加快中国皮革机械数控化改造工作

    皮革制品是以皮革、毛皮为主料，以纺织品、塑料、橡胶等为辅料制作成的产品的总称，是人们所喜爱的生活用品之一，与人们的日常生活息息相关，同时也是国防军需品。中国是皮革制品的生产大国、消费大国和出口大国。

　　皮革制品加工业是皮革工业的一部分，素有投资少、见效快等特点，是中国轻工业的支柱产业之一。发展皮革制品加工业，对内既能繁荣市场，满足人民生活需要，提高人民生活水平，又能积累建设资金;同时，皮革制品加工业与对外贸易有密切关系，可扩大出口，为国家创汇。因此，皮革制品加工业在满足人们的需要和支援国家的经济建设中，起着十分重要的作用。

　　1.2皮革机械在皮革制品生产中的作用

　　皮革制品生产过程是典型的劳动密集型加工业，机器在保障产量和质量等方面起着十分重要的作用。例如，正常人的两只脚是左右对称的，这就要求一双鞋左右相同才能穿着舒服。手工做鞋是很难做到这一点的，而机器则完全能做到。因此，皮革制品机械是皮革制品加工业的组成部分，是完成皮革制品生产的重要手段，是衡量皮革制品工业技术水平的标志之一。随着科学技术的发展，各项技术措施直接靠手工是无法完成的，只有使用机器，才能突破人体功能的限制，降低劳动强度及生产成本，提高劳动生产率，提高产品质量。实现皮革制品生产机械化、自动化，对于发展皮革制品加工业有着极其重要的作用。

　　2  皮革机械的特点

　　皮革机械作为轻工机械大门类中的一类专用机械，同其它机械一样有着共性，但也有其鲜明的专业机械特点。

　　2.1皮革机械范围宽、种类多

　　皮革机械如就行业可分为:制革机械、毛皮机械、制鞋机械、皮件机械、皮革五金配件机械等;就其工艺方法、结构形式等可分为制革用削匀机、去肉机，制鞋用片革机、绷帮机等。

　　2.2皮革机械的结构、动作、加工原理差异很大，复杂程度不一

　　如制革机械中的转鼓可以认为是一种无压或低压的能转动的容器，刀轴类机器及剖层机等则属带工具(刀具、模具等)的以动作为主的加工机械，大部分革制品机械亦为这一类。单从机械结构和动作来看，转鼓是比较简单的，去肉机、剖层机等就比较复杂，制鞋用各种绷帮机则更为复杂。

　　2.3加工对象的结构、性质的特殊性

　　皮革机械加工对象是动物皮，简单地说，动物皮主要是由胶原纤维交错编织而成的。皮板具有面大而薄、柔软易变形、高弹韧性、部位差大等特点。这些特性就决定了皮革制品的加工需要的力比较大，但施力却比较困难，因此是不利于机械加工处理的。

　　2.4皮革机械工作环境差

　　众所周知，皮革制品加工过程中的多数工序是在水、汽、各种化工材料、加工过程中的废弃物等共存的条件下进行的，加工用机器身处其中，也必受其害。

    如上所述，皮革机械简繁不一。总体来讲，其结构、采用的动作机构、传动机构等还是比较复杂的，如制革用的去肉机、削匀机、剖层机等，制鞋用的片革机、绷帮机、内线机、外线机等，其复杂程度可与任何一种产业机械(单机)相比。但是，若从加工产品的精度要求来讲，皮革机械是比较低的，因而有利于机器设计、制造。

　　综合来评判，皮革工业用机械可认为属精度要求一般(除少数机器外)、结构复杂程度一般、加工对象特殊、对加工环境适应性要强的专用机械。

　　3  中国皮革机械工业的现状及存在的问题

　　目前，中国皮革机械工业已有一定的规模，各厂家生产的产品，在种类、规格、数量、质量等方面都有很大的发展和提高，基本满足了皮革企业的需要，部分皮机已达到或接近国际80年代水平并且出口。近年来，一些军工大企业也介入皮机生产，有力地促进了皮机工业的发展，目前已形成了几个皮机生产制造基地、集团。但是，我们不可否认这样一个事实:皮革制品加工业在中国仍然属于劳动密集型产业，即使是目前多数大中型皮革企业使用的性能高的机器设备依然是以“洋机”为主，国产皮机在质量上与国际先进皮机相比还有一定的差距。中国有广阔的皮机市场，可国内的一些皮机企业却不景气，这的确是一个矛盾。

