گزارش حاضر مطالعات امکـانسـنجی مقـدماتی و طرح توجیهی تولید شافت فولادی می باشد، این مطالعات در قالب متدولوژی مطالعات امکانسنجی تهیه گردیده اسـت.
محصولات مورد نظر طرح حاضر، تولید شافت های فولادی می باشد، شافتها (shafts) در صنعت برای انتقال حرکت چرخشی مورد استفاده قـرار می گیرند و تقریبا به جرأت می توان گفت که هیچ ماشین یا تجهیزی در جهان وجود ندارد که در آن عامل چرخنده وجود داشته باشد ولی شفت در آن بکار نرفته باشد.
از نگاه شکلی می توان گفت که شافت یک میله فولادی است که روی آن چرخ دنده ، پولی ، غلتک ، چرخ زنجیر و دیگر ادوات محرک نصب شده و بواسطه آن شفت شروع به چرخش نموده و این چرخش بوسیله سایر ادوات متحرک به اجزاء یا ماشین دیگر منتقل می گردد.
جنس شافتها از فولاد بسیار محکم ساخته شـده و بواسـطه آن قدرت تحمل بـار پیچشی بسیار بالا به آن داده می شود، شافتها یک محصول واسطه ای محـسوب می گردند که خود در تولید سایر محصولات صنعتی مورد استفاده دارند. از نقطه نظر تنوع ، شافتها را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد :
شافت موتورهای الکتریکی
این شافت ها حالت عمومی داشته و براساس قدرت قابل انتقال ، دور ، گـشتاور ، شـرایط محیطـی کار و دیگر معیار های مکانیکی طراحی ، ساخته و مورد استفاده قرار می گیرنـد.
الکتروموتورهـا ، پمپ ها ، کمپرسورها و غیره موارد استفاده از این نوع شافت ها می باشند و به همین خـاطر هـم محصول فوق تحت عنوان شافت موتورهای الکتریکـی نامیـده مـی شـوند. ایـن نـوع شـفت هـا قابلیت استاندارد سازی را داشته و لذا می توان بصورت قطعه سازی آنها را تولید و عرضه کرد.
شافت های جعبه دنده
این شافت های فولادی در جعبه دنده ها ، چرخ دنده ها ، و دیگر سیستم هـای انتقـال قـدرت مـورد اسـتفاده دارند ، و همچنین قابلیت استاندارد سـازی را دارا مـی باشـند و لـذا مـی تـوان آنهـا را نیـز بصورت قطعه سازی تولید و عرضه کرد.
شافت های خاص
این شفتها در ماشین مخصوص مانند توربین ها و ماشین های مخصوص مورد اسـتفاده قـرار می گیرند ، همچنین قابلیت استاندارد سـازی را ندارنـد و لـذا تولیـد و مـصرف آنهـا تحـت سـفارش مشتری و دقیقا بر اساس ماشین مورد استفاده طراحی و تولید می گردد. در طرح حاضر هدف تولید شافت های الکتروموتور و جعبه دنده می باشد.
کد آیسیک (ISIC)
مطابق طبقه بندی وزارت صنایع و معادن ، شافت های فولادی دارای کـد آیـسیک 34301216 می باشند.
شماره تعرفه گمرکی
با مراجعه به کتاب مقررات وزارت بازرگانی، نتیجه گیری شده است که محصول مـورد مطالعه از شماره تعرفه مستقلی برخوردار نمی باشد و لذا به نظر می رسد کـه این محصول در سرفصل زیر طبقه بندی شده باشد. مصنوعات ساخته شده از مفتول فولادی از طریق آهنگری 732620
شرایط واردات محصول
پیشتر اشاره شد که شماره تعرفه مستقلی برای شافت های فولادی وجود ندارد از اینرو در مـورد شرایط واردات آن نمی توان اظهار نظر کرد لیکن با مراجعه به کتاب مقررات صادرات و واردات وزارت بازرگانی، و مقایسه شرایط واردات محصولات مشابه.
