智能型高精度多功能切卡机技术开发项目可行性研究报告书.doc

智能型高精度多功能切卡机技术开发项目

可行性研究报告

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目 录

一、立项的背景和意义
二、国内研究现状和发展趋势
三、研究开发内容和技术关键
1．研究开发主要内容：
2．技术关键：
四、预期目标（主要技术经济指标、知识产权申请情况、应用前景）
1．主要技术经济指标：
2．应用前景：
3．知识产权申请情况：
五、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解
1．研究方案：
2．技术路线：
3．组织方式与课题分解(包括项目组成员及任务分工)：
六、计划进度安排
七、现有工作基础和条件
八、经费预算
包括设备费、能源材料费、设计实验费、信息费、会议调研费、租赁费、验收费、人员费及其他费用。

一、立项的背景与意义
随着全球经济一体化进程的进一步加快，企业和产业的竞争压力加剧，我县原有的几大传统支柱产业面临着“土地资源紧缺”、“劳动力成本大幅提高”、“科技创新乏力”、“招工难”、“低价竞争”和“节能减排”等各种矛盾与压力，发展后劲难以为继，全县面临着如何培育新兴产业的重大课题。
永嘉县三仕电子有限公司自主研发的“智能型高精度多功能切卡机”是集机械、电子和软件等技术于一体的高科技产品，多项核心技术达到国际领先进水平，产品不仅目前在日本、韩国和欧美发达经济体流行畅销，而且随我国经济的发展和生活办公条件的不断提高，具有庞大的发展空间与潜力。并且本产品具有高附加值、节能环保和用工少等优点，符合当前我国“自主创新”、“清洁环保”、“节能减排”等时代发展主弦律。
本项目的成功实施，不仅对我县的推进自主创新和产业转型升级起到示范带头作用，而且还可以在我县培育和发展国家甚至国际领先技术的新兴产业奠定基础，具有极其重要的现实意义和深远的历史意义。
二、国内研究现状和发展趋势
——目前国内外发展状况
切卡机主要用来裁切各种名片、照片、身份证和各种证卡。目前国际上切卡机分为手动、电动和智能化自动三种，由于劳动力成本高，在西方发达国家大部分采用电动和智能化自动切卡机。我国主要使用手动切卡机，电动切卡机近二年才开始推广应用。随着高性能激光打印机的问世，智能型高精度多功能切卡机也应运而生。智能型高精度多功能切卡机是利用电脑及传感技术，自动控制切纸位置，裁切位置、裁切厚度可自由调整，精度高，裁刀寿命长，速度快，自动排废纸，可裁切多种规格的名片、照片、身份证和各种证卡，主要用来跟新一代激光打印机配套，也可单独使用。
目前全球只有日本Media Comfort Co.,Ltd.和德国西德风公司能生产智能型高精度多功能切卡机，日本和德国产品对纸张厚度要求高，难以适应我国及广大发展中国家纸张要求。同时日本Media Comfort Co.,Ltd.产品和德国西德风公司生产的智能型高精度多功能切卡机为立式产品，体积大、重量重、切卡精度低，对印刷精度要求高，价格贵。
——存在的主要问题及近期发展趋势
随着佳能、惠普公司陆续推出新一代激光打印机，今后与其配套的切卡机逐步向智能型自动化发展。目前西方国家、韩国等已经开始大批量使用智能型自动化切卡机，我国的一些大型名片制造公司、照相馆、公安部门已经开始使用智能型自动化切卡机裁切名片、身份证和其它证件。
——与国外同类产品现行指标对比
同日本Media Comfort Co.,Ltd.产品相比，我们的裁切精度为0.02mm，佳能的裁切精度为0.05mm。

