周文鵬做“高效低碳成型系統(tǒng)”，完全是6年前一次聊天激發(fā)的靈感。
6年前，在上海的周文鵬，和其他做模具的生產(chǎn)商一樣，想得更多的是如何利用價格優(yōu)勢吸引客戶。但一次和新中源陶瓷一位林姓廠長閑聊，改變了他的思路。
“你能不能做出一個模具出來，對粉料配制要求沒那么高，波動區(qū)間大一點照樣能行?”林廠長在新中源陶瓷管理生產(chǎn)工藝，他說，由于陶瓷原材料產(chǎn)地并不固定，成份區(qū)別大，因此粉料配方也不能標準化，坯料配方、粉料顆粒組成與水分相對不穩(wěn)定，波動很大。粉料一波動就會出現(xiàn)分層、裂磚，很多問題就會出來，對生產(chǎn)穩(wěn)定影響很大。
“就沖這個話，我們開始研究這個模具，到現(xiàn)在已經(jīng)六年。第一代‘高效低碳成型系統(tǒng)’做出來，花了三年多時間。”周文鵬說，如果不是林廠長那個建議，他可能現(xiàn)在還陷身在模具價格戰(zhàn)的惡性循環(huán)里。
周文鵬是新鵬工業(yè)服務(wù)有限公司董事長，“高效低碳成型系統(tǒng)”是他費時三年，投入近6000多萬元，針對陶瓷壓坯工藝進行技術(shù)改造研發(fā)的專利產(chǎn)品，已獲得1項發(fā)明專利和10項實用新型專利。該系統(tǒng)主要由排氣系統(tǒng)、排氣模芯、閉環(huán)控制系統(tǒng)三大部分組成。相比原來的普通模具，該系統(tǒng)主要能提高效率，降低人工勞動強度，節(jié)省能耗。
據(jù)周文鵬介紹，跟普通模具相比，“高效低碳成型系統(tǒng)”每分鐘沖壓次數(shù)平均提高30%，單位面積平均節(jié)省壓機用電30%，模具使用壽命可提高50%以上。若配合使用該公司智能等靜壓模芯，更可減少磨邊量，節(jié)省水電、節(jié)省耗材，同時大大減少廢棄物及有害氣體的排放。
“我們對陶瓷行業(yè)的貢獻，不僅僅體現(xiàn)經(jīng)濟層面意義上，更是在環(huán)保上走出了關(guān)鍵的一步。”周文鵬說，“高效低碳成型系統(tǒng)” 給模具行業(yè)的發(fā)展，帶來新的生命力，也指明了一個方向�！ �
在周文鵬看來，高效低碳在型系統(tǒng)對陶瓷行業(yè)的貢獻，不僅僅體現(xiàn)經(jīng)濟層面意義上，更是在環(huán)保上走出了關(guān)鍵的一步
“以前晚上都不敢關(guān)機，一有問題馬上起來要去調(diào)壓機，現(xiàn)在不用了”
5月8日，肇慶。
大將軍陶瓷拋光磚生產(chǎn)廠間，戴著白色口罩的李東站在高高的微粉磚生產(chǎn)壓機旁，看上去比較悠閑。他在這里已經(jīng)工作一年多，現(xiàn)在主要負責壓機機修和維護工作。以前，他還得不時察看一下流水線上剛成型的微粉磚粗坯，看是否有分層、斷裂等不合格現(xiàn)象出現(xiàn)。
在裝上“高效低碳成型系統(tǒng)”前，李東基本上每隔10多分鐘就會發(fā)現(xiàn)有分層的粗坯出現(xiàn)。他必須把那些分層次品，從流水線上搬下來放在一邊，等交班時用拖車集中拖回到原料車間重新粉碎。每天都累到不行，整個生產(chǎn)車間也是一片狼籍。
“原來次品磚出現(xiàn)率很高，基本上每天有300平方到600平方左右的次品需要處理。”大將軍陶瓷拋光生產(chǎn)廠壓機生產(chǎn)部經(jīng)理王建覺得，分層現(xiàn)象嚴重影響產(chǎn)量，不合格的廢磚要重新粉碎、球磨，再次進行壓制，也浪費了很多人力和資源。
對此，山東冠軍陶瓷生產(chǎn)部副經(jīng)理劉濤感同身受。2012年，山東冠軍陶瓷在生產(chǎn)拋光磚提升產(chǎn)能上，碰到了瓶頸。拋光磚使用的微粉需要排氣量比較大，如果提速，壓制時間太短，出坯速度過快，就容易造成坯體開裂。就這樣，2012年下半年，山東冠軍陶瓷成為了“高效低碳成型系統(tǒng)”最早的一批客戶。當時，該系統(tǒng)還處于開發(fā)測試階段。
