張友根

（寧波海達(dá)塑料機(jī)械有限公司，浙江 寧波 315200）

淺議Chinaplas?2015綠塑創(chuàng)新的現(xiàn)狀及展望

張友根

（寧波海達(dá)塑料機(jī)械有限公司，浙江 寧波 315200）

研究了Chinaplas?2015國(guó)際橡塑展展示的綠塑創(chuàng)新的成果，提出了塑料工程有關(guān)環(huán)節(jié)綠塑創(chuàng)新的科學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)、要點(diǎn)及方向。

Chinaplas?；塑料工程；綠色化；現(xiàn)狀；展望

綠色化塑料工程已得到世界的共識(shí)。Chinaplas?2015國(guó)際橡塑展以“綠塑創(chuàng)新·構(gòu)建永恒”作為主題，展示了基于環(huán)境優(yōu)先方針的綠色化塑料工程“資源節(jié)約、污染控制、生態(tài)保護(hù)”等方面綠塑創(chuàng)新的新成果。本文初步研究了Chinaplas?2015國(guó)際橡塑展展示的綠塑創(chuàng)新的成果，提出了塑料工程有關(guān)環(huán)節(jié)綠塑創(chuàng)新的科學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)、要點(diǎn)及方向。

1 成型加工設(shè)備結(jié)構(gòu)調(diào)整的綠塑創(chuàng)新

成型加工設(shè)備結(jié)構(gòu)調(diào)整的綠色創(chuàng)新基于生態(tài)環(huán)境保護(hù)原則向綠色低碳、數(shù)字化、專業(yè)化、差異化、多樣化、智能化、柔性化、智慧化、集成化、協(xié)同化、敏捷化、綠色化、服務(wù)化等高技術(shù)含量的低碳循環(huán)方向發(fā)展。

我國(guó)是塑料機(jī)械制造大國(guó)、出口大國(guó)，同時(shí)也是進(jìn)口大國(guó)，長(zhǎng)期來(lái)貿(mào)易處于逆差。出口是低端設(shè)備，進(jìn)口是高端設(shè)備，也可以說(shuō)，出口是鋼鐵，進(jìn)口是技術(shù)。這種狀況，說(shuō)明“新常態(tài)”成型加工設(shè)備模仿型排浪式消費(fèi)階段基本結(jié)束，綠塑創(chuàng)新的個(gè)性化、差異化、功能化、專用化的高端塑料機(jī)械的消費(fèi)漸成主流，生產(chǎn)高端小型化將成產(chǎn)業(yè)組織新特征。從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)看，過(guò)去主要是數(shù)量擴(kuò)張和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)在正逐步轉(zhuǎn)向質(zhì)量技術(shù)型、性能高端化、功能多樣化為主的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。

成型加工設(shè)備結(jié)構(gòu)調(diào)整，歐、日的塑機(jī)制造商始終走在前面，引領(lǐng)世界塑機(jī)的前進(jìn)。近年來(lái)，注塑機(jī)專業(yè)制造企業(yè)Engel公司積極主動(dòng)與全球各領(lǐng)域中的領(lǐng)導(dǎo)者建立合作，根據(jù)客戶的個(gè)性需求量身定制綠色解決方案，在汽車行業(yè)積極為實(shí)現(xiàn)汽車輕量化、清潔化的制造服務(wù)，成為全球2/3的汽車行業(yè)供應(yīng)商信賴的合作伙伴，成長(zhǎng)快速，效益顯著，2012～2013年度銷售總值9.5億美元（約和59億人民幣），2013～2014年的度銷售額達(dá)到12.56億美元（約合78億人民幣），超過(guò)以注塑機(jī)制造為主的海天公司2014年度75億的銷售總值。具有40多年發(fā)展歷史的臺(tái)灣富強(qiáng)鑫精密工業(yè)機(jī)械股份有限公司，發(fā)揮產(chǎn)品開發(fā)和制造的優(yōu)勢(shì)，多年來(lái)一致專注設(shè)備的高度定制化，為用戶提供功能專用化的注塑機(jī)，2001年起即成立專案室及企劃小組，研發(fā)醫(yī)療制品注射專用機(jī)、專用控制系統(tǒng)。

高速高效低能耗成為成型加工設(shè)備性能綠塑創(chuàng)新的重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)為用戶降低生產(chǎn)成本，減少加工的碳排放。巴頓菲爾辛辛那提公司推出最大口徑400 mm的 LeanEX擠出生產(chǎn)線，展示最新的節(jié)約原料和能源的管材、型材擠出設(shè)備，LeanEX生產(chǎn)線提供高品質(zhì)和高產(chǎn)量以及卓越的性能，極低的能耗和更長(zhǎng)壽命。最近向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推出的solEX系列單螺桿擠出機(jī)和twinEX系列雙螺桿擠出機(jī)，與國(guó)產(chǎn)擠出機(jī)相比，在PE管材生產(chǎn)中可以節(jié)約3%原料，每生產(chǎn)1 t PE管材，平均節(jié)約200 kW·h電能。Chinaplas2015展會(huì)上，作為眾多產(chǎn)品中的一部分，巴頓菲爾辛辛那提將展出最新的solEX 60-40-C擠出機(jī)和twinEX93-28-C擠出機(jī)。其應(yīng)用范圍涵蓋了PB，PVC和PE，PEXa管材擠出和共擠擠出，最大口徑為2.6 m。配備高速擠出機(jī)和多點(diǎn)觸控壓輥的創(chuàng)新片材擠出生產(chǎn)線，產(chǎn)量高達(dá)1.4 t/h產(chǎn)量，取代了4～6條老式國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線，可以用于生產(chǎn)厚度從350～2 500 μm的片材，從而節(jié)省空間和運(yùn)營(yíng)成本?？票堵」镜男乱淮鶶TS 雙螺桿擠出機(jī)首次公開亮相于Chinaplas 2015。新的STS Mc11系列比扭矩從10 Nm/cm3提高到11.3 Nm/cm3，最大螺桿轉(zhuǎn)速?gòu)?00 rpm提升至900 rpm，擠出機(jī)產(chǎn)量提高最高達(dá)27%，同時(shí)由于物料在筒體內(nèi)填充率的提高，降低了熔體溫度，從而提高了最終產(chǎn)品的品質(zhì)。

