加快中國皮革機械數控化改造工作

    皮革制品是以皮革、毛皮為主料，以紡織品、塑料、橡膠等為輔料制作成的產品的總稱，是人們所喜愛的生活用品之一，與人們的日常生活息息相關，同時也是國防軍需品。中國是皮革制品的生產大國、消費大國和出口大國。

　　皮革制品加工業(yè)是皮革工業(yè)的一部分，素有投資少、見效快等特點，是中國輕工業(yè)的支柱產業(yè)之一。發(fā)展皮革制品加工業(yè)，對內既能繁榮市場，滿足人民生活需要，提高人民生活水平，又能積累建設資金;同時，皮革制品加工業(yè)與對外貿易有密切關系，可擴大出口，為國家創(chuàng)匯。因此，皮革制品加工業(yè)在滿足人們的需要和支援國家的經濟建設中，起著十分重要的作用。

　　1.2皮革機械在皮革制品生產中的作用

　　皮革制品生產過程是典型的勞動密集型加工業(yè)，機器在保障產量和質量等方面起著十分重要的作用。例如，正常人的兩只腳是左右對稱的，這就要求一雙鞋左右相同才能穿著舒服。手工做鞋是很難做到這一點的，而機器則完全能做到。因此，皮革制品機械是皮革制品加工業(yè)的組成部分，是完成皮革制品生產的重要手段，是衡量皮革制品工業(yè)技術水平的標志之一。隨著科學技術的發(fā)展，各項技術措施直接靠手工是無法完成的，只有使用機器，才能突破人體功能的限制，降低勞動強度及生產成本，提高勞動生產率，提高產品質量。實現皮革制品生產機械化、自動化，對于發(fā)展皮革制品加工業(yè)有著極其重要的作用。

　　2  皮革機械的特點

　　皮革機械作為輕工機械大門類中的一類專用機械，同其它機械一樣有著共性，但也有其鮮明的專業(yè)機械特點。

　　2.1皮革機械范圍寬、種類多

　　皮革機械如就行業(yè)可分為:制革機械、毛皮機械、制鞋機械、皮件機械、皮革五金配件機械等;就其工藝方法、結構形式等可分為制革用削勻機、去肉機，制鞋用片革機、繃幫機等。

　　2.2皮革機械的結構、動作、加工原理差異很大，復雜程度不一

　　如制革機械中的轉鼓可以認為是一種無壓或低壓的能轉動的容器，刀軸類機器及剖層機等則屬帶工具(刀具、模具等)的以動作為主的加工機械，大部分革制品機械亦為這一類。單從機械結構和動作來看，轉鼓是比較簡單的，去肉機、剖層機等就比較復雜，制鞋用各種繃幫機則更為復雜。

　　2.3加工對象的結構、性質的特殊性

　　皮革機械加工對象是動物皮，簡單地說，動物皮主要是由膠原纖維交錯編織而成的。皮板具有面大而薄、柔軟易變形、高彈韌性、部位差大等特點。這些特性就決定了皮革制品的加工需要的力比較大，但施力卻比較困難，因此是不利于機械加工處理的。

　　2.4皮革機械工作環(huán)境差

　　眾所周知，皮革制品加工過程中的多數工序是在水、汽、各種化工材料、加工過程中的廢棄物等共存的條件下進行的，加工用機器身處其中，也必受其害。

    如上所述，皮革機械簡繁不一。總體來講，其結構、采用的動作機構、傳動機構等還是比較復雜的，如制革用的去肉機、削勻機、剖層機等，制鞋用的片革機、繃幫機、內線機、外線機等，其復雜程度可與任何一種產業(yè)機械(單機)相比。但是，若從加工產品的精度要求來講，皮革機械是比較低的，因而有利于機器設計、制造。

