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    摩擦密封材料行業·新一代技術裝備創新研發攻關

    行動方案

    來源:中國建筑材料聯合會(官網)  撰稿人:  發布時間:2020年04月27日 瀏覽:
    摘要:

    【中國建筑材料聯合會(官網)】中國建筑材料聯合會高度重視行業科技創新、高質量發展,安排部署行業各產業抓緊開展新一代技術裝備創新研發攻關工作,中國摩擦密封材料協會按照中國建筑材料聯合會的統一安排和要求,編制了《新一代摩擦材料生產技術裝備創新研發攻關行動方案》。

    摩擦密封材料行業

    新一代技術裝備創新研發攻關行動方案

    中國建筑材料聯合會 中國摩擦密封材料協會

      中國建筑材料聯合會高度重視行業科技創新、高質量發展,安排部署行業各產業抓緊開展新一代技術裝備創新研發攻關工作,中國摩擦密封材料協會按照中國建筑材料聯合會的統一安排和要求,編制了《新一代摩擦材料生產技術裝備創新研發攻關行動方案》。

      一、國內外摩擦材料技術裝備發展現狀和趨勢

      摩擦材料主要是指用于運動車輛和機械剎車制動的制動片(俗稱剎車片)和轉換動力的離合器片。其中汽車用剎車片占摩擦材料總產量的70%左右。因此以汽車用剎車片的技術裝備創新提升為主要目標,既可以集中精力攻關,也可以帶動其他運動車輛和機械用剎車片的提升。

      汽車剎車片的生產工藝基本上都是多種原材料的配料、攪拌混合、熱壓、熱處理、磨削加工、附件裝配、印標包裝等幾道工序。目前世界上最先進的技術是高度自動化,從輸入配方開始,自動稱量配料、自動稱量加料、自動熱壓、自動熱處理、自動磨削加工、自動加裝附件、自動印標包裝,并且各道工序自動轉接、全流程自動化。我國與國際上先進技術裝備相比,主要存在以下差距:一是發展極不平衡,約有70%的生產線還沒有實現各個工序基本的自動化,特別是熱壓和裝配附件工序;二是在全流程自動化方面,與國際領先水平差距更大,尤其是在工序轉送環節,人工搬送較多,特別是熱處理工藝,絕大部分是采用烘箱,人工裝卸;三是在關鍵的熱壓工序,絕大部分企業還沒有做到從清模、加料、放背板到熱壓、出片全部自動化;四是在線監測方面,基本上還沒有成熟的自動化手段;五是原材料的供應方面,規模小而散,天然礦產品較多且一致性差,給保證產品質量造成很大困擾;六是研發力量分散且規模較小。

      汽車剎車片制造的發展趨勢,除了全流程的自動化外,還有一是各種高效環保經濟的新型原材料的選擇,包括經濟性評估、性能測試、配比優化,重點是實驗室的原材料分析、小樣的制備及各種性能試驗、臺架和裝車道路實際測試到最終定型;二是緊跟汽車的新能源化和自動駕駛化,改善剎車片的性能、形狀及附件,以適應汽車工業的發展;三是智能化,即輸入客戶的車型和用量的需求后,生產線即可自動完成,包括出庫運送;四是適應環保的要求,達到粉塵和有機揮發性氣體的零排放。

      二、新一代技術裝備創新研發攻關的目的、意義

      提出汽車剎車片新一代技術裝備創新研發攻關的目的就是要使我國的汽車剎車片制造在不久的將來達到世界最先進的水平,很好地滿足汽車發展的需要和經濟環保的要求。提高勞動生產率,較2019年減少一線操作工人60%以上;生產車間密閉管理,粉塵和揮發性有機氣體全部處理,達到零逸散、零排放;原材料性能一致、工藝參數準確一致,確保剎車片產品的高質量和穩定均一性。

      我國發展高質量全自動的汽車剎車片生產線,存在的有利條件有:一是現有幾家專業的剎車片生產設備和測試設備的制造企業,雖然規模不大,但對國際上最先進的設備比較了解,還有一定的軟件設計能力;二是少部分較大企業都有研發中心,具有一定的新品研發和測試能力;三是國家對汽車剎車片實行3C認證管理,可以保證生產企業基本的管理和測試能力;四是汽車廠對原裝配套的生產企業也有較嚴格的限制:五是嚴格的環保和節能減排要求,既給全自動生產造成一定壓力,也能促進淘汰一些落后產能。

      目前存在的主要挑戰有:一是原材料供給的小和亂,加上礦產品的多樣性,還有許多剎車片制造廠原材料檢測能力較弱,使得原材料的穩定性和均一性很難保證,影響剎車片質量;同時摩擦材料技術從全球來看,還是屬于實驗科學,沒有統一的原材料技術參數,給統一的質量控制形成很大壓力;二是生產工藝可簡可繁,且目前人工成本還不是太高,小規模單機斷續式生產還能生存,給全流程自動化建設形成較大的投資經濟壓力,特別是售后市場的不規范,加上個別修理廠的唯利是圖,給假冒偽劣產品有可乘之機,使得低價競爭屢禁不止;三是雖然部分大企業有一定的研發力量,但都比較小且各自為戰技術封鎖,全國還沒有一個實力很強的研發中心,從原材料的分析測試、配方設計、應用測試、工藝參數確定、量產質量保證,形成一套完整的技術規范;四是與主機廠的合作還不夠緊密,未形成聯合攻關的結合體,還處于主機廠提一些要求,剎車片廠被動迎合的局面。