三、研究开发内容和技术关键
1．研究开发主要内容：
（1）旋转刀组
我们设计了可旋转的裁刀组合，只要旋转一个位置，就可以实现一个裁切尺寸组合，节省了大量的换刀时间和刀片数量。
（2）电子眼感应自动对正系统
由于印刷的差异，不可能所有的图形离纸张边缘的距离都是相同的，而且经过裁切以后，不是所有纸张的形状都是正方形或者矩形的。因此，在自动切卡机上，如何对图形进行对正就是一道难关。本项目设计了电子眼感应自动对正系统，解决了对正的难题，填补了自动切卡机的对正的空白。
（3）厚度调整装置
由于纸张的厚度是有差异的，为了适应不同质量纸张厚度差异的要求，我们设计了厚度调整装置，对纸张厚度调整的精度达到0.02mm，这一精度是世界上独一无二的。
（4）四轮摩擦驱动
日本Media Comfort Co.,Ltd.和德国西德风的智能型多功能切卡机经常出现空走和走多张纸的现象，我们设计的四轮双摩擦自动走纸机构，彻底解决了空走和走多张纸的问题。这个机构我们申请了发明专利。
（5）微电脑控制模式切换和参数设定
我们设计了微电脑控制系统，通过这个控制系统，可以实现裁切模式切换和裁切参数设定，操作简单。
（6）研制智能型高精度多功能切卡机，该切卡机能连续自动进纸、切割，操作简便。合金刀具使用寿命长，且具有自磨功能，刀刃始终保持锋利。中间出血功能和多向调节功能,裁切的卡无毛边、光滑。采用推纸板结构，确保卡片的垂直度，裁切效果极佳。刀具寿命:>=100万次以上，超国际先进水平。机械精度: <=0.5mm，领先日本、美国同类产品水平。该项目填补了国内空白。
（7）研发机电一体化，通过控制面板，可以调节要切名片或照片的尺寸，一台机器可以切多种尺寸的名片，克服了传统的手动切卡机1台只能切1种尺寸名片的局限，而且能够连续自动进纸、自动切割，大大节省了人工。
2．技术关键：
（a）解决空走和走多张纸的问题是本项目开发的一大关键问题
目前国际上智能型切卡机以日本Media Comfort Co.,Ltd.生产的产品为最先进，其A3型智能型多功能切卡机一台售价高达20—50万元，A4型智能型多功能切卡机一台售价也达8—10万元，纸张裁切精度为0.5mm。国际上衡量纸张质量的一个重要指标是单位面积纸的克重。由于日本、欧美等西方发达国际造纸设备和工艺先进，在克重相同的情况下，纸张的厚度相差很小，但发展中国家的情况就不是这样了，克重相同的纸，厚度相差很大。日本Media Comfort Co.,Ltd.和德国西德风的智能型切卡机，由于对张纸厚度要求很高，所以在切纸时经常出现空走和多张纸一起走过去的现象。在裁切进口纸的时候问题还小一些，在裁切国产纸的时候空走和走多张的现象非常严重，这二个国家的产品无法适应发展中国家的要求。
为解决空走和走多张纸的问题，我们设计了多种自动送纸机构，经反复试验和验证，最后选择了四轮驱动自动送纸机构。我们设计的四轮驱动自动送纸机构，前二个轮子为固定轮，后二个轮子为自动调整轮。前轮能保证厚度合适的纸张顺利通过，后轮可保证纸张厚度不够时，纸张也能被送去裁切。
（b）厚度可调整问题是本项目的另一大技术关键
目前世界上所有的电动和自动切卡机，其裁切厚度都是固定的。这给用户带来很大的不便，也使得切卡机的适应性和使用范围受到极大的制约。
本公司原来生产手动切卡机，通过大量的市场和技术调研，得知日本和德国产品存在的缺陷。于是本公司于2005年开始研制新一代的智能型高精度多功能能切卡机。由于各种照片、名片、身份证和证卡的厚度是不一样的，同时由于制造技术的差异，同一种纸的厚度也是不一致的，因此，我们设计了多种结构的厚度调整装置。经过多次试验，最后我们选择了目前的指针式厚度调整装置，其厚度调整达到0.02mm，能适应各种照片、名片、身份证和证卡厚度变化的要求。
（c）裁切精度是本项目开发最为直观的技术
目前全球所有的纸张都不是标准的正方形或者矩形，经印刷后，其图形的位置也是有差异的，不同纸张上的图形位置不可能做到完全一致。这就给自动裁切提出了严酷的要求。一是对图形的定位，如果没有定位，则最后裁切出来的图形会差异很大。二是裁切出来的产品外形尺寸的一致性。
本项目在没有任何可借鉴的经验和参照技术的条件下，依靠多年的技术积累，成功设计出纸张厚度调节装置，其调节精度达到0.02mm，这一技术填补了世界切卡机的空白。同时，通过横切刀和纵切刀的巧妙设计，使纸张裁切尺寸的精度误差达到0.2mm，远高于日本Media Comfort Co.,Ltd.的0.5mm的精度要求。