　　綜合來評判，皮革工業(yè)用機械可認為屬精度要求一般(除少數機器外)、結構復雜程度一般、加工對象特殊、對加工環(huán)境適應性要強的專用機械。

　　3  中國皮革機械工業(yè)的現狀及存在的問題

　　目前，中國皮革機械工業(yè)已有一定的規(guī)模，各廠家生產的產品，在種類、規(guī)格、數量、質量等方面都有很大的發(fā)展和提高，基本滿足了皮革企業(yè)的需要，部分皮機已達到或接近國際80年代水平并且出口。近年來，一些軍工大企業(yè)也介入皮機生產，有力地促進了皮機工業(yè)的發(fā)展，目前已形成了幾個皮機生產制造基地、集團。但是，我們不可否認這樣一個事實:皮革制品加工業(yè)在中國仍然屬于勞動密集型產業(yè)，即使是目前多數大中型皮革企業(yè)使用的性能高的機器設備依然是以“洋機”為主，國產皮機在質量上與國際先進皮機相比還有一定的差距。中國有廣闊的皮機市場，可國內的一些皮機企業(yè)卻不景氣，這的確是一個矛盾。

　　3.1缺乏皮革機械設計理論是中國皮革機械技術落后的根本癥結

　　任何學科門類，不論其大小，難與易，繁與簡，都以其相應理論為指導，缺乏理論的學科是落后的學科。中國制革業(yè)有著悠久的歷史，解放以來，皮革工業(yè)也為中國社會主義建設事業(yè)做出了應有的貢獻，但皮革學科一直被看作小學科，為皮革工業(yè)服務的皮革機械工業(yè)就只能作陪襯，雖然已發(fā)展了四十多年，但沒有建立起自已的設計理論體系。

　　要發(fā)展皮革機械工業(yè)，首先應建立本學科的設計理論體系，這是發(fā)展的根本，關鍵的關鍵，有關部門應鼓勵、資助專家學者撰寫有關皮革機械方面的專著，以盡早建立、完善中國皮革機械設計的理論體系。

　　3.2科研力度不夠，無力推動皮革機械工業(yè)的發(fā)展

　　在缺乏設計理論指導的情況下，再不加大科研力度，只是停留于引進、仿造，那我們只能永遠落后。雖然國內專門從事皮革機械的研究機構和人員很少，但這并不妨礙我們進行研究工作。單就機械工業(yè)部門的研究機構而言，中國也有著雄厚的科研力量，而且也有合作研究成功的先例。因此，問題在于如何開展研究。

　　加大科研力度是肯定的，但這并不是說只是投入一筆經費，建幾個研究機構。我們應打破行業(yè)界限，在大的方針政策上，行業(yè)主管部門應統(tǒng)籌規(guī)劃，制訂研究發(fā)展計劃，定期發(fā)布關鍵技術研究信息，廣招各研究機構合作開展研究，對具體設計問題，皮機企業(yè)應主動加強和科研機構的合作，合作研究、合作開發(fā)、合作設計。

　　3.3皮革機械專業(yè)人才不足，制約了皮革機械工業(yè)的發(fā)展

　　皮機企業(yè)專業(yè)人才匱乏，這主要是由于我們沒有培養(yǎng)出皮革機械專門人才，就是培養(yǎng)了，皮機企業(yè)也招不去、留不住。無論何種專業(yè)機械，其機械原理是相同的，只要培養(yǎng)的大學生掌握了扎實的機械設計理論及方法，善于針對具體問題提出相應的解決方法，這種專業(yè)面寬、基礎理論扎實的學生要比專門化培養(yǎng)的學生能力強得多，這一點已被理論與實踐所證明。

　　人才在于培養(yǎng)的質量，而不在專業(yè)設置形式。大力加強院校內部皮革系和其它系的合作，是解決皮革機械人才短缺問題的最好途徑。

　　3.4設計能力、水平低，加工制造技術裝備落后，難以制造出高質量、高水平的機器

　　現代機器是機、電、液、氣等技術的集成品，皮機亦日趨現代化，如此復雜的機器對設計人員提出了更高的要求，如反求工程、可靠性工程、優(yōu)化設計、CAD/CAM技術、機電一體化、人機工程學等現代設計理論與方法都是一個設計師應掌握的知識。高校在課程設置、人才培養(yǎng)模式上要有超前意識，在職設計人員應不斷學習，獲取新的知識，提高設計能力。

