大型儀器設(shè)備購置論證報告

大型儀器設(shè)備購置論證報告儀器設(shè)備名稱制造自動化系統(tǒng)設(shè)備工程名稱智能制造工程技術(shù)中心工程負責(zé)人馬繼杰填表日期2023-4-26實驗室管理處制填表說明1．單價10萬元及以上儀器設(shè)備的申購均需填寫此表，并與申購方案一起上報有關(guān)部門。4．專家論證同意，經(jīng)學(xué)院〔部門〕、工程經(jīng)費管理部門簽字并蓋章后，報本科教學(xué)部〔實驗室管理處〕網(wǎng)上公示一周無異議后實施。5．此表一式1份〔如設(shè)備為進口設(shè)備，請?zhí)峤?份〕。設(shè)備名稱中文制造自動化系統(tǒng)設(shè)備英文Manufactureautomationsystem規(guī)格型號TIA全集成自動化系統(tǒng)申購數(shù)量1現(xiàn)行單價人民幣99萬元美元購置經(jīng)費來源產(chǎn)教融合工程運行經(jīng)費來源產(chǎn)教融合工程主要技術(shù)指標(biāo)與功能制造自動化系統(tǒng)由全集成自動化系統(tǒng)和虛擬調(diào)試系統(tǒng)兩局部組成。全集成自動化系統(tǒng)集成工業(yè)自動化中常用控制器和執(zhí)行元件，并對執(zhí)行層、控制層和管理層進行網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)層間通訊。虛擬調(diào)試系統(tǒng)針對工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)工藝要求，在設(shè)計階段對生產(chǎn)系統(tǒng)進行虛擬仿真驗證及場景預(yù)演，顯著減少設(shè)計過程中可能存在的設(shè)計缺陷。主要技術(shù)指標(biāo)如下：全集成自動化系統(tǒng)全集成自動化系統(tǒng)由10套工業(yè)自動化工作臺組成，各工作臺能夠獨立進行工業(yè)自動化開發(fā)與訓(xùn)練，也可以通過交換機進行聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。1、控制器〔1〕CPU：1516-3PN/DP，1MB/5MB；〔2〕DI數(shù)量：≥32；〔3〕DO數(shù)量：≥32；〔4〕AI數(shù)量：≥8；〔5〕AO數(shù)量：≥4；〔6〕MMC存儲卡24M；〔7〕電源模塊24V8A；〔8〕編程電纜1條；〔9〕TIA編程軟件。2、人機界面〔1〕尺寸不小于7寸，帶2個RJ-45接口交換機；〔2〕人機界面工程軟件。3、交流電機及變頻器〔1〕矢量控制功能，可通過ePOS功能執(zhí)行定位任務(wù)；〔2〕可組態(tài)IO點數(shù)：DI不少于6個，DO不少于3個，AI不少于2個，AO不少于2個；〔3〕三相異步電動機，配置光電編碼器。4、電氣伺服系統(tǒng)〔1〕交流伺服系統(tǒng)，配置伺服驅(qū)動器1臺，伺服電機1臺，功率100W；〔2〕增量式編碼器，精度不低于2500線；〔3〕配置動力電纜、編碼器電纜、控制電纜〔MDR〕。5、其他輔助功能元件〔1〕工業(yè)以太網(wǎng)交換機1臺，可存儲組態(tài)或用戶數(shù)據(jù)；〔2〕電源模塊，輸入AC220V，輸出DC24V10A、DC5V10A；〔3〕各工作臺間通訊的電纜及插頭；〔4〕皮帶傳送檢測單元1套，采用同步帶驅(qū)動，自動調(diào)心軸承，配置旋轉(zhuǎn)編碼器及支架、光電傳感器及支架、電感傳感器及支架、色標(biāo)區(qū)域傳感器等；〔5〕工作臺控制屏1套，配置網(wǎng)孔板1塊、萬向輪4個、電源保護裝置1套及其它配件；〔6〕配置常用工業(yè)現(xiàn)場工具及配件，如萬用表、剝線鉗、斜口鉗、螺絲刀、測電筆等。二、虛擬調(diào)試系統(tǒng)基于Tecnomatix工業(yè)軟件實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的虛擬調(diào)試，能夠完成以下功能：1、工業(yè)機器人離線編程與仿真調(diào)試〔1〕兼容各大品牌機器人，如ABB、FUNUC、KUKA、安川等；〔2〕能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)機器人的軟件仿真和半實物仿真，模擬操作機器人，模擬搭建機器人工作站和生產(chǎn)線。