接续石材产业新一代技术装备创新研发攻关行动方案之三

九、智能立体补胶系统

新一代智能立体补胶系统重点发展自动刮胶系统、新一代立体补胶线循环烘箱，主要用于天然石材表面缺陷修补。其特点着重体现在实现板材表面进行涂胶、刮平的高精度控制，降低胶剂的损耗、节约资源、节能减排。

（一）自动刮胶系统

　　自动刮胶系统由数控刮胶机、智能扫描系统、控制系统等构成。

1.国内外技术对比

　　国内应用的刮胶机，大多是横梁摇摆行走方式，对规格不规则的天然大理石刮胶，局部位置胶剂量填充不平整，胶剂浪费大。国外以横梁行走，刮胶辊旋转刮胶；对规格不规则的天然大理石采用红外线检测刮胶区域，有效促进了国内天然石产业的资源节约和技术、经济发展。

2.创新研发技术及其路径

　　（1）创新研发技术

　　①图像识别技术，对石材的种类进行鉴别。

　　②图像处理技术，传输到控制系统输出刮胶轨迹，其高效、准确地对板材表面进行涂胶、刮平技术广泛应用。

　　③智能控制系统，开发支持具有现场总线通信功能，与工艺轨迹技术库互通的分布式智能控制系统。

　　（2）技术路径

　　拍照数据的捕捉技术协同，加上高精度齿轮齿条组合产品的基础研究，以高性能高效、低耗原材料创新研发为突破口，有效降低胶剂的损耗、节约资源、节能减排奠定基础。

3.目标

　　高效生产及低耗原材料产品、高性能刮胶装备达到国际领先水平。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组

　　（1）关键技术瓶颈

　　①高效、低耗原材料数控刮胶技术。

　　②面向不同规格的石材对象进行捕捉设计技术及其齿轮精准调控技术。

　　③刮胶过程的节能技术。

　　（2）解决措施、分工、支撑点、责任及专家组

　　①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系：“中国石材产业新一代技术装备协同创新联盟”。石材产业链条相关单位携手，系统解决研发、生产、使用、评价等问题。

　　②深化与企业的“产学研”合作，依托佛山慧谷科技有限公司、广东科达洁能股份有限公司协同研发单位，对相关理论、技术问题，实现自主创新。

　　③佛山慧谷科技有限公司、广东科达洁能股份有限公司、环球石材集团有限公司负责新技术、新装备的试验应用及其示范工程建设。

　　④中国石材协会机械与工具专委会负责推广实施。

5、研发启动时间和完成时间：2020-2025

　　（1）创新研发技术：

图像识别技术：2020-2022

　　图像处理技术：2020-2022

　　智能控制系统：2020-2025

　　（2）关键技术瓶颈：

　　高效、低耗原材料数控刮胶技术：2020-2024

　　面向不同规格的石材对象进行捕捉设计技术及其齿轮精准调控技术：2020-2024

　　刮胶过程的节能技术：2020-2024

（二）新一代立体补胶线循环干燥箱

　　新一代立体补胶线循环干燥箱包含箱体系统、升降进给运动系统、风道循环系统、加热系统、控制系统等构成，主要用于天然石材板材表面刮胶后进行烘干。

1.国内外技术对比

　　国内应用于天然大理石、天然花岗岩等软质石材表面缺陷修补有了质的突破。新一代立体补胶线循环干燥最主要的指标是最大节能、占地最小（干燥箱与升降装置一体化）、干燥靠温度梯度曲线控制等。目前国内外立体补胶线烘箱普遍占地厂房空间高，烘箱与升降机运动协调。

2.创新研发技术及其路径

　　（1）创新研发技术

　　①液压升降系统。托架在箱体上下、左右循环移动技术与节能技术。

　　②托架上下、左右循环移动技术。适应天然石材在不同温度区域进行烘干要求。

　　③研发提升进给平稳运动调控技术，提高板材烘干过程的稳定性、可靠性，保障烘干性能与质量。

　　④升降运动系统运动节点润滑及其保障技术。

　　⑤构建高效烘干工艺参数，开发面向锯解工况自适应控制的智能化系统，实现设备远程监控。

　　⑥烘干过程的节能、减排技术。

　　（2）技术路径

　　①产学研协同，加强对天然石材表面烘干技术的基础研究，以节能、高效，占地少等高性能烘干技术、工具与装备创新研发为突破口，为有效降低能耗、节约资源、节能减排奠定基础。

　　②系统研究新一代立体补胶线循环烘箱稳定性调控技术、提升进给平稳运动调控技术、液压升降，托架在箱体上下、左右循环移动技术，研发满足大理石、花岗岩系列高性能表面烘干装备。

