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淺論我國木工機械制造業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨向論文
木工機械制造業(yè)是為制材、家具和木地板制造、竹材加工、人造板及二次加工等木材工業(yè)提供技術裝備的專業(yè)設備制造業(yè)，包括其生產鏈所涉及的一系列機械設備，是我國機械制造業(yè)的重要組成部分。
我國最早的木工機械制造企業(yè)為華隆機器廠（上海木工機械廠前身），成立于1927年，從事簡單的木工機械修造。新中國建立前從事木工機械修造的企業(yè)還有北京恒興和鐵工廠、沈陽興鞍鐵工廠（沈陽帶鋸機床廠前身）、勝利鐵工廠（牡丹江木工機械廠前身）等。20世紀50、60、70年代原林業(yè)部在上海、江蘇、黑龍江、天津、陜西、河南等�。ㄖ陛犑校╆懤m(xù)投資建立了一批木工機械制造企業(yè)和林業(yè)機械制造企業(yè)，包括上海人造板機器廠、蘇州林業(yè)機械廠、鎮(zhèn)江林業(yè)機械廠、哈爾濱林業(yè)機械廠、牡丹江木工機械廠、天津林業(yè)工具廠、昆明人造板機器廠、西北人造板機器廠、信陽木工機械廠；同時，一機部、輕工部一批機械制造企業(yè)轉產木工機械，包括都江木工機床廠、沈陽木工機床廠、青島木工機械廠、邵武木工機床廠等。這些企業(yè)對我國木工機械制造業(yè)的發(fā)展都作出了不可磨滅的貢獻。其中部分企業(yè)經過改制、調整迅速壯大，至今仍是我國木工機械制造業(yè)的重要骨干企業(yè)，如上海人造板機器廠有限公司、蘇福馬股份有限公司、信陽木工機械股份有限公司、青島木工機械制造總公司等。
改革開放后，特別是20世紀90年代以來，一大批民營企業(yè)迅速崛起，其中有代表性的企業(yè)有廣東省順德富豪木工機械制造有限公司、新馬木工機械設備有限公司，江蘇江佳機械有限公司、蘇州市華翔木業(yè)機械有限公司，上海躍通木工機械設備有限公司，山東工友集團股份有限公司、青島千川木業(yè)設備有限公司等，這些民營企業(yè)的崛起推動了我國木工機械制造業(yè)的發(fā)展。
1木工機械制造業(yè)的現(xiàn)狀
我國現(xiàn)有木工機械制造企業(yè)600余家，其中有一定規(guī)模的約為200家，產品69大類1100余種，年工業(yè)總產值100多億元，基本上形成了科研、生產、銷售、服務、信息及人才培養(yǎng)的較完整工業(yè)體系。目前，國產木工機械的技術水平有了長足的進步，產品門類齊全，不僅可滿足國內市場的需求，而且銷往美國、德國、俄羅斯及東南亞等國家和地區(qū)。
1.1設備品種門類齊全，形成了完整的工業(yè)體系
家具生產用木工機械品種增加和技術水平提高都很快，可以提供常用的實木家具機械有帶鋸機、圓鋸機、木工刨床、木工銑床、木工車床、開榫機、榫槽機、圓棒機、木工鉆床、砂光機等，以及板式家具生產機械的裁板、封邊、鉆孔、聯(lián)接、表面處理、組裝6大類產品。
板式家具的核心是實現(xiàn)標準型零部件加工。每塊標準零部件的尺寸誤差，包括切削部分的加工，都要求控制在0.1～0.3mm范圍內，從而達到產品的互換性、通用性的技術標準要求。零部件的高精度加工是依賴現(xiàn)代化的專用木工機械設備來完成的。我國生產的裁板機、多軸排鉆等產品在性能、精度、外觀等方面與發(fā)達國家的同類產品的差距不大。
