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大國新村
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小物件里的大創(chuàng)新

不會起皺的拉鏈、竹子制成的吸管、能智能報警的螺母……你是否發(fā)現(xiàn),許多身邊常用的小物件,悄然發(fā)生了變化?無論是涌現(xiàn)出更多用途、更新設計的品類品種,還是制造過程更加綠色、更加智能,這些新意背后,是一項技術、一條產(chǎn)線乃至一個行業(yè)的創(chuàng)新與轉型升級。

創(chuàng)新是企業(yè)的動力之源,是企業(yè)發(fā)展和市場制勝的關鍵。近日,本報采訪多家工廠,探尋傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉型門道,感受小物件中迸發(fā)的創(chuàng)新活力。

市場技術雙驅動

綠色轉型成大勢

金秋九月,艷陽高照。在浙江省嘉興市嘉善縣西塘鎮(zhèn)大舜村,嘉善奇美服飾輔料廠車間內,配色、造型、噴漆等數(shù)條半自動紐扣生產(chǎn)線正井然有序地運作。

“我們工廠的制扣設備已‘進化’為環(huán)保設備,相應地,衛(wèi)生、安全、管理也都升級了。”嘉善奇美服飾輔料廠總經(jīng)理王卓介紹,工廠位于大舜服裝輔料創(chuàng)業(yè)園。經(jīng)歷過一波騰退升級,大舜紐扣產(chǎn)業(yè)集群已從“低小散”的“小作坊”變身綠色發(fā)展的“創(chuàng)業(yè)園”。

據(jù)了解,大舜紐扣產(chǎn)業(yè)已有超百年歷史,是國內三大紐扣生產(chǎn)的重要集聚地之一,紐扣年產(chǎn)量約700億粒,從業(yè)人員超過2萬人,產(chǎn)值規(guī)模40億元左右,有“中國紐扣之鄉(xiāng)”之稱。光環(huán)之下,成長的煩惱也涌現(xiàn)出來。從前,聚集在這里的絕大部分都是“小、弱、散、亂”的小企業(yè),利潤以分、厘計,存在耗能高、安全隱患大等問題,紐扣生產(chǎn)過程中的染色、電鍍、噴漆等工藝環(huán)節(jié),還會對環(huán)境造成不同程度的污染。當時的大舜雖然工廠林立,但達不到生態(tài)綠色的要求。

“2021年是大舜紐扣的變革之年,上千家紐扣企業(yè)按照資質進行篩選與分類,通過淘汰兼并、升級改造等,我們建設起大舜服裝輔料創(chuàng)業(yè)園。”王卓說,嘉善奇美服飾輔料廠正是抓住了這次改革的機會,主動求變,提高環(huán)境衛(wèi)生和安全管理水平,實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

車間和倉庫的水泥地新鋪上灰綠色的專用橡膠地板,干凈防滑;明媚的陽光透過落地窗照在粉刷一新的墻體,搭配高亮防眩光照明燈,整個車間都亮堂起來;經(jīng)過科學規(guī)劃和改造,車間的電路與機器排列重新布置,排除了生產(chǎn)安全隱患,減少意外事故的發(fā)生……如今,走進工廠,干凈整潔的景象讓人眼前一亮。

“傳統(tǒng)制造業(yè)的工廠,夏天最不容易。”王卓說,以往,車間工人上班要看溫度,高溫天氣下只能工作半天以避免中暑。如今,車間升級后,工作環(huán)境變得舒適,更重要的是管理升級,每日例行安全巡查和衛(wèi)生清潔,原料和生產(chǎn)廢料不再隨意堆放,廠房周邊生態(tài)環(huán)境得到保護,工人的人身安全也得到保障。

“環(huán)保設備的成本比較高,但也給了我們主動提高質量、擴大銷路的動力。”王卓介紹,也有不少廠家選擇抱團發(fā)展。大舜扣多多智能科技股份有限公司,就由21家紐扣樹脂棒板材企業(yè)兼并重組。新公司的廢水處理設備采用目前較為先進的微生物綜合處理方式,總投資達1500多萬元。原本小企業(yè)、小作坊無法承受的投入,現(xiàn)今也輕松“拿下”,助力大舜紐扣產(chǎn)業(yè)集約化、規(guī)?;?、綠色化發(fā)展。近年來,當?shù)剡€引入彩印、雕刻、激光等新工藝,推出玻璃珠光紐扣、雕花紐扣、金屬掛扣等新品類,有效提升了部分產(chǎn)品的附加值。

