【建平】石材产业新一代技术装备创新研发攻关行动方案

    石材产业新一代技术装备创新研发攻关行动方案

石材产业新一代技术装备创新研发攻关行动方案石材是一种耐用的低碳环保、高档装饰装修材料，能引导装饰业消费时尚，特别能通过颜色、形态、线条为消费者营造和谐空间，深受人们喜爱。

在过去40年间，我国石材产业通过消化吸收国外先进技术和自主研发，完成了从跟随到追赶的转变，技术装备水平显著提高，新型工艺及技术装备已成为石材企业的主力装备。

从“十二五”开始，我国建材行业进入“创新提升、超越引领”阶段，石材产业作为建材行业的重要组成部分，正加快转变发展方式，不断缩短与世界石材发达国家的差距。

为了从根本上转变发展方式，提升发展的质量和水平，就需要着力解决制约石材产业发展的矛盾和瓶颈问题，打赢三个攻坚战：（1）打好以政策为牵引，淘汰落后产能，优化结构的攻坚战，促进行业优化结构，提质增效。

（2）打好创新提升技术、开发新需求、补短板的攻坚战，加快石材行业结构调整，实现新的增长。

一、国内外石材技术装备发展现状和趋势伴随着我国石材行业的发展，我国石材机械与工具行业通过模仿创新和集成创新发展，很好地配合、适应了石材的发展需求，并走出了具有自身特色的由小到大的发展道路，建成了门类齐全、独立完整的石材产业体系，尤其是在矿山开采技术装备、金刚石工具、石材异型制品加工技术装备等方面走在了前列，有力推动了石材行业现代化进程，支撑起我国石材大国的地位，也形成了较强的国际竞争能力。

然而，与石材装备发达国家相比，我国石材机械与工具行业仍然大而不强，在自主创新能力、设备可靠性、自动化程度、成套生产设备的匹配能力与标准化水平、质量效益等方面还存在不小差距，转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。

在制造强国战略的推动下，机械工程、控制技术、信息技术、人工智能与互联网技术的融合发展趋势，为石材技术装备的发展提供了借鉴和方向，结合社会生态文明建设为行业技术装备发展提出的“资源节约、节能减排”的要求，石材技术装备的总体发展趋势与重点按照“四个全面”战略布局要求，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展。

（2）板材切割、表面加工、补胶技术装备重点是朝着高效生产工艺、拓展产品系列、提升数字化、网络化、智能化、标准化水平方向发展。

二、新一代技术装备创新研发攻关的目的、意义我国石材产业的规模和总量当前已经位居世界首位，为了实现由大到强的转变，石材产品质量和技术装备水平也必须向世界领先迈进。

石材技术装备的研发与创新不仅能够提升技术、优化工艺，进而提高产品档次，实现产业自身的高质量发展，而且能带动与提升建筑装饰业的功能与水平。

新时代，国民经济各领域均踏上了高质量发展的征程，通过实施石材产业新一代技术装备创新发展，在实现石材技术装备行业的创新驱动，转型升级、高质量发展过程中，将助推石材行业资源节约、节能减排、提高质量效益水平的目标战略落到了实处。

同时，随着自动化、智能化技术装备的普及，会很好解决行业“用工难、用工贵”的问题。

石材产业新一代技术装备的创新发展，将为行业提供性价比高、安全可靠性好、智能化水平高、适应性广的成套技术与装备，智能化制造服务型装备制造企业会越来越多，石材技术装备服务石材生产数字化、网络化、智能化、绿色化、精益化高质量发展的能力将越来越强，通过“五化”的融合发展，来彻底改变石材行业小、散和价值与实际经济效益相脱节的问题，使石材行业资源效益型、环境友好型等高质量发展模式成为可能。

三、新一代技术装备的定义与内涵：石材产业新一代技术装备，是指集成机械工程技术、新一代电子信息技术、自动化技术、人工智能技术等石材生产过程相关的多种技术为一体，保障技术装备可靠性、高效能、智能化、系统配套发展，实现石材数字化、网络化、智能化、绿色化、精益化生产的技术装备。

制定石材新一代的技术装备创新研发方案并推进实施，要注重系统性、逻辑性，实现重点、关键性技术装备产品的性能提升、功能用途的拓展，来推动我国现代石材产业升级，助推行业资源效益、能源效能和生产效率提升。

据此要求，本次技术装备创新研发方案重点围绕发展高可靠性、智能化、系统化的矿山开采装备、高效板材锯解系统、智能化桥式切割系统、智能连续研磨系统、高效智能人造石方料生产系统、智能立体补胶系统、污水综合处理系统。

