浙江省2014年两化深度融合应用示范项目情况表和可行性报告
（2014年）
企业名称 xxxx电工合金股份有限公司（盖章）
项目名称 xxxx机联网示范车间建设项目
示范方向：
■机器联网
□两化融合管理体系贯标试点
□总部型企业两化融合示范项目
□两化融合第三方服务机构
□绿色安全制造信息技术应用示范项目
□装备电子和软件项目
浙江省经济和信息化委员会
二〇一四年六月
xxxx机联网示范车间建设项目
可行性研究报告
一、企业概况
1、企业基本情况
xxxx电工合金股份有限公司是国内电接触复合材料行业领域首家上市公司（股票代码：300283），创立于1997年9月，注册资本9208.03万元，占地面积7000多平方米，是一家专业致力于高性能电接触功能复合材料、元件及一体化组件研发、生产、销售及技术服务于一体的国家火炬计划重点高新技术企业，系浙江省创新型试点企业、浙江省专利示范企业、浙江省标准创新型企业、浙江省创新型中小企业、浙江省成长型中小企业、温州市“两化”融合试点示范企业、温州市优秀聚才企业、复合材料学会理事单位、中国电器工业协会电工合金分会理事单位，国家及行业标准主要起草单位之一，已通过ISO9001:2008质量管理体系及ISO14001:2004环境管理体系认证。公司拥有xxxx合金有限公司、上海和伍新材料科技有限公司和乐清宏丰焊料有限公司三家全资子公司。
目前，公司拥有颗粒及纤维增强电接触功能复合材料及元件、层状复合电接触功能复合材料及元件、一体化电接触
组件等三大类主导产品，共计上万种规格，形成了从电接触材料制备到一体化电接触组件加工的完整产品体系，可广泛应用于低压电器、汽车电器、家用电器、通讯电子等领域，为正泰电器、德力西电气、GE（通用电气）、Emerson（艾默生）、Cooper（库柏）、Sensata（森萨塔）等用户提供专业关键组件配套服务，并被相关单位列为定点供货单位，目前公司产品国内市场占有率已近10%。
2、人员构成
截止2013年12月,公司拥有员工333人，具有大专以上学历193人，占员工总数的57.79%，其中博士1人，硕士7人，本科79人，同时获得中、高级职称人员6人，初级职称35人。
在公司员工中，管理人员45人，占员工总数的13.5%，科技人员110人，占员工总数的33%，品质管理人员15人，占员工总数的4.5%。企业人员构成见表1-1。
企业人员构成表
3、研发能力
公司具有较强的研发实力，公司内部建有省级企业研究院，下设创新工程中心、新材料研发中心、材料检测中心、低压电器试验站等机构，以构建综合实力突出并具有鲜明特色的研发平台，海纳百川地汇聚功能性复合材料及相关领域的优秀科技人才，建设多学科交叉互补的研发团队，培养务实创新的“产学研用”基地，积极创造浓厚的创新氛围，广泛开展国际、国内科技交流与合作，研发符合国家发展战略和社会进步需求的环保高性能功能性复合材料，为产业振兴和行业可持续发展提供坚实的产业支持为目标。企业研究院现有研发面积3520平方米，拥有大专以上学历专职人员110人，其中博士1人，研究生6人，本科学历69人。2010年，研究院院长陈乐生博士获得了“全国优秀科技工作者”称号。
企业研究院拥有原子吸收分光光度计、三维投影仪、数显显微镜硬度计、涡流导电仪、拉伸试验机、直流电桥、样板曲线成型磨床、光学曲线投影磨床、激光粒度分析仪、接触材料综合参数测试仪、X荧光光谱分析仪、碳硫分析仪、扫描电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-MAS)、差示扫描量热仪、原子吸收光谱、连续挤压机、金属雾化设备、高能球磨机、烧结炉、自动复压机、2000吨热挤压机、慢走丝切割设备、混粉机、冷等静压设备、化学制粉设备、银废料回收设备等生产及检测设备，设备原值达2268.66万元，拥有一整套国内领先水平的材料理化性能试验检测方案。
2013年，为有效提高电接触材料电性能检测水平，公司进行了低压电器试验站建设，总投资超过1000万元。通过购置变压器电源柜、短路试验柜、三相短路阻抗、寿命试验柜、负载阻抗、三相多磁路交流温升试验系统，单相交流温升特性试验系统、PXI数据采集测量系统等先进试验装置及相配套的检测软件，建立以AC420V基准，6kA短路能力低压电器试验站，有效满足绝大多数低压电器产品的短路分断、通断、操作性能、寿命和特性测试以及日用电器、汽车电器等的测试，有效提升公司产品的电性能检测能力，缩短研发周期，大大提高产品的研发效率及可靠性。