“我們裝上這個系統(tǒng)以后，對雙掛缺陷的改善很明顯。”劉濤解釋道，分層有兩種，一種是雙掛，一種是夾層，邊分層叫夾層，中間鼓方叫雙掛。另外，在大小頭缺陷上，也有明顯改善。在劉濤看來，這得益于“高效低碳成型系統(tǒng)”上模芯的抽氣設(shè)計。
據(jù)了解，普通模具排氣，主要是在壓制過程中�？蛞r板處的成型間隙、上模間隙、下模間隙芯排氣，成型時通過橫梁上進行排氣。那么在排氣過程中，粉料會被擠到邊上去，邊上的密度會比較大，中間比較薄，密度會比較小，從而形成大小頭。
而“高效低碳成型系統(tǒng)”采取的是整個模面和側(cè)邊同時排氣，中間有抽氣通道，不但大大增加了排氣量，也基本上實現(xiàn)了排氣孔零堵塞。
在粉料壓緊過程中，產(chǎn)生的氣體可以通過成型系統(tǒng)內(nèi)置活動氣缸與膠面間隙，排至排氣通道。待磚坯成型后，橫梁上升至高位，控制系統(tǒng)控制成型系統(tǒng)內(nèi)的氣缸頂出，壓縮空氣將通道內(nèi)微量粉料吹出。粉料在排氣過程中，從中間往邊上擠出的量就會減小，中間和邊上粉料鋪排密度的落差比原來要好。跟普通模具相比，對磚坯致密度和尺碼均勻度，都有很大提升。
除排氣會導(dǎo)致磚坯壓制過程中出現(xiàn)分層、大小頭等缺陷外，還有粉料配方如水份波動值、粒度等不穩(wěn)定因素也影響很大，一般粉料含水量在6%到7%區(qū)間范圍波動。
“以前水份稍微波動一下，那怕就是0.5的波動值，都會有次品磚出現(xiàn)，干了或者濕了都不行。”王建說，裝上該系統(tǒng)后，對配料的要求不再那么嚴格了，水份波動值可以擴大到1.0，甚至更高了。
歐神諾陶瓷做過一次極限實驗，也證實了王建的看法。使用“高效低碳成型系統(tǒng)”，水份含量從4%到7%，都可以成型。在原來基礎(chǔ)上，水份波動值范圍擴大到了3.0。這樣，對生產(chǎn)的波動影響就會更小，生產(chǎn)也會更加穩(wěn)定。
東鵬陶瓷也在今年5月，分別在兩條生產(chǎn)線裝上該系統(tǒng)，到現(xiàn)在一直使用正常。東鵬陶瓷設(shè)備動力部技術(shù)人員吳弈文在使用報告中寫道：使用“高效低碳成型系統(tǒng)”后，基本不需要調(diào)整壓機壓制參數(shù)。
磚坯壓制對粉料配方的要求降低后，不但生產(chǎn)穩(wěn)定了，也加快了沖壓頻率，極大提升了壓制速度。“原來一次壓制要9秒到9.5秒左右，才不會出現(xiàn)分層，現(xiàn)在調(diào)到6秒，也不會出現(xiàn)類似情況。”王建覺得該系統(tǒng)對產(chǎn)量提升幫助很大，因為壓機沖壓頻率和優(yōu)等率提升，大將軍陶瓷拋光磚生產(chǎn)廠日均產(chǎn)量增產(chǎn)了3000方。
對此，劉濤也有同感。他做過測試，一線條對產(chǎn)能的提升，最高有35%到40%之間，最低一條線也到了25%左右。產(chǎn)量提升的同時，劉濤認為這套系統(tǒng)對產(chǎn)品開發(fā)，也有很大幫助。沒用這套系統(tǒng)前，因為產(chǎn)量提不起來，生產(chǎn)不穩(wěn)定不能滿足窯產(chǎn)，山東冠軍陶瓷在產(chǎn)品開發(fā)上有所忌憚，現(xiàn)在這種顧慮就小了。
諾貝爾陶瓷九江生產(chǎn)廠壓機科科長何周煜，同樣看好“高效低碳成型系統(tǒng)”在產(chǎn)品開發(fā)上的潛力，“裝上這個系統(tǒng)后，壓機沖壓的時間可以縮短，而布料時間可以加長，那么在產(chǎn)品開發(fā)這塊，可以多些花樣。”
2013年1月份裝上該系統(tǒng)后，諾貝爾陶瓷九江生產(chǎn)廠次品率起碼下降了1個點，現(xiàn)在全廠基本上所有的生產(chǎn)線都裝上了。
不過在何周煜看來，該系統(tǒng)最主要的，還是降低了人工勞動強度。加工過程中有些表面分層很小，看不出來，要等拋光出來后才知道。廢料重新球磨，加工，重復(fù)勞動浪費了很多時間和人工成本。“對技術(shù)員來說，減輕了負擔，工作比以前相對要輕松很多。”何周煜說。
