沥青基碳纤维项目质量管理.docx
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1、泓域咨询/沥青基碳纤维项目质量管理沥青基碳纤维项目质量管理xxx集团有限公司目录一、 产业环境分析3二、 碳纤维是现代高科技领域的战略新材料3三、 必要性分析8四、 ISO9000:2015族标准的核心标准8五、 ISO9000:2015族标准概述27六、 统计质量控制33七、 过程能力分析与过程能力指数36八、 质量管理新发展38九、 质量与质量管理42十、 项目基本情况45十一、 进度实施计划47项目实施进度计划一览表48十二、 投资估算及资金筹措49建设投资估算表51建设期利息估算表52流动资金估算表53总投资及构成一览表54项目投资计划与资金筹措一览表55十三、 经济效益及财务分析56
2、营业收入、税金及附加和增值税估算表57综合总成本费用估算表58利润及利润分配表60项目投资现金流量表62借款还本付息计划表65一、 产业环境分析制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。当前,全球制造业格局正在发生重大调整,新一代信息技术与制造业深度融合,制造业正加速向数字化、网络化、智能化、服务化与绿色化演进。抢占现代制造技术及其产业发展制高点,已成为许多国家和地区发展战略的重点。重庆作为国家老工业基地之一,以制造业为核心的工业一直以来在国民经济中处于基础性地位。二、 碳纤维是现代高科技领域的战略新材料碳纤维是国际认可的现代高科技领域的战略新材料,被誉为“黑色黄金”。碳纤维(C
3、arbonFiber,CF)是一种含碳量高于90%的纤维状碳化产物,通过有机纤维原丝(先驱体)在高温(1000-3000)惰性气体保护的条件下经过热解、碳化等一系列物理化学变化而制得。从分子结构上看,碳纤维可以看成是由片状石墨微晶沿纤维轴向方向排列而成,但真正的碳纤维达不到石墨的理想状态,且石墨层平面呈波浪状,平面间距明显大于石墨的0.335nm。碳纤维具有显著的各向异性,沿其纤维轴向模量高,强度高,是一种高性能的增强纤维,具有良好的导电、导热、耐腐蚀、耐超高温等特性,同时还兼备纺织纤维的柔软可编织性。碳纤维及其复合材料同其他金属及合金类材料相比,主要具备以下优势:(1)通常高模量碳纤维复合材
4、料的单向材料比模量比铝合金大5-7倍,所制备的结构件可满足高刚度需求;(2)以高模量碳纤维为增强材料,通过合理的复合材料结构设计可获得热膨胀系数几乎为零的材料,满足高低温交变的应用场景中尺寸稳定性要求;(3)碳纤维的比重不足钢材的1/4,可满足结构件的轻量化要求。碳纤维的大力发展,对国家的国防、经济、民生都起到更加重要的作用。碳纤维既具有碳材料质轻、高强度、高模量、耐腐蚀、耐疲劳、耐高温、导热、导电等优异的综合性能,同时还兼备纺织纤维的柔软可加工性,是国际认可的现代高科技领域的战略新材料,被誉为“黑色黄金”。由于人类对于生活质量的需求渐高,以及科技不断进步,尤其是在航空航天、军工制造等高尖端领
5、域和汽车工业、建筑体育等民用领域对于先进材料的需求,传统材料及其复合材料渐渐无法满足,以碳纤维为代表的新型材料的出现和发展,促进了这些行业的发展,同时,伴随着能源的日益紧缺,在新能源领域,轻量化需求中,碳纤维也占据了一席之地。PAN基碳纤维占碳纤维总量的90%以上,目前碳纤维一般指PAN基碳纤维。碳纤维可以按照状态、力学性能、丝束规格、原丝种类等不同维度进行分类。碳纤维按照状态可分为长丝、短纤维、短切纤维,按力学性能可分为通用型和高性能型,按照丝束规格可分为宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维,按照原丝类型可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维。由于碳纤维的产业链长
6、,关键控制点多,生产过程中的每一个步骤带来的缺陷均将传递到下一步并影响最终碳纤维的性能。因此,各工序精确调控及之间的精密配合是制备出稳定的高性能碳纤维的关键,了解并熟悉碳纤维的制备工艺显得尤其重要。1.2PAN基碳纤维:应用最为广泛的一类碳纤维PAN基碳纤维是以丙烯腈为前驱体,经聚合、纺丝、氧化稳定、碳化和石墨化等一系列复杂工艺制得,每个过程均涉及流体力学、传热、传质、结构和聚集态等多个单元过程同时进行,又相互联系的过程,影响因素较为复杂。18世纪中,英国人斯旺和美国人爱迪生利用竹子和纤维素等经过一系列后处理制成了最早的碳纤维,将其用作灯丝并申请了专利。20世纪50年代,美国开始研究粘胶基碳纤
