齊魯晚報· 齊魯壹點 孔茜
在高分子復合材料成套加工裝備這一技術迭代迅猛的領域,長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)憑借產(chǎn)業(yè)集聚與區(qū)位優(yōu)勢的先天基因,而長期成為行業(yè)發(fā)展的核心陣地。扎根于濟寧高新區(qū)的山東通佳機械有限公司(以下簡稱通佳機械),卻在齊魯大地上書寫著逆勢突圍的行業(yè)傳奇——連續(xù)7年穩(wěn)居中國塑料擠出機械行業(yè)綜合實力前三甲,以硬核實力打破“南高北低”的行業(yè)局限。通佳機械的產(chǎn)品矩陣中,其塑料擠出網(wǎng)材系列生產(chǎn)線等主導產(chǎn)品國內市場占有率超60%,更是構建起輻射全球的市場網(wǎng)絡,從日本的木塑復合材料生產(chǎn)線到美國的EPE發(fā)泡膜生產(chǎn)線,均留下了中國智造的印記。
技術突圍
改寫外企壟斷格局
當精密的分子鏈定向排列,普通塑料便被賦予鋼筋鐵骨般的強悍性能……這份由通佳機械自主研發(fā)的塑料擠出網(wǎng)材系列生產(chǎn)線,正在山河間寫下震撼答卷。
該系列生產(chǎn)線上的聚合物熔體編織雙軸取向技術的突破性攻關,一舉改寫了全球土工材料設備市場的壟斷格局。
為啃下這塊“硬骨頭”,通佳機械研發(fā)團隊從分子層面錨定突破方向,與北京化工大學等科研院所開展產(chǎn)學研合作,以分子微結構重組設計加工成型工藝為基礎,優(yōu)化成型工藝,讓材料微觀上形成有序方向性排列,最終成功實現(xiàn)材料的寬溫域適配,一舉攻克“取向增強”與“低溫韌性”雙重難題,為鐵路、公路路基長期穩(wěn)固提供核心支撐。
“作為塑料擠出網(wǎng)材系列生產(chǎn)線之一的雙軸取向拉伸往復式高強度經(jīng)緯網(wǎng)生產(chǎn)線,如今已成長為土工合成材料設備領域的‘隱形冠軍’?!崩钣卤硎?,依托核心研發(fā)團隊20余年的技術沉淀,產(chǎn)品性能始終對標國際最高標準,先后斬獲山東省科技進步二等獎、輕工業(yè)科技進步一等獎,入選國家重大裝備自主創(chuàng)新指導目錄,技術實力獲國家級權威認可。
硬核技術直接轉化為市場話語權。2017年起,通佳機械攜迭代升級的土工材料及配套設備主動出海,憑借核心技術優(yōu)勢實現(xiàn)彎道超車。其塑料擠出網(wǎng)材系列生產(chǎn)線等主導產(chǎn)品不僅覆蓋國內鐵路、航天、基建等關鍵領域,占據(jù)國內細分領域60%市場份額,足跡更是遍布全球30多個國家和地區(qū)。在俄羅斯極寒天氣下,10余條配套生產(chǎn)線持續(xù)運轉,其優(yōu)異性能性能成為當?shù)鼗ǖ摹皠傂柚x”,彰顯中國材料的全球適配力。
如今,曾經(jīng)壟斷市場的英德設備逐漸淡出視野,中國土工材料及設備成功完成從跟跑到并跑的跨越。

攻克難題
硬核裝備成加分項
“產(chǎn)品國產(chǎn)化從來不是一句空話。當國外對IV型儲氫瓶技術全面封鎖時,我們連塑料儲氫的基礎原理都要從頭摸索?!蓖褭C械總經(jīng)理李勇的這句話,道盡了中國氫能產(chǎn)業(yè)曾經(jīng)面臨的發(fā)展困境。
彼時國外不僅壟斷儲氫密度核心技術,還對高阻隔原材料實施嚴苛限制,20萬元/噸的特種材料僅提供樣品、拒絕批量供應,成套生產(chǎn)裝備更是“有錢也買不到”。而中國在塑料內膽成型、金屬—塑料結合等關鍵技術上,更是一片“零記錄”的空白地帶。
難題之下,2020年企業(yè)攜手北京化工大學啟動國產(chǎn)化攻堅。研發(fā)團隊歷經(jīng)5年鏖戰(zhàn),測試近100種配方組合,僅試錯產(chǎn)生的廢料就達100多噸?!懊恳淮闻浞秸{整都像在黑暗中摸索,既要保證阻隔性,又要兼顧成型穩(wěn)定性與沖擊韌性。”李勇感慨萬千。最終,自主研發(fā)的高阻隔材料不僅實現(xiàn)批量化生產(chǎn),更在氫滲透系數(shù)上達到“行業(yè)領先并跑”水平,徹底擺脫了對進口材料的依賴。
如果說材料是基礎,那么高壓IV型儲氫瓶設計與制造技術成套裝備的研發(fā),便是打破成套生產(chǎn)裝備“有錢也買不到”的關鍵點。為此,生產(chǎn)設備中所涉及的每個環(huán)節(jié)都成為了攻克點。金屬BOSS結構與塑料筒體的一體化成型,是決定瓶體壽命的“生死關”。儲氫瓶需承受從0壓到70MPa的反復充放,如同在“呼吸”中抵御極限壓力,行業(yè)常規(guī)測試標準僅數(shù)千次,而研發(fā)團隊直接將指標拉滿至25000次。這意味著即便每天充氫一次,也能輕松滿足20年設計壽命需求。