我國木工機械械造業(yè)成功開發(fā)了刨花板、膠合板、中密度纖維板生產線的成套設備，定向、石膏、水泥等刨花板生產線的成套設備及人造板二次貼面生產線的設備，共48類800多種產品。人造板機械成套設備和單機基本能滿足國內膠合板、纖維板、刨花板和二次加工中小規(guī)模的生產要求。
國產人造板生產線單線產能大大提高，不僅反映出國產人造板生產線設計制造技術日臻完善，而且也反映了木工機械行業(yè)自身裝備水平和競爭實力的大幅提高。以國產設備為主體的膠合板生產企業(yè)的生產能力最大已達年產20萬m3，國產刨花板生產線單線產能達10萬m3，國產中密度纖維板生產線單線產能達年產8萬～10萬m3。目前，以國產設備為主體的膠合板設備已占我國膠合板總產能的93%，以國產設備為主體的刨花板生產線已占刨花板總產能的82%，以國產設備為主體的中/高密度纖維板生產線已占中/高密度纖維板總產能的65%。
1.2打造品牌，一批國產設備已在國內建立了名牌信譽
目前，我國木工機械制造業(yè)在資金、技術、人才、品牌等方面都有相對的積累，經過20年的考驗和磨練，一些產品通過技術消化吸收達到了發(fā)達國家20世紀80年代末期和90年代初的先進水平，制造企業(yè)對這些設備的認識也從單純模仿國外產品逐步過渡到能夠自主創(chuàng)新的較高水平，并且逐漸贏得了市場的信任，為我國家具制造、木地板加工、人造板及二次加工的發(fā)展提供了大量的裝備。
在經濟全球一體化的條件下，充分利用國內外兩種資源、兩個市場，堅持低成本優(yōu)勢，提高整機和關鍵系統(tǒng)的創(chuàng)新能力，在自主創(chuàng)新領域爭取在核心技術上不受制于人，進而打造自主品牌。目前國內市場銷售中占據主要地位、比較公認的品牌設備有許多，比如對德國威力公司構成威脅的廣東富豪木工機械制造有限公司的四面刨、雙端銑；在國際市場上初露鋒芒的上海躍通木工機械設備有限公司的數控設備；在國際市場上和國外同行有了平等競爭話語權的蘇州維茨—益維高設備有限公司的浸漬干燥生產線；蘇福馬股份有限公司、蘇州新協(xié)力企業(yè)發(fā)展有限公司的浸漬紙生產設備；上海人造板機器廠有限公司生產的膠合板、刨花板、中密度纖維板多層壓機裝卸機組、42"熱磨機組；國家林業(yè)局北京林業(yè)機械研究所開發(fā)的無卡軸旋切機；信陽木械機械股份有公司生產的數控木工帶鋸機、單卡軸三刀旋切機、液壓雙卡軸恒線速旋切機、刨花板的鋪裝機；昆明人造板機器廠生產的大直徑轉子式刨花干燥機、高速刨花拌膠機；沈陽重型機器制造廠生產的8'×40'的大幅面單層熱壓機；蘇福馬股份有限公司生產的刨花分級干燥機、雙面定厚寬帶砂光機、單板刨切機、低壓短周期貼面機組、削片機和刨片機。
品牌是產品的質量、產品服務、企業(yè)的管理和核心競爭力的綜合體現(xiàn)。迅速提升產品質量和技術水平，培養(yǎng)造就一批具有競爭力，特別是具有自主創(chuàng)新能力的優(yōu)勢規(guī)模企業(yè)，努力打造我國木工機械產品品牌，應是今后木工機械的發(fā)展方向和奮斗目標。
2找出與世界先進水平的差距，明確我國木工機械發(fā)展方向
盡管我國木工機械工業(yè)有了很大發(fā)展，但是與世界先進水平尚有差距，基礎理論研究滯后，原始創(chuàng)新不足，核心技術掌握不多，關鍵設備制造技術方面尚有空白，經營規(guī)模小，生產效率低。
2.1與發(fā)達國家比較，我國勞動成本低廉既是一大優(yōu)勢，又是一大差距
