——造紙機械的發(fā)展與展望
一、國產制漿造紙裝備是支撐產業(yè)發(fā)展的主要力量
十五(2001年~2005年):2001年,中國造紙業(yè)紙和紙板產量超過日本,成為世界第二大國。這五年是高速發(fā)展期,紙和紙板產量年均增速15.02%。
十一五(2006年~2010年):2007年,紙和紙板產量首次超過消費量,數量主導型的追趕型發(fā)展階段結束。2008年,中國造紙業(yè)紙和紙板年總生產量超過美國,成為世界第一大國。這五年是轉折期,紙和紙板產量年均增速9.28%。
十二五(2011年~2015年):2013年,中國造紙業(yè)紙和紙板產量自1996年以來首次出現負增長(-1.37%)。這五年是深度調整期,紙和紙板產量年均增速4.6%(規(guī)劃),前三年不足1.7%。
目前中國紙業(yè)正經受嚴峻挑戰(zhàn)和考驗,并進入深度調整的新階段。
新階段的主要特點:
1. 積極化解產能過剩,實現新的產需平衡。
2. 生產總量會適當增長但增幅不大,質量和效益要有新的提高。
3. 通過產品和產業(yè)鏈高端化戰(zhàn)略來提升質量和檔次實現轉型升級調整。
主要任務:加快結構優(yōu)化調整和產業(yè)升級,培養(yǎng)新的增長點和競爭優(yōu)勢。
我國制漿造紙裝備制造業(yè)規(guī)模(2014年)
項目 | 數據 |
實現主營收入 | 375.39億元 |
利潤總額 | 25億元 |
出口額 | 10.58億美元 |
從業(yè)人員 | 3.8萬人 |
規(guī)模以上企業(yè) | 217家 |
資產總額 | 261.33億元,同比增長4.29% |
人均產值 | 100萬,比機械工業(yè)的約115萬/人均產值略低 |
我國制漿造紙裝備經歷了由小到大的發(fā)展,發(fā)生了翻天覆地的變化,取得了巨大的成績,工業(yè)總產值從2008年的約181億元增加到了目前的385億元。但企業(yè)數量和從業(yè)人員變化不明顯,說明生產效益在逐漸提高,總體發(fā)展健康,國產裝備產業(yè)的比較優(yōu)勢仍然具備,并一直是中國造紙產業(yè)的支撐力量。
全國制漿和造紙專用設備規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主要經濟效益指標(2015年1月~3月)
匯總企業(yè)數(個) |
匯總虧損企業(yè)數 |
主營業(yè)務收入 |
利稅總額 |
||||
當月止累計(個) |
與上年同比增長(%) |
當月止累計(億元) |
與上年同比增長(%) |
當月止累計(億元) |
與上年同比增長(%) |
||
216 |
47 |
6.82 |
86.80 |
2.92 |
7.19 |
-11.83 |
|
其中:利潤總額 |
資產總計 |
負債合計 |
產成品(存貨) |
||||
當月止累計(億元) |
與上年同比增長(%) |
當月止累計(億元) |
與上年同比增長(%) |
當月止累計(億元) |
與上年同比增長(%) |
當月止累計(億元) |
與上年同比增長(%) |
4.43 |
-15.41 |
233.71 |
-0.23 |
141.05 |
0.39 |
存在差距:當前我國裝備制造產業(yè)和世界先進水平相比還有不小的差距,特別是一些高端制造裝備。目前粗放式制造模式面臨嚴峻的挑戰(zhàn),精細化、高端化、智能化的多樣需求越來越多。
發(fā)展方向:“中國制造2025”——國務院常務會
推動中國制造由大變強,使中國制造包含更多中國創(chuàng)造因素,更多依靠中國裝備、依托中國品牌,促進經濟保持中高速增長、向中高端水平邁進。