2、工位與生產(chǎn)線的虛擬調(diào)試〔1〕能夠根據(jù)現(xiàn)場工位的工藝要求和生產(chǎn)實際過程對現(xiàn)場設(shè)備〔包括工業(yè)機器人和PLC〕的機械及電控系統(tǒng)的虛擬設(shè)計與調(diào)試；〔2〕能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬調(diào)試系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備間的信息交互，實時展示工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備及生產(chǎn)線的運行狀態(tài)。用房情況地點面積輔助設(shè)施配備是否需改建落實情況工學(xué)院新大樓150㎡齊備否已落實管理和使用技術(shù)人員配備姓名職稱專管或兼管是否使用過熟練程度是否需培訓(xùn)王冬云教授兼管是熟練需要馬繼杰講師兼管是一般需要夏文俊講師兼管是一般需要王華東實驗員專管是一般需要主要用途和適用學(xué)科范圍該系統(tǒng)集成了制造自動化過程中的主要控制與執(zhí)行系統(tǒng)，同時配置了工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)開發(fā)過程中的虛擬調(diào)試環(huán)境，可以用于制造自動化系統(tǒng)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，也可以用于在工業(yè)生產(chǎn)前對工業(yè)機器人、PLC、HMI等程序及動作進行虛擬調(diào)試，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。制造自動化系統(tǒng)適用于機械工程、交通運輸、機器人、汽車工程等學(xué)科專業(yè)，為學(xué)生的工業(yè)自動化學(xué)習(xí)提供實驗、實訓(xùn)等支持，也可以作為虛擬調(diào)試平臺為工業(yè)自動化生產(chǎn)線開發(fā)提供仿真與測試手段。購置必要性一、所購產(chǎn)品的必要性制造自動化是智能制造的根底，制造過程的智能化、信息化是在自動化的根底上完成的，加強根底制造自動化能力的培養(yǎng)，是智能制造中的重要環(huán)節(jié)，也是我國制造業(yè)開展過程中仍需不斷加強之處。制造自動化系統(tǒng)中的全集成自動化系統(tǒng)用于根底自動化知識的學(xué)習(xí)，可以為機械、交通、機器人等專業(yè)的電氣控制與PLC、機電傳動控制、控制系統(tǒng)分析與設(shè)計等課程提供實驗、實訓(xùn)條件。虛擬調(diào)試系統(tǒng)可以效勞于高規(guī)格的自動化生產(chǎn)線設(shè)計，通過對自動化生產(chǎn)線中的工業(yè)機器人、可編程控制器、人機界面等關(guān)鍵部件所涉及的機械、電氣、程序等內(nèi)容進行虛擬仿真設(shè)計，在產(chǎn)品開發(fā)過程中將制造風(fēng)險降至最低，提高程序的可靠性，為制造自動化提供有力支撐。制造自動化系統(tǒng)所購設(shè)備也可以用于社會效勞，為工業(yè)自動化企業(yè)、工程師及相關(guān)技術(shù)人員提供自動化相關(guān)培訓(xùn)效勞。二、所購產(chǎn)品的先進性擬采購的制造自動化系統(tǒng)采用西門子最先進控制技術(shù)，融合了西門子全集成自動化(TIA)的理念，是西門子全集成自動化系統(tǒng)縮影。各方案配置皆出自實際工程系統(tǒng)的濃縮，可針對相關(guān)行業(yè)工程進行開發(fā)。西門子全集成自動化系統(tǒng)的功能強大，可選設(shè)備眾多，考慮到浙江師范大學(xué)的實際情況，我們特別設(shè)計選定了目前適合的控制系統(tǒng)，任何一套控制系統(tǒng)均具備開放的結(jié)構(gòu)體系，可以很好的任意組合，實現(xiàn)需要的控制體系配置方案。在此根底上，考慮到學(xué)科建設(shè)方面的需求，此次選定的設(shè)備根本上滿足了學(xué)校的需求。同時還可以根據(jù)學(xué)校的長遠規(guī)劃，逐期逐步的選擇融入新的西門子控制系統(tǒng)。以保持系統(tǒng)的先進性和完整性。1、SIMATICS7-1500以最大程度的易用性為根底進行設(shè)計。借助于各個細節(jié)的多項創(chuàng)新，控制器可以簡單快速地安裝、連接和投入使用。在TIA博途(TIAPORTAL)軟件平臺中的無縫集成使得工程設(shè)計、組態(tài)和新功能的應(yīng)用到達了前所未有的便利。它提供貫穿始終的操作方案，并實現(xiàn)通用、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)保存。