煙草機械產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢

時間:2010-10-14

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:煙草機械是生產(chǎn)煙草產(chǎn)品的專用生產(chǎn)設(shè)備、工具、儀器儀表的總稱。隨著煙草產(chǎn)品的品種的增加,加工工藝方法的改進,煙草機械也隨之在更新、增加和擴展,并向自動化控制和機電一體化方向發(fā)展。

      一、概述
  煙草機械是生產(chǎn)煙草產(chǎn)品的專用生產(chǎn)設(shè)備、工具、儀器儀表的總稱。隨著煙草產(chǎn)品的品種的增加,加工工藝方法的改進,煙草機械也隨之在更新、增加和擴展,并向自動化控制和機電一體化方向發(fā)展。
  煙草機械技術(shù)的先進程度,在很大程度上決定著煙草加工業(yè)的生產(chǎn)組織、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式、能源和原材料消耗等,因而影響煙草工業(yè)的產(chǎn)品水平、質(zhì)量、品種、效益以及更新?lián)Q代周期,對煙草工業(yè)的發(fā)展起促進作用,是煙草工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工業(yè),它的技術(shù)水平是衡量煙草工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化程度的重要標志之一。
  煙草機械產(chǎn)業(yè)本身具有兩重性:一方面服務(wù)于煙草加工業(yè),隨煙草加工業(yè)的技術(shù)發(fā)展和需要而變化,另一方面煙草機械產(chǎn)業(yè)又是機械制造工業(yè)的分支,其產(chǎn)品是機電產(chǎn)品中的專用設(shè)備。企業(yè)的生產(chǎn)和管理具有機械制造工業(yè)的特征,因此其技術(shù)和管理水平也隨機械制造工業(yè)的科技進步而提高。
  因此,在制定煙草機械產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策時,即要考慮煙草機械技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,也要考慮機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。本報告從這兩方面進行了綜合評述,并提出了重點技術(shù)選擇內(nèi)容。
      二、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
 ?。?strong>一)打葉復(fù)烤技術(shù)和裝備
      國際上技術(shù)領(lǐng)先的是意大利COMAS公司、MACTAVISH-GARBUIO公司、HAUNI公司的打葉復(fù)烤線和GODIOLI公司的打包機。
  現(xiàn)代打葉復(fù)烤技術(shù)和裝備的發(fā)展趨勢為
  1、提高生產(chǎn)能力:目前單線生產(chǎn)能力已達12000kg/h,打葉機生產(chǎn)能力已達18000kg/h,復(fù)烤機生產(chǎn)能力達12000kg/h。
  2、柔打和低溫復(fù)烤:以形成良好的葉片結(jié)構(gòu),減少造碎,提高葉片的純凈度。
  3、高自動化
  4、集中控制
  我國通過測繪、仿制、創(chuàng)新,具有了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。現(xiàn)國產(chǎn)的打葉復(fù)烤線正用來裝備各煙廠,具有較高的技術(shù)水平。但在風(fēng)分技術(shù)、自控水平上都有一定的差距。
  (二)制絲技術(shù)和裝備
  國際上技術(shù)領(lǐng)先的是意大利COMAS公司、德國HAUNI公司的制絲生產(chǎn)線。
      制絲技術(shù)和裝備的發(fā)展趨勢是
  1、提高生產(chǎn)能力:突出表現(xiàn)在制絲線三大主機:即回潮機、切絲機和烘絲機。HAUNI公司的真空回潮機的生產(chǎn)能力可達8000kg/h,切絲機的生產(chǎn)能力達12000kg/h,Dickinson-Legg公司的烘絲機生產(chǎn)能力可達13620kg/h。
  2、高度自動化,盡可能減少人工干預(yù),對各種生產(chǎn)過程參數(shù)進行閉環(huán)式自動控制。
  3、高可靠性:采用各種現(xiàn)代設(shè)計方法和技術(shù),如冗余技術(shù)、自診斷、系統(tǒng)仿真和模擬以提高系統(tǒng)可靠度,以及集中監(jiān)控、故障顯示來提高可維修性。
  4、在線煙絲膨脹技術(shù)迅速發(fā)展:以提高煙絲填充能力以及改善和穩(wěn)定卷煙內(nèi)在質(zhì)量。
我國通過引進主機技術(shù)和測繪、仿制輔聯(lián)設(shè)備來進行系統(tǒng)創(chuàng)新,其制絲技術(shù)和裝備水平進步很快,國產(chǎn)的制絲生產(chǎn)線正用來裝備各煙廠。但在主機技術(shù)、系統(tǒng)控制水平和可靠性方面仍有一定差距。
  (三)葉、梗絲膨脹技術(shù)和裝備
  葉、梗絲膨脹可分為在線(全配方)膨脹和離線膨脹(部分膨脹)兩種。
  葉絲在線膨脹技術(shù)水平較高的是HAUNI公司和Dickinson-Legg公司。梗絲在線膨脹技術(shù)水平較高的是Dickinson-Legg公司、COMAS公司和HAUNI公司。離線膨脹技術(shù)水平較高的是BAT公司和AIRCO公司的CO2法煙絲膨脹線。
  現(xiàn)代葉、梗絲膨脹技術(shù)和裝備的發(fā)展趨勢為:
  1、 采用高溫高濕法在線膨脹葉、梗絲技術(shù)和裝備,提高膨脹率。
  2、 采用CO2法離線膨脹葉絲技術(shù)與裝備,并朝著低壓、少設(shè)備、低維修費、低能耗、過程簡單、膨脹率高以及膨脹后不造成煙絲變質(zhì)、不引起吃味和外觀變化的方向發(fā)展。
  我國是通過引進技術(shù)來提高葉、梗絲膨脹技術(shù)水平。目前,國產(chǎn)葉、梗絲膨脹設(shè)備已用來裝備各卷煙廠,取得了良好效果。但在其工藝處理、自控水平上都有一定差距。
  (四)煙草薄片生產(chǎn)技術(shù)和裝備
  國際上技術(shù)領(lǐng)先的是SANDVIK公司和BAT公司的造紙法薄片生產(chǎn)線、TMCI公司的稠漿法薄片生產(chǎn)線、COMAS的輥壓法薄片生產(chǎn)線。
  現(xiàn)代煙草薄片生產(chǎn)技術(shù)和裝備的發(fā)展趨勢為:
  1、 降低設(shè)備能耗
  2、 改善和提高薄片原料的預(yù)處理工藝性能
  3、 提高物料配比的準確性和均勻性
  4、 以提高薄片質(zhì)量和實現(xiàn)有效管理為目的,提高設(shè)備的自動化控制水平,實現(xiàn)機電一體化。
  5、 提高可靠性
  我國自70年代以來開始研制輥壓法薄片生產(chǎn)線,現(xiàn)在國產(chǎn)的輥壓法薄片生產(chǎn)線與國外同類產(chǎn)品水平相比,在許多方面有獨特的優(yōu)勢,因而不僅在國內(nèi)獲得大力推廣,并已開始出口。但在能耗、薄片絲利用率方面還有一定差距。在造紙法薄片和稠漿法薄片生產(chǎn)線技術(shù)方面正在著手研制,與國外相比,差距更大。