　　“皮革機械工業(yè)基礎差，設計理論不完善，科研力度不夠，專業(yè)人才匱乏，是以引進、仿造為主”，這就是中國現在皮革機械工業(yè)的真實寫照，同時也是中國皮革機械水平低、落后的最根本所在。而實現皮革生產的機械化、自動化是其發(fā)展的根本出路。

　　4  中國皮革工業(yè)存在問題的原因及解決辦法

　　中國皮機專業(yè)生產企業(yè)一般屬中小型，其技術裝備普遍比較落后，有的廠幾個年代的設備并存，怎能造出先進、高質量的機器?加大投資進行技術改造勢在必行，應走聯(lián)合、形成企業(yè)集團的道路，集中優(yōu)勢人力、財力、物力，造出拳頭、名牌機器。

　　既然找到了原因，我們就要思索解決問題的辦法，通過以上分析，筆者認為加大對現有皮革機械的數控化改造是解決這一矛盾的最好途徑。

　　5 對皮革機械進行數控改造

　　5.1機床數控技術概念

　　機床數控技術是20世紀70年代發(fā)展起來的一種機床自動控制技術。三十多年來，隨著電子器件、計算機、傳感與檢測、機械制造技術的不斷進步，以電子信息技術為基礎，集傳統(tǒng)的機械制造技術、計算機技術、成組技術與現代控制技術，傳感測控技術、信息處理技術、網絡通訊技術、液壓氣動技術、光機電技術于一體的數控技術得到迅猛發(fā)展和廣泛應用，使得普通機械逐漸被高效率、高精度的數控設備所替代，從而形成了巨大的生產力，導致制造業(yè)發(fā)生了根本性變化。數控技術已成為現代制造技術的基礎，其水平高低和數控機床擁有量多少已經成為衡量一個國家工業(yè)現代化的重要標志。

　　數控技術在機械制造業(yè)中得到廣泛地應用，是因為它有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能適應各種機械產品迅速更新?lián)Q代的需要，使企業(yè)快速響應市場需求的能力大大加強，其經濟效益顯著，具體表現在以下幾個方面:

　　1.生產效率高，比普通機床提高3倍～5倍;

　　2.減少工裝，減少人為誤差，提高加工精度，具有廣泛的適用性和靈活性;

　　3.縮短新產品的試制和生產周期，易于組織多品種生產，使企業(yè)能對市場需求作出快速響應;

　　4.能加工普通機床不能加工的大型復雜零件;

　　5.能減輕勞動強度，改善勞動條件，節(jié)省人力，能降低勞動成本;

　　6.可實現軟件誤差補償和優(yōu)化控制。

　　5.2機床數控化改造的目的和意義

　　據資料介紹，中國目前已擁有三百多萬臺機床，而其中數控機床總數只有11.3萬臺，絕大部分都是多年累積生產的普通機床，役齡在10年以上的占60%以上，10年以下的機床中，自動、半自動機床不到20%，FMC/FMS等自動化生產線更是屈指可數。當前，衡量一個國家軍、民機械制造業(yè)現代化水平的一個重要指標是機床擁有量中的數控化機床的比重(數控率)。在這方面，發(fā)達國家早已達到20%以上，而中國只有1.9%(1995年工業(yè)普查的數據)，因而存在著極大的差距。鑒于中國的具體情況，要想在機床擁有量的數控化率方面趕上國外，在短時期內用自動化程度高的設備大量更新、替代，無論從資金還是從中國機床制造廠的生產能力來看都是不可行的，我們不可能丟棄大量正在使用的普通機床，轉而采用中、高檔數控機床，因而僅僅依靠添置新的數控機床，是我們這樣的發(fā)展中國家的財力所不能承受的，而對于普遍屬于中小型的皮革企業(yè)，這一點就顯得尤為明顯。為此，必須積極推廣投資少、收效大的舊機床的數控化改造經驗，利用數控技術對普通機床進行自動化或精密化改造來提高企業(yè)數控化率。

