高分子复合材料项目敏捷制造方案【范文】.docx
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1、泓域咨询/高分子复合材料项目敏捷制造方案高分子复合材料项目敏捷制造方案目录一、 产业环境分析1二、 我国复合材料行业发展概况2三、 必要性分析7四、 价值流图8五、 实现精益生产的条件9六、 精益生产的概念与目标12七、 精益生产体系13八、 公司简介17九、 项目概况18十、 投资估算及资金筹措21建设投资估算表23建设期利息估算表24流动资金估算表25总投资及构成一览表27项目投资计划与资金筹措一览表28十一、 项目实施进度计划29项目实施进度计划一览表29一、 产业环境分析当前时期,和平与发展的时代主题没有变,世界多极化、经济全球化、文化多样化、社会信息化深入发展,世界经济在深度调整中曲
2、折复苏,我国经济长期向好的基本面没有改变,有利于营造较好的外部环境;新一轮科技革命和产业变革孕育新突破,有利于发挥后发优势、加快产业转型升级;全面深化改革和创新驱动发展深入推进,有利于激发发展动力和活力;国家聚焦聚力于推进“一带一路”、长江经济带等重大战略,生产力布局向内陆腹地拓展,有利于开拓发展新空间;国家把生态文明建设摆到更加重要位置,有利于把生态优势转化为发展优势。与此同时,国际国内发展环境错综复杂,国际金融危机深层次影响在相当长时期依然存在,国内面临诸多矛盾叠加、风险隐患增多的严峻挑战,发展外部环境的不稳定性和不确定性因素增多。发展不足仍然是面临的主要矛盾,同时面临一系列新的挑战:有效
3、需求不足,传统动力减弱,保持经济平稳健康发展的难度增加;产业层次总体较低,创新能力不强,转型升级任务艰巨;企业效益下滑,商品房库存偏高,经济领域风险隐患较多;资源约束进一步增强,生态环境压力不断加大;人口老龄化加快,基本公共服务供给不足,扶贫攻坚任务十分繁重,影响社会稳定的因素增多;社会文明素质有待提高。二、 我国复合材料行业发展概况复合材料行业始于上世纪三十年代。在第二次世界大战期间,由于钢铁等常规材料匮乏,为了满足军用需求,玻璃纤维复合材料逐渐被用于制造军工产品,成为钢铁等传统材料的替代品。由于这种新型材料相较于传统钢铁材料具有质量轻、强度高、绝缘性好、保温、隔热等优点,其被逐步应用于坦克
4、、战斗机、武器、防弹衣等军工产品的生产。我国复合材料行业起步于上世纪50年代,从无到有,逐步发展壮大,产量不断攀升,我国复合材料的产量已经多年位居全球第一,超过全球总产量的30%;生产工艺不断提升,生产装备的系列化、系统化、自动化、智能化等都有了长足的发展进步;所用基体材料从不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等,逐步扩充到乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、双组分反应型热塑树脂;所用增强材料从玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维逐步扩充到玄武岩纤维、植物纤维等;应用领域从最初的军工,逐步拓展到建材、汽车及交通运输、风电及新能源、化工领域、航空航天、体育休闲、现代农牧养殖等国民经济的各个领域。1、我国玻璃纤维复合材
5、料行业市场规模整体呈不断上升趋势,复合材料相关应用技术进入成熟期,在部分行业被大规模应用目前,玻璃纤维复合材料已经在我国风电、化工储罐、输水管道、电器绝缘、船艇、冷却塔、卫浴等领域获得较大规模应用市场。根据中国玻璃纤维工业协会统计的数据,2021年国内玻璃纤维复合材料制品总产量达584万吨,同比增长14.51%。2011年以来,我国玻璃纤维复合材料制品产量整体呈不断上升趋势。其中,2018年前后,我国玻璃纤维复合材料制品产量出现短暂低谷期,主要原因是:一方面,我国环保政策收紧导致大量小微企业及“散乱污”企业被限产或关停;另一方面,我国汽车产业在2018年前后增速放缓,导致市场需求减少。2019