　　③研发、构建基于多目标优化的烘干工艺技术参数构建与数据融合的智能控制系统，实现相关技术的广泛应用。

3.目标

　　实现立体循环干燥箱关键技术、整机产品性能的提升，控制系统从自动化到智能化的转变，普通立体干燥箱及其智能化水平达到国际先进水平，新一代立体补胶线循环干燥箱引领行业发展。材料利用率进一步提升，板材烘干合格率达到98%以上，耗电量降低15%。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组

　　（1）关键技术瓶颈

　　①干燥箱主运动升降机构往复运动柔性换向技术与节能技术。

　　②满足板材在不同区域的温度下路径规划技术。

　　③提升进给升降平稳运动调控技术。

　　④干燥系统烘干温度性能稳定性调控技术。

　　（2）解决措施、分工、支撑点、责任及专家组

　　①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系：“中国石材产业新一代技术装备协同创新联盟”。石材产业链条相关单位携手，系统解决研发、生产、使用、评价等问题。

　　②深化与企业的“产学研”合作，佛山慧谷科技有限公司、广东科达洁能股份有限公司协同研发单位，对相关理论、技术问题，实现自主创新。

　　③慧谷科技有限公司对高效烘干工艺参数、烘干过程的节能、减排技术进行研发。

　　④佛山慧谷科技有限公司、广东科达洁能股份有限公司、环球石材集团有限公司负责新技术、新装备的试验应用及其示范工程建设。

　　⑤中国石材协会机械与工具专委会负责推广实施。

5、研发启动时间和完成时间：2020-2025

　　6、节点时间：

　　（1）创新研发技术：

　　液压升降系统：2020-2022

　　托架上下、左右循环移动技术：2020-2022

　　提升进给平稳运动调控技术：2020-2022

　　构建高效烘干工艺参数：2020-2022

　　烘干过程的节能、减排技术：2020-2022

　　升降运动系统运动节点润滑及其保障技术：2020-2025

　　（2）关键技术瓶颈：

　　干燥箱主运动升降机构往复运动柔性换向技术与节能技术：2020-2024

　　满足板材在不同区域的温度下路径规划技术：2020-2023

　　提升进给升降平稳运动调控技术：2020-2023

　　干燥系统烘干温度性能稳定性调控技术：2020-2023

十、污水综合处理系统

新一代污水综合处理系统，主要面向企业现有需要，实现塔-池组合式高效泥水分离，研发锯泥资源化分离技术与设备；研发与石材制品生产协同匹配的石材污水处理与智能化管控系统。基本解决花岗石生产锯泥资源化处理与应用的难题，综合技术水平实现国际领先水平，实现石材行业的绿色化发展。

1.国内外技术对比

　　目前，国内外石材污水处理方法主要包括：物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质，使水得到净化。石材污水的处理主要涉及三个过程：沉淀工艺、絮凝工艺、脱水工艺。石材污水处理系统技术研究除以上工艺，还包含水泥分离、锯泥综合利用等技术。国内、外石材污水处理设备整体水平相对持平，例如压滤机、絮凝处理设备、泥水分离设备等。

2.创新研发技术及其路径

　　（1）创新研发技术

　　①塔-池组合式高效泥水分离技术，适应现有企业技术改造需要。

　　②移动式锯泥固液分离技术与装备，解决中小企业锯泥清运难题。

　　③锯泥资源化分离技术与设备，实现石材生产过程中废弃粉料的资源化处理。

　　④石材污水智能化控制系统，对供水系统、泥沙分离装置等实现自动化、智能化控制，实现污水处理系统与石材制品生产协同匹配。

　　（2）技术路径

　　①产学研协同，与高校和重点实验室相合作，加强“三离”技术研究，即塔-池组合式高效泥水分离、移动式锯泥固液分离技术、锯泥资源化分离技术；以相关“三离”技术设备为载体，解决石材污水、锯泥分离、运输难题。

　　②针对石材污泥开展综合利用研究，包括锯泥分类筛选、再利用工艺、设备的研究，以石材锯泥为原料开发二次产品，实现锯泥高效利用。

　　③结合互联网技术，研发将机械、控制技术集成于一体的智能化污水处理系统，系统包括供水系统、泥沙分离装置、搅拌装置、石泥储存运送装置等。

3.目标

　　研发智能化污水综合处理系统，提高石材加工行业污水处理效率及效果，降低污水处理成本。通过智能化控制，实现污水处理系统与企业生产产量的优化匹配。污水处理后悬浮颗粒含量降低2-3倍，污水压滤后污泥含水率从80%降到40%左右，解决污泥运输难题；压出的污泥具有经济价值具有多种用途，石材污水处理水平达到国际先进水平。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组