順應“互聯網+”的發(fā)展趨勢,以信息化與工業(yè)化深度融合為主線(兩化融合),強化工業(yè)基礎能力,提高工藝水平和產品質量,推進智能制造、綠色制造。促進生產性服務業(yè)與制造業(yè)融合發(fā)展,提升制造業(yè)層次和核心競爭力。
二、我國制漿造紙裝備制造業(yè)主要特征
(一)發(fā)展階段
第一階段(50年代~60年代)打基礎、初步完成產業(yè)布局:形成上海、西安、遼陽三大主機廠合理布局,在六十年代已成功生產3150新聞紙機。
第二階段(90年代初)借鑒先進、修煉內功:在原國家經貿委和國家輕工業(yè)局主導、推動下,通過近10項技貿項目的實施,在關鍵裝備和領域縮小了和國外先進裝備的差距,打下了快速發(fā)展的基礎。
第三階段(2000年至今)快速發(fā)展和趕超階段:制漿造紙裝備制造業(yè)取得驕人的成績,但由于起步晚、基礎差、投入不足,和國際安德里茲、美卓、福伊特三大巨頭相比,差距巨大。
(二)主要特征
1.具備一定優(yōu)勢,教科研產業(yè)體系完善
國產造紙裝備制造業(yè)能為行業(yè)提供完整的中等及以上規(guī)模的所有設備,國產裝備承擔了60%~70%的造紙產能,技術性能也屬于中上水平,在某些技術裝備上面還有自己的創(chuàng)新優(yōu)勢,如草類原料的備料和連蒸裝備技術等。
同時我國還具備了從學校,科研設計到生產制造,標準檢測的完整體系,為裝備制造業(yè)的長期發(fā)展提供了很好的保障。
2.配套行業(yè)較完整
為造紙裝備行業(yè)的配套行業(yè)也是較為完整的,專業(yè)化分工基本配置合理,建立了脫水器材,各種輥子包膠,篩鼓,水印輥,流漿箱,真空輥,密封汽罩等等的專業(yè)制造企業(yè),甚至還有減速機,自動化系統,真空泵等,既可面向造紙行業(yè),也可面向其它行業(yè)的專業(yè)公司,保證了整個產業(yè)的無縫配套,也為行業(yè)的發(fā)展起到了保障的作用。
3.主要裝備取得快速發(fā)展
(1)制漿裝備方面:
大型木片及竹片的超級間歇蒸煮主體設備已基本國產化,如大型的超級間歇蒸煮鍋(250立方米)等。
草類原料為主的150噸/日~300噸/日的橫管式連續(xù)蒸煮系統設備和自動控制系統,已全部實現國產化。
國產波紋濾板、小平面閥的洗漿機現已比較適應各種非木纖維漿的洗滌和黑液提取,最大的真空洗漿機轉鼓面積可達120平方米,可配套20萬噸/年KP木漿項目。
近年國產開發(fā)的新型置換雙輥擠漿機系列,其輥最大規(guī)格Φ2200×8400毫米的能力可配150萬噸/年漿系統;進、出漿濃度分別為3.5%~10%、25%~35%。
ECF/TCF成套設備和技術的中濃紙漿清潔生產漂白成套設備,漂后廢水中可吸附有機氯化物(AOX)完全滿足國家的排放標準,節(jié)水50%以上,能耗減少30%以上,屬于清潔漂白技術裝備,最高產能達50萬噸/年。
對各種規(guī)模的高得率化機漿,汽蒸倉、浸漬器和反應倉等設備可全部國產化,螺旋撕裂機和高濃盤磨機等設備國產化也取得進展。國內開發(fā)了可用于機械漿或化學機械漿的雙螺桿磨漿機及APMP化學機械漿設備,目前已有60噸/日~100噸/日的成套設備,300噸/日的成套設備正在完善中。
國產廢紙制漿設備能力規(guī)模越來越大。目前可提供600噸/日OCC生產線成套設備及300噸/日的脫墨漿生產線設備,其中關鍵設備已全部國產化。
國產大型木漿配套堿回收系統設備產能40萬噸/年~60萬噸/年。我國在草類原料堿回收技術方面處于世界領先水平。
(2)造紙裝備方面:
國產紙板機的最大幅寬已做到幅寬7米、車速800米/分、30萬噸/年以上產能,設計結構合理、性能穩(wěn)定。
目前已建成較多運行的最大國產文化紙機,機寬3.8米、工作車速800米/分、產量約250噸/日?!笆晃濉眹铱萍贾斡媱潱幽辖蛹垬I(yè)與華南理工大學、輕工業(yè)杭州機電設計研究院等聯合研發(fā)高速文化紙機標志著我國的造紙機技術已經取得了突破性進展。