通过产学研合作，进行协同创新研发，在装备可靠性、智能化及其高效工艺等关键共性技术领域实现突破，最大限度提高矿产资源的一次利用率、全部资源化处理利用，提高石材生产过程的安全性、智能化水平，提高生产制品质量和附加值，通过创新技术装备引领、助推行业健康发展。

力争到2025年使石材行业主要生产技术与装备达到国际先进水平，石材开采、锯解、切割加工、锯泥资源化处理等技术与装备处于国际领先水平。

市场应用装备中国制造技术到达到80%以上，自主创新技术要达到60%以上。

四、矿山开采技术装备石材矿山开采装备主要有矿山开采用金刚石圆盘锯机、金刚石串珠绳锯机，链臂式锯机、凿岩机等，主要用于石材荒料的开采和修整。

新一代矿山开采装备，着重发展高效率、高资源利用率、高安全性与可靠性、节能环保、智能化及系统化配套的开采技术与装备，为矿山自动化、智能化开采奠定基础。

（一）高效智能矿山开采金刚石圆盘锯高效智能金刚石圆盘锯包含高效切割工具、主运动动力系统、水平进给行走系统、液压驱动系统，智能化管控及远程监控系统，可用于大理石、花岗石等成块型较好的矿山荒料开采。

1.国内外技术对比近年来，随着矿山金刚石圆盘锯在国内外的广泛应用，花岗岩矿山荒料的开采已基本实现机械化作业。

国内已研发成功5.0m直径的超大金刚石圆锯片应用于矿山开采，开采能力范围进一步提升，已实现最大切深2.25m、最大切宽3.2m的大型荒料开采，双金刚石圆锯片的最大开采效率2×1.50m×400m/d。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①超大直径金刚石圆锯片基体、适应重载荷的高效锯齿设计及制备技术。

（2）技术路径①产学研协同，加强矿山用超大直径金刚石圆锯片基体设计、研究，优化设计金刚石锯齿组方与系列产品，建立锯齿及其组方设计、测试平台，研发验证锯齿适应性技术与系列产品，为石材矿山开采提供个性化高效技术。

⑤引入互联网技术，建立矿山金刚石圆盘锯机智能化检测、控制、运维管理网络平台，实现作业装备工作、矿山开采过程的有效管控，为数字矿山、智慧矿山建设奠定基础。

3.目标以大规格矿山金刚石圆盘锯机为引领的机械化高效开采技术全面普及推广，实现天然石材高度资源化利用，节能减排，为全面实现花岗石矿山的机械化、自动化开采提供保障。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①高性能超大直径金刚石圆锯片基体、适应重载荷的高效锯齿设计制备技术。

（2）解决措施、分工、支撑点、责任及专家组①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系：“中国石材产业新一代技术装备协同创新联盟”。

②以《中国制造2025》深化与企业的“产学研”合作，相关单位协同，系统解决矿山金刚石圆盘锯高效、智能开采相关理论，技术问题，实现关键技术的自主创新。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：矿山圆盘锯高效率动力系统：2020-2022矿山金刚石圆盘锯智能化管控及其远程监控、运维系统：2020-2022矿山金刚石圆盘锯高效开采工艺技术及其数据库构建：2020-2022超大直径金刚石圆锯片基体、适应重载荷的高效锯齿设计制备技术：2020-2025（2）关键技术瓶颈高性能超大直径金刚石圆锯片基体、适应重载荷的高效锯齿设计及制备技术：2020-2024矿山金刚石圆盘锯高效开采工艺技术及其数据库构建：2020-2024矿山金刚石圆盘锯智能化管控及其远程监控、运维系统：2020-2024（二）矿山开采金刚石串珠锯矿山开采金刚石串珠锯主要包括主机系统、行走控制系统、翻转控制系统、平移控制系统、物联网数据采集系统。

1.国内外技术对比随着金刚石串珠绳性能的提升，我国矿山开采金刚石串珠锯获得国内外广泛应用，在全球矿山开采用金刚石串珠锯机市场占据绝对优势。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①大功率永磁电机及其控制系统，优化锯切控制程序，使主机张力与行走速度配比更精细、切割过程更稳定。

（2）技术路径①产学研协同，加强矿山开采金刚石串珠锯的设计、研究，优化设计金刚石串珠组方与系列产品，建立锯齿及其组方设计、测试平台，研发验证金刚石串珠绳适应性技术与系列产品，为石材矿山开采提供个性化高效技术。