配套件企業(yè)發(fā)揮自己技術(shù)優(yōu)勢(shì)，綠色創(chuàng)新高性能、高性價(jià)比的配套件，為主機(jī)廠綠塑創(chuàng)新提供發(fā)展動(dòng)力。南京科亞化工成套裝備有限公司自主研發(fā)的HK73雙螺桿擠出機(jī)采用高扭矩齒輪箱設(shè)計(jì)，螺桿轉(zhuǎn)速為900 rpm，主電機(jī)動(dòng)力配置可達(dá)到355 kW，產(chǎn)能可比科亞裝備標(biāo)準(zhǔn)AK系列設(shè)備提高約50%～80%，同時(shí)降低30%能耗。HK系列雙螺桿擠出機(jī)采用了和AK、SK系列設(shè)備通用的加工段零部件，不僅方便用戶在升級(jí)設(shè)備中減少備件庫(kù)存和初始投資，最重要的是保證了工藝性一致，可以方便用戶在科亞裝備不同級(jí)別設(shè)備之間的生產(chǎn)轉(zhuǎn)換。

企業(yè)堅(jiān)持綠塑創(chuàng)新，對(duì)市場(chǎng)隨時(shí)保持敏銳的嗅覺，并作出前瞻性的綠色化的判斷，并具備持續(xù)的綠色創(chuàng)新能力，及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中永遠(yuǎn)保持青春活力。膠片是既耗費(fèi)不可再生資源，又帶來(lái)回收處理及環(huán)境污染，必將被綠色化新技術(shù)所替代。擁有131年歷史的柯達(dá)曾經(jīng)占據(jù)全球2/3的膠片市場(chǎng)，在1957年率先發(fā)明出資源節(jié)約型的數(shù)碼影像技術(shù)，但因擔(dān)心數(shù)碼影像技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的膠片市場(chǎng)造成不利影響而將之“雪藏”，并固守傳統(tǒng)的膠片市場(chǎng)，成為綠塑化數(shù)碼影像技術(shù)發(fā)展的胖腳石，結(jié)果于2012年走到破產(chǎn)的沒(méi)落境地。這一事實(shí)說(shuō)明，誰(shuí)阻擋綠塑創(chuàng)新，必將遭市場(chǎng)淘汰。

成型加工設(shè)備結(jié)機(jī)構(gòu)/結(jié)構(gòu)綠色創(chuàng)新研發(fā)要點(diǎn)：①創(chuàng)新機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約化、能效高效化、運(yùn)行高速精密清潔化，最大限度提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)的性能；②成型多能化、功能化，最大限度拓展成型加工能力的效率；③結(jié)構(gòu)模塊化，減少主體的制造量，達(dá)到鋼材資源利用的最小化、減少碳排放；④加工綠色化，大力開發(fā)低污染、低能耗、無(wú)公害的加工工藝，最大限度地利用原材料，減少制造過(guò)程中污染物的排放，有害排放物降到最低；⑤零件壽命最大化，減少零件報(bào)廢給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的污染。

成型加工設(shè)備綠色清潔技術(shù)的綠色創(chuàng)新研發(fā)要點(diǎn)：①微觀污染控制。微觀污染是影響人類健康環(huán)境的主要生態(tài)環(huán)境因素。微觀污染包括：熱污染、靜電污染、潤(rùn)滑污染、空氣微粒污染、磨損污染、表面銹蝕污染；②全方位解決方案。從控制局部污染向整機(jī)、周邊區(qū)域的聯(lián)防聯(lián)控轉(zhuǎn)變，從單純防治一次污染物向既防治一次污染物又防治二次污染物轉(zhuǎn)變，從單獨(dú)控制個(gè)別污染物向多種污染物協(xié)同控制轉(zhuǎn)變。全方位解決方案重點(diǎn)在方案確定過(guò)程的污染防治，而不是等污染產(chǎn)生后，再研究污染治理措施；③清潔度分類等級(jí)。注塑機(jī)清潔生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)就是把設(shè)備在成型加工過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染及交叉污染降到不斷發(fā)展的清潔度標(biāo)準(zhǔn)上，根據(jù)設(shè)備成型加工的不同對(duì)象的清潔度要求要求，采用不同的清潔度標(biāo)準(zhǔn)；④清潔度環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)。

中國(guó)雖是注塑機(jī)數(shù)量的制造大國(guó)，產(chǎn)量占到世界的2/3，但產(chǎn)值僅占世界的世界1/6～1/7的份額，可以說(shuō)，人家在賣技術(shù)，我們?cè)谫u鋼鐵，所以沒(méi)有值得炫耀之處。產(chǎn)品亟需綠塑創(chuàng)新進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。

2 塑料原料工程的綠塑創(chuàng)新

綠色化循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)塑料原料賦予新的含義，塑料原料的研發(fā)不但首先必須達(dá)到無(wú)毒無(wú)害安全健康的標(biāo)準(zhǔn)，而且需符合生態(tài)健康、節(jié)能降耗的可持續(xù)發(fā)展的綠色化技術(shù)。資源短缺的今天，對(duì)回收利用也賦予了更高的要求，不但要求利用率高，而且要達(dá)到資源的再生循環(huán)應(yīng)用。