生產(chǎn)過程要綠色,產(chǎn)品用途也要綠色。作為一個產(chǎn)品全生命周期概念,綠色制造不僅要在生產(chǎn)過程中節(jié)能減排,更要探索新材料、新設計、新技術,把綠色發(fā)展理念轉化為創(chuàng)新發(fā)展動力。

餐間來杯奶茶、閑暇點份咖啡,常常用到吸管。隨著綠色生活方式深入人心,塑料吸管降解時間長、對自然生態(tài)危害大成為共識,市場上出現(xiàn)紙吸管、PLA(聚乳酸)生物可降解塑料吸管、竹吸管等產(chǎn)品。相對而言,竹吸管廢棄后可以較快地自然降解,能大幅減小對自然生態(tài)的污染,“以竹代塑”成為新趨勢。

一株中通外直的竹子,如何變成一根根細小的吸管?以往,竹吸管通常是直接利用小口徑竹子加工而成,或通過實心竹圓棒鉆孔制成,較為笨重,耗材量大。在福建省南平市建陽區(qū),龍竹科技集團股份有限公司自主創(chuàng)新,研發(fā)出無刻痕竹展開和縱向刨切這兩項關鍵專利技術,使“纏繞式竹吸管”設想得以落地。

別看名字復雜,這種吸管的體量與普通吸管無異,輕巧纖薄,淡綠色的外殼看起來有如真實的竹子,淡雅的紋路保留著竹節(jié)的模樣,還有防燙的特點。公司董事長連健昌介紹,一根直徑約10厘米的毛竹,可以做成約1700根直徑8毫米的竹吸管。

“竹材料具備縱向長纖維的特點,很適合用于纏繞工藝加工。”連健昌解釋,利用無刻痕竹展開技術,先將圓柱體的竹子軟化并無裂隙展開,讓管材變片材。相比傳統(tǒng)的原竹直接切割后再黏合的方法,這種技術大幅度提高出材率,減少了竹子消耗量。接下來,利用縱向刨切技術切割片材,得到0.2毫米—0.3毫米超薄竹片,將竹片雙層纏繞——也就是把超薄竹片“卷”起來,最終制成竹吸管。

“這樣的竹吸管從原料到降解,都盡可能減少了環(huán)境污染,堅韌輕巧的竹吸管使用體驗也更好。不過,市面上沒有竹吸管相關技術的機器設備,我們要自己去研發(fā)。”連健昌介紹,自主創(chuàng)新的專利技術需要專門設備來實現(xiàn)批量生產(chǎn),目前竹吸管生產(chǎn)技術及設備已經(jīng)迭代到第三代,成本較初期下降了60%左右。福建省南平市建陽區(qū)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內,12萬平方米的竹吸管生產(chǎn)無塵車間正在建設完善,預計明年初,纏繞式竹吸管將正式投產(chǎn),進入市場。

用竹子制成的吸管,用甘蔗煉糖剩余的秸稈料制成的牙刷柄……綠色消費新趨勢為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的提質轉型提供了寶貴機遇,越來越多企業(yè)依靠創(chuàng)新找準綠色轉型的密碼。

工藝設計齊創(chuàng)新

帶來使用新體驗

小到桌椅,大到航天器,小小螺母無處不在。螺母也叫螺帽,與螺栓或螺桿擰在一起用來起緊固作用,是制造機械必用的一種元件,也是最常見的小物件之一。最近,在施工現(xiàn)場的塔式起重機上,一種新型的小螺母成了排除安全隱患的大功臣。

“傳統(tǒng)的螺母松動監(jiān)測方法,是利用螺紋量規(guī)進行接觸,或利用萬能工具顯微鏡進行人工測量,工作量大,工作效率低,測量結果還易出現(xiàn)誤差。開展運維和檢修工作,大多數(shù)屬于高空作業(yè),危險系數(shù)還很高。”深圳市博凱光電科技有限公司相關負責人倪爾斌介紹,過去,不少工人苦于緊固件檢修。博凱光電便將目光投向螺母,創(chuàng)新設計出智能預警螺母這一專利產(chǎn)品。