③与国内厂商合作开发变频控制一体机，使大小变频器一体化，一个电源输入，多路输出，分别控制主机、行走及翻转平移电机，提高控制系统的集成一体化和可靠性。

⑤引入互联网技术，建立矿山开采金刚石串珠锯机智能化检测、控制、运维管理网络平台，实现作业装备工作、矿山开采过程的有效管控，为数字矿山、智慧矿山建设奠定基础。

3.目标锯机技术整体达到国际领先水平，促进矿山开采行智能化、数字化发展，让天下没有难开的矿山。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①智能化控制系统（恒张力控制、智能化开刃）。

（2）解决措施、分工、支撑点、责任及专家组①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系：“中国石材产业新一代技术装备协同创新联盟”。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：大功率永磁控制系统：2020-2022研发适合大扭矩、高线速度的金刚石串珠锯：2020-2022开发变频控制一体机：2020-2022（2）关键技术瓶颈：智能化控制系统（恒张力控制、智能化开刃）：2020-2024适用于大功率永磁绳锯机的金刚石工具的开发：2020-2025（三）链臂式锯机链臂式锯机是石材荒料开采的专用设备，适用于切割莫式硬度≤5的大理石或砂岩矿层。

目前国外主流链臂锯厂家也多为意大利厂家，主要有：fantini、benitti、dazzini等。

对于中等硬度的大理石，链臂锯切割速度可以达到2.0m/h。

以切深3.0m计算，每小时切割面积为6.0㎡。

切割工具方面，国内链条使用寿命约为800.0h，普遍比国外低。

国内刀头的切割寿命约为360.0㎡，也普遍比国外主流厂家的类似刀头寿命短。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①高性能、高寿命切削刀头及链条机构制备技术。

3.目标实现链臂锯整体性能达到国际先进水平，使其成为智能化和高效化的生产设备，在中国大理石矿山大面积推广。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①高性能刀头材料及刀头设计和制造技术。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：高性能高寿命刀头及链条：2020-2022自适应智能化控制系统：2020-2023远程遥控系统：2020-2023高速链臂锯切削机理研究及样机开发：2020-2025（2）关键技术瓶颈：高性能刀头材料及刀头设计及制造技术：2020-2024自适应智能化控制系统（机、电、液一体化集成）：2020-2024高性能高可靠性国产液压元件：2020-2024五、高效板材锯解系统高效板材锯解系统主要面向花岗石等硬质石材锯解的组合式金刚石圆盘锯锯解系统、新一代框架式锯机及多绳金刚石串珠锯机等装备。

新一代高效板材锯解系统，着重围绕提高锯解效率、提高资源利用率、提高安全可靠性、减少振动/降低噪音、节能环保、智能化进行攻关，创新研发锯机工艺与自适应、智能化控制系统、智能化卸板系统及其匹配的高性能金刚石工具。

1.国内外技术对比国内应用的组合式圆盘锯，大多是经济型的基于塔式组合金刚石圆锯片组的桥式/龙门式锯机，国外以四柱式组合金刚石圆盘锯机为主。

源于锯机结构特点，国内桥式/龙门式金刚石圆盘锯机挂装的金刚石圆锯片的片数较少，一般在2片～30片范围，主机功率75kw～110kw/6p，总功率在95kw～125kw，整机重量25吨，耗水量18m3/h。

主轴转整300rpn，切割速度8.5m/min，最大产能400㎡/24小时。

近几年，由于薄型/超薄型金刚石圆锯片基体制造水平的提升，厚度在3.5mm～5.0mm的薄型/超薄型金刚石圆锯片组合产品得以广泛应用，有效促进了国内花岗石产业的资源节约和技术、经济发展。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①高性能薄型/超薄型、低噪声金刚石圆锯片基体。

②基于合理直径级配的多片超薄低噪圆锯片产品组及其高效锯解技术、节能技术，实现多片超薄低噪金刚石圆锯片组［最大直径可达到3000mm，厚（3.0mm～4.5mm）7片～32片/组，成品板材有效切剥深高度达1325mm］及其高效锯解技术广泛应用。