7、维,1959年生产出品名“Thormei-25”的粘胶基碳纤维。同年日本进藤昭男首先发明了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。1962年日本东丽公司开始研制生产碳纤维的优质原丝,在1967年成功开发出T300聚丙烯腈基碳纤维。1966年,英国皇家航空研究所的Watt等人改进技术,开创了生产高强度、高模量PAN基碳纤维的新途径。1969年,日本东丽公司成功研究出用特殊单体共聚而成的聚丙烯腈制备碳纤维的原丝,结合美国联合碳化物公司的碳化技术,生产出高强高模碳纤维。此后,美、法、德也都引进技术或自主研发生产PAN基原丝及碳纤维,但日本东丽公司的碳纤维研发与生产技术一直保持世界领先水平。根据碳纤维及其复合材料
8、技术微信公众号2021年8月11日一文可以看出,东丽2021年碳纤维产品已推出了三十余款型号,覆盖领域已从航空航天延伸至了交通轨道、海洋、压力容器、医疗、土木、电子电力等领域。PAN基碳纤维生产过程比较繁琐并涉及诸多复杂的化学反应过程,要经历聚合、纺丝、预氧化、碳化、石墨化、表面处理等多个步骤,其中,每个步骤又包含多个工艺,每个工艺参数都会对最终碳纤维的结构与性能产生一定的影响。生产过程则涉及了高分子化学、高分子物理、物理化学、无机化学、高分子加工、自动化控制等不同的学科、技术交叉和融合,是一个复杂的系统工程,最终所得到的PAN基碳纤维结构和性能强烈依赖于每一个过程中的工艺控制和结构调控。1.
9、2.1聚丙烯腈共聚物制备:聚合反应中参与物及设备是核心聚合是指丙烯腈(AN)单体通过自由基链式聚合反应得到长链PAN的过程。聚合过程按照工艺流程先后顺序大致分为原料准备、聚合反应等。原料准备过程,制备PAN共聚物的原料包括单体、共聚单体、引发剂、链转移剂和溶剂等。单体方面,丙烯腈(AN)是制备PAN共聚物的主要单体。由丙烯腈制得聚丙烯腈纤维即腈纶,其性能极似羊毛,因此也叫合成羊毛。丙烯腈与丁二烯共聚可制得丁腈橡胶,具有良好的耐油性,耐寒性,耐磨性,和电绝缘性能,并且在大多数化学溶剂,阳光和热作用下,性能比较稳定。共聚单体方面,由于PAN均聚物在预氧化初始阶段温度较高,且会集中放热,从而导致预氧
10、化过程工艺难于控制。此外,集中放热会导致原丝中PAN分子链的断裂,并形成大孔缺陷结构,影响生产工艺稳定性和碳纤维质量。在实际生产中,通常将丙烯腈与共聚单体进行共聚,以有效控制预氧化过程中放热反应,共聚单体的总含量一般在5%左右。对于制备PAN基碳纤维而言,所采用的共聚单体大多为丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)和衣康酸(IA)。引发剂及链转移剂方面,国内外碳纤维生产厂商多采用偶氮类型的引发剂,其中偶氮二异丁腈(AIBN)为常用的引发剂,其主要作用是提供自由基与AN分子作用生成单体自由基进而完成链增长。根据聚丙烯腈基碳纤维一书数据显示,使用AIBN引发剂时,聚合温
11、度一般控制在55-65内,引发剂用量相对单体的质量浓度不超过0.5%,最好在0.3%以下。链转移剂又称分子量调节剂,是一种能够调节和控制聚合物分子量、分子量分布和减少链支化度的物质。在AN聚合时,采用醇类或者硫醇类作为链转移剂,且加入量相对单体AN的质量浓度控制在0.1%-0.2%之间时,可显著调控聚合物PAN的分子量、支化度及提高可纺性。三、 必要性分析1、提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发
12、展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。四、 ISO9000:2015族标准的核心标准1、ISO9000:2005质量管理体系基础和术语虽然ISO9000:2015修订版会有很多变化,但因为没有正式发布,本书仍然以ISO9000:2005为基础介绍ISO9000:2015族标准的基础与术语。ISO9000:2005由引言(阐明了质量管理原则)、范围、质量管理体系基础、术语和定义四个主要部分组成。为方便和帮助使用者正确理解术语的定义和术语之间的相互关系,该标准给出了提示性的附录,在附录中首次利用概念图来说明术语之间的相互关系。(1)八项质量管理原则为了成功地领导和运作一个组织,需要采用一种系统和