傳統(tǒng)塑料原料正在向環(huán)保、高性能等方面尋求突破，并推動(dòng)了多個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，顛覆了人們以往對(duì)塑料難降解、高污染的印象，在電子信息、生物醫(yī)學(xué)、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)及智能交通等方興未艾的新領(lǐng)域，都將對(duì)功能性、輕量化、微型化、綠色化的新材料產(chǎn)生需求；針對(duì)這種情況，塑料在各領(lǐng)域的推廣加快，綠色低碳環(huán)保成為了行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。新材料技術(shù)與納米技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)相互融合，結(jié)構(gòu)功能一體化、功能材料智能化趨勢(shì)明顯，低碳、綠色、可再生循環(huán)等環(huán)境友好特性倍受關(guān)注。

塑料原料生產(chǎn)環(huán)?；撬芰瞎こ叹G塑創(chuàng)新的第一環(huán)節(jié)，綠色化塑料工程的標(biāo)志。朗盛將首次采用經(jīng)過(guò)優(yōu)化的彭尼曼工藝，其中改進(jìn)后的水處理與廢氣凈化工藝將確保高度的環(huán)境兼容性。生產(chǎn)流程的優(yōu)化還將大大減少氮氧化物的生成量。通過(guò)高效的后續(xù)處理，生產(chǎn)排放的溫室氣體一氧化二氮將完全轉(zhuǎn)化為天然物質(zhì)氮?dú)?、水和氧氣。Colortherm?氧化鐵顏料不但節(jié)約成本，而且還具有很好的耐光性和耐候性，色度也不會(huì)隨著草皮的使用時(shí)間而下降。這些產(chǎn)品具備很高的熱穩(wěn)定性，它們可以加熱到高達(dá)260 ℃，而且在彩色聚丙烯纖維擠出時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不良的影響。Colortherm?氧化鐵顏料可以應(yīng)用于木塑復(fù)合材料領(lǐng)域，為這些材料提供豐富色彩，例如：Colortherm?黑色318，Colortherm?紅色110 M以及Colortherm?綠色GN-M。這些產(chǎn)品具有良好的分散性，即使在短停留時(shí)間和相對(duì)較低的剪切力的情況下。這三款產(chǎn)品在塑化過(guò)程中能迅速分散達(dá)到其最終的著色力。

原料供應(yīng)商與用戶結(jié)成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，針對(duì)性開發(fā)高性能塑料原料。杜邦公司大力發(fā)展塑料原料的綠色化技術(shù)創(chuàng)新，與客戶展開合作推動(dòng)增長(zhǎng)，同時(shí)大力開發(fā)綠色化新產(chǎn)品，幫助滿足服務(wù)地區(qū)隨著綠色化社會(huì)工業(yè)化發(fā)展以及商品供應(yīng)模式升級(jí)而產(chǎn)生的新興需求。Elvaloy無(wú)鄰苯二甲酸鹽PVC增塑劑，可以抵抗遷移，且可耐受長(zhǎng)期的風(fēng)吹雨打，產(chǎn)品壽命可長(zhǎng)達(dá)10年或以上。Surlyn樹脂作為表面薄膜被用于玻纖增強(qiáng)塑料管中，其首個(gè)應(yīng)用是反滲透領(lǐng)域，有助于清潔和節(jié)能。

原料供應(yīng)商主動(dòng)式服務(wù)于塑料工程，制定和實(shí)施全套解決方案，推廣綠色創(chuàng)新的新材料。美利肯公司創(chuàng)新添加劑產(chǎn)品為樹脂制造商及其客戶帶來(lái)了一系列優(yōu)勢(shì)，使他們僅需憑借一個(gè)解決方案即可實(shí)現(xiàn)多方面的競(jìng)爭(zhēng)目標(biāo)。從節(jié)省能源、縮短加工時(shí)間，到提高性能、美化產(chǎn)品外觀，我們通過(guò)‘一站式’的解決方案，幫助客戶更高效地制造出差異化的產(chǎn)品，同時(shí)也提升了產(chǎn)品的環(huán)保性。MilladNX8000透明劑能將聚丙烯的加工溫度降低至190～200 ℃，最多可比傳統(tǒng)透明劑的工作溫度低40 ℃。較低的加工環(huán)境可以平均減少10%的電能消耗，MilladNX8000透明劑賦予了聚丙烯更出色的光學(xué)性能，使其能與PET和PS等高透明度的聚合物相媲美。使易于回收的聚乙烯（PE）材料在包裝領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用的Hyperform®；HPN成核劑，通過(guò)提高聚丙烯和聚乙烯的結(jié)晶溫度，縮短零件的脫模時(shí)間，因而使生產(chǎn)效率提高10%～20%；HyperformHPN聚丙烯成核劑則能保證零部件的加工均勻性，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，提高物理性能，減少零件的翹曲和收縮情況。HyperformHPN成核劑還可以提高HDPE樹脂抗?jié)裥院涂寡趸?，使用該?xiàng)技術(shù)制成的標(biāo)準(zhǔn)藥瓶可以延長(zhǎng)藥品的保存期限。美利肯企業(yè)管理（上海）有限公司憑借新一代的透明劑、成核劑和增強(qiáng)劑系列，改善聚烯烴樹脂的外觀和材料性能，幫助客戶生產(chǎn)出差異化的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)發(fā)展和和環(huán)境目標(biāo)。

原料供應(yīng)商積極開發(fā)特定領(lǐng)域的功能化綠塑創(chuàng)新原料，提高服務(wù)領(lǐng)域的綠色創(chuàng)新科學(xué)發(fā)展水平。荷蘭皇家帝斯曼集團(tuán)在汽車領(lǐng)域中，著重展出了新一代Diablo耐高溫聚酰胺，因?yàn)槠囀袌?chǎng)更多地使用渦輪增壓器和超級(jí)增壓器，從而也需要更高端的輕量化和耐高溫材料。Stanyl Diablo HDT2700能耐受230 ℃高溫下的連續(xù)使用，而Akulon Diablo HDT2500可耐受220 ℃下的連續(xù)使用。可再生原料制成的帝斯曼高性能EcoPaXX聚酰胺410可以取代以甲烷或氫氣為燃料的兩輪或四輪汽車的復(fù)合儲(chǔ)氣罐的熱固性樹脂的外殼。帝斯曼在電子電氣領(lǐng)域的其他方面，走在無(wú)鹵阻燃高性能聚酰胺研發(fā)的前沿，為塑殼斷路器（MCCBs）中的強(qiáng)化玻璃熱固性復(fù)合材料研制出了一種更高效、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的替代材料。