SIMATICS7-1500無需附加模塊便可將運動控制功能集成到PLC中。利用PLCopen，控制器提供標(biāo)準(zhǔn)化模塊，結(jié)合具有PROFIdrive功能的驅(qū)動器。為了將驅(qū)動器和控制系統(tǒng)高效快速地投入使用和優(yōu)化，SIMATICS7-1500針對所有CPU變量提供了Trace功能。SIMATICS7-1500中提供一種更為全面的平安保護機制，包括授權(quán)級別、模塊保護以及通信的完整性等各個方面。“信息平安集成〞機制除了可以確保投資平安，而且還可持續(xù)提高系統(tǒng)的可用性。在利用TIA博途(TIAPortal)軟件平臺進行工程設(shè)計時，可以對控制器、HMI和驅(qū)動進行同步組態(tài)，并提供統(tǒng)一的操作方案。它將所有面向未來的硬件組件集成到框架中，實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保存，確保整個工程中的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性本校是否有同類設(shè)備、數(shù)量及不能共享的理由本校無同類設(shè)備。安裝場地滿足條件〔水、電、氣等是否齊全〕、平安保護措施落實情況、是否涉及放射源物品和劇毒品等危險性材料場地條件滿足需求，平安保護措施已落實，不涉及放射源和劇毒品等危險性材料。該套系統(tǒng)對勞動保護沒有特殊要求，所有制度及措施按照目前國家法律、學(xué)校制度及實驗室現(xiàn)有管理制度實施即可。國內(nèi)外同類設(shè)備、品牌、規(guī)格、性能、技術(shù)指標(biāo)、特色、附件、價格、售后效勞、應(yīng)用支持等的比擬目前，制造自動化領(lǐng)域的主要自動化器件品牌有西門子、三菱、歐姆龍、臺達等，主要集成商有亞龍教育裝備、杭州儀邁科技、西門子工廠自動化工程等。亞龍教育裝備主要為高等院校、職業(yè)院校、技工院校、行業(yè)企業(yè)培訓(xùn)中心和技術(shù)中心提供教育裝備及課程解決方案，能夠滿足根底工業(yè)自動化的實驗、實訓(xùn)裝備需求，但在全集成自動化系統(tǒng)和虛擬調(diào)試方面不具有優(yōu)勢。杭州儀邁科技同樣以教育裝備為主要產(chǎn)品，能夠滿足本工程中根底工業(yè)自動化需求，同時在工業(yè)機器人、液壓氣動系統(tǒng)等領(lǐng)域有自己的特色之處，但尚不具備利用tecnomatix環(huán)境進行虛擬裝配與調(diào)試的經(jīng)驗。西門子工廠自動化工程是西門子在中國自動化領(lǐng)域投資的第一家運營公司。目前，SFAE已成功成為中國專業(yè)的自動化與驅(qū)動效勞提供商，其供給的制造自動化系統(tǒng)產(chǎn)品均為西門子品牌，在應(yīng)用西門子TIA實現(xiàn)全集成自動化方面具有優(yōu)勢，且采用西門子自動化產(chǎn)品在售后上更有保障。同時，tecnomatix同為西門子公司的虛擬調(diào)試產(chǎn)品，在與工業(yè)自動化現(xiàn)場的其他西門子產(chǎn)品實現(xiàn)交互時不存在兼容性問題，能夠提供更多技術(shù)支持。使用效益預(yù)測及風(fēng)險分析使用效益預(yù)測：教學(xué)方面，制造自動化系統(tǒng)可以為機電傳動控制、電氣控制與PLC、控制系統(tǒng)分析與設(shè)計、變頻技術(shù)應(yīng)用等課程提供硬件實驗條件，且采用該套系統(tǒng)學(xué)習(xí)自動化知識可以參加西門子認證考試，并獲得相應(yīng)證書?？蒲蟹矫?，虛擬調(diào)試系統(tǒng)可以作為智能制造的前沿技術(shù)與智能化、信息化融合，為“中國制造2025〞提供思路。社會效勞方面，虛擬調(diào)試系統(tǒng)是減少設(shè)計缺陷的有效手段，在設(shè)計過程中對結(jié)構(gòu)、電氣、程序等方面進行虛擬調(diào)試，可有效縮短開發(fā)周期，效益顯著。風(fēng)險分析：后續(xù)運行專業(yè)操作人員的穩(wěn)定性問題。該設(shè)備要求熟練地技術(shù)人員，需確保固定人員長期進行該設(shè)備的操作。設(shè)備利用率問題。組建使用管理團隊，設(shè)負責(zé)人，合理分工，明確責(zé)任。如教學(xué)團隊負責(zé)人，負責(zé)自動變速器試驗臺教學(xué)與技術(shù)培訓(xùn)；科研負責(zé)人，負責(zé)科學(xué)研究體系，技術(shù)支撐；共享效勞負責(zé)人，負責(zé)該設(shè)備的對內(nèi)對外共享效勞。