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摩擦密封材料行业·新一代技术装备创新研发攻关

行动方案

来源:中国建筑材料联合会(官网)  撰稿人:  发布时间:2020年04月27日 浏览:
摘要:

【中国建筑材料联合会(官网)】中国建筑材料联合会高度重视行业科技创新、高质量发展,安排部署行业各产业抓紧开展新一代技术装备创新研发攻关工作,中国摩擦密封材料协会按照中国建筑材料联合会的统一安排和要求,编制了《新一代摩擦材料生产技术装备创新研发攻关行动方案》。

摩擦密封材料行业

新一代技术装备创新研发攻关行动方案

中国建筑材料联合会 中国摩擦密封材料协会

  中国建筑材料联合会高度重视行业科技创新、高质量发展,安排部署行业各产业抓紧开展新一代技术装备创新研发攻关工作,中国摩擦密封材料协会按照中国建筑材料联合会的统一安排和要求,编制了《新一代摩擦材料生产技术装备创新研发攻关行动方案》。

  一、国内外摩擦材料技术装备发展现状和趋势

  摩擦材料主要是指用于运动车辆和机械刹车制动的制动片(俗称刹车片)和转换动力的离合器片。其中汽车用刹车片占摩擦材料总产量的70%左右。因此以汽车用刹车片的技术装备创新提升为主要目标,既可以集中精力攻关,也可以带动其他运动车辆和机械用刹车片的提升。

  汽车刹车片的生产工艺基本上都是多种原材料的配料、搅拌混合、热压、热处理、磨削加工、附件装配、印标包装等几道工序。目前世界上最先进的技术是高度自动化,从输入配方开始,自动称量配料、自动称量加料、自动热压、自动热处理、自动磨削加工、自动加装附件、自动印标包装,并且各道工序自动转接、全流程自动化。我国与国际上先进技术装备相比,主要存在以下差距:一是发展极不平衡,约有70%的生产线还没有实现各个工序基本的自动化,特别是热压和装配附件工序;二是在全流程自动化方面,与国际领先水平差距更大,尤其是在工序转送环节,人工搬送较多,特别是热处理工艺,绝大部分是采用烘箱,人工装卸;三是在关键的热压工序,绝大部分企业还没有做到从清模、加料、放背板到热压、出片全部自动化;四是在线监测方面,基本上还没有成熟的自动化手段;五是原材料的供应方面,规模小而散,天然矿产品较多且一致性差,给保证产品质量造成很大困扰;六是研发力量分散且规模较小。

  汽车刹车片制造的发展趋势,除了全流程的自动化外,还有一是各种高效环保经济的新型原材料的选择,包括经济性评估、性能测试、配比优化,重点是实验室的原材料分析、小样的制备及各种性能试验、台架和装车道路实际测试到最终定型;二是紧跟汽车的新能源化和自动驾驶化,改善刹车片的性能、形状及附件,以适应汽车工业的发展;三是智能化,即输入客户的车型和用量的需求后,生产线即可自动完成,包括出库运送;四是适应环保的要求,达到粉尘和有机挥发性气体的零排放。

  二、新一代技术装备创新研发攻关的目的、意义

  提出汽车刹车片新一代技术装备创新研发攻关的目的就是要使我国的汽车刹车片制造在不久的将来达到世界最先进的水平,很好地满足汽车发展的需要和经济环保的要求。提高劳动生产率,较2019年减少一线操作工人60%以上;生产车间密闭管理,粉尘和挥发性有机气体全部处理,达到零逸散、零排放;原材料性能一致、工艺参数准确一致,确保刹车片产品的高质量和稳定均一性。

  我国发展高质量全自动的汽车刹车片生产线,存在的有利条件有:一是现有几家专业的刹车片生产设备和测试设备的制造企业,虽然规模不大,但对国际上最先进的设备比较了解,还有一定的软件设计能力;二是少部分较大企业都有研发中心,具有一定的新品研发和测试能力;三是国家对汽车刹车片实行3C认证管理,可以保证生产企业基本的管理和测试能力;四是汽车厂对原装配套的生产企业也有较严格的限制:五是严格的环保和节能减排要求,既给全自动生产造成一定压力,也能促进淘汰一些落后产能。

  目前存在的主要挑战有:一是原材料供给的小和乱,加上矿产品的多样性,还有许多刹车片制造厂原材料检测能力较弱,使得原材料的稳定性和均一性很难保证,影响刹车片质量;同时摩擦材料技术从全球来看,还是属于实验科学,没有统一的原材料技术参数,给统一的质量控制形成很大压力;二是生产工艺可简可繁,且目前人工成本还不是太高,小规模单机断续式生产还能生存,给全流程自动化建设形成较大的投资经济压力,特别是售后市场的不规范,加上个别修理厂的唯利是图,给假冒伪劣产品有可乘之机,使得低价竞争屡禁不止;三是虽然部分大企业有一定的研发力量,但都比较小且各自为战技术封锁,全国还没有一个实力很强的研发中心,从原材料的分析测试、配方设计、应用测试、工艺参数确定、量产质量保证,形成一套完整的技术规范;四是与主机厂的合作还不够紧密,未形成联合攻关的结合体,还处于主机厂提一些要求,刹车片厂被动迎合的局面。