國內開發(fā)成功700米/分的真空圓網紙機和1000米/分以上的新月型衛(wèi)生紙機,產能在8千到2萬噸/年之間。突破了水力型流漿箱、鋼制揚克烘缸,夾網等技術。
主要用于長纖維或混合纖維超低濃度成形生產特種紙的斜網紙機也從無到有,國產最大幅寬3300毫米,車速200米/分。單層和雙層已運行投產,三層正在開發(fā)。
4.我國造紙裝備企業(yè)數量多,規(guī)模小,性價比高
國內企業(yè)規(guī)模:較?。ㄗ畲蟮钠髽I(yè)年銷售額僅4億元~5億元);優(yōu)勢:性價比高,售后服務好,效率高;劣勢:技術和質量有差距,特色不突出,基本沒有太多的開發(fā)能力。
國外企業(yè)規(guī)模:較大;優(yōu)勢:技術和質量較高,開發(fā)和創(chuàng)新能力強;劣勢:價格偏高。由于存在距離問題,售后服務相對缺乏便利。
目前,國內外企業(yè)在市場劃分上基本上是相互補充的,但提高質量,自主創(chuàng)新,做強做優(yōu)才是國產裝備和企業(yè)的發(fā)展方向。
5.技術開發(fā)手段單一,自主知識產權和有效專利數量較少。
未能建立起有效的裝備開發(fā)試驗平臺及有效的運行體系;技術發(fā)展的手段仍然停留在以消化吸收的方式為主;自主知識產權產品很少,有效專利數量少;性能不穩(wěn)定和材料消耗較大,可靠性不高。這些問題很難在短時間內得到解決。
三、面臨的問題與機遇
挑戰(zhàn)1:造紙行業(yè)進入調整期,量的簡單擴張形勢不太可能再次出現。
機遇:向造紙產業(yè)的外延發(fā)展,新技術帶來了新機會。(1)生物質綜合利用方向:如利用植物纖維生產生物燃油,纖維素木質素材料等;(2)紙基功能材料方向:利用造紙技術進行改造優(yōu)化生
產以合成纖維和無機纖維,以及混合纖維為原料的新材料,如電子材料,高精度過濾材料,摩擦材料、絕緣材料等。
提高質量效益,淘汰落后產能。(1)開發(fā)出更多高效、節(jié)能的設備;(2)“十二五”期間計劃淘汰落后產能為1500萬噸,隨著產能出現階段性過剩,市場對大型高速紙機及裝備的需求已逐步減少,這將主要擠壓大型進口設備的市場空間,面對性價比較高,產能中上的國產裝備反而是一種利好。
挑戰(zhàn)2:造紙機械是一個非常獨特流程機械,其在技術開發(fā)上困難很大。
性能和功能的開發(fā)方式上就決定了要么直接在生產線上使用和逐漸完善,要么在試驗線上進行中試后完善,前一種方式風險太高,后一種方式投入和運行費用較大。
機遇:走模仿的路子,這是一風險小,投入少的開發(fā)路線,我國一直以來走的就是這個路子,從效果來看,成效還是比較顯著的。但這也是一把雙刃劍,隨著知識產權保護和中國廣泛深入參與世界競爭,在未來的發(fā)展過程中,我國造紙裝備產業(yè)還是要不斷提升自主創(chuàng)新能力和技術水平,形成我們自己集成創(chuàng)新的體系。
挑戰(zhàn)3:技術研發(fā)存在許多困難,難有突破。
尤其是在原始創(chuàng)新方,存在基礎研發(fā)條件差等因素。
機遇:我國有巨大的市場,有世界上最為先進的各種裝備在運行,為走消化,吸收,再創(chuàng)新的路線提供了較好的保障;另外我們有完善的產業(yè)鏈和配套工業(yè),只要科學定位準確,堅持走差異化的路線,不斷提高產品質量,完全有可能走出一條有中國特色的裝備制造技術發(fā)展道路。
挑戰(zhàn)4:行業(yè)走勢低迷,未來市場(國內)看淡。
