注：因秘書(shū)處工作疏忽，六屆三次理事會(huì)暨行業(yè)創(chuàng)新工作研討會(huì)宣傳稿件漏報(bào)王總的發(fā)言，因印刷廠排版疏漏，今年第三期會(huì)刊又漏排，秘書(shū)處在此向王總鄭重致歉。
用技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)對(duì)成本壓力
——福建冠良王長(zhǎng)達(dá)在六屆三次理事會(huì)暨行業(yè)創(chuàng)新工作研討會(huì)上的發(fā)言
【摘要】面對(duì)成本壓力，我們采取兩方面措施：
（1）用技術(shù)創(chuàng)新手段充分利用生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的各種廢料、達(dá)到零排放—零廢棄的目的。
（2）對(duì)關(guān)鍵工序、設(shè)備進(jìn)行半自動(dòng)化改造，以達(dá)到提高效率、節(jié)約勞力、改善環(huán)境、節(jié)約能源的目的。
【關(guān)鍵詞】成本壓力、創(chuàng)新、零排放、設(shè)備改造。
一、零排放生產(chǎn)——降低原材料成本壓力的重要途徑：
就我們現(xiàn)在的技術(shù)水平，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生廢品、邊角料、磨削粉其實(shí)在所難免。所謂“零排放”準(zhǔn)確說(shuō)應(yīng)當(dāng)是“零廢棄”，其實(shí)這是一個(gè)理念，終極目標(biāo)就是把上述廢料合理地加以利用。
1、 關(guān)于廢料的基本情況：
根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)，廢品、邊角料、鉆孔粉、磨削粉的總量，達(dá)到生產(chǎn)投料總量的20%左右。這意味著一個(gè)年產(chǎn)量10,000噸的B/L（鼓式片）生產(chǎn)廠，其廢棄物將可能達(dá)到2500噸/年。按平均價(jià)值5000元/t計(jì)，總價(jià)值在1250萬(wàn)元之巨。如此巨額的材料，如若丟棄，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)，是巨大的資源浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境來(lái)說(shuō)，是不小的污染。因此合理利用廢棄物是一項(xiàng)意義重大的課題。
2、 廢品、邊角料、鉆孔粉的利用：
廢品、邊角料、鉆孔粉的總量約占投料量的6%~8%，但從本質(zhì)上講它們都是摩擦材料，只是形態(tài)各異，如要利用須將其粉碎成統(tǒng)一粒徑的顆粒。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，粉碎粉的粒度掌握在20目~80目范圍內(nèi)為宜。
這些廢料還有一個(gè)特點(diǎn)，那就是組成復(fù)雜、無(wú)法統(tǒng)一。為了減少產(chǎn)品的性能波動(dòng)，廢料粉碎最好還應(yīng)按配方分開(kāi)，不要混雜。
粉碎粉可以直接加入到配方中去，這有兩種方法：一是直接加入到原配方中去，但加入量受限制。二是單獨(dú)設(shè)計(jì)一種大量使用粉碎粉的配方，既可大量使用又不影響老配方的性能。我們是這么設(shè)計(jì)：
粉碎粉： 10~30%
纖維： 20~40%
樹(shù)脂+彈性體：10~20%
增摩材料： 10~20%
減摩材料： 10~20%
以上配方各項(xiàng)性能及理化指標(biāo)如下：
A類 B類
摩擦系數(shù)： GG GG
沖擊強(qiáng)度（mpa）： 3.0~3.5 3.0~3.5
內(nèi)剪切強(qiáng)度（mpa）： 8.0~10.5 6.0~8.5
硬度（HRM）： 65~80 70~85
密度： 2.2~2.3 2.0~2.10
3、 磨削粉的綜合利用(I)—造粒技術(shù)：
A：造粒的目的與好處：
在剎車片生產(chǎn)中，磨削粉數(shù)量較為龐大，約占總投料量10~14%（各個(gè)企業(yè)不同）。如加以綜合利用，在減少環(huán)境污染的同時(shí)，將為企業(yè)帶來(lái)巨大效益。但是由于其產(chǎn)生過(guò)程的工藝、粉末的形態(tài)及成分等問(wèn)題，使用環(huán)節(jié)應(yīng)謹(jǐn)慎規(guī)劃。