  (五)卷接技術(shù)和裝備
  法國Decoufle公司和英國Molins公司是最早從事卷接技術(shù)和裝備研究的公司,但現(xiàn)在已落后。現(xiàn)在技術(shù)領(lǐng)先的是德國HAUNI公司和意大利GD公司。尤其是德國HAUNI公司已于93年研制出14000支/分~16000支/分的PROTOS 2型卷接機組。該機組采用了多項先進技術(shù),使卷煙的速度、效率、質(zhì)量以及原輔材料消耗方面達到了新的水平。
  現(xiàn)代卷接技術(shù)和裝備的發(fā)展趨勢為:
  1、高速度:高速度意味著高的生產(chǎn)能力即高的生產(chǎn)效率,能使制造商在同樣的人力、占地面積下在更短的時間里生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。
  2、高度自動化:綜合運用機械制造技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通訊技術(shù),使自動化水平得到很大提高。
  3、高質(zhì)量:主要表現(xiàn)在追求卷煙成品的質(zhì)量穩(wěn)定和良好的在線質(zhì)量保證。
  4、高可靠性:主要表現(xiàn)在機器有效作業(yè)率高,MTBF長,并采用模塊化設(shè)計技術(shù)和自診斷技術(shù),使之排除故障快,維修時間短。
  我國自84年以來,采取引進、消化、吸收、創(chuàng)新戰(zhàn)略縮短了與國外先進水平的差距,其技術(shù)水平突飛猛進。現(xiàn)已能為各卷煙廠提供7000支/分的卷接機組,但在可靠性方面還有一定的差距;對于高于每分7000支的卷接機組技術(shù)的研究剛起步,在這方面我們與國外的差距更大。
  (六)包裝技術(shù)和裝備
  國際上技術(shù)領(lǐng)先的是意大利GD公司、德國Focke公司和HAUNI公司。其最高技術(shù)水平的軟盒包裝機有GD公司的X700型,700包/分;Focke公司的725型,700包/分;硬盒包裝機有HAUNI公司的CHRONOS 2型,880包/分;GD公司的X3000型,700包/分;Focke公司的350s型,700包/分,其機電儀一體化水平相當高。
  現(xiàn)代包裝設(shè)備的發(fā)展趨勢除了同卷接設(shè)備的發(fā)展趨勢:即高速度、高度自動化、高質(zhì)量、高可靠性外,強調(diào)對卷煙的柔和處理,不損傷卷煙外觀。
  我國自88年以來采取引進、消化、吸收,創(chuàng)新戰(zhàn)略縮短了與國外先進水平的差距,其技術(shù)水平進步很快?,F(xiàn)已能為各卷煙廠提供400包/分的硬盒和軟盒包裝機組,但在其機器可靠性方面存在一定差距;對于高速包裝機的研究剛起步,與國外的差距更大。
 ?。ㄆ撸?煙草機械設(shè)計技術(shù)
  煙草機械產(chǎn)品設(shè)計是決定煙草機械產(chǎn)品功能、質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煙草機械設(shè)計水平較高的公司如德國HAUNI公司、意大利GD公司等都是根據(jù)產(chǎn)品功能要求,應(yīng)用科學(xué)知識對機器的作用、原理和結(jié)構(gòu)進行初步構(gòu)思,同時考慮實際運行工況對機器功能和周圍環(huán)境的影響及可能發(fā)生的失效,應(yīng)用機械強度和振動、摩擦學(xué)、腐蝕、可靠性、流體理論、熱工學(xué)等科學(xué)知識,來調(diào)整原來的構(gòu)思,制定切實可行的設(shè)計方案,另外還要綜合應(yīng)用工業(yè)美學(xué)、材料、制造工藝知識來確定用材、加工方法及外觀形狀。這樣來保證煙草機械優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟、安全、可靠。
  現(xiàn)代煙草機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢是:
  1、發(fā)展系統(tǒng)設(shè)計技術(shù):使設(shè)計的煙草機械達到整體最優(yōu)的功能目標,并保證在實際運行工況下的安全可靠性和適應(yīng)性。
  2、采用并行設(shè)計技術(shù)與一體化產(chǎn)品開發(fā)。