機遇:我國正在大力推進的“一帶一路”戰(zhàn)略將巨大地影響中國經濟走向,隨著該戰(zhàn)略的逐步落實,區(qū)域內的經濟必將取得較大發(fā)展,涌現出廣闊的市場,為我國的產業(yè)和裝備輸出創(chuàng)造有利的條件,造紙產業(yè)作為與經濟發(fā)展息息相關的產業(yè),也一定會在該區(qū)域呈現出蓬勃發(fā)展的時機,在包裝紙和生活用紙方面,一定會有較大的發(fā)展。因此相關產業(yè)一定要深入認識該戰(zhàn)略對國內產業(yè)調整和走出去的深遠影響,抓住機遇把國產裝備進一步推向國際市場。
四、發(fā)展與展望
(一)造紙裝備制造業(yè)總體格局將逐漸形成具有社會化大生產和專業(yè)化協作能力的幾家大企業(yè)帶動眾多專業(yè)化小企業(yè)的布局,優(yōu)化市場資源,原因如下:
技術革命——工業(yè)4.0時代。新技術(數字、網絡、智能化)的技術革命將降低成本、提高靈活性、加快創(chuàng)新周期。中國依靠大規(guī)模工業(yè)化生產的、高性價比產品的吸引力將會降低,智能定制將大量增加。
提升產業(yè)價值鏈。從制造型向制造服務型轉變。市場過剩和成本上升迫使企業(yè)在研發(fā),原料采購、生產、營銷,售后服務等各環(huán)節(jié)都應運用正確的管理理念,創(chuàng)造新的價值。
通過管理提升提高勞動生產率。組織全行業(yè)專業(yè)化分工協作降低成本,合理配置各個要素,減少浪費,從而達到節(jié)約成本,提高效率,增強競爭力。
提高質量、形成規(guī)?;偁?。只有提高產品質量和技術,整合好資源,形成較大規(guī)模的公司,才有能力參與國際競爭。真正做到做大、做強、做優(yōu)。
(二)造紙企業(yè)逐漸認識到大型高速生產線也是有造價高,備件及維修費用昂貴,改造升級不容易等缺點。
發(fā)展趨勢:
單條生產線或單機產能中上規(guī)??赡苁鞘袌鲆粋€主流產品,對紙板機30萬噸/年~40萬噸/年,文化紙機10萬噸~20萬噸/年,生活用紙機在2噸/年~4噸/年,但性能方面需不斷優(yōu)化,逐步提高自動化,智能化的水平,進一步穩(wěn)定生產運行性能和產品品質。
與之相適應的一些關鍵技術將不斷成熟與完善,如稀釋水式流漿箱,節(jié)能蒸煮技術,大型盤磨,靴式壓榨,膜轉移施膠機,機內軟壓光等等。同時生產線和設備的建設將越來越強調專業(yè)化和模塊化的集成創(chuàng)新,為今后適應市場變化和技術進步留下改造和升級空間。
(三)技術發(fā)展方的趨勢
質量和效益:裝備性能先進,紙張的品質就可以提高,裝備的可靠性提高了,造紙生產中非生產時間就縮短了,無用消耗就降低了,效率自然就提高了。
質量和創(chuàng)新:質量的提高也是一種創(chuàng)新,因為質量的高低與生產成本和時間效率是矛盾的,如何用創(chuàng)新的方法和管理手段,既提高了質量,又維持成本不升高,甚至有所下降一直是一個世界難題,要解決這個難題沒有創(chuàng)新的思維和方法是很難實現的。
(四)對資源、能源和環(huán)保多重約束下的造紙工業(yè),節(jié)能減排兼顧品質提升必然是發(fā)展的主要方向。
1. 中濃流送及成型系技術。中濃技術的意義是十分重大的,如能得到實際應用將使能耗和水耗大幅降低50%以上,設備體積也相應有所縮短,尤其是對紙板生產,具有十分重大的意義。
2. 無漿池及少漿池技術。盡快加大無漿池循環(huán)磨漿技術,封閉篩選技術,自動配漿/配料技術的研發(fā),逐漸實現造紙流程的無漿池化或少漿池的生產。
3. 超臨界干燥技術。超臨界干燥的概念是將干燥過程轉變?yōu)榻咏舭l(fā)過程,將蒸發(fā)出來的大量蒸汽的熱量回熱就十分容易且經濟,干燥的蒸汽消耗量最少將下降30%~50%。
4. 以傳感器技術為基礎的網絡化。信息化技術在造紙工業(yè)中的應用,更加合理的調配好資源和能源,使其發(fā)揮出更大的效益,同時減少人工成本,穩(wěn)定產品質量。