精编产业技术成果转化项目可研报告（五）

精编产业技术成果转化项目可研报告（五）

产业技术成果转化项目可研报告 ‎　 一、项目承担单位的基本情况 ‎ ‎ 1、 、 单位基本情况 企业名称：安徽金佩机电集团有限公司 法定地址：天长市天秦路 688 号 注册时间：2002 年 7 月 25 日 注册资金：2040 万元 企业登记注册类型：有限责任公司 法人代表：管宏庆 安徽金佩机电集团公司是集科研、生产、经营、服务为一体的高科技民营企业，下设天长缸盖有限公司、安徽省金佩气缸盖研究所、天长市东方铸造有限公司、天长市轻工机械厂、天长市模具研究所等。现有职工1251人，具有大专以上学历的科技人员268人，占企业职工总数的26.4%（属于从事高新技术产品生产或服务为主的高新技术企业），其中从事发动机零部件产品研究开发的科技人员有145人，占企业职工总人数12.6%。 ‎ 安徽金佩机电集团公司目前是全国规模较大、系列品种齐全、质量最好的汽车发动机关键零部件专业生产企业之一，公司所生产的梭鱼牌发动机缸体、缸盖等系列产品达150余种，系达到欧Ⅲ、欧Ⅳ以上排放标准的环保型发动机关键零部件，主要为等国内著名的柴油机厂家配套，其中配套的缸盖产品市场占有率达30%左右，对国家汽车发动机限期达标排放的实施起着重要的推进作用。另外还有部分产品销往台湾、新加坡等国际市场。公司2006年生产柴油机气缸盖40万台/件，完成铸件2万吨，工业总产值2.80亿元，销售收入2.35亿元，实现利税2725万元，其中利润1195万元，　 税金1530万元。企业经济效益显著，经济运行质量良好，被银行系统授予AAA级信用单位；被行业和有关部门先后授予安徽省高新技术企业、安徽省科技进步二等奖、安徽省重点培育100户专、精、特、新企业、安徽省企业技术中心、安徽省优秀民营科技企业、安徽省100强民营企业、 安徽省机械工业五十强、安徽省名牌产品、安徽省质量管理奖等荣誉。 2 2 、 单位运营与管理 公司已建立起产权明晰、权责明确、管理规范的现代企业管理制度，实行法人治理结构，各项决策做到科学化、民主化。改制后，选拔了一批年富力强、懂技术、善经营、会管理的同志到领导岗位上来，使整个企业充满了活力。公司主要领导简介如下： 管宏庆 董事长兼总经理，52 岁，大专文化，高级经济师，中国内燃机协会理事、安徽省劳动模范，滁州市人大代表。有较深的机械理论知识和丰富的机械制造实践经验。担任企业法人代表已二十余年，以其特有的人格魅力和卓越的管理才能深得员工的尊重和信任，重大决策从未失误。 黄本义 项目负责人 副总经理兼总工程师，58 ‎ 岁，本科学历，教授级高级工程师，全国内燃机专家组成员，国家科技进步三等奖获得者，曾任国内知名内燃机研究所总工程师，完成各种科研成果、设计开发产品三十余项，在全国内燃机行业有较高的知名度。加盟本公司后已申报两项专利、三项成果，是公司的技术领军人物。 公司组织机构图如下：　 股东大会 　 多年来，公司坚持科技立业、技术创新的企业发展理念，加大新品种开发和工艺研究及技改投入，每年 RD 投入超过销售收入的 6%以上，开发新品数不低于 20 个。公司还借助与一汽锡柴、扬柴、玉柴、上柴合作的机遇，采取消化吸收的方式，成功引用了这些企业的管理技术和信息化技术，在滁州市工业企业中率先应用 CAD/CAM 技术，被安徽省人民政府列正、副总经理 公司办公室 技术开发部 生产制造部 质 量 部 财务部 销售部 财 务 科 办 公 室 职工技校 气道试验室 ‎ 机加工分厂技术科铸造分厂技术科 配 套 科 销 售 科 检测中心 检 验 科 质量管理科 安全设备科 供 应 科 生 产 科 轻工机械厂 机加工分厂 铸造分厂 资 料 室 文 印 室 档 案 室 检 定 室 计 量 室 理 化 室 铸造材料库 五金机电库 成 品 库 毛 坯 库 董事长 董事会 发展部 老厂区各车间 各机加工车间 铸造各车间 　 为全省重点培育的 100 户专、精、特、新企业。 公司努力奉行精益求精，确保顾客满意的质量方针，注重产品质量，连续四届荣获安徽省质量管理奖，在全国气缸盖产品统一检查中勇拔头筹，成为全国发动机零部件行业的质量典范，2000 年就通过了 ISO9002质量体系认证，2003 年又通过了 QS9000（第三版）认证和 ISO9001：2000的换版认证，今年将通过 ISO/TS16949 认证。 3 3 、 单位财务状况 公司 2006 年财务经济状况如下：销售收入 2.35 亿元，实现利税 2725万元，其中利润 1195 万元，税金 1530 万元。近两年的财务经济状况见附表 1-1。 2005、2006 年财务经济状况一览表 表 1-1 ‎ ‎ 单位：万元 序号 指标名称 2005 年 2006 年 1 企业总资产 10318 11594 2 总负债 5035 5116 3 固定资产总额 6317 7010 4 流动资金总额 3998 4494 5 无形资产 101 99 6 产品销售收入 17262 23503 7 净利润 1018 1195 8 上交税费 1227 1530 9 流动比率 1.27 1.38 10 速动比率 0.85 0.97 11 总资产报酬率 14.75 15.38 12 净资产收益率 28.8 27.53 　 13 资产负债率 48.79 44.12 公司财务制度健全，在财务电算化方面，经过一年多的实施，现已推广到各分厂，不仅提高了财务电算化的水平，而且实现了财务数据统一集中的管理，规范了运作，加强了监督作用。