  3、采用計算機技術(shù):對煙草機械產(chǎn)品進行系統(tǒng)分析和優(yōu)化設(shè)計, 借助于計算機模擬技術(shù),進行動態(tài)傳真。同時將理論計算與試驗分析相結(jié)合,使設(shè)計方案更接近真實,從而提高了對復(fù)雜問題的求解能力,有效地解決重大工程構(gòu)件設(shè)計中的關(guān)鍵問題。
  我國煙草機械產(chǎn)品至今很少能獨立自主地設(shè)計開發(fā)。84年以來引進了43項煙機專有制造技術(shù),使我國煙機工業(yè)得到了很大發(fā)展,但自主開發(fā)能力還存在較大的差距,主要表現(xiàn)在:
  1、創(chuàng)新性差,習(xí)慣于仿造和引進;
  2、經(jīng)濟性差,長期忽略了設(shè)計對成本的影響;
  3、可靠性、可維修性差;
  4、系統(tǒng)配套性差;
  5、設(shè)計手段和方法落后,多數(shù)產(chǎn)品仍采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗類比設(shè)計、靜強度設(shè)計和手工設(shè)計。
  (八) 煙草機械制造技術(shù)
  機械制造技術(shù)是機械工業(yè)最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一,是煙機產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、完成產(chǎn)品生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益的基本手段和方法。
  國外煙機制造水平較高的企業(yè)如德國HAUNI公司、意大利GD公司在制造上普遍采用精密數(shù)控機床,其數(shù)控化率達100%,還有較多的FMC和FMS,覆蓋從下料、車、銑、磨、齒輪、熱表處理、油漆、檢測等整個工藝流程。普遍采用各種新型的工藝方法,如激光加工、加工表面功能型復(fù)層技術(shù)、等離子噴涂和爆炸噴涂等。廣泛使用CAM、CAT、CAPP技術(shù),并與CAD、ERP構(gòu)成完整的集成制造系統(tǒng) 。
  當代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢為:
  1. 新型加工工藝方法不斷出現(xiàn)。這些方法的特點是精密化、數(shù)控化、強韌化等。
  2. 新材料、新能源的引入,形成了多種新型的特種加工、高密度能源(激光、電子束等)加工和新型材料加工技術(shù)。
  3. 工藝模擬、專家系統(tǒng)和CAD/CAM的出現(xiàn),使工藝設(shè)計由經(jīng)驗走向科學(xué)。
  4. 微電子、計算機、自動化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的緊密結(jié)合形成了自動化制造技術(shù)系統(tǒng)。冷加工的發(fā)展道路是:數(shù)控-FMS-CIMS;熱加工的發(fā)展道路是:優(yōu)質(zhì)高效低耗工藝-低成本自動化-綜合自動化。
  我國煙草機械產(chǎn)業(yè)經(jīng)過“七五”“八五”技術(shù)改造,制造水平有一定提高。如少數(shù)骨干企業(yè)對局部關(guān)鍵工序引進了一批先進工藝和設(shè)備。但總的來講,仍然有較大的結(jié)構(gòu)性時代差距,主要表現(xiàn)在工藝及裝備的技術(shù)構(gòu)成。技術(shù)構(gòu)成的落后造成三個后果:不能為煙草工業(yè)的技術(shù)改造提供先進適用的裝備,陷入重復(fù)、反復(fù)引進的怪圈;不能為重大技術(shù)裝備產(chǎn)品的關(guān)鍵零部件提供成套制造技術(shù),拖了這些產(chǎn)品發(fā)展的后腿;企業(yè)生產(chǎn)率低,經(jīng)濟效益低下。隨著我國的“復(fù)關(guān)”,由于制造技術(shù)的落后,將對我國的煙草機械產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生很大影響。隨著產(chǎn)品的發(fā)展、市場競爭的加劇及高新技術(shù)的引入,國外機械制造技術(shù)還在不斷發(fā)展,我國如不引頭趕上,差距有越來越大的危險。

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