纖維復合材料行業2016 年赴美商務考察報告

  為更好地了解美洲地區復合材料行業的發展情況,學習和借鑒美國在復合材料設計、生產和應用方面的成功經驗,增強國際交流與合作,促進我國纖維復合材料行業更好的轉型和發展,玻璃纖維工業協會、復合材料工業協會聯合組團,于 2016 年 9 月 20 日至 30 日出訪美國。考察團一行 11 人,輾轉美國克利夫蘭、華盛頓、紐約、洛杉磯等地,先后拜訪了美國復合材料裝備制造商——利茲勒公司(Litzler)和歐蒙公司(OEM),參觀了 2016 年美國復合材料/先進材料展覽會(CAMX 展會)。
  一、展會參觀
  1、展會概況
  9 月 27 日,考察團來到美國加利福尼亞州的安納海姆市,參觀了在這里舉行的 2016 年度美國復合材料/先進材料展覽會(CAMX 展會)。
  由美國復合材料制造商協會(ACMA)與美國先進材料工藝工程學(SAMPE)共同主辦的美國 CAMX 復合材料展會,自 2014 年起,在美國奧蘭多、達拉斯、安納海姆三地輪流召開。據主辦方介紹,本屆展會實現注冊觀眾 7987 人,與去年相比增長約 10%,參展商達到 544 家,來自 50 余個,總展出面積達到 30 萬平方英尺(約合 2.8 萬平方米),此外在展會期間共舉辦了 254 場專題講座。展會的規模和影響力日益強大,進一步奠定了其作為復合材料業界前三、北美展會的地位。包括巨石集團、泰山玻纖、重慶國際、江蘇九鼎、中材科技、威海拓展等企業參加了此次展會。
  2、展會看點
  (1)北美地區復合材料行業整體保持穩步發展
  與兩年前相比,本屆 CAMX 展會無論是在展出規模、展臺搭建,還是在展品創新、活動展示,抑或觀眾參與熱情等方面,都有很大程度的提升,反映出當前北美地區復合材料行業穩健發展態勢。在主辦方組織的相關主題論壇或活動中,依次關注的主題包括:復合材料行業發展現狀,熱塑性復合材料生產工藝與應用、高性能復合材料的快速生產工藝與技術、汽車輕量化與復合材料應用、航空航天用復合材料、3D 打印技術、復合材料自動化生產技術等。
  美國復合材料應用市場主要為汽車、航空和建筑業,三大市場約占美國復合材料市場總規模的 55%以上,并為復合材料行業的穩健發展提供廣闊前景。展會期間,在主辦方組織的“復合材料工業發展現狀”專題論壇上,來自美國達拉斯的 Lucintel 席執行官 Dr. Sanjay Mazumdar 分析認為,得益于復合材料輕量化優勢和各行業審美趨勢變化,復合材料有望實現快速發展。僅在汽車市場,到 2025 年輕量化材料市場規模就將達到 3500 億美元,復合材料有望在其中扮演重要角色。Dr. Sanjay Mazumdar 還主張擴大民用復合材料應用領域,讓復合材料走進每一個家庭,產品包括手機殼、錢包、行李箱、雨傘、手杖、攝影器材及體育用品等。
  (2)熱塑性復合材料發展受到持續關注
  熱塑性復合材料近年來在歐美各國得到持續關注和發展,尤其是近年來連續纖維增強熱塑性復合材料的生產工藝與技術裝備實現較大突破,基本滿足了規模化、機械化連續生產的需要,產品迅速在各領域展開應用拓展。
  美國 BGF 公司展示了其在熱塑性復合材料方面的創新成果--- PolyPreg 織物,并通過與碳纖維織物、芳綸織物、玻璃纖維織物等進行對比,以突顯其優異性能。PolyPreg 是利用玻璃纖維與熱塑性 PP 纖維混合織造而成,借助加熱及很小的壓力,即可實現固化成型為具有很高強度的復合材料部件。產品可應用于汽車、建筑結構、海洋運輸、體育休閑及軌道交通等領域。