近几年公司多次进行技术改造，银行均给予了大力支持，我们也诚实守信，按期归还本息，被银行系统授予 AAA级信用单位。 二、申报项目的主要内容 1 1 、立项背景 ‎ 汽车发展方向上的永久课题是减少排放、降低油耗、提高功率和增加舒适性。在这四个主题下，汽车开发的二级目标是力求使发动机减少摩擦，例如优化曲轴传动方案（滑动面、轴承）；减轻重量（结构轻化、材料）；提高发动机刚度（柴油机尖峰压力）；减小发动机体积（构造型式、使用更好的材料）；更有效的尾气处理系统；改进燃烧方法（汽油直喷、柴油调匀，使用天然气）；提高变更性（阀动装置、压缩比）。从这些目标可以看出，发动机的比功率（KW/排量;升）越来越大，导致发动机气缸体与气缸盖的工作温度越来越高，发动机零件的很多部位，其温度已超过 200℃，只有蠕墨铸铁材料在这种温度下承受所受机械负荷。无数次的实验表明，蠕墨铸铁是能替代现有发动机缸体缸盖材料的唯一选择，只有它能适应今后低排放法规要求的高气缸压力。而且蠕墨铸铁具有球墨铸铁的强度，有类似于灰铸铁的防振、导热能力及铸造性能，而比灰铸铁则有更好的塑性和耐疲劳性能。 2 2 、 项目 简 介 　 项目名称：蠕墨铸铁汽车发动机关键零部件工艺成果转化项目 蠕墨铸铁是一种新型材料,它的强度、塑韧性高于灰铸铁,铸造性能优于球墨铸铁,具有优良的耐热疲劳性能和导热性能，可在柴油机缸盖、缸体等复杂铸件上推广应用。与灰铸铁材质零部件相比，可使重量下降 15%～20%。目前，世界上一流汽车都已陆续使用这种材料来制造发动机零部件，如宝马汽车 V8 柴油发动机缸体；戴姆勒－克莱斯勒汽车 12 升排量的 8 缸发动机缸体；达夫的 12.6 升排量、功率为 390KW 的六缸发动机缸体等。　 本公司从 2000 ‎ 年研究蠕墨铸铁关键零部件的制造工艺，先后投入一千多万元，于 2004 年研制成功蠕墨铸铁柴油机缸体缸盖，同年申报了国家专利，产品如图所示：　 产品于 2006 年小批量推向市场后，受到了柴油机主机厂的极大关注，但由于能力所限，目前产量只能达到 5 万台左右，远远不能满足市场需求。 3 3 、 技术成果先进性及其创新点 　 本公司与合肥工业大学材料学院合作七年，并借鉴了兄弟企业（如无锡柴油机厂）的很多宝贵经验，经过几十次的试验和试制，围绕着蠕墨铸造相继开发出一系列成果，包括蠕化剂生产工艺技术、蠕墨铸铁铸造工艺控制技术发明专利、电磁场提高蠕墨铸铁蠕化率的专有技术、蠕墨铸铁关键零部件机械加工专用刀具发明专利、蠕墨铸铁关键零部件高速加工工艺等。2006 年由安徽省科技厅组织了科技成果鉴定，获得了专家们的高度评价，认为该工艺技术采用先进的铸造技术和现代计算机分析控制技术，并运用了企业自身的专利成果，将蠕墨铸铁的蠕化率提高到 75%以上，并能确保蠕化效果的稳定性，其先进性达到国内同行业领先水平，该蠕墨铸铁是制造新型车用发动机关键零部件的理想材料，可以实施规模化生产。 1）工艺成果原理及创新点 ‎ 要实现蠕墨铸铁的大规模稳定生产，就必须解决提高蠕化率和蠕化工艺范围太窄这一长期不能彻底解决的问题。由于蠕铁对球化剂和孕育剂都十分敏感，铁水的波动总是无法避免。研究表明，蠕化剂 Mg 的加入量范围约为±0.004%,只要减少 0.001％就会有片状石墨生成，普通方法是难以控制这样窄的工艺范围的。传统工艺解决这一问题的方法是加入干扰元素钛来拓宽工艺范围，但钛会形成含钛碳化物，恶化切削加工性能。所以，蠕墨铸铁的大规模生产不允许加钛。本公司开发的工艺成果较好地解决了这一问题。 这是在研究国内外成功经验的基础上创新的一种工艺，就是采用加入FeSiMg合金的方法并通过严格控制铁水中残留Mg的狭小范围(Mg含量约为0.007%以上)来生产高质量蠕铁的工艺。在将一定量的镁合金和孕育剂添加　 ‎ 到铁水中进行低水平的蠕墨化处理(1次处理)之后，将测管插入铁水中，取出200g铁水作为热分析用试料。将试料送入装有微处理机的工艺控制器，通过工艺控制器进行热分析。软件开始对处理后的铁水结果进行评估，计算出生产理想蠕墨铸铁所需的Mg量、孕育剂加入量和尚需补充的量。在2次处理站加入预先制成钢丝状的镁合金和孕育剂。补充量的加入是由喂丝器以空心线的形式加入包内的，通过这种1次处理-热分析-2次处理(修正)的生产流程，可以将每一铁水包，进而将每个铸件的金属组织和特性偏差控制在最小范围内，整个检测和修正过程仅需3.5min，采用这种工艺处理的铁水所浇注的铸件具有稳定的基体组织并抑制碳化物的生成。这种蠕铁具有高的CE值，因而其铸造流动性、可加工性和振动衰减性都极为良好。这里面的关键技术也是本成果的主要创新点如下： ●精确的炉前快速检测新方法 该新方法称为气泡幅频当量法,其基本原理是:通过采用由压制的拉伸薄钢板制成的探头装置向铁水中吹入气体,以所吹气泡个数、气泡压力变化幅值及其相关参数形成的当量表面张力表征铸铁石墨形态。基于该方法所研制的新装置主要由信号采集系统(三路传感器)、信号调理电路、单片机数据处理系统及外转设备、微型气源和电源等部分构成。生产现场测试结果表明,该新方法用于蠕铁石墨形态的炉前快速检测具有操作简便、测 试速度快、准确度高等特点。整个测试过程仅需 5 秒,测试准确率高于 95%,非常适合实际铸造生产应用。　 ●施加磁场提高蠕化效果 在温度为1420～1450℃条件下进行蠕化处理后，把铁水浇入铸型时，　 对浇注铸型施加一间断换向行波磁场，电源频率为50赫兹，磁感应强度为0.01～0.03T，该方法可提高蠕化率，最终能获取蠕化率达75％以上的蠕墨铸铁，其镁和稀土残留含量分别达到Re6.65％，Mg10.20％，Ca2.13％，Si41.48％。 2）本工艺技术成果所达到的效果 A、具有优良的机械性能 ‎ 该工艺技术成果确保所生产的蠕墨铸铁具有良好的力学性能、铸造性能和切削加工性能，特别是优异的高温抗氧化、抗生长性能，非常适合作为发动机缸盖、缸体的材料。与灰铁和球铁材料性能比较，其综合机械性能如表所示； 表 表 3 3- -1 1 各种铸铁材料的机械性能对比表 材料 珠光体化率/% 抗拉强度/MPa 杨氏模量/GPa 硬度/HB 疲劳强度/MPa 传热系数/W;(cm;k)蠕RT 100 420～580 140～150 200～245 195～225 35～41灰HT250 100 250～280 105～110 170～220 95～115 45～52球QT500-7 铁素体+珠光体450～500 170～230 　 从上表可看出，这种蠕墨铸铁材料非常适合作为爆发压力较大发动机缸盖、缸体的材料，并确保能对提高发动机性能以足够的支持。 B、减少缸筒变形的效果明显 ‎ 在工作温度提高和燃烧压力增加的双重作用下，发动机缸筒会由于弹性变形而扩大。但蠕墨铸铁的强度和硬度都高于灰口铸铁和铝合金，有能力抵抗这些变形，保持缸筒的原始形状。缸筒变形量的减小．除了可减少摩擦损失外．还可降低燃油消耗和减少排放污染。从设计的观点，由灰口铸铁改用蠕墨铸铁后，可减少缸筒的壁厚。经初步计算，用蠕墨铸铁取代灰口铸铁生产的发动机缸体至少可减轻质量15％左右。 C、减振降噪效果显著 虽然蠕墨铸铁的减振性不如灰口铸铁，但较高的弹性模量会使缸体硬化。因为振动频率与硬度的平方根成正比,蠕墨铸铁弹性模量40%的增加会引起共振频率的正漂移，进而增大燃烧点火频率与缸体共振频率之间的偏差，使发动机的运转噪声更低。　 三、 产业化 项目的技术水平与主要特点 实施本项目的指导思想是：充分运用当今的高新技术手段，购置国际先进设备，将本公司的工艺成果更加完善，并保证项目的柔性抗风险能力。 技术水平应是与国际先进水平相近、在国内至少十年内处于领先水平，这包括技术装备水平和产品质量水平两个概念。 主要特点主要表现在以下方面：　 1 1 、 采用信息化技术控制整个 铸造 生产过程 在蠕墨铸铁铸造生产中运用的微机检测与控制系统主要有如下几个方面： ①型砂性能及砂处理过程微机检测与控制。主要功能有紧实率、抗压强度、抗拉强度、有效粘土含量、透气性测定及水分控制。 ②双联熔炼的微机检测与控制。主要功能有配料的自动控制、风量调节、冷却水量控制、湿度及温度控制。 ‎ ‎③铁水质量的炉前快速检测及微机处理。主要功能有各元素成分测定、金属液温度、共晶度、孕育效果、抗拉强度、硬度的测定。 ④铸件成形过程的微机检测与控制。主要功能有铁水流动性检测、铸型性能检测、造型线主辅机工作状态的监控。 ⑤铸件成品质量的微机检测。主要功能有检测铸件内部空洞的大小、检测铸件表面的粗糙度。　 其特点是①在线化，能够对铸造过程或设备进行在线检测与控制，能够及时准确地反映现场状态，实时控制有关生产设备，从而使铸造过程或设备保持着最佳状态。 ②集成化 各监控系统能够相互配合、相互协调，成为一个有机的整体。 ③智能化 监控系统能够根据现场实际情况，自动发出准确合理的指令控制相关对象。 2 2 、 机械加工柔性化、高速化 根据本公司产品品种多、工艺复杂、环节多、精度高、加工面不规则的特点，针对蠕墨铸铁硬度高、切削易断裂的特性，我们采用柔性化控制技术，总体方案见第四节产业化路线的内容。 系统的硬件部分是将二十余台（含现有 10 台）高速精密组合铣、加工中心等关键生产装备进行联网，组成柔性加工线；由软件 JCS-SFC 生产线管理系统实施总体控制，各子系统可相对独立操作，但同时又共享数据库　 信息，实现信息集成。　 ‎ ‎ 该柔性加工线可实现高速铣削加工，主轴转速可达 10000r / min 以上，快速进给速度可达到 30－40m / min，换刀时间可提高到 1－3s。大幅度提高了加工效率，并可获得 Ra≤10μm 的加工表面粗糙度。形状精度可达 10μm。另外还可加工硬度达 60HRC 的模块，将大大提高生产能力。 3 3 、推广绿色铸造技术 ，做到 节能、环保 本项目从铸造生产的金属熔炼、造型制芯、铸件清理等污染源头入手，进行烟气治理和粉尘治理；开发造型制芯新材料和工艺，控制铸件的表面精度并实现铸造旧砂的再生回用。开发铸件落砂清理过程的粉尘及噪声治理技术、实现铸造旧砂的机械方法再生回用；重视环境保护和人身安全生产现场及环境安全、清洁、舒适、宁静、产生的排放物少害无毒。项目实施前后主动申请环境评价及认证。　 四、产业化路线 1 1 、产品 关键技术要求 1）产品工艺技术水平 就柴油机缸体缸盖而言，国际国内整体要求都在提高，主要指标如下表所示，本产品达到国内一流水平，某些指标接近国际先进水平。 表 2-1 柴油机缸体 、 缸盖工艺技术水平标准 项 目?国际水平?国内一流 国内一流水平 尺 寸 精 度CT6 ‎ ‎～粗糙度?12.5～25um?12.5～ 12.5～25um 壁 厚3.2±0.5?3.5 ～ 2）蠕化率和蠕墨稳定性要求 　 作为制造发动机关键零部件材料的蠕墨铸铁，其蠕化率要高于其它产品，应达到 70～80%，其次是在生产过程中，必须保证蠕墨的稳定性。