机械臂制造项目建议书

机械臂制造项目

建议书

规划设计 / 投资分析

摘要

随着社会的自动化性质越来越强，许多人工操作的传统机械已被摒弃，渐而被代替的是自动化操作，机械手便是自动化社会下的产物，对现代工

业生产有着巨大的影响和作用，从微观生活到规模化操作，机械手正在渗

入人类生活中的细枝末节。

该机械臂项目计划总投资6493.87万元，其中：固定资产投资4857.20万元，占项目总投资的74.80%；流动资金1636.67万元，占项目总投资的25.20%。

达产年营业收入11153.00万元，总成本费用8848.31万元，税金及附

加104.61万元，利润总额2304.69万元，利税总额2727.19万元，税后净

利润1728.52万元，达产年纳税总额998.67万元；达产年投资利润率

35.49%，投资利税率42.00%，投资回报率26.62%，全部投资回收期5.26年，提供就业职位248个。

重视施工设计工作的原则。严格执行国家相关法律、法规、规范，做

好节能、环境保护、卫生、消防、安全等设计工作。同时，认真贯彻“安

全生产，预防为主”的方针，确保投资项目建成后符合国家职业安全卫生

的要求，保障职工的安全和健康。

近年来，随着服务机器人的兴起，机械臂也正走进我们的日常生活，

近年来出现了一些低成本的、小型的、“桌面版”的机械臂的产品，相信

这将是服务机器人的一个重要方向！

报告主要内容：基本情况、背景和必要性研究、市场分析、项目规划方案、项目选址说明、项目建设设计方案、项目工艺先进性、环境保护、项目职业保护、项目风险评估分析、项目节能方案分析、项目进度计划、项目投资估算、经营效益分析、总结评价等。

机械臂制造项目建议书目录

第一章基本情况

第二章背景和必要性研究第三章市场分析

第四章项目规划方案

第五章项目选址说明

第六章项目建设设计方案第七章项目工艺先进性

第八章环境保护

第九章项目职业保护

第十章项目风险评估分析第十一章项目节能方案分析第十二章项目进度计划

第十三章项目投资估算

第十四章经营效益分析

第十五章项目招投标方案

第十六章总结评价

第一章基本情况

一、项目承办单位基本情况

（一）公司名称

xxx公司

（二）公司简介

公司在发展中始终坚持以创新为源动力，不断投入巨资引入先进研发设备，更新思想观念，依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势，不断加大新产品的研发力度，以实现公司的永续经营和品牌发展。

公司根据市场调研，结合国家产业发展政策，在大力发展相关产业的同时，积极实施以“节能降耗、环境保护、清洁生产”为重点的技术改造和产品升级换代，取得了较好的经济效益和社会效益；企业将以全国性的销售网络、现代化的物流运作、科学的管理、良好的经济效益、与客户双赢的经营方针，努力把公司发展成为国内综合实力较强的相关行业领军企业之一。公司生产的项目产品系列产品，各项技术指标已经达到国内同类产品的领先水平，可广泛应用于国民经济相关的各个领域，产品受到了广大用户的一致好评；公司设备先进，技术实力雄厚，拥有一批多年从事项目产品研制、开发、制造、管理、销售的人才团队，企业管理人员经验丰富，其知识、年龄结构合理，具备配合高端制造研发新品的能力，保障了企业的可持续发展；在原料供应链及产品销售渠道方面，已经与主要原材

料供应商及主要目标客户达成战略合作意向，在工艺设计和生产布局以及

设备选型方面采用了系统优化设计，充分考虑了自动化生产、智能化节电、节水和互联网技术的应用，产品远销全国二十余个省、市、自治区，并部

分出口东南亚、欧洲各国，深受广大客户的欢迎。企业“以客户为中心”

的服务理念，基于特征对用户群进行划分，从而有针对性地打造满足不同

用户群多样化用能需求的客户服务体系。

公司建立了《产品开发控制程序》、《研发部绩效管理细则》等一系

列制度，对研发项目立项、评审、研发经费核算、研发人员绩效考核等进

行规范化管理，确保了良好的研发工作运行环境。公司一直注重科研投入，具有较强的自主研发能力，经过多年的产品研发、技术积累和创新，逐步

建立了一套高效的研发体系，掌握了一系列相关产品的核心技术。公司核

心技术均为自主研发取得，支撑公司取得了多项专利和著作权。

（三）公司经济效益分析

上一年度，xxx有限公司实现营业收入9178.48万元，同比增长15.95%（1262.68万元）。其中，主营业业务机械臂生产及销售收入为7475.57万元，占营业总收入的81.45%。

上年度主要经济指标

根据初步统计测算，公司实现利润总额1789.33万元，较去年同期相比增长311.24万元，增长率21.06%；实现净利润1342.00万元，较去年同期相比增长185.37万元，增长率16.03%。

上年度主要经济指标

二、项目建设符合性

（一）产业发展政策符合性

由xxx公司承办的“机械臂制造项目”主要从事机械臂项目投资经营，其不属于国家发展改革委《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013