作為生產(chǎn)車間的機修人員，李東對此深有體悟。“以前我們晚上都不敢關(guān)機，一有問題馬上要起來去調(diào)壓機。用上這個設(shè)備以后，裝好就基本上不用再調(diào)，這樣很輕松。”
使用“高效低碳成型系統(tǒng)”后，基本不需要調(diào)整壓機參數(shù)
“我們的產(chǎn)品跟《新環(huán)保法》對企業(yè)節(jié)能減排的要求，剛好是吻合的”
2013年10月，周文鵬推出“高效低碳成型系統(tǒng)”，可謂生逢其時。
2013年，霧霾元年。大半個中國遭遇“霾”伏，涉及范圍達160萬平方公里，多省市頻頻發(fā)布霧霾紅色預(yù)警，空氣質(zhì)量達到六級嚴重污染中的“最高級”。
圍繞霧霾問題，國家相關(guān)職能部門陸續(xù)出臺相關(guān)政策，自上而下推動全民治霾，特別對污染嚴重的企業(yè)和行業(yè)，加大了整治和規(guī)范力度，陶瓷行業(yè)首當其沖。
4月1日，針對建陶行業(yè)制定首部準入標準——《建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)準入標準》開始實施，提高了行業(yè)準入門檻;緊接著在4月24日，有史以來最嚴厲的新《環(huán)保法》通過，并將在明年1月1日起施行。并加大了對污染企業(yè)的處罰力度。
5月7日，國務(wù)院印發(fā)《貫徹實施質(zhì)量發(fā)展綱要2014年行動計劃》，對鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷等高耗能高污染高排放行業(yè)，嚴格企業(yè)準入和強制退出機制。陶瓷業(yè)向來被冠以“高能耗、高排放、高污染”三高行業(yè)的帽子，成為重點治理對象之一。
這還不包括地方出臺的政策，緊鑼密鼓的一套治霾組合拳，顯示了國家對于環(huán)境污染整治的決心和力度，也開啟了中國“重典治霾元年”。直面低碳轉(zhuǎn)型的生死挑戰(zhàn)，無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的三高企業(yè)，將失去發(fā)展動力和競爭能力，直接淘汰出局。而技術(shù)的變革，為傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)業(yè)的升級、轉(zhuǎn)型提供了源動力，往往是技術(shù)前進一小步，對行業(yè)來說，卻能跨越一大步。
2013年8月25日，四川新中源陶瓷有限公司為周文鵬出具了一份《試用高效低碳系統(tǒng)節(jié)能評估報告》。報告顯示，如投入3臺該系統(tǒng)用于生產(chǎn)線，按窯爐產(chǎn)能從9800m2/天，提高到11000 m2/天計算，每年壓機工序電費可節(jié)省14.15萬元，窯爐工序電費每年可節(jié)省15.8萬元。
而節(jié)能最大的環(huán)節(jié)，則在燃氣費用上，四川新中源陶瓷有限公司以2013年7月份燃料消耗月報表為例：窯爐工序拋光磚水煤氣單耗15.67 m3/ m2，如增加產(chǎn)量，耗氣總量不變情況下，窯爐工序燃氣單耗將降到13.96 m3/m2，燃氣單耗下降1.71 m3/ m2，但增加產(chǎn)量12%，耗氣總量應(yīng)有所增加，那么燃氣單耗下降幅度按80%打折，則為1.36 m3/ m2。按當時煤價1200元/噸，每公斤煤平均產(chǎn)出3.2m3水煤氣計算，那么每m3的水煤氣價格為0.375元。因此，窯爐工序年節(jié)省燃氣費用為：
11000 m2/天*30天*10個月*1.36 m3/ m2*0.357元/m2=168.3萬元
窯爐每年節(jié)省燃氣費用168.3萬元，加上節(jié)省的電費29.95萬元，那么一年節(jié)能成本約198萬元左右，這還只是3條生產(chǎn)線節(jié)約出來的能耗。
“高效低碳成型系統(tǒng)”的節(jié)能減排效果，同樣在斯米克陶瓷集團的試用報告得到了證實。據(jù)斯米克陶瓷集團在2012年10月17日出具的使用報告顯示：