四、预期目标（主要技术经济指标、知识产权申请情况、应用前景）
1．主要技术经济指标：
(1)主要技术指标：
裁断方式
纵向：滚轮刀滚切；横向：横长刀裁切
给纸方式
双磨擦式自动送纸
用纸尺寸
A4(210mm×297mm)
用纸厚度
普通纸:0.20mm(180g/m²)---0.35mm(350g/m²)
塑封膜纸:塑封膜上下膜面厚度各不超过0.1mm，膜面中间纸张厚度不超过0.25mm.
裁切速度
名片约100张/1分钟

裁切尺寸

纵向：(89/85/90/95)mm;
横向：(45；50；54；90；95；127)mm或40-150mm自定义可调
放纸容量
名片用纸最多12张（厚度为0.25mm）或总厚度为3mm
名片容量
180g/m² 90×2张 250g/m² 70×2张
机械尺寸
长430mm×宽385mm×高220mm
使用环境
-15℃～+40℃ 湿度35%～70%
重量
约13.5Kg
电源
AC 90~260V，50/60HZ,0.5A
(2)经济效益
（a）单位售价预测
本项目产品根据市场需求，产品本身的性能状况，同类产品的市场价格等。可以谨慎地估计本项目产品在未来3年的市场价格：
A4智能型高精度多功能切卡机:0.5万元/台
A3智能型高精度多功能切卡机：1.3万元/台。
（b） 销售量预测
本项目在完成之后，可以新增产量A4智能型高精度多功能切卡机300台，A3智能型高精度多功能切卡机200台。
（c）经济效益
本项目实现有关经济效益指标如下：
年产品销售额：410万元
上缴税额：33万元
利润总额：92万元
所得税：23万元
2．应用前景：
（1）国内国际市场前景
中国手动切卡机市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励手动切卡机产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对手动切卡机行业的关注越来越密切，这使得手动切卡机行业的发展需求增大。而智能型高精度多功能切卡机是新一代的切卡机，同普通手动切卡机相比，具有微电脑控制、裁切精度高、生产效率高、能全自动连续裁切等优点。
随着日本、美国等新一代激光打印机的问世，其高速、连续印刷能力、精美的印刷质量引起了印刷行业的高度关注，业界估计新一代激光打印机有可能取代目前的印刷机。当前日本佳能、美国惠普公司新一代的激光打印机印刷速度快、印刷质量精美，一台激光打印机需要配备10台以上智能型高精度多功能切卡机。根据韩国、日本、美国激光打印机生产企业估算，全球对智能型高精度多功能切卡机的年需求量在200万台以上，其中中国年需求在20万台以上，并且以15%以上的速度在增长。
（2）本项目产品的国内外市场竞争力优势
本项目产品在国内属独家生产，填补国内空白，国外主要竟争对手为德国的西德风公司、日本的Media Comfort Co.,Ltd.。经认真分析，本项目产品具有很强的市场竟争力，一是具有一定的技术优势，本企业研发的项目产品是一项独具特色的高新技术水平的产品，裁切精度是本产品的一项主要技术指标，而本公司产品裁切精度远高于Media Comfort Co.,Ltd.产品。本项目产品是我们自己研发的，己完全掌握了产品的核心技术，产品完全达到国际同类产品的领先水平；二是具有明显的价格优势，Media Comfort Co.,Ltd.产品A4型国际销售价格为8—10万元，A3型为20—50万元；本公司A4型售价为0.5万元，A3型售价为1.5万元。
3．知识产权申请情况：
目前公司已经申报5个专利，其中发明专利1个，实用新型专利3个，外观专利1个，分别为：
1、一种全自动切卡机；
2、一种全自动切卡机的纸张厚度调节器；（一个是实用新型、一个是发明专利）
3、一种全自动切卡机的双排给纸轮；
4、一种用在切卡机上的纵向切刀。

