信息技术与制造技术的两化深度融合趋势明显
从以下国内外著名企业展出的技术与产品中,可体会到信息技术已逐渐融入玻璃与加工玻璃的生产和设备制造中。
1.玻璃工厂的3D设计。美国泰克曼公司的玻璃工厂的3D设计用计算机辅助三维设计,实现全线360度预览。
2.玻璃加工生产过程智能化。国外著名玻璃加工设备生产商在信息与制造技术融合方面起步早。在前几届玻璃展会上,已能见到从玻璃原片的切裁、磨边、倒角、钻孔、清洗、干燥、检测,无缝连接的预处理,或单一产品(钢化、夹胶)玻璃的一体化生产线。本届展会国内外多家厂商引入“联网化、数字化、智能化”概念,信息与制造技术融合有所进展,但大多仍为单一产品的智能化处理。百超(Bystronic)公司展示的中空玻璃自动生产线(B'COMFORT)较有特点,配上新开发的连续、自动高效封胶机和充气单元,每班可生产800块充气中空玻璃,使用户从高效生产中受益。该公司还可提供玻璃预处理单元,与中空玻璃自动生产链接的整体化线。李赛克(LISEC)公司展示的全自动钢化中空玻璃生产线,把玻璃预处理、钢化与中空连接一体,生产过程智能化进一步提升。
北玻展出的glas.A系列自动化连线玻璃加工生产线,涉及玻璃加工各种主要工艺和多种设备的组合集成,实现从玻璃原片至建筑中空玻璃成品的一气呵成。生产线包括原片仓储、半成品仓储、立体仓库、切割、磨边、打孔、清洗、打印、钢化、夹胶、中空、各设备之间的检测及连线系统,体现了生产过程的智能化。glas.A系列受场地限制,展会上未能展示全部工艺设备的控制与设备间有机衔接。
3.科技研发与生产方面的两化融合。以中国建材研究总院汪洪为首席专家的多功能镀膜玻璃创新团队,以先进智能制造理念指导研发工作。将薄膜光学模型、镀膜工艺制度与在线检测、人工智能自动化控制等多项技术集成,以计算机辅助设计与计算机辅助制造技术为主体,建立了节能镀膜玻璃的智能制造技术体系。使镀膜玻璃膜系开发、生产控制更具方向性、系统性、规范性和可预见性,是两化深度融合在研发与生产方面的体现。
该团队已完成节能玻璃设计开发平台(Glascoat V2.0软件)和在线扫描检测系统(FilmScan2450)的研发,成功生产出性能稳定、膜系多样的单银/双银Low-E镀膜玻璃、阳光控制镀膜和平板太阳能用光谱选择性吸收涂层等膜系玻璃。目前正在进一步完善镀膜玻璃的智能制造技术体系,向材料性能的可设计性、工艺制备的可实施性及产品性能可控与稳定性目标迈进。
平板玻璃调整结构步伐加快
平板玻璃面临产能过剩、市场需求疲软和环保的多重压力,加快调整结构是摆脱困境的必由之路。通过技术创新,开发拓展玻璃新功能、扩大应用范围,寻求与其他产业发展的融合,实现产业链延伸已成共识。
1.对玻璃加工技术与设备的需求增长明显。一是玻璃加工技术与设备及配套材料占据展会面积(65%以上)最多;二是国内外著名的玻璃预处理、钢化和中空设备制造商参展数量多;三是涉及高品质与质量检测技术和仪器,不但参展商数量增加,观展者对其关注度极高,在4天展会期间,仅奥博泰公司就接待近万人;四是签约与参展设备售出比例高,世界著名格拉司通公司带来的系列玻璃加工新技术和设备,展出首日即签订重要合作订单。
2.大型浮法玻璃企业集团发展重点转向。南玻集团从2010年进入电子玻璃领域,已建四条超薄玻璃生产线,可提供0.3~1.1mm的钠钙、高铝、中铝和超白超薄玻璃,加上该公司用于集成电路芯片的电子级多晶硅,南玻集团逐渐融合到电子信息工业中。
金晶集团看准防火玻璃市场,随着“建筑防火新规范”(GB 50016)的实施,耐火窗产品有较大市场需求和发展空间。金晶集团与北京格林京丰防火玻璃有限公司合作,建成防火玻璃生产线并开发新产品。本届展会以“海绵硅隔热型防火玻璃”作为主推的新产品。
3.为高端产品配套的国外设备、材料首次涉足玻璃展。国外厂商分析了中国玻璃行业调整结构中高端产品自主保障能力不足的现状,抓紧时机进入中国市场。发那科(FANUC)公司是世界上最大的机器人生产商,其上海子公司首次携智能视觉系统最新高速搬运机器人在展会亮相。该机器人可为汽车前挡玻璃装配,提供高柔性、高智能自动化总装解决方案。FANUC公司拥有多种系列的机器人,可为客户提供所需求的适配产品。本次参展试图在浮法玻璃生产线冷端取片、汽车玻璃总装配线及玻璃器皿的挑料和吹制应用方面占有一席之地。