稱作“綠色塑料”的生物基高分子材料以可再生資源為主要原料，在減少塑料行業(yè)對(duì)石油化工產(chǎn)品消耗的同時(shí)，也減少了石油基原料生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染，是實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”、發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要手段之一，具有重要的實(shí)際價(jià)值和廣闊的發(fā)展空間。生物基塑料實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用，提高了應(yīng)用對(duì)象的資源循環(huán)利用的綠色化科技含量。汽車配件供應(yīng)商佛吉亞（Faurecia SA）在歐洲生產(chǎn)一種麻和聚丙烯結(jié)合的注塑生物復(fù)合材料，生產(chǎn)出更薄壁但結(jié)構(gòu)能力不變的零部件。同時(shí)，該公司還在開發(fā)一種全天然復(fù)合材料，將天然纖維和一種植物基樹脂結(jié)合在一起。這兩項(xiàng)開發(fā)都是為了幫助汽車業(yè)減重和規(guī)避傳統(tǒng)材料的價(jià)格波動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)到2025 年達(dá)到每加侖54.5 英里的美國(guó)燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)。佛吉亞和三菱化學(xué)成功開發(fā)出生物降解性樹脂PBS，用于汽車內(nèi)飾材料。豐田汽車公司的混合動(dòng)力車“SAI”的坐墊、地墊、行李艙托盤和行李艙內(nèi)表面，三菱汽車公司的純電動(dòng)汽車“i-MiEV”的部分坐席面等，均采用了生物基PET。

安全健康化綠色化添加劑。增塑劑是塑料原材料不可缺少的輔助材料，其健康水平直接關(guān)系到原材料的健康水平。傳統(tǒng)的PVC增塑劑為鄰苯二甲酸酯類，對(duì)生殖系統(tǒng)有潛在的危害，其使用已經(jīng)越來(lái)越受到限制。而法國(guó)羅蓋特公司研發(fā)的100%植物基增塑劑——異山梨醇二酯，可以等量替代來(lái)自石化類的含苯類增塑劑或其他環(huán)保增塑劑而達(dá)到同等塑化效果。目前國(guó)內(nèi)使用的80%的增塑劑都是已被國(guó)外淘汰的對(duì)人體健康有害的價(jià)格低廉的DOP、DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）等增塑劑，塑料原料的健康衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)得不到保證，加快淘汰有毒增塑劑和開發(fā)推廣新型無(wú)毒增塑劑已成為一種必然趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)要下大力氣研究新的催化、分離工藝，盡快將性價(jià)比更高、安全性更可靠、對(duì)環(huán)境友好的新一代增塑劑產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

節(jié)能降耗環(huán)保型添加劑。添加劑從改變塑料的性能發(fā)展到提高塑料的功能，提高其綠塑創(chuàng)新的科技含量。吸收紅外線提高燃油效率的聚碳酸酯車頂。全世界最大的能吸收紅外線的透明涂層的第三代SmartFortwo車型的車頂采用了拜耳公司的加入的紅外吸收劑的Makrolon輕型聚碳酸酯注塑材料，只要汽車不過(guò)熱，基本上不太需要使用空調(diào)，從而降低能耗。聚碳酸酯材質(zhì)的車頂比玻璃車頂要輕50%，有助于降低油耗。

實(shí)現(xiàn)制品輕量薄壁化的添加劑。制品輕量薄壁化首先取決于塑料原料的性能，而添加劑起到關(guān)鍵作用。美利肯公司隆重推出了用于注射成型高密度聚乙烯（HDPE）應(yīng)用的新型成核劑Hyperform?HPN 210 M。通過(guò)獨(dú)特的調(diào)整結(jié)晶取向特性，這款革命性的產(chǎn)品可顯著提高HDPE的機(jī)械性能，使其與抗沖共聚聚丙烯相媲美。成核后的高密度聚乙烯（HDPE）與普通材料相比，剛度（彈性模量）可提高多達(dá)50%。剛度的改善使制品商可采用薄壁設(shè)計(jì)，從而減輕最終零件產(chǎn)品的重量。此外，Hyperform HPN 210 M成核劑可提高高密度聚乙烯（HDPE）的耐熱性，因而顯著擴(kuò)大高密度聚乙烯（HDPE）的應(yīng)用范圍，使其進(jìn)入聚丙烯的許多應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)ASTM D648—07標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的測(cè)試表明，Hyperform HPN 210 M成核劑可使高密度聚乙烯（HDPE）的熱變形溫度上升10～40 ℃。美利肯Hyperform HPN 210 M成核劑的誕生進(jìn)一步提高了高密度聚乙烯（HDPE）的加工優(yōu)勢(shì)，例如，其冷卻時(shí)間較短，因而加工效率更高。

3 塑料工程解決方案的綠塑創(chuàng)新

塑料工程解決方案的綠塑創(chuàng)新是一個(gè)系統(tǒng)工程，包括從原材料、加工設(shè)備、成型工藝、產(chǎn)品檢測(cè)、倉(cāng)儲(chǔ)、回收再生利用等整個(gè)生命周期的解決方案。塑料工程科學(xué)發(fā)展的綠色創(chuàng)新是各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)同的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，綠色化全套方案的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。塑料工程的任何一個(gè)環(huán)節(jié)不可能脫離整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈而獨(dú)打獨(dú)斗而實(shí)現(xiàn)富有成效的綠色創(chuàng)新。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟實(shí)現(xiàn)全套綠塑創(chuàng)新的解決方案。

