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    智能化時代,制革企業何去何從

    發布時間:2021-05-07 來源:本刊記者 馬詩杰 泉州辦事處記者 溫茂鳳

    時至5月,疫情對全球經濟的沖擊余波尚存,進入二季度以來,不少企業明顯感受到原材料價格上漲,利潤空間被壓縮。不僅如此,逐年上漲的人力成本和環保壓力,也在刺激著制革企業的神經。盡管國內產能復蘇遙遙領先國際,當下訂單充裕,但此消彼長,長遠看卻不容樂觀,外因還需由內突破,一些企業將目光聚焦智能升級,以期實現降本增效的目標。近年來“智能制造”呼聲漸顯,從國家層面來看,不管是“十四五”規劃,還是2035遠景目標綱要草案中,智能制造都被多次提及??v觀輕工業,在紡織制鞋等領域,許多企業已經做出了“機器換人”的動作,因其具有改善工作環境、提高工作效率、降低生產成本、提升產品質量等諸多優點而被大為推廣。智能制造產業的發展如火如荼,制革行業能否借勢而為,推動傳統工藝實現智能化,將成為新階段是否能制勝的關鍵。本期記者與業內人士、專家學者一道,共話國內外皮革機械技術的發展與展望。


    探訪國外制革新機械

    在介紹新一代皮革機械設備之前,先簡單了解“智能制造”。從概念出發,智能制造是指制造技術與信息技術深度融合,貫穿于設計、生產、管理、產品等各個環節,具有自感知、自學習、自適應等功能的新型生產方式,能夠賦予制造智能化、數字化、網絡化,不斷提升企業的產品質量、研發實力、經濟效益。

    對于皮革行業來說,制革工藝智能化往往需要依靠皮革機械設備來實現。目前皮革機械前沿技術還要聚焦歐洲,例如意大利的皮革機械企業歷史悠久,多年積淀的技術經驗,經過不斷研發創新,在工藝、性能、質量上都較為突出,被世界范圍內的制革企業所認可。根據意大利鞋類、皮革制品和制革機械制造商協會(Assomac)公布的數據來看,2020年,意大利皮革機械的產值達到6.2億歐元,出口額占總產值的70%。

    國外皮革機械在創新和可持續性方面可圈可點,如Barnini s.r.l.公司(成立于1965年),專注于皮革涂飾噴涂設備及系統,由于與Mostardini公司(創立于20世紀20年代)的合并,產品橫向擴展,加入了皮革壓花機等系列產品,Barnini在2020年推出了新型噴淋控制單元,該系統技術先進、操作簡單,可以利用中控屏檢查所有的工藝參數,與其搭配的噴涂旋轉艙是該公司最先進的技術結晶,該設備內含低壓系統,精確控壓達0.2 bar,能夠降低皮革化學產品的消耗。而在噴涂階段,噴涂旋轉艙搭載24個噴霧臂,同時減少機艙內的空氣湍流。各種大小的低壓槍嘴,每平方英尺噴涂2~20 g,保證了涂飾更為均勻。該公司通過一系列的創新系統改進可以加快涂飾環節,節約能源和化學產品。

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    Barnini噴涂設備

    同樣致力于皮革涂飾機械的還有Gemata公司(成立于1972年),該公司因產品質量和制造精度而享譽世界,2020年10月,Gemata通過測試推出緊湊型涂飾設備,不同于噴涂技術,該系統用輥涂方式在皮革上涂上熱敏膠,然后使用紅外線烤箱進行干燥,紅外線烤箱能夠確保無塵干燥,是一種更生態的選擇,該技術可以用于所有類型的皮革,包括無金屬鞣制(需低溫干燥)。不僅如此,緊湊型生產線僅占據20 m的長度,大大降低了場地成本,卻不影響生產效率,確保輥涂速度6~7 m/min,是小批量生產的理想選擇。另一實驗室的生產線長度僅為11 m,輥涂速度為1~2 m/min。Gemata公司表示,緊湊型生產線是為了滿足一些空間有限、生產場地很小的制革廠。隨著這些緊湊型生產線的推出,公司可以根據客戶的需求定制長度。