蠕墨之所以至今没有能够大批量地用于发动机关键零部件的生产，主要原因就是因为蠕墨的稳定区太小，极难控制。蠕墨是介于片状石墨和球状石墨之间的一种形态，过高或过低或时间控制不好即会变灰或变球。一个可靠的蠕铁生产工艺，必须从头到尾地对球化和孕育进行控制，从而保证金相组织符合指标。但实际过程中这个稳定区大约只跨越 0.008％镁的区域，所以必须采用现代化控制手段。 3）蠕墨铸铁切削加工工艺要求 在灰铸铁中，石墨呈絮片状，因石墨形状和石墨腔体尖锐边缘造成的断层线赋予灰铸铁脆性和低抗拉强度的特性，所以片状石墨是一种有助于切削加工的软性杂质。而蠕墨铸铁(CGI)中的石墨呈珊瑚或蠕虫状，使片状石墨边缘紧缩成圆形，但其紧实程度与球墨铸铁不同。这种金相结构会在加工中使应力增大和产生断裂线，加工时所需机床功率要增大 10%～30%，过热的话还会迅速使刀刃失效，所以必须选用合适的机床和刀具，操作人员必须具有足够的经验才行。 2 2 、生产工艺流程 ‎ 根据上述技术要求和加工特点，确定工艺路线如下： 1）、蠕墨铸造工艺流程：　 造型材料 自硬砂造型 　 制芯材料 熔炼材料 机加工 蠕墨铸造工艺流程图 2）机械切削加工工序流程图 机械制芯 烘干 修芯、涂料 浇注 熔炼 检验 炉前检验 合箱 配芯 涂底漆或磷化 清理 焖火 清理 落砂 铣四周 3 扩 1、4 进气止口 2 铣顶、底面 1 毛 坯 扩、铰后端面水堵孔 17 钻斜油孔 18 钻定向水孔 19 钻四周螺纹底孔 16 钻挺杆孔 14 刮顶面凸台、扩水堵孔 13 钻顶面摇臂、螺栓孔 12 钻长油孔 15 钻、扩、铰底面孔 9 铣圆弧槽 8 钻、铰顶面摇臂定位孔 11 钻大面水孔及油孔 10 粗加工进排气门 6 铣顶面台阶面 5 粗磨顶、底面 4 锪弹簧坑 7锪喷油嘴孔 22 攻端面螺纹及扩铰油孔 21 攻进排气面及顶面螺纹 20 钻喷油嘴孔 23 锪喷油嘴出口圆弧 27 钻、攻喷油嘴旁螺纹孔 26 铰喷油嘴孔 25 扩喷油嘴孔 24 熔炼 合金添加 Mg+孕育剂 喂丝器 　 ‎ ‎ 蠕墨铸铁机械加工工艺（以气缸盖为例） 3 3 、柔性化、高速化 机械加工 根据本公司产品品种多、工艺复杂、环节多、精度高、加工面不规则的特点，针对蠕墨铸铁硬度高、切削易断裂的特性，我们采用柔性化控制技术，总体方案如图所示： 系统的硬件部分是将二十余台（含现有 10 台）高速精密组合铣、加工中心等关键生产装备进行联网，组成柔性加工线；软件包括生产数据交换网络系统的 DNC 服务器(JCS-DNC)、生产线用刀具管理系统(JCS-TOOL)、生　 产线管理系统(JCS-SFC)、机床状态监控系统(JCS-ETHERNET)和生产线动态显示查询系统（JCS-SUPERVISION）。由软件 JCS-SFC 生产线管理系统实施总体控制，各子系统可相对独立操作，但同时又共享数据库信息，实现信息集成。系统可以自动获取加工过程中的加工信息和生产进度。并结合使用状态汇报程序，使串口网络也可以获取设备状况。使基于串口联接的JCS-DNC 系统不仅仅是数据通信系统，而成为真正的数据采集平台。JCS-DNC还允许多种参数设置共存，甚至每台机床都可以有自己的通讯参数、远程指令和宏指令。　 该柔性加工线可实现高速铣削加工，主轴转速可达 10000r / min 以上，快速进给速度可达到 30－40m / ‎ min，换刀时间可提高到 1－3s。大幅度提高了加工效率，并可获得 Ra≤10μm 的加工表面粗糙度。形状精度可达 10μm。另外还可加工硬度达 60HRC 的模块，将大大提高生产能力。 4 4 、项目 主要 建设内容 根据市场需求和边际效益最大化原则，同时充分考虑项目的风险因素，最后确定建设规模设定为年产蠕墨铸铁汽车发动机关键零部件 50万台（件）能力，主要产品为柴油机气缸盖、缸体等，且在技术上和质量上至少在五至十年内保持国内领先水平。本项目实施需增加员工 300 人，其中技术人员 45 人、管理人员 15 人，生产技术工人 240 名。　 主要建设内容如下：　 ●在原厂区附近征地60 亩，增建铸造车间、机加工厂房10000 m2 。 ●新增美国应达无芯感应中频熔炼炉两台/套，新增德国 KW 静压造型线一条，法国高效抛丸清理机，添置型砂回收再生设备一套。 ●购置精密加工中心、精密数控铣等设备组成柔性加工生产线一条。 ●完善检测系统和信息化建设，添置电子金相显微镜等。 ●建立计算机蠕化效果反馈控制系统、铸造铁水炉前快速分析检测系统。 ‎ ‎ 新增设备如下：　 表2-2 新增设备一览表 序号 设备名称 规格型号 主要技术 参 数 产 地 单价 (万元) 总价 (万元) 无芯感应中频熔炼炉（2 台）?8T??美国?350?700?2 2静压造型线?KW?120 箱/h?德国 1 1 无芯感应中频熔炼炉（2台） 8T 美国 350 700 旧砂再生设备?40T/h??国产?100?100????? 二 机 械加工设备1 1 4411?组合立式铣床（1 4 4 旧砂再生设备 40T/h 国产 100 100 1组合立式铣床（1 台）?2200;630??盐城?20?20?? 2?数控精密平面22北数控精密平面铣床（1 台）?2200;630??