巴斯夫UltracomTM成套技術(shù)解決方案，通過(guò)與汽車領(lǐng)域的客戶合作，開發(fā)出用連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料生產(chǎn)車身和底盤的生產(chǎn)技術(shù)。該方案包括連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料半成品，配混料以及工程技術(shù)支持。 新方案核心是采用巴斯夫Ultramid?聚酰胺或Ultradur?PBT熱塑性樹脂浸潤(rùn)的機(jī)織布和單向帶預(yù)浸料制成的層壓材料。這些預(yù)浸料是通過(guò)與TenCate和歐文斯科寧共同合作開發(fā)的。Ultracom方案的的第二個(gè)組成部分是為這些層壓產(chǎn)品所開發(fā)的覆膜材料（overmoulding materials）。這些材料是Ultramid和Ultradur系列的配混料。巴斯夫表示，通過(guò)與層壓材料與預(yù)浸料帶的配合使用，就可以注射成型具有高機(jī)械性能的復(fù)雜零部件（在指定的確切位置使用連續(xù)纖維），同時(shí)通過(guò)覆膜成型讓部件具備特種功能。

博創(chuàng)機(jī)械股份有限公司開創(chuàng)性與森駿實(shí)業(yè)（集團(tuán)）有限公司、廣東拓斯達(dá)科技股份有限公司、上海錫明光電科技有限公司一起成功開發(fā)出完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能醫(yī)療系統(tǒng)生產(chǎn)線，為這一快速增長(zhǎng)的行業(yè)提供專業(yè)的、富有創(chuàng)意的、定制化的系統(tǒng)解決方案。而這樣的系統(tǒng)解決方案同樣可以應(yīng)用到家電、電子3C、包裝等注塑成型行業(yè)。博創(chuàng)設(shè)計(jì)制造的BH320精密快速成型機(jī)與森駿實(shí)業(yè)（集團(tuán)）設(shè)計(jì)制造的1出32穴PET采血管精密模具構(gòu)成的PET采血管快速注塑成型系統(tǒng)，整個(gè)生產(chǎn)周期最快達(dá)到7 s，而國(guó)外同類進(jìn)口設(shè)備為8～10 s。

日本碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于汽車工業(yè)的綠塑創(chuàng)新處于國(guó)際領(lǐng)先地位，形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是關(guān)鍵。日本是世界上碳纖維開發(fā)最早、應(yīng)用最成功、應(yīng)用面最廣的國(guó)家，其中主要的經(jīng)驗(yàn)是，碳纖維生產(chǎn)企業(yè)以自己為價(jià)值鏈的聯(lián)系紐帶，實(shí)現(xiàn)從原絲到下游復(fù)合材料一體化的配套生產(chǎn)體制，組合碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用的企業(yè)、行業(yè)，注重與下游企業(yè)合作，共同對(duì)碳纖維復(fù)合材料“潛在需求”的構(gòu)件，制定和實(shí)施全套解決方案，推動(dòng)碳纖維復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，不斷開發(fā)新的市場(chǎng)，以下游應(yīng)用帶動(dòng)上游的發(fā)展，是日本碳纖維企業(yè)選擇的發(fā)展之道。日本碳纖維生產(chǎn)企業(yè)近幾年積極在全球進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃與戰(zhàn)略布局，與下游應(yīng)用企業(yè)結(jié)成聯(lián)盟，整合產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)CFRP及其制品在全球汽車領(lǐng)域中的普及應(yīng)用，力求使日本成為碳纖維領(lǐng)域的絕對(duì)領(lǐng)先者。日本碳纖維生產(chǎn)商和歐美的主要汽車生產(chǎn)商紛紛結(jié)成聯(lián)盟，謀求共同發(fā)展。

江蘇新美星包裝機(jī)械股份有限公司以行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的品牌形象、先進(jìn)系統(tǒng)的解決方案、精雕細(xì)琢的制造水平、規(guī)范強(qiáng)大的工程能力和有口皆碑的售后服務(wù)成為京奧港飲品項(xiàng)目整廠工程的設(shè)備綜合解決方案供應(yīng)商，雙方順利簽約24 000 BPH含氣吹灌旋整廠交鑰匙項(xiàng)目，生產(chǎn)線一次性試生產(chǎn)成功。江蘇新美星包裝機(jī)械股份有限公司，致力于為全球液態(tài)包裝工廠提供前處理、水處理、吹瓶、灌裝、二次包裝、搬運(yùn)機(jī)器人、智能立體倉(cāng)儲(chǔ)等成套智能裝備及全面解決方案。積極倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)模式，在提高生產(chǎn)效率上做足文章。尤其是吹灌旋一體機(jī)的推出，實(shí)現(xiàn)了包裝流程的簡(jiǎn)化，節(jié)約了水電消耗，提升了生產(chǎn)效率，體現(xiàn)了綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了安全包裝的需要。新美星的吹灌旋一體機(jī)集吹瓶、灌裝及旋蓋解決方案于一體，減少了傳送、空瓶處理、堆積和存儲(chǔ)工序等中間環(huán)節(jié)，改善了包裝衛(wèi)生條件，降低交叉污染，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)效率，同時(shí)能耗大幅下降，從而降低飲料生產(chǎn)企業(yè)的綜合生產(chǎn)成本，并廣泛適用于PET瓶包裝的飲用水、碳酸飲料、果汁、茶、液態(tài)奶、液態(tài)調(diào)味品及日化品等多種產(chǎn)品的包裝生產(chǎn)。曾幾何時(shí)，可口可樂(lè)率先推出輕量瓶的概念，設(shè)計(jì)冰露瓶裝水瓶重11.8 g，這比當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上的PET瓶要輕35%?？酥氐慕档停馕吨@種瓶從它的吹制、灌裝、旋蓋都會(huì)碰到一系列技術(shù)難題。通過(guò)不斷實(shí)踐，新美星攻克了重重困難，解決了可口可樂(lè)輕量瓶的吹制、灌裝和旋蓋中遇到的變形問(wèn)題。