干燥剂可保障高档玻璃制品运输过程的品质。海上运输高湿气候及昼夜温差变化幅度大,导致集装箱不可避免产生结露,俗称“集装箱雨”。它会使货物受潮、标签卷落、发霉、生锈、严重的会造成品质下降或损坏。集装箱干燥剂通过吸附集装箱内多余水分,降低露点温度,防止“集装箱雨”的发生。许多出口产品(电子玻璃、汽车玻璃和加工玻璃等)在供货合同明文规定用干燥剂。本次展会科莱恩化工(中国)和天津凯德包装两家公司,看准中国市场的需求,带来集装箱专用干燥剂。科莱恩化工是一家全球领先的特殊化工品公司,提供的是美国产品;天津凯德公司提供获德国标准化学会(DIN)认证的产品。
另外两个公司还提供能准确简便检测湿度的指示卡,用于不同场合不同环境下的湿度指示。通过卡片上指示点的颜色变化,直观显示当前包装内部的相对湿度,作为高档材料防潮包装辅助工具。
《平板玻璃行业规范条件》在展会上的反映
为更好地发挥行业规范条件在化解过剩产能、调整产业结构中的作用,2014年底工业和信息化部发布《平板玻璃行业规范条件(2014 年本)》,规定了环保、能耗、安全等方面的约束标准。其中能耗执行《平板玻璃单位产品能源消耗限额》GB21340-2013版,污染物排放执行《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB 26453)和所在地相关环境标准要求。
1.一窑三线浮法玻璃技术开发。按照规定浮法玻璃生产线规模不能低于500吨(不包括特殊品种),对达不到规定的该如何处理?是淘汰还是改造利用?
中国新型建材设计研究院(简称设计院)与旗滨集团合作,利用该集团原有三条(日熔化量150、300和450吨)浮法线生产线设备,开发一窑三线浮法玻璃技术。前者承担设计,后者组织实施。设计院设计的日熔化量800吨熔窑,结构独特(已申请专利)。从大窑卡脖分流,连接有二级卡脖及冷却部,分别对应三条浮法生产线。经第三方对全新熔窑设计参数模拟验证后,旗滨集团采纳实施,目标是生产超薄电子玻璃、汽车玻璃和超厚玻璃。一窑三线浮法玻璃生产线于今年2月投产,熔化工艺适应新熔窑结构需要时间,效果有待观察。
一窑三线浮法玻璃技术开发,不仅可以利用原有设备,节约投资、降低产品能耗,还利于多品种玻璃的稳定生产,提高生产效率,降低企业的生产成本,为低吨位浮法玻璃生产线改造提升,提供了技术支撑。
2.加大对“严格限制掺烧高硫石油焦”的执行力度。《平板玻璃行业规范条件(2014年本)》规定严格限制掺烧高硫石油焦。随着世界原油重质化、劣质化和原油深度加工,石油焦的硫和重金属含量增高。国产与进口石油焦的热值接近,但进口石油焦的硫、重金属镍和釩的含量远高于国产(见表2)。硫和釩对侵蚀耐火材料的作用明显。海关统计数据表明:进口石油焦约70%为高硫焦,以石油焦为燃料的玻璃企业,出现熔窑烧损与频繁热修的原因显而易见。
本届展会上新增了多个熔窑服务公司,每家业绩满满,列着热修热补生产线名称与内容。热修几乎涉及熔窑各部位,最多的是大碹、蓄热室和小炉。经向参展商了解,近年热修热补基本是烧石油焦生产线,投产一、两年(最短的半年)出现烧损,需要热修的情况屡见不鲜。
耐火材料厂商,近年加大对石油焦侵蚀作用的研究,开发出耐侵蚀的新品种。本届展会出现“使用石油焦的耐火材料配置”醒目标识,特别注明针对高硫、高釩燃料。石油焦危害远不止对耐火材料侵蚀,其中的重金属镍,增加形成硫化镍的几率和钢化玻璃自爆发生的风险,引发的事故不断。近年平板玻璃质量抽检合格率下滑,与燃料结构的多元化、低质化密不可分。再有,烧石油焦熔窑烟气排放SO2的初始浓度,比同规模烧天然气窑的浓度高十倍以上。以600吨/日熔窑为例,烧石油焦窑的烟气SO2含量约为3000Nm3/h,烧天然气窑SO2含量低于300Nm3/h。由于烟气SO2含量高,增加脱硫、脱硝的技术难度。目前尚未开发出烧石油焦窑烟气除尘、脱硫、脱硝与余热发电一体化的成熟治理技术。鉴于高硫石油焦对熔窑运行周期、产品质量和环保排放都产生负面作用,强化执行“严格限制掺烧高硫石油焦”的力度,势在必行。