3.目标超薄低噪圆锯片产品及其组合产品、高性能锯机装备达到国际领先水平，圆锯片、高性能锯机等基础石材机械及工具国内市场占有率超过90%以上。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①薄型化、低噪声圆锯片基体及其产品组。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：基于合理直径级配的多片超薄低噪圆锯片产品组及其锯解过程中变形控制技术：2020-2022研究基于大重量长悬臂主轴变形协调控制技术：2020-2022研发塔式组合金刚石圆锯片寿命控制技术：2020-2022研发大宗石材专用高性能圆锯片组：2020-2022开发高效冷却抑尘降噪及废弃回收处理一体化技术：2020-2022集成基于5g智能网络的实时控制、网络控制、双向馈能技术：2020-2025重点开发与常用板材规格相匹配的可调控板材智能化卸板系统及后续磨抛一体化生产线：2020-2025（2）关键技术瓶颈：薄型化低噪声圆锯片基体及其产品组：2020-2024面向不同锯解对象、不同片组的多片超薄低噪声圆锯片产品组合理直径级配设计技术及其锯齿寿命调控技术：2020-2024经济型冷却抑尘降噪及废弃回收资源化处理一体化技术：2020-2024锯解过程的节能技术：2020-2024（二）新一代框架式锯机新一代框架式锯机包含锯解主运动系统、进给运动系统、锯条系统、冷却系统、机架系统、智能化卸板系统、控制系统等构成，主要用于大幅面石质板材的锯解。

1.国内外技术对比通过近十几年的发展，国内应用于大理石、人造大理石等软质石材锯解的框架式锯机有了质的突破。

③大跨度薄型锯条系统锯解性能调控技术、自动恒张紧技术、高性能锯齿及其排布技术、锯条稳定性控制技术，满足板材生产效率、质量要求。

（2）技术路径①产学研协同，加强硬质石材低速锯解技术的基础研究，以中低硬度花岗石大幅面板材窄锯缝高性能锯解技术、工具与装备创新研发为突破口，研究金刚石刀头在低线速度下对中低硬度花岗石的锯解工艺，研究在现有框架锯的基础上高速锯解软质石材的降噪处理技术，为有效降低锯解噪声、节约资源、节能减排奠定基础。

④研发手机app，提升设备的智能化，管理人员可实时远程监控设备运行参数、能耗、故障报警、耗材、产量，并按需输出相应报表。

3.目标实现框架式锯机关键技术、整机产品性能的提升，控制系统从自动化到智能化的转变，普通锯机及其智能化水平达到国际先进水平。

新式框架锯主要技术参数：（1）最大有效切割尺寸（长×宽×高mm）：3300×2000×2050（2）锯缝厚度（mm）：1.5～4.5（3）切割毛板厚度（mm）：10～304.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①锯解主运动大惯量机构往复运动柔性换向技术与节能技术。

②深化与企业的“产学研”合作，依托山东大学建材与建设研究中心、山东省石材工程技术研究中心等研发单位，系统解决锯条工具、锯解装备、锯解运动等相关理论、技术问题，实现关键技术的自主创新。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：锯解主运动大惯量机构往复运动柔性换向技术与节能技术：2020-2022低速锯解主运动锯解路径规划技术：2020-2022运动系统运动节点润滑及其保障技术：2020-2022研发提升进给均衡微量运动调控技术：2020-2023研发大跨度薄型锯条系统锯解性能调控技术：2020-2023基于绿色高效锯解工艺数据库构建及其智能化控制系统：2020-2025荒料车智能调度与重型大幅面脆性板材智能化缷板系统：2020-2025锯解过程的节能、减排技术：2020-2025（2）关键技术瓶颈：锯解主运动大惯量机构往复运动柔性换向技术与节能技术：2020-2024满足中低硬度花岗石低速锯解的主运动锯解路径规划技术：2020-2024提升进给均衡微量运动调控技术：2020-2024大跨度薄型锯条系统锯解性能稳定性调控技术：2020-2024（三）多绳金刚石串珠锯多绳金刚石串珠锯机用于天然花岗石等硬质板材的锯解，使用的金刚石串珠绳的直径为7.3mm、6.3mm和5.3mm。

1.国内外技术对比随着污染大、效率低的传统砂锯逐步退出花岗石板材锯解市场，应用多绳金刚石串珠锯机锯解大幅面花岗石板材的越来越多。

较小直径的金刚石串珠绳（直径为7.3mm及以下）性能提升、成本的降低促进了多绳金刚石串珠锯机在锯解大幅面花岗石等硬质石材板材中的应用，并成为加工20mm~100mm厚大板的理想解决方案。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①高性能锯解主运动系统。

④直径≦5.0mm的小直径高性能金刚石串珠及其串珠绳。

⑤研发高质量的直径3.5mm、3.2mm和2.85mm的钢丝绳。

3.目标稳步提升锯机性能与可靠性，实现高硬度石材的高效、绿色锯解，替代传统砂锯。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①金刚石串珠绳同步恒力张力技术。