  TenCate 公司展示了其利用熱塑性復合材料預浸帶,進行多向鋪層,層合固化制成的各類制品,應用于航空航天、安全防護及一般工業領域。此外,TenCate 還展出了其新成果,包括非高壓釜成型用預浸料,以及多軸向復合織物等。
  Litzler 公司展示了其適用于不同類型熱塑性樹脂的熱塑性復合材料預浸料生產線,包括水溶性樹脂、熱熔性樹脂等。得益于精確測控系統、閉環張力控制、積極式上漿牽引系統,該生產可適應于不同纖維類型和不同幅寬產品。
  比利時 EconCore 展示了其在熱塑性蜂窩夾芯復合材料連續生產方面的技術,該技術具有明顯的成本優勢,生產過程包括將熱塑性膜覆蓋到蜂窩芯上,再將表面材料層壓到蜂窩上。該工藝適應不同種類的熱塑性蜂窩芯,生產的蜂窩夾芯復合材料可應用于包裝托運、汽車、軌道交通、建筑結構、船舶等領域。
  Bright Light Structures LLC 展示了其新研制的新型熱塑性芯材,可用于夾芯結構復合材料制品,具有重量輕、強度高的特點,適用飛機內飾品。
  為此,公司研制了飛機座椅靠背,以驗證其優異性能。該座椅靠背通過了防火、煙氣、毒性檢測,安全可靠。
  (3)裝備創新與工藝優化
  本屆展會,不僅 Litzler、OEM、MVP、ASC 等美國本土復合材料生產裝備供應商積極參展,SANDVIK、HELD、berndorf、Roth 等歐洲著名復合材料生產裝備供應商也悉數亮相并帶來新研發的工藝與裝備,包括各種層壓裝備、纏繞裝備、連續擠拉裝備及熱塑性復合材料預浸料生產裝備、制品成型裝備等。
  與此同時,一批復合材料輔助生產裝備供應商也亮相展會,帶來其在復合材料自動化、智能化生產方面新研究與創新成果。Automated Dynamics 公司展示了其在復合材料自動化生產方面的能力,該公司擅長從事復合材料結構分析、研發自動化生產裝備并提供系統解決方案和工程服務。onsrud 公司展示了其為復合材料企業推薦的數控檢測系統,可為生產管理人員提供生產過程的實時檢測與現場反饋。
  (4)專業培訓與質量管理
  展會同樣十分關注復合材料專業化人才的培訓與精細化管理。展會主辦方專門設置了生產操作演示觀摩區,演示各種復合材料制作工藝過程,所加工產品包括飛機內飾板、汽車 SMC 部件、船舶儀表盤、滑雪板、防腐管法蘭、建筑操作平臺、無人駕駛機、建筑補強板等。Composites One 公司則在展會期間,展示了超過 15 個復合材料閉模成型工藝過程,產品包括汽車零部件、船舶儀表盤、碳纖維滑雪板、碳纖維建筑補強板、公園板凳等。 公司另外還展示了 SMC模壓成型、輕質 RTM、真空灌注,真空硅袋成型等。
  此外,本屆展會一如既往的吸引了一大批復合材料檢測與分析機構的參展,帶來了全自動超聲波檢測、有限元分析等先進手段與裝備,充分體現了美國復合材料業界對于產品質量檢測和管理的重視。尤其是作為一種替代性材料,沒有質量,就沒有復合材料的應用價值,也就沒有行業的未來發展。
  二、商務活動
  1、拜訪美國利茲勒公司
  此次考察活動,考察團的站先來到了位于美國五大湖傳統工業區的克利夫蘭市,拜訪了知名的織物后處理及熱塑性預浸料裝備研發供應商——
  利茲勒公司。公司總裁兼席執行官 MATTHEW C.LITZLER 先生,總工程師袁征山先生及區總經理沈林峰先生,熱情接待了考察團。
