ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Производство технологических лазерных комплексов для плоского раскроя материалов»

Рекомендуемая область пременения

Производство упаковочных материалов из бумаги и картона

Назначение, цели и задачи проекта

Целью проекта является:

- разработка, изготовление и реализация на российском рынке технологических лазерных комплексов, предназначенных главным образом для плоского раскроя материалов, с предоставлением покупателю всего спектра услуг, включающего гарантийное обслуживание и последующее техническое сопровождение оборудования;

- создание собственной производственной базы, включающей два или более технологических лазерных комплекса, для оказания услуг в области лазерной резки различных листовых материалов, для экспериментальных исследований в области дальнейшего совершенствования конструкции и в области новых технологий, а также использовать работающие комплексы в качестве учебной базы подготовки специалистов для организаций, покупающих наше оборудование.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящий момент более 80% выпускаемого лазерного оборудования для промышленного применения предназначено именно для плоского раскроя материалов. Главным образом это различные металлы и сплавы, используемые в промышленном производстве. Некоторая часть оборудования изготавливается для обработки пластиков и дерева, в частности фанеры для оснований штанцевых форм, используемых при производстве упаковки из бумаги и картона.

Диапазон мощностей лазерного излучения простирается от нескольких десятков ватт до десятков киловатт, а размеры поля обработки достигают 12000х3000 мм. В качестве источников излучения используются твердотельные YAG-лазеры с длинной волны 1.06 мкм и газовые СО2-лазеры с длиной волны 10.6 мкм. Причем СО2-лазеры получили наибольшее распространение как наиболее универсальные по своим технологическим возможностям, большому диапазону мощности излучения, а также обладающие высокими эксплуатационными характеристиками. Стабильность параметров излучения, простота в эксплуатации и обслуживании, гарантированные наработки на отказ в течение нескольких тысяч часов эксплуатации, сделали их неотъемлемой частью современного промышленного производства.

Однако, являясь универсальным инструментом, лазер не может быть использован без технологического оборудования. На первых этапах развития в качестве такового использовались различные станки для механической обработки материалов. Для этого использовались различные фрезерные станки и обрабатывающие центры с числовым программным управлением. Лазерный излучатель интегрировался в реальную конструкцию станка вместе с устройством фокусировки луча. Предназначенные для силового воздействия на материал, это оборудование не в полной мере удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к лазерному оборудованию, в котором такое механическое воздействие отсутствует. В результате такие компании как TRUMPF, BYSTRONIC, PRIMA INDUSTRIE, AMADA и ряд других приступили к производству и реализации на рынке специализированных лазерных комплексов. При этом технологическое оборудование и лазерный излучатель, входящие в состав комплекса, разрабатываются и изготавливаются одним производителем. Наиболее востребованными на рынке являются станки с полем обработки 3000х1500мм и укомплектованные лазерами с мощностью излучения до 3кВт. Такое оборудование позволяет получить максимальную отдачу в процессе ее эксплуатации с учетом всех современных требований, предъявляемых к изготовителю и потребителю сложного наукоемкого оборудования. Объем продаж мирового лидера фирмы TRUMPF в 2002 году составил 1,004 миллиарда долларов. Цены колеблются в диапазоне $350000-500000 за комплекс.

Тем не менее современное развитие техники не возможно без компаний, специализирующихся на разработке и производстве только лазеров (ROFIN SINAR, FEHA, SYNRAD),а также компаний,занимающихся производством современных технологических комплексов, адаптированных под лазерную технологию, и использующих лазеры разных производителей с целью наилучшего удовлетворения специфических требований конкретного заказчика(TECHNOFORM, SEJ, FINN-POWER, ELCEDE). Так фирма ROFIN SINAR в 2002 году реализовала на рынке лазеров на сумму 222 миллиона долларов. Объем продаж специфического оборудования достигает нескольких десятков в год.

В России в начале 90-х годов прошлого столетия также наметилась положительная тенденция в области создания лазерной техники для промышленности. Были запущены в промышленное производство такие лазеры как ТЛ-1.5, ЛАНТАН-3 и ЛАНТАН-3М, ТЕХНОЛОГ, ИГЛАН-10. Общий объем производства планировалось довести более чем 50 установок в год. Однако слабая технологическая проработка данных лазеров, отсутствие комплиментарного технологического оборудования, а также трудности экономического характера этого периода привели к полной остановке промышленного производства как самих лазеров, так и технологической оснастки к ним.

Среди современных российских производителей лазерного оборудования для плоского раскроя можно выделить продукцию ОАО АК ТУЛАМАШЗАВОД, предлагающих на рынке станки с площадью обработки 2000х1000мм и 3000х1500мм. Станки предназначены для резки металлов, поскольку в качестве излучателя применяются YAG-лазеры. Массогабаритные параметры и конструктивные особенности станков требуют применения устройств для перемещения и позиционирования, используемых в станках для силовой обработки материалов. Это приводит к значительному ухудшению динамических параметров станка и значительным затратам энергии на перемещения.