    GEMATA錕涂設備.jpg

    GEMATA輥涂設備

    在剖層工序,AlpeSpak公司(創立于20世紀70年代)在2020年設計了一臺名為“捕食者”的皮革片皮機,新機器保留了鉸接式滾筒系統,但內部部件都用特殊的皮帶套包裹,無需操作者就可以自動引入皮革,以確保工人的生產安全。同時皮帶套也保護了機器內部部件,防止磨損,大大減少清洗時間。根據皮革的種類,片皮機每小時可以完成300~400張皮。而在熨壓工序,Bergi S.p.A.公司(成立于1965年)是連續熨燙和壓花機技術的前沿代表。該公司引入預熱系統,從而降低了熱沖擊。而超壓輥技術增加了壓花面積,比市場上其他機器高35%,提高了皮革加工方面的性能,并參考了印刷機的原理,可以獲得更加完整、清晰的印紋。

    HUNI瑞士漢尼集團是PPH聚丙烯超載技術環保智能轉鼓與全自動化智能制革加料監控系統的發明者與制造商。以漢尼全自動化制革加料監控系統為例,該系統可以實現藍濕革制革廠與復鞣染色車間的工藝配方及工序時間提前輸入、完善單一客戶訂單的生產計劃、自動加料、遠程遙控操作與監控、數據記錄與處理、制革數據可追溯性等功能,HUNI全自動化智能制革系統及高端PPH聚丙烯超載環保智能轉鼓等系列產品被世界各地的制革企業采用和認可,包括國內多家制革廠:興業皮革科技股份有限公司(以下簡稱“興業科技”)、浙江通天星集團股份有限公司、明新旭騰新材料股份有限公司、隆豐革樂美有限公司、日本Midori皮革集團下屬的美多綠汽車皮革(廣州)有限公司、丹麥ECCO集團下屬的ECCO皮革(廈門)有限公司、興昂制革(惠州)有限公司等。

    漢尼復鞣染色車間的自動化一覽圖.jpg

    漢尼復鞣染色車間的自動化

    類似的創新還有很多:Elitron公司皮革切割機的視頻投影系統,將虛擬模具的形狀投影到皮革上,從而降低出錯的風險。Mosconi spa公司的皮革片皮機搭載了互聯網設備,能夠提供遠程援助服務。由此可見,國外皮革機械在涂飾、干燥、剖層、自控系統等技術方面正在不斷創新,這些新技術將逐步改變傳統制革的生產模式。

    把握皮革智造新機遇

    說完國外,視角轉向國內。近年來,隨著皮革行業發展變化,市場競爭加劇,制革企業需要更新技術設備,提高生產效率,節約能源損耗,相比之下,國外皮革機械設備雖然做工精良,但沒有價格優勢,這為國內皮革機械行業發展提供了契機。目前,中國皮革機械行業已走向成熟,在完善設備種類的基礎上,部分企業已經展開智能化探索。中國皮革協會皮革和制鞋機械專業委員會主任王丹向記者介紹,目前中國皮革機械裝備已達到或接近國際同類產品水平,是除意大利外皮革機械行業第二大制造國。隨著皮革機械的產量和質量不斷增長和提高,國產設備的占有率進一步提升,國內市場份額占比達到90%,部分產品達到國際先進水平,有效地滿足了國內皮革企業的生產需求,不僅如此,國產設備具備國際競爭力,出口至世界各地,滿足了全球皮革產業的需求。 

    盡管國內皮革機械企業在硬件上過關,但尚未實現制革工序全自動化,陜西科技大學李聞欣副教授表示,自動化和智能化的含義是不一樣的,國內制革企業在自動化的方面,一些大工廠設備升級或新建的廠房從準備到鞣制工段已基本實現自動化控制,可減少約2/3的人力,從浸水到藍濕革出鼓基本實現自動化生產,而在鞣后濕加工機器設備方面,主要有真空機和繃板機等設備還不能實現全自動化,必須需要人工。

