全自动、清洁、高效摩擦材料生产线方案研究

陈克文 段亚萍

（咸阳非金属矿研究设计院有限公司，咸阳 712021）

随着我国汽车工业的高速发展，很多民营资本开始进入汽车刹车片行业。刹车片是易损件，因此市场需求量逐年增加，国际市场也纷纷转向中国企业采购刹车片，如山东金麒麟股份有限公司、东营信义汽车配件有限公司、湖北飞龙摩擦密封材料股份有限公司、黄山菲英汽车零部件有限公司、广东富华重工制造有限公司、珠海格莱利摩擦材料有限公司等。这些公司发展快、有国际竞争力，是行业中的领头羊。

1 摩擦材料自动化生产情况

1.1 企业自动化发展

随着经济全球化和信息化的发展，汽车摩擦材料行业已经成为全世界的行业。十年来，我国摩擦材料生产自动化水平提高很快，其主要得益于各企业的战略眼光，大量引进国外自动化设备和自主品牌的生产设备。例如，2008年4月，东营信义汽车配件有限公司引进奥地利Leinweber公司生产的具备世界一流水平的刹车片热压生产系统；2016年11月，东营信义汽车配件有限公司又引进了意大利商用车鼓式刹车片后加工自动化生产线；2014年，山东金麒麟股份有限公司一次性引进20条韩国相信公司的盘式片全自动热压生产线；2015年，南通锦辰制动系统有限公司自主研发了盘式片全自动热压生产线并投入使用；2015-2016年，东营宝丰汽车配件有限公司相继引进了韩国相信公司的乘用车盘式片全自动生产线和商用车盘式片全自动生产线。这些自动化生产线的引进和研制极大提高了企业的产品竞争力，提升了企业的品牌价值。但是，与国外先进的刹车片制造技术和国内其他汽车零部件行业相比，我国摩擦材料生产自动化技术水平比较落后，发展不均衡。

1.2 企业面临的形势

很多企业只是实现了热压工序的自动化，没有实现全线自动化，也有企业只是在自动生产线上做OE产品。自动化生产主要集中在盘式刹车片，乘用车鼓式刹车片和商用车鼓式刹车片，特别是在热压工序。少部分中型企业和经济实力较强的大型企业实现了自动化生产，但绝大多数企业还没有做到。很多中小企业做低端产品利润微薄，没有经济实力和技术能力进行生产自动化改造。从细节上看，自动配料混料并未彻底解决粉尘和异味的问题，废料回收、在线检测、智能统计等问题也未得到有效解决。

2 摩擦材料行业实行清洁、自动化、高效生产的困境和难点

洁净的工作环境、高效自动化的生产状态是每一个摩擦材料生产企业所期盼的。我国摩擦材料行业的技术人员从来没有停止对其研究和探索，目前在盘式刹车片自动生产线的研制上取得了很大的成就。但是，实现真正的清洁、自动化、高效生产，特别是针对商用车鼓式刹车片，很多企业依然存在问题，主要体现在以下几点。

2.1 企业经济实力和融资能力很弱

企业的创新意识、责任意识、危机感、前瞻性不强，缺少打破思想束缚、振兴民族工业、敢为人先的勇气和担当。产品结构不合理、企业产能不大、流动资金不足、订单品种多且数量少，在不断变换品种和配方的过程中，自动化生产没有多大优势，反而增加了生产成本。商用车鼓式刹车片利润率较低，过大的设备投入让企业很难在短期内收回成本，不符合企业追求眼前利益的观念。

2.2 原材料品种多

原材料品种多、数量大，在开袋、转运、输送、称量等环节都会产生泄漏，特别是细度很高的粉体材料无孔不入。每天的原材料总量有数百千克到数十吨，即使只泄漏万分之一，也会产生明显的污染。粉末树脂用量大，在输送和称量时容易产生黏附，特别是在炎热和潮湿的环境下频繁使用，结团结块会越来越多，成为自动化配料的障碍。商用车鼓式刹车片投料量多、模具重、易粘模、毛刺大，很难像乘用车盘式刹车片那样实现热压无人值守的高效自动化，国外也没有类似的先进技术。实现自动化需要原材料稳定、配方稳定、工艺控制稳定、计量装置稳定、模具尺寸和光洁度稳定、加工机械稳定、控制系统稳定，这样才能充分发挥自动化生产的优势和功效，而现在我国的相关产业和制造水平的技术有限，难以达到相应的标准。

2.3 清洁、自动化、高效生产线设计思路研究

咸阳非金属矿研究设计院有限公司应国内一家大型刹车片生产企业的要求，2017年1月，开始进行清洁、自动化、高效生产线的总体规划设计、设备选型、生产线制作安装，项目目标是：年产1500万片，全自动化、操作工减少40%，车间上班不用戴口罩，产品品质显著提升，材料消耗减少6%。现将一些设计思路说明如下。国内一些优秀企业借鉴国内外先进的刹车片制造技术，加上自主创新、不断改进，在自动配料、自动压制成型、机加工自动化和提高生产效率等方面取得了进步。没有这些技术进步和革新，整车厂的订单拿不到、欧洲市场进不去、产品定位上不来，企业也不会有持续稳定发展的前景。

即使这样，摩擦材料生产企业还是存在生产环境差、劳动强度大、工作时间长、产品质量不稳定、经济效益不好等问题，环保督查、招工难这两项更是动摇企业生存和发展的两大难关。产品质量难保证、高端客户不认可、工人不买账、环保打压，这条路只会越走越窄。现在汽车装配线、锂电池生产线、纺织生产线、码头货运等很多行业都进行了全面的技术升级改造，广泛使用了机械手、工业机器人和信息系统，生产效率和工作效率大幅提高。升级改造后的车间十分洁净，产品质量得到了提高，企业竞争力明显增强。因此，在摩擦材料生产线设计和建设项目设计方面，人们必须要有全新的设计理念。

2.4 必须是全自动化，而不是部分自动化或局部自动化

新一轮的技术革命必须是跨越式的、划时代的，只有全流程的自动化生产线才能彻底消除低端制造的阴霾，提升产品竞争能力。摩擦材料产品的产量大，生产工序多，需要日复一日的做重复性动作，这完全可以使用工业机器人和机械手来完成。智能化还体现在工艺控制、在线检测和信息一体化、远程可视化、大数据共享化等方面。

生产车间环境污染的根源是泄漏，人们原来的理念是想方设法将粉尘和异味除去，而不是减少或消除泄漏，其实追本溯源才能真正做到绿色清洁生产。摩擦材料产品质量的一致性是低端产品与高端产品的重要区别。高速生产给很多企业带来了效率和效益，但是产品质量打了折扣。高效生产的特点是：设备匹配合理、故障率低、使用寿命长、意外停线少、人工干预少、资源利用率高、在线检测以及产品一致性好。

3 结语

新的设计思路会带来新的创意和效果，摩擦材料行业已经积累了丰富的经验，在新征程上要有新作为、大作为。摩擦材料产品品质变革需要颠覆性的技术，需要世界首创的全自动清洁、高效生产线。人们完全可以终结“低端制造”和“价廉物美”的时代，提高中国摩擦材料产品的定位和形象，提升中国在国际产业分工和全球价值链中的地位。