④直径3.5mm、3.2mm和2.85mm的钢丝绳。

②深化与企业的“产学研”合作，依托山东省石材工程技术研究中心、泉州华大超硬材料科技有限公司等研发单位，系统解决金刚石串珠绳工具、锯机装备、锯解运动等相关理论、技术问题，实现关键技术的自主创新。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：高性能锯解主运动系统：2020-2022金刚石串珠锯同步恒力张力技术：2020-2022高性能驱动轮结构、轴承及其耐磨衬垫，提高机器的可靠性，降低维护成本：2020-2023直径≦5.0mm的小直径高性能金刚石串珠及其串珠绳：2020-2023研发高质量的直径3.5mm、3.2mm和2.85mm的钢丝绳：2020-2025（2）关键技术瓶颈：金刚石串珠锯同步恒力张力技术：2020-2024高性能驱动轮结构、轴承及其耐磨衬垫：2020-2024直径≦5.0mm的小直径高性能金刚石串珠：2020-2024直径3.5mm、3.2mm和2.85mm的钢丝绳：2020-2024六、智能化桥式切割系统智能化桥式切割系统包括桥式切机、数字化图形采集、处理系统、冷却、抑尘、降噪技术与装置、智能化上下料系统等。

新一代智能化桥式切割系统，着重发展高效率、高质量裁切工艺，与数字化图像系统互联的控制技术，提高板材利用率的优化排板技术，智能化上料、对刀和分类卸料技术，高效冷却、抑尘、降噪一体化技术等，为板材裁切生产数字化、智能化、绿色化提供技术装备。

1.国内外技术对比桥式切机已经实现了数控化、多功能化，数控桥式切机控制轴数达到五轴，切割圆锯片可在水平面做360°旋转，在前后或左右方向做0°～90°翻转。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①实验研究裁切路径智能规划，实现切入、切出及空行程移位的智能化加减速裁切控制技术，保障板材的高效、高精度裁切。

建立板材物理性质云端数据库，基于开放式网络、机器视觉、非接触测量技术等研发板材图形、图案及规格识别技术，研发面向生产全流程的数字化建模与仿真技术，实现板材的优化裁切及虚拟裁切。

利用扫描、优化排版信息，研发集成上板、裁切、自动对刀、工程板与边角料分类卸料、智能管控于一体的智能化裁切中心，率先实现板材裁切的智能化生产。

3.目标桥式切机实现多功能化、高效化、智能化，适应行业智能化生产需要，实现基于高效工艺与智能切割功能的自主控制系统研发突破。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①基于高效裁切的切割路径智能规划技术。

②以《中国制造2025》高档数控机床技术为依托，山东大学建材与建设研究中心牵头，深化与企业的“产学研”合作，相关单位协同系统解决圆锯片工具、切割装备、数字化、智能化系统的相关理论、技术问题，实现关键技术的自主创新。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：智能化裁切中心规划设计：2020-2022高性能、低噪声圆锯片研发：2020-2022裁切过程实景仿真系统：2020-2023高效冷却、抑尘、降噪一体化技术与装置研发：2020-2023集成上下料与质量管控功能的板材上下料技术与装置：2020-2023裁切路径智能规划，实现切入、切出及空行程移位的智能化加减速裁切控制技术：2020-2025（2）关键技术瓶颈：基于高效裁切的切割路径智能规划技术：2020-2024高性能、低噪声圆锯片研发：2020-2024高效冷却、抑尘、降噪一体化技术与装置研发：2020-2024七、智能连续研磨系统智能连续研磨系统主要包括定厚机、连续磨机、智能控制系统、视觉监测系统、远程运维系统。

1.国内外技术对比我国石材研磨加工设备由单机多次研磨，逐步过渡到依靠采用多头连续磨抛机进行。

连续磨抛机是目前自动化程度最高磨抛设备，可完成长3.5m、宽2.2m、厚度小于50的大厚板和超薄板的连续研磨加工任务，特殊情况下可整线生产宽度2.5米至3米。

但与国外同类型产品制造商如意大利simec和breton相比在自动化、可靠性、工作稳定性及生产效率等存在差距，具体体现在板轮廓检测、磨头升降控制、横梁摆幅自动调整、磨头自动避让、自动集中润滑系统及加工精度及效率等方面。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①基于模块化设计技术、不同数量与级配研磨头构成研磨机械的可重构技术。

3.目标研磨系统及多磨头技术达到国际先进水平，实现智能化，高效化的生产系统，国产的连续磨机设备完全代替进口产品，将国产的先进连续磨机推向国际市场，实现引国际市场占有率50%。