  利茲勒公司創建于 1953 年,與各國的工業纖維制造廠緊密合作,為各地的新老客戶提供設備已超過了 60 年。據沈林峰先生介紹,利茲勒公司與其它裝備商的大不同,是該公司一直堅持從事定制式裝備的研發和生產,企業定位的是項目,而不是產品。因此我們看到,幾十年來每一個項目的合作瞬間,都被記錄下來掛在公司辦公區走廊里,有些照片雖然已經泛黃,但雙方的交流互動至今仍在延續。在公司技術部,公司完成的每一個項目的技術圖紙和資料,均分門別類整齊的擺放在展區里,隨時可供查閱。有些項目由于歷史久遠,業主自己或許已經丟失了技術資料,而在利茲勒公司仍可找到。
  利茲勒公司一直緊盯工業織物和復合材料的發展趨勢,不斷創新生產工藝和裝備。總工程師袁征山先生向考察團展示了該公司近年來在各地施工的項目及技術圖紙,這些項目包括玻璃纖維涂覆處理生產線、復合材料預浸料生產線、碳纖維生產用氧化爐生產線,輪胎簾子布浸膠生產線,覆銅板浸膠生產線等。尤其是近年來,利茲勒公司重點關注熱塑性復合材料發展趨勢,研發了干法、濕法等多種熱塑性復合材料預浸料生產裝備,適用于水溶性樹脂、熱熔樹脂、樹脂膜、樹脂粉及復合紗等各種形態熱塑性樹脂的復合,很多工藝流程為創。裝備已被美國、荷蘭、韓國等熱塑性復合材料生產企業采購和使用。
  另外,利茲勒公司還安排考察團參觀了其下屬的 PSC 子公司。該公司專注于各類工業用加熱工藝與裝置的研發,可根據客戶不同,提供各類高頻烘干爐,懸浮式氣流烘干爐,紅外輻射烘干爐等。尤其是公司研發的射頻熱處理工藝與裝備,升溫速度快,可適用于各類連續式玻纖后處理及復合材料生產線的快速生產。
  2、參觀美國歐蒙公司
  9 月 26 日,考察團來到洛杉磯地區富勒頓市,參觀了美國歐蒙公司。公司市場總監 Mary Quinlan 女士及其同事熱情接待了考察團。
  美國歐蒙公司成立于 1967 年,主營產品為各類復合材料用層壓設備,尤其擅長各類多層壓機的研發和生產。公司生產的各類多層壓機作業面可達 4 米×2米,壓力可達 1000 噸,多可實現 26 層開口。壓機采用壓液、油液上置,無需地坑。壓機作業區可實現真空密閉,并配有多個檢測點,保證精確控制。企業可根據客戶的需求進行個性化定制,滿足壓制電路板、自行車架、體育器材、熱塑板材等各類樹脂基復合材料制品,亦可以滿足壓制秸稈、木屑、竹子等各類纖維板材。生產線配備全套自動化輸送裝備,并可配備中文控制面板,可實現遙控指導操作和服務。
  目前,全范圍內現有超過 500 套歐蒙壓機系統在運行。在美國為眾多的軍方客戶提供成套設備,如波音公司、通用公司、諾斯羅普、德州儀器、西科斯基飛機公司、美國 IBM、洛克西德-馬丁、格魯門公司、麥道公司等。 OEM壓機具有占地面積小,壓力均勻,易于維護,經久耐用等特點。這套系統有效地將層壓機和全自動送進料系統結合在一起,生產高效率、高質量的一流產品。
  三、心得體會
  1、裝備創新是行業發展進步的關鍵
  勞動者、勞動工具、勞動對象是生產力三要素,其中勞動工具是生產力水平的重要標志。對于復合材料行業來講,生產裝備的創新與普及,對于行業發展進步意義重大。通過裝備創新,不僅可以提升生產效率、控制產品質量,而且可以創新產品應用,拓展復合材料行業新的發展空間。
  當前復合材料行業裝備創新,主要關注以下幾個方面:一是熱塑性復合材料生產裝備的創新,適應于不同樹脂基體、不同纖維及其織物的復合,實現規?;⑦B續化生產,快速提升熱塑性復合材料的產能規模和市場應用;二是復合材料自動化、智能化輔助生產裝備的創新及應用,降低生產現場人員勞動強度,優化和提升生產效率,監測和控制產品質量;三是復合材料機械化回收裝備的創新,解決復合材料,尤其是熱固性復合材料邊角廢料及廢舊產品的回收再利用問題,實現行業可持續發展。