6、年至2021年,我国玻璃纤维复合材料制品恢复增长状态,产量复合增长率高达14.56%,这主要受益于玻璃纤维复合材料制品在交通运输(汽车、轨道交通、机场建设等基础设施)、清洁能源(风力发电、水利发电、火电防腐除尘等)等领域的广泛应用。2、我国复合材料制品生产技术日趋成熟随着高性能复合材料的广泛应用,复合材料制造工艺朝多元化、自动化方向快速发展,复合材料成型工艺从2-3种(主要为手糊和手工铺贴)发展到近10种;我国复合材料自动化制造技术得到较好发展,自动铺带、自动铺丝以及预浸料自动拉挤等先进高效的工艺技术正逐步投入应用,发展了热熔预浸料生产和热压罐复合材料成型工艺技术、纤维/布带缠绕成型技术、树脂
7、传递模塑料成型工艺(RTM)成型技术和复合材料结构整体成型技术,复合材料制造技术体系初步形成,基本满足了航空、航天、兵器、能源和交通运输领域的需求。(1)拉挤工艺及其制品拉挤类复合材料制品主要包括复合材料塔杆、复合材料桥架、复合材料电缆支架、碳纤维复合芯导线等电力绝缘类产品,以及桥梁、隧道等基础设施建设用型材产品等。此外,连续拉挤板材类产品,尤其是采光板类产品在工业厂房、农牧业等领域受到越来越多的关注。(2)缠绕工艺及其制品当前,缠绕类复合材料制品主要包括输(排)水管类产品、石化及食品用贮罐、高压管道、脱硫塔、车载气瓶等,相关产品被广泛应用于化工、食品、酿造等领域。(3)压制工艺及其制品当前,
8、压制类复合材料制品主要包括SMCBMC模压汽车部件、电力开关柜、电表箱和绝缘零部件、建筑人造石等。近年来,压制板材类产品异军突起,尤其是夹层板类产品在轨道交通、商用车、船舶、体育器材等领域应用快速增长,成为兼具结构与功能性的轻质高强材料。(4)液体模塑工艺及其制品复合材料液体模塑成型技术,是指将液态聚合物注入铺有纤维预成型体的闭合模腔中,或加热熔化预先放入模腔内的树脂膜,液态聚合物在流动充模的同时完成树脂与纤维的浸润并固化成型为制品的一类制备技术。真空辅助树脂传递模塑、树脂浸渍模塑成型工艺、树脂膜渗透成型工艺、结构反应注射模塑成型工艺,是最常见的液体模塑成型技术。当前该类制品主要的产品包括风电
9、叶片、风电机组罩体等,尤其是用于海上风电的大型化风电叶片,成为研发热点。此外,由于液体模塑成型具有成本低、工艺灵活、可成型大型复杂制品、可加筋加芯及插入物、整体成型等优点,逐步用于生产各种大型部件,应用于船舶、汽车、轨道交通等领域。3、结构功能一体化复合材料技术朝高端化、实用化方向快速发展,支撑了高端装备的研制和生产我国结构功能一体化复合材料技术发展显著,结构吸波和透波复合材料在新型飞机、导弹、舰船、地面车辆等领域得到大量应用。结构装甲复合材料兼具抗弹防护和结构承载功能,第一代的抗弹/结构复合材料高强玻璃纤维增强树脂基复合材料,性能已达到美国MIL-46197A结构装甲复合材料标准,已用于多种
10、装甲装备的舱门舱盖。第二代的抗弹/结构复合材料具备抗弹、承载、隐身等多功能一体化的特点,在保持较高刚强度和抗弹性能的情况下,在较宽雷达波段吸波效果突出,已用于坦克大型动力舱顶盖和外露部件。我国树脂基防热复合材料在载人航天和星空探测等发展计划的推动下,研制出蜂窝增强低密度树脂基防热复合材料并在载人返回舱上实现成功应用。4、当前复合材料被规模化应用的细分市场较少,以玻璃纤维复合材料为代表的复合材料应用前景广阔经过六十余年的发展,当前纤维复合材料行业在制造技术、生产规模、产品品种等方面取得了长足的发展,我国复合材料的产量已经多年位居全球第一,超过全球总产量的30%;近几年热固性复合材料年产量均在50