　　3.1缺乏皮革机械设计理论是中国皮革机械技术落后的根本症结

　　任何学科门类，不论其大小，难与易，繁与简，都以其相应理论为指导，缺乏理论的学科是落后的学科。中国制革业有着悠久的历史，解放以来，皮革工业也为中国社会主义建设事业做出了应有的贡献，但皮革学科一直被看作小学科，为皮革工业服务的皮革机械工业就只能作陪衬，虽然已发展了四十多年，但没有建立起自已的设计理论体系。

　　要发展皮革机械工业，首先应建立本学科的设计理论体系，这是发展的根本，关键的关键，有关部门应鼓励、资助专家学者撰写有关皮革机械方面的专著，以尽早建立、完善中国皮革机械设计的理论体系。

　　3.2科研力度不够，无力推动皮革机械工业的发展

　　在缺乏设计理论指导的情况下，再不加大科研力度，只是停留于引进、仿造，那我们只能永远落后。虽然国内专门从事皮革机械的研究机构和人员很少，但这并不妨碍我们进行研究工作。单就机械工业部门的研究机构而言，中国也有着雄厚的科研力量，而且也有合作研究成功的先例。因此，问题在于如何开展研究。

　　加大科研力度是肯定的，但这并不是说只是投入一笔经费，建几个研究机构。我们应打破行业界限，在大的方针政策上，行业主管部门应统筹规划，制订研究发展计划，定期发布关键技术研究信息，广招各研究机构合作开展研究，对具体设计问题，皮机企业应主动加强和科研机构的合作，合作研究、合作开发、合作设计。

　　3.3皮革机械专业人才不足，制约了皮革机械工业的发展

　　皮机企业专业人才匮乏，这主要是由于我们没有培养出皮革机械专门人才，就是培养了，皮机企业也招不去、留不住。无论何种专业机械，其机械原理是相同的，只要培养的大学生掌握了扎实的机械设计理论及方法，善于针对具体问题提出相应的解决方法，这种专业面宽、基础理论扎实的学生要比专门化培养的学生能力强得多，这一点已被理论与实践所证明。

　　人才在于培养的质量，而不在专业设置形式。大力加强院校内部皮革系和其它系的合作，是解决皮革机械人才短缺问题的最好途径。

　　3.4设计能力、水平低，加工制造技术装备落后，难以制造出高质量、高水平的机器

　　现代机器是机、电、液、气等技术的集成品，皮机亦日趋现代化，如此复杂的机器对设计人员提出了更高的要求，如反求工程、可靠性工程、优化设计、CAD/CAM技术、机电一体化、人机工程学等现代设计理论与方法都是一个设计师应掌握的知识。高校在课程设置、人才培养模式上要有超前意识，在职设计人员应不断学习，获取新的知识，提高设计能力。

　　“皮革机械工业基础差，设计理论不完善，科研力度不够，专业人才匮乏，是以引进、仿造为主”，这就是中国现在皮革机械工业的真实写照，同时也是中国皮革机械水平低、落后的最根本所在。而实现皮革生产的机械化、自动化是其发展的根本出路。

　　4  中国皮革工业存在问题的原因及解决办法

　　中国皮机专业生产企业一般属中小型，其技术装备普遍比较落后，有的厂几个年代的设备并存，怎能造出先进、高质量的机器?加大投资进行技术改造势在必行，应走联合、形成企业集团的道路，集中优势人力、财力、物力，造出拳头、名牌机器。

　　既然找到了原因，我们就要思索解决问题的办法，通过以上分析，笔者认为加大对现有皮革机械的数控化改造是解决这一矛盾的最好途径。

　　5 对皮革机械进行数控改造

　　5.1机床数控技术概念

　　机床数控技术是20世纪70年代发展起来的一种机床自动控制技术。三十多年来，随着电子器件、计算机、传感与检测、机械制造技术的不断进步，以电子信息技术为基础，集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术，传感测控技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体的数控技术得到迅猛发展和广泛应用，使得普通机械逐渐被高效率、高精度的数控设备所替代，从而形成了巨大的生产力，导致制造业发生了根本性变化。数控技术已成为现代制造技术的基础，其水平高低和数控机床拥有量多少已经成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。

　　数控技术在机械制造业中得到广泛地应用，是因为它有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题，能适应各种机械产品迅速更新换代的需要，使企业快速响应市场需求的能力大大加强，其经济效益显著，具体表现在以下几个方面:

　　1.生产效率高，比普通机床提高3倍～5倍;

　　2.减少工装，减少人为误差，提高加工精度，具有广泛的适用性和灵活性;

　　3.缩短新产品的试制和生产周期，易于组织多品种生产，使企业能对市场需求作出快速响应;

　　4.能加工普通机床不能加工的大型复杂零件;

