项目技术总结报告.docx
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项目技术总结报告
科技计划项目验收材料
基于实时信息的车间制造执行系统的应用项目技术总结报告
公司
20年月
重大科技成果产业化项目技术总结报告
一、项目总体技术水平
新型多功能自走式玉米/青贮联合收获机项目产品为“十一五”重大专项项目，项目产品已通过科技成果鉴定，核心技术属国内首创，产品整体技术水平达国际先进，获科技进步一等奖，取得发明专利，实用新型专利，代表了我国玉米收获机械化技术装备的发展水平，成为我国玉米机主流机型。
通过本项目建设，提高企业获得的自治区科技进步一等奖成果——新型多功能自走式玉米/青（黄）贮联合成果产业化能力，新建自动焊接工作站，引进焊接机器人、光纤激光切割机等先进制造设备；新建阴极电泳、静电喷涂及烘干生产线；新建产品关键零部件加工车间，关键部件实现数字化制造；对现有的装配生产线进行工艺优化和改进，设计制作280台套工装模具，已建成年产20台套项目产品的生产线，工艺装备水平达到国内同行业的先进水平、我区领先水平，实现重大科技成果快速产业化。
二、项目实施技术方案
1.制定项目实施技术路线
本项目坚持自主创新的技术研发路线，以农民增产增收为目标，市场需求为导向，紧密结合我国玉米收获农艺要求，采用不对行收获技术，满足不同种植模式下的玉米机械化收获。
应用先进的“模块化设计技术”手段进行研究开发，通过产品优化设计、工艺设计及改进、生产试验、技术集成、成果辐射转移、示范推广、产业配套体系建设，形成产业化。
2.优化工艺路线、引进关键工艺装备，提高质量、降低成本
引进先进了自动焊接工艺技术及装备，提升关键部件整体焊接工艺技术水平；并在关键部件加工制造过程中引进应用先进数制造技术，依托公司在乌鲁木齐经济技术开发区建立的产业化基地，制定产业化关键部件及产品装配工艺流程及相关工艺文件，优化和规范作业工序及工位要求，确定13个工位，完成关键部件装配及整机装配、调试作业，使装配作业进度要求达到目标要求；通过先进的技术装备及工艺引进优化，项目产品制造成本下降3%。
3.建立健全产品制造工艺与工装
项目产品在产业化实施过程中，确定了合理的产品生产工艺，制定了相应的工艺操作技术规程，通过关键技术的改进和工艺的完善，完成了产品设计定型；按照批量生产的要求，完善了相关技术文件；为保证关键的零、部件的加工质量，大量采用专用模具、仿型加工、激光切割、数控成型等先进加工工艺，确保零部件的加工精度符合图纸设计要求，实际已投入各类工装20台套，已形成了年产200台项目产品的的生产能力。
4.完善产品质量管理体系
企业已通过了ISO9001质量管理体系认证，在本项目产品开发中运用“基于可视化虚拟设计技术”，重点以SolidEdge三维专用设计、动态运动仿真分析及校验软件为技术平台，提高了研究设计效率，缩短了设计改进周期。
项目产品样机制造生产采用“OEM”模式，优选具有人才、设备、技术基础和加工能力的企业进行零部件协作加工制造，与车辆制造有限公司、减速机制造有限公司等单位建立了良好的协作关系。
建立了一整套质量控制程序，包括外购、外协件质量控制程序、工序质量控制程序、装配质量控制程序、不合格品控制程序，产品严格按企业产品标准组织生产和检验，提高了我公司的整体管理水平和产品质量水平。
5.建立健全了产品销售服务网络
销售服务中心有专人分片负责内地的销售服务工作。
在站稳市场的同时，积极开拓内地市场，扩大产品在内地市场的占有率。
通过各种形式的对外宣传和在主要农牧区建立示范点和人员培训，逐步建立和完善了销售服务网络，扩大了项目产品的影响力，将产品推广到了的主要辣椒产区。
