石材產業(yè)新一代技術裝備創(chuàng)新研發(fā)攻關行動方案

中國建筑材料聯(lián)合會 中國石材協(xié)會

　　石材是一種耐用的低碳環(huán)保、高檔裝飾裝修材料，能引導裝飾業(yè)消費時尚，特別能通過顏色、形態(tài)、線條為消費者營造和諧空間，深受人們喜愛。隨著人們對石材制品的需求越來越多，石材產業(yè)也得到了迅猛發(fā)展。

　　在過去40年間，我國石材產業(yè)通過消化吸收國外先進技術和自主研發(fā)，完成了從跟隨到追趕的轉變，技術裝備水平顯著提高，新型工藝及技術裝備已成為石材企業(yè)的主力裝備。從“十二五”開始，我國建材行業(yè)進入“創(chuàng)新提升、超越引領”階段，石材產業(yè)作為建材行業(yè)的重要組成部分，正加快轉變發(fā)展方式，不斷縮短與世界石材發(fā)達國家的差距。為了從根本上轉變發(fā)展方式，提升發(fā)展的質量和水平，就需要著力解決制約石材產業(yè)發(fā)展的矛盾和瓶頸問題，打贏三個攻堅戰(zhàn)：

　　（1）打好以政策為牽引，淘汰落后產能，優(yōu)化結構的攻堅戰(zhàn)，促進行業(yè)優(yōu)化結構，提質增效。加快淘汰落后開采、加工工藝與設備的進程。做好現(xiàn)有石材加工企業(yè)的轉型和升級改造，奠定向中高端發(fā)展的基礎，增強石材開采、加工企業(yè)的市場競爭力。

　　（2）打好創(chuàng)新提升技術、開發(fā)新需求、補短板的攻堅戰(zhàn)，加快石材行業(yè)結構調整，實現(xiàn)新的增長。提高行業(yè)技術創(chuàng)新能力，對一些關鍵技術和影響制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸裝備組織攻關。促進企業(yè)的技術升級和產品升級，以新需求為導向實施差異化發(fā)展戰(zhàn)略。

　　（3）打好石材開采和加工裝備水平提升的攻堅戰(zhàn)，以世界領先水平為目標，推進我國石材裝備由中國制造向中國創(chuàng)造發(fā)展。使石材開采、加工技術裝備水平在現(xiàn)有的基礎上，從總體上達到國際先進水平，為實現(xiàn)超越引領，達到國際領先奠定基礎。

　　由此可見，通過科技進步和創(chuàng)新來提升現(xiàn)有的技術和裝備水平是加快石材行業(yè)發(fā)展方式轉變，實現(xiàn)高質量發(fā)展的重要支撐。

　　一、國內外石材技術裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

　　伴隨著我國石材行業(yè)的發(fā)展，我國石材機械與工具行業(yè)通過模仿創(chuàng)新和集成創(chuàng)新發(fā)展，很好地配合、適應了石材的發(fā)展需求，并走出了自身特色的由小到大的發(fā)展道路，建成了門類齊全、獨立完整的石材產業(yè)體系，尤其是在礦山開采技術裝備、金剛石工具、石材異型制品加工技術裝備等方面走在了前列，有力推動石材行業(yè)現(xiàn)代化進程，支撐起了我國石材大國的地位，也形成了較強的國際競爭能力。然而，與石材裝備發(fā)達國家相比，我國石材機械與工具行業(yè)仍然大而不強，在自主創(chuàng)新能力、設備可靠性、自動化程度、成套生產設備的匹配能力與標準化水平、質量效益等方面還存在不小差距，轉型升級和跨越發(fā)展的任務緊迫而艱巨。

　　在制造強國戰(zhàn)略的推動下，機械工程、控制技術、信息技術、人工智能與互聯(lián)網技術的融合發(fā)展趨勢，為石材技術裝備的發(fā)展提供了借鑒和方向，結合社會生態(tài)文明建設為行業(yè)技術裝備發(fā)展提出的“資源節(jié)約、節(jié)能減排”的要求，石材技術裝備的總體發(fā)展趨勢與重點按照“四個全面”戰(zhàn)略布局要求，堅持創(chuàng)新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發(fā)展。

　　（1）礦山開采、荒料鋸解技術裝備重點是朝著進一步提高資源利用率、提高設備可靠性與安全性、智能化技術的深度應用發(fā)展。

　　（2）板材切割、表面加工、補膠技術裝備重點是朝著高效生產工藝、拓展產品系列、提升數(shù)字化、網絡化、智能化、標準化水平方向發(fā)展。

　　（3）人造石技術裝備優(yōu)化生產工藝與生產過程的管控、拓展產品系列、提升系統(tǒng)配套能力、穩(wěn)定產品質量等方向發(fā)展。

　　二、新一代技術裝備創(chuàng)新研發(fā)攻關的目的、意義

　　我國石材產業(yè)的規(guī)模和總量當前已經位居世界首位，為了實現(xiàn)由大到強的轉變，石材產品質量和技術裝備水平也必須向世界領先邁進。石材技術裝備的研發(fā)與創(chuàng)新不僅能夠提升技術、優(yōu)化工藝，進而提高產品檔次，實現(xiàn)產業(yè)自身的高質量發(fā)展，而且能帶動與提升建筑裝飾業(yè)的功能與水平。隨著整個石材產業(yè)在資源節(jié)約、節(jié)能環(huán)保方面形成共識，石材生產技術裝備的需求也發(fā)生了深刻的變化，提升技術裝備水平實現(xiàn)綠色發(fā)展，成為行業(yè)的當務之急。

　　新時代，國民經濟各領域均踏上了高質量發(fā)展的征程，通過實施石材產業(yè)新一代技術裝備創(chuàng)新發(fā)展，在實現(xiàn)石材技術裝備行業(yè)的創(chuàng)新驅動，轉型升級、高質量發(fā)展過程中，將助推石材行業(yè)資源節(jié)約、節(jié)能減排、提高質量效益水平的目標戰(zhàn)略落到了實處。同時，隨著自動化、智能化技術裝備的普及，會很好解決行業(yè)“用工難、用工貴”的問題。

　　石材產業(yè)新一代技術裝備的創(chuàng)新發(fā)展，將為行業(yè)提供性價比高、安全可靠性好、智能化水平高、適應性廣的成套技術與裝備，智能化制造服務型裝備制造企業(yè)會越來越多，石材技術裝備服務石材生產數(shù)字化、網絡化、智能化、綠色化、精益化高質量發(fā)展的能力將越來越強，通過“五化”的融合發(fā)展，來徹底改變石材行業(yè)小、散和價值與實際經濟效益相脫節(jié)的問題，使石材行業(yè)資源效益型、環(huán)境友好型等高質量發(fā)展模式成為可能。

　　三、新一代技術裝備的定義與內涵

　　石材產業(yè)新一代技術裝備，是指集成機械工程技術、新一代電子信息技術、自動化技術、人工智能技術等石材生產過程相關的多種技術為一體，保障技術裝備可靠性、高效能、智能化、系統(tǒng)配套發(fā)展，實現(xiàn)石材數(shù)字化、網絡化、智能化、綠色化、精益化生產的技術裝備。

　　制定石材新一代的技術裝備創(chuàng)新研發(fā)方案并推進實施，要注重系統(tǒng)性、邏輯性，實現(xiàn)重點、關鍵性技術裝備產品的性能提升、功能用途的拓展，來推動我國現(xiàn)代石材產業(yè)升級，助推行業(yè)資源效益、能源效能和生產效率提升。

　　據(jù)此要求，本次技術裝備創(chuàng)新研發(fā)方案重點圍繞發(fā)展高可靠性、智能化、系統(tǒng)化的礦山開采裝備、高效板材鋸解系統(tǒng)、智能化橋式切割系統(tǒng)、智能連續(xù)研磨系統(tǒng)、高效智能人造石方料生產系統(tǒng)、智能立體補膠系統(tǒng)、污水綜合處理系統(tǒng)。通過產學研合作，進行協(xié)同創(chuàng)新研發(fā)，在裝備可靠性、智能化及其高效工藝等關鍵共性技術領域實現(xiàn)突破，最大限度提高礦產資源的一次利用率、全部資源化處理利用，提高石材生產過程的安全性、智能化水平，提高生產制品質量和附加值，通過創(chuàng)新技術裝備引領、助推行業(yè)健康發(fā)展。力爭到2025年使石材行業(yè)主要生產技術與裝備達到國際先進水平，石材開采、鋸解、切割加工、鋸泥資源化處理等技術與裝備處于國際領先水平。市場應用裝備中國制造技術到達到80%以上，自主創(chuàng)新技術要達到60%以上。

    四、礦山開采技術裝備

　　石材礦山開采裝備主要有礦山開采用金剛石圓盤鋸機、金剛石串珠繩鋸機，鏈臂式鋸機、鑿巖機等，主要用于石材荒料的開采和修整。

　　新一代礦山開采裝備，著重發(fā)展高效率、高資源利用率、高安全性與可靠性、節(jié)能環(huán)保、智能化及系統(tǒng)化配套的開采技術與裝備，為礦山自動化、智能化開采奠定基礎。同步發(fā)展與裝備匹配的開采專用金剛石圓鋸片、串珠繩工具。同時，注重研發(fā)適應不同礦山、工況條件和生產規(guī)模的開采工藝技術，滿足各類使用要求。

（一）高效智能礦山開采金剛石圓盤鋸

　　高效智能金剛石圓盤鋸包含高效切割工具、主運動動力系統(tǒng)、水平進給行走系統(tǒng)、液壓驅動系統(tǒng)，智能化管控及遠程監(jiān)控系統(tǒng)，可用于大理石、花崗石等成塊型較好的礦山荒料開采。