近年来，公司与浙江大学、上海交通大学、桂林电器科学研究院、西安交大等高校、院所建立了产学研合作关系，与浙江大学合作共建了“纳米电接触功能复合材料研发中心”、与上海交通大学合作共建了“先进信息化制造技术研发中心”、与西安交通大学合作共建了“焊接技术研发中心”，与桂林电器科学研究院开展高端合作，通过建立毕业生实习基地，开展了长期的人才合作培养机制，为公司整体发展提供了强大的技术支撑；另外公司每年还吸收优秀毕业生到公司从事新产品开发工作，为公司后备人才储备打下坚实的基础。
在科研人员的共同努力下，公司取得了丰硕的成果。已累计申请专利47项，其中已获得国内发明专利30项、实用
新型专利6项、外观设计型专利1项，另外5项国内发明专利、5项国际发明专利进入实质审查阶段。先后承担国家863计划1项，工信部重大成果转化项目1项，国家重点新产品1项，国家火炬计划2项，浙江省重大项目2项，浙江省工业新产品及省级新产品试制计划项目10多项，市级重大项目2项。2012年获得浙江省科技进步二等奖1项，温州市科技进步一等奖及三等奖各1项。在国际国内专业期刊杂志上发表优秀论文40多篇，主持或参与制定国家及行业标准55项，具备了较强的电接触材料研发能力。
4、财务状况
xxxx2013年度财务情况表
根据最新的《中国电器工业年鉴（2012）》统计数据，2012年公司工业总产值、销售收入指标在同行业中排名第三出口创汇指标排名第五。
2012年电工合金行业工业总产值前五名企业及其产量
2012年电工合金行业国内销售收入前五名企业
2012年电工合金产品出口创汇企业
二、项目概要、背景、目的和意义
1、项目概要
项目名称：xxxx机联网示范车间建设项目
实施主体：xxxx电工合金股份有限公司
项目投资：本项目预算总资金424万元，其中固定资产投资300万元，软件投资15万元，其他方面投资109万元。本项目企业自筹资金374万元。
项目时间：2014年6月至2016年6月
2、项目背景
电接触材料及元件是电器开关、仪器仪表等电子工业的核心部件，通过机械铆接及焊接工艺固定在铜件支撑件上，形成一体化电接触组件，整体起接通、断开电路及负载电流的作用。其性能直接影响着开关电器的可靠运行与寿命，可广泛应用于低压电器、汽车电器、家用电器、通讯电子等国民经济的各个领域。
目前国内从事电触头材料生产的企业有60多家（仅指电工合金分会的成员），就触头材料的品种和性能而言，目前国际上通用的电触头材料及一体化组件国内企业均能生产，总体上也能满足电器开关的需求，某些品种已接近或达到国际先进水平。但国内电接触材料生产企业，普遍存在技
术人员缺乏、工艺工装落后、企业管理信息化自动化程度较低等问题，多以价格竞争为生存方式。在电接触材料领域我国与发达国家的相比尚存在较大差距。主要表现在：（1）生产设备陈旧，工艺工装落后，自动化程度很低，以单纯人工制造为主，人员素质参差不齐，产品质量不稳定。
（2）信息化管理水平较低，除了部分有一定规模的企业应用了信息化管理软件以外，大部分企业还是停留在手工操作阶段，信息化总体应用水平较为低下，极大限制了产业的发展壮大，制约企业的上规模上档次。
（3）缺乏必要的数字化检测手段，企业总体在工装条件方面比较落后或不齐全，产品品质不可控制。
近年来，随着信息时代的到来，信息技术以及以信息技术为标志的先进制造技术开始逐渐改变着传统制造业，信息化已成为推动工业生产制造进步的新的动力源泉。当前，世界各国普遍高度重视制造业信息化的发展，并将其作为改造传统制造业的一项重大战略来全力加以推进。发达国家为推进制造企业信息化纷纷制定了发展计划和战略。例如，美国政府把制造业信息化技术列入“影响美国安全和经济繁荣”的22项技术之一，对先进制造技术在整个国家的发展应用进行统筹规划和管理，先后推出了“美国国家关键技术”、“先进制造技术计划”、“先进制造技术计划（AMT）”、“敏捷制造与制造技术计划（TEAM）”和“下一代制造（NGM）”等战略