      三、新一代技術裝備的定義與內涵

      根據汽車剎車片制造的現實和發展趨勢,新一代技術裝備的定義就是高度的自動化和智能化。其內涵就是建立一個高效的研發中心;建立若干個原材料供應基地,確保原材料性能的準確一致;分別建設轎車盤式剎車片、商用車鼓式剎車片、商用車盤式剎車片三條達到國際先進水平的自動化智能化示范生產線,從而帶動全行業的智能化制造。

      四、新一代技術裝備創新研發攻關的內容和目標

      通過政府的引導、協會的協調和企業的努力,爭取到2025年,實現如下目標:

      1.建立研發中心

      以中國建材檢驗認證集團咸陽有限公司和咸陽非金屬礦研究設計院為基礎,通過采用聯盟或合資的方式,聯合部分汽車主機廠和制動器廠、剎車片制造廠,建立一個測試手段齊全的剎車片研發中心,從原材料的分析測試、配方設計、應用測試、工藝參數確定、量產質量保證,形成一套完整的技術規范;同時開展磨削廢料的再利用、揮發性有機氣體的收集處理技術研究,實現三廢零排放的目標;還有開展標準、檢測、認證、實驗室建設等服務,確立在國際的領先地位。

      2.轎車盤式剎車片智能化自動化生產線

      主要設備配置;智能六工位壓機 2 臺、熱處理爐 1 臺、產品分選機 1 臺、智能加工線設備 1 臺、自動燒蝕機 1 臺、自動噴涂線 1 臺、自動噴碼線 1 臺、數控旋鉚機 1 臺、自動包裝機 1 臺。 兩條生產線配置一套自動配料及混料系統。

      設計目標 ;用工減少80%以上,粉塵和廢氣遺漏率減少80%以上,成品率提高10%以上,不合格品剔除率提高80%以上。

      關鍵技術和突破點;熱壓過程的全部自動化,包括從清模、投料到出片、送片。全自動在線監測技術,包括涂膠和噴塑的均勻度、產品的密度和厚度、產品外觀等。

      3.商用車鼓式剎車片智能壓制生產線

      主要設備配置 ;一臺預成型壓機實現自動稱量(底料+面料)、自動送料、自動攤料、自動壓制、自動推片五個連續自動動作;二臺四層熱壓機每臺可單獨實現四層自動開模、自動吹灰、自動噴脫模劑、自動壓制、自動排氣、自動推片六個自動動作,六軸關節機器人負責自動往熱壓機每層送毛坯、自動抓取成品下片等自動動作;磨削系統由五臺機床組成,可以實現自動上下料,加工內容包含磨倒角、磨長度、磨內弧、鉆孔、磨外弧、磨極限、磨寬度、內外弧清掃打碼、L0G0印制等。每臺機床均設有護罩和抽塵管,整機有透明防護罩。

      設計目標; 用工減少60%以上,粉塵和廢氣遺漏率減少80%以上,成品率提高10%以上,不合格品剔除率提高80%以上。

      關鍵技術和突破點; 熱壓過程的全部自動化,包括從清模、投料到出片、送片。 全自動在線監測技術,產品的密度和尺寸、外觀等。

      4.商用車盤式片全自動熱壓機組生產線

      主要設備配置;采用一字排列4臺獨立的160噸熱壓機,每個熱壓工位操作時間依次分開,機械手同時操作四臺熱壓機,實現一體化自動化無人值守生產。投料機械手服務系統有2 套稱重系統分別用于稱重雙腔或底料、浮料。熱壓服務機器人系統對壓機上的模具快速的移動進行物料投料、物料攤平和物料壓實工作。桁架服務機器人對每個工位熱壓機上的模具進行自動清灰自動噴脫模劑和自動放鋼背,壓制完成后自動抓取成品下料擺碼。

      設計目標;用工減少90%以上,粉塵和廢氣遺漏率減少90%以上,成品率提高10%以上,不合格品剔除率提高80%以上。

      關鍵技術和突破點;使用三套機器人系統,實現熱壓過程的全部自動化,包括從稱料、清模、投料到出片、送片。

      5.原材料生產供應基地建設

      充分發揮本協會技術部、標準質量部的作用,以有關重點企業為基礎,開展摩擦密封材料原材料質量提升工程,特別是質量指標的穩定性和長期供貨的均一性問題,促進行業高質量發展,為智能化打好基礎。重點是以山東圣泉新材料股份有限公司為主的樹脂等粘接劑生產供應基地,以煙臺泰普龍先進制造技術有限公司、清遠市博爾纖維有限公司為主的增強纖維生產供應基地,以黃石市摩擦材料原料協會為主的功能填料生產供應基地,以臨沂蓋氏機械有限公司為主的背板(蹄鐵)生產供應基地。

        五、組織與保障措施

      1.以“創新提升、超越引領”為指導思想,堅持自主創新、協同創新,集中行業的智慧與優勢組織攻關,發揮相關單位和個人的積極性和創造性。

      2.由中國摩擦密封材料協會組織行業力量負責制定總體研發工作方案,由摩擦材料技術部和專家委員會具體領導與負責組織實施。

      3.爭取政府主管部門對重大專項列項支持和資金支持。

      4.由中國摩擦密封材料協會組織,有關企業、科研院所和大專院校按其各自的優勢進行分工與合作、共同推進。

      5.建立以項目為紐帶的技術創新聯盟,做好知識產權保護,在具體研發工作中引入競爭機制,協同機制、分享機制,共同攻克關鍵技術難題。

    責任編輯:單建慶
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