  三、新一代技术装备的定义与内涵

  根据汽车刹车片制造的现实和发展趋势,新一代技术装备的定义就是高度的自动化和智能化。其内涵就是建立一个高效的研发中心;建立若干个原材料供应基地,确保原材料性能的准确一致;分别建设轿车盘式刹车片、商用车鼓式刹车片、商用车盘式刹车片三条达到国际先进水平的自动化智能化示范生产线,从而带动全行业的智能化制造。

  四、新一代技术装备创新研发攻关的内容和目标

  通过政府的引导、协会的协调和企业的努力,争取到2025年,实现如下目标:

  1.建立研发中心

  以中国建材检验认证集团咸阳有限公司和咸阳非金属矿研究设计院为基础,通过采用联盟或合资的方式,联合部分汽车主机厂和制动器厂、刹车片制造厂,建立一个测试手段齐全的刹车片研发中心,从原材料的分析测试、配方设计、应用测试、工艺参数确定、量产质量保证,形成一套完整的技术规范;同时开展磨削废料的再利用、挥发性有机气体的收集处理技术研究,实现三废零排放的目标;还有开展标准、检测、认证、实验室建设等服务,确立在国际的领先地位。

  2.轿车盘式刹车片智能化自动化生产线

  主要设备配置;智能六工位压机 2 台、热处理炉 1 台、产品分选机 1 台、智能加工线设备 1 台、自动烧蚀机 1 台、自动喷涂线 1 台、自动喷码线 1 台、数控旋铆机 1 台、自动包装机 1 台。 两条生产线配置一套自动配料及混料系统。

  设计目标 ;用工减少80%以上,粉尘和废气遗漏率减少80%以上,成品率提高10%以上,不合格品剔除率提高80%以上。

  关键技术和突破点;热压过程的全部自动化,包括从清模、投料到出片、送片。全自动在线监测技术,包括涂胶和喷塑的均匀度、产品的密度和厚度、产品外观等。

  3.商用车鼓式刹车片智能压制生产线

  主要设备配置 ;一台预成型压机实现自动称量(底料+面料)、自动送料、自动摊料、自动压制、自动推片五个连续自动动作;二台四层热压机每台可单独实现四层自动开模、自动吹灰、自动喷脱模剂、自动压制、自动排气、自动推片六个自动动作,六轴关节机器人负责自动往热压机每层送毛坯、自动抓取成品下片等自动动作;磨削系统由五台机床组成,可以实现自动上下料,加工内容包含磨倒角、磨长度、磨内弧、钻孔、磨外弧、磨极限、磨宽度、内外弧清扫打码、L0G0印制等。每台机床均设有护罩和抽尘管,整机有透明防护罩。

  设计目标; 用工减少60%以上,粉尘和废气遗漏率减少80%以上,成品率提高10%以上,不合格品剔除率提高80%以上。

  关键技术和突破点; 热压过程的全部自动化,包括从清模、投料到出片、送片。 全自动在线监测技术,产品的密度和尺寸、外观等。

  4.商用车盘式片全自动热压机组生产线

  主要设备配置;采用一字排列4台独立的160吨热压机,每个热压工位操作时间依次分开,机械手同时操作四台热压机,实现一体化自动化无人值守生产。投料机械手服务系统有2 套称重系统分别用于称重双腔或底料、浮料。热压服务机器人系统对压机上的模具快速的移动进行物料投料、物料摊平和物料压实工作。桁架服务机器人对每个工位热压机上的模具进行自动清灰自动喷脱模剂和自动放钢背,压制完成后自动抓取成品下料摆码。

  设计目标;用工减少90%以上,粉尘和废气遗漏率减少90%以上,成品率提高10%以上,不合格品剔除率提高80%以上。

  关键技术和突破点;使用三套机器人系统,实现热压过程的全部自动化,包括从称料、清模、投料到出片、送片。

  5.原材料生产供应基地建设

  充分发挥本协会技术部、标准质量部的作用,以有关重点企业为基础,开展摩擦密封材料原材料质量提升工程,特别是质量指标的稳定性和长期供货的均一性问题,促进行业高质量发展,为智能化打好基础。重点是以山东圣泉新材料股份有限公司为主的树脂等粘接剂生产供应基地,以烟台泰普龙先进制造技术有限公司、清远市博尔纤维有限公司为主的增强纤维生产供应基地,以黄石市摩擦材料原料协会为主的功能填料生产供应基地,以临沂盖氏机械有限公司为主的背板(蹄铁)生产供应基地。

    五、组织与保障措施

  1.以“创新提升、超越引领”为指导思想,坚持自主创新、协同创新,集中行业的智慧与优势组织攻关,发挥相关单位和个人的积极性和创造性。

  2.由中国摩擦密封材料协会组织行业力量负责制定总体研发工作方案,由摩擦材料技术部和专家委员会具体领导与负责组织实施。

  3.争取政府主管部门对重大专项列项支持和资金支持。

  4.由中国摩擦密封材料协会组织,有关企业、科研院所和大专院校按其各自的优势进行分工与合作、共同推进。

  5.建立以项目为纽带的技术创新联盟,做好知识产权保护,在具体研发工作中引入竞争机制,协同机制、分享机制,共同攻克关键技术难题。

责任编辑:单建庆
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