五、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解
1．研究方案：
（1）基本原理
利用四轮双摩擦驱动进行自动送纸，电子眼感应系统自动对正，微电脑选择裁切尺寸，旋转刀组变换裁切模式从而完成裁切。
本项目的前期研究工作早就进行，并已完成了试验产品。在项目实施期间，重点是完善工艺条件、稳定产品质量，形成批量生产，并进一步开拓市场，扩大市场的占有率。整个项目计划在2012年底前完成。
智能型高精度多功能切卡机是利用电脑及传感技术，自动控制切纸位置，裁切位置、裁切厚度可自由调整，精度高，裁刀寿命长，速度快，自动排废纸，可裁切多种规格的名片、照片、身份证和各种证卡，主要用来跟新一代激光打印机配套，也可单独使用。
关键技术：一是四轮双摩擦驱动自动送纸机构的设计，解决了国外产品空走和走多张的问题。二是厚度调整装置，调节精度为0.02mm，可以适应不同纸张厚度的要求。三是裁切精度，本项目产品裁切精度达到0.02mm。
（2）产品外观形状图、结构图和原理图

⒈左侧盖 ⒉右侧盖 ⒊操作面板 ⒋安全盖
⒌进纸托盘 ⒍双搓纸进纸轮 ⒎电源按钮 ⒏正向盖板
⒐电源线 ⒑锁紧螺母 ⒒⒓纸张厚度调节指示针 ⒔左导纸板
⒕右导纸板 ⒖搓纸轮 ⒗纵切刀 ⒘横切刀
⒙防静电毛 ⒚卡片收集盒 ⒛废纸收集盒
（3）实施的具体内容
——微电脑自动控制及感应系统研究：裁切速度及调整、裁切尺寸调整程序开发研究，电子眼感应系统与微电脑控制的匹配；
——驱动装置研究：驱动方式、驱动原理及机构，自动送纸，纸张厚度适应性；
——精度调整研究：精度调整原理及机构设计；
——裁切研究：裁切方式，裁切机构，纵切刀盒设计。
2．技术路线：
（1）技术路线
零部件：原料→粗加工→检验→精加工→检验→入库
软件：设计→测试→改进→试验→改进→试验→定型→烧结
成品：装配→测试→调试→检验→包装→入库
（2）生产路线
电子元器件（由专业厂家外协）→零部件（自制）→软件（自行设计）→成品

3．组织方式与课题分解(包括项目组成员及任务分工)：
（1）组织方式
本项目有公司自行组织开发，公司成立项目开发小组，公司董事长任项目小组组长，整体组织、策划项目的开发和实施。
（2）课题分解
项目技术负责人由金勇担任。金勇同志具有较高的专业理论知识和技术水平，能解决实际生产中的技术问题。
主要主绩：
主持研制电动切卡机。该产品通过流线型设计，外观美观,时尚。
主持研制智能型高精度多功能切卡机，该切卡机能连续自动进纸、切割，操作简便。合金刀具使用寿命长，且具有自磨功能，刀刃始终保持锋利。中间出血功能和多向调节功能,裁切的卡无毛边、光滑。采用推纸板结构，确保卡片的垂直度，裁切效果极佳。刀具寿命:>=100万次以上，领先国际先进水平。机械精度: <=0.5mm，领先日本、美国同类产品水平。该项目填补了国内空白。
电子技术负责人由谢志杰担任。
主要主绩：
配合金勇董事长开发成功了智能型高精度多功能切卡机，实现了机电一体化。通过控制面板，可以调节要切名片或照片的尺寸，一台机器可以切多种尺寸的名片，克服了传统的手动切卡机1台只能切1种尺寸名片的局限，而且能够连续自动进纸、自动切割，大大节省了人工。