项目期内，累计推广销售项目产品24台，实现销售收入元，利润元，上缴税收7.81万元，产销量位于我国大型自走式玉米收获机前三位，成为我国大型自走式玉米收获机最先进机型的代表。
在全国范围内建立的售后服务网络，每个片区都有专人负责，对出现问题的产品，售后服务人员能及时赶到现场，解决问题；对用户进行了培训，减少了因操作不当造成的设备损坏。
三、关键技术及创新点
1、项目已解决的关键技术
1.1新建玉米收获机生产线，进行工艺方案设计，制定产业化生产工艺，设计制作相应批量生产的工装、模具等工艺装备，已形成年产200台新型多功能自走式玉米/青贮联合收获机生产线，实现重大成果产业化。
1.2各类工装模具280余台套，并进行相应的试制和调整，形成批量生产的工艺装备，提升产品的质量，降低劳动强度，提高工作效率，产品制造成本从22.86万元下降到22万元左右，制造成本降低3.76%。
1.3对关键零部件配套选型及试验，确定产业化生产关键零部件供应商20余家，实现关键零部件质量稳定可靠，满足产品加工工艺要求。
1.4完成项目产品关键部件剥皮辊及摘穗拉茎辊通用化设计，研制通用的工装模具，实现产品关键部件的通用化、标准化。
1.5在项目实施期内，产品技术在现有基础上熟化，对参数及结构进一步优化，苞叶剥净率：
由≥85%提高到≥96%，在不对行割台技术基础上，研制适应于东北种植模式的对行割台，研制了系列机具，提高了不同种植区域下收获的适应性；同时优化秸秆回收结构参数，使秸秆回收率达85%以上，解决了我国玉米机械化收获时秸秆不能高效经济处理致使秋冬季秸秆焚炼烧造成的环境污染。
1.6在进行成果熟化同时，加强成果的辐射转移，项目产品在全国玉米主产区得到了广泛应用，并已成为玉米收获机用户最满意品牌之一，牧神品牌连续两年荣获全国农机行业最具市场竞争力十大品牌，成为我国收获机械行业龙头企业，已具有一定的市场影响力及品牌认知度。
1.7在全国各玉米主产区如新疆、黑龙江、吉林、内蒙等地进行技术应用与示范，召开机具现场作业演示会，举办技术培训班5次，培训农机技术骨干300余人，提高农机技术骨干使用操作技能。
1.8扩大产品销售区域及市场影响力，项目产品连续三年被评为全国农机用户满意产品，产销量位居全国同行业前三位，评为全国农机行业“十大创新产品”及“十大用心智造产品”。
2、已取得的创新点
2.1通过工艺创新，研制了满足大批量生产的成套工装模具，制定适宜的工艺流程，确定产业化生产的13个装配工位及工序要求，实现各工位合理、物流畅通，建成年产200台自走式玉米/青贮联合收获高效装配生产线，日均装配机具5台；
2.2实现了产品关键部件收获割台、剥皮机、底盘的标准化、通用化设计，提高生产线的工作效率和质量水平，产品制造成本降低3.76%；
2.3在我区装备制造业，率先应用先进数字测量和制造技术及设备，建立了数字化自动焊接生产线及关键部件加工生产线，通过应用先进制造工艺技术提升产品水平、降低制造成本；
2.4建立一套适应于我区长距离运输的技术配套、协作快捷的收获机械产业配套技术体系和方案。
四、项目产业化推广过程中的关键技术及工艺改进
1、产业化推广过程解决的关键技术
实现了产品的技术及结构优化升级，完成不对行玉米的摘穗台、自动剥皮机构、秸秆粉碎还田机构/秸杆切断铺条机构等关键设备的结构、参数优化，苞叶剥净率：
由≥85%提高到≥96%以上，提高不对行割台对不同种植模式下的适应性，产品可靠性有效度提高至100%；
1）优化不对行玉米摘穗割台参数、结构
A、针对玉米收获中，在茎秆含水率过高或过低的状态下，在割台拉茎过程中，茎秆容易断裂，造成较多的断秆断叶进入剥皮机，影响剥皮效率；搅龙到喂入口之间容易出现喂入不畅，喂入口堵塞等问题。