　　5.3  中國皮革機械數控化改造的可行性

　　中國現有皮革機械技術改造的綜合分析:

　　1.技術:在過去幾十年里，皮革機械的基本動作原理變化不大，但社會生產力特別是微電子技術、計算機技術的應用發(fā)展很快，反映到機床控制系統(tǒng)上，它既能提高機床的自動化程度，又能提高加工精度。實踐證明，改造后的機床既滿足了技術進步和較高生產率的要求，又由于產品精度提高，型面加工范圍增多，也使其適應能力增強了許多。這更說明了在舊機床上進行數控技術改造的可行性。

　　2.經濟:由于新型機床價格昂貴，一次性投資巨大，如果舊機床設備全部以新型機床替換，國家要花費大量資金，而替換下來的機床又會閑置起來造成浪費，若采用技術改造實現現代化，則可以節(jié)省50%以上的資金。從中國的具體情況來講，一套經濟型數控裝置的價格僅為全功能數控裝置的1/3～l/5，一般用戶都承擔得起。這為資金緊張的中小型企業(yè)的技術發(fā)展開創(chuàng)了新路。

　　3.市場:據國內資料統(tǒng)計，訂購新的數控機床的交貨周期一般較長，往往不能滿足生產需要。因此，機床的數控改造就成為滿足市場需求的主要補充手段。

　　4.生產:在機械工業(yè)生產中，多品種、中小批量甚至單件生產是現代機械制造的基本特征，占有相當大的比重。要完成這些生產任務，不外乎選擇普通機床、專用機床或數控機床，其中數控機床是最能適應這種生產需要的。從以上分析不難看出，將數控技術用于舊機床的改造既是可行的又是必要的:這樣既可以提高機床的使用性能又可取得較大的經濟效益。

　　計算機數字控制技術用于機械加工機床已日趨成熟。近年來，國內已研制成功多種CNC控制的數控機床，其中，數字控制技術應用于舊機床改造也是數控技術應用的一個重要方面，數控技術用于舊機床改造的目的，主要是有針對性地解決以下問題:

　　1)解決舊機床精度下降問題;

　　2)提高機床自動化程度;

　　3)擴展機床功能。

　　目前，國內已有多種型號的經濟型數控系統(tǒng)問世。就目前的情況而言，中國皮革機械行業(yè)許多類型的機床尚未進行數控改造。因此，對舊機床進行數控改造是很有必要的，也是完全可行的。

　　皮革機械一般屬于精度要求一般(除少數機器外)、結構復雜程度一般、加工對象特殊、對加工環(huán)境適應性要強的專用機械，因此適用于用經濟型數控改造。所謂經濟型數控，一般均屬低檔數控技術，它主要是由微型計算機和步進電機驅動系統(tǒng)組成的數控系統(tǒng)以及其它功能簡單、價格低的數控系統(tǒng)。

　　當前，數控機床一方面向多功能、高速化的方向發(fā)展，同時開發(fā)簡易數控裝置，采用經濟型數控系統(tǒng)改造舊設備也是數控技術產業(yè)的一個重要方面。

　　6  結束語

　　綜上所述，中國皮革機械普遍已經進入老化期，如再不進行技術改造，是必然要落伍的，而對現有機器進行數控化改造是解決這一問題的最好途徑。

　　機器是產品的母機，沒有高品質的母機就造不出高品質的產品。有關信息表明，中國皮革工業(yè)的前途是光明的，但中國皮革企業(yè)現役裝備已步入成年、老年期，新一輪企業(yè)技術改造期即將到來。希望中國皮機企業(yè)能抓住機遇，擔起重任，唱好主角，為中國皮革工業(yè)的發(fā)展做出自己應有的貢獻。