螺母是如何報警的?玄機就在于智能預警螺母內部的壓力感應點。螺母和螺栓通過螺紋緊固方式連接,智能預警螺母緊隨正常螺母之后,也擰在螺栓上。一旦螺栓松動,正常螺母會退后擠壓到智能預警螺母,從而觸發(fā)感應點,啟動聲光報警器,持續(xù)發(fā)出警報聲并閃爍紅色燈光。這樣檢修工人就可以直觀地看到哪里的螺母出現(xiàn)了松動。

智能預警螺母背后,還有一個強大的線上云平臺。每一枚智能螺母可以將報警信號無線發(fā)送到通訊網(wǎng)關,將智能螺母的編號及報警信息上傳服務器。即使不在施工現(xiàn)場,只要在手機端和電腦端登錄云平臺,就可以實時知道松動螺母的位置、編號和報警時間。倪爾斌介紹,有了智能預警螺母及其云平臺,安全隱患定位更精準、監(jiān)測檢修更高效。

設計創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新、品類創(chuàng)新,全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新增強了企業(yè)發(fā)展活力,也便利了人們的日常生活。

以拉鏈為例,幾乎每個人都有帶拉鏈的服裝。在日常使用中,羽絨服、防曬衣、沖鋒衣等服裝由于其材質特殊,經(jīng)常會發(fā)生拉鏈處起拱的情況,既不舒適也不美觀。上海東龍服飾YCC拉鏈有限公司注意到了這一點,并通過自主研發(fā)設計防皺拉鏈,在小物件上實現(xiàn)了創(chuàng)新。

“拉鏈起拱,幾乎是每一位服裝設計師在設計拉鏈相關產(chǎn)品時的痛點。”上海東龍服飾YCC拉鏈有限公司國內品牌開發(fā)總監(jiān)高濟祥接受本報采訪時說,由于普通拉鏈的布帶與鏈牙長度相同,當縫合在衣服上后,拉鏈的布帶受縫線吃緊作用而變短,兩側布帶與鏈牙的長度不再一致,拉鏈就會出現(xiàn)起拱、卡澀等問題。新拉鏈的設計應用了“以皺抗皺”原理,采用特殊的編織法使布帶較硬且呈波浪狀,經(jīng)過反復研究和生產(chǎn)實驗,公司開發(fā)出適用于不同面料和厚度的防皺拉鏈。

別看這一變化不起眼,即使是微小的創(chuàng)新也并非易事。在上海東龍的設計工作間,墻上、桌上貼滿了各個階段的設計草圖,大屏幕上播放著為合作工廠準備的指導生產(chǎn)視頻。“我們整體研發(fā)歷時3年,為了使這個設計能應用到更多服裝類別中、讓更多人享受到這種便利,這款拉鏈經(jīng)過無數(shù)次改版,研發(fā)人員去到一家家工廠和版師對接,最終才將設計創(chuàng)新落實到人們使用的產(chǎn)品上。”高濟祥說,為了將設計效用發(fā)揮到最大程度,他們專門去合作廠家進行實地調研,根據(jù)大部分工廠存在的問題制成了這個指導視頻。

社會向前發(fā)展,創(chuàng)新不會停步。“人們在穿貼身運動服時,緊貼的拉鏈會造成一些不適感,觀察到這個困擾,我們后續(xù)將通過減輕拉鏈對肌肉的壓迫感,來提升人們運動的舒適度。”高濟祥表示,公司將設計出更多方便消費者生活的創(chuàng)新產(chǎn)品。

智能制造控質量

柔性生產(chǎn)顯個性

“磨剪子嘞,戧菜刀呦。”這句吆喝,大家一定都很熟悉。刀具是廚房必不可少的烹飪工具。以往,這一行業(yè)屬于勞動密集型,像下料、水磨、開刃、裝配等基本的工序,都很依賴匠師個人經(jīng)驗。隨著市場需求的快速增長,手工制造的效率、產(chǎn)品一致性、良品率等受到挑戰(zhàn)。此外,傳統(tǒng)手藝人數(shù)量有限,且用人成本高昂,這一矛盾如何破解?浙江省杭州張小泉集團有限公司就瞄準這一問題,以數(shù)字化手段推動傳統(tǒng)技藝標準化,在智能制造中保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。