1. 國內外技術對比

　　近年來，隨著礦山金剛石圓盤鋸在國內外的廣泛應用，花崗巖礦山荒料的開采已基本實現(xiàn)機械化作業(yè)。目前主流的開采方式為礦山金剛石圓盤鋸機鋸切深度方向，人工橫向鑿孔后劈底的方式開采荒料。隨著金剛石串珠繩切割性能的提高，礦山金剛石串珠繩鋸機應用于拉底水平面的切割，使成材率更高，人工成本更低。因此，應用礦山金剛石圓盤鋸機鋸切深度方向，金剛石串珠鋸機拉底切割的開采方式在花崗巖開采中逐漸普及。

　　我國是礦山金剛石圓盤鋸機及其開采技術的首創(chuàng)者，并且實現(xiàn)了普及應用和大量出口，同時制訂了行業(yè)標準。國內已研發(fā)成功5.0m直徑的超大金剛石圓鋸片應用于礦山開采，開采能力范圍進一步提升，已實現(xiàn)最大切深2.25m、最大切寬3.2m的大型荒料開采，雙金剛石圓鋸片的最大開采效率2×1.50m×400m/d。此類開采方式，國內技術已走在國際前列，但在高性能開采專用金剛石圓鋸片制備技術，智能化高效鋸機研制等方面還有較大的提升空間。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①超大直徑金剛石圓鋸片基體、適應重載荷的高效鋸齒設計及制備技術。

　　②礦山金剛石圓盤鋸高效率動力系統(tǒng)。

　　③礦山金剛石圓盤鋸高效開采工藝技術及其數(shù)據(jù)庫構建。

　　④礦山金剛石圓盤鋸智能化管控及其遠程監(jiān)控、運維系統(tǒng)。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，加強礦山用超大直徑金剛石圓鋸片基體設計、研究，優(yōu)化設計金剛石鋸齒組方與系列產品，建立鋸齒及其組方設計、測試平臺，研發(fā)驗證鋸齒適應性技術與系列產品，為石材礦山開采提供個性化高效技術。

　　②研究鋸機高效動力系統(tǒng)，優(yōu)化鋸機結構，提高鋸機開采能力與安全、可靠性。

　　③深入調研總結礦山金剛石圓盤鋸機露天作業(yè)工況，產學研合作，研發(fā)礦山金剛石圓盤鋸高效開采工藝技術并構建其工藝數(shù)據(jù)庫。

　　④基于高效開采工藝技術，研發(fā)鋸機作業(yè)智能化管控系統(tǒng)。

　　⑤引入互聯(lián)網技術，建立礦山金剛石圓盤鋸機智能化檢測、控制、運維管理網絡平臺，實現(xiàn)作業(yè)裝備工作、礦山開采過程的有效管控，為數(shù)字礦山、智慧礦山建設奠定基礎。

3. 目標

　　以大規(guī)格礦山金剛石圓盤鋸機為引領的機械化高效開采技術全面普及推廣，實現(xiàn)天然石材高度資源化利用，節(jié)能減排，為全面實現(xiàn)花崗石礦山的機械化、自動化開采提供保障。研發(fā)高效開采技術與智能化礦山金剛石圓盤鋸機，滿足數(shù)字礦山、智慧礦山建設對開采裝備的需求，綜合技術水平達到國際領先水平，全面引領石材行業(yè)發(fā)展。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①高性能超大直徑金剛石圓鋸片基體、適應重載荷的高效鋸齒設計制備技術。

　　②礦山金剛石圓盤鋸高效開采工藝技術及其數(shù)據(jù)庫構建。

　　③礦山金剛石圓盤鋸智能化管控及其遠程監(jiān)控、運維系統(tǒng)。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②以《中國制造2025》深化與企業(yè)的“產學研”合作，相關單位協(xié)同，系統(tǒng)解決礦山金剛石圓盤鋸高效、智能開采相關理論，技術問題，實現(xiàn)關鍵技術的自主創(chuàng)新。

　　③日照海恩鋸業(yè)有限公司、山東省制鋸工程技術研究中心、山東大學負責高性能超大直徑金剛石圓鋸片基體研制。

　　④華大超硬材料科技有限公司等負責研發(fā)適應重載荷的高效鋸齒設計制備技術。

　　⑤華大超硬材料科技有限公司、泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司、山東省石材工程技術研究中心負責礦山金剛石圓盤鋸高效開采工藝技術及其數(shù)據(jù)庫構建。

　　⑥華大超硬材料科技有限公司、泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司協(xié)同相關單位負責礦山金剛石圓盤鋸智能化管控及其遠程監(jiān)控、運維系統(tǒng)研發(fā)。

　　⑦泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司等負責完善礦山金剛石圓盤鋸高效率動力系統(tǒng)及高性能石材開采鋸機研發(fā)生產。

　　⑧泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司等負責新技術、新裝備的實驗應用及其示范工程建設。

　　⑨中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5. 研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6、節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　礦山圓盤鋸高效率動力系統(tǒng)：2020-2022

　　礦山金剛石圓盤鋸智能化管控及其遠程監(jiān)控、運維系統(tǒng)：2020-2022

　　礦山金剛石圓盤鋸高效開采工藝技術及其數(shù)據(jù)庫構建：2020-2022

　　超大直徑金剛石圓鋸片基體、適應重載荷的高效鋸齒設計制備技術：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸

　　高性能超大直徑金剛石圓鋸片基體、適應重載荷的高效鋸齒設計及制備技術：2020-2024

　　礦山金剛石圓盤鋸高效開采工藝技術及其數(shù)據(jù)庫構建：2020-2024

　　礦山金剛石圓盤鋸智能化管控及其遠程監(jiān)控、運維系統(tǒng)：2020-2024
（二）礦山開采金剛石串珠鋸

　　礦山開采金剛石串珠鋸主要包括主機系統(tǒng)、行走控制系統(tǒng)、翻轉控制系統(tǒng)、平移控制系統(tǒng)、物聯(lián)網數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

1. 國內外技術對比

　　隨著金剛石串珠繩性能的提升，我國礦山開采金剛石串珠鋸獲得國內外廣泛應用，在全球礦山開采用金剛石串珠鋸機市場占據(jù)絕對優(yōu)勢。功率≥75kW，顯著特點是大扭矩、高效率。

　　當前礦山開采多采用交流異步電機，其低頻扭矩小、能效低的問題越來越突出。永磁電機的低頻大扭矩、高功率因數(shù)的特點，有助于切割穩(wěn)定、降低噪聲，適合礦山石材開采重載型場合。目前，大功率、高效率永磁電機驅動的金剛石串珠繩鋸機逐漸成為行業(yè)研發(fā)重點。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①大功率永磁電機及其控制系統(tǒng)，優(yōu)化鋸切控制程序，使主機張力與行走速度配比更精細、切割過程更穩(wěn)定。

　　②研發(fā)適合大扭矩、重載荷的高性能金剛石串珠繩。優(yōu)化調整金剛石串珠配方、工藝；改進橡膠墊生產工藝，提升粘合力，適應永磁電機大扭力的需求。

　　③開發(fā)變頻控制一體機，使大小變頻器一體化，一個電源輸入，多路輸出，分別控制主機、行走及翻轉平移電機，提高控制系統(tǒng)的集成一體化和可靠性。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，加強礦山開采金剛石串珠鋸的設計、研究，優(yōu)化設計金剛石串珠組方與系列產品，建立鋸齒及其組方設計、測試平臺，研發(fā)驗證金剛石串珠繩適應性技術與系列產品，為石材礦山開采提供個性化高效技術。

　　②研究鋸機大功率永磁電機高效動力及其控制系統(tǒng)，優(yōu)化鋸機結構，提高鋸機開采能力與安全、可靠性。

　　③與國內廠商合作開發(fā)變頻控制一體機，使大小變頻器一體化，一個電源輸入，多路輸出，分別控制主機、行走及翻轉平移電機，提高控制系統(tǒng)的集成一體化和可靠性。

　　④深入調研總結礦山金剛石串珠鋸機露天作業(yè)工況，產學研合作，研發(fā)礦山金剛石串珠鋸高效開采工藝技術并構建其工藝數(shù)據(jù)庫。

　　⑤引入互聯(lián)網技術，建立礦山開采金剛石串珠鋸機智能化檢測、控制、運維管理網絡平臺，實現(xiàn)作業(yè)裝備工作、礦山開采過程的有效管控，為數(shù)字礦山、智慧礦山建設奠定基礎。

3. 目標

　　鋸機技術整體達到國際領先水平，促進礦山開采行智能化、數(shù)字化發(fā)展，讓天下沒有難開的礦山。目標是國內市場占有率達到50%，國外市場占有率30%。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①智能化控制系統(tǒng)（恒張力控制、智能化開刃）。

　　②適于大功率永磁繩鋸機的高效金剛石串珠繩。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②深化“產學研”合作，與企業(yè)合作研發(fā)適用礦山開采的變頻器、電機等關鍵元器件。

　　③泉州華大超硬材料科技有限公司負責大功率永磁繩鋸機電氣控制系統(tǒng)的開發(fā)。

　　④深圳匯川技術科技有限公司負責物聯(lián)網模塊的研發(fā)生產及初期大數(shù)據(jù)平臺的建設。

　　⑤泉州華大超硬材料科技有限公司負責適合大功率永磁設備的金剛石工具的研發(fā)生產。

　　⑥中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　大功率永磁控制系統(tǒng)：2020-2022

　　研發(fā)適合大扭矩、高線速度的金剛石串珠鋸：2020-2022

　　開發(fā)變頻控制一體機：2020-2022

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　智能化控制系統(tǒng)（恒張力控制、智能化開刃）：2020-2024