　　（1）关键技术瓶颈

　　①塔-池组合式高效泥水分离技术。

　　②锯泥资源化分离技术与设备。

　　③锯泥再利用技术与设备。

　　（2）解决措施、分工、支撑点责任及专家组

　　①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系。

　　②深化与企业的“产学研”合作，依托山东大学建材与建设研究中心、山东省石材工程技术研究中心等单位，研发污水、废弃料综合处理、利用技术。

　　③山东省石材工程技术研究中心协同设备企业负责“三离”（塔-池组合式高效泥水分离、移动式锯泥固液分离技术、锯泥资源化分离）设备创新研发生产。

　　④山东省石材工程技术研究中心会同五莲石材产业园区企业研发锯泥粉料再利用技术、设备。

　　⑤中国石材协会机械与工具专委会负责推广实施。

5、研发启动时间和完成时间：2020-2025

　　6、节点时间：

　　（1）创新研发技术：

　　塔-池组合式高效泥水分离技术：2020-2022

　　移动式锯泥固液分离技术与装备：2020-2022

　　锯泥资源化分离技术与设备：2020-2022

　　压滤废水处理技术：2020-2022

　　锯泥再利用技术与设备：2020-2022

　　基于优化匹配石材污水智能化控制系统：2020-2024

　　（2）关键技术瓶颈：

　　“三离”（ 塔-池组合式高效泥水分离、移动式锯泥固液分离、锯泥资源化分离）技术：2020-2025

　　锯泥再利用技术与设备：2020-2023

　　智能化污水综合处理系统：2020-2023

十一、组织与保障措施

（一）组织机构与方式

1.组织规划

　　（1）成立领导小组

　　由中国石材协会牵头，组织全行业的力量，包括行业专家、科研设计单位、高校成立“石材行业新一代技术装备创新研发”领导小组，研究确定研发方案，负责重大事项的决策，协调有关各方的分工和合作的有关事项。

　　（2）组建专家组

　　以中国石材协会机械与工具专业委员会专家组为基础，增补部分行业专家，作为咨询机构，对领导小组负责，接受领导小组委托，参与“石材行业新一代技术装备创新研发”疑难问题的诊断和研究。

　　（3）设立办公室

　　办公室为领导小组下设的办事机构，负责协调“石材行业新一代技术装备创新研发”的日常工作和各个项目的推进情况，协调解决方案实施过程中出现的各种具体问题。

　　（4）创新研发项目落实

　　创新研发任务由领导小组根据创新研发方案和行业发展的实际需要提出，由一个或多个企业来承担，办公室具体协调落实。

2.具体方案

　　（1）成立石材行业新一代技术装备创新研发领导小组

　　组长：齐子刚（中石协副会长兼秘书长、机械与工具专委会主任）

　　副组长：邓惠青（中石协副秘书长）

　　孙卫星（中石协副秘书长）

　　成员：张进生（山东大学教授、机械与工具专委会专家组组长）

　　刘建军（佛山科达石材机械公司总经理）、

　　邱建平（佛山慧谷科技公司总经理）、

　　付崇文（日照海恩锯业公司董事长）、

　　张云才（宜昌黑旋风锯业公司总经理）、

　　郭经伟（福建省石材行业协会副会长兼秘书长）、

　　周克继（山东省石材行业协会会长）、

　　陈鹏奇（泉州市海恩德机电科技发展有限公司总经理）、

　　苏永定（福建盛达机械公司董事长）、

　　林天华（福建省华隆石材机械公司董事长）、

　　陈思扬（广东省云浮石材机械公司总经理）、

　　吴建（泉州华大机械公司总经理）、

　　萧自能（福建省威盛机械公司董事长）

　　（2）组成专家组

　　组长：张进生（教授）

　　成员：廖原时（高工）、巢守美（高工）、张小梅（高工）、

　　赵民（教授）、方明（高工）、崔洪章（高工）

　　（3）下设办公室：

　　办公室主任：孙卫星（兼）

　　成员：由协会秘书处人员和周浩任、孙德鹏组成。

（二）保障措施

1.坚持“创新提升、超越引领”的指导思想，坚持自主创新、协同创新，以石材机械与工具专委会的成员单位为基础，依托山东大学建材与建设机械研究中心、山东省石材工程技术研究中心等单位的技术研发优势，集中行业优势资源进行攻关，发挥相关各方的积极性和创造性。

2.争取政府相关部门对“石材行业新一代技术装备创新研发”的专项列项得到政策和资金支持。

3.整合国际和国内各种资源，联合社会力量，建立以研发项目为纽带的技术创新联盟，做好知识产权保护，打造合作创新平台。

4.在研发工作中，合作单位要制定合作协议，明确规定各方的权利和义务等约束条款。同时引入竞争机制，协同机制，利益分享机制，共同攻克关键技术难题。

全文完

END