به نظر نمی رسد کـه محدودیت خاصی برای واردات قطعات مورد مطالعه وجود داشته باشد، لذا با پرداخت حقوق گمرکی که معادل 15 درصد است، امکان واردات وجود خواهد داشت.
بررسی استانداردهای موجود در مورد محصول
با مراجعه به فهرست استانداردهای تدوین شده موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران ، نتیجه گیری شده است که هیچ استانداردهای ملی برای محصولات مورد مطالعه تدوین نشده است. از طرف دیگر محصول مورد مطالعه ، قطعه صنعتی است که در ماشین آلات مختلف دارای کاربرد است.
این قطعات خود به عنوان یک محصول واسطه در تولید یا تعمیرات خودرو، ماشین آلات صنعتی، کشاورزی، تجهیزات و غیره مورد استفاده دارد. از اینرو ماهیت این قطعات طوریست که نمیتوان استاندارد خاصی را برای آن تعیین کرد و لذا هیچگونه استاندارد ملی یـا بین المللی برای این قطعات وجود ندارد.
ولی باید گفت که تولید این قطعات تحت مشخصات فنی ارائه شده از طرف طراح قطعه صورت می گیرد که به نوعی نیز می توانیم مشخصات فوق را بـه عنوان الزامات و استانداردهای مورد نیاز در تولید تلقی نماییم.
مشخصات فنی قطعات در قالب نقشه فنی، برگ آنالیز مـواد اولیه مـصرفی و برگ مشخـصات مکانیکی و متالوژیکی از طرف مهندس طراح ارائه می گردد که رعایت تک تک آنها از طرف سازنده گان امری اجتناب ناپذیر اسـت.
موارد مصرف و کاربرد شافت فولادی
شافت ها بعنوان قطعات انتقال قدرت دورانـی ، در بـسیاري از صـنایع و محـصولات مختلـف دارای کاربرد هستند ، نقش این قطعات انتقال حرکت چرخشی به قطعـات یـا مجموعـه هـای دیگـر می باشد.
همچنـین پیـشتر نیـز ذکـر گردیـد کـه شــافت هـای تولیـدی طـرح حاضـر بـرای مــصارف الکتروموتور و جعبه دنده ها در نظر گرفته شده است ، از اینـرو بـا توجـه بـر مشخـصات شـافت های تولیدی طرح ، موارد کاربرد آن به شرح زیر خواهد بود:
- انواع مختلف الکتروموتور
- انواع پمپ ها
- انواع کمپروسور ها
- انواع جعبه دنده ها
- کلیه مکانیزم های حرکت در ماشین آلات صنعتی
- کلیه مکانیزم هایی که در آنها حرکت چرخشی وجود دارد.
بررسی کالاهای جایگزین
شافت های فولادی در محل های مـورد اسـتفاده بـدون جـایگزینی مـورد اسـتفاده قـرار مـی گیرند، در این نقاط نیازمند بکارگیری قطعاتی است کـه قابلیـت انتقـال گـشتاور بـه همـراه تحمـل نیروهای وارده را داشته باشند.
استحکام مکانیکی ، استحکام پیچشی ، مقاومت در مقابل بارهـای ضربه ای و نوسانی از خصوصیات بارز شافت های مورد استفاده مـی باشـد ، و لـذا در مجمـوع می توان گفت که به جز شافت ها ، قطعات دیگری نمـی تواننـد در ایـن نقـاط مـورد اسـتفاده قـرار گیرند و در نهایت قابل نتیجه گیری است که محصولات مورد مطالعه دارای کـالای جـایگزین نمـی باشند.
بررسی اهمیت استراتژیکی کالا در دنیای امروز
قطعه سازی یکی از صنایع مادر و اساسی در هر کشور به شمار می آید. این قطعات خـود بـه عنوان کالای واسطه ای برای تولید دیگـر ماشـین آلات، تجهیـزات و ادوات صـنعتی مـورد اسـتفاده دارند.
