本项目属林业装备与信息化学科领域。
近年来,我国竹材工业蓬勃发展,已成为林业产业的重要组成部分。竹材定段、破竹、竹单元成型及竹片分选等前序工段是竹材工业化加工中重要的共性关键技术环节。现行竹材工业前序工段采用半手工半机械加工,这些简易的机械故障率高,功能单一,耗能高,竹材利用率低,加工质量差,不能很好的适用于现代竹材工业化生产,严重制约竹材加工行业的转型升级,已经成为竹材加工行业亟待解决的瓶颈问题。
国家林业和草原局北京林业机械研究所、湖南省林业科学院、南京林业大学、中国林业科学研究院林业新技术研究所及安吉吉泰机械有限公司、北京金虎电子技术开发有限责任公司等单位组成产学研团队联合攻关,通过中央级公益性科研院所基本科研业务专项资金项目、国家自然科学基金、“十三五”国家重大研发计划课题等项目支持开展研究,在国内首次系统开发了竹材工业前序工段,取得了重大科技创新,经过6年的技术开发和推广应用,取得了良好效益。
攻克了竹材定段、破竹、竹单元分选及竹片分选智能化加工技术难关,构建了竹材工业前序工段高效加工技术装备产学研研究体系。创新了竹材工业前序工段13种新技术、8类关键技术装备:(1)13种创新技术涵盖竹材定段、破竹、竹单元分选及竹片分选智能化加工全体系,填补了国内外空白;(2)创新研发原竹智能定段技术装备,比人工效率提高2倍;(3)创新研发自动分级破竹机器人,送料速度11.2m/min、加工长度500-2000mm、加工直径80-190mm,比人工效率提高1.5倍;(4)创新研发了数控自动破竹机,送料速度达到8-10段/min,比人工效率提高2倍;(5)创新研发4种竹单元精准高效成型关键技术装备,比人工效率提高1.5-3倍;(6)创新研发竹片智能快速分选技术装备,实现了8级分选,生产能力达1200片/h,比人工效率提高3倍以上。
项目成果具有自主知识产权,关键装备填补国内空白,整体处于国际先进水平。主要成果:2台(套)新装备经中国林学会鉴定为“技术创新性较强,处于国际领先水平”,3台(套)新装备经湖南省鉴定为“填补了国内空白,产品技术达到国内领先水平”,1项新技术经国家林业局科学技术司鉴定为“居国内同类研究领先水平”,3项新成果在省部级科技部门登记;颁布实施企业标准2项;授权发明和实用新型专利36件;通过国家及省部级产品、生产线检验、检测12项;发表论文18篇;科技查新4项;授权软件著作权10件;获奖9项;培养硕士研究生5名。培养博士4名、硕士2名和一批科研骨干,形成一支较稳定的高水平科研队伍。
研究成果在安吉吉泰机械有限公司、益阳海利宏竹业有限公司、湖南风河竹木科技股份有限公司及益阳桃花江竹业发展有限公司等近10家企业推广应用,在浙江前程机械有限公司、福建政和雅康工贸有限公司建成5个设备制造基地,直接提供了近3000个就业岗位。近三年,主要应用企业共新增产值38227万元,新增利润8915万元,新增税收3827万元。
本项目属于竹材工业、林业装备与信息化学科关键共性技术,是国内外首次系统化、规模化开展竹材工业前序工段高效加工技术装备研发与应用,对促进我国竹材加工机械化和连续化生产,加速竹材工业智能化产业升级具有重要意义。