实现智能制造车间的执行管理，实现加工过程、产品数据的全过程可追溯；
（11）TIA全过程自动化控制系统实现装配过程的完全无人化，采集加工过程的设备状态、产品参数数据；
（12）动平衡检测环节实现对转子动平衡的在线检测与修正，过程值全部存储追溯；
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
200㎡
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
张卫
副教授
兼管
是
熟练
需要
田景红
讲师
兼管
是
熟练
需要
马继杰
讲师
专管
是
熟练
需要
贺新升
副教授
兼管
是
熟练
需要
傅仕红
实验员
兼管
是
熟练
需要
主要用途和适用学科范围
新能源驱动电机智能制造系统是我校产教融合智能制造平台的重要组成部分，作为智能制造典型应用系统研究与开发的重要平台，能够实现以下功能：
①支撑机械学科开辟智能制造研究方向，并提供试验验证平台；②CAD/CAE/CAM/CAPP以及性能测试功能可支撑驱动电机的基础研究与性能验证；③能够作为新能源电机智能生产的示范平台，推广应用于电机生产企业，提升我校智能制造方向的社会服务能力；④能用于学校工科专业开展智能制造（制造信息软件、过程自动化等）相关课程的教学实验实训平台。
能够支撑《工业机器人技术基础》、《工业机器人离线编程》、《工业机器人实训》、《机电传动控制》、《可编程控制系统PLC》、《计算机集成制造系统》等课程的实验教学。
预计每周实验课时可达20学时以上。
同时也能作为服务社会技术人员技能培训的平台。
购置必要性
自德国《工业4.0》以及《中国制造2025》颁布实施以来，智能制造成为制造业发展的主攻方向，制造业与信息化的深度融合成为主要的实施路径。
自2015年以来，我国乃至全球制造业掀起了智能制造研究与发展热潮，也成为高校新工科建设的重点方向。
浙江省作为全国“机器换人”、“智能化改造”的示范省，各行业制造龙头企业大都开始实施以智能制造为方向的升级改造。
浙师大作为浙中地区的最高学府，工科专业有责任为地方制造业转型升级提供人才和技术支撑。
自工学院建院以来，智能制造就成为学院学科发展的重要方向，目前形成了由10多位博士组成的、主攻方向互补的智能制造研究团队，围绕新能源电机开展基础关键技术研究、智能化生产实现方法研究、MES系统研究以及NVH性能测试方法研究等子方向。
此外机械设计制造专业方向也调整为：
智能制造方向、新能源汽车方向、材料成型方向。
在当前机械学科与专业规划蓝图以及产业发展的大背景下，购置一套融合学科发展、专业培养以及产业服务的智能制造实验实训系统具有极为迫切的内生需求。
然而目前我校并无相关类似功能的实验实训平台。
新能源驱动电机智能制造系统结合了新能源驱动电机方向、智能制造方向以及虚拟制造领域的最新技术，能够很好的满足上述学科、专业发展需求。
该系统能够实现以下功能：
①支撑机械学科开辟智能制造研究方向，并提供面向新能源产业的试验验证平台；②CAD/CAE/CAM/CAPP以及性能测试功能可支撑新能源汽车关键部件：
驱动电机的基础研究与性能验证；③能够作为新能源电机智能生产的示范平台，推广应用于电机生产企业，提升我校智能制造方向的社会服务能力；④能用于学校工科专业开展智能制造（制造信息软件、过程自动化等）相关课程的教学实验实训平台。
能够支撑《工业机器人技术基础》、《工业机器人离线编程》、《工业机器人实训》、《机电传动控制》、《可编程控制系统PLC》、《计算机集成制造系统》等课程的实验教学。
基于上述分析，我们提议，在产教融合项目资助范围内，购入一套新能源驱动电机智能制造系统。
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）、安全保护措施落实情况、是否涉及放射源物品和剧毒品等危险性材料
目前已经规划工学院新大楼南楼底楼约200平方的空场地作为该系统的实施场地，场地条件完全满足需求，安全保护措施已落实，不涉及放射源和剧毒品等危险性材料。
所规划场地已经配置有水、电、压缩气、网络等基础条件，且已经建设完成，完全满足新能源驱动电机智能制造系统的实用需求。
该套系统已经充分考虑安全因素，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、售后服务、应用支持等的比较
国内能提供该类设备的厂家有：
上海ABB工程服务公司，上海fanuc机器人科技有限公司，北京数码大方科技股份有限公司，浙江方德机器人系统技术有限公司等。
上海ABB、上海FANUC公司具有很强的技术实力，但主要以提供机器人本体及大型企业用户为主，在系统集成应用方面技术支撑不足，且报价较为昂贵；北京数码大方科技股份有限公司有一定的智能制造系统集成经验，但主要以面向纯教学为主，与我校建设定位存在差异；浙江方德机器人系统技术有限公司为上市集团浙江方正电机股份有限公司的子公司，具有较强的智能制造系统研发和集成能力，且为方正集团提供了8条电机智能制造系统，价格在预算范围内。