　　適用于大功率永磁繩鋸機的金剛石工具的開發(fā)：2020-2025

　　（三）鏈臂式鋸機

　　鏈臂式鋸機是石材荒料開采的專用設備，適用于切割莫式硬度≤5的大理石或砂巖礦層。按機構類別分為軌道式鏈臂鋸、輪式鏈臂鋸、履帶式鏈臂鋸、硐室開采鏈臂鋸。鏈臂式鋸機主要由鏈臂切割系統(tǒng)、輔助行走系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、智能電氣控制系統(tǒng)、視覺監(jiān)測系統(tǒng)組成。

1. 國內外技術對比

　　鏈臂式鋸機在國外特別是意大利很早就得到廣泛應用。目前國外主流鏈臂鋸廠家也多為意大利廠家，主要有：Fantini、Benitti、Dazzini等。

　　我國以前基本上靠進口意大利產品，但因為價格高及售后服務不及時等原因限制了其推廣，其優(yōu)點無法發(fā)揮，得不到礦主的認可與重視。國產鏈臂鋸經過多年引進及消化，逐步在礦山上得到認可和使用。已投放市場的鏈臂鋸多為上海中筑實業(yè)有限公司生產。

　　對于中等硬度的大理石，鏈臂鋸切割速度可以達到2.0m/h。以切深3.0m計算，每小時切割面積為6.0m2。與國外同類型產品制造商相比在自動化、工作穩(wěn)定性及生產效率等存在一定差距。切割工具方面，國內鏈條使用壽命約為800.0h，普遍比國外低。國內刀頭的切割壽命約為360.0m2，也普遍比國外主流廠家的類似刀頭壽命短。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①高性能、高壽命切削刀頭及鏈條機構制備技術。

　　②高性能、高可靠性液壓元件設計、制造技術。

　　③研發(fā)鏈臂鋸自適應智能化控制系統(tǒng)及遠程遙控系統(tǒng)。

　　④研發(fā)實現(xiàn)切割各種硬度的石材的高速鏈臂鋸。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，與高校和重點實驗室合作，加強硬質合金材料的基礎研究，研發(fā)鏈臂鋸專用高壽命刀頭；深入研究鏈臂鋸切削機理，優(yōu)化參數(shù)設計。從而提高刀頭和鏈條的穩(wěn)定性和使用壽命。

　　②系統(tǒng)研究液壓控制及仿真模擬，確定液壓關鍵參數(shù)（壓力降及散熱分析）并與國內廠商合作開發(fā)主要液壓零部件。實現(xiàn)鏈臂鋸關鍵液壓件的國產化。

　　③結合鏈臂鋸工藝過程參數(shù)，研發(fā)鏈臂鋸自適應智能化控制系統(tǒng)及遠程遙控系統(tǒng)。

3. 目標

　　實現(xiàn)鏈臂鋸整體性能達到國際先進水平，使其成為智能化和高效化的生產設備，在中國大理石礦山大面積推廣。整機國產化零部件率達到90%以上，并實現(xiàn)引進來、走出去的戰(zhàn)略路線，國際市場占有率達到10%。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①高性能刀頭材料及刀頭設計和制造技術。

　　②自適應智能化控制系統(tǒng)（機、電、液一體化集成）。

　　③高性能、高可靠性國產液壓元件。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②深化“產學研”合作，與相關單位和高校實驗室協(xié)同系統(tǒng)攻關，系統(tǒng)解決刀頭材料、鋸切相關理論、制造工藝技術問題，實現(xiàn)自主創(chuàng)新。

　　③泉州華大超硬材料科技有限公司負責高性能切削碳化鎢鋼復合材料和聚晶金剛石復合片（PCD）研發(fā)生產。

　　④深圳液力士科技有限公司負責國產化各主要液壓零部件研發(fā)生產。

　　⑤泉州華大超硬材料科技有限公司負責自適應智能化控制系統(tǒng)及遠程遙控系統(tǒng)。

　　⑥中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　高性能高壽命刀頭及鏈條：2020-2022

　　自適應智能化控制系統(tǒng)：2020-2023

　　遠程遙控系統(tǒng)：2020-2023

　　高速鏈臂鋸切削機理研究及樣機開發(fā)：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　高性能刀頭材料及刀頭設計及制造技術：2020-2024

　　自適應智能化控制系統(tǒng)（機、電、液一體化集成）：2020-2024

　　高性能高可靠性國產液壓元件：2020-2024

　　五、高效板材鋸解系統(tǒng)

　　高效板材鋸解系統(tǒng)主要面向花崗石等硬質石材鋸解的組合式金剛石圓盤鋸鋸解系統(tǒng)、新一代框架式鋸機及多繩金剛石串珠鋸機等裝備。主要用于將石材荒料鋸解為一定厚度的板材。

　　新一代高效板材鋸解系統(tǒng)，著重圍繞提高鋸解效率、提高資源利用率、提高安全可靠性、減少振動/降低噪音、節(jié)能環(huán)保、智能化進行攻關，創(chuàng)新研發(fā)鋸機工藝與自適應、智能化控制系統(tǒng)、智能化卸板系統(tǒng)及其匹配的高性能金剛石工具。

（一）組合式金剛石圓盤鋸鋸解系統(tǒng)

　　金剛石圓盤鋸鋸解系統(tǒng)主要由金剛石圓盤鋸機、高性能金剛石圓鋸片、冷卻抑塵降噪一體化系統(tǒng)、智能化卸板系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等構成。

1. 國內外技術對比

　　國內應用的組合式圓盤鋸，大多是經濟型的基于塔式組合金剛石圓鋸片組的橋式/龍門式鋸機，國外以四柱式組合金剛石圓盤鋸機為主。源于鋸機結構特點，國內橋式/龍門式金剛石圓盤鋸機掛裝的金剛石圓鋸片的片數(shù)較少，一般在2~30片范圍，主機功率75~110kW/6P，總功率在95~125kW，整機重量25噸，耗水量18m3/h。移動結構從齒條齒輪模式，轉向絲桿、導軌滑塊模式。主軸轉速300rpn，切割速度8.5m/min，最大產能400m2/24小時。近幾年，由于薄型/超薄型金剛石圓鋸片基體制造水平的提升，厚度在3.5mm~5.0mm的薄型/超薄型金剛石圓鋸片組合產品得以廣泛應用，有效促進了國內花崗石產業(yè)的資源節(jié)約和技術、經濟發(fā)展。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①高性能薄型/超薄型、低噪聲金剛石圓鋸片基體；含特殊成分的鋸片基體合金鋼材料、基體成品剛性結構、調質淬火等熱處理工藝、合金材料鋸齒。

　　②基于合理直徑級配的多片超薄低噪圓鋸片產品組及其高效鋸解技術、節(jié)能技術，實現(xiàn)多片超薄低噪金剛石圓鋸片組（最大直徑可達到3000mm，厚＜3.0mm～4.5mm，≥7~32片/組，成品板材有效切剝深高度達1325mm）及其高效鋸解技術廣泛應用。

　　③研究基于大重量長懸臂大剛度主軸的高性能鋸機裝備，提高鋸機鋸解穩(wěn)定性和鋸解質量。

　　④開發(fā)與組合式金剛石圓盤鋸相匹配的自動化、智能化卸板系統(tǒng)。

　　⑤集成基以5G智能網絡的實時控制、網絡控制、雙向饋能技術，構建基于多目標優(yōu)化的鋸解工藝技術庫構建與數(shù)據(jù)融合的智能控制系統(tǒng)，開發(fā)支持具有現(xiàn)場總線通信功能，與工藝技術庫互通的分布式智能控制系統(tǒng)。

　　⑥研發(fā)塔式多片組合金剛石圓鋸片壽命調控技術、高性能鋸齒制備技術等，改善鋸解系統(tǒng)性能。

　　⑦開發(fā)高效冷卻抑塵降噪及廢棄回收處理一體化技術，改善工作環(huán)境，實現(xiàn)廢棄料資源化處理利用。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，加強圓鋸片基體及其組合產品的基礎研究，以高性能超薄、低噪聲金剛石圓鋸片基體創(chuàng)新研發(fā)為突破口，為有效降低鋸解噪聲、節(jié)約資源、節(jié)能減排奠定基礎。

　　②系統(tǒng)研究基于大重量長懸臂主軸變形協(xié)調控制技術、塔式圓鋸片組合系列產品匹配技術，研發(fā)系列高性能橋式/龍門式金剛石圓盤鋸裝備。

　　③研發(fā)、構建基于多目標優(yōu)化的鋸解工藝技術庫與數(shù)據(jù)融合的智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)相關技術的廣泛應用。

3. 目標

　　超薄低噪圓鋸片產品及其組合產品、高性能鋸機裝備達到國際領先水平，圓鋸片、高性能鋸機等基礎石材機械及工具國內市場占有率超過90%以上。智能型金剛石圓盤鋸控制系統(tǒng)市場占有率達到40%。完善技術體系，形成創(chuàng)新升級版的社團及行業(yè)標準，推進引領行業(yè)發(fā)展。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①薄型化、低噪聲圓鋸片基體及其產品組。含鋸片基體合金鋼材料、基體成品剛性結構、調質淬火等熱處理工藝。

　　②面向不同鋸解對象、不同片組的多片超薄低噪圓鋸片產品組，合理直徑級配設計技術及其鋸齒壽命調控技術。

　　③經濟型冷卻、抑塵、降噪、廢棄回收資源化處理一體化技術。

　　④鋸解過程的節(jié)能技術。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②深化與企業(yè)的“產學研”合作，依托山東大學建材與建設研究中心、山東省石材工程技術研究中心等研發(fā)單位，系統(tǒng)解決圓鋸片、鋸機相關理論、技術問題，實現(xiàn)自主創(chuàng)新。

　　③日照海恩鋸業(yè)有限公司、山東省制鋸工程技術研究中心、山東大學建材與建設研究中心、宜昌黑旋風鋸業(yè)有限公司等負責高性能薄型/超薄型、低噪聲金剛石圓鋸片基體研發(fā)生產。

