改革開放以來,中國天然石材工業(yè)實現(xiàn)了健康、快速的發(fā)展,已經(jīng)成為世界石材界中的重要成員,主要表現(xiàn)在石材產(chǎn)量、消費量、進(jìn)出口量與金額的大幅度增長。中國石材業(yè)僅用了30年的時間,就建設(shè)出了一個生產(chǎn)、出口居世界第一,具有一定競爭力的石材產(chǎn)業(yè)。生產(chǎn)穩(wěn)定快速增長,結(jié)構(gòu)調(diào)整成效明顯,經(jīng)濟效益大幅度提高,大企業(yè)實力明顯增強,自主創(chuàng)新能力進(jìn)一步增強,多元化格局已經(jīng)形成。如今中國已經(jīng)成為世界主要石材生產(chǎn)、消費大國,逐步形成了福建、山東、廣東等幾大石材生產(chǎn)基地和眾多的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
1.石材裝備制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
石材制造業(yè)的繁榮帶動了石材裝備制造業(yè)的規(guī)模擴大和持續(xù)興旺,特別是近年來隨著建筑、裝飾業(yè)的發(fā)展,各種品種、規(guī)格的石材制品需求量迅速增加,從而極大拉動了石材加工機械和石材加工工具的發(fā)展。建筑工程和紀(jì)念性工程的價格競爭和更短的交貨期迫使天然石材加工業(yè)的生產(chǎn)方法持續(xù)不斷的趨向合理化,相應(yīng)的使機械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常不斷的優(yōu)化其產(chǎn)品。
我國石材加工機械與工具行業(yè)在引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)設(shè)備及其制造技術(shù)的基礎(chǔ)上,已能夠向全行業(yè)提供系列化的、各種檔次的生產(chǎn)設(shè)備與工具,為行業(yè)健康發(fā)展、快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。尤其是近幾年,通過模仿創(chuàng)新和集成創(chuàng)新以及自主研發(fā),國內(nèi)的石材加工機械設(shè)備發(fā)展迅猛,金剛石圓盤鋸、金剛石框架鋸、砂鋸、全自動連續(xù)磨拋機、全自動連續(xù)磨邊機、全自動橋式切機等傳統(tǒng)加工設(shè)備的性能與質(zhì)量有了顯著提高甚至質(zhì)的飛躍,同時,在并且高端產(chǎn)品研發(fā)、制造水平有了很大的提高,取得了顯著的成果。新涌現(xiàn)出的石材加工中心、高壓水射流機械、自動化雕刻機等計算機數(shù)控設(shè)備均可與國外設(shè)備媲美的石材機械設(shè)備也數(shù)不勝數(shù)。例如:山東大學(xué)建材與建設(shè)機械研究中心與山東華興機械有限公司合作研發(fā)了SMC3205型加工中心,這標(biāo)志著我國從此有了自主產(chǎn)權(quán)的石材數(shù)控加工中心,打破了石材加工中心只能靠進(jìn)口的局面。
針對國內(nèi)外對超大直徑金剛石圓鋸片基體的需求狀況,河北星爍鋸業(yè)股份有限公司研制的直徑Φ3600mm~5200mm的超大鋸片,徹底打破了國際制鋸先進(jìn)國家壟斷超大直徑金剛石圓鋸片基體的局面,提高了我國石材工具的市場競爭力。
如今,中國已經(jīng)能生產(chǎn)出絕大部分石材機械和石材工具,且價格與性能均能滿足國內(nèi)的一般需求并有一定數(shù)量的出口。這些物美價廉的產(chǎn)品帶給企業(yè)的最大的好處就是生產(chǎn)成本的大大降低,生產(chǎn)效率大幅提升,生產(chǎn)一線員工的勞動強度的大大降低,產(chǎn)品型式的豐富多樣,企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益指標(biāo)不斷攀升、企業(yè)競爭實力大大增強。總而言之,新設(shè)備新工具給企業(yè)帶來可持續(xù)發(fā)展的良方,克"敵"制勝的法寶。
2.石材裝備制造業(yè)的發(fā)展趨勢
隨著"節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟"的生產(chǎn)要求,以及日趨激烈的市場競爭形勢,石材裝備與工具行業(yè)為了更好地適應(yīng)、最大限度地滿足社會要求,不斷汲取現(xiàn)代科技發(fā)展成果,呈現(xiàn)出了顯著的發(fā)展趨勢:
(1)加工高效化
隨著石材制品切削去除機理的深入研究,加工工藝參數(shù)逐步得到優(yōu)化,不斷發(fā)展的工具技術(shù),促使加工設(shè)備技術(shù)參數(shù)指標(biāo)提升,適應(yīng)高效加工要求;復(fù)合加工技術(shù)的研究及復(fù)合加工工具的開發(fā)使得制品加工輔助時間大大縮短,效率顯著提高;另外,各種形式的組合鋸機研發(fā)生產(chǎn),很好地滿足了薄型板材的生產(chǎn)需求。
(2)加工設(shè)備單機多功能化、自動化
以異型加工設(shè)備為典型代表。異型制品的多品種小批量的發(fā)展趨勢,對異型加工設(shè)備的快速響應(yīng)市場的能力提出了更高的要求,高效、高自動化、低成本、高柔性的異型加工設(shè)備成為企業(yè)的首選。而模塊化設(shè)計技術(shù)的引進(jìn)對實現(xiàn)單機多功能化有著重要意義。通過異型設(shè)備的模塊化設(shè)計,可在實現(xiàn)設(shè)備快速設(shè)計制造的同時,通過功能模塊的重構(gòu)得到多功能柔性化的加工設(shè)備,可實現(xiàn)石材制品的個性化生產(chǎn)。
(3)加工設(shè)備結(jié)構(gòu)的逐步優(yōu)化、“減重設(shè)計”流行
我國石材設(shè)備的研發(fā)一直在走仿意大利的路子,相當(dāng)多的設(shè)備都是模仿設(shè)計,性能上基本能滿足需求,但是卻存在明顯的結(jié)構(gòu)笨重、運動系統(tǒng)不平穩(wěn)、加工工藝參數(shù)靠經(jīng)驗等問題,需要進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。有限元方法的引入,結(jié)合相應(yīng)的動態(tài)測試,可實現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計,在減重的同時,使運動系統(tǒng)更加平穩(wěn)、可靠性更強。結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計對于石材設(shè)備,尤其是框架鋸、砂鋸之類的大型設(shè)備,具有明顯的經(jīng)濟效益,因其降低了重量,節(jié)省了材料,降低了成本和能耗。
?。?)加工設(shè)備的人性化
越來越重視設(shè)備的除塵、減震以及設(shè)備的防護(hù),使得工作環(huán)境更加安全。另外,設(shè)備的外形設(shè)計上更加注重人性化設(shè)計,運用人機工程學(xué)的思想,在設(shè)備的款式、色彩搭配上進(jìn)行改進(jìn),使產(chǎn)品賦予人的情感,具有自己的特色。
?。?)加工設(shè)備的環(huán)保化
如金剛石串珠鋸、高壓水射流切割機在石材加工中的應(yīng)用。金剛石串珠鋸加工效率高、對環(huán)境污染小、噪聲低、省電省時;高壓水射流切割機是以高壓水射流或磨料射流為切割手段的石材加工設(shè)備,刀具簡單、無粉塵污染、低噪音、切口狹窄,而且產(chǎn)品批量大,精度高。隨著石材加工環(huán)保要求的越來越高,金剛石串珠鋸和高壓水射流切割機必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
總之,中國石材機械今后將向更加多元化、高效率、精密化、自動化、流水線方向發(fā)展,可以預(yù)見本世紀(jì)高效、環(huán)保及自動化依然是石材機械發(fā)展的主題。
3.對石材裝備制造業(yè)提升自身競爭力的幾點建議
?。?)注重新型石材裝備的研發(fā)
隨著復(fù)合加工技術(shù)研究的深入,向構(gòu)件簡約化、結(jié)構(gòu)緊湊化、配置模塊化和部件商品化方向發(fā)展是石材數(shù)控加工設(shè)備的發(fā)展趨勢。同時有為適合于多品種、單件小批量生產(chǎn)條件的全功能性數(shù)控加工中心,也有為適合于提高生產(chǎn)效率、較大批量生產(chǎn)條件的專用型數(shù)控加工設(shè)備。好的復(fù)合加工設(shè)備絕不是、也不可能是由單臺不同工序或工藝的數(shù)控設(shè)備簡單地拼裝而成,而必須是在優(yōu)化已有的傳統(tǒng)工藝工序過程和機床結(jié)構(gòu)配置型式的基礎(chǔ)上創(chuàng)新開發(fā)出來的。只有不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的升級換代,才有利于企業(yè)做大做強,增強在市場上的競爭力。
