耐火材料智能制造的方向、难点在哪里？

智能制造的发展包括产品、制造、模式等多个维度，这里面就又包含了智能产品和智能装备的研发、智能技术的应用、智能终端和平台的建设、智能生产模式的转变以及智能化集成制造系统的开发等等。我国产业结构传统的劳动密集型产业已经面临挑战，一方面低端制造业向低成本国家转移，另一方面高端制造业流向发达国家。

2017年7月，我国发布了《新一代人工智能发展规划》，提出了面向2030年我国新一代人工智能发展示的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施，明确了人工智能作为我国产业升级和经济转型的主要动力。未来将是以智能为核心、通过数字化实现万物互联的时代，人工智能将无处不在。

中国制造业目前大而不强的现象非常明显，低端和无效制造产业供给过剩、高端和有效产业供给不足等问题凸出。发展智能制造的关键是新材料，新材料是保障制造产品质量的基本条件。2010年国务院印发《关于加快培育和发展战略性新兴产生的决定》，明确将新材料列为战略性新兴产业，并在产业发展规划里提出，到2020年，力争使若干新材料品种进入全球供应链，重大材料自给率达到70%以上，初步实现中国从材料大国向材料强国的战略性转变。

耐火材料行业是一个传统到不能再传统的产业，从以住的人工上料、打砖、压砖到现在的全自动化操作。

以往耐火材料企业购买先进的设备都是从国外进口，不但价格高昂，维修也不方便。而现在，国产的智能化设备性能远超进口设备，价格更具优势，服务更好同时也更环保。

在耐火材料生产线上，从原材料自动配料，自动混料，自动称重布料，到压力机自动成型、自动出砖、自动检测、取砖、码垛，全过程无人化操作。耐火材料智能化生产不但改善工作环境，大大降低工人劳动强度，更是提升产品的质量及工作效益。降低企业生产成本和管理强度。

01智能化配料、混料工艺

在过去，耐火材料混料车间，经过破粉碎到规定粒度的原材料需要通过人工称重、配料，搅拌混匀。其操作过程极易出现比例偏差、搅拌不均匀等现象，严重影响产品的质量。而同时工作环境粉尘超标严重，对身心健康都有很大的威胁。不仅仅是这些，传统的设备还存在噪音大，工作效率低，安全隐患多等缺点。

而国内某公司研发的全自动混料系统，常规计量模式，通过喂料机构将物料从储料仓输送到计量斗内，达到配方重量后停止。喂料机构则是按照物料特性不同，分别配备螺旋输送机、电磁振动给料器、皮带给料机、旋转供料阀、溜管等。具有精度高速度快。适用于流动性好的粉、粒料。非常适用于配料精度要求严格的耐火材料工艺流程。

02智能化成型系统

耐火砖的生产过程中，传统的生产工艺需人工操作重型压力机。不但费时费力费成本，还存在较高的坯体废品率。

而现在某公司研制的全自动压力机是集机、电、液、气、计算机一体化的高科技含量产品，由主体结构、液压系统、喂料系统、电气控制系统、模具装卸机等组成，能自动完成压制过程中的布料、压制、脱模、夹砖以及喷油等工作，通过采用各种关键核心技术，可以满足各种原料特性、外形结构尺寸的产品生产需求。能够轻松快速地更换模具并自动锁紧。该设备还具有人性化操作界面及远程故障诊断技术，方便用户进行参数调整;通过配置远程通讯装置，还可为用户建立远程通讯系统，为用户及时提供远程故障诊断服务并大大方便程序的改进升级。生产环境无尘化，自动化程度高，人为的因素影响小，人工成本低，生产效率高。

从质量方面讲，采用全自动液压压力机生产的制品尺寸控制精准，尺寸在最小误差范围之内，一般成型砖坯尺寸误差小于±0.5%。最大限度地减少制品的气孔率，增大制品密度。有效的解决粉料结团及偏析现象，保证落入模腔的粉料均匀，从而达到控制砖的重量误差在制品的要求范围之内。同时，还大幅减少了传统压砖机所致砖坯的缺棱、掉角、飞边、麻面、层裂和扭曲等产品缺陷，从而明显提高了所致产品的质量。

传统耐火材料企业，耐火砖生坯和成品都需要人工将砖进行码垛。而装卸和自动化系统，可将夹砖装置(真空或机械夹砖装置，甚至到更复杂的装置如旋转夹砖装置)直接安装配置在压机上将压制成型的产品从压机中直接夹送出来。另一方面，是布置在压机之后的系统装置，例如窑车码垛系统装置，通常是利用特殊夹砖器(系统)在可编程的工业机器人的基础上设计建造的。此外，包装和码垛方面的自动化其所有需求，标签系统和其它更多等在现在的智能化设备都是可以实现的。

03智能化检测工艺

传统的耐火材料企业生产的耐火砖出窑冷却后，需要人工一块块的进行检查。而现在，耐火砖经电子眼自动检测有无裂纹、缺角、缺棱、层裂;再经光学仪器检测有无细小缺陷;接着，用超声扫描、激光电子仪器和重量传感器装置测定每块砖的密度、尺寸、扭曲、楔形度和耐压强度，必要时也检测变形模数等。不合格的砖被剔除，合格的砖块被贴上纸板、钢板，自动包装后送入仓库。

结语

全自动的智能设备只是耐火材料智能制造的一小部分。未来，耐火材料企业要实现智能生产线现场的生产过程管理、现场监控和控制等，包括智能工厂生产过程的数据采集及分析，实现生产过程、设备、资源监控的可操作和可视化;要能支持采集不同现场设备数据的要求，支持将生产数据及设备故障信息显示在监控站的屏幕上，实现生产过程的动态监控与管理;实现智能设备、机器人和生产线、用户全流程互联对话，实现人机、机机互联下的高品质、高效、柔性自动化生产等。