13、透明的方式进行管理。针对所有相关方的需求,实施并保持持续改进其业绩的管理,可使组织获得成功。质量管理是组织各项管理的内容之一。八项质量管理原则已得到确认,最高管理者可运用这些原则,领导组织进行业绩改进。1)以顾客为关注焦点。组织依存于顾客。因此,组织应当理解顾客当前和未来的需求,满足顾客要求并争取超越顾客期望。2)领导作用。领导者确立组织统一的宗旨及方向。他们应当创造并保持使员工能充分参与实现组织目标的内部环境。3)全员参与。各级人员都是组织之本,只有他们的充分参与,才能使他们的知识和技能为组织带来收益。4)过程方法。将活动和相关的资源作为过程进行管理,可以更高效地得到期望的结果。5)管理的系
14、统方法。将相互关联的过程作为系统加以识别、理解和管理,有助于组织提高实现目标的有效性和效率。6)持续改进。持续改进总体业绩应当是组织的一个永恒目标。7)基于事实的决策方法。有效决策是建立在数据和信息分析基础上的。8)与供方互利的关系。组织与供方是相互依存的,互利的关系可增强双方创造价值的能力。需要注意的是,ISO9000:2005修订版在质量管理原则上将会有所变化。主要的变化将是:由八项原则变更为七项原则,去掉了“管理的系统方法”这一原则,把“持续改进”更改为“改进”,把“与供方互利的关系”更改为“关系管理”。(2)标准的范围ISO9000:2005标准是ISO9000:2015族标准的基本标
15、准。它阐明了质量管理体系的基础,并确定了相关的术语。它不仅帮助生产不同种类产品和不同规模的组织为建立、实施、保持和改进质量管理体系提供理论基础,也适用于其他相关方。具体包括:通过实施质量管理体系寻求竞争优势的组织;对能满足其产品要求的供方寻求信任的组织;产品的使用者;就质量管理方面所使用的术语需要达成共识的人们;评价组织的质量管理体系或依据ISO9001的要求审核其符合性的内部或外部人员和机构;对组织质量管理体系提出建议或提供培训的内部或外部人员;制定相关标准的人员。(3)质量管理体系基础ISO9000:2005标准阐述了质量管理体系的基础。这一标准把八项质量管理原则应用于质量管理体系的要求,
16、着眼于指导组织如何以正确的指导思想和方法来建立、实施和持续改进质量管理体系,确保质量管理体系运行的有效性和效率。第1项基础:质量管理体系的理论说明本条目是质量管理体系基础的总纲,阐明了以下三个问题:质量管理体系的目的是要帮助组织增强顾客满意;在任何情况下,由顾客最终确定产品的接受性,由于顾客的需求和期望是不断变化的,以及竞争的压力和技术的发展,这些都促使组织持续地改进产品和过程;质量管理体系方法鼓励组织分析顾客和其他相关方的需求,规定相关过程,并使其持续受控,以实现顾客和其他相关方的满意。第2项基础:质量管理体系要求与产品要求ISO9000:2015族标准把质量管理体系要求和产品要求区别开来。
17、质量管理体系要求是通用的,适用于所有行业或经济领域,不论其提供何种类别的产品。产品要求可由顾客规定,或由组织通过预测顾客的要求规定,或由法规规定。在某些情况下,产品要求和有关过程的要求可包含在诸如技术规范、产品标准、过程标准、合同协议和法规要求中。第3项基础:质量管理体系方法ISO9000:2005标准为帮助组织采取合适的方法,有计划、有步骤地建立和实施质量管理体系并取得预期效果,特提出以下八个工作步骤:确定顾客和其他相关方的需求和期望;建立组织的质量方针和质量目标;确定实现质量目标必需的过程和职责;确定和提供实现质量目标必需的资源;规定测量每个过程的有效性和效率的方法;应用这些测量方法确定每
18、个过程的有效性和效率;确定防止不合格并消除产生原因的措施;建立和应用持续改进质量管理体系的过程。第4项基础:过程方法任何使用资源将输入转化为输出的活动或一组活动都可视为一个过程。为了使组织有效运行,必须识别和管理许多相互关联和相互作用的过程。通常,一个过程的输出将直接成为下一个过程的输入。系统地识别和管理组织所使用的过程,特别是这些过程之间的相互作用,称为“过程方法”。ISO9000:2005鼓励采用过程方法来管理组织。并提出以过程为基础的质量管理体系模式,明确了质量管理体系的组成,以及与顾客和其他相关方之间的关系。把顾客的要求作为输入,经过生产过程,输出产品,并达到顾客满意是组织的主过程。这