磨削粉是剎車片后加工過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)粉末，大部分的細(xì)度在80目~250目之間。在后加工過(guò)程中，各種配方使用的是同一條加工生產(chǎn)線，理論上磨削粉的成分將隨配方改變而改變。不過(guò)在企業(yè)的日常生產(chǎn)中各種配方所占的比例，每天雖有變化，但基本總會(huì)限定在一個(gè)范圍內(nèi)。為了消減因各配方占比的變化而產(chǎn)生的波動(dòng)，也為了減少粉塵污染，我們采取改變磨削粉的形態(tài)的方法，使之成為顆粒狀材料。
顆粒狀材料對(duì)剎車片產(chǎn)品有什么好處呢？
a、我們?cè)谠O(shè)計(jì)顆粒時(shí)，導(dǎo)入各種功能材料，用于補(bǔ)償或沖淡原成分構(gòu)成中的不足（或缺陷），使入成為一種性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的功能性材料。
b、這種顆粒材料，由于其特殊的制造工藝的原因，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較疏松，有比較高的孔隙率。它能吸收部分生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氨氣與水氣，也有利于它們的排出，因此起泡等廢品也會(huì)減少，產(chǎn)品使用中的噪音也會(huì)降低。
c、比起將磨削粉直接加入到配方中的做法，添加顆粒料時(shí)的粉塵顯然更少，并且其穩(wěn)定、可靠的材料性能，便于我們控制最終產(chǎn)品的性能。
B、顆粒材料的制造：
造粒既然有這么多好處，就應(yīng)當(dāng)大量推廣使用。而大規(guī)模使用顆粒材料的關(guān)鍵是要找到簡(jiǎn)單而低廉的制造方法。把粉狀材料制成顆粒狀的方法有很多。我們所選擇的這一種方法就目前看來(lái)是最為簡(jiǎn)單易行且成本低廉的方法。低成本制造技術(shù)的關(guān)鍵是要尋找一種價(jià)格低廉的粘合劑，并且能應(yīng)用水為溶劑。用水的好處是顯而易見(jiàn)的，安全且廉價(jià)。第二項(xiàng)的關(guān)鍵技術(shù)是對(duì)顆粒材料的烘干，如果企業(yè)內(nèi)的場(chǎng)地允許，可以使用日光曬干的辦法，其成本最低。如果沒(méi)有場(chǎng)地，應(yīng)選擇高效的烘干機(jī)械。
專用配方設(shè)計(jì)：
顆粒材料配方起碼應(yīng)含磨削粉60%以上；應(yīng)含纖維6~12%，以保持顆粒材料一定的機(jī)械強(qiáng)度；含5~10%的粘合劑，以維持干、濕狀態(tài)下的顆粒形態(tài)；一定數(shù)量的增摩或減摩材料，以調(diào)節(jié)顆粒料自身的摩擦性能。
物理指標(biāo)：
含水量： ≦1%
篩份分析：6目～40目 95%
～40目 5%
造粒設(shè)備：
本技術(shù)使用的造粒設(shè)備比較簡(jiǎn)單，一般醫(yī)藥行業(yè)使用的造粒設(shè)備都可以用。
C、提請(qǐng)注意事項(xiàng)：
如研磨工序使用的是樹(shù)脂砂輪，恐有碳化硅顆?；烊肽ハ鞣壑校豢捎脕?lái)造粒，因?yàn)榭赡軙?huì)引起刮傷對(duì)偶的嚴(yán)重問(wèn)題。應(yīng)另尋解決的途徑。
4、 磨削粉的綜合利用（II）—雙層料技術(shù)：
上述的顆粒，我們?cè)?003年正式投產(chǎn)并應(yīng)用。使用幾年后我們發(fā)現(xiàn)，顆粒的消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上磨削粉的產(chǎn)生量。為了平衡磨削粉的產(chǎn)生與消耗，我們?cè)?006年開(kāi)始研究雙層料生產(chǎn)剎車片的工藝技術(shù)?；镜臉?gòu)思是：剎車片制成上下兩層結(jié)構(gòu)，上層工作面為面料，下層非工作面為底料。面料的功能是制動(dòng)，應(yīng)保證足夠的制動(dòng)性能與使用壽命；底料的功能是保證較高的沖擊與剪切強(qiáng)度，以確保鉚釘孔底座在鉚接或制動(dòng)過(guò)程不至于撕裂。由于底料的主要功能并不是摩擦制動(dòng)，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)底料配方時(shí)應(yīng)把材料強(qiáng)度放在第一位，摩擦性能放在第二位。既然，在底料中摩擦性能只是屬于次要的地位，我們就敢于在底料中大量使用磨削粉。平均計(jì)算，底料約占總投料量的1/3左右，按底料中應(yīng)用50%的廢粉料計(jì)，廢粉消耗量約占總投料量的15%以上。如此完全可以達(dá)到產(chǎn)生與消耗的基本平衡。