از اینرو توسعه صنعت قطعه سازی به مفهوم توسعه صنعت ماشین سـازی کـشور اسـت و لذا مجموعه قطعه سازی و ماشین سازی را میتوان به عنوان یکی از محورهـای توسـعه کـشورها تلقی کرد.
شافت های فولادی مورد مطالعه در صنایع مختلف دارای کاربرد هستند و بنـابراین در مجمـوع ملاحظه میگردد که قطعات فوق به عنوان زیرساختهای صنعت کشور می توانند به شـمار آمـده و بنابراین از درجه اهمیت بالایی نیز برخوردار میباشند.
کشورهای عمده تولید کننده و مصرف کننده محصول
قطعات مورد مطالعه در کلیه حوزه های صنعت کشورها دارای کاربرد هـستند ، از اینـرو مـی توان گفت که تولید و مصرف آنها در کلیه کشورهای جهـان مـی تواننـد عمومیـت داشـته باشـند.
لـیکن در برخـی کـشورها تولیـد و مـصرف از حجـم بـالایی بـه نـسبت سـایر کـشورهای جهـان برخوردار است که در اینجا به کشورهای فوق اشاره شده است.
- آمریکا
- کشورهای اروپایی (بخصوص اتحادیه اروپا)
- روسیه
- چین
- ژاپن
- هندوستان
در اینجا لازم به ذکر است که هرچند کشورهای نام برده شده در بـالا، بـه عنـوان کـشورهای بـزرگ در تولیـد ماشـین آلات صـنعتی در جهـان محـسوب مـیگردنـد ولـی نظـر بـر اینکـه کلیـه کشورهای جهان می توانند بعنوان تولیدکننده ماشین آلات صنعتی در جهان معرفی گردند ، لـیکن کشورهای معرفی شده همانطوریکه پیشتر نیز ذکر شـد دارای سـهم بیـشتر در بازارهـای جهـانی می باشند.
معرفی شرایط صادرات
از نقطه نظر مقررات وزارت بازرگـانی، بـرای صـادرات محـصولات تولیـدی طـرح هیچگونـه شرایط و محدودیتی وجـود نـدارد. لـیکن از آنجـایی کـه ایـن محـصولات، یـک کـالای صـنعتی و مهندسی محسوب میگردند.
از اینرو ورود به بازارهای جهـانی مـستلزم برخـورداری تولیدکننـده از شرایطی همچون برخورداری از مزیت رقابتی به لحاظ قیمت ، برخورداری از مزیت رقابتی به لحاظ کیفیت ، برخورداری از توان مالی مناسب ، آشنایی کامل با امور تجارت جهانی می باشد.
فهرست ماشین آلات تولید
| فهرست ماشین آلات و تجهیزات تولید شافت های فولادی | |
| ردیف | ماشین آلات لازم |
| 1 | کوره عملیات حرارتی فولاد به ظرفیت 3000 کیلوگرم |
| 2 | کوره زنبوری با دمای °1800c |
| 3 | پرس (پتک) ضربه ای با تناژ 100 تا 200 تن |
| 4 | ماشین تراش |
| 5 | ماشین فرز |
| 6 | ماشین مته |
| 7 | ماشین سنگ |
| 8 |
ماشین اره لنگ |
| 9 |
قالب های فورج |
| 10 |
فیکسچرها |
روش تولید محصول طرح
فعالیت های تولیـدی محـصول مـورد مطالعـه بـه صورت زیر می باشد.
فورج قطعه و شکل دهی آن
شافت های فولادی به دلیل لزوم برخورداری از استحکام مکانیکی بالا از طریق فورج تولید می گردنـد، در این فرایند قطعه خام در داخل کـوره هـای آهنگـری تـا دمـای لازم گـرم شـده و سـپس تحـت ضربات پرس به داخل قالب رانده می شود. قطعه تولیـد شـده شـکل قطعـه نهـایی را داشـته ولـی لازم است بوسیله ماشین کاری به ابعاد و تلرانس های مورد نظر رسانده شود.