来促进其发展。在欧共体，近年来也相继制订了“尤里卡计划（EUREKA）”和“信息技术研究发展战略计划（ES PRIT）”。发达国家通过制定国家发展计划并为制造企业的信息化建设提供多方面的支持服务，提高了制造企业的竞争力，确立了发达国家制造业在经济全球化中的领先地位和竞争优势。
与发达国家相比，我国制造业企业信息化建设起步较晚。计算机在我国企业的应用起始于20世纪60年代初。70年代初，我国制造业信息化历程开始起步，企业计算机应用逐步从单项应用向综合应用发展。80年代初，制造业企业信息化过程开始发展，沈阳第一机床厂等少数机械企业引进物料资源管理软件（MRP）。90年代中期，制造业信息化开始加快发展，计算机辅助技术、计算机辅助管理在我国的应用已初步取得成效。90年代中后期，企业资源管理软件（ERP）开始出现并逐步推广，其将制造信息化扩展到产供销、人财物等多个领域。进入21世纪以来，我国企业的Intranet/Extranet 应用表现了良好的发展势头。
总体而言，虽然我国生产制造业信息化已经有了相当发展，但是众多生产制造企业在信息化方面都存在普遍性问题，其拥有的生产制造设备通常都是独立工作的，并未实现各生产设备的集成协同，形成连续生产、联网管理、集中管控、资源共享的现代化智能制造模式，如此也从根本上限制了企业整体效能的显著提升。正如前述，由于我国在电接触材料
领域的企业现状和特点，这种现象更显得尤为突出。
本项目针对电接触材料产业发展存在的工艺工装较为落后，生产自动化程度较低，控制精度差、产品质量一致性较差等问题，采用自动化、现代通信技术，在公司内的点焊车间及铆接件车间进行机联网示范车间建设，通过多工序集成实现成套机器换人，多台设备联网实现集群化管理，推动一体化电接触组件生产从单机控制向多机控制转变，实现“一人负责多机”的运行模式，大幅提升生产效率，缩短生产周期、降低生产成本，引领行业发展，提高公司的综合竞争力，促进公司生产结构的转型升级。
3、目的和意义
本项目针对电接触材料产业一体化组件生产过程中存在的自动化程度低、控制精度差、产品质量一致性差等问题，根据国家相关产业政策导向，结合公司产业升级和发展需求，采用自动化、通信技术，建立具有立数字化、智能化、信息化、网络化特征的点焊及铆接车间，通过示范带动逐步实现本公司管理水平的提升，推动公司向信息化制造企业的转变，将对公司的长远发展产生深远的影响，意义重大。
（1）有助于全面理解贯彻国家中长期战略发展规划及政策导向
xxxx机联网示范车间建设，符合国家中长期战略发展规划目标及产业政策导向，有助于公司合理制定发展规划，及
时把握政策导向，对公司的长远发展明确了目标方向，对公司的整体发展有较为积极的意义。
（2）实现国内电接触材料企业一体化电接触组件自动化生产制造，建立一人多机的运行模式
本项目通过多工序集成设备开发实现成套机器换人，并通过多台设备联网实现集群化管理，从而建成具有示范意义的xxxx机联网示范车间，实现工业生产及质量检测的信息化、实时监控、联机自动化等一体化操作，彻底解决了国内电接触材料生产制造企业普遍存在的信息化程度偏低、高科技手段不足、功能相对不够全面及信息孤岛现象严重等难点，实现生产工艺流程自动化控制、产品质量检测等一体化操作，在保证公司产品质量及一致性的同时，实现一人多机的运行模式，从而开辟国内电接触材料产业两化深度融合的先河，加速电接触材料产业从传统手工制造向信息化制造的转变，对产业科技进步和提升具有较好的引领和示范带动作用，同时对其他生产制造行业的信息化生产制造和管理起到借鉴和推动作用，对国民经济的整体发展及传统电接触材料制造业的持续、稳定、快速发展意义深远。
（3）优化自身结构调整和推动产业转型升级
目前，国内电接触材料生产制造领域普遍以中小企业为主，整体规模偏小，竞争力较弱，无论是产品质量还是生产效率都无法与国际同行相比拟。究其原因，信息化生产制造
和管理水平相对低下是一大因素。本项目的实施，实现了生产制造的实时监控与自动化，简化了生产工艺流程，优化了产品结构，产品质量可控，提高了生产效率，降低了贵金属资源消耗，实现电接触材料产业的绿色生产制造，优化自身结构调整和推动产业的转型升级，对公司自身绿色可持续发展意义重大。