雙層料技術(shù)生產(chǎn)鼓式剎車片，具有經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的雙重意義。一方面我們能節(jié)約原材料約15%的成本，另一方面充分利用生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的粉塵，改善生產(chǎn)與周圍環(huán)境。但這種方法也并非適合于所有的生產(chǎn)工藝。冠良公司目前用的是干法兩次形成工藝，這種工藝導(dǎo)入雙層料技術(shù)時(shí)設(shè)備與模具的改造成本最小。也就是說(shuō)，這種工藝最適合導(dǎo)入雙層料技術(shù)。而一次成形工藝是否適合導(dǎo)入這個(gè)技術(shù)，筆者沒(méi)有試過(guò)，不敢斷言。多年以前，我國(guó)杭城摩擦材料有限公司的一位工程師曾嘗試過(guò)用橡膠混煉擠出成型的辦法制作底層料，可能是成本或是工藝的因素好像并未推廣開(kāi)來(lái)。
導(dǎo)入雙層料生產(chǎn)技術(shù)時(shí)還應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題：
1、底料與面料的分布都要均勻，不應(yīng)有厚薄不均的現(xiàn)象，以免底料與面料“竄料“影響產(chǎn)品綜合性能。
2、底料與面料的結(jié)合應(yīng)牢固，不得有分層現(xiàn)象出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)底料配方時(shí)、在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)充分考慮這個(gè)問(wèn)題。
3、底料與面料有不同的收縮率，產(chǎn)品熱壓、烘干后弧度都會(huì)有不同程度的變化。這種變化應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)，否則將給后加工的研磨工序造成極大的困擾。如在底料的配方設(shè)計(jì)中充分考慮這個(gè)因素，“變化“將會(huì)控制在較小的范圍內(nèi)。
冠良公司從2000年開(kāi)始致力于顆粒料的技術(shù)探索，2003年開(kāi)始批量生產(chǎn)使用。又于2006年開(kāi)始進(jìn)行雙層料技術(shù)的研究，2007年在生產(chǎn)中全面鋪開(kāi)。這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得目前冠良公司的鼓式剎車片的生產(chǎn)，達(dá)到了“零排放“（即零廢棄）的目標(biāo)。顆粒料技術(shù)與雙層料技術(shù)在保證產(chǎn)品質(zhì)量不變的同時(shí)，為公司節(jié)約了大量資金，平均每年達(dá)500~1000萬(wàn)元之巨。在創(chuàng)造巨大效益的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的目標(biāo)。
二、設(shè)備的創(chuàng)新改造以節(jié)約人工、提升質(zhì)量、改善環(huán)境為目標(biāo)：
中國(guó)的摩擦材料生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)備絕大多數(shù)并不先進(jìn)，自動(dòng)化程度不高，生產(chǎn)環(huán)境不好，這是一種現(xiàn)實(shí)存在的情況。因此生產(chǎn)效率低下、工資上漲、招工難也成了現(xiàn)實(shí)存在的另一種情況。兩種情況互相疊加，給我們制造成本形成了巨大的壓力。我們不能期望自己企業(yè)一夜之間變成先進(jìn)的、自動(dòng)化的、環(huán)境舒適的，但我們更不能無(wú)所作為，甘居（世界）下游。所以我認(rèn)為，比較現(xiàn)實(shí)可行的做法是對(duì)設(shè)備進(jìn)行一些半自動(dòng)化改造，以提高單機(jī)產(chǎn)量與工序效率、以降低生產(chǎn)能耗與改善工作環(huán)境。
近兩三年來(lái)，冠良公司B/L生產(chǎn)線（卡車剎車片生產(chǎn)線）的設(shè)備改造主要集中在以下幾個(gè)方面：
（1）熱壓工序的革新與改造：