我國與發(fā)達國家不同，發(fā)達國家產品成本中的勞動成本（人工費用）一般要占總成本的45%～50%，企業(yè)主不僅注意物料的消耗，而且更關注勞動力的節(jié)約，并且多數情況下把省人置于比省料更重要的位置上，為此向生產高速化、高效率和連續(xù)化、自動化方向發(fā)展注入強大動力，投入巨額資金，推動裝備向高速化、自動化、智能化方向發(fā)展。但是在我國物料（特別是木材）貴，物料費用在成本中要占到80%以上，而勞動力價格相對便宜，勞動力費用一般僅占產品成本的3%～5%。這樣的國情就帶來了一個問題，在勞動成本低廉的情況下，企業(yè)所有者缺少創(chuàng)新的動力。在計劃經濟時期，為提高產業(yè)的技術水平，國家投巨資對企業(yè)進行技術改造，建設制材、膠合板生產線，實現(xiàn)自動化、連續(xù)化生產。到20世紀90年代后期，由于種種原因，國有大中型制材、膠合板生產企業(yè)嚴重萎縮，或停產或倒閉�，F(xiàn)在我國木材工業(yè)中最“資深”的制材和膠合板兩個產業(yè)的裝備技術水平不如1990年，那時這兩個產業(yè)部門的機械化、自動化水平應該是最高的，推動了我國制材、膠合板設備的技術進步，直追國際先進水平�！敖癫蝗缥簟钡脑蚴窃谑袌鼋洕髽I(yè)自主的情況下，由于勞動成本低廉使企業(yè)所有者缺少創(chuàng)新的動力。根據勞動成本低廉的具體國情，節(jié)能降耗和提高勞動生產率的新設備、新技術的應用，其前提必須是人力無法替代的或者使用的成本低于勞動成本，否則推廣不開，國外經驗是不能照搬的。
鑒于我國勞動成本低廉的具體國情，筆者認為應該甄別不同的機械品種和所加工的對象，“土洋結合”、“大中小并舉”分類開發(fā)，從而集中優(yōu)勢財力、智力自主創(chuàng)新，打破發(fā)達國家的技術壁壘，參與國際競爭；充分利用勞動成本低廉的優(yōu)勢，在勞動密集的產業(yè)里精細加工，以價格優(yōu)勢占領國際市場份額。
對某些設備需要搞自動化、智能化，例如中密度纖維板生產的熱磨系統(tǒng)雖然采用了可編程控制器實現(xiàn)自動控制，但與進口熱磨機采用計算機控制技術有較大差別，某些監(jiān)控手段無法實現(xiàn)。為減少人為因素對生產的影響，必須進一步提高控制水平，實現(xiàn)全計算機控制，否則在國際市場上就無法與先進水平競爭。但是對于板方材鋸剖，不用計算機編制鋸剖方案和最佳下鋸圖，不用數控帶鋸機，用人工進料的普通帶鋸機，實際生產的生產率、板方材尺寸公差、單位能耗等指標均不遜于計算機數控帶鋸機，勞動成本低廉的優(yōu)勢使其產品在國際市場上可以同發(fā)達國家的刨光材、無節(jié)材競爭比拼。
2.2我國木工機械原始創(chuàng)新不足，仿制性技術多，基礎性理論研究薄弱
我國木工機械制造業(yè)同發(fā)達國家相比，最大的差距是自主創(chuàng)新能力不足。從我國木材工業(yè)的發(fā)展歷程中可以看到，我國木工機械是通過不斷引進、消化、吸收國外有代表性和先進的機型，對其進行試驗、改進和完善而發(fā)展起來的，引進技術對迅速提高我國木工機械技術水平起了重要作用。盡管產品門類比較齊全，但是其技術幾乎全部來源于國外產品的模仿，缺少對產品技術的應用機理、設計理論的研究，試驗設施不健全，試驗數據極度匱乏，設計手段落后，因此不能掌握產品的核心技術，缺少自主創(chuàng)新能力。致使長期以來機械產品雷同，自主開發(fā)的較少，形成自主知識產權的產品更少。企業(yè)間的競爭不是依靠技術實力和水平，而更多的是靠打價格戰(zhàn)，致使企業(yè)發(fā)展后繼乏力。
在國際上技術競爭激烈的今天，繼續(xù)依靠引進技術提升我國木工機械的技術水平是很困難的。因此要密切跟蹤國際木工機械制造業(yè)的科技前沿，強化自主創(chuàng)新，依靠技術創(chuàng)新提高技術水平，提高企業(yè)核心競爭力，是我國木工機械制造業(yè)的必由之路。