（3）进给速度（m/min）：0.8～4。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①高性能磨头设计、制备技术。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：基于模块化设计技术、不同数量与级配研磨头构成研磨装备的可重构技术：2020-2022匹配的上下料装置、检测、计数及定置码放、管控集成系统：2020-2022新型动梁与动力单元结构优化技术的高性能磨头磨抛运动控制技术：2020-2023定厚、研磨、抛光磨具的结构与配方、运动参数优化与调控技术：2020-2023基于优化匹配横梁摆动自适应智能化控制系统：2020-2025（2）关键技术瓶颈：高性能磨头设计、制备技术:2020-2023高性能磨具：2020-2023面向研磨石材性能、质量等的自适应智能化控制系统：2020-2023八、高效智能人造石材坯料生产系统高效智能人造石材坯料生产系统主要包括高效智能人造岗石坯料生产系统和高效智能人造石英石板坯料生产系统，各系统主要由自动配料计量、称重、混料、搅拌、输送、布料、真空压制等系统和设备构成。

新一代高效智能人造石材坯料生产系统，围绕提升生产系统各工序过程的自动化、智能化管控技术进行系统攻关，着重研发超大容量卧式搅拌机、大规格坯料高性能、高效率压制技术，为人造石行业提供高效化、绿色化、智能化生产提供技术装备。

（一）高效智能人造岗石坯料生产系统1.国内外技术对比人造岗石坯料压制成型工艺已在近五年来获得跨越式发展，国内生产线从原来的压制荒料高度750mm发展到高度1200mm的大块时代。

目前压制成型设备逐渐趋同，压制产能达到30块/天以上，压制产品包括单色、花色、仿天然纹理、木纹系列等。

国内外技术对比如下表：表1人造岗石坯料生产设备技术对比2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①创新仿天然纹理制作技术。

3.目标通过合理的设备布置与生产工艺的配合，大幅度提升整个生产线的产能，达到30块～40块/天。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①超大容量混料技术。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：高功率、高稳定性激振器技术：2020-2022仿天然纹理制作技术：2020-2022超大容量混料技术：2020-2022真空布料技术：2020-2022高效压制技术：2020-2022智能化检测与控制技术：2020-2025（2）关键技术瓶颈：超大容量混料技术：2020-2024高功率、高稳定性激振器技术：2020-2024智能化检测与控制技术：2020-2024（二）高效智能人造石英石板坯料生产系统1.国内外技术对比设备厂家随着核心设备逐渐成熟，生产线逐步向高端产品迈进，高端产品中以仿天然通透纹理人造石英板工艺技术较为成熟，工业化生产能力显著，提升设备自动化水平是目前设备厂家研发的前沿。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①研发全自动精确称量控制技术。

（2）技术路径①深入研究人配料工艺各类数据，合理布置工艺路线，极大提升配料效率，为提高板材性能和生产线能力提供基础依据。

②扩大花色工艺研究，开发对冲式花色成形技术、双轴混料花色成形技术、滚压式花色成形技术、喷浆花色技术、喷粉花色技术等，形成广域产品体系。

③建立制作工艺云端数据库，在开放式网络，机器视觉等技术帮助下，实现高效化、远程化、可干预的纹理缝隙制作、多能涂料喷涂、智能化天然纹理填充。

④构建基于复杂填料工艺技术的技术库，实现复杂纹理填料、多花纹填料的自动化、智能化作业，实现高端板材自动化布料。

⑥深入研究薄板真空原理，采用多级立体真空技术，基于流体力学和结构学应用，极大压缩抽真空时间，提高板材制作效能，提高板材成品率。

根据不同类型人造石英板材工艺需求，差异化恒定控制上下加热板温度，设计合理的热油路结构，提高板面温度分布均匀性及热量交换迅速，减小应力及变形。

3.目标智能有机仿天然人造石板生产系统达到国际领先水平，智能有机仿天然人造石板生产系统的人造石生产线针对仿天然通透纹理产品产能达到10pcs/小时。

技术参数：（1）压制板材宽度（mm）：1650～2050（2）压制板材长度（mm）：2750～3600（3）最大压制激振力(t)：150（4）最大生产速度(pcs/h)：18（5）板材成型的树脂含量：≤7%（6）综合压制时间(s)：≤180（7）成型的板材密度(g/m3)：≥2.45（8）固化周期(min)：40（9）板材变形量(mm)：1.5～24.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①高强度无机板配方工艺技术。

（2）解决措施、分工、支撑点、责任及专家组①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系：“中国石材产业新一代技术装备协同创新联盟”。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：全自动精确称量控制技术：2020-2022分体式花色均化技术：2020-2022仿天然通透纹理制作技术：2020-2022高效真空压制技术：2020-2022高效恒温控制技术：2020-2022智能化检测与控制技术：2020-2025（2）关键技术瓶颈：高强度无机板配方工艺技术：2020-2024大型分体式花色均化技术：2020-2024智能化检测与控制技术：2020-2024九、智能立体补胶系统新一代智能立体补胶系统重点发展自动刮胶系统、新一代立体补胶线循环烘箱，主要用于天然石材表面缺陷修补。