4 企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式的綠塑創(chuàng)新

“新常態(tài)”發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，不僅有來(lái)自下游市場(chǎng)快速增長(zhǎng)、靈活多樣的需求提供的外部動(dòng)力，同時(shí)，由新興互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)引發(fā)的全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，也從根本上撼動(dòng)了塑料工程原有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、市場(chǎng)格局。行業(yè)內(nèi)部的經(jīng)營(yíng)模式，必須跟上傳統(tǒng)制造業(yè)向現(xiàn)代制造業(yè)轉(zhuǎn)型的節(jié)拍才能生存發(fā)展下去。經(jīng)營(yíng)模式以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎(chǔ)，思維創(chuàng)新企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式，解決企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式的難題。

加強(qiáng)信息化建設(shè)及管理。建立知識(shí)庫(kù)、知識(shí)管理系統(tǒng)和E-Learning系統(tǒng)，使企業(yè)知識(shí)得以不斷積淀，管理層和員工可以快速掌握有關(guān)業(yè)務(wù)知識(shí)。在市場(chǎng)營(yíng)銷環(huán)節(jié)，對(duì)銷售數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，及時(shí)調(diào)整市場(chǎng)營(yíng)銷策略。加強(qiáng)企業(yè)信息化綜合集成應(yīng)用：對(duì)企業(yè)信息資源進(jìn)行整合，建立統(tǒng)一的信息平臺(tái)，推動(dòng)各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)部門之間、集團(tuán)總部和分支機(jī)構(gòu)之間、產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的信息共享。構(gòu)建打通研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理和市場(chǎng)營(yíng)銷等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息流，建立起一個(gè)從設(shè)計(jì)到銷售再到設(shè)計(jì)的“信息閉環(huán)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)。

培育網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷模式，降低銷售成本。網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷是營(yíng)銷的發(fā)展的必然趨勢(shì)。特別是具有較高知名度的企業(yè)，以及一些大眾產(chǎn)品，由代理商代銷轉(zhuǎn)型企業(yè)網(wǎng)路直銷，讓利與用戶，同時(shí)有利于降低銷售成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。代理商的職能由銷售產(chǎn)品轉(zhuǎn)入企業(yè)品牌推廣，溝通企業(yè)與用戶的聯(lián)系，為企業(yè)做信息的傳布和收集的使者。據(jù)了解，一些代理商對(duì)代理銷售的產(chǎn)品的制造、性能、功能等技術(shù)要素的了解，一知半解，企業(yè)也停留在只要代理商能賣出產(chǎn)品，這種狀況極其不利于企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的品牌建設(shè)及發(fā)展?！肮I(yè) 4.0”的營(yíng)銷模式即網(wǎng)絡(luò)銷售模式，用戶在網(wǎng)絡(luò)上下個(gè)性化訂單，企業(yè)制造個(gè)性化產(chǎn)品，直銷給用戶，簡(jiǎn)化了中間環(huán)節(jié)，降低了運(yùn)行成本。據(jù)了解，企業(yè)簡(jiǎn)本上都有自己的網(wǎng)站，但是幾年沒(méi)有更新網(wǎng)頁(yè)，不在少數(shù)，更沒(méi)有適合于用戶網(wǎng)絡(luò)下訂單的網(wǎng)頁(yè)，說(shuō)明大多數(shù)企業(yè)沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)銷售的理念和感知。

技術(shù)研發(fā)的綠塑創(chuàng)新的模式。技術(shù)研發(fā)模式實(shí)現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)型：“新常態(tài)”經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)企業(yè)迎來(lái)的是少量多樣、彈性生產(chǎn)的新需求，要求技術(shù)研發(fā)由面對(duì)企業(yè)轉(zhuǎn)向直接面對(duì)用戶的客制化研發(fā)，根據(jù)用戶的需求而綠塑創(chuàng)新，研發(fā)滿足用戶需求的綠色化設(shè)備，適應(yīng)全球產(chǎn)業(yè)環(huán)境與市場(chǎng)需求瞬息萬(wàn)變；以市場(chǎng)為導(dǎo)向，走入市場(chǎng)，以綠塑工程科學(xué)發(fā)展的理念尋找“潛在需求”的塑料制品，制定綠色化全套解決方案；塑料工程細(xì)分化發(fā)展，大眾化、通用型的設(shè)備的需求量將減少，功能化、專用化的綠色化設(shè)備的需求量上升，以服務(wù)行業(yè)組成研發(fā)專業(yè)組織，研發(fā)功能化、專用化的設(shè)備/裝備。Battenfeld和Cincinnati合并后，研發(fā)機(jī)構(gòu)設(shè)置直接與制品的應(yīng)用及開發(fā)領(lǐng)域聯(lián)接成一體，從制品到設(shè)備的為用戶提供完整的工程解決方案的一條龍研發(fā)，進(jìn)行組織機(jī)構(gòu)設(shè)置：建筑部：提供生產(chǎn)公共及私人建筑用的擠出產(chǎn)品所需的解決方案，這些產(chǎn)品涉及型材和PVC片材，同時(shí)包括木塑制品、裝飾條、柵欄、外墻掛板和扶手；基礎(chǔ)設(shè)施部：負(fù)責(zé)所有用于生產(chǎn)輸送水、燃?xì)夂碗娦艛?shù)據(jù)的塑料擠出生產(chǎn)線相關(guān)項(xiàng)目；包裝部：致力于包裝工業(yè)（如用于食品包裝的熱成型片材）所需的擠出方案，以及PVC造粒和PVC加工的解決方案。設(shè)備制造公司設(shè)備研發(fā)部門的這種設(shè)置，達(dá)到了設(shè)備制造企業(yè)與用戶更密切貼近，為用戶提供獨(dú)有的解決方案，并給用戶決定性的競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。廣東伊之密公司以未來(lái)汽車結(jié)構(gòu)件的發(fā)展為目的開發(fā)功能化的二板式注塑機(jī)，取得了滿意的效果。