2.3制造技術落后，整機合格率低，生產線自動化程度不高
企業(yè)的技術裝備落后，制造工藝水平低，難以保證產品的質量，產品的合格率低。經權威部門檢測，木工機械整機合格率低于國家標準要求。主要表現(xiàn)在幾何精度不高、可靠性低、壽命較短、安全性差、外觀粗糙�？刂圃煽啃圆�，導致設備的故障率高，從而影響所加工木制品的質量和產量。產品結構不合理，技術含量低、量大面廣的產品重復建設嚴重，生產能力過剩；而技術含量高，適應產業(yè)結構調整急需的新產品開發(fā)滯后，不能保證供應，需要從國外進口。因此為提高木工機械的制造精度和元器件可靠性，需要提高我國機械制造業(yè)的整體水平，需要加強國際配套，選用國外大公司的先進的液壓件、氣動件、電子元件裝備國產木工機械。
生產線自動化程度不高，控制水平低。近年來，國產刨花板和中密度纖維板成套設備的控制水平雖然有了長足進步，但由于產能規(guī)模、硬件成本和軟件開發(fā)水平等的限制，與發(fā)達國家的先進水平相比仍有較大差距。生產線自動化水平不高，自動控制、監(jiān)控手段落后。部分企業(yè)雖然采用可編程控制器實現(xiàn)了生產線自動控制，但很難實現(xiàn)在線檢測、自動監(jiān)控，與進口生產線采用計算機控制技術有較大差別。為減少人為因素對生產的影響，有必要在擴大產能規(guī)模的同時進一步提高控制水平。
2.4節(jié)能、降耗、環(huán)保作為新產品開發(fā)的目標
影響人造板生產節(jié)能降耗的因素很多。木材消耗、膠粘劑消耗、熱能消耗、電能消耗在人造板生產成本中都占有重要地位，是節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)。
減少木材消耗，提高木材利用率。為提高木材利用率，特別應研究開發(fā)城市廢棄木材再利用的加工設備，研制新型的削片設備，提高木片質量、降低能耗。
加強施膠和干燥技術的節(jié)能降耗研究。我國中密度纖維板生產的施膠和干燥技術與國外先進水平差距不大，但卻是實施節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)，如果在施膠和干燥技術中有所創(chuàng)新，則節(jié)能降耗指標將會有所突破�，F(xiàn)在國外Dieffebacher、Binos、Imal等公司重新提出纖維先干燥后施膠技術，這是值得注意的技術發(fā)展方向。如果能夠通過技術創(chuàng)新有效解決先干燥后施膠生產中膠斑和纖維結團等問題，這一技術不僅因為解決了干燥過程中膠粘劑提前固化而節(jié)省約10%的膠粘劑，而且，還可以通過采用高溫干燥而節(jié)省大量的熱能和電能，從而在中密度纖維板生產的節(jié)能降耗方面取得重大突破。
研制開發(fā)通道式刨花干燥機。刨花轉子式干燥機的產量受限，是制約刨花板單線產能提高的瓶頸。而以煙氣為熱介質的通道式干燥機不僅產能高（現(xiàn)在Dieffebbach公司的單通道干燥機蒸發(fā)能力60t/h、干刨花產量75t/h），而且具有熱能利用率高、結構可靠、干燥質量好、占地面積小、投資少等優(yōu)點。加強對通道式刨花干燥機及其控制技術的研究，有利于提高刨花板產能規(guī)模、節(jié)能水平和刨花干燥質量。