年修正）有关条款限制类及淘汰类项目。

（二）项目选址与用地规划相容性

机械臂制造项目选址于某某临港经济技术开发区，项目所占用地为规

划工业用地，符合用地规划要求，此外，项目建设前后，未改变项目建设

区域环境功能区划；在落实该项目提出的各项污染防治措施后，可确保污

染物达标排放，满足某某临港经济技术开发区环境保护规划要求。因此，

建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。

（三）“三线一单”符合性

1、生态保护红线：机械臂制造项目用地性质为建设用地，不在主导生态功能区范围内，且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内，符合生态保护红线要求。

2、环境质量底线：该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求，有一定的环境容量，符合环境质量底线要求。

3、资源利用上线：项目营运过程消耗一定的电能、水，资源消耗量相对于区域资源利用总量较少，符合资源利用上线要求。

4、环境准入负面清单：该项目所在地无环境准入负面清单，项目采取环境保护措施后，废气、废水、噪声均可达标排放，固体废物能够得到合理处置，不会产生二次污染。

三、项目概况

（一）项目名称

机械臂制造项目

工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间位姿（位置和姿态）的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。

工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间位姿（位置

和姿态）的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹

持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压

成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。

根据国家标准，工业机械臂定义为“其操作机是自动控制的，可重复

编程、多用途，并可以对3个以上轴进行编程。它可以是固定式或者移动式。在工业自动化应用中使用”。操作机又定义为“是一种机器，其机构

通常由一系列相互铰接或相对滑动的构件所组成。它通常有几个自由度，

用以抓取或移动物体（工具或工件）。”所以对工业机械臂可能理解为：

拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间

位姿（位置和姿态）的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业

要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运

压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。

液压驱动机械臂通常由液动机（各种油缸、油马达）、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机械臂的执行机构进行工作。

通常它具有很大的抓举能力（高达几百公斤以上），其特点是结构紧凑，动作平稳，耐冲击，耐振动，防爆性好，但液压元件要求有较高的制

造精度和密封性能，否则漏油将污染环境。

其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便，动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。

电力驱动是目前机械臂使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大（关节型的持重已达400公斤），信号检测、传递、处理方便，并可以采用多种灵活的控制方案。

驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机以及交流伺服电机（其中交流伺服电机为目前主要的驱动形式）。由于电机速度高，通常采用减速机构（如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋行动和多杆式机构等）。

目前，有些机械臂已开始采用无减速机构的大转矩、低转速的电机进行直接驱动（DD），这既可以使机构简化，又可提高控制精度。

（二）项目选址

某某临港经济技术开发区

（三）项目用地规模

项目总用地面积16614.97平方米（折合约24.91亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数55.82%，建筑容积率1.69，建设区域绿化覆盖率6.59%，固定资产投资强度194.99万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积16614.97平方米，建筑物基底占地面积9274.48平方米，总建筑面积28079.30平方米，其中：规划建设主体工程18170.69平方米，项目规划绿化面积1851.69平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计96台（套），设备购置费2088.85万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量912112.86千瓦时，折合112.10吨标准煤。

2、项目年总用水量9313.26立方米，折合0.80吨标准煤。

3、“机械臂制造项目投资建设项目”，年用电量912112.86千瓦时，年总用水量9313.26立方米，项目年综合总耗能量（当量值）112.90吨标准煤/年。达产年综合节能量46.11吨标准煤/年，项目总节能率22.78%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合某某临港经济技术开发区发展规划，符合某某临港经济技术开发区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资6493.87万元，其中：固定资产投资4857.20万元，

占项目总投资的74.80%；流动资金1636.67万元，占项目总投资的25.20%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入11153.00万元，总成本费用8848.31万元，税金

及附加104.61万元，利润总额2304.69万元，利税总额2727.19万元，税

后净利润1728.52万元，达产年纳税总额998.67万元；达产年投资利润率35.49%，投资利税率42.00%，投资回报率26.62%，全部投资回收期5.26年，提供就业职位248个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划12个月。

认真做好施工技术准备工作，预测分析施工过程中可能出现的技术难点，提前进行技术准备，确保施工顺利进行。项目承办单位组建一个投资

控制小组，负责各期投资目标管理跟踪，各阶段实际投资与计划对比，进

行投资计划调整，分析原因采取措施，确保该项目建设目标如期完成。

四、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合某某临港经

济技术开发区及某某临港经济技术开发区机械臂行业布局和结构调整政策；

项目的建设对促进某某临港经济技术开发区机械臂产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx有限公司为适应国内外市场需求，拟建“机械臂制造项目”，本期工程项目的建设能够有力促进某某临港经济技术开发区经济发展，为社会提供就业职位248个，达产年纳税总额998.67万元，可以促进某某临港经济技术开发区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率35.49%，投资利税率42.00%，全部投资回报率26.62%，全部投资回收期5.26年，固定资产投资回收期5.26年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、民间投资是我国制造业发展的主要力量，约占制造业投资的85%以上，党中央、国务院一直高度重视民间投资的健康发展。为贯彻党的十九大精神，落实国务院对促进民间投资的一系列工作部署，工业和信息化部与发展改革委、科技部、财政部等15个相关部门和单位联合印发了《关于发挥民间投资作用推进实施制造强国战略的指导意见》，围绕《中国制造2025》，明确了促进民营制造业企业健康发展的指导思想、主要任务和保障措施，旨在释放民间投资活力，引导民营制造业企业转型升级，加快制造强国建设。