走進張小泉廣東陽江刀剪智能制造基地,智慧工廠的試制車間內,機器人夾起刀具,敏捷地轉入磨刀模塊,只需數(shù)秒,一把嶄新鋒利的菜刀就已完成開刃?,F(xiàn)場操作人員介紹,對刀具成品來說,開刃角度、鋒利度等都是非常重要的參數(shù)。張小泉開刃自動化生產(chǎn)線模擬了人工開刃過程,配合機器人智能視覺系統(tǒng)、恒定力控制系統(tǒng),規(guī)避了各種不確定因素對刀具品質的影響,極大地減少了傳統(tǒng)人工操作可能帶來的風險。

在這個智能制造基地,目前已投產(chǎn)下料、水磨、開刃3條自動化生產(chǎn)線。工廠采用行業(yè)領先的數(shù)字化及智能化協(xié)同系統(tǒng),集智慧工廠、智能生產(chǎn)、智能物流三大特性于一身,打造出一個讓人、機器、資源互聯(lián)互通的智能制造體系。同時,智能制造基地以自動化生產(chǎn)線提高生產(chǎn)效率,通過減少物料流轉和簡化流程,完成了從下料到包裝“一線流”的升級。

刀具制造的數(shù)字化轉型是中國制造業(yè)加速邁向數(shù)字化的一個縮影。中國信息通信研究院發(fā)布的《中國數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告(2023年)》顯示,數(shù)字化程度較高的產(chǎn)業(yè)對中國經(jīng)濟的拉動作用不斷增強。2022年,我國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模達到41萬億元。

業(yè)內人士指出,上述數(shù)據(jù)表明,我國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化探索向更深層次、更廣領域邁進,數(shù)字技術帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出增長、效率提升的作用進一步強化。隨著5G、數(shù)字孿生、人工智能等新一代信息技術和先進制造工藝在重點領域的實踐應用,企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化步伐加快,生產(chǎn)制造過程智能化改造邁上新臺階。

數(shù)字化在制造業(yè)的應用,不僅解決了生產(chǎn)流程碎片化帶來的低效率、低質量等問題,還能提高柔性化生產(chǎn)水平,實現(xiàn)“小單快反”,滿足當今消費者個性化、多樣化的需求。

如今,不少人喜歡定制個性化的產(chǎn)品。與以往制造業(yè)大批量生產(chǎn)的模式不同,這類需求呈現(xiàn)出單量小、銷售快的特點。以人人離不開的日常用品——襪子為例,現(xiàn)在,一雙襪子也成了時尚穿搭的組成部分。熒光、卡通、嘻哈風、街頭風……單價并不高但可以“一秒變潮人”的襪子逐漸成為很多年輕人日常搭配的必備品,個性化潮襪的定制需求層出不窮。在“襪業(yè)之都”——浙江省諸暨市,一系列數(shù)字化改造讓生產(chǎn)跟得上消費端“小單起定、快速反應”的要求。

“別看只是一雙襪子,我們這款功能性纖維襪子,完全不是大家印象中普通的黑白灰襪子,可以說更像一個‘藝術品’。”說起手上的襪子,浙江凱詩利科技有限公司董事長戚建軍如數(shù)家珍,為了符合消費者的個性化需求,公司從數(shù)字化生產(chǎn)上想辦法。以前生產(chǎn)襪子,排單都靠人工,是一項費時費力的工作;數(shù)字化改造后,所有設備可以共享花型,任何一臺機器有空就可以自動排單,大大降低了用工成本,并實現(xiàn)了柔性生產(chǎn)。同時,客戶對襪子的生產(chǎn)進度也一清二楚。

在諸暨市襪業(yè)產(chǎn)業(yè)大腦運營中心,有一塊巨大的LED顯示屏。只需點開屏幕,就能根據(jù)企業(yè)需求,在人才庫中快速精準匹配可提供技術服務的工程師。目前,襪業(yè)工程師協(xié)同創(chuàng)新中心已與國內外35家高校院所和10家行業(yè)協(xié)會合作,通過全職、柔性和共享共用3種方式,引進襪藝設計、紡織材料、智能設備、品牌運營4個領域的工程師158名。

“經(jīng)工程師指導改進,我們的數(shù)字化系統(tǒng)操作流程大大簡化,柔性水平大幅提升。”凱詩利相關負責人表示,過去襪業(yè)以數(shù)量取勝,一生產(chǎn)就是幾百萬雙,現(xiàn)在隨著市場需求越來越個性化、定制化,幾百雙的小訂單也能接,數(shù)字化讓行業(yè)有了新氣象。

[責任編輯:王卓怡]