通过优化设计和试验，改进割台的传动参数，提高了割台的摘穗和分禾输送性能，减少拉茎过程中茎秆的断裂现象，摘穗割台重量比原来减少10％以上；改进割台搅龙和升运器之间的结构，优化搅龙底壳过渡曲线参数，使喂入过程通畅，确保了在亩产量1000公斤的丰产田中收割速度≥5km/h时，割台不出现堵塞现象，提高了不对行割台对收获期和高产田的适应性；
B、割台动力输入由原来的链条输入改进为齿轮箱和传动轴，提高了传动可靠性，并为挂接青贮割台提供了动力源；
C、改进了原拉茎辊结构技术参数，拉茎辊增长100mm,拨禾链线速度提高20％，提高了拉茎辊强度，提高了机器在粗壮杆田和高杆、高产田收获时的作业速度。
D、改进了传动箱主轴材料和结构，避免了传动箱跳齿现象。
2）优化秸秆回收（还田）装置参数、结构设计
针对秸秆回收（或还田）装置工作时，升降灵活性差，秸秆含水率较高时，抛料筒易堵塞；甩刀容易磨损，寿命短，在使用一段时间后，甩刀刃口磨损变钝，造成动力消耗大、秸秆切断质量差、抛料筒易堵塞等状况。
完成以下优化改进设计：
A、解决在甩刀刃口上堆焊硬质合金的焊接工艺难题，提高了刀刃的耐磨性。
增加定刀的数量，以提高秸秆切断质量，在正常使用情况下，不出现抛料筒堵塞，甩刀寿命延长。
B、原摇杆滑块机构，滑块容易卡死，致使切碎装置升降不灵活。
改为四连杆机构后，即保证了垂直升降的特性，确保了操纵灵活；
C、原动刀为两片L型刀片铆合，使用中发现一片损坏而另一片完好，为了保证刀轴的平衡，更换就要换4片，增加了不必要的成本，将刀片铆合改为单个两片L型刀，减少了制作成本，也减少了更换成本；
D、针对有壳体开裂现象，分析原因为部分结构强度不足和作业时振动所致。
改进了壳体结构，强化了刀轴，皮带轮，抛送轮等的动平衡试验，严格动平衡工艺，严控装配工艺，消除了壳体开裂现象；
E、优化抛扔叶轮的结构，将原有的焊接结构的三叶轮改为螺栓连接结构的六叶轮，将叶轮线速度由原来52m/s提高到58m/s，提高了叶轮工艺精度，增强的抛送能力，改善了出料的均匀性，从根本上解决了抛料筒易堵塞的问题。
3）优化玉米果穗自动剥皮装置参数、结构设计
A、针对玉米剥皮装置工作时，当收割速度大于5km/h时（对应亩产1000公斤丰产田生产率为19.5亩/小时），剥皮机的生产率不够，剥净率下降，达不到设计值的问题，优化了剥皮机的剥皮辊、压制器及风机的配置与结构参数，提高剥皮轮转速15％，将原四组剥皮辊增加至五组，解决了生产率不足问题，实现了高效作业；
B、改进剥皮机下筛网结构，优化链耙速度、角度，提高了籽粒回收率；
C、加大了前后压制器转速差及风机转速，提高了剥净率；
D、改进剥皮机锥齿轮材料，提高耐磨性。
通过改进后达到当收获高产玉米收割速度大于5km/h时（对应的生产率为19.5亩/小时以上），剥净率稳定达到96%以上。
4）产品技术性能得到较大提升
通过技术改进和优化，项目产品的技术性能有了较大的提升，分别于2013年及2014年通过自治区农牧业机械试验鉴定站及黑龙江省农业机械试验鉴定站的推广鉴定，苞叶剥净率达96%以上，总损失率降低至2%以下，籽粒破碎率下降1%以下，果穗含杂率降低至0.7%以下，产品被评为全国农机行业“十大创新产品”及“十大用心智造产品”，已成为我国自走式玉米收获机最先进机型的代表。
2、工艺优化改进、完善
2.1建立合理的批量装配生产线及工艺流程及要求
1）通过本项目实施，开创了公司重大成果首次大规模生产的记录。
通过工艺研究及新工艺技术的引进应用，研制了关键部件工装模具，确定的产业化装配生产工位及流程，解决了大批量生产工艺技术难题。