　　④泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司、福建省南安市巨輪機械有限公司等負責高性能鋸機研發(fā)生產。

　　⑤泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司、山東大學負責開發(fā)與組合式金剛石圓盤鋸相匹配的自動化、智能化卸板系統(tǒng)。

　　⑥山東大學建材與建設機械研究中心、山東省石材工程技術研究中心負責開發(fā)高效冷卻抑塵降噪及廢棄回收處理一體化技術，改善工作環(huán)境，實現(xiàn)廢棄料資源化處理利用。

　　⑦泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司協(xié)同有關單位研發(fā)高效鋸解技術、智能化控制系統(tǒng)。

　　⑧泉州市海恩德機電（水南機械）科技發(fā)展有限公司負責新技術、新裝備的實驗應用及其示范工程建設。

　　⑨中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　基于合理直徑級配的多片超薄低噪圓鋸片產品組及其鋸解過程中變形控制技術：2020-2022

　　研究基于大重量長懸臂主軸變形協(xié)調控制技術：2020-2022

　　研發(fā)塔式組合金剛石圓鋸片壽命控制技術：2020-2022

　　研發(fā)大宗石材專用高性能圓鋸片組：2020-2022

　　開發(fā)高效冷卻抑塵降噪及廢棄回收處理一體化技術：2020-2022

　　集成基于5G智能網絡的實時控制、網絡控制、雙向饋能技術：

　　2020-2025

　　重點開發(fā)與常用板材規(guī)格相匹配的可調控板材智能化卸板系統(tǒng)及后續(xù)

　　磨拋一體化生產線：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　薄型化低噪聲圓鋸片基體及其產品組：2020-2024

　　面向不同鋸解對象、不同片組的多片超薄低噪聲圓鋸片產品組合理直徑級配設計技術及其鋸齒壽命調控技術：2020-2024

　　經濟型冷卻抑塵降噪及廢棄回收資源化處理一體化技術：2020-2024

　　鋸解過程的節(jié)能技術：2020-2024

（二）新一代框架式鋸機

　　新一代框架式鋸機包含鋸解主運動系統(tǒng)、進給運動系統(tǒng)、鋸條系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、機架系統(tǒng)、智能化卸板系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等構成，主要用于大幅面石質板材的鋸解。

1. 國內外技術對比

　　通過近十幾年的發(fā)展，國內應用于大理石、人造大理石等軟質石材鋸解的框架式鋸機有了質的突破。金剛石框架鋸鋸解寬度、鋸解長度、鋸解高度、鋸條沖程、鋸條安裝數(shù)量等主要技術指標，國內外差別不大。

　　由于制作材料、工藝問題，國內鋸機整體重量相對于國外鋸機同型號鋸機，多用材料10%以上。以科達公司20E型靜壓排鋸為例，鋸機重量為55~63t，而國外鋸機僅有50t左右；國外鋸機整體外觀采用專業(yè)的工業(yè)設計，結構緊湊，外形較為美觀，占地面積較小，鋸機可靠性較高。

　　適用于中低硬度花崗石板材鋸解的新型框架式鋸機國內外研發(fā)還在進一步實驗完善中。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①鋸解主運動大慣量機構往復運動柔性換向技術與節(jié)能技術。

　　②提升進給均衡微量運動調控技術，提高鋸解過程的穩(wěn)定性、可靠性，保障鋸解性能與質量。

　　③大跨度薄型鋸條系統(tǒng)鋸解性能調控技術、自動恒張緊技術、高性能鋸齒及其排布技術、鋸條穩(wěn)定性控制技術，滿足板材生產效率、質量要求。

　　④構建綠色、高效鋸解工藝數(shù)據(jù)庫，開發(fā)面向鋸解工況自適應控制的智能化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)工藝參數(shù)最優(yōu)化、設備遠程監(jiān)控、群控。

　　⑤重型大幅面脆性板材智能化卸板系統(tǒng)及荒料車調度等智能化物流系統(tǒng)。

　　⑥鋸解過程冷卻技術、廢棄料處理與節(jié)能、減排技術。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，加強硬質石材低速鋸解技術的基礎研究，以中低硬度花崗石大幅面板材窄鋸縫高性能鋸解技術、工具與裝備創(chuàng)新研發(fā)為突破口，研究金剛石刀頭在低線速度下對中低硬度花崗石的鋸解工藝，研究在現(xiàn)有框架鋸的基礎上高速鋸解軟質石材的降噪處理技術，為有效降低鋸解噪聲、節(jié)約資源、節(jié)能減排奠定基礎。

　　②系統(tǒng)研究大跨度薄型鋸條系統(tǒng)鋸解穩(wěn)定性調控技術、提升進給均衡微量運動調控技術、智能化卸板系統(tǒng)等物流機具，研發(fā)滿足大理石、人造石、中低硬度花崗石鋸解的系列高性能框架式鋸解裝備。

　　③研發(fā)、構建基于多目標優(yōu)化的鋸解工藝技術庫構建與數(shù)據(jù)融合的智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)相關技術的廣泛應用。

　　④研發(fā)手機APP，提升設備的智能化，管理人員可實時遠程監(jiān)控設備運行參數(shù)、能耗、故障報警、耗材、產量，并按需輸出相應報表。

3. 目標

　　實現(xiàn)框架式鋸機關鍵技術、整機產品性能的提升，控制系統(tǒng)從自動化到智能化的轉變，普通鋸機及其智能化水平達到國際先進水平。

　　率先研發(fā)成功鋸解硬質石材的新型框架式鋸機，率先提出多用途框架式鋸機行業(yè)標準，實現(xiàn)中國高端裝備的推進引領行業(yè)發(fā)展。使框架式鋸機成為大幅面板材鋸解的首選設備，國內外市場占有率分別達到90%、50%。材料利用率進一步提升，毛出材率達到70%以上，耗電量降低15%。

　　新式框架鋸主要技術參數(shù)：

　　（1）最大有效切割尺寸（長×寬×高mm）：3300×2000×2050

　　（2）鋸縫厚度（mm）：1.5～4.5

　　（3）切割毛板厚度（mm）：10-30

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①鋸解主運動大慣量機構往復運動柔性換向技術與節(jié)能技術。

　　②提升進給均衡微量運動調控技術。

　　③大跨度薄型鋸條系統(tǒng)鋸解性能穩(wěn)定性調控技術。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②深化與企業(yè)的“產學研”合作，依托山東大學建材與建設研究中心、山東省石材工程技術研究中心等研發(fā)單位，系統(tǒng)解決鋸條工具、鋸解裝備、鋸解運動等相關理論、技術問題，實現(xiàn)關鍵技術的自主創(chuàng)新。

　　③日照海恩鋸業(yè)有限公司、宜昌黑旋風鋸業(yè)有限公司等負責高性能鋸條基體研發(fā)生產。

　　④山東大學建材與建設研究中心、山東省石材工程技術研究中心負責構建綠色、高效鋸解工藝數(shù)據(jù)庫，開發(fā)面向鋸解工況自適應控制的智能化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)工藝參數(shù)最優(yōu)化、設備遠程監(jiān)控、群控。

　　⑤山東大學建材與建設機械研究中心、日照海恩鋸業(yè)有限公司、廣東科達潔能股份有限公司負責高性能鋸機研發(fā)生產。

　　⑥山東大學建材與建設機械研究中心、日照海恩鋸業(yè)有限公司負責重型大幅面脆性板材智能化卸板系統(tǒng)及荒料車調度等智能化物流系統(tǒng)。

　　⑦環(huán)球石材集團有限公司、山東美華石業(yè)有限公司負責新技術、新裝備的實驗應用及其示范工程建設。

　　⑧中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　鋸解主運動大慣量機構往復運動柔性換向技術與節(jié)能技術：2020-2022

　　低速鋸解主運動鋸解路徑規(guī)劃技術：2020-2022

　　運動系統(tǒng)運動節(jié)點潤滑及其保障技術：2020-2022

　　研發(fā)提升進給均衡微量運動調控技術：2020-2023

　　研發(fā)大跨度薄型鋸條系統(tǒng)鋸解性能調控技術：2020-2023

　　基于綠色高效鋸解工藝數(shù)據(jù)庫構建及其智能化控制系統(tǒng)：2020-20025

　　荒料車智能調度與重型大幅面脆性板材智能化缷板系統(tǒng)：2020-2025

　　鋸解過程的節(jié)能、減排技術：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　鋸解主運動大慣量機構往復運動柔性換向技術與節(jié)能技術：2020-2024

　　滿足中低硬度花崗石低速鋸解的主運動鋸解路徑規(guī)劃技術：2020-2024

　　提升進給均衡微量運動調控技術：2020-2024

　　大跨度薄型鋸條系統(tǒng)鋸解性能穩(wěn)定性調控技術：2020-2024

　　（三）多繩金剛石串珠鋸

　　多繩金剛石串珠鋸機用于天然花崗石等硬質板材的鋸解，使用的金剛石串珠繩的直徑為7.3mm、6.3mm和5.3mm。多繩鋸機使用的串珠繩數(shù)量為10至80條。

1. 國內外技術對比

　　隨著污染大、效率低的傳統(tǒng)砂鋸逐步退出花崗石板材鋸解市場，應用多繩金剛石串珠鋸機鋸解大幅面花崗石板材的越來越多。在國際市場上目前還是以意大利品牌（Breton、Pedrini、Gaspari）居多。近年，隨著研發(fā)與生產技術水平的提升，國產多繩金剛石串珠鋸機品牌逐步在國內市場推開。較小直徑的金剛石串珠繩（直徑為7.3mm及以下）性能提升、成本的降低促進了多繩金剛石串珠鋸機在鋸解大幅面花崗石等硬質石材板材中的應用，并成為加工20mm~100mm厚大板的理想解決方案。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①高性能鋸解主運動系統(tǒng)。