（4）提升企业综合竞争力，实现公司跨越式发展
本项目通过多工序集成设备以及通信模块研发，推动工业化和信息化的有效融合，改变了公司现有一体化组件车间管理和运作模式，提升一体化组件产品市场竞争力，实现公司跨越式发展，保持公司在电接触材料领域国内外市场的强有力竞争优势。
（5）促进节能减排，实现绿色低成本生产制造
随着生产资源紧缺日趋严重和全球环境日益恶化，节能减排已成为我国的一项重要政策。本项目在提升信息化生产制造技术和工艺的同时，通过优化生产工艺及装备自动化，提升产品质量和合格率，节约贵金属资源，促进节能减排，保护环境，实现绿色低成本生产制造。
三、项目前期开发情况及所具备的基础
1、项目前期工作情况
为有序推进本项目的顺利实施，前期，公司建立了内部标准化机房及数据处理中心，与电信合作，机房内接百兆主
干光纤，局域网采用千兆光纤，使每个核心的工作岗位都配置了电脑，建立了公司内部之间相互共享信息，内部与外部发布信息的物理通道，为机联网项目做好网络基础。其次，与上海和伍新材料科技有限公司建立合作关系，借助其技术优势进行多工序集成设备研发。其次，总经理、常务副总及总工程师实地考察了欧洲、北京、桂林、广州等相关企业自动化情况，同时考察了相关生产设备制造商的技术水平，同时对点焊及铆接件车间员工进行了自动化装备操作培训，从而为项目的实施奠定基础。
2、具备的基础
为适应工业信息化发展趋势，有序高效推进两化深度融合工作，公司配备了较强的科研力量，前期在信息化软硬件、ERP系统等方面做了工作，取得了一定的进展，为本项目的实施奠定了基础。
（1）建立了办公自动化系统，包括内部人员通讯录、电子邮件系统、文件在线签阅系统，信息公告平台等功能。实现了内部人员实时通讯和无纸化办公，提高了工作效率。
（2）建立了ERP财务管理系统对整个企业的财务状况进行系统反应，使企业财务及时清晰的呈递到公司领导层，作为做出决策的依据。在应收账款和应付账款管理上，充分借助（ERP）财务管理软件将其进行分项列示，并根据到款期限的不同设定提示期，定时反应给企业财务主管部门，以
利于及时对到期款项进行处理，避免拖账、滞账、坏账等现象的发生，确保企业财务运行的安全、高效、稳定。
（3）实现一卡信息共享，将企业的每位员工手上的磁卡的信息纳入系统管理，磁卡作为考勤打卡、领料刷卡、生产过程收发料刷卡、及食堂用餐刷卡、门禁、电梯等都集中在系统模块中，成为每位员工的唯一标识。同时还与公司开发的ERP多媒体考勤系统相整合，不仅提高了工作效率，而且还防止了员工代打卡和打卡混乱等问题，员工的考勤报表通过Excel自定义模板运算，大大缩减了传统考勤系统由于不适应企业考勤规则所造成效率低下问题。
（4）目前公司开发了一系列的数字化装备及检测仪器，如数字钎着率分析仪、基于无线传感网的烧结炉温度监控系统等，并预制了数字化接口，可与管理系统无缝对接，为本项目的设备联网的实现奠定基础。
四、项目实施方案
1、项目目标
（1）总目标
本项目以在公司点焊车间及铆接车间推行机联网示范为目的，通过多工序集成设备实现成套机器换人，多台设备联网实现集群化管理，使之具有数字化、智能化、信息化、网络化相融合的特性，从而有效提高公司一体化组件焊接及铆接工艺的技术水平，在保证公司产品质量及一致性的同时，
实现一人多机的运行模式，从而大幅提升生产效率，缩短生产周期、降低生产成本，引领行业发展，提高公司综合竞争力竞争力，促进工业的转型升级和发展方式转变，在电接触材料行业领域具有较好的示范引领作用。
（2）分目标
①项目生产线从业人员下降80%以上：实现“一人负责一机”向“一人负责多机”的模式转变，至项目完成时，可实现一人负责八台机甚至十台机，与“一人负责一机”的模式相比，从业人员至少下降80%以上。
②产品平均生产周期缩短30%以上：随着自动化水平的提高，产品生产效率大幅提高，产品平均生产周期可缩短30%以上。
③产品平均综合成本降低15%以上：随着人工费用的大幅下降，以及成品率的提高，项目产品的平均综合成本科降低15%以上。
④产品废品率下降0.5%以上：随着自动化水平的提高，以及具有自学习功能的视觉检测设备的开发及应用，产品废品率可下降0.5%以上。
2、主要内容
