耐火材料的智能制造方向在哪里

　　智能制造的發(fā)展包括產(chǎn)品、制造、模式等多個(gè)維度，這里面就又包含了智能產(chǎn)品和智能裝備的研發(fā)、智能技術(shù)的應(yīng)用、智能終端和平臺(tái)的建設(shè)、智能生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變以及智能化集成制造系統(tǒng)的開發(fā)等等。我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)已經(jīng)面臨挑戰(zhàn)，一方面低端制造業(yè)向低成本國(guó)家轉(zhuǎn)移，另一方面高端制造業(yè)流向發(fā)達(dá)國(guó)家。

　　2017年7月，我國(guó)發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出了面向2030年我國(guó)新一代人工智能發(fā)展示的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施，明確了人工智能作為我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要?jiǎng)恿ΑＮ磥韺⑹且灾悄転楹诵摹⑼ㄟ^數(shù)字化實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的時(shí)代，人工智能將無處不在。

　　中國(guó)制造業(yè)目前大而不強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)非常明顯，低端和無效制造產(chǎn)業(yè)供給過剩、高端和有效產(chǎn)業(yè)供給不足等問題凸出。發(fā)展智能制造的關(guān)鍵是新材料，新材料是保障制造產(chǎn)品質(zhì)量的基本條件。2010年國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)生的決定》，明確將新材料列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并在產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃里提出，到2020年，力爭(zhēng)使若干新材料品種進(jìn)入全球供應(yīng)鏈，重大材料自給率達(dá)到70%以上，初步實(shí)現(xiàn)中國(guó)從材料大國(guó)向材料強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。

　　耐火材料行業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)到不能再傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，從以住的人工上料、打磚、壓磚到現(xiàn)在的全自動(dòng)化操作。

　　以往耐火材料企業(yè)購(gòu)買先進(jìn)的設(shè)備都是從國(guó)外進(jìn)口，不但價(jià)格高昂，維修也不方便。而現(xiàn)在，國(guó)產(chǎn)的智能化設(shè)備性能遠(yuǎn)超進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格更具優(yōu)勢(shì)，服務(wù)更好同時(shí)也更環(huán)保。

　　在耐火材料生產(chǎn)線上，從原材料自動(dòng)配料，自動(dòng)混料，自動(dòng)稱重布料，到壓力機(jī)自動(dòng)成型、自動(dòng)出磚、自動(dòng)檢測(cè)、取磚、碼垛，全過程無人化操作。耐火材料智能化生產(chǎn)不但改善工作環(huán)境，大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，更是提升產(chǎn)品的質(zhì)量及工作效益。降低企業(yè)生產(chǎn)成本和管理強(qiáng)度。

　　智能化配料、混料工藝

　　在過去，耐火材料混料車間，經(jīng)過破粉碎到規(guī)定粒度的原材料需要通過人工稱重、配料，攪拌混勻。其操作過程極易出現(xiàn)比例偏差、攪拌不均勻等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。而同時(shí)工作環(huán)境粉塵超標(biāo)嚴(yán)重，對(duì)身心健康都有很大的威脅。不僅僅是這些，傳統(tǒng)的設(shè)備還存在噪音大，工作效率低，安全隱患多等缺點(diǎn)。

　　而國(guó)內(nèi)某公司研發(fā)的全自動(dòng)混料系統(tǒng)，常規(guī)計(jì)量模式，通過喂料機(jī)構(gòu)將物料從儲(chǔ)料倉(cāng)輸送到計(jì)量斗內(nèi)，達(dá)到配方重量后停止。喂料機(jī)構(gòu)則是按照物料特性不同，分別配備螺旋輸送機(jī)、電磁振動(dòng)給料器、皮帶給料機(jī)、旋轉(zhuǎn)供料閥、溜管等。具有精度高速度快。適用于流動(dòng)性好的粉、粒料。非常適用于配料精度要求嚴(yán)格的耐火材料工藝流程。

　　智能化成型系統(tǒng)

　　耐火磚的生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝需人工操作重型壓力機(jī)。不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)成本，還存在較高的坯體廢品率。

　　而現(xiàn)在某公司研制的全自動(dòng)壓力機(jī)是集機(jī)、電、液、氣、計(jì)算機(jī)一體化的高科技含量產(chǎn)品，由主體結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、喂料系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、模具裝卸機(jī)等組成，能自動(dòng)完成壓制過程中的布料、壓制、脫模、夾磚以及噴油等工作，通過采用各種關(guān)鍵核心技術(shù)，可以滿足各種原料特性、外形結(jié)構(gòu)尺寸的產(chǎn)品生產(chǎn)需求。能夠輕松快速地更換模具并自動(dòng)鎖緊。該設(shè)備還具有人性化操作界面及遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)，方便用戶進(jìn)行參數(shù)調(diào)整;通過配置遠(yuǎn)程通訊裝置，還可為用戶建立遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)，為用戶及時(shí)提供遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)并大大方便程序的改進(jìn)升級(jí)。生產(chǎn)環(huán)境無塵化，自動(dòng)化程度高，人為的因素影響小，人工成本低，生產(chǎn)效率高。