北京?98?98?3?组合卧式铣床（1 台）?1600;630??盐 2 数控精密平面铣床（1台） 2200;630 北京 98 98 4卧心（5 台）?600;600??北京?180?900?5?精密立式加工中心（5 台）?1400;800??精密立式加工中心（5 台）?1400;800??北京?80?400? 三 检 测设备6 60 01?电子金相显微 5 精密立式加工中心（5台） 1400;800 北京 80 400 1?电子金相显微镜???美国?60? 60四?基础设施?????3 3 04?1?变压器及配电设备四?基础设施?????3 3 ‎ ‎04?1?变压器及配电设备?ZBS9-3000/10?国产?124?124??2?环保、消 四 基础设施 304 2环保、消防、信息化等设施?国产?180?180??????? 合 计6 6 270? 注：其它设????? 合 计6 6 270? 注：其它设备从企业现有设备中调剂。　 合 计 6270 注：其它设备从企业现有设备中调剂。 五 、市场前景分析 1 、产品市场总量预测 强劲发展的中国经济，为内燃机工业创造了巨大的发展空间。由于国家加大了基础设施建设及基本建设投资力度，水电、公路建设、房地产开发、城市道路、桥梁建设、货物流通等因素，加大了对重型载货汽车、工　 ‎ 程机械的需求；随着农村经济和农村产业化的快速发展，西部地区的开发及农用车在税收改革、交通管理上享受的优惠待遇，农用车、农业机械的市场前景广阔；柴油机以其油耗低、寿命长、能量大、适应面广及主辅机通用等优势，在汽车、船舶、铁路、油田、消防、电站、渔业、农业等领域有着广阔的市场，我国柴油机制造体系已比较健全，能满足许多行业的需要，而且在国际小柴油机市场上占绝对主导地位，但汽车用尤其是轿车用柴油机方面，性能和发展都滞后于欧美市场。 2006年全国共生产了柴油机1228万台，汽油机2920万台，其中单缸柴油机920万台，多缸柴油机306万台，中低速柴油机2万台；中单缸汽油机2506万台（其中，摩托车用发动机1910.7万台，通用小汽油机495.3万台）。　 根据国内汽车市场需求预测，十一五期间汽车产量年均增长率在10%左右，2010年国内市场需求将达到850万辆左右，包括产品出口，中国的汽车产量将近1000万辆，国内汽车保有量将达到5500万辆左右，汽车化水平将达到40辆/千人。兼顾国际市场需求和产品出口的可能，2010年国产汽车产量将达到900万辆左右。汽车工业生产总值达20000亿元左右，汽车工业增加值将达到4500亿元左右，汽车工业增加值占国内生产总值的比重将达到2.5%。预计到2010年多缸车用柴油机市场需求可能在600-700万台左右。 2 2 、 汽 车 发动 机 及关键零部件 发展趋势分析 ‎ 国家汽车零部件行业十一、五规划中指出：柴油机推广增压中冷技术、高压喷射技术及氧化型催化转换技术；到2010年，我国整车技术水平要实现新车平均单车百km油耗比2005年降低15%的目标；关键零部件产品的平均成本要比现在降低20％左右；十一、五期间关键汽车零部件排头　 兵企业要通过与国际接轨的质量体系认证。国家环保总局和科技部联合批准发布的《柴油车防治技术政策》也指出：要在2008年力争达到相当于欧洲第三阶段排放法规控制水平的标准，到2010年之后争取与国际排放控制水平接轨。该政策要求柴油车及车用柴油机生产企业现在出厂的新产品，其污染排放必须达到国家和地方的排放要求，否则不得生产、销售和使用。 从各主要汽车与发动机公司开发的新一代柴油机的技术变化看来，尽管各有特点，但大体上反映了以下发展趋势：1）直喷式柴油机的比例不断提高，直喷式柴油机的缸径不断减小；2）广泛采用增压中冷与多气门技术；3）实现高压喷射与电控，目前在传统的泵管嘴系统中喷油压力已普遍超过100MPa，在新的高压喷射系统中喷油压力已超过150MPa，甚至达到200MPa；4) 排气再循环排气后处理技术；5）优化结构设计，减少摩擦与附件功率损失，提高机械效率。 ‎ 由于涡轮增压器的作用，使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高，决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。这样发动机结构更紧凑、更合理，因此对零部件的材料、机械加工精度、装配技术要求都有更严格的要求，才能使发动机的内部零部件能承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。 汽车发动机关键零部件包括缸体、缸盖、曲轴、排气歧管、涡轮壳、飞轮、转向节、液压件等，市场总需求量约3亿件。由此看来，开发蠕墨铸铁材料制造发动机关键零部件已迫在眉睫，这是市场的需要、环保的需要、循环经济发展的需要。　 3 3 、 发动机关键零部件 的 产业政策 和 生产力布局 　 由于汽车行业已成为我国的新兴产业，国家各部门都将发展汽车工业和零部件基地作为主要任务。国家发改委在发布的《产业结构调整指导目录（2005年本）》中，将关键零部件系统设计开发列为汽车行业鼓励类第1项。同时，在国家多个部门的发展规划和文件中，都明确将汽车关键零部件列为当前高技术产业化的重点领域和方向。在《中华人民共和国国民经济及社会发展第十一个五年规要纲要》中，亦明确提出要 增强汽车工业自主创新能力，加快发展拥有自主知识产权的汽车发动机、汽车电子、关键总成及零部件。