深入研究熱壓機液壓系統(tǒng)。國產多層壓機的液壓系統(tǒng)在快速閉合升壓、有效減少預固化層厚度等技術方面已不遜于進口多層壓機。由于減少預固化層不僅可以減少纖維、膠料的損耗，而且可以減少砂光過程的電耗和砂帶消耗，在節(jié)能降耗方面有重要意義，進一步提高壓機液壓系統(tǒng)的性能，減少預固化層厚度應進一步深入研究。
提高單線產能規(guī)模，促使中密度纖維板和刨花板生產向規(guī)�；s化方向發(fā)展。單線產能規(guī)模小是我國人造板工業(yè)最突出的問題之一。2000年前全國中密度纖維板國產設備平均單線設計產能不足3萬m3，現(xiàn)在僅在4萬m3左右；刨花板在2萬m3左右。單線產能低，人造板生產企業(yè)難以實現(xiàn)規(guī)模效益，設備制造企業(yè)難以實施先進的控制技術和提高質量、節(jié)能降耗的技術措施。突破產能瓶頸，提高單線產能是我國人造板機械制造業(yè)為實現(xiàn)人造板工業(yè)節(jié)能的一個重要方面。刨花板生產的大直徑多刀刀環(huán)刨花片機的開發(fā)、多層壓機和大幅面單層壓機的開發(fā)，雖然使得長期困擾其產能規(guī)模提高的瓶頸有所緩解，但是刨花的制備、風選、篩選、刨花干燥等設備的單機能力仍待提高。
2.5跟蹤國外木材工業(yè)先進水平，研發(fā)和采用新技術、新裝備
使制材生產向高度自動化和最優(yōu)化方向發(fā)展。在勞動成本低廉條件下，雖然企業(yè)缺少創(chuàng)新的動力，但是我國必須有其技術儲備。開發(fā)用金屬探測器檢查原木中的金屬物；用X射線透視原木缺陷；用計算機編制鋸剖方案和最佳下鋸圖，發(fā)出原木或鋸機移動的指令，監(jiān)測鋸削偏差，確定鋸條和刀具的銳利程度，監(jiān)測鋸材缺陷；鋸材堆垛、材積計算、原料和產品數量統(tǒng)計采用計算機控制。
提高帶鋸機搖尺精度。我國在帶鋸機的制造、使用、維修、改進上都有廣泛的基礎，因此帶鋸制材仍是我國今后制材主鋸的主要機型。在80年代以后研制的搖尺控制系統(tǒng)基礎上，重點解決機械運動慣性和機械傳動誤差大的問題，以使誤差穩(wěn)定地控制在±0.5mm以內。
繼續(xù)研究削方機和削鋸聯(lián)合機。根據我國天然林大徑級原木減少，以加工人工林單一樹種原木為主的情況，應該發(fā)展小徑原木制材技術，繼續(xù)研究削方機和削鋸聯(lián)合機，并且要根據勞動成本低廉的實際情況，使其性能可靠，操作簡便，價格低廉。
在繼承、提高、發(fā)展的前提下實現(xiàn)通用木工機械更新?lián)Q代。使木工機械從純機械產品向機電液一體化產品過渡，綜合應用機械、電氣、液壓和氣壓技術對木工機械進行改造。數控技術給機械制造業(yè)帶來了顯著的經濟效益，成為衡量制造業(yè)水平的重要標志之一。隨著計算機技術的迅速發(fā)展和控制論的廣泛應用，數控系統(tǒng)的功能日臻完善，各項性能指標大為提高。提高計算機數控技術的普及率，簡化機械系統(tǒng)，提高機床性能，增加機床功能，提高木材加工的精度、加工柔性和生產效率。
設計木工機械更加人性化。設計中應用人體工程學原理，使機床更加舒適，機床安全裝置更加安全可靠；使木工機械的外形設計力求做到簡明、樸實和流暢，進一步提高外觀質量，使色調與環(huán)境協(xié)調。
采用較先進的定心上木設備，提高單板出板率、整板率和旋切機生產率。
提高干燥機熱效率，降低熱消耗，采用先進技術提高干燥機的自動化水平，提高干燥質量。
2.6國內國外兩個市場并舉，爭取更大的國際市場份額