2）引进了先进的自动焊接工艺技术及装备，建立了摘穗支架总焊合、升运器壳体焊合、护罩、机架总焊合、剥皮机筛架焊合及割台体总焊合5个机器人焊接工作站，将机器人吊装于夹具中部，夹具通过活动式机械限位，实现重复定位精度在0.03mm，保证了焊接精度，解决了项目产品关键部件高效、高质加工的工艺难题，制定了相应的自动焊接工艺文件，提升结构件整体焊接工艺质量水平。
工作站平面布置图及现场布局图片
2.2优化工艺，确定合理工位
制定了产业化关键部件及产品装配工艺流程及相关工艺文件，规范作业工序及工位要求，提高了作业效率，分布13个工位，完成关键部件装配及整机装、调整作业。
生产线日装配机具由项目实施初日均15台提升至目前日均25台，装配效率提升了66%以上。
装配生产线工位布置示意图
项目产品玉米收获机装配生产线现场图片
2.3设计制作关键部件工装模具
设计制作了包括钻模、冲孔模、冲压模、压型模、精加工工装、铸模、装配工装、焊接工装等280套（件）工装模具，满足了年产200台套项目产品的部件制作加工质量和效率。
设计制作工装模具清单
序号
工装部件
套（件）数
备注
1
机架总焊合工装
28套（件）
2
转向桥装配工装
14套（件）
3
前桥装配工装
9套（件）
4
电瓶架、油箱及附件装配工装
7套（件）
5
剥皮机底架装配工装
19套（件）
6
压制器装配工装
47套（件）
7
风机装配工装
12套（件）
8
后升器装配工装
18套（件）
9
升运器装配工装
36套（件）
10
切碎器装配工装
23套（件）
11
驾驶室焊接工装
7套（件）
12
果穗箱装配工装
14套（件）
13
附件（门、梯等）焊接工装
10套（件）
14
秸秆回收（还田）装配工装
24套（件）
15
摘穗割台工装
12套（件）
合计
280套（件）
2.4建成年产2000台生产线，制造成本下降3%
通过生产线的建立及工艺优化，已建成了年产2000台项目产品的生产线，产品制造成本由22.86万元下降至目前的22万元，单位成本下降3.76%。
2.5建立了完善的产品配套技术体系
通过制度创新，与外协、外购供应商建立了一套完善的产业配套技术保障体系和方案，加强外购外协质量控制，提升了外购、外协件的配套供应能力，与30余家外购外协厂家建立了稳定可行的工作方法保障关系，购外协企业达10余家，满足了年产200台套项目产品批量生产的外购外协保障。
五、已取得的成果
1、已建立年产2000台套新型多功能自走式玉米/青贮联合收获机装配生产线及配套的关键部件工艺方案；
2、建立一套完整的技术配套、协作快捷的农机产业配套技术体系和方案，和200余家国内专家配套企业建立了共赢的发展关系；
3、项目期内，完善产品型谱，形成了满足不同区域玉米机械化收获的系列产品，包括4YZ-4型自走式玉米收获机、自走式玉米收获机产品均通过农业部农机推广鉴定，取得农业部农机推广证；
4、在完善技术的基础上，修订完善2项企业标准，并通过自治区质量技术监督局备案；
5、项目期内获得专利1项，发表相关技术论文2篇；
6、设计制作项目产品产业化生产的工装模具28台套；
7、通过项目实施，已组建涉及公司研发、试验检测、产业化生产、成果推广销售服务一套完成的管理、技术、制造人才团队，实现新增就业200余人，通过各种方式的培训，完成了500人次以上的涉及管理、技能及知识等方面的培训，使建立的产业化团队的人员技能及素质位于我区领先水平，项目期内新增教授级高工4人，2人列入自治
区优秀青年科技人才培养对象。
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