復(fù)合加工技術(shù)的推廣應(yīng)用不僅僅是對加工設(shè)備提出的要求,同時也是對復(fù)合加工工具的發(fā)展提出的要求。國內(nèi)許多加工中心因刀具配置跟不上而沒有達(dá)到理想效果,沒有發(fā)揮出高效復(fù)合加工的優(yōu)勢。兼顧加工效率和使用壽命的復(fù)合加工工具的開發(fā)和選用也是石材復(fù)合加工技術(shù)應(yīng)用中重要的一個環(huán)節(jié)。
?。?)逐步完成對傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)
要想提高石材加工企業(yè)的核心競爭力,僅僅依靠設(shè)備的技術(shù)參數(shù)上領(lǐng)先是不夠的,關(guān)鍵還要看配套"軟件"的使用,即復(fù)合加工工藝的應(yīng)用。隨著加工中心中高速電主軸、多軸聯(lián)動系統(tǒng)以及大幅面工作臺面的引入,如何更好的利用這些特性優(yōu)化傳統(tǒng)的石材加工工藝數(shù)據(jù)庫,建立工藝流程鏈更短、效率和設(shè)備利用率更高的石材異型制品數(shù)據(jù)庫成為亟待解決的一個問題,只有這個問題得到解決,高質(zhì)高效、節(jié)能減排、環(huán)境友好的目標(biāo)才能真正實現(xiàn),石材企業(yè)才能度過難關(guān)。
(3)促進(jìn)石材機械裝備標(biāo)準(zhǔn)化體系的形成
石材專用機械標(biāo)準(zhǔn)化是石材業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的重要組成部分,是石材業(yè)現(xiàn)代化的重要條件。石材業(yè)的技術(shù)水平提高,依賴石材機械水平的提高;而石材機械水平的提高,標(biāo)準(zhǔn)水平的提高是關(guān)鍵。隨著標(biāo)委會的成立,希望企業(yè)重視并積極參與標(biāo)準(zhǔn)工作,盡快建立起我們自己的、適應(yīng)國內(nèi)外石材行業(yè)發(fā)展的石材專用機械與工具的標(biāo)準(zhǔn)體系,為石材業(yè)的現(xiàn)代化創(chuàng)造有利的條件。
?。?)利用國家政策積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和營銷模式
首先,石材業(yè)界應(yīng)該順應(yīng)我國"擴內(nèi)需、保增長"的總體部署,加大國內(nèi)市場的開發(fā)力度,鞏固東部,開發(fā)中西部,而不應(yīng)該盲目的擴大再生產(chǎn)。其次,利用荒料進(jìn)口稅率降低和出口退稅率提高等國家的政策扶持,實施國際市場的多元化戰(zhàn)略,鞏固歐美日韓市場,開發(fā)新興市場。最后,石材行業(yè)要調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、營銷模式、企業(yè)組織結(jié)構(gòu),各個企業(yè)之間要保持良性競爭,避免不必要的內(nèi)耗,學(xué)習(xí)陶瓷行業(yè)的營銷理念和模式,走產(chǎn)業(yè)整合的道路,打造業(yè)內(nèi)的航母級企業(yè)。
4.結(jié)語
總之,伴隨著石材制品業(yè)向著高質(zhì)量、藝術(shù)化、多樣化方向的發(fā)展,市場對石材制品的種類、形狀、精度和產(chǎn)品尺寸的要求越來越高、需求越來越大,從而對石材機械的制造水平和產(chǎn)品種類以及性能提出了越來越高的要求,無論面對國際市場還是國內(nèi)市場,提高石材機械產(chǎn)品的制造水平和核心競爭力是擺在我國所有石材機械制造企業(yè)面前最急切的問題。因此,石材機械制造企業(yè)要不斷的創(chuàng)新,不斷的推出新產(chǎn)品緊跟當(dāng)今國際石材業(yè)發(fā)展的步伐。當(dāng)前,我國的石材裝備制造業(yè)雖然面臨一些困難和壓力,但是還應(yīng)看到國內(nèi)、國際市場廣闊,蘊藏著巨大的發(fā)展機遇,只要我們堅持科學(xué)發(fā)展觀,做好行業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,在國際、國內(nèi)市場中努力爭創(chuàng)自己的品牌,就一定能再創(chuàng)新的輝煌。
(張進(jìn)生,山東大學(xué)建材與建設(shè)機械研究中心,山東省石材工程技術(shù)研究中心)