    隨著智能時代到來,興業科技在智能制造方面積極轉型升級,投入了大量資金,取得了顯著成效。由興業科技主導的國家級項目——《生態高端皮革智能制造新模式的研究及示范應用》于2021年3月30日接受了驗收。相關技術人員告訴記者,該項目包括生皮自動投料系統、灰皮自動刨皮機、智能轉鼓車間、藍皮視覺仿真智能識別分級系統、智能立體倉庫、智能化除濕烘干車間、智能化涂飾系統、制革廢液綜合循環利用系統和智能化復鞣染色車間。

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    興業科技智能車間生產現場

    興業科技通過引進智能設備、改造智能立體倉庫等措施,讓智能設備代替部分人工,大大提高了生產效率,創新了生產管理模式,同時通過技術賦能成品皮革,提升品質穩定性,提高產品附加值,進一步促進行業的升級改革。

    為弄清智能設備的實操情況,記者專門采訪了興業科技制革工程師,他表示,與傳統工藝相比,使用智能設備有4大亮點,一是精準,能夠減少使用化料的人為失誤,通過皮革機械設備使化料實現數據化,質量、溫度等精準度大為提高,降低了配液比例出錯的情況;二是衛生,化料采用管道輸送,隔絕氣味,沒有了刺鼻味道,工作環境得到改善;三是安全,避免人工加料產生事故,例如甲酸燒傷等,同時優化工序節約時間;四是可追溯,操作數據實時監測,發現問題時能夠及時查詢,企業月度、年度盤點化料數據更為方便。

    南通思瑞機器制造有限公司(以下簡稱“南通思瑞”)總經理張亞楠表示,當下制造業人員緊缺的情況已越來越嚴重,自動化設備非常受歡迎,盡管目前少數方面還不夠成熟,但用戶能夠接受,且有共同改善、共同開發的意愿。多數制革企業增加了智能設備的應用,例如傳統工藝的毛皮、灰皮入鼓用叉車完成,現改為智能物流系統;傳統的成品、半成品運送,都用板車或拖車進行,現改為AGV小車;在制革工藝上,有剖層機、擠水機、振蕩拉軟機、磨革機、噴漿機、熨平機等,傳統的是一邊喂皮,一邊接皮,需要2~4人操作,現在接皮由皮革碼垛機完成,減少了人工;最后是藍皮分級方面,傳統的是人眼識別、人工搬運,現在改為兩種:一種半自動的,人眼識別,機器搬運。另一種全自動,采用視覺識別系統判定級別,機器搬運。

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    南通思瑞通過式五輥擠水機

    如今,智能科技正逐步改變制革生產方式。從專家說法和企業做法來看,制革行業生產線的智能升級正在悄然發生,一些企業將智能化設備作為未來發展的重要籌碼,中牛集團有限公司(以下簡稱“中牛集團”)副總經理夏皓帆表示,智能制革生產設備的研制和推廣,為制革企業加快自動化、智能化進程奠定了基礎。目前,公司已經購買、安裝使用了自動碼垛機、智能供水加料系統、智能摔軟不銹鋼轉鼓等智能化程度較高的生產設備,使用效果很好。中牛集團對智能制革設備始終保持高度關注,比如智能分級系統、智能繃板機器人等,在新廠設計、新設備選型方面也將充分考慮整個生產線的自動化、智能化。公司不斷提升制革智能化水平,這是公司增強市場競爭力的需要,也是皮革行業可持續發展的大勢所趨。 

    當下困境和未來趨勢

    智能化時代似乎招手即來,然而引流“活水”能否真正“解渴”,對企業來說充滿未知,我們應當理性地去看待目前行業的發展,既不要無視行業正發生的技術更迭,也不要一味地跟風唱衰,正如倡導清潔生產、生態制革一樣,理念消化、設備跟進需要緩沖時間?;谶@些情況,讓我們來聽一下業內聲音。

    新技術驅動產業變革,但浪潮當頭,小船難堪重載。一位不愿透露姓名的河北籍制革企業家向記者透露,智能化轉型意味著淘汰舊產能。尤其對于中小企業來說,前期投入的設備,將成為大包袱,難以背負試錯成本,既擔心投入風險,又怕錯失市場機遇,這些原因導致了企業創新意愿不高。其次是觀念上的認可,部分企業管理者或員工存在老舊思維,這些新設備、新技術對傳統工藝有一定的沖擊,從而產生抵觸心理。