技術(shù)研發(fā)努力提高綠塑創(chuàng)新的能力，適應(yīng)“新常態(tài)”。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，部分產(chǎn)品出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性階段性過(guò)剩，創(chuàng)新能力不足直接影響了產(chǎn)業(yè)滿足高端需求的能力，這部分市場(chǎng)空間只能被進(jìn)口產(chǎn)品所占據(jù)，而不能轉(zhuǎn)化成拉動(dòng)我國(guó)塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。依靠投資、擴(kuò)大產(chǎn)能、擴(kuò)張規(guī)模的發(fā)展模式已不可持續(xù)，依靠消耗能源、資源的粗放性增長(zhǎng)模式已難以為繼。

開拓塑料工程的“潛在需求”的綠塑創(chuàng)新的經(jīng)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)潛在生命力。Battenfeld公司首先洞察到木塑是市場(chǎng)“潛在需求”，以公司在擠出成型技術(shù)的領(lǐng)先技術(shù)，開發(fā)“木塑”復(fù)合擠出成型加工，創(chuàng)造出“木塑”復(fù)合原材料的制備、異型材和板材的擠出工藝及設(shè)備、制品的應(yīng)用技術(shù)及設(shè)備、制品的應(yīng)用的全套擠出成型方案，把制品及應(yīng)用效果的實(shí)例向建筑、家具、物流包裝等行業(yè)推廣，使建筑、家具行業(yè)了解到“木塑”是行業(yè)材料的歷史性變革、為行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)創(chuàng)新創(chuàng)造的科技革命，形成了一個(gè)從產(chǎn)品研發(fā)、原料收集、設(shè)備制造、模具開發(fā)、制成品生產(chǎn)到市場(chǎng)營(yíng)銷的完整產(chǎn)業(yè)，從而引導(dǎo)了建筑、家具、物流包裝等行業(yè)的材料的走向。廣東伊之密機(jī)械股份有限公司以“為客戶提供細(xì)分行業(yè)的整體解決方案”為主導(dǎo)，為客戶提供更加優(yōu)質(zhì)的選擇，深入高速精密注塑機(jī)領(lǐng)域，研發(fā)世界上頂尖的高端技術(shù)完善產(chǎn)品系列。

努力培育全套方案技術(shù)綠色創(chuàng)新型企業(yè)。當(dāng)今的市場(chǎng)已從產(chǎn)品導(dǎo)向轉(zhuǎn)向解決方案導(dǎo)向的時(shí)代，市場(chǎng)已經(jīng)不是對(duì)單一設(shè)備的需求，二是希望全面解決的方案。從價(jià)值鏈來(lái)看，獲利最豐厚的在產(chǎn)業(yè)鏈的兩端，前端是能為市場(chǎng)提供尚未有的塑料制品的全套方案，后端是后期服務(wù)。研發(fā)成型塑料制品方案的人，可以用這個(gè)公司的塑料機(jī)械，也可以用另一家公司的塑料機(jī)械；塑料機(jī)械制造研發(fā)為其塑料制品方案的方案服務(wù)，誰(shuí)為方案提供要求設(shè)備，就采用誰(shuí)家的，并在設(shè)備的價(jià)格上，制造公司沒(méi)有話語(yǔ)權(quán)，做方案的人，由于為市場(chǎng)提供了能成型尚未有的塑料制品，完全掌握了價(jià)格權(quán)和話語(yǔ)權(quán)?！靶鲁B(tài)”市場(chǎng)，制造業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方式發(fā)生了重大改變，巴斯夫、杜邦等一些大型跨國(guó)公司先后做出重大決策：把原有獨(dú)立生產(chǎn)的產(chǎn)品都出讓給了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手生產(chǎn)，而不是將市場(chǎng)進(jìn)入競(jìng)相降價(jià)的惡性循環(huán)。同時(shí)，這些跨國(guó)大公司集中精兵強(qiáng)將為這些產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域與客戶群，提供盡善盡美符合他們需要的整套解決方案和全方位服務(wù)。經(jīng)過(guò)這樣重大戰(zhàn)略調(diào)整的一些大型跨國(guó)公司，大都利用這樣的服務(wù)扭虧為盈。同時(shí)使得那些生產(chǎn)和制造同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手變成自己的產(chǎn)品供應(yīng)商，從而把競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手推到了產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的低端，而把自己提升到為應(yīng)用領(lǐng)域提供全方位服務(wù)解決問(wèn)題的價(jià)值鏈高端。這不能不說(shuō)是一次極其智慧的大轉(zhuǎn)型。

客制化服務(wù)模式。競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，客制化非常強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)化單機(jī)衰退，客制化大幅度成長(zhǎng)。認(rèn)同客戶的價(jià)值，讓客戶滿意。還有一個(gè)是解決客戶的實(shí)際問(wèn)題，他碰到問(wèn)題的時(shí)候，我們?nèi)绾螏椭鉀Q，增加產(chǎn)能，降低成本?，F(xiàn)在設(shè)備制造企業(yè)基本上不了解成型工藝，只能被客制化，消極應(yīng)對(duì)。

5 塑料工程“工業(yè) 4.0”的綠塑創(chuàng)新

中國(guó)制造業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)，受到高端制造業(yè)向發(fā)達(dá)國(guó)家回流、低端制造業(yè)向低成本國(guó)家轉(zhuǎn)移的雙重?cái)D壓，“工業(yè)4.0”成為中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路，同樣是“新常態(tài)”塑料工程的轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。

工業(yè)4.0本質(zhì)上是一場(chǎng)生產(chǎn)模式的變革，即從自動(dòng)化到智能化，其中起主導(dǎo)作用的“人”則是變革的關(guān)鍵點(diǎn)?！叭恕笔侵袊?guó)走向工業(yè)4.0面臨的最大障礙。一方面，長(zhǎng)期處在2.0工業(yè)思維之下的技術(shù)工程師和管理人員，技術(shù)與思維模式相對(duì)滯后；另外一方面，中國(guó)缺乏精神傳承。