　　②金剛石串珠繩同步恒力張力技術。

　　③高性能驅動輪結構、軸承及其耐磨襯墊，提高機器的可靠性，降低維護成本。

　　④直徑≦5.0mm的小直徑高性能金剛石串珠及其串珠繩。

　　⑤研發(fā)高質量的直徑3.5mm、3.2mm和2.85mm的鋼絲繩。

　　（2）技術路徑

　　①實驗選配使用新材料來生產飛輪耐磨襯墊，使其使用壽命不低于2000小時。

　　②與軸承制造商合作并研發(fā)使用壽命可以達到10000小時的軸承。

　　③與國內的鋼絲繩制造商合作并研發(fā)高質量鋼絲繩，替代進口。

　　④研究并開發(fā)可生產小直徑金剛石串珠的自由燒結技術，其使用壽命需達到12~15m2/m。

3. 目標

　　穩(wěn)步提升鋸機性能與可靠性，實現(xiàn)高硬度石材的高效、綠色鋸解，替代傳統(tǒng)砂鋸。整體裝備水平達到國際先進水平。國內市場占有率超過50%，實現(xiàn)出口，成材率提高40%。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①金剛石串珠繩同步恒力張力技術。

　　②高性能驅動輪結構、軸承及其耐磨襯墊。

　　③直徑≦5.0mm的小直徑高性能金剛石串珠。

　　④直徑3.5mm、3.2mm和2.85mm的鋼絲繩。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②深化與企業(yè)的“產學研”合作，依托山東省石材工程技術研究中心、泉州華大超硬材料科技有限公司等研發(fā)單位，系統(tǒng)解決金剛石串珠繩工具、鋸機裝備、鋸解運動等相關理論、技術問題，實現(xiàn)關鍵技術的自主創(chuàng)新。

　　③泉州華大超硬材料科技有限公司等負責高性能金剛石串珠繩的研發(fā)生產。

　　④泉州華大超硬材料科技有限公司、環(huán)球石材集團有限公司、山東省石材工程技術研究中心負責構建綠色、高效鋸解工藝數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)工藝參數(shù)最優(yōu)化。

　　⑤鋸機生產企業(yè)主動牽手研發(fā)、用戶單位，負責高性能鋸機研發(fā)生產。

　　⑥環(huán)球石材集團有限公司、山東美華石業(yè)有限公司負責新技術、新裝備的實驗應用及其示范工程建設。

　　⑦中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　高性能鋸解主運動系統(tǒng)：2020-2022

　　金剛石串珠鋸同步恒力張力技術：2020-2022

　　高性能驅動輪結構、軸承及其耐磨襯墊，提高機器的可靠性，降低維護成本：2020-2023

　　直徑≦5.0mm的小直徑高性能金剛石串珠及其串珠繩：2020-2023

　　研發(fā)高質量的直徑3.5mm、3.2mm和2.85mm的鋼絲繩：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　金剛石串珠鋸同步恒力張力技術：2020-2024

　　高性能驅動輪結構、軸承及其耐磨襯墊：2020-2024

　　直徑≦5.0mm的小直徑高性能金剛石串珠：2020-2024

　　直徑3.5mm、3.2mm和2.85mm的鋼絲繩：2020-2024

　　六、智能化橋式切割系統(tǒng)

　　智能化橋式切割系統(tǒng)包括橋式切機、數(shù)字化圖形采集、處理系統(tǒng)、冷卻、抑塵、降噪技術與裝置、智能化上下料系統(tǒng)等。

　　新一代智能化橋式切割系統(tǒng)，著重發(fā)展高效率、高質量裁切工藝，與數(shù)字化圖像系統(tǒng)互聯(lián)的控制技術，提高板材利用率的優(yōu)化排板技術，智能化上料、對刀和分類卸料技術，高效冷卻、抑塵、降噪一體化技術等，為板材裁切生產數(shù)字化、智能化、綠色化提供技術裝備。

1. 國內外技術對比

　　橋式切機已經實現(xiàn)了數(shù)控化、多功能化，數(shù)控橋式切機控制軸數(shù)達到五軸，切割圓鋸片可在水平面做360°旋轉，在前后或左右方向做0°～90°翻轉；機頭的護罩裝有真空吸盤，能夠自動吸附并搬運板材；國內的科技機械生產的數(shù)控橋式切機還具備了貼碼功能。國內與國外主流橋式切機相比，國內設備可靠性、穩(wěn)定性等還存在差距，沒有自主的或基于高效切割工藝技術的數(shù)控系統(tǒng)。與其他行業(yè)相比，石材行業(yè)還沒有集成上板、裁切、自動對刀、工程板與邊角料分類卸料、智能管控于一體的智能化裁切中心。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①實驗研究裁切路徑智能規(guī)劃，實現(xiàn)切入、切出及空行程移位的智能化加減速裁切控制技術，保障板材的高效、高精度裁切。

　　②基于三維模型的裁切過程實景仿真系統(tǒng)。建立板材物理性質云端數(shù)據(jù)庫，基于開放式網絡、機器視覺、非接觸測量技術等研發(fā)板材圖形、圖案及規(guī)格識別技術，研發(fā)面向生產全流程的數(shù)字化建模與仿真技術，實現(xiàn)板材的優(yōu)化裁切及虛擬裁切。

　　③研發(fā)集成上下料、倉儲、移送與質量管控功能的板材智能物流系統(tǒng)。

　　④研發(fā)智能化裁切中心。利用掃描、優(yōu)化排版信息，研發(fā)集成上板、裁切、自動對刀、工程板與邊角料分類卸料、智能管控于一體的智能化裁切中心，率先實現(xiàn)板材裁切的智能化生產。

　　⑤高性能圓鋸片、鋸齒研發(fā)。

　　⑥高效冷卻、抑塵、降噪一體化技術與裝置研發(fā)。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，加強模塊化設計的基礎研究，基于機器視覺、非接觸測量技術等研發(fā)板材圖像輪廓識別技術；多工藝化、高功能集成化橋式切割技術；大板材視覺檢測與排版處理技術。

　　②系統(tǒng)研究五軸設備控制技術與智能化輔助裝置，建立運動系統(tǒng)的多體動力學模型與虛擬樣機仿真平臺。

3. 目標

　　橋式切機實現(xiàn)多功能化、高效化、智能化，適應行業(yè)智能化生產需要，實現(xiàn)基于高效工藝與智能切割功能的自主控制系統(tǒng)研發(fā)突破。綜合技術水平達到國際先進水平。數(shù)控、多功能橋式切機國內市場占有率超過90%以上。智能化切割系統(tǒng)市場占有率達到40%。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①基于高效裁切的切割路徑智能規(guī)劃技術。

　　②高性能、低噪聲圓鋸片研發(fā)。

　　③高效冷卻、抑塵、降噪一體化技術與裝置研發(fā)。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②以《中國制造2025》高檔數(shù)控機床技術為依托，山東大學建材與建設研究中心牽頭，深化與企業(yè)的“產學研”合作，相關單位協(xié)同系統(tǒng)解決圓鋸片工具、切割裝備、數(shù)字化、智能化系統(tǒng)的相關理論、技術問題，實現(xiàn)關鍵技術的自主創(chuàng)新。

　　③云浮市科特機械有限公司、山東大唐石材機械有限公司等負責高性能鋸機研發(fā)生產，云浮科特機械有限公司負責智能化控制系統(tǒng)研發(fā)和設備可靠性、精度提升。

　　④日照海恩鋸業(yè)有限公司、宜昌黑旋風鋸業(yè)有限公司等負責高性能圓鋸片基體研發(fā)生產。

　　⑤環(huán)球石材集團有限公司、山東美華石業(yè)有限公司負責新技術、新裝備的實驗應用及其示范工程建設。

　　⑥中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　智能化裁切中心規(guī)劃設計：2020-2022

　　高性能、低噪聲圓鋸片研發(fā)：2020-2022

　　裁切過程實景仿真系統(tǒng)：2020-2023

　　高效冷卻、抑塵、降噪一體化技術與裝置研發(fā)：2020-2023

　　集成上下料與質量管控功能的板材上下料技術與裝置：2020-2023

　　裁切路徑智能規(guī)劃，實現(xiàn)切入、切出及空行程移位的智能化加減速裁切控制技術：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　基于高效裁切的切割路徑智能規(guī)劃技術：2020-2024

　　高性能、低噪聲圓鋸片研發(fā)：2020-2024

　　高效冷卻、抑塵、降噪一體化技術與裝置研發(fā)：2020-2024

　　七、智能連續(xù)研磨系統(tǒng)

　　智能連續(xù)研磨系統(tǒng)主要包括定厚機、連續(xù)磨機、智能控制系統(tǒng)、視覺監(jiān)測系統(tǒng)、遠程運維系統(tǒng)。

　　新一代智能連續(xù)研磨系統(tǒng)，著重圍繞磨機定厚、研磨工具級配優(yōu)化，高性能研磨工藝與自適應控制系統(tǒng)，磨機橫梁運動組件結構優(yōu)化，高性能磨頭，磨機智能化管控系統(tǒng)等進行系統(tǒng)攻關。同步研發(fā)與研磨系統(tǒng)匹配的智能化上下料系統(tǒng)，以實現(xiàn)板材研磨加工的智能化。

1. 國內外技術對比

　　我國石材研磨加工設備由單機多次研磨，逐步過渡到依靠采用多頭連續(xù)磨拋機進行。國產設備通過引進轉化，基本滿足了大部分企業(yè)的生產需求。連續(xù)磨拋機是目前自動化程度最高磨拋設備，可完成長3.5m、寬2.2m、厚度小于50的大厚板和超薄板的連續(xù)研磨加工任務，特殊情況下可整線生產寬度2.5至3米。