售后服务方面，abb、fanuc公司提供1年的免费质保，北京数码大方科技股份有限公司、浙江方德机器人系统技术有限公司提供2年质保。
使用效益预测及风险分析
新能源驱动电机智能制造系统能够实现以下功能：
①支撑机械学科开辟智能制造研究方向，并提供面向新能源产业的试验验证平台；②CAD/CAE/CAM/CAPP以及性能测试功能可支撑新能源汽车关键部件：
驱动电机的基础研究与性能验证；③能够作为新能源电机智能生产的示范平台，推广应用于电机生产企业，提升我校智能制造方向的社会服务能力；④能用于学校工科专业开展智能制造（制造信息软件、过程自动化等）相关课程的教学实验实训平台。
能够支撑《工业机器人技术基础》、《工业机器人离线编程》、《工业机器人实训》、《机电传动控制》、《可编程控制系统PLC》、《计算机集成制造系统》等课程的实验教学。
分析可见，该系统新能源驱动电机方向、智能制造方向以及虚拟制造领域的最新技术，能够很好的满足学科、专业发展需求且能服务于我国重点发展的新能源汽车产业，因此可以预计具有较好的使用效益，每周开机时数预计可达30以上。
预期潜在的风险方面，因本系统采用最新的智能制造前沿技术，且多学科技术交叉耦合，一般实验教师必须经过系统的培训，否则很难胜任操作与维护工作，专任教师个人亦很难全面掌握该系统的功能，必须团队协作方能全面消化并为学生开展实验实训指导。
此外该系统价格昂贵，必须举学科团队力量功能努力提升设备对科研和社会服务的支撑度，确保使用效益。
开放共享实施方案和共享承诺
根据产教融合培养与社会服务培训需要，本项目组申请购置新能源驱动电机智能制造系统，为充分发挥投资效益，本项目组特作以下郑重承诺：
1、本实验平台为我学院开展科学研究和产教融合人才培养所必需。
2、本项目组负责安排专职技术人员管理，并负责该实验台的日常保养、维护工作，出现故障及时报修，确保软件正常运行。
3、本台大型设备除了服务我院师生外，完全对校内、校外开放共享。
开放共享实施方案：
1、该设备可单独共享使用，并同时可以与配套的离线仿真软件联合开展离线仿真也硬件在系统仿真实验。
本设备共享所需费用由本设备总金额决定。
2、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，向学校内外开放有偿使用。
3、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、运行成本和管理服务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。
4、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+运行成本+管理服务费。
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。
运行成本：
包括水电费、耗材费、日常维护费等。
管理服务费：
包括仪器设备操作和咨询、分析、计算等服务性费用。
具体计算标准为：
管理服务费=（仪器设备折旧费+运行成本）×15%。
5、本设备对校外开放按收费标准执行。
对校内学生教学计划内的实验开放免收费，教学计划外实验开放按收费标准的25%执行；对其它校内开放按收费标准的50%执行。
6、本设备开放使用所收取的费用统一缴纳到校计划财务处，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，可用作发展基金、设备维护和运行经费、技术服务费，其中技术服务费不得超过下拨给部门的20%。
项目负责人签字：
专
家
论
证
意
见
新能源驱动电机智能制造系统是使用单位拟建设的产教融合项目-智能制造平台的核心组成部分之一，具有如下功能：
1.能支撑机械学科开辟智能制造研究方向，并提供面向新能源产业的试验验证平台，支撑新能源汽车关键部件：
驱动电机的基础研究与性能验证；
2.能够作为新能源电机智能生产的示范应用平台，提升我校智能制造方向的社会服务能力；
3.能用于学校工科专业开展智能制造（制造信息软件、过程自动化等）相关课程的教学实验实训平台。
能够支撑《工业机器人技术基础》、《工业机器人离线编程》、《工业机器人实训》、《机电传动控制》、《可编程控制系统PLC》、《计算机集成制造系统》等课程的实验教学。
预计周使用机时数可达20以上。
经专家组评定认为，该设备选型能满足智能制造-产教融合培养培训需求，技术上有一定的前瞻性，能满足工学院、职教学院等相关院系的教学、科研、社会服务要求，建议购买。
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
张联升
教授级高工
浙江金轮机电实业有限公司
黄仁兴
教授级高工
浙江万里扬股份有限公司
所
在
学
院
部
门
意
见
负责人签字：
单位盖章：
年月日
项
目
经
费
管
理
部
门
意
见
负责人签字：
单位盖章：
年月日
设
备
管
理
部
门
意
见
负责人签字：
单位盖章：
年月日
升级会员 