为此，各地掀起了汽车热和零部件热，纷纷上马新项目，导致竞争日趋激烈。 ‎ 安徽省人民政府全力支持汽车工业及其零部件的发展，在十一、五规划中，将汽车工业列为重点领域的第一项，而把关键零部件列为汽车工业的优先发展主题。安徽省制造业发展规划也指出：到2010年，全省汽车年生产能力达200万辆，其中轿车120万辆，汽车产销规模在国内保五争三，骨干企业省内零部件配套率达50%左右，基本建成在国内外市场具有较强竞争力的汽车产业体系，成为我国自主品牌汽车发展的主导力量。鼓励发展节能、环保、新能源汽车产品、高附加值专用汽车和关键零部件。 国内生产力布局分为三大群体，一是分布在全国各地的中小型零部件生产企业，约有 5000 家销售收入 500 万元以上的零部件企业,加上村办、小型非国有企业,总数达 8000 余家。这些企业虽然缺乏品牌上的竞争优势,但以市场为导向，采取联合协作的方式生产,数家小企业精密分工、合作,也能有效地实现效率最大化和成本最低化。二是一些隶属主机制造商的总成、零部件、毛坯件制造厂，他们目前正在逐步与主机厂脱离，转变为主机厂的控股、　 参股、合资子公司或中立公司，只有这样他们才可能被其它主机厂选为主要供应商，自己的产能和最小经济批量才可能得以容易实现。目前许多主机已经开始打破原有的配套体系，采用比质、比价采购模式，不断提高有竞争力厂商的采购比重，即使是内部铸造厂也不一定能得到更多的照顾。三是跨国公司在中国新的投资布局, ‎ 博世、德尔福、日本电装、住友、美国德纳、法国法雷奥、日本富士通电子等零部件跨国巨头近年在中国的投资、扩张相当引人注目，如全球最大的汽车零部件供应商博世公司,2006 年至 2008 年,博世集团将在中国增加6.2亿欧元投资,相当于此前集团在中国投资额的总和，显然是为了与竞争对手争抢中国市场的需要。 4 4 、市场竞争力分析 面对 欧Ⅲ、欧Ⅳ标准的实施，主机厂将出现分化，零部件企业将出现更为剧烈的分化，一些主机厂将会因达不到欧Ⅳ标准而被淘汰出局，一些配套企业也会因达不到欧Ⅳ标准而被淘汰或被兼并；只有管理先进、质量优秀、效益突出的企业才能在这样的市场竞争中立于不败之地。随着汽车柴油化的进程，能坚持下来的必将得到更大的市场份额，这些企业大发展的机遇也随之而来。目前主要竞争对手有：潍坊潍柴零部件机械有限公司、侯马模范机械制造有限公司、一汽铸造有限公司大连分公司、安阳市汽车零部件有限公司等，各自优势如下： ●潍坊潍柴零部件机械有限公司作为国内品种最全的内燃机零部件生产基地之一，主要从事 wd615、wd618、6160、6200z、x6170、226b 等八大系列柴油机共 1000 多个零部件的生产，主要产品为各系列柴油机连杆、活塞销、水泵、张紧轮、飞轮、传动轴、凸轮轴等中小件和总成件，产品主要　 ‎ 为以斯太尔为主导的各系列柴油机配套。拥有各类先进设备 700 余台，是集铸造、热处理、冲压、热轧、机械加工为一体、工艺先进、手段完备、实力雄厚的民营企业，铸件年产量约 3 万吨。 ●一汽铸造有限公司大连分公司以生产轻、中、重车用柴油机铸件为主，现为一汽铸造有限公司缸盖生产基地，是一汽解放大连柴油机分公司的缸盖、瓦盖等零部件的主要供应商。总资产 1.4 亿元人民币，年熔化能力可达5 万吨；年生产铸件能力 2～3 万吨。主导产品缸盖、曲轴、飞轮、排气歧管、瓦盖等铸件产品。公司现有设备 333 台，其中主要设备 133 台。灰铁件生产技术已经相当成熟，球铁件各项性能已经达到国内一流水平。　 ●安阳市汽车零部件有限公司隶属河南日月神集团，占地面积 370000平方米，现有职工 2800 余人，各类高中级工程技术人员 380 余人，是零部件行业人员最多的企业，拥有各类机械设备 800 余台套。铸造流水线 3 条，树脂沙和精铸流水线 2 条，机械加工流水线 10 条，年铸造能力 4 万吨，并拥有相应的机械制造能力。 ●山西侯马模范机械制造有限公司，是潜在竞争对手，它是北京常青藤控股集团在收购山西亨达内燃机配件厂和大丰机械制造有限公司的基础上重新组合成立的新公司。常青藤公司将追加投资 3.5 ‎ 亿元，将其建设成为国内最大的发动机配件生产基地，目前尚未投产。 本公司的竞争力体现在如下方面： 1）生产发动机零部件已有十几年的历史，而且是生产零部件中技术难度最大、生产工艺最复杂的缸盖产品，其产品质量被业界公认，近期，中国内燃机协会正在组织成立中国第一关键零部件组织，安徽金佩集团在五　 大成员单位之内。 2）在全国一流主机厂中，有一半是本公司的稳定客户，如上柴、玉柴、一汽锡柴、北汽福田天津珀金斯、上海纽荷兰、扬柴、全柴等。 3）本公司拥有多项蠕墨铸铁制造工艺成果和专有技术，可以规模化进行蠕墨铸铁产品的生产，保证了产品质量，保证了最低的消耗和最高的效益，因此在产品价格上具有绝对优势。 ●本公司人才济济、设备先进，拥有全国唯一的气缸盖研究所，拥有十余条加工生产线和柔性加工线，拥有气道试验台，目前铸件产量达到 2 万吨，成品产量达到 40 万件。 ●本公司已于 2002 年完成改制，建立了完善的现代企业管理制度，目前产权明晰、人心稳定、士气旺盛、蒸蒸日上。 5 5 、产品目标市场定位 及销售量预测 ‎ 鉴于本公司所生产的柴油机气缸盖产品质量和服务质量在全行业已被公认为是优秀的，所配套的企业也均是行业内一流企业，因此我们的目标市场定位仍然是专为一流企业（基本上是上市公司）配套，国际市场定位是近两年内专注于维修市场，两年后进入国际采购体系，五年后为国际知名主机厂配套。 