19、一主过程又分为四个子过程,即落实管理职责、资源管理、产品实现以及测量、分析和改进。这四个子过程之间存在相互联系,其中,产品实现是实际生产运作过程,落实管理职责是管理过程,资源管理是资源保证过程,测量、分析和改进是支持过程。四个子过程又由更为详细的过程组成。当组织建立了有关质量的方针和目标,并通过管理上述过程致力于实现所制定的目标时,就构成了质量管理体系。为了使质量管理体系得到持续改进,组织可采取PDCA循环模式。第5项基础:质量方针和质量目标建立质量方针和质量目标为组织提供了关注的焦点。前者确定了组织总的质量宗旨和方向,后者确定了组织在质量方面所追求的目的。质量方针和质量目标的确定有助于组织有
20、效地使用其资源来实现在质量方面的预期效果。质量方针为建立和评审质量目标提供了框架。质量目标需要与质量方针和持续改进的承诺相一致,并且是可测量的。质量目标既要切实可行,又要具有挑战性。质量目标的实现对产品质量、作业有效性和财务业绩都有积极的影响,因此对相关方的满意和信任也产生积极影响。第6项基础:最高管理者在质量管理体系中的作用最高管理者应通过其领导作用创造一个员工充分参与质量活动的环境,以使质量管理体系得以有效运行。基于质量管理原则,最高管理者可发挥以下作用:制定并保持组织的质量方针和质量目标;在整个组织内促进质量方针和质量目标的实现,以增强员工的意识、积极性和参与程度;确保整个组织关注顾客要
21、求;确保实施适宜的过程以满足顾客和其他相关方的要求并实现质量目标;确保建立、实施和保持一个有效的质量管理体系以实现这些质量目标;确保获得必要的资源;定期评价质量管理体系;决定有关质量方针和质量目标的活动;决定质量管理体系的改进活动。第7项基础:文件文件是“信息及其承载媒体”。信息是文件的实质性内容,信息不同,文件的性质也不同。媒体可以是纸张,计算机磁盘、光盘或其他电子媒体,照片或样件,或它们的组合。文件的形成应是一项增值活动。文件的具体作用在于:满足顾客要求和质量改进;提供适宜的培训;重复性和可追溯性;提供客观证据;评价质量管理体系的有效性和持续适宜性。在质量管理体系中通常使用六种类型的文件,
22、即质量手册、质量计划、规范、指南、文件形成流程与指导书以及记录等。组织的类型和规模,过程的复杂性和相互作用,产品的复杂性,顾客要求,适用的法规要求,经证实的人员能力以及满足质量管理体系要求所需证实的程度都会不同。每个组织应根据上述企业特征来确定其所需文件的详略程度和所使用的媒体。第8项基础:质量管理体系评价质量管理体系评价包括:质量管理体系过程评价,质量管理体系审核,质量管理体系评审和自我评定。质量管理体系过程评价是针对组织中每一个被评价的过程来确认其有效性。为得到综合评价结果,应确认以下四个基本问题:是否识别并确认了过程?是否分配了职责?是否实施和保持了程序?在实现所要求的结果方面,过程是否
23、有效?质量管理体系审核有别于质量管理体系过程的评价,审核用于确定符合质量管理体系要求的程度。审核有助于发现用于评价质量管理体系的有效性和识别改进的机会。审核有第一方审核、第二方审核和第三方审核三种类型。第一方审核用于内部目的,由组织自己或以组织的名义进行,可作为组织自我合格声明的基础;第二方审核由组织的顾客或由其他人以顾客的名义进行;第三方审核由外部独立的审核服务组织进行。质量管理体系评审是最高管理者的任务之一。最高管理者要对质量管理体系关于质量方针和质量目标的适宜性、充分性、有效性和效率进行定期的、系统的评价。质量管理体系评审还包括:为响应相关方需求和期望的变化而修改质量方针和目标,确定采取
24、措施的需求等。审核报告与其他信息源一道用于质量管理体系的评审。自我评定是一种参照质量管理体系或优秀模式对组织的活动和结果所进行的全面和系统的自我评审。自我评定可提供一种对组织业绩和质量管理体系的成熟程度的总的看法,它还能帮助识别组织中需要改进的领域并确定优先开展的事项。第9项基础:持续改进持续改进质量管理体系的目的在于增加顾客和其他相关方满意。必要时,对结果进行评审,以确定进一步改进的机会。从这种意义上说,改进是一种持续的活动。顾客和其他相关方的反馈,质量管理体系的审核和评审也能用于识别改进的机会。持续改进包括下述活动:分析和评价现状,以识别改进范围;设定改进目标;寻找可能的解决办法以实现这些
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