综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

五、主要经济指标

主要经济指标一览表

第二章背景和必要性研究

一、机械臂项目背景分析

随着社会的自动化性质越来越强，许多人工操作的传统机械已被摒弃，渐而被代替的是自动化操作，机械手便是自动化社会下的产物，对现代工

业生产有着巨大的影响和作用，从微观生活到规模化操作，机械手正在渗

入人类生活中的细枝末节。

工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业

机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各

种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现

了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在

现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和

生产已成为高技术邻域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进

了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

目前国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步

扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，

改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条

件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。

作为传统的生产型企业，使用机械手改变我们的生产方式是减轻企业

对用工的依赖性，降低生产成本，实现可持续发展的必由之路。使用频率

的提高对工业生产产量的提升立竿见影，在电子、纺织机械、田园管理机

等工业行业中被广泛使用，大大提高了生产效率;很多行业在重组使用机械

手后生产的效率和质量都有了更进一步的发展。机械手对现代生产工业的

影响是巨大的，不仅带动了传统行业的新一轮发展，而且市场竞争力同样

不亚于现代化的朝阳产业。

此外，机械手为工业的制造生产带来变化的不仅仅是机械手使用的现

代化生产技术，而且随之而来的现代化管理模式也大大改变了企业的生机

和活力和市场竞争力。至此，很多企业的产品品种从以前的不足十几个增

加到现在的几十多个，而且在精品数量方面也较之以前有大幅度的提升，

同时增强了企业的市场竞争力和生存能力才是最关键的影响。注塑机机械

手的使用对于我们现在调整产业结构，发展传统的生产产业，是一个良好

的契机。

随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。

二、机械臂项目建设必要性分析

近年来，随着服务机器人的兴起，机械臂也正走进我们的日常生活，近年来出现了一些低成本的、小型的、“桌面版”的机械臂的产品，相信这将是服务机器人的一个重要方向！

绝大多数机械臂的应用领域是在工厂，例如在汽车工厂中的点焊和喷漆、化学和制药工厂中的包装和填充、以及核电站等高危环境下的工作。这些机械臂粗壮有力，但略显笨重，大多被关在笼子里从事简单的重复性工作。

近年来，随着服务机器人的兴起，大家也希望机械臂也能走进我们的日常生活来。于是便有了低成本的、小型的、所谓的“桌面版”机械臂的产品。

机械臂由很多连杆（金属杆），和关节（电动轴枢）构成。典型的机械臂有一个基座、一个末端执行器（例如夹钳、吸盘或毛笔啥的）和它们之间的六个连杆和关节，这样机械臂可以在其活动范围内实现任意的三维位置和朝向（位姿）

马达当前是机械臂的一个瓶颈，不仅力量小，还成本高，显著影响了机械臂的最终成本。

马达和生物系统里的关节和肌肉的工作机制截然不同有关。我们人类的手臂关节既轻又极具弹性。每个关节的柔韧度和肌肉的硬度是可以控制的，因此在击剑运动中，你能够在招架的同时保持肌肉的放松，轻易地将手中的花剑移至侧面；或者是在扳腕较量中使胳膊上的肌肉变硬，保持牢

固不被扳倒。我们的关节的活动速度也非常快。相比之下，电机是笨重、高能耗、僵硬的。如果你给电机增加齿轮箱，便能够增大输出扭矩，但同时也降低了转动速率，而且使输出轴难以被转动——不花点力气你就无法用手扭动机械臂，无法用手转动齿轮箱的输出轴。如果你制作小型机械臂时内置轻型电机，即使机械臂和人的胳膊一样轻，机械臂也完全不可能举起一个咖啡杯。并且这个任务对于要求能够在家里扶老人下床，协助他们去卫生间的机器人就太过简单了，机器人要完成这些动作必须同时具备柔韧性、弹性以及相当大的力度。

有一段时间，很多人认为机器人马达的未来应该是像人的肌肉那样工作的系统，镍钛合金金属肌肉纤维技术被誉为下一个革命性的进步。这种金属纤维能够随着电流变化而伸展收缩，人们设计了巧妙的装置来使多簇同类的纤维平行工作用来负重，以及将其活动范围从几毫米扩展至几厘米以及更长距离。然而，整体能源效率和疲劳度方面的挑战将这种金属肌肉纤维的应用缩小局限在某些领域，譬如医疗机器人领域。在这个领域，严格受控的环境可令其工作地非常理想。

尽管如此，最近新型马达的设计工作在高动态、可控马达方面已经有所成就。研究者们正在开发一种将电机和可调节弹簧整合起来的关节，这一整套的系统能够能精巧地应对外来冲击力。更为精巧的马达已经具备了内置的压力感知，而且它能够实现极为快速的控制，马达的电子器件能感知作用在马达上的外部压力并对这些压力做出实时反应以输出任意期望的