11、0万吨左右(通过每年树脂在复合材料行业的应用推算)。其中重点应用领域涉及到了交通运输(汽车、轨道交通、机场建设等基础设施)、电子电器、绝缘、防腐、石油化工、食品卫生、清洁能源(风力发电、水利发电、火电防腐除尘等)、市政建设、水利工程、建筑建材(结构、卫浴、门窗、装饰等)、游乐设施、体育用品等。复合材料已经成为国民经济各支柱产业中不可替代的材料。和主要发达国家相比,我国人均复合材料消费量仍然偏低,中低档制品居多,下游市场分散。中国的复合材料市场在未来预计将持续增长,随着新能源、交通运输、建材、环保、航空和国防等行业的发展和中国经济的快速发,中国的复合材料应用市场广阔。三、 必要性分析1、现有产能
12、已无法满足公司业务发展需求作为行业的领先企业,公司已建立良好的品牌形象和较高的市场知名度,产品销售形势良好,产销率超过 100%。预计未来几年公司的销售规模仍将保持快速增长。随着业务发展,公司现有厂房、设备资源已不能满足不断增长的市场需求。公司通过优化生产流程、强化管理等手段,不断挖掘产能潜力,但仍难以从根本上缓解产能不足问题。通过本次项目的建设,公司将有效克服产能不足对公司发展的制约,为公司把握市场机遇奠定基础。2、公司产品结构升级的需要随着制造业智能化、自动化产业升级,公司产品的性能也需要不断优化升级。公司只有以技术创新和市场开发为驱动,不断研发新产品,提升产品精密化程度,将产品质量水平提
13、升到同类产品的领先水准,提高生产的灵活性和适应性,契合关键零部件国产化的需求,才能在与国外企业的竞争中获得优势,保持公司在领域的国内领先地位。四、 价值流图价值流图是一种用于精益流程设计与优化的工具,最早由丰田公司提出。价值流图是指用统一的图标,以可视化的方式把产品从最早的原料采购到加工制造,再到产品配送到客户的全部流动过程及信息流描述出来的图形。除加工步骤和物流外,用于计划和实现控制的信息流也在图中显示出来。此外,在价值流图中还会显示出人员、每天可用时间、提前期、加工时间、换产时间、停滞时间、平均库存等信息。应用价值流图,可以客观、直观地描述当前的流程现状,在员工之间达成共识:产品是如何制造
14、出来的,价值是如何实现的。在这种共识的基础上,找到现有流程中不创造价值或,创造价值少的环节,进而改进并描述未来理想的流程。因此,价值流图实现了精益生产与流程优化的有机结合。价值流图广泛应用于制造业和服务业,只要有流程或业务的地方,就可以应用价值流图。五、 实现精益生产的条件1、产品设计标准化的产品可最大限度地提高生产的专业化水平,但是随着顾客需求的多样性,要满足顾客定制化的需求,必须实现产品设计与制造的模块化。2、工艺流程设计(1)减小生产批量。小批量可减少存货,降低持有费用,所需的作业面积小,返工量小,增加了生产系统的柔性。(2)自动换模技术。减少生产批量必然增加换产次数,生产转换需要时间,
15、还会带来额外的准备费用。为最大限度地减少换产时间,大野耐一花了多年时间研究出一种快速换模法。他利用轨道送进送出模具,采用一种一般操作工人就能掌握的调整方法,使换模时间由一天减为3分钟。3分钟换模使得每个零件的制造成本比大量生产的还低,在制品库存大大降低,可以及时发现质量问题以就地返修。(3)智能自动化。在机器上安装各种加工状态检测装置和自动停机装置,给机器赋予智能,具有人一样的判断能力。当生产出的产品质量不符合要求、机器自身出现异常及工人出现误操作时,机器会自动停止运行。这样的自动化生产系统能够避免大量不良品的产生,防止不良品流入下一道工序。智能自动化生产线生产出规定数量的产品后自动停止运行,
16、能够在人机分离的状态下实现适时适量生产。3、人员要素精益生产把人看作企业最宝贵的资产,并且通过授权来体现这一点。在日本丰田汽车公司总装发动机生产线上,在距离作业工人头顶不远处有一条黄色的绳子,从生产线的一端贯穿到另一端,这条绳子被称为“生产停止拉线”。在这条生产停止拉线上,每隔一定距离就有一个警报灯,每当被拉动时,那些警报灯就会在不断闪动的同时发出洪亮的警报。在丰田汽车的生产线上,所有工人都有权力和义务在发现任何自己无法解决的异常情况时拉动这根生产停止拉线。同时,丰田公司还尽可能地培养和使用多面手,以实现少人化。4、生产计划与控制(1)作业计划。如前所述,精益生产是拉式生产系统,以订单为拉动倒