其特点着重体现在实现板材表面进行涂胶、刮平的高精度控制，降低胶剂的损耗、节约资源、节能减排。

1.国内外技术对比国内应用的刮胶机，大多是横梁摇摆行走方式，对规格不规则的天然大理石刮胶，局部位置胶剂量填充不平整，胶剂浪费大。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①图像识别技术，对石材的种类进行鉴别。

②图像处理技术，传输到控制系统输出刮胶轨迹，其高效、准确地对板材表面进行涂胶、刮平技术广泛应用。

（2）技术路径拍照数据的捕捉技术协同，加上高精度齿轮齿条组合产品的基础研究，以高性能高效、低耗原材料创新研发为突破口，有效降低胶剂的损耗、节约资源、节能减排奠定基础。

3.目标高效生产及低耗原材料产品、高性能刮胶装备达到国际领先水平。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①高效、低耗原材料数控刮胶技术。

（2）解决措施、分工、支撑点、责任及专家组①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系：“中国石材产业新一代技术装备协同创新联盟”。

②深化与企业的“产学研”合作，依托佛山慧谷科技有限公司、广东科达洁能股份有限公司协同研发单位，对相关理论、技术问题，实现自主创新。

5.研发启动时间和完成时间：2020-2025（1）创新研发技术：图像识别技术：2020-2022图像处理技术：2020-2022智能控制系统：2020-2025（2）关键技术瓶颈：高效、低耗原材料数控刮胶技术：2020-2024面向不同规格的石材对象进行捕捉设计技术及其齿轮精准调控技术：2020-2024刮胶过程的节能技术：2020-2024（二）新一代立体补胶线循环干燥箱新一代立体补胶线循环干燥箱包含箱体系统、升降进给运动系统、风道循环系统、加热系统、控制系统等构成，主要用于天然石材板材表面刮胶后进行烘干。

1.国内外技术对比国内应用于天然大理石、天然花岗岩等软质石材表面缺陷修补有了质的突破。

新一代立体补胶线循环干燥最主要的指标是最大节能、占地最小（干燥箱与升降装置一体化）、干燥靠温度梯度曲线控制等。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①液压升降系统。

（2）技术路径①产学研协同，加强对天然石材表面烘干技术的基础研究，以节能、高效，占地少等高性能烘干技术、工具与装备创新研发为突破口，为有效降低能耗、节约资源、节能减排奠定基础。

②系统研究新一代立体补胶线循环烘箱稳定性调控技术、提升进给平稳运动调控技术、液压升降，托架在箱体上下、左右循环移动技术，研发满足大理石、花岗岩系列高性能表面烘干装备。

3.目标实现立体循环干燥箱关键技术、整机产品性能的提升，控制系统从自动化到智能化的转变，普通立体干燥箱及其智能化水平达到国际先进水平，新一代立体补胶线循环干燥箱引领行业发展。

材料利用率进一步提升，板材烘干合格率达到98%以上，耗电量降低15%。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①干燥箱主运动升降机构往复运动柔性换向技术与节能技术。

（2）解决措施、分工、支撑点、责任及专家组①中国石材协会机械与工具专委会专家组牵头，产学研用结合，构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的石材新技术创新体系：“中国石材产业新一代技术装备协同创新联盟”。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：液压升降系统：2020-2022托架上下、左右循环移动技术：2020-2022提升进给平稳运动调控技术：2020-2022构建高效烘干工艺参数：2020-2022烘干过程的节能、减排技术：2020-2022升降运动系统运动节点润滑及其保障技术：2020-2025（2）关键技术瓶颈：干燥箱主运动升降机构往复运动柔性换向技术与节能技术：2020-2024满足板材在不同区域的温度下路径规划技术：2020-2023提升进给升降平稳运动调控技术：2020-2023干燥系统烘干温度性能稳定性调控技术：2020-2023十、污水综合处理系统新一代污水综合处理系统，主要面向企业现有需要，实现塔-池组合式高效泥水分离，研发锯泥资源化分离技术与设备。

1.国内外技术对比目前，国内外石材污水处理方法主要包括：物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质，使水得到净化。