本项目重点解决公司在一体化电接触组件生产过程中存在的工艺工装较为落后，生产自动化程度较低、控制精度较差、产品质量一致性较差等问题，通过多工序集成设备开
发、多台设备联网实现集群化管理，建成具有示范意义的xxxx机联网示范车间，实现公司一体化组件生产、过程缺陷检测、成品质量检测等全过程监控，有效提高公司一体化电接触组件生产工艺的技术水平，在保证公司产品质量及一致性的同时，实现“一人多机”的运行模式，从而大幅提升生产效率，缩短生产周期、降低生产成本。在一体化车间的应用示范下，逐步实现公司车间的连续生产、联网管理、集中管控、资源共享的现代化智能制造模式，提高生产效率，改善产品质量，促进节能减排，提高企业综合竞争力。本项目建设的主要内容如下：
（1）多工序集成生产设备开发
一体化电接触组件的生产方式有铆接和焊接两种，为有效缩短工艺流程，提高生产效率，本项目通过机械设计、信号检测、自动化控制等技术应用、将涉及到的各个工序集成于一台设备上，从而有效提高生产效率，保证产品质量和一致性，同时降低人工耗用，降低员工工作强度，改善工作环境。
（2）全自动多工位转盘式铆接机研发
在采用冷镦压铆工艺的基础上，以可编程控制器（PLC）为控制核心，通过全自动送料技术、多工位圆盘式结构设计、传动技术等一系列关键技术攻关，将送料、定位、铆压成型、检测、分拣、出料等工序进行一体化集成，实现多个触点不
同工序的同步运行，通过增设触摸屏控制，满足设备运行管理需要，并可实现成品数量、废品数量、包装数量、铆合速度等数据的实时显示，从而降低操作难度，同时增设报警模块，当机器发生故障时，实现故障点的自动定位及显示，从而免去人工检查、排查等程序，有效提高效率。该设备的开发可全面替代现有手工送料、旋铆成型的工艺方法，可有效提高公司触点铆接工艺的技术工艺水平，在保证公司铆钉触点产品质量及一致性的同时，实现一人多机的运行模式，从而大大提高生产效率，缩短生产周期、降低生产成本，提高产品市场竞争力。
（3）全自动多工位转盘式焊接机研发
采用可编程控制器（PLC）为核心，采用多转盘式设计将铜件检测、点焊膏、焊点检测、加银点、焊接等工序集成于一体，采用机械手夹装铜件送料，振动盘振动传送银点，从而实现从送料到成品的自动化操作，可全面替代现有手工焊接，杜绝漏焊、虚焊等现象的发生，从而有效保证产品质量及一致性，可实现一人多机的运行模式，可大大提高生产效率，缩短生产周期、降低生产成本，提高产品市场竞争力。
（4）自动化检测设备改造与研发
通过检测设备的改造和研发，一方面对生产过程中的产品直接进行在线检测，另一方面将在线检测后生成的生产状态实时地发送给后台控制平台，从而可以实现生产制造、加
工、检测一体化工作流程，最终提高整体工作效率。
（5）有学习功能的视觉检测系统研发
目前企业在生产过程中大多通过人工目测进行检验，劳动强度大、工作效率低、主观因素明显，且由于视觉疲劳原因不可避免存在大量的误检或漏检。为此，我们拟开发一种具有自学习功能、能够实现各类触点零件外观形貌在线自动检测的智能视觉检测系统，目前已完成系统的硬件结构设计及工作模式设计，图1为系统总体结构图，图2为系统工作模式图，下一步，我们将重点进行图像处理算法等关键技术攻关，从而实现具有学习功能的视觉检测系统的开发，实现对形状复杂、形式多样的触点类元件进行有效识别，从而实现生产过程的自动化检测，有效提高检测效率和可靠性。
不合格零件
图1：系统总体结构图
图2：系统检测流程图
（6）设备联网关键技术开发
为建立一体化电接触组件车间的联网管理、集中管控、资源共享的现代化智能制造模式，从而示范推广到全公司车间，从而全面提升生产效率，改善产品质量，本项目通过数字化接口构建、采集模块研发、传输模块研发，从而实现一体化电接触组件车间生产检测设备联网，实现信息共享。
（7）构建统一的数字化接口
为实现各种设备与后台服务器之间的数据传输，本项目将为设备构建统一的数字化接口，有效提升生产过程的自动化率，降低人力资源消耗，
（8）信息融合和传输模块开发
通过信息融合和传输模块，现场设备的各种信号可以面地接入模块，由模块发送到系统。对于不同的信号，只需要更换对应的适配卡即可，一般的技术人员通过简单的设置即可实现功能。
（9）基于地址划分的无线传输技术研发