Наиболее близко к созданию современного комплекса на базе СО2-лазеров для резки листовых материалов подошла фирма "ТехноСофт". В состав этих комплексов входят модернизированные лазеры ТЛ-1.5 и технологические столы портального типа с так называемой "летающей" оптикой. Проведенная модернизация улучшила технологические параметры лазера, но не достаточно, чтобы лазер удовлетворял современным требованиям по стабильности параметров, простоте и надежности в эксплуатации.

Из двух предлагаемых технологических столов, современным требованиям удовлетворяет только стол с рабочим полем обработки 1150х840мм. Столы большего размера имеют низкую динамическую точность (0.1мм), что значительно сужает область применения данного оборудования. В настоящий момент оборудование находится на начальной стадии промышленной эксплуатации. Цена комплекса от 120 тыс. долларов США.

Бурное развитие производства лазерных комплексов за рубежом привело к созданию вторичного рынка оборудования. Уступая новейшим образцам по производительности, такое оборудование после реставрации или профилактического ремонта в полной мере удовлетворяет всем современным требованиям. При этом цена падает в 2-3 раза, оставаясь все еще высокой для российского потребителя. Так комплекс TRUMATIC 4030 производства 1989 года стоит 190 тыс. Евро без таможенного оформления и доставки (компания BROZIAT GROUP).

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Фирма "Базис-Лазер" планирует разрабатывать, изготавливать и продавать технологические лазерные комплексы для плоского раскроя материалов на базе линейных электродвигателей на воздушных опорах.

Разработано несколько модификаций комплексов в зависимости от технологических особенностей и используемого лазерного излучателя. Разработана новая система управления на базе микропроцессорного комплекта ADMC 901 и мостового драйвера IR 2137 для управления синхронным электродвигателем. Планируется рассматривать данный вариант технологического оборудования как базовый. В дальнейшем предполагается разработка и производство оборудования с площадью обработки от 500х400мм до 4000х2000мм.

Отличительной особенностью предлагаемого оборудования является уникальная конструкция линейного электродвигателя на воздушных опорах. В качестве основы для двигателя используется гранитная балка или материал с аналогичными теплофизическими свойствами. Отсутствие прямого механического контакта за счет воздушных опор между подвижными частями двигателя и неподвижным основанием с закрепленным на нем статором, позволяет утверждать о возможности эксплуатации данной конструкции без потерь каких-либо эксплуатационных характеристик в течение длительного времени (более 20 лет).

В настоящий момент предлагается в состав комплекса включать технологические столы с полем обработки 2200х1100 мм и лазерные излучатели импортного производства компаний SYNRAD(до 250Вт), FEHA(до 2000Вт), ROFIN-SINAR (до 2500Вт). Кроме того, в состав комплекса может быть введен любой лазерный излучатель.

Предлагаемый вариант технологического комплекса по своим тактико-техническим параметрам превосходит все известные аналоги отечественного и импортного производства.

Один комплекс будет предназначен для обработки пластиков и аналогичных материалов. Предполагается в качестве излучателя использовать СО2-лазер мощностью до 200Вт(Model 57-2) фирмы SYNRAD.

Второй комплекс будет предназначен для обработки металлов. В качестве излучателя в его составе предполагается использовать СО2-лазер мощностью до 2000Вт (модель SM 2000) фирмы FEHA.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Планируется два первых комплекса с разной комплектацией изготовить для создания собственной производственной базы для оказания услуг по лазерной резке различных листовых материалов. Стоимость технологического стола определим в размере $115 000-140 000 в зависимости от комплектации излучателем и технологических особенностей применения. Стоимость определена и условий себестоимости (включающей налоговые выплаты) и чистой прибыли от реализации. При стоимости лазеров SYNRAD и FEHA $65 000 и $140 000, соответственно, стоимость комплексов составит

1 Комплекс с лазером FEHA 280.000

2 Комплекс с лазером SYNRAD 180.000

По мере формирования портфеля заказов на изготовление лазерных комплексов, планируется выйти на продажу не менее 10 комплексов в год с их реализацией на Российском рынке уже на третий год реализации проекта.

Планируется два первых комплекса с разной комплектацией изготовить для создания собственной производственной базы для оказания услуг по лазерной резке различных листовых материалов. Это позволит уже на начальной стадии проекта обеспечить постоянный приток средств для дальнейшего развития, погашения кредитов и демпфирования нестабильности рынка продаж комплексов. Оба комплекса позволят выполнять работ сторонним организациям в объеме 3000-6000 рублей в час. Основной упор делается на оказание услуг промышленным предприятиям центрального региона России. Кроме того оба комплекса позволят:

- осуществлять опытную эксплуатацию комплексов с целью наработки на отказ отдельных блоков и узлов, а также всего комплекса в целом;

- использовать комплексы для экспериментальных исследований в области дальнейшего совершенствования конструкции и в области новых технологий;

- использовать работающие комплексы в качестве учебной базы подготовки специалистов для организаций, покупающих наше оборудование;

- разрабатывать технологические процессы под конкретные условия заказчика, обладающего комплексом нашего производства;

- использовать их в качестве рекламного продукта для продвижения на российский рынок лазерной технологии вообще и изделий фирмы в частности.