2.创新研发技术及其路径（1）创新研发技术①塔-池组合式高效泥水分离技术，适应现有企业技术改造需要。

（2）技术路径①产学研协同，与高校和重点实验室相合作，加强“三离”技术研究，即塔-池组合式高效泥水分离、移动式锯泥固液分离技术、锯泥资源化分离技术。

以相关“三离”技术设备为载体，解决石材污水、锯泥分离、运输难题。

②针对石材污泥开展综合利用研究，包括锯泥分类筛选、再利用工艺、设备的研究，以石材锯泥为原料开发二次产品，实现锯泥高效利用。

③结合互联网技术，研发将机械、控制技术集成于一体的智能化污水处理系统，系统包括供水系统、泥沙分离装置、搅拌装置、石泥储存运送装置等。

3.目标研发智能化污水综合处理系统，提高石材加工行业污水处理效率及效果，降低污水处理成本。

污水处理后悬浮颗粒含量降低2倍-3倍，污水压滤后污泥含水率从80%降到40%左右，解决污泥运输难题。

4.关键技术瓶颈、解决措施、分工、支撑点、责任及专家组（1）关键技术瓶颈①塔-池组合式高效泥水分离技术。

②深化与企业的“产学研”合作，依托山东大学建材与建设研究中心、山东省石材工程技术研究中心等单位，研发污水、废弃料综合处理、利用技术。

③山东省石材工程技术研究中心协同设备企业负责“三离”（塔-池组合式高效泥水分离、移动式锯泥固液分离技术、锯泥资源化分离）设备创新研发生产。

5.研发启动时间和完成时间：2020-20256.节点时间：（1）创新研发技术：塔-池组合式高效泥水分离技术：2020-2022移动式锯泥固液分离技术与装备：2020-2022锯泥资源化分离技术与设备：2020-2022压滤废水处理技术：2020-2022锯泥再利用技术与设备：2020-2022基于优化匹配石材污水智能化控制系统：2020-2024（2）关键技术瓶颈：“三离”（塔-池组合式高效泥水分离、移动式锯泥固液分离、锯泥资源化分离）技术：2020-2025锯泥再利用技术与设备：2020-2023智能化污水综合处理系统：2020-2023十一、组织与保障措施（一）组织机构与方式1.组织规划（1）成立领导小组由中国石材协会牵头，组织全行业的力量，包括行业专家、科研设计单位、高校成立“石材行业新一代技术装备创新研发”领导小组，研究确定研发方案，负责重大事项的决策，协调有关各方的分工和合作的有关事项。

（2）组建专家组以中国石材协会机械与工具专业委员会专家组为基础，增补部分行业专家，作为咨询机构，对领导小组负责，接受领导小组委托，参与“石材行业新一代技术装备创新研发”疑难问题的诊断和研究。

（3）设立办公室办公室为领导小组下设的办事机构，负责协调“石材行业新一代技术装备创新研发”的日常工作和各个项目的推进情况，协调解决方案实施过程中出现的各种具体问题。

2.具体方案（1）成立石材行业新一代技术装备创新研发领导小组组长：齐子刚（中石协副会长兼秘书长、机械与工具专委会主任）副组长：邓惠青（中石协副秘书长）孙卫星（中石协副秘书长）成员：张进生（山东大学教授、机械与工具专委会专家组组长）刘建军（佛山科达石材机械公司总经理）、邱建平（佛山慧谷科技公司总经理）、付崇文（日照海恩锯业公司董事长）、张云才（宜昌黑旋风锯业公司总经理）、郭经伟（福建省石材行业协会副会长兼秘书长）、周克继（山东省石材行业协会会长）、陈鹏奇（泉州市海恩德机电科技发展有限公司总经理）、苏永定（福建盛达机械公司董事长）、林天华（福建省华隆石材机械公司董事长）、陈思扬（广东省云浮石材机械公司总经理）、吴建（泉州华大机械公司总经理）、萧自能（福建省威盛机械公司董事长）（2）组成专家组组长：张进生（教授）成员：廖原时（高工）、巢守美（高工）、张小梅（高工）、赵民（教授）、方明（高工）、崔洪章（高工）（3）下设办公室：办公室主任：孙卫星（兼）成员：由协会秘书处人员和周浩任、孙德鹏组成。

（二）保障措施1.坚持“创新提升、超越引领”的指导思想，坚持自主创新、协同创新，以石材机械与工具专委会的成员单位为基础，依托山东大学建材与建设机械研究中心、山东省石材工程技术研究中心等单位的技术研发优势，集中行业优势资源进行攻关，发挥相关各方的积极性和创造性。

2.争取政府相关部门对“石材行业新一代技术装备创新研发”专项列项的政策和资金支持。

3.整合国际和国内各种资源，联合社会力量，建立以研发项目为纽带的技术创新联盟，做好知识产权保护，打造合作创新平台。

4.在研发工作中，合作单位要制定合作协议，明确规定各方的权利和义务等约束条款。