　　但與國外同類型產品制造商如意大利SIMEC和BRETON相比在自動化、可靠性、工作穩(wěn)定性及生產效率等存在差距，具體體現(xiàn)在板輪廓檢測、磨頭升降控制、橫梁擺幅自動調整、磨頭自動避讓、自動集中潤滑系統(tǒng)及加工精度及效率等方面。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①基于模塊化設計技術、不同數(shù)量與級配研磨頭構成研磨機械的可重構技術。研究磨機、磨頭的自動裝組技術，以磨頭級配原則為基礎，建立智能重構系統(tǒng)，實現(xiàn)不同磨頭的自動適配。結構緊湊、便于拆裝、搬運、組合。

　　②新型動梁與動力單元結構優(yōu)化技術的高性能磨頭磨拋運動控制技術；基于動力單元結構優(yōu)化技術，重點開發(fā)新型動梁，以金剛石顆粒磨拋石材的機理為基礎，實現(xiàn)磨拋運動的自主控制，研究開發(fā)適配的高性能磨頭。

　　③定厚、研磨、拋光磨具的結構與配方、運動參數(shù)優(yōu)化與調控技術；根據(jù)板材特點選擇合理的研磨參數(shù)，通過參數(shù)決定控制系統(tǒng)的控制參數(shù)、控制參數(shù)反饋給工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫進行比對，實現(xiàn)全閉環(huán)控制。

　　④基于優(yōu)化匹配橫梁擺動自適應智能化控制系統(tǒng)。根據(jù)進給速度、研磨速度、研磨壓力、冷卻水量等輸入?yún)?shù)設計控制系統(tǒng)，通過狀態(tài)反饋實現(xiàn)自適應控制系統(tǒng)。

　　⑤匹配的上下料裝置、檢測、計數(shù)及定置碼放、管控集成系統(tǒng)。根據(jù)研磨速度實現(xiàn)自動化上下料，自動計數(shù)存儲、實現(xiàn)板材的生產過程全程監(jiān)測及數(shù)據(jù)輸出。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，加強模塊化設計的基礎研究，以模塊化工具與裝備創(chuàng)新研發(fā)為突破口，有效提高設備零部件的通用性、穩(wěn)定性。

　　②系統(tǒng)研究橫梁運動動力學模型，對橫梁運動的加速度、急動度進行動力學模型優(yōu)化，建立運動系統(tǒng)的多體動力學模型與虛擬樣機仿真平臺。

　　③深入研究研磨機理，將先進的硅片等硬脆材料加工有利的技術合理有效的引入到石材加工中。基于磨削原理以及流體動力學對磨頭的結構進行合理優(yōu)化，對磨頭到達高效、高質量加工并實現(xiàn)相關技術的廣泛應用。

3. 目標

　　研磨系統(tǒng)及多磨頭技術達到國際先進水平，實現(xiàn)智能化，高效化的生產系統(tǒng)，國產的連續(xù)磨機設備完全代替進口產品，將國產的先進連續(xù)磨機推向國際市場，實現(xiàn)國際市場占有率50%。

　　技術參數(shù)：

　　（1）加工板材寬度（mm）：300～2200；

　　（2）加工板材厚度（mm）：10～50；

　　（3）進給速度（m/min）：0.8～4；

　　（4）橫梁往復運動精度（mm）：≤5。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①高性能磨頭設計、制備技術。

　　②面向研磨石材性能、質量等的自適應智能化控制系統(tǒng)。

　　③高性能磨具。

　　（2）解決措施、分工、支撐點責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系。

　　②深化與企業(yè)的“產學研”合作，依托山東大學建材與建設研究中心、山東省石材工程技術研究中心等研發(fā)單位，系統(tǒng)解決磨頭結構設計、橫梁運動動力學理論、技術問題，實現(xiàn)自主創(chuàng)新。

　　③廣東科達潔能股份有限公司、云浮市科特機械有限公司負責高性磨機研發(fā)生產。

　　④泉州華大超硬材料科技有限公司負責高性能磨具研制。

　　⑤中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　基于模塊化設計技術、不同數(shù)量與級配研磨頭構成研磨裝備的可重構技術：2020-2022

　　匹配的上下料裝置、檢測、計數(shù)及定置碼放、管控集成系統(tǒng)：

　　2020-2022

　　新型動梁與動力單元結構優(yōu)化技術的高性能磨頭磨拋運動控制技術：2020-2023

　　定厚、研磨、拋光磨具的結構與配方、運動參數(shù)優(yōu)化與調控技術：2020-2023

　　基于優(yōu)化匹配橫梁擺動自適應智能化控制系統(tǒng)：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　高性能磨頭設計、制備技術:2020-2023

　　高性能磨具：2020-2023

　　面向研磨石材性能、質量等的自適應智能化控制系統(tǒng)：2020-2023

　　八、高效智能人造石材坯料生產系統(tǒng)

　　高效智能人造石材坯料生產系統(tǒng)主要包括高效智能人造崗石坯料生產系統(tǒng)和高效智能人造石英石板坯料生產系統(tǒng)，各系統(tǒng)主要由自動配料計量、稱重、混料、攪拌、輸送、布料、真空壓制等系統(tǒng)和設備構成。

　　新一代高效智能人造石材坯料生產系統(tǒng)，圍繞提升生產系統(tǒng)各工序過程的自動化、智能化管控技術進行系統(tǒng)攻關，著重研發(fā)超大容量臥式攪拌機、大規(guī)格坯料高性能、高效率壓制技術，為人造石行業(yè)提供高效化、綠色化、智能化生產提供技術裝備。

（一）高效智能人造崗石坯料生產系統(tǒng)

1. 國內外技術對比

　　人造崗石坯料壓制成型工藝已在近五年來獲得跨越式發(fā)展，國內生產線從原來的壓制荒料高度750mm發(fā)展到高度1200mm的大塊時代。國內各設備制造商已從仿制國內外先進設備發(fā)展為自主研發(fā)階段，新產品不斷涌現(xiàn)。目前壓制成型設備逐漸趨同，壓制產能達到30塊/天以上，壓制產品包括單色、花色、仿天然紋理、木紋系列等。國內外技術對比如下表：

　　表1 人造崗石坯料生產設備技術對比

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①創(chuàng)新仿天然紋理制作技術。

　　②研發(fā)超大容量混料技術及其裝備。

　　③研發(fā)真空布料及高效壓制技術。

　　④研發(fā)高功率、高穩(wěn)定性激振器。

　　⑤研發(fā)智能化管控系統(tǒng)。

　　（2）技術路徑

　　①建立成熟、穩(wěn)定的板材紋理工藝數(shù)據(jù)庫，研制人造花崗石仿天然紋理自動化、智能化作業(yè)系統(tǒng)。

　　②基于數(shù)字化設計和仿真技術，開發(fā)設計超大容量的臥式攪拌機，滿足市場對大規(guī)格荒料的制作需求。

　　③深入研究多級壓力自漂浮壓制技術和高效立體真空排氣技術，極大壓縮真空時間、提升壓制效率和效果。

　　④系統(tǒng)研究壓頭運動動力學模型，對壓頭運動的力度，動能釋放建立詳細力學模型，建立虛擬樣機仿真平臺。結合收集的長期數(shù)據(jù)，優(yōu)化產品結構，提高壓制效能。

　　⑤應用物聯(lián)網大數(shù)據(jù)技術，采集生產系統(tǒng)各工序環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，并建立工藝數(shù)據(jù)庫，開發(fā)智能化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)作業(yè)過程的智能化控制。

3. 目標

　　通過合理的設備布置與生產工藝的配合，大幅度提升整個生產線的產能，達到30～40塊/天。同時，不斷完善無機工藝配方及工藝路徑，大幅提升使得無機崗石性能，取代傳統(tǒng)的有機崗石產品，更貼近市場的需求。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①超大容量混料技術。

　　②高功率、高穩(wěn)定性激振器技術。

　　③智能化檢測與控制技術。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②廣東科達潔能股份有限公司全系統(tǒng)研發(fā)生產、實現(xiàn)關鍵技術的自主創(chuàng)新。

　　③廣東科達潔能股份有限公司、環(huán)球石材集團有限公司全系統(tǒng)負責新技術、新裝備的試驗應用及其示范工程建設。

　　④中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　高功率、高穩(wěn)定性激振器技術：2020-2022

　　仿天然紋理制作技術：2020-2022

　　超大容量混料技術：2020-2022

　　真空布料技術：2020-2022

　　高效壓制技術：2020-2022

　　智能化檢測與控制技術：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　超大容量混料技術：2020-2024

　　高功率、高穩(wěn)定性激振器技術：2020-2024

　　智能化檢測與控制技術：2020-2024

（二）高效智能人造石英石板坯料生產系統(tǒng)

1. 國內外技術對比

　　設備廠家隨著核心設備逐漸成熟，生產線逐步向高端產品邁進，高端產品中以仿天然通透紋理人造石英板工藝技術較為成熟，工業(yè)化生產能力顯著，提升設備自動化水平是目前設備廠家研發(fā)的前沿。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①研發(fā)全自動精確稱量控制技術。

　　②研發(fā)分體式花色均化技術及大型混料勻化設備。

　　③研發(fā)仿天然通透紋理制作技術。

　　④研發(fā)真空布料及高效壓制技術。

　　⑤研發(fā)高效恒溫控制技術。

　　⑥研發(fā)智能化管控系統(tǒng)。

　　（2）技術路徑

　　①深入研究人配料工藝各類數(shù)據(jù)，合理布置工藝路線，極大提升配料效率，為提高板材性能和生產線能力提供基礎依據(jù)。開展樹脂、添加劑研究，解決板材污染問題，提高板材成品率。

　　②擴大花色工藝研究，開發(fā)對沖式花色成形技術、雙軸混料花色成形技術、滾壓式花色成形技術、噴漿花色技術、噴粉花色技術等，形成廣域產品體系。

　　③建立制作工藝云端數(shù)據(jù)庫，在開放式網絡，機器視覺等技術幫助下，實現(xiàn)高效化、遠程化、可干預的紋理縫隙制作、多能涂料噴涂、智能化天然紋理填充。