Для продвижения лазерных комплексов и предоставляемых услуг на рынок планируется организовать рекламную кампанию в средствах массовой информации, специализированной литературе, а также участием в различных специализированных выставках. Главный упор в продвижении как комплексов так и услуг будет делаться на метод персональной продажи. Это позволит привлекать средства заказчика уже на стадии запуска производства и выполнения заказа.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Стабильность параметров излучения, простота в эксплуатации и обслуживании, гарантированные наработки на отказ в течение нескольких тысяч часов эксплуатации

Производительность труда возрастает почти в 2 раза.

Новые потребительские свойства продукции

Наиболее эффективно применение лазерной технологии при большой номенклатуре и малых партиях изделий.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Используемые сырье и материалы должны соответствовать международным стандартам качества.

Стадия и уровень разработки

Фирма обладает проектной документацией нескольких вариантов технологических лазерных комплексов с лазерами различной мощности (как отечественными, так и зарубежными) с полем обработки до 2000х3000мм.

Предлагаемые инвестиции

10,4 млн. руб.
На начальной стадии реализации проекта для создания двух комплексов необходимо привлечение инвестиционных средств. Длительность инвестиционного периода составит 15месяцев с начала финансирования. Общий объем финансирования 371тыс.$
Проектом предполагается направить инвестиционные ресурсы по четырем основным направлениям:
Закупка лазеров SYNRAD и FEHA, доставка 205.000
Закупка комплектующих, изготовление узлов, 138.000 общий монтаж и запуск
Вспомогательное оборудование издержки 14.000
Проектом предполагается привлечь инвестиции в объеме 371 000 $США. Возможная форма привлечения инвестиций: кредит или доверительное управление до полного погашения кредита, а также иные формы. Предполагается получить кредит в размере 371 000 $США сроком на 36 месяцев под 25% годовых. Финансирование необходимо осуществить четырмя траншами:в первый квартал - 265 000$,второй квартал - 46 000$,третий квартал - 30 000$, четвертый квартал - 30 000$. Выплата по кредиту ежеквартально равными долями с отсрочкой выплаты - 15 месяцев.
Инвестиции в объеме 371 000 $США, срок окупаемости 36 месяцев

Рынки сбыта

Основными заказчиками и потребителями такого оборудования в нашей стране являются предприятия машиностроительного комплекса. В большом количестве случаев применение лазерной техники обусловлено невозможностью изготовления изделия традиционными методами или высокими затратами на единицу продукции. Наиболее эффективно применение лазерной технологии при большой номенклатуре и малых партиях изделий. Некоторая часть оборудования изготавливается для обработки пластиков и дерева, в частности фанеры для оснований штанцевых форм, используемых при производстве упаковки из бумаги и картона. Количество предприятий упаковочной отрасли, переходящих на применение лазерной техники в своем производстве, увеличивается с каждым годом. Комплексы для обработки пластиков активно приобретаются различными компаниями, специализирующиеся в области рекламы. Еще одним потребителем технологических лазерных комплексов в последние годы становятся предприятия малого и среднего бизнеса, возникших при реорганизации крупных предприятий и в распоряжении которых оказался немногочисленный парк лазерного оборудования и коллективы подготовленных специалистов. Имеющееся в их распоряжении оборудование, изготовленное 10-15 лет назад, подверглось значительному моральному и физическому износу и требует замены. Накопленный финансовый и технологический капитал позволит таким предприятиям активно включиться в процесс модернизации и в приобретении предлагаемого нами оборудования. Исходя из анализа ситуации, сложившейся в настоящий момент за рубежом, а также тенденций роста экономических показателей в стране, оцениваем потребное количество в технологическом лазерном оборудовании для плоского раскроя не менее 30 установок в год. Так как в России рынок технологического лазерного оборудования находится в зачаточном состоянии, важной составляющей на начальной стадии становления бизнеса является создание собственной производственной базы, состоящей из нескольких (двух и более) лазерных комплексов и выход на рынок услуг по лазерной обработке материалов. Существующий объем услуг удовлетворяется менее чем на 50%, что обусловлено не только малым количеством действующих установок, но также низким качеством работ, связанным с износом оборудования и устаревшими технологиями. Основными заказчиками по лазерной обработке материалов в настоящее время являются предприятия малого и среднего бизнеса, занятые в области мелкосерийного промышленного производства, приборостроении, работающие в области рекламы и дизайна. Повышение качества работ позволит привлечь в качестве заказчиков также и крупные промышленные предприятия, для которых выполнение работ сторонними организациями экономически целесообразнее создания собственного производственного участка.

Возможность и эффективность импортозамещения

Нет

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

19.10.2006