    節能降耗雖好,落地生根才是真發展。漳州富洋皮業有限公司董事長余禮忍表示,目前皮革企業設備都在逐漸更新、升級,注重節能,提高生產效率,但是大部分皮革企業僅在部分工序完成升級優化,采用智能化設備,緩解用工緊張,多數企業還是采用傳統工藝模式。隨著社會發展,一線工人數量逐年減少,無法滿足企業的生產需求,智能化、自動化設備在皮革企業將受到歡迎,但需要注意的是,如果用工成本比購買智能設備的成本還低,大多數企業還是會考慮用人工。

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    國外制革流程自動化一覽圖

    泰安達尚化工有限公司總經理徐洪營表示,目前公司智能化程度不高,僅采用了智能計量儀,精準控制反應材料的配比,對成品質量的穩定起到關鍵作用。他認為皮革技術是一種實踐性很強的科學,制革企業想要實現智能化,量化是最為關鍵的一步,需要大量的實踐數據做基礎。除了對經驗進行物化指標的量化,機械自動化、工藝科學化同等重要,三者相互融合,制革可以基本實現智能化生產,這需要制革行業的齊心協力、通力合作。

    南通思瑞總經理張亞楠指出,國內皮革機械企業目前處境艱難,一是皮革機械行業缺乏新鮮血液,后繼年輕科研人才不足;二是資金不足,因皮革機械批量不大,且大多是定制設備,導致皮革機械開發投入大、產出小,是件吃力不討好的事情。希望國內制革企業能夠改變觀念,認可國產設備,并給予一定的支持,使皮革機械廠家留有利潤空間,加強研發投入的信心,也希望政府出臺惠企政策和資金扶持。未來公司將進一步拓寬產品矩陣,投入研發:成品革等級分選機;真空機自動鋪皮、刮皮、收皮機;自動繃板機;智能噴涂機;通過式去肉機;皮革打包機等系列產品,為行業創新加碼。

    借鑒國外制革企業的成功經驗不失為一個好辦法,海德皮業總裁、瑞士漢尼自動化智能制革系統與PPH智能轉鼓中國區總代理董亞仙女士表示,面對不斷變化的世界動態和科技文化,國內制革企業應該打破思想疆域,喚醒可持續發展意識。 智能設備不僅是把加料流程自動化、降低人工費用,而且是通過工業4.0理念,把傳統制革廠提升到智能制革廠,漢尼系統的全方位智能自動化控制,把人為誤差化零,促使工藝配方流程能夠完美執行,產品質量穩定最大化,大大減少自然資源浪費,包括水源、能源、化料及人員等。對企業來說,這將是最佳良性循環。董亞仙女士指出,制革業的未來必將走向可持續發展之路,制革企業不能站在末端賽跑,只顧眼前利益,應以全球化眼光,提升工藝技術、降低能源消耗、提高產品標準、維護生態平衡,同時,在市場營銷方面積極推廣制革業的循環經濟性,鼓勵廣大消費者擁有社會責任心,提倡高品質可持續經濟消費文化,減少消費品垃圾,為中國真正實現制革大國提質加速。

    陜西科技大學李聞欣副教授認為,智能化是今后制造業的發展方向,也是制革業的發展方向。目前來看,制革企業的智能化需要經過一段時間的探索,特別是要突破一些瓶頸技術。而工廠要從自動化提升到智能化,應循序漸進,先實現生產自動化,然后再提升到智能化,聚焦人工智能方面的技術。未來,藍皮驗級智能化、繃板自動化、成品驗級智能化、成品包裝智能化、噴漿機自動噴勻智能化、智能調色等技術的開發和應用或將成為行業熱門。

    皮革機械行業的穩定發展,為建設現代化的智能工廠打下良好的基礎。中國皮革協會皮革和制鞋機械專業委員會主任王丹表示,未來皮革機械行業將利用5G、人工智能、物聯網、云計算、大數據等新技術,在提升皮革機械行業基礎能力的同時,推進皮革行業智能制造,推動裝備升級從單項應用向綜合集成轉變,突破關鍵技術與核心部件,進一步提高綜合集成水平,推動我國皮革行業實現由大變強。

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