隨著經濟全球化的發(fā)展，我國木工機械產品的出口量逐年增加，因此加大國際市場開發(fā)力度，走出國門參與國際競爭，爭取更大的國際市場份額，將是我國木工機械制造業(yè)未來的發(fā)展方向。加強對國外市場的研究，針對性地對設備進行改進，提高性能，以適應國際市場需要。
經過二十多年的努力，我國的木工機械設計制造水平有了長足的進步，同國外先進水平相比，某些產品的差距并不明顯，經過努力我們有能力滿足發(fā)展中國家的需要，特別是人造板機械。雖然我國人造板機械在國際市場上份額很小，但是我國人造板機械性價比不高，在東南亞、非洲和南美洲等經濟不發(fā)達地區(qū)的中小型人造板生產企業(yè)還是有潛在市場的，開發(fā)適合他們使用的人造板機械是我國人造板機械生產企業(yè)出口最有前景的產品。進入國際市場需要注意對知識產權尊重和保護，因為我國相當多的機械是在仿制的基礎上開發(fā)的，難免要遭遇知識產權的壁壘，因此要加大自主創(chuàng)新力度，以擁有自主知識產權的產品參與國際競爭。
2.7發(fā)展連續(xù)壓機，同時完善和提高周期式壓機的技術水平
連續(xù)平壓機是高度機電液一體化的大型設備，代表了當代人造板設備的最高技術水平，其低耗、節(jié)能是周期式熱壓機難以比擬的。連續(xù)壓機省掉了單層壓機、多層壓機的進出料時間，板坯的壓制過程是連續(xù)的；板坯在加壓、加熱過程中不存在單面受熱的情況，允許使用較高的壓板溫度，因此連續(xù)壓機比其他兩種壓機有更高的生產率。與周期式熱壓機相比，連續(xù)壓機在一定范圍內可方便地調整成品板的長度，以滿足用戶的不同需求。
連續(xù)壓機的毛板預固化層薄，毛板厚度誤差小，一般可控制在±0.10mm范圍內。因此可以減少砂光量，材料利用率可以得到提高。連續(xù)壓機的優(yōu)勢更表現(xiàn)在薄板上，可生產2.5mm的薄板，是周期式熱壓機難以做到的。因此發(fā)展具有自主知識產權的連續(xù)壓機是提高我國人造板設備的總體水平、縮小與世界先進水平的差距的重要方向。連續(xù)壓機雖然有十分明顯的優(yōu)勢，但是連續(xù)壓機不僅投資大，需要有足夠的經濟實力，而且投產后的運行費用十分昂貴。連續(xù)壓機生產線是十分復雜的機電液一體化系統(tǒng)，需要具有一定技術素質的專業(yè)人員操作、管理和維護，對員工的素質要求遠高于其他兩種壓機，需要有強有力的技術和管理體系支持。
與連續(xù)壓機相比，周期式壓機制造成本低、運行費用低，在生產中厚板時，雖然裁邊損失和砂光損失高于連續(xù)壓機，但是其性價比也高于連續(xù)壓機，因此具有一定優(yōu)勢。根據我國的國情，在相當長的時期內，依靠連續(xù)壓機來發(fā)展人造板工業(yè)是不實現(xiàn)實的。因此在發(fā)展連續(xù)壓機的同時，必須重視周期式壓機的研究，不繼完善和提高周期式壓機的技術水平。
2.8進一步開發(fā)竹材加工機械
我國的竹類資源面積、產量均居世界第一，竹類中性能最優(yōu)良、利用價值最高的毛竹90%分布在我國，為我國竹材工業(yè)化利用提供了得天獨厚的資源優(yōu)勢。由于竹材自身的特性，傳統(tǒng)的木材加工藝和設備無法直接用于竹材加工，竹材加工需要有適合竹材自身特點的竹材加工機械。我國專事生產竹材加工機械的廠家有20余家，多集中于浙江地區(qū)，企業(yè)規(guī)模很小，自主開發(fā)能力弱，所產竹材加工設備簡陋，自動化程度低，難以適應竹材加工發(fā)展的需要。因此應根據竹材的特點，在木工機械技術成就的基礎上，加大竹材加工機械的開發(fā)力度。
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