　　④構建基于復雜填料工藝技術的技術庫，實現(xiàn)復雜紋理填料、多花紋填料的自動化、智能化作業(yè)，實現(xiàn)高端板材自動化布料。

　　⑤系統(tǒng)研究壓頭運動動力學模型，對壓頭運動的力度，動能釋放建立詳細力學模型，建立虛擬樣機仿真平臺。結合收集的長期數(shù)據(jù)，優(yōu)化產品結構，提高壓制效能。

　　⑥深入研究薄板真空原理，采用多級立體真空技術，基于流體力學和結構學應用，極大壓縮抽真空時間，提高板材制作效能，提高板材成品率。

　　⑦深入研究人造石英板固化過程的物理化學原理，論證固化速度，變形量的各類影響因素。根據(jù)不同類型人造石英板材工藝需求，差異化恒定控制上下加熱板溫度，設計合理的熱油路結構，提高板面溫度分布均勻性及熱量交換迅速，減小應力及變形。

　　⑧應用物聯(lián)網大數(shù)據(jù)技術，采集生產系統(tǒng)各工序環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，并建立工藝數(shù)據(jù)庫，開發(fā)智能化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)作業(yè)過程的智能化控制。

3. 目標

　　智能有機仿天然人造石板生產系統(tǒng)達到國際領先水平，智能有機仿天然人造石板生產系統(tǒng)的人造石生產線針對仿天然通透紋理產品產能達到10PCS/小時。常規(guī)單色板生產能力達到18PCS/小時。新設備適合舊線升級、升級后仿天然通透紋理產品產能達到8塊/小時。智能化仿天然通透紋理制作系統(tǒng)市場占率達到80%。

　　技術參數(shù)：

　　（1）壓制板材寬度（mm）：1650~2050

　　（2）壓制板材長度（MM）：2750~3600

　　（3）最大壓制激振力(t)：150

　　（4）最大生產速度(pcs/h)：18

　　（5）板材成型的樹脂含量：≤7%

　　（6）綜合壓制時間(S)：≤180

　　（7）成型的板材密度(g/cm3)：≥2.45

　　（8）固化周期(min)：40

　　（9）板材變形量(mm)：1.5～2

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①高強度無機板配方工藝技術。

　　②大型分體式花色均化技術。

　　③智能化檢測與控制技術。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②佛山慧谷科技有限公司、廣東科達潔能股份有限公司牽頭負責研發(fā)生產相關裝備，實現(xiàn)關鍵技術的自主創(chuàng)新。

　　③佛山慧谷科技有限公司、廣東科達潔能股份有限公司、環(huán)球石材集團有限公司負責新技術、新裝備的試驗應用及其示范工程建設。

　　④中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　全自動精確稱量控制技術：2020-2022

　　分體式花色均化技術：2020-2022

　　仿天然通透紋理制作技術：2020-2022

　　高效真空壓制技術：2020-2022

　　高效恒溫控制技術：2020-2022

智能化檢測與控制技術：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　高強度無機板配方工藝技術：2020-2024

　　大型分體式花色均化技術：2020-2024

　　智能化檢測與控制技術：2020-2024

　　九、智能立體補膠系統(tǒng)

　　新一代智能立體補膠系統(tǒng)重點發(fā)展自動刮膠系統(tǒng)、新一代立體補膠線循環(huán)烘箱，主要用于天然石材表面缺陷修補。其特點著重體現(xiàn)在實現(xiàn)板材表面進行涂膠、刮平的高精度控制，降低膠劑的損耗、節(jié)約資源、節(jié)能減排。

（一）自動刮膠系統(tǒng)

　　自動刮膠系統(tǒng)由數(shù)控刮膠機、智能掃描系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等構成。

1. 國內外技術對比

　　國內應用的刮膠機，大多是橫梁搖擺行走方式，對規(guī)格不規(guī)則的天然大理石刮膠，局部位置膠劑量填充不平整，膠劑浪費大。國外以橫梁行走，刮膠輥旋轉刮膠；對規(guī)格不規(guī)則的天然大理石采用紅外線檢測刮膠區(qū)域，有效促進了國內天然石產業(yè)的資源節(jié)約和技術、經濟發(fā)展。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①圖像識別技術，對石材的種類進行鑒別。

　　②圖像處理技術，傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)輸出刮膠軌跡，其高效、準確地對板材表面進行涂膠、刮平技術廣泛應用。

　　③智能控制系統(tǒng)，開發(fā)支持具有現(xiàn)場總線通信功能，與工藝軌跡技術庫互通的分布式智能控制系統(tǒng)。

　　（2）技術路徑

　　拍照數(shù)據(jù)的捕捉技術協(xié)同，加上高精度齒輪齒條組合產品的基礎研究，以高性能高效、低耗原材料創(chuàng)新研發(fā)為突破口，有效降低膠劑的損耗、節(jié)約資源、節(jié)能減排奠定基礎。

3. 目標

　　高效生產及低耗原材料產品、高性能刮膠裝備達到國際領先水平。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①高效、低耗原材料數(shù)控刮膠技術。

　　②面向不同規(guī)格的石材對象進行捕捉設計技術及其齒輪精準調控技術。

　　③刮膠過程的節(jié)能技術。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②深化與企業(yè)的“產學研”合作，依托佛山慧谷科技有限公司、廣東科達潔能股份有限公司協(xié)同研發(fā)單位，對相關理論、技術問題，實現(xiàn)自主創(chuàng)新。

　　③佛山慧谷科技有限公司、廣東科達潔能股份有限公司、環(huán)球石材集團有限公司負責新技術、新裝備的試驗應用及其示范工程建設。

　　④中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

圖像識別技術：2020-2022

　　圖像處理技術：2020-2022

　　智能控制系統(tǒng)：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　高效、低耗原材料數(shù)控刮膠技術：2020-2024

　　面向不同規(guī)格的石材對象進行捕捉設計技術及其齒輪精準調控技術：2020-2024

　　刮膠過程的節(jié)能技術：2020-2024

（二）新一代立體補膠線循環(huán)干燥箱

　　新一代立體補膠線循環(huán)干燥箱包含箱體系統(tǒng)、升降進給運動系統(tǒng)、風道循環(huán)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等構成，主要用于天然石材板材表面刮膠后進行烘干。

1. 國內外技術對比

　　國內應用于天然大理石、天然花崗巖等軟質石材表面缺陷修補有了質的突破。新一代立體補膠線循環(huán)干燥最主要的指標是最大節(jié)能、占地最小（干燥箱與升降裝置一體化）、干燥靠溫度梯度曲線控制等。目前國內外立體補膠線烘箱普遍占地廠房空間高，烘箱與升降機運動協(xié)調。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①液壓升降系統(tǒng)。托架在箱體上下、左右循環(huán)移動技術與節(jié)能技術。

　　②托架上下、左右循環(huán)移動技術。適應天然石材在不同溫度區(qū)域進行烘干要求。

　　③研發(fā)提升進給平穩(wěn)運動調控技術，提高板材烘干過程的穩(wěn)定性、可靠性，保障烘干性能與質量。

　　④升降運動系統(tǒng)運動節(jié)點潤滑及其保障技術。

　　⑤構建高效烘干工藝參數(shù)，開發(fā)面向鋸解工況自適應控制的智能化系統(tǒng)，實現(xiàn)設備遠程監(jiān)控。

　　⑥烘干過程的節(jié)能、減排技術。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，加強對天然石材表面烘干技術的基礎研究，以節(jié)能、高效，占地少等高性能烘干技術、工具與裝備創(chuàng)新研發(fā)為突破口，為有效降低能耗、節(jié)約資源、節(jié)能減排奠定基礎。

　　②系統(tǒng)研究新一代立體補膠線循環(huán)烘箱穩(wěn)定性調控技術、提升進給平穩(wěn)運動調控技術、液壓升降，托架在箱體上下、左右循環(huán)移動技術，研發(fā)滿足大理石、花崗巖系列高性能表面烘干裝備。

　　③研發(fā)、構建基于多目標優(yōu)化的烘干工藝技術參數(shù)構建與數(shù)據(jù)融合的智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)相關技術的廣泛應用。

3. 目標

　　實現(xiàn)立體循環(huán)干燥箱關鍵技術、整機產品性能的提升，控制系統(tǒng)從自動化到智能化的轉變，普通立體干燥箱及其智能化水平達到國際先進水平，新一代立體補膠線循環(huán)干燥箱引領行業(yè)發(fā)展。材料利用率進一步提升，板材烘干合格率達到98%以上，耗電量降低15%。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①干燥箱主運動升降機構往復運動柔性換向技術與節(jié)能技術。

　　②滿足板材在不同區(qū)域的溫度下路徑規(guī)劃技術。

　　③提升進給升降平穩(wěn)運動調控技術。

　　④干燥系統(tǒng)烘干溫度性能穩(wěn)定性調控技術。

　　（2）解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系：“中國石材產業(yè)新一代技術裝備協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟”。石材產業(yè)鏈條相關單位攜手，系統(tǒng)解決研發(fā)、生產、使用、評價等問題。

　　②深化與企業(yè)的“產學研”合作，佛山慧谷科技有限公司、廣東科達潔能股份有限公司協(xié)同研發(fā)單位，對相關理論、技術問題，實現(xiàn)自主創(chuàng)新。