“剛開始測試時,金屬接頭與塑料筒體的連接處頻繁崩裂失效?!崩钣禄貞浀?。研發(fā)團隊耗時三年,逐一排查應力分布、成型溫度等關鍵參數(shù),最終攻克結合力難題。經(jīng)嚴苛測試,瓶體在15000次充放循環(huán)后仍保持完好,遠超氫能汽車實際使用需求。
如今,這款“硬核裝備”已形成12.5升至1750升的全系列產(chǎn)品技術制造成套裝備。更憑借輕量化塑料基材的優(yōu)勢,在同等壓力下實現(xiàn)6%的質量儲氫密度,遠超當前國際先進水平的5.0%-5.5%,穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)全球技術高地,讓曾經(jīng)的“卡脖子”領域,成為中國氫能產(chǎn)業(yè)的“加分項”。

技術首創(chuàng)
綜合成本顯著下降
“設備故障響應速度已從‘天級’邁入‘小時級’?!蓖褭C械電器工程師指著設備終端系統(tǒng)介紹。這套遠程大數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)可實現(xiàn)全球設備互聯(lián),通過手機APP實時報警與參數(shù)預警,將故障處置效率提升數(shù)十倍。以往海外客戶設備出問題,工程師跨國奔赴需耗費2-3天,如今1-2小時即可完成遠程診斷與調控,最快恢復生產(chǎn)。
印度某產(chǎn)線曾因操作失誤導致拉伸系統(tǒng)間距偏移,系統(tǒng)在物料拉斷風險出現(xiàn)前自動預警,技術團隊遠程修正參數(shù),全程未影響客戶生產(chǎn)進程。這種“預判式運維”不僅顛覆了傳統(tǒng)現(xiàn)場服務模式,更將設備安裝調試周期從3個月的人工駐場,優(yōu)化為遠程指導為主的高效服務體系。
在智能運維領域實現(xiàn)突破的同時,通佳機械在綠色制造賽道同樣領跑。2010年,瞄準歐洲禁塑浪潮與國內市場需求,通佳機械開啟生物降解材料加工設備研發(fā)。針對PLA(聚乳酸)等材料成本高、加工精度要求嚴苛的痛點,團隊首創(chuàng)發(fā)泡輕量化技術:通過超臨界二氧化碳、氮氣等環(huán)保發(fā)泡劑注入材料,使產(chǎn)品密度降低,綜合成本得以大幅下降,打破傳統(tǒng)塑料的價格壁壘。
“這項國內獨有的技術已迭代至第十代,發(fā)泡劑從臭氧層破壞型氟利昂,升級為烷烴類,最終突破至超臨界流體技術,實現(xiàn)生產(chǎn)過程全環(huán)保?!崩钣抡f,其加工的餐盒等制品在自然環(huán)境中3-6個月可完全降解為水和二氧化碳,埋土堆肥后能轉化為有機肥,從源頭解決“白色污染”難題。目前該生產(chǎn)線技術已服務中糧、恒天集團、豐原、萬華化學等龍頭企業(yè),中糧長春1萬噸PLA聚合項目借助其裝備建成示范車間,產(chǎn)品成功對標美國Natureworks、歐洲道達爾等國際品牌。
作為連續(xù)7年穩(wěn)居中國塑料擠出機械行業(yè)前三的龍頭企業(yè),通佳機械的底氣來自“遠超行業(yè)標準”的研發(fā)投入,年研發(fā)費用占比不低于銷售額6%,是常規(guī)要求的1.5倍。在面臨信息與高端人才短缺的背景下,企業(yè)打造了院士工作站、博士后創(chuàng)新實踐基地等9大創(chuàng)新平臺,聯(lián)合中科院寧波材料所、北京化工大學等機構構建產(chǎn)學研體系,累計斬獲160余項專利,其中PLA輕量化領域獨占20余項授權專利。
從2012年首款設備推向市場至今,企業(yè)始終以“代際迭代”的自覺應對行業(yè)技術變革,不斷拓展產(chǎn)品應用邊界。如今,通佳機械的產(chǎn)品矩陣已深度滲透至航空航天、高速鐵路、新能源汽車、電子電器等多個高端領域,主導產(chǎn)品國內市場占有率超60%。同時構建起輻射全球的市場網(wǎng)絡,產(chǎn)品遠銷美國、日本、加拿大等106個國家和地區(qū),并在42個國家和地區(qū)成功注冊商標,成為中國塑料機械走向世界的重要名片。
“在塑料機械行業(yè),不跑在前面就是退步,我們靠提前半步的創(chuàng)新,守住了細分市場的絕對優(yōu)勢?!边@也正是通佳機械持續(xù)領跑的核心密碼。