全自動、清潔、高效摩擦材料生產線方案研究

陳克文 段亞萍

（咸陽非金屬礦研究設計院有限公司，咸陽 712021）

隨著我國汽車工業的高速發展，很多民營資本開始進入汽車剎車片行業。剎車片是易損件，因此市場需求量逐年增加，國際市場也紛紛轉向中國企業采購剎車片，如山東金麒麟股份有限公司、東營信義汽車配件有限公司、湖北飛龍摩擦密封材料股份有限公司、黃山菲英汽車零部件有限公司、廣東富華重工制造有限公司、珠海格萊利摩擦材料有限公司等。這些公司發展快、有國際競爭力，是行業中的領頭羊。

1 摩擦材料自動化生產情況

1.1 企業自動化發展

隨著經濟全球化和信息化的發展，汽車摩擦材料行業已經成為全世界的行業。十年來，我國摩擦材料生產自動化水平提高很快，其主要得益于各企業的戰略眼光，大量引進國外自動化設備和自主品牌的生產設備。例如，2008年4月，東營信義汽車配件有限公司引進奧地利Leinweber公司生產的具備世界一流水平的剎車片熱壓生產系統；2016年11月，東營信義汽車配件有限公司又引進了意大利商用車鼓式剎車片后加工自動化生產線；2014年，山東金麒麟股份有限公司一次性引進20條韓國相信公司的盤式片全自動熱壓生產線；2015年，南通錦辰制動系統有限公司自主研發了盤式片全自動熱壓生產線并投入使用；2015-2016年，東營寶豐汽車配件有限公司相繼引進了韓國相信公司的乘用車盤式片全自動生產線和商用車盤式片全自動生產線。這些自動化生產線的引進和研制極大提高了企業的產品競爭力，提升了企業的品牌價值。但是，與國外先進的剎車片制造技術和國內其他汽車零部件行業相比，我國摩擦材料生產自動化技術水平比較落后，發展不均衡。

1.2 企業面臨的形勢

很多企業只是實現了熱壓工序的自動化，沒有實現全線自動化，也有企業只是在自動生產線上做OE產品。自動化生產主要集中在盤式剎車片，乘用車鼓式剎車片和商用車鼓式剎車片，特別是在熱壓工序。少部分中型企業和經濟實力較強的大型企業實現了自動化生產，但絕大多數企業還沒有做到。很多中小企業做低端產品利潤微薄，沒有經濟實力和技術能力進行生產自動化改造。從細節上看，自動配料混料并未徹底解決粉塵和異味的問題，廢料回收、在線檢測、智能統計等問題也未得到有效解決。

2 摩擦材料行業實行清潔、自動化、高效生產的困境和難點

潔凈的工作環境、高效自動化的生產狀態是每一個摩擦材料生產企業所期盼的。我國摩擦材料行業的技術人員從來沒有停止對其研究和探索，目前在盤式剎車片自動生產線的研制上取得了很大的成就。但是，實現真正的清潔、自動化、高效生產，特別是針對商用車鼓式剎車片，很多企業依然存在問題，主要體現在以下幾點。

2.1 企業經濟實力和融資能力很弱

企業的創新意識、責任意識、危機感、前瞻性不強，缺少打破思想束縛、振興民族工業、敢為人先的勇氣和擔當。產品結構不合理、企業產能不大、流動資金不足、訂單品種多且數量少，在不斷變換品種和配方的過程中，自動化生產沒有多大優勢，反而增加了生產成本。商用車鼓式剎車片利潤率較低，過大的設備投入讓企業很難在短期內收回成本，不符合企業追求眼前利益的觀念。

2.2 原材料品種多

原材料品種多、數量大，在開袋、轉運、輸送、稱量等環節都會產生泄漏，特別是細度很高的粉體材料無孔不入。每天的原材料總量有數百千克到數十噸，即使只泄漏萬分之一，也會產生明顯的污染。粉末樹脂用量大，在輸送和稱量時容易產生黏附，特別是在炎熱和潮濕的環境下頻繁使用，結團結塊會越來越多，成為自動化配料的障礙。商用車鼓式剎車片投料量多、模具重、易粘模、毛刺大，很難像乘用車盤式剎車片那樣實現熱壓無人值守的高效自動化，國外也沒有類似的先進技術。實現自動化需要原材料穩定、配方穩定、工藝控制穩定、計量裝置穩定、模具尺寸和光潔度穩定、加工機械穩定、控制系統穩定，這樣才能充分發揮自動化生產的優勢和功效，而現在我國的相關產業和制造水平的技術有限，難以達到相應的標準。

2.3 清潔、自動化、高效生產線設計思路研究

咸陽非金屬礦研究設計院有限公司應國內一家大型剎車片生產企業的要求，2017年1月，開始進行清潔、自動化、高效生產線的總體規劃設計、設備選型、生產線制作安裝，項目目標是：年產1500萬片，全自動化、操作工減少40%，車間上班不用戴口罩，產品品質顯著提升，材料消耗減少6%。現將一些設計思路說明如下。國內一些優秀企業借鑒國內外先進的剎車片制造技術，加上自主創新、不斷改進，在自動配料、自動壓制成型、機加工自動化和提高生產效率等方面取得了進步。沒有這些技術進步和革新，整車廠的訂單拿不到、歐洲市場進不去、產品定位上不來，企業也不會有持續穩定發展的前景。

即使這樣，摩擦材料生產企業還是存在生產環境差、勞動強度大、工作時間長、產品質量不穩定、經濟效益不好等問題，環保督查、招工難這兩項更是動搖企業生存和發展的兩大難關。產品質量難保證、高端客戶不認可、工人不買賬、環保打壓，這條路只會越走越窄。現在汽車裝配線、鋰電池生產線、紡織生產線、碼頭貨運等很多行業都進行了全面的技術升級改造，廣泛使用了機械手、工業機器人和信息系統，生產效率和工作效率大幅提高。升級改造后的車間十分潔凈，產品質量得到了提高，企業競爭力明顯增強。因此，在摩擦材料生產線設計和建設項目設計方面，人們必須要有全新的設計理念。

2.4 必須是全自動化，而不是部分自動化或局部自動化

新一輪的技術革命必須是跨越式的、劃時代的，只有全流程的自動化生產線才能徹底消除低端制造的陰霾，提升產品競爭能力。摩擦材料產品的產量大，生產工序多，需要日復一日的做重復性動作，這完全可以使用工業機器人和機械手來完成。智能化還體現在工藝控制、在線檢測和信息一體化、遠程可視化、大數據共享化等方面。

生產車間環境污染的根源是泄漏，人們原來的理念是想方設法將粉塵和異味除去，而不是減少或消除泄漏，其實追本溯源才能真正做到綠色清潔生產。摩擦材料產品質量的一致性是低端產品與高端產品的重要區別。高速生產給很多企業帶來了效率和效益，但是產品質量打了折扣。高效生產的特點是：設備匹配合理、故障率低、使用壽命長、意外停線少、人工干預少、資源利用率高、在線檢測以及產品一致性好。

3 結語

新的設計思路會帶來新的創意和效果，摩擦材料行業已經積累了豐富的經驗，在新征程上要有新作為、大作為。摩擦材料產品品質變革需要顛覆性的技術，需要世界首創的全自動清潔、高效生產線。人們完全可以終結“低端制造”和“價廉物美”的時代，提高中國摩擦材料產品的定位和形象，提升中國在國際產業分工和全球價值鏈中的地位。