六、计划进度安排

起始年月
目标进度要求
2006年 6月至2008年12月
产品市场调研，关键零部件研发及材料分析，进行多次样品性能测试。
2009年 1月至2009年12月
新产品试验成功

2010年 1月至2011年 4月
新产品申报各项专利，并开始投入小规模生产，推向
韩国、欧美市场。
2011年5月至2012年 1月
可形成年产400多万元的产值，并为今后大规模生产奠定基础。

七、现有工作基础和条件
1、申报单位基本情况
永嘉县三仕电子有限公司是专业生产各种切卡机的企业，公司注册注册资金50万元，位于瓯北镇楠江东路104号，另有切卡机生产车间在瓯北镇千石工业区。具有多年生产切卡机的经验。公司目前共有生产经验丰富的技术工人 30 人，工程技术人员 10人。现有生产设备包括剪板机、冲床、磨床、铣床、车床 等 30 台（套），主要试验设备有专用调试机。生产设备和检测手段能满足切卡机的生产和试验要求。
公司自2007年创办以来，先后开发了电动切卡机、智能型高精度多功能切卡机等多种新产品，目前已经成为国内规格最齐全、技术水平最高的切卡机生产企业。
2、已经形成了较为完善的企业管理
（1）建立起了企业管理体制和质量保证体系
本公司十分重视企业管理，切实加强质量保证体系的实施，提高产品质量，保证顾客满意。严格按照质量管理要求持续有效的进行管理。在执行各质量管理体系的基础上，同时，我们建立了企业的各项规章制度，共制订了厂规，安全生产、财务管理、行政管理等规章制度20多项，使全司各部门都有规可循。
（2）产权明晰情况
本公司为股份企业、产权明晰、共有股东2人，其中企业法人代表董事长金勇占总股份的55 %，谢志杰占总股份的 45%。
项目产品属本公司自主开发，永嘉县三仕电子有限公司，知识产权明晰。
（3）拥有了良好信用和商誉
本企业产品主要用于出口，受到韩国、日本、德国、美国等客户的高度赞赏，已经取得欧盟CE认证。
3、拥有了较强的科研开发队伍及与本项目相关的技术储备
公司科研开发队伍稳定，人员结构合理，经验丰富。现有2名技术人员搞机械装置开发， 2名技术人员负责电子技术开发； 1名技术人员负责软件的开发；其他为工艺人员。
本公司在新产品开发中，贯彻“以人为本、发展科技”的技术创新意识，重视稳定科技队伍，改善技术开发的资源条件，搜集了国外先进技术资料和技术标准。到目前为止已把国内外现有的电动、智能型切卡机的技术资料产品标准，有关的产品样本进行了充分的分析研究，为下一步系列化设计打下良好的基础。我公司利用永嘉县瓯北镇的优惠政策准备再引进两三名有实践经验，专业技术能力强、技术素质好的科技队伍。同时大大加强与各大专院校和技术合作。

八、经费预算

1、项目经费预算见下表：
项目经费预算表 单位：万元
序号
费用项目
经费预算
1
设备费
36
2
能源材料费
22
3
信息费
1
4
设计实验费
2
5
会议调研费
1
6
租赁费
0
7
验收费
3
8
人员费
22
9
其他费用
9
合计

96

2、新增资金的筹措
本项目年度新增投入资金96万元，企业自筹资金66万元，申请当地政府科技资金拨款30万元。

目 录

一、立项的背景和意义
二、国内研究现状和发展趋势
三、研究开发内容和技术关键
1．研究开发主要内容：
2．技术关键：
四、预期目标（主要技术经济指标、知识产权申请情况、应用前景）
1．主要技术经济指标：
2．应用前景：
3．知识产权申请情况：
五、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解
1．研究方案：
2．技术路线：
3．组织方式与课题分解(包括项目组成员及任务分工)：
六、计划进度安排
七、现有工作基础和条件
八、经费预算
包括设备费、能源材料费、设计实验费、信息费、会议调研费、租赁费、验收费、人员费及其他费用。