　　5.能减轻劳动强度，改善劳动条件，节省人力，能降低劳动成本;

　　6.可实现软件误差补偿和优化控制。

　　5.2机床数控化改造的目的和意义

　　据资料介绍，中国目前已拥有三百多万台机床，而其中数控机床总数只有11.3万台，绝大部分都是多年累积生产的普通机床，役龄在10年以上的占60%以上，10年以下的机床中，自动、半自动机床不到20%，FMC/FMS等自动化生产线更是屈指可数。当前，衡量一个国家军、民机械制造业现代化水平的一个重要指标是机床拥有量中的数控化机床的比重(数控率)。在这方面，发达国家早已达到20%以上，而中国只有1.9%(1995年工业普查的数据)，因而存在着极大的差距。鉴于中国的具体情况，要想在机床拥有量的数控化率方面赶上国外，在短时期内用自动化程度高的设备大量更新、替代，无论从资金还是从中国机床制造厂的生产能力来看都是不可行的，我们不可能丢弃大量正在使用的普通机床，转而采用中、高档数控机床，因而仅仅依靠添置新的数控机床，是我们这样的发展中国家的财力所不能承受的，而对于普遍属于中小型的皮革企业，这一点就显得尤为明显。为此，必须积极推广投资少、收效大的旧机床的数控化改造经验，利用数控技术对普通机床进行自动化或精密化改造来提高企业数控化率。

　　5.3  中国皮革机械数控化改造的可行性

　　中国现有皮革机械技术改造的综合分析:

　　1.技术:在过去几十年里，皮革机械的基本动作原理变化不大，但社会生产力特别是微电子技术、计算机技术的应用发展很快，反映到机床控制系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工精度。实践证明，改造后的机床既满足了技术进步和较高生产率的要求，又由于产品精度提高，型面加工范围增多，也使其适应能力增强了许多。这更说明了在旧机床上进行数控技术改造的可行性。

　　2.经济:由于新型机床价格昂贵，一次性投资巨大，如果旧机床设备全部以新型机床替换，国家要花费大量资金，而替换下来的机床又会闲置起来造成浪费，若采用技术改造实现现代化，则可以节省50%以上的资金。从中国的具体情况来讲，一套经济型数控装置的价格仅为全功能数控装置的1/3～l/5，一般用户都承担得起。这为资金紧张的中小型企业的技术发展开创了新路。

　　3.市场:据国内资料统计，订购新的数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产需要。因此，机床的数控改造就成为满足市场需求的主要补充手段。

　　4.生产:在机械工业生产中，多品种、中小批量甚至单件生产是现代机械制造的基本特征，占有相当大的比重。要完成这些生产任务，不外乎选择普通机床、专用机床或数控机床，其中数控机床是最能适应这种生产需要的。从以上分析不难看出，将数控技术用于旧机床的改造既是可行的又是必要的:这样既可以提高机床的使用性能又可取得较大的经济效益。

　　计算机数字控制技术用于机械加工机床已日趋成熟。近年来，国内已研制成功多种CNC控制的数控机床，其中，数字控制技术应用于旧机床改造也是数控技术应用的一个重要方面，数控技术用于旧机床改造的目的，主要是有针对性地解决以下问题:

　　1)解决旧机床精度下降问题;

　　2)提高机床自动化程度;

　　3)扩展机床功能。

　　目前，国内已有多种型号的经济型数控系统问世。就目前的情况而言，中国皮革机械行业许多类型的机床尚未进行数控改造。因此，对旧机床进行数控改造是很有必要的，也是完全可行的。

　　皮革机械一般属于精度要求一般(除少数机器外)、结构复杂程度一般、加工对象特殊、对加工环境适应性要强的专用机械，因此适用于用经济型数控改造。所谓经济型数控，一般均属低档数控技术，它主要是由微型计算机和步进电机驱动系统组成的数控系统以及其它功能简单、价格低的数控系统。

　　当前，数控机床一方面向多功能、高速化的方向发展，同时开发简易数控装置，采用经济型数控系统改造旧设备也是数控技术产业的一个重要方面。

　　6  结束语

　　综上所述，中国皮革机械普遍已经进入老化期，如再不进行技术改造，是必然要落伍的，而对现有机器进行数控化改造是解决这一问题的最好途径。

　　机器是产品的母机，没有高品质的母机就造不出高品质的产品。有关信息表明，中国皮革工业的前途是光明的，但中国皮革企业现役装备已步入成年、老年期，新一轮企业技术改造期即将到来。希望中国皮机企业能抓住机遇，担起重任，唱好主角，为中国皮革工业的发展做出自己应有的贡献。