在同一窯速95分鐘情況下，使用“高效低碳成型系統(tǒng)”，因壓制速度提升，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，減少了生產(chǎn)過程斷窯時間發(fā)生，窯爐天然氣氣耗降低76.99Kcal/Kg。在生產(chǎn)同類、同量產(chǎn)品時，因基本消除普通模型過程磚坯分層、開裂等現(xiàn)象，可比使用普通模降低粉料供給3.2%，原料制備能耗也可降低3.2%以上。2013年，嘗到甜頭的斯米克陶瓷集團，各規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)線，也全部采用了“高效低碳成型系統(tǒng)”。
周文鵬自己也算了一筆環(huán)保賬，以拋光磚為例，通過對大小頭、尺碼、厚薄差、優(yōu)等率、沖壓頻率、對粉料要求、后續(xù)加工余量等綜合成本節(jié)省原料的價值來看，“高效低碳成型系統(tǒng)”可綜合降低成本3.8元/㎡，按國內(nèi)目前年產(chǎn)60億平方米，50%市場份額計算，每年可助力建陶行業(yè)產(chǎn)生綜合效益過百億元之多。
“我們產(chǎn)品的推出，跟《新環(huán)保法》對企業(yè)節(jié)能減排的要求，剛好是吻合的。這對我們來說，是一個很好的機遇。”周文鵬覺得，自己恰好碰上了最佳時機。
現(xiàn)在，“高效低碳成型系統(tǒng)”已經(jīng)推出了第三代。在周文鵬看來，這個系統(tǒng)的技術(shù)更新程度，在行業(yè)內(nèi)跟噴墨打印機有得一比。他估計在三年之內(nèi)，整個陶瓷行業(yè)壓機上模都會裝上他的系統(tǒng)，現(xiàn)在越來越多的企業(yè)開始使用高效低碳成型系統(tǒng)。
“一旦企業(yè)排放成本再增加的話，我們這個產(chǎn)品和服務(wù)對市場的幫助將會更大，也會受到更多企業(yè)的關(guān)注。”因為《新環(huán)保法》出來以后，整個社會對環(huán)保的意識會加強，這對他來說，是一個機遇。
在周文鵬看來，“高效低碳成型系統(tǒng)”的推出，也對于整個模具行業(yè)來說，帶來了新的生機，對整個行業(yè)的提升將起到很大的刺激作用。
“在我們的產(chǎn)品推出以前，模具行業(yè)的競爭，已到了沒多少錢賺的地步了，還在拼命降價去搶客戶。”周文鵬說，大概在10年前，模具廠利潤還很好，不愁銷路，但現(xiàn)在利潤已經(jīng)很微薄了。很多模具廠的老板做得非常非常辛苦，但又不知道該往哪里突破。
“高效低碳成型系統(tǒng)”的推出，讓行業(yè)又重新找到了新的思路和方向，改變了原來的低價競爭和不正常競爭的方式，愿意投入精力和時間去做產(chǎn)品研發(fā)，利用產(chǎn)品創(chuàng)新來競爭。
“以前基本上沒人干這個事，有可能行業(yè)將來在三五年內(nèi)，還會做出更好的技術(shù)。”周文鵬覺得，產(chǎn)品創(chuàng)新讓模具行業(yè)的發(fā)展，有了新的希望。
現(xiàn)在，周文鵬開始轉(zhuǎn)型，從以前只是做模具，轉(zhuǎn)向服務(wù)型企業(yè)。他把公司的名稱，也由原來的新鵬陶瓷機械有限公司，改成了新鵬工業(yè)服務(wù)有限公司。
除了“高效低碳成型系統(tǒng)”，他時還在研發(fā)噴釉機器人系統(tǒng)和陶瓷檢測設(shè)備。在今年的廣州工業(yè)展上，他將展出他的噴釉機器人系列，包括搬運機器人、拋光機器人、焊接機器人和上下料機器人等。
在周文鵬看來，現(xiàn)在生產(chǎn)型企業(yè)都面臨著同樣的問題，成本壓力和環(huán)保問題。隨著中國人口老齡化程度的加深，用工難的問題，也將越來越突出。低碳化和智能化必然成為將來工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展的方向，而他，要繼續(xù)做一個先行者。