安徽省占全国汽车产量的比例从二十多位上升到目前的第五位。安徽省共有五家整车企业，分别是：江淮、奇瑞、昌河、扬子、华阳等，他们每年需要近一百万台发动机，以前全部外购。而今江淮和奇瑞各自都新上了发动机项目，这样仅本省每年就需发动机配件 1000 万件左右，将极大地带动安徽省经济和零部件产业的跨越式发展。　 本公司作为本省零部件龙头企业，产品质量和产品价格方面又有优势，所以占领本省市场应有得天独厚的有利条件。保守估计，省内市场占有率达到 10%，其中主要品种（缸盖、缸体）达到 30%；国内配套市场占有率达到 5%，其中主要品种（缸盖、缸体）达到 15%。这样一来，年产量应达到100 万件（其中蠕墨铸铁产品达到 50 万件）才能满足市场需求。　 六 、风险分析 及对策 1 1 、技术进步和知识产权保护的风险 ‎ 我国巨大的汽车市场潜力，吸引了国内众多企业加入汽车制造行业，也吸引了国际上知名的汽车制造商加入到中国市场。这在加剧了我国汽车市场竞争的同时，也推动了我国汽车行业的技术进步。各汽车发动机制造厂商为提高自身产品的竞争能力，适应消费者需求的变化，一方面在制造中大量采用了新技术、新材料、新产品，提高发动机的技术含量，另一方面加快了新机型开发，近几年我国的汽车发动机新机型层出不穷，据统计 2006 年推出的新机型超过 60 个，预计在 2007 年各制造企业还将要推出更多新机型。蠕墨铸铁目前来看是最佳的发动机制作材料，但随着技术的发展，有可能会涌现出更好的材料和更好的生产工艺。同时公司现有的核心技术成果也需要严格保密，防止恶意窃密。今后公司将采取以下一些措施继续推进新材料、新技术的开发工作，防范技术风险：　 1）、加强技术人才的培养和开发。公司应继续重视人才的培养，采取与国内院校合作等方式，培养一批能够熟练应用计算机技术进行铸造工艺控制、炉前分析的人才，培养一批熟悉质量控制和生产工艺流程的技术管理人才，并将进一步加大引进人才和培养人才的力度，通过建立一套　 科学的技术创新机制，调动技术人员的创新积极性，提高公司新技术开发水平和开发速度。　 2）、公司将提高知识产权保护意识，今后取得的技术成果将申请知识产权保护。公司制定严格的保密制度，加强对所有技术资料的管理。同时公司通过与技术人员签订保密协议的方式保证核心技术的安全。　 ‎ ‎ 3）、引进先进的研发设备。本次募集资金到位以 后公司将购进更为先进的高速、高精度、大加工范围的五轴高速数控铣床，三维加工中心，实现模具的超精细加工，提高零部件加工速度和加工精度。 2 2 、市场 竞争和市场 变化的风险 国内发动机主机企业基本都建立了各自独立的零部件配套体系，造成国内汽车发动机零部件企业数量众多，零部件市场竞争激烈。同时，我国汽车市场的高速发展和较高的利润回报，吸引了国内外新的市场竞争对手进入汽车零部件行业，将进一步加剧汽车零部件市场的竞争，公司将面临产品市场份额下降的风险。　 公司将通过以下措施应对市场竞争加剧给公司带来的风险。　 1）、公司将通过与国内外原配套厂商的合作获得技术、管理和市场资源，增强在技术、管理和规模方面的优势。目前公司在与北京奔驰伟业公司、英国珀金斯公司和美国纽荷兰公司的合作中取得了一些产品的先进生产技术，获得了他们在质量管理上的经验。今后公司还将继续加强与国外厂商的合作，不断增强市场竞争力。　 ‎ ‎ 2）、充分利用公司拥有的客户资源和技术开发优势，积极参与主机厂新机型的同步开发，积累与主机厂同步技术开发的经验，增强技术开　 发的主动性，提升公司技术开发水平。公司今后将进一步引进新的技术开发设备、吸引技术开发人才，加强技术开发水平，强化已取得的技术优势。　 3）、全面贯彻 ISO9001、 VDA6.1 和 ISO/TS16949 质量保证体系，提高公司的技术开发管理和生产管理水平，使公司产品质量继续保持国内同行业领先。　 4）、采取有效降低成本的措施，如采用国产原材料替代进口、加强边角料的回收利用以及提高设备利用效率等，有效控制企业的生产成本，保持总成本领先的优势，提升公司的竞争实力。 3 3、 政策风险 汽车作为高档耐用品，其消费受宏观经济的影响，汽车市场与宏观经济波动的相关性明显。当国内宏观经济处于上升阶段时，汽车市场发展迅速，汽车消费活跃；反之当宏观经济处于下降阶段时，汽车市场发展放缓，汽车消费受阻，特别是高档汽车消费低迷。公司作为汽车零部件的供应商，也必然受到经济周期波动的影响。　 ‎ ‎ 针对此种影响，公司将采取下列措施：　 1）、积极关注宏观经济走势，追踪汽车市场变化并及时调整产品结构。在拓展中、高档发动机市场的同时，采取措施有选择地介入维修市场和发动机其它领域的零部件供应。　 2）、充分利用合作方渠道，寻求产品出口，降低国内经济周期波动给公司带来的风险。公司生产的缸盖等部分产品质量已经达到世界先进水平，价格远低于国外同类产品，产品具有较强的竞争优势。公司将通过合作外方的销售渠道积极拓展国际市场。　 