　　從質(zhì)量方面講，采用全自動(dòng)液壓壓力機(jī)生產(chǎn)的制品尺寸控制精準(zhǔn)，尺寸在最小誤差范圍之內(nèi)，一般成型磚坯尺寸誤差小于±0.5%。最大限度地減少制品的氣孔率，增大制品密度。有效的解決粉料結(jié)團(tuán)及偏析現(xiàn)象，保證落入模腔的粉料均勻，從而達(dá)到控制磚的重量誤差在制品的要求范圍之內(nèi)。同時(shí)，還大幅減少了傳統(tǒng)壓磚機(jī)所致磚坯的缺棱、掉角、飛邊、麻面、層裂和扭曲等產(chǎn)品缺陷，從而明顯提高了所致產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　▲廣東省某機(jī)械公司研制生產(chǎn)的全自動(dòng)耐火磚成型系統(tǒng)智能化碼垛工藝

　　傳統(tǒng)耐火材料企業(yè)，耐火磚生坯和成品都需要人工將磚進(jìn)行碼垛。而裝卸和自動(dòng)化系統(tǒng)，可將夾磚裝置(真空或機(jī)械夾磚裝置，甚至到更復(fù)雜的裝置如旋轉(zhuǎn)夾磚裝置)直接安裝配置在壓機(jī)上將壓制成型的產(chǎn)品從壓機(jī)中直接夾送出來。另一方面，是布置在壓機(jī)之后的系統(tǒng)裝置，例如窯車碼垛系統(tǒng)裝置，通常是利用特殊夾磚器(系統(tǒng))在可編程的工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)建造的。此外，包裝和碼垛方面的自動(dòng)化其所有需求，標(biāo)簽系統(tǒng)和其它更多等在現(xiàn)在的智能化設(shè)備都是可以實(shí)現(xiàn)的。

　　智能化檢測(cè)工藝

　　傳統(tǒng)的耐火材料企業(yè)生產(chǎn)的耐火磚出窯冷卻后，需要人工一塊塊的進(jìn)行檢查。而現(xiàn)在，耐火磚經(jīng)電子眼自動(dòng)檢測(cè)有無裂紋、缺角、缺棱、層裂;再經(jīng)光學(xué)儀器檢測(cè)有無細(xì)小缺陷;接著，用超聲掃描、激光電子儀器和重量傳感器裝置測(cè)定每塊磚的密度、尺寸、扭曲、楔形度和耐壓強(qiáng)度，必要時(shí)也檢測(cè)變形模數(shù)等。不合格的磚被剔除，合格的磚塊被貼上紙板、鋼板，自動(dòng)包裝后送入倉(cāng)庫(kù)。

　　2018年9月份，瑞泰馬鋼節(jié)能環(huán)保型高溫材料智能化制造基地和鋼鐵高溫材料創(chuàng)新中心正式成立。瑞泰馬鋼創(chuàng)新地將智能制造技術(shù)、自動(dòng)化信息化技術(shù)，引入高溫材料生產(chǎn)線和工廠管理環(huán)節(jié)，按照綠色智能工廠的高標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)節(jié)能環(huán)保型高溫材料智能化制造基地，搭建了智能化、自動(dòng)化的管理和操作系統(tǒng)。

　　找耐火材料網(wǎng)認(rèn)為：全自動(dòng)的智能設(shè)備只是耐火材料智能制造的一小部分。未來，耐火材料企業(yè)要實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過程管理、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和控制等，包括智能工廠生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集及分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程、設(shè)備、資源監(jiān)控的可操作和可視化;要能支持采集不同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的要求，支持將生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備故障信息顯示在監(jiān)控站的屏幕上，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控與管理;實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備、機(jī)器人和生產(chǎn)線、用戶全流程互聯(lián)對(duì)話，實(shí)現(xiàn)人機(jī)、機(jī)機(jī)互聯(lián)下的高品質(zhì)、高效、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)等。

　　對(duì)于大部分中國(guó)耐火材料企業(yè)來說，通過研發(fā)-采購(gòu)-生產(chǎn)-營(yíng)銷-售后的價(jià)值鏈流程和業(yè)務(wù)模式可實(shí)現(xiàn)效率和成本的業(yè)績(jī)提升30-50%，剩下的則通過智能制造來實(shí)現(xiàn)。制造企業(yè)只有在經(jīng)過了設(shè)備數(shù)字化、車間數(shù)字化、關(guān)燈工廠最后才能實(shí)現(xiàn)真正的智能制造。