以上三方按責(zé)執(zhí)行，可保障設(shè)備利用率。平安管理問題。該設(shè)備不屬于高危險設(shè)備，只需定期保養(yǎng)。配備專門管理人員，嚴格按照學(xué)校規(guī)章制度作業(yè)即可。開放共享實施方案和共享承諾根據(jù)教學(xué)與科學(xué)研究需要，智能制造方向申請購置自動變速器試驗臺大型設(shè)備，為充分發(fā)揮投資效益，特作以下鄭重承諾：1、本臺大型設(shè)備為開展智能制造科學(xué)研究和人才培養(yǎng)所必需。2、本工程組負責(zé)安排專職技術(shù)人員管理，并負責(zé)該設(shè)備的日常保養(yǎng)、維護工作，出現(xiàn)故障及時報修，確保設(shè)備正常運行。設(shè)備運行所需耗材由本工程組負責(zé)。3、本臺大型設(shè)備除了效勞本工程組外，完全對校內(nèi)外開放共享。開放共享實施方案：1、在滿足本學(xué)院本?？平虒W(xué)和本學(xué)科平臺〔或科研團隊、實驗室、課題組等〕師生使用需求之外，向?qū)W院內(nèi)外開放有償使用。2、國家或省市物價管理部門已制定大型儀器設(shè)備開放使用的收費標(biāo)準(zhǔn)的，按照管理部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)收費。物價管理部門尚未制定統(tǒng)一收費標(biāo)準(zhǔn)的，由大型儀器設(shè)備所在部門參照國內(nèi)同類儀器設(shè)備使用收費情況，根據(jù)儀器設(shè)備折舊費、運行本錢和管理效勞費等計算制定收費標(biāo)準(zhǔn)并填寫《浙江師范大學(xué)儀器設(shè)備有償使用收費標(biāo)準(zhǔn)申請表》，經(jīng)學(xué)校收費管理小組審核并報政府物價管理部門批準(zhǔn)后執(zhí)行。3、收費數(shù)額按照如下計算公式確定：收費數(shù)額=儀器設(shè)備折舊費+運行本錢+管理效勞費。儀器設(shè)備折舊費的計算標(biāo)準(zhǔn)為：儀器設(shè)備折舊費=儀器設(shè)備折舊費率×使用機時數(shù)。其中儀器設(shè)備折舊費率=儀器設(shè)備賬面價值÷折舊年限÷1080小時。折舊年限：10年。運行本錢：包括水電費、耗材費、日常維護費等。管理效勞費：包括儀器設(shè)備操作和咨詢、分析、計算等費用。具體計算標(biāo)準(zhǔn)為：管理效勞費=〔儀器設(shè)備折舊費+運行本錢〕×15%。4、本設(shè)備對校外開放按收費標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對校內(nèi)學(xué)生教學(xué)方案內(nèi)的實驗開放免收費，教學(xué)方案外實驗開放按收費標(biāo)準(zhǔn)的50%執(zhí)行；對其它校內(nèi)開放按收費標(biāo)準(zhǔn)的70%執(zhí)行。5、本設(shè)備開放使用所收取的費用統(tǒng)一繳納到校方案財務(wù)處，由學(xué)校統(tǒng)一管理和分配。收費收入〔稅后〕的30%作為學(xué)校運行管理費，70%下?lián)芙o大型儀器設(shè)備專管部門，可用作開展基金、設(shè)備維護和運行經(jīng)費、技術(shù)效勞費。工程負責(zé)人簽字：專家論證意見制造自動化系統(tǒng)是使用單位擬建設(shè)的國家發(fā)改委教育現(xiàn)代化推進工程產(chǎn)教融合工程-智能制造平臺的重要組成局部之一，具有以下主要功能及作用：〔1〕設(shè)備購入后滿足機械制造、機械電子、交通運輸?shù)葘I(yè)課程的應(yīng)用需求和相關(guān)人才的技術(shù)培訓(xùn)?！?〕設(shè)備購入后可支撐智能制造根底自動化系統(tǒng)設(shè)計、產(chǎn)品虛擬調(diào)試和功能驗證以及科研隊伍培養(yǎng)?！?〕設(shè)備購入后能夠有效縮短智能制造生產(chǎn)線開發(fā)周期，提高產(chǎn)品機械、電氣和程序的可靠性。經(jīng)專家組評定認為，該設(shè)備適用于智能制造自動化方向的教學(xué)、科研、社會效勞，滿足智能制造-產(chǎn)教融合培養(yǎng)培訓(xùn)需求，技術(shù)上有一定的前瞻性，建議購置。組長簽字：年月日專家組成員姓名職稱或職務(wù)單位簽名胡樹根教授浙江大學(xué)黃東明教授級高工浙江省農(nóng)機研究院盛繼生教授金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳洪處長金華市經(jīng)信委技投處朱衛(wèi)鋒副主任，高工