  2、嚴把質量關是應用拓展和行業發展的命脈
  質量是企業的生命。然而對于復合材料行業來講,質量不僅是企業個體的生命,更是整個行業的命脈。復合材料作為一種新材料,其應用推廣成功與否,很大程度上要衡量其與原有材料的性價比是否具備優勢。因此,復合材料質量必須過關,否則就失去了替代和推廣的意義。美國復合材料之所以能夠在汽車、航空航天及建筑業等領域獲得穩步推廣,與美國復合材料企業對于產品質量的嚴格把關是分不開的。但遺憾的是,我國復合材料行業不僅存在應用研究不足,產品檔次偏低的問題,更存在產品質量把關不嚴、低端偽劣產品以次充好的問題,有些甚至發生安全事故,對當前市場拓展和行業健康發展造成極大困擾。
  展望未來,隨著各行業節能減排、綠色發展,以及需求個性化差異化的發展趨勢,為復合材料行業擴大應用領域和市場規模,提供了巨大的潛在發展空間。而要成功地實現這些應用拓展,復合材料行業自身必須嚴把質量關。影響復合材料產品質量的因素很多,從原材料選用、預浸料制備、制品成型與脫模,到操作工素質、裝備技術水平,再到產品檢測把關,從生產環境到每道生產工序都會影響終制品的質量。因此,企業先必須牢牢樹立產品質量意識,做到自覺抵制陶土及中堿玻纖等劣質原材料,嚴把產品質量檢測關,不斷提高企業的產品質檢手段和相關儀器裝備。企業要實施差別化經營,先要實施產品質量的品牌化經營。
  3、注重人才培養,提升研發意識和能力,積極拓展中高端應用領域
  纖維復合材料應用領域和應用環境千差萬別,尤其是對于航空航天、國防軍工、汽車船舶等高端復合材料應用領域,個性化要求十分苛刻。而美國復合材料企業正是通過不斷的研發,近乎完美的材料組合,滿足了高端復合材料應用領域的苛刻要求,不斷擴大著纖維復合材料的應用領域。同時,在研發的策劃組織上,美國復合材料企業又不是單純的閉門造車,簡單進行產品開發或應用研究,更多時候是基于滿足某種實際需要,研發目的性和方向性很強。很多時候,研發工作是由原料供應方、復合材料生產企業及下游市場客戶共同完成的。因此,研發成果能夠很快的轉化為批量產品和市場銷售。
  復合材料企業長期以來更為關注如何通過擴大產能規模、壓縮生產成本來獲取價格競爭優勢,企業產品千篇一律,檔次和附加值水平低,很難進入高附加值高回報率的高端復合材料應用市場。因此,復合材料企業要想轉型升級和擴大高端應用市場規模,先要轉變思想,提升應用研究意識,重點要做好專業人才培養,提升應用研究和產品研發能力。尤其是隨著人類社會的快速發展,能源和環保問題日益突出,纖維復合材料行業要重點圍繞復合材料在汽車、船舶、軌道交通、航空航天、武器裝備、農業養殖等輕量化方面的優勢,開展應用研發與市場推廣,積極尋找行業發展新空間。
  結語
  9月30日,考察團順利回到國內。通過此次考察,大家不僅對于北美復合材料行業的現狀與發展有了新認識新了解,也切身感受了國外企業的先進經營和管理理念,尤其是強烈的創新意識。拓展視野,啟迪思路,對于企業研發創新、技術改造以及生產經營、轉產轉型均具有很好的指導和借鑒意義。只有走出國門放眼,我們才能更清楚的認識到自己與先進水平的差距,更清楚的明確自己未來的發展方向。今后,協會將繼續組織各類赴外考察活動,為廣大會員提供更多學習、溝通、交流和合作機會!
  玻璃纖維工業協會
  復合材料工業協會
  二零一六年十月十日
       
       
       
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