我公司B/L線熱壓機(jī)主機(jī)型為600t板框壓機(jī)，一機(jī)安裝上下三層模具，模具為單層單排多腔等容模。這種模具的高度較高，這為我們改造壓機(jī)時(shí)增加層數(shù)留下了空間。改造后壓機(jī)變?yōu)槲鍖訅簷C(jī)，模具改為單層、多排、多腔等比壓模。我們依據(jù)產(chǎn)品的面積不同確定模腔數(shù)量，改造后單機(jī)產(chǎn)量可提高至原來(lái)的1.5~2倍，且將等容模改造為等比壓模，工藝上也是個(gè)進(jìn)步。
（2）烘干（熱處理）工藝的革新與改造：
通常產(chǎn)品熱壓后等待進(jìn)爐要等好幾個(gè)小時(shí)，這期間，1500C以上的產(chǎn)品被冷卻至室溫，進(jìn)爐后又被加熱至1500C以上，這個(gè)來(lái)回大量的熱量被浪費(fèi)。為了減少這種浪費(fèi)，我們?cè)跓釅簷C(jī)旁安排設(shè)計(jì)了一臺(tái)通過(guò)式熱處理爐，產(chǎn)品下機(jī)后，幾分鐘內(nèi)即送入該爐。從理論上估算，這種設(shè)計(jì)可節(jié)約能耗約40%。但由于公司供電容量的限制，以及生產(chǎn)場(chǎng)地的限制使得本設(shè)計(jì)的爐子長(zhǎng)度受限，因此使用的效果并不理想。待這些限制條件解除后，這項(xiàng)改造才能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
（3）后加工工序的革新與改造：
B/L產(chǎn)品的后加工有內(nèi)磨、外磨、倒角、鉆孔、包裝等工序。冠良公司原來(lái)各個(gè)工序都是各自獨(dú)立、非聯(lián)動(dòng)的。產(chǎn)品在各個(gè)工序都要上機(jī)、下機(jī)、搬運(yùn)，這些過(guò)程要花費(fèi)大量的人力與時(shí)間，生產(chǎn)效率較低。為了改變這個(gè)狀況，這以來(lái)我們主要進(jìn)行了兩項(xiàng)革新：
a：參考行業(yè)中一些聯(lián)合磨床的原理，將內(nèi)、外磨、側(cè)磨（倒角）三個(gè)工序合并在一套聯(lián)動(dòng)機(jī)中完成。
b：將包裝工序中的印標(biāo)、裝袋、熱收縮、裝盒、裝箱、打包都整合到一條流水線上完成。
后加工工序經(jīng)改造后，效率提高至過(guò)去的1.5倍。
（4）正在實(shí)施中的其他改造：
根據(jù)公司的年度發(fā)展計(jì)劃，有兩項(xiàng)工作目前正在實(shí)施之中：
a：攪拌車間的自動(dòng)配料生產(chǎn)線：
這個(gè)項(xiàng)目今年底可建成投產(chǎn)。建成后預(yù)計(jì)可節(jié)省一半的勞動(dòng)力、并可提高配料精度、減少人為錯(cuò)誤產(chǎn)生的機(jī)率。
b：鉆孔工序：
鉆孔機(jī)的類型很多。國(guó)產(chǎn)的、進(jìn)口的，全自動(dòng)的、半自動(dòng)的、手動(dòng)的都有。但往往效率高的柔性不好，柔性好的效率低。精度高的調(diào)機(jī)難，調(diào)機(jī)易的精度又不高。我們的技術(shù)人員正計(jì)劃綜合與平衡各機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)研發(fā)新鉆孔機(jī)。目前正在設(shè)計(jì)之中。
設(shè)備的創(chuàng)新與改造的目的是為節(jié)省勞力、節(jié)約能源、提高效率、提高效益、改善環(huán)境、改善品質(zhì)。我們正在朝著這個(gè)方向不斷的前進(jìn)。
本文記錄冠良公司最近8年來(lái)在剎車片生產(chǎn)中的一些主要的技術(shù)革新活動(dòng)。由于各個(gè)企業(yè)的工藝、設(shè)備、內(nèi)外部條件不盡相同，適合于冠良的革新未必適合于其他企業(yè)。對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是“革新”，對(duì)于其他人來(lái)說(shuō)也許是過(guò)時(shí)的技術(shù)。編寫(xiě)此文的目的，一是將各種活動(dòng)記錄下，對(duì)自己是個(gè)總結(jié)，對(duì)別人也許能有一點(diǎn)啟示。二來(lái)希望藉此拋磚引玉，以獲得同行朋友中的專家對(duì)相關(guān)課題更加深入而專業(yè)的討論。
由于時(shí)間與篇幅的限制，本文所敘述的技術(shù)創(chuàng)新，僅限定在冠良公司B/L產(chǎn)品（鼓式剎車片產(chǎn)品）方面，其余如D/B產(chǎn)品（盤式剎車片產(chǎn)品）、C/F產(chǎn)品（離合器面片產(chǎn)品）的創(chuàng)新工作未在本文中闡述。希望今后有機(jī)會(huì)與同行先進(jìn)、各方面專家進(jìn)行交流。