17、排生产计划,并采用可视化的过程控制手段。(2)质量控制。准时化生产使库存降低到最低水平,生产系统中没有任何缓冲库存。所以,当某一工序出现不良品时,会造成后续工序停产。因此,精益生产以“零不良品”为管理目标,建立以质量保证为核心的质量管理体系,综合利用各种质量管理方法,确保生产系统的各工序都能生产出百分之百的合格品,以满足准时化生产对产品质量的要求,彻底消除与不良品有关的各种浪费。作业人员发现产品出现质量问题或机器出现异常时有权自行停止生产,立即追查、排除原因,预防再次出现类似质量问题。(3)成本会计与管理。提倡采用作业成本法,以引导管理人员将注意力集中在成本发生的原因及成本动因上,而不仅仅是关
18、注成本计算结果本身。通过对作业成本的计算和有效控制,就可以较好地克服传统制造成本法中间接费用划分不,清的缺点,并且使以往不可控的间接费用在ABC系统中变得可控。六、 精益生产的概念与目标1、精益生产的概念20世纪90年代,美国麻省理工学院国际汽车项目组对日本汽车工业进行了深入调查,结果发现,以丰田汽车公司为代表的日本汽车公司与美国的汽车公司相比,只需大约一半的人员、一半的生产场地、一半的投资、一半的工程设计时间、一半的新产品开发时间和少得多的库存,就能生产出质量更高、品种更多的轿车。詹姆斯,沃麦克博士对日本企业取得的这些成功经验进行总结,提出了精益生产的概念,并于1990年出版了改变世界的机器
19、一书。LP是以多功能团队活动与持续改进为基础,以丰田生产系统并行工程的产品开发和稳定快捷的供应链为支撑,通过精准定义价值,让没有浪费环节的价值真正流动起来,最终实现卓越绩效的生产模式。而TPS是在生产的各个层面上,采用能完成多种作业的工人和通用性强、自动化程度高的机器,以质量的持续改进为基础,通过实施准时化生产和多品种混流生产,不断减少各种浪费,获得显著经济效益的生产方式。TPS由大野耐一创建,准时制与自动化是其两大支柱。2、精益生产的目标精益生产致力于消除生产过程中的一切浪费。浪费包括只增加成本、不创造价值的一切要素和活动,如过量生产、无谓的搬运、多余的库存、多余的操作或动作、次品等。精益生
20、产所追求的目标是废品量最低(零废品)、库存量最低(零库存)、更换作业时间最短、搬运量最低、生产提前期最短和批量最小。精益生产的最终目标是实现卓越绩效。七、 精益生产体系多功能团队活动与持续改进是精益生产的基础,TPS并行工程的产品开发和稳定快捷的供应链是精益生产的支撑,实现卓越绩效是精益生产的目标。1、TPS(1)TPS的含义TPS是指企业生产系统的各个环节、工序只在需要的时候,按需要的量,生产出所需要的产品。精益生产认为生产系统中多余的库存不但是一种浪费,同时掩盖甚至滋生了各种管理问题,引发一系列不良后果,如图152所示。这正是有人把多余库存视为“万恶之源”的原因。TPS就是通过这种减少库存
21、暴露问题解决问题减少库存的循环模式不断提高运营管理水平。(2)看板控制系统1)看板及其分类。看板是泛指能够传递信息的各类指示板、公告栏、卡片、空物料筐、空推车等标示物。根据其在生产控制中的作用分为生产指示看板、取货看板和其他看板三类。生产指示看板是用来传递生产指示信息的,载有详细的生产指示,是各个工序进行生产的依据。取货看板上标有详细的取货信息。其他看板包括只有当出现缺件的紧急情况时才投入使用的紧急看板和用于满足临时增产需要的临时看板。2)看板的使用原则。看板的使用原则包括:后工序在需要的时候到前工序取零件,没有看板不能取零件,数量不能超过看板规定的数量;每道工序按被取走的量生产,必须做到按看
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