　　③慧谷科技有限公司對高效烘干工藝參數(shù)、烘干過程的節(jié)能、減排技術進行研發(fā)。

　　④佛山慧谷科技有限公司、廣東科達潔能股份有限公司、環(huán)球石材集團有限公司負責新技術、新裝備的試驗應用及其示范工程建設。

　　⑤中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　液壓升降系統(tǒng)：2020-2022

　　托架上下、左右循環(huán)移動技術：2020-2022

　　提升進給平穩(wěn)運動調控技術：2020-2022

　　構建高效烘干工藝參數(shù)：2020-2022

　　烘干過程的節(jié)能、減排技術：2020-2022

　　升降運動系統(tǒng)運動節(jié)點潤滑及其保障技術：2020-2025

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　干燥箱主運動升降機構往復運動柔性換向技術與節(jié)能技術：2020-2024

　　滿足板材在不同區(qū)域的溫度下路徑規(guī)劃技術：2020-2023

　　提升進給升降平穩(wěn)運動調控技術：2020-2023

　　干燥系統(tǒng)烘干溫度性能穩(wěn)定性調控技術：2020-2023

　　十、污水綜合處理系統(tǒng)

　　新一代污水綜合處理系統(tǒng)，主要面向企業(yè)現(xiàn)有需要，實現(xiàn)塔-池組合式高效泥水分離，研發(fā)鋸泥資源化分離技術與設備；研發(fā)與石材制品生產協(xié)同匹配的石材污水處理與智能化管控系統(tǒng)。基本解決花崗石生產鋸泥資源化處理與應用的難題，綜合技術水平實現(xiàn)國際領先水平，實現(xiàn)石材行業(yè)的綠色化發(fā)展。

1. 國內外技術對比

　　目前，國內外石材污水處理方法主要包括：物理處理法、化學處理法和生物化學處理法三類，將污水中所含的污染物質分離去除、回收利用或將其轉化為無害物質，使水得到凈化。石材污水的處理主要涉及三個過程：沉淀工藝、絮凝工藝、脫水工藝。石材污水處理系統(tǒng)技術研究除以上工藝，還包含水泥分離、鋸泥綜合利用等技術。國內、外石材污水處理設備整體水平相對持平，例如壓濾機、絮凝處理設備、泥水分離設備等。

2. 創(chuàng)新研發(fā)技術及其路徑

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術

　　①塔-池組合式高效泥水分離技術，適應現(xiàn)有企業(yè)技術改造需要。

　　②移動式鋸泥固液分離技術與裝備，解決中小企業(yè)鋸泥清運難題。

　　③鋸泥資源化分離技術與設備，實現(xiàn)石材生產過程中廢棄粉料的資源化處理。

　　④石材污水智能化控制系統(tǒng)，對供水系統(tǒng)、泥沙分離裝置等實現(xiàn)自動化、智能化控制，實現(xiàn)污水處理系統(tǒng)與石材制品生產協(xié)同匹配。

　　（2）技術路徑

　　①產學研協(xié)同，與高校和重點實驗室相合作，加強“三離”技術研究，即塔-池組合式高效泥水分離、移動式鋸泥固液分離技術、鋸泥資源化分離技術；以相關“三離”技術設備為載體，解決石材污水、鋸泥分離、運輸難題。

　　②針對石材污泥開展綜合利用研究，包括鋸泥分類篩選、再利用工藝、設備的研究，以石材鋸泥為原料開發(fā)二次產品，實現(xiàn)鋸泥高效利用。

　　③結合互聯(lián)網技術，研發(fā)將機械、控制技術集成于一體的智能化污水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括供水系統(tǒng)、泥沙分離裝置、攪拌裝置、石泥儲存運送裝置等。

3. 目標

　　研發(fā)智能化污水綜合處理系統(tǒng)，提高石材加工行業(yè)污水處理效率及效果，降低污水處理成本。通過智能化控制，實現(xiàn)污水處理系統(tǒng)與企業(yè)生產產量的優(yōu)化匹配。污水處理后懸浮顆粒含量降低2-3倍，污水壓濾后污泥含水率從80%降到40%左右，解決污泥運輸難題；壓出的污泥具有經濟價值具有多種用途，石材污水處理水平達到國際先進水平。

4. 關鍵技術瓶頸、解決措施、分工、支撐點、責任及專家組

　　（1）關鍵技術瓶頸

　　①塔-池組合式高效泥水分離技術。

　　②鋸泥資源化分離技術與設備。

　　③鋸泥再利用技術與設備。

　　（2）解決措施、分工、支撐點責任及專家組

　　①中國石材協(xié)會機械與工具專委會專家組牽頭，產學研用結合，構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產學研相結合的石材新技術創(chuàng)新體系。

　　②深化與企業(yè)的“產學研”合作，依托山東大學建材與建設研究中心、山東省石材工程技術研究中心等單位，研發(fā)污水、廢棄料綜合處理、利用技術。

　　③山東省石材工程技術研究中心協(xié)同設備企業(yè)負責“三離”（塔-池組合式高效泥水分離、移動式鋸泥固液分離技術、鋸泥資源化分離）設備創(chuàng)新研發(fā)生產。

　　④山東省石材工程技術研究中心會同五蓮石材產業(yè)園區(qū)企業(yè)研發(fā)鋸泥粉料再利用技術、設備。

　　⑤中國石材協(xié)會機械與工具專委會負責推廣實施。

5.研發(fā)啟動時間和完成時間：2020-2025

6.節(jié)點時間：

　　（1）創(chuàng)新研發(fā)技術：

　　塔-池組合式高效泥水分離技術：2020-2022

　　移動式鋸泥固液分離技術與裝備：2020-2022

　　鋸泥資源化分離技術與設備：2020-2022

　　壓濾廢水處理技術：2020-2022

　　鋸泥再利用技術與設備：2020-2022

　　基于優(yōu)化匹配石材污水智能化控制系統(tǒng)：2020-2024

　　（2）關鍵技術瓶頸：

　　“三離”（ 塔-池組合式高效泥水分離、移動式鋸泥固液分離、鋸泥資源化分離）技術：2020-2025

　　鋸泥再利用技術與設備：2020-2023

　　智能化污水綜合處理系統(tǒng)：2020-2023

　　十一、組織與保障措施

（一）組織機構與方式

1. 組織規(guī)劃

　　（1）成立領導小組

　　由中國石材協(xié)會牽頭，組織全行業(yè)的力量，包括行業(yè)專家、科研設計單位、高校成立“石材行業(yè)新一代技術裝備創(chuàng)新研發(fā)”領導小組，研究確定研發(fā)方案，負責重大事項的決策，協(xié)調有關各方的分工和合作的有關事項。

　　（2）組建專家組

　　以中國石材協(xié)會機械與工具專業(yè)委員會專家組為基礎，增補部分行業(yè)專家，作為咨詢機構，對領導小組負責，接受領導小組委托，參與“石材行業(yè)新一代技術裝備創(chuàng)新研發(fā)”疑難問題的診斷和研究。

　　（3）設立辦公室

　　辦公室為領導小組下設的辦事機構，負責協(xié)調“石材行業(yè)新一代技術裝備創(chuàng)新研發(fā)”的日常工作和各個項目的推進情況，協(xié)調解決方案實施過程中出現(xiàn)的各種具體問題。

　　（4）創(chuàng)新研發(fā)項目落實

　　創(chuàng)新研發(fā)任務由領導小組根據(jù)創(chuàng)新研發(fā)方案和行業(yè)發(fā)展的實際需要提出，由一個或多個企業(yè)來承擔，辦公室具體協(xié)調落實。

2. 具體方案

　　（1）成立石材行業(yè)新一代技術裝備創(chuàng)新研發(fā)領導小組

　　組長：齊子剛（中石協(xié)副會長兼秘書長、機械與工具專委會主任）

　　副組長：鄧惠青（中石協(xié)副秘書長）

　　孫衛(wèi)星（中石協(xié)副秘書長）

　　成員：張進生（山東大學教授、機械與工具專委會專家組組長）

　　劉建軍（佛山科達石材機械公司總經理）、

　　邱建平（佛山慧谷科技公司總經理）、

　　付崇文（日照海恩鋸業(yè)公司董事長）、

　　張云才（宜昌黑旋風鋸業(yè)公司總經理）、

　　郭經偉（福建省石材行業(yè)協(xié)會副會長兼秘書長）、

　　周克繼（山東省石材行業(yè)協(xié)會會長）、

　　陳鵬奇（泉州市海恩德機電科技發(fā)展有限公司總經理）、

　　蘇永定（福建盛達機械公司董事長）、

　　林天華（福建省華隆石材機械公司董事長）、

　　陳思揚（廣東省云浮石材機械公司總經理）、

　　吳建（泉州華大機械公司總經理）、

　　蕭自能（福建省威盛機械公司董事長）

　　（2）組成專家組

　　組長：張進生（教授）

　　成員：廖原時（高工）、巢守美（高工）、張小梅（高工）、

　　趙民（教授）、方明（高工）、崔洪章（高工）

　　（3）下設辦公室：

　　辦公室主任：孫衛(wèi)星（兼）

　　成員：由協(xié)會秘書處人員和周浩任、孫德鵬組成。

（二）保障措施

1.堅持“創(chuàng)新提升、超越引領”的指導思想，堅持自主創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新，以石材機械與工具專委會的成員單位為基礎，依托山東大學建材與建設機械研究中心、山東省石材工程技術研究中心等單位的技術研發(fā)優(yōu)勢，集中行業(yè)優(yōu)勢資源進行攻關，發(fā)揮相關各方的積極性和創(chuàng)造性。

　　2.爭取政府相關部門對“石材行業(yè)新一代技術裝備創(chuàng)新研發(fā)”的專項列項得到政策和資金支持。

　　3.整合國際和國內各種資源，聯(lián)合社會力量，建立以研發(fā)項目為紐帶的技術創(chuàng)新聯(lián)盟，做好知識產權保護，打造合作創(chuàng)新平臺。

　　4.在研發(fā)工作中，合作單位要制定合作協(xié)議，明確規(guī)定各方的權利和義務等約束條款。同時引入競爭機制，協(xié)同機制，利益分享機制，共同攻克關鍵技術難題。