七 、现有研发与转化条件 1 1 、 现有 基本 条件 公司 2006 年底资产 11594 万元，固定资产净值 6665 万元；占地面积16.6 万平方米，总建筑面积 8.2 万平方米，拥有各种设备 886 台套，其中有国内外生产的数控加工中心 83 台，各类精切机床 360 余台，11 条机加工生产线和 3 条柔性加工线；公司拥有水冷式 8 吨、5 吨冲天炉各两座、无芯感应中频炉 2 座、机械造型线一条、单/双工位热芯盒射芯机 15 台、60 升冷芯盒射芯机 2 台、120 吨/小时的程控砂处理系统 1 ‎ 条、拥有立、卧式高精度数控加工中心、电火花加工、坐标镗等精密模具制造设备，具有年产50 万台以上零部件生产能力和 2.5 万吨以上的铸造能力。公司在研究开发和制造能力上处于同行业领先水平，拥有从气道试验开发，模具三维设计制造，到双联熔炼薄壁铸造，机械柔性加工和理化检测等先进手段，其中用精密加工中心加工气门密封及导管孔时采用的一次成型工艺和气道参数制造偏差在±5%之内，确保整机性能排放达欧Ⅲ标准的技术处于国内领先水平。　 三年中公司用于技术开发和技术改造的经费合计达到 8860 万元，其中每年用于高新技术及其产品研究的经费分别为：2004 年 905 万元，占当年销售额 9102 万元的 9.9%；2005 年 1177.8 万元，占当年销售额 17262 万元的 6.82%，2006 年投入 1868 万元，占销售额 2.35 亿元的 7.9%。相继实施了环保型柴油机气缸盖开发项目、环保型汽车发动机缸体高技术产业化项目和柴油机零部件工艺创新应用项目，这些项目已全部通过验收，正在发挥效益，并使产品更具产业化、系统化和国产化，企业的自主开发　 能力增强，进一步拉动了产品产业链的发展，提高国际竞争力，为向更高层次产品发展奠定了基础。 公司积极采用信息技术嫁接传统产业，实现结构优化和产业升级。增强了企业新产品开发能力，提高设计工作质量和效率。 在工序标准化和工艺设计规范化的基础上建立了 CAPP ‎ 子系统，缩短了产品工艺准备周期。普及三维 CAD，做好计算机辅助工艺管理（CAPP）的集成，为成果转化创造良好的环境。保证企业管理的全面性、系统性。工厂建立了完善的 CAD/CAM网络系统，设计人员都掌握了计算机二维、三维 CAD 设计技能，实现了新品零部件及模具的 CAD/CAM 制造。 在去年的技术改造项目中，公司购置了精良的生产过程检测设备和理化检测设备及计量检测手段，如磁力探伤机、快速碳硫分析仪等，还有各种机械性能检测设备、化学分析和型砂检测等先进设备，为产品质量控制提供了保证。 2 2 、 项目 转化条件 1）从去年已经开始小批量生产蠕墨铸铁关键零部件产品，产量达到5万台（件），主要供应扬柴、锡柴、上柴，已充分验证了工艺成果的成熟性和可行性； 2）根据生产工艺和产品本身的要求，将其纳入本企业质量管理体系考核范畴，对产品设计、生产、采购、销售及服务实行全面的过程管理，编制了各工序的工艺卡片，制订了合同评审、原材料进行定点采购、交付控制等一系列控制程序，并按标准要求编制了产品检验规程，为新项目产品质量提供了可靠的保证。　 ‎ ‎3）蠕墨铸铁发动机关键零部件项目得到了省、市各主管部门的极大关注，安徽金佩集团被列为安徽省三大零部件基地之一，项目列入安徽省十一、五重点支持项目和安徽省861行动计划，地方政府在土地使用和配套政策方面都给予极大的优惠。目前已办理了60亩土地使用证和规划许可证，正在进行环境评价工作。 4）近几年公司不断进行技术改造和技术培训，培养了大批的基层干部和技术工人，这些生力军将在转化项目中担当骨干力量。另外，招聘和培训工作也紧锣密鼓地进行，在合肥、南京人才市场已招聘首批技术、管理人员，目前正在试用考察；技术工人正在当地陆续招聘，主要从转业退伍军人中挑选，要求高中毕业以上、具备计算机操作能力，年前已派送一部分到北京机床研究所和合肥工业大学材料学院去培训学习，10月份再派一批。 5）公司还特聘了一批高级顾问，如中国铸造学会理事的邹维荣高工、一汽无锡柴油机有限公司的教授级高工应忠堂（蠕墨铸造专家）、上海柴油机股份公司的教授级高工王士钫、扬州柴油机有限责任公司的吴法杰高工和杨雪芬高工等，他们将在我们的成果转化项目中发挥重要的作用。 6）项目所需贷款已和市工商银行进行了衔接，对方已承诺负责该项目的3500万贷款（见贷款承诺证明）。　 八 、 项目投资规模及资金来源 1 1 、 产品方案和 投资规模 根据国家当前的产业政策和前面进行的市场分析，本着先进、适用、合理、经济的原则，立足于安徽金佩机电集团有限公司现有的工艺装备水平和生产条件，根据市场需求和以上海柴油机股份公司、扬州柴油机有　 ‎ ‎ 限责任公司、一汽无锡柴油机分公司等为代表的主机厂配套要求，拟生产用于轻型卡车、客货运车的φ85-φ135缸径的车用柴油机关键零部件，其排放达到 欧Ⅳ标准。适度考虑企业的中长期发展规划，确定建设规模和产品方案如下： 表7-1 产品纲领 序号 产品名称 规格型号 材质 技术水平 铸件年产量 成品年产量 其中出口万台2? 50 万台/件产品折合成铸件重量为 27500 吨,平均每件产品 55 公斤。 50万台/件产品折合成铸件重量为27500吨,平均每件产品55公斤。 虽然理论上市场容量今后一段时期是很大的，但要达到一定生产规模还要受到市场认可因素、项目资金筹措难度因素，人力资源因素的制约，尤其是要考虑机遇与风险并存的客观实际，认为此次项目以年产50万台/件蠕墨铸铁发动机关键零部件的建设规模是比较合理的，也是切实可行的。 2 2 、 总投资估算 根据生产工艺要求，确定所需的厂房建筑和生产设备以及公用、辅助设施，结合现...‎