ماشینکاری
قطعات خام شافت پس از فورج از ظاهر اکسید شده و همچنین ابعاد غیر دقیق برخـوردار مـی باشند ، لذا بوسیله ماشین کاري قطعه به ابعاد و تلرانس هاي مورد نظر رسانده می شود.
عملیات حرارتی
به منظور ایجاد استحکام بالا در شافت ، عملیات حرارتی در روی آنها انجام می گیرد.
ماشین کاری نهایی
برخی شافت ها از دقت ابعادی بالایی برخوردار می باشند ، لذا این قطعـات در پایـان عملیـات حرارتی توسط ماشین های مخصوص سنگ زنی می گردند.
مقایسه روش تولید معمول کشورمان با دیگر کشورهای جهان
روش تولید شفت های فولادی در بند قبل شرح داده شد بنابراین در صـورتی کـه ایـن روش تولیـد بـا روش های تولید در سایر کشورها مورد مقایسه قرار گیرد نتایج زیر حاصل خواهد شد: تکنولوژی و روش تولید شافت ها در سـایر کـشورها همـان روشـی اسـت کـه در کشور ما انجام می گیرد.
لیکن آنچه که در فرایند تولید دارای اهمیت است و حتی می توان گفـت کـه این عوامل کیفیـت قطعه تولید شده را تشکیل داده و در کـشورهای صـنعتی از درجه بالاتری برخوردار می باشد موارد ذیل هستند :
- توان مهندسی واحد تولیدی در انتخاب مواد اولیه
- اجرای دقیق فورج
- اجرای دقیق سیکل عملیات حرارتی
- دقت عمل و کیفیت قالب ها
- دقت عمل در ماشیکاری و سنگ زنی و ایجاد ابعاد و تلرانس های لازم
جمع بندی و نتیجه گیری مطالعات بازار و پیشنهاد نهایی در مورد احداث واحدهای جدید
با توجه به موارد بیان شده چنین بـر می آیـد کـه در سال های آینـده بازار کشور از کمبود عرضه برخوردار خواهد بود و پس از آن با بهره بـرداری از واحـدهای در حال ایجاد ، این وضعیت مرتفع خواهد شد.
بنابراین می توان گفت کـه ایجاد واحدهای جدید برای تولید این قطعات به لحاظ بازار توجیه پذیر می باشد. از طرف دیگر در برآورد عرضه در آینده، میزان واردات و صادرات به دلیل نبود آمار قابل استناد صفر درنظر گرفته شد ولی همانطوریکه می دانـیم واردات صـفر در صـنعت مفهومی ندارد.
چرا که تولید کلیه قطعات مورد مطالعه (از نظر مشخصات فنی و مهندسی) معمـولا در کشورها اقتصادی نمی باشد و روی همین امر واردات حتی در صورت افزایش تولید داخل وجود خواهد داشت. از طرف دیگر مطابق شواهد موجود صادرات نیز برای این قطعات وجود دارد.
از اینرو با جمع بندی مطالب فوق، اجرای طرح های جدید از نگاه بازار توجیه پذیر اعلام شده است. موضوع دیگر در مورد بازار شافت های فولادی این است که در کشور ما بـه دلیل گذر از وضعیت سنتی به صنعتی، بسیاری از قطعات مورد استفاده ماشین سازان توسط خـود آنها ساخته می شود.
محصول طرح نیز در ردیف قطعات فوق قرار می گیرند. لیکن در کشورهای صنعتی بسیاری از قطعات مورد استفاده در ماشین سازی توسط قطعـه سازان دیگر تولید شده و ماشین ساز در امور تخصـصی ماشـین فعالیت می نماید.
بنـابرایـن بـا توسعه قطعه سازی و استاندارد کردن آن ها در کشورمان، توسـعه ماشین سازی نیـز بوجود خواهد آمد و اجرای طرح های جدید تولید محصول حاضر نیز در همان راستا می تواند تلقی گردد.