信息化、網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)施“工業(yè)4.0”的主要技術(shù)支撐。DMG MORI系統(tǒng)對(duì)“工業(yè)4.0”做了極大的貢獻(xiàn)，因?yàn)楣に囨満凸?yīng)鏈被系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，所以客戶生產(chǎn)的靈活性顯著增加。在新成立的DMG MORI系統(tǒng)公司中，DMG MORI集合了集團(tuán)內(nèi)部整體系統(tǒng)解決方案的全面的專業(yè)實(shí)力。從標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)到柔性自動(dòng)化生產(chǎn)單元、完整的生產(chǎn)線，系統(tǒng)提供滿足顧客要求的最佳解決方案。DMG MORI系統(tǒng)的全面供應(yīng)范圍保證了客戶能夠更快應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)，進(jìn)行更高效加工。2015年4月起，DMG MOR推出具有16款應(yīng)用的最新CELOS版本。CELOS PC版本同樣是一項(xiàng)創(chuàng)新，用戶可以借此直接在加工準(zhǔn)備階段對(duì)生產(chǎn)與制造流程進(jìn)行最佳規(guī)劃與控制。此外，還可通過(guò)CELOS PC版本將任意機(jī)床或設(shè)備集成在整體CELOS外圍設(shè)備中。用戶可與數(shù)據(jù)管理軟件ERP、PPS以及PDM進(jìn)行直接連接，并通過(guò)CELOS實(shí)現(xiàn)從理念到成品的30%的提速。另外，還可以完成和主機(jī)廠溝通，最終達(dá)到全球的溝通。目前DMG MORI在歐洲、日本、中國(guó)和美國(guó)成立了5個(gè)系統(tǒng)公司。DMG MORI位于德國(guó)韋爾瑙的全新科技中心將被打造成為全球頂尖系統(tǒng)和自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)的共享中心，預(yù)計(jì)將于2016年正式啟用。

塑料工程各個(gè)環(huán)節(jié)只有通過(guò)不斷地綠塑創(chuàng)新、合作，整合高端技術(shù)和強(qiáng)化銷售與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)為客戶創(chuàng)造更高效率，滿足客戶的需求，才能更好地應(yīng)對(duì)充滿科幻色彩的工業(yè)4.0的到來(lái)。

6 塑機(jī)行業(yè)“智能制造+互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)”的綠塑創(chuàng)新

工信部印發(fā)《2015年智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》，決定自2015年啟動(dòng)實(shí)施智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)，同時(shí)給出了具體目標(biāo)：試點(diǎn)示范項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短20%，生產(chǎn)效率提高20%，產(chǎn)品不良品率降低10%，能源利用率提高4%。在《中國(guó)制造2025》中，智能制造被定位為中國(guó)制造的主攻方向。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)廣泛滲透，帶動(dòng)幾乎所有領(lǐng)域發(fā)生群體性技術(shù)革命，核心就是智能制造。智能制造會(huì)給制造業(yè)帶來(lái)“兩提升、三降低”：“兩提升”指生產(chǎn)效率的大幅度提升，資源綜合利用率的大幅度提升；“三降低”指研制周期大幅縮短，運(yùn)營(yíng)成本大幅下降，產(chǎn)品不良品率大幅下降。

“智能制造+互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)”是未來(lái)塑機(jī)行業(yè)的兩大引擎。中國(guó)塑機(jī)行業(yè)進(jìn)入新常態(tài)，行業(yè)企業(yè)開始修煉“內(nèi)功”，加快從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，大力推進(jìn)“中國(guó)制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃。

智能制造（IntelligentManufacturing，IM）是基于新一代信息技術(shù)，貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧智能自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱。智能制造包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫(kù)，具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。采用IEC61131、PLCopen Motion、B&R等已有的庫(kù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)，Automation Studio是目前為止在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)最為強(qiáng)大的工程設(shè)計(jì)平臺(tái)，能夠使得開發(fā)者實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全流程和全部對(duì)象的設(shè)計(jì)，從項(xiàng)目的管理、版本管理、項(xiàng)目配置、編程、仿真到調(diào)試診斷與維護(hù)。提供整個(gè)工廠的解決方案，硬件已顯得不再那么重要，設(shè)備的連線變得更加重要，需能提供整個(gè)生產(chǎn)管理與優(yōu)化系統(tǒng)軟件及解決方案。Krones的整廠管理系統(tǒng)架構(gòu)，各個(gè)生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)如機(jī)器狀態(tài)、批次控制數(shù)據(jù)等通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線到了上位，而設(shè)備的配置參數(shù)、配方數(shù)據(jù)、主控?cái)?shù)據(jù)等也通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)總線下達(dá)到生產(chǎn)設(shè)備級(jí)、生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)、操作控制、文檔、維護(hù)、分析、優(yōu)化等在上一級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)用戶接口與ERP系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠的數(shù)據(jù)管理。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程得到有效監(jiān)控，影響產(chǎn)品質(zhì)量與效率的各種因數(shù)也量化并提交給上位分析工具，以便管理人員能夠及時(shí)獲得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及工藝存在的問(wèn)題并給與及時(shí)修正，包括能夠?qū)Τ杀窘档瓦M(jìn)行有效的分析，從而提高整體生產(chǎn)率。

“互聯(lián)網(wǎng)+”是擁抱塑機(jī)行業(yè)變革新趨勢(shì)成功轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。塑機(jī)制造不僅要裝上智能化、數(shù)字化的內(nèi)核，更要展開“互聯(lián)網(wǎng)+”的外延。利用互聯(lián)網(wǎng)的透明、高效、互動(dòng)等特征，改造現(xiàn)有塑機(jī)制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，提高其既有生產(chǎn)效率乃至創(chuàng)生出新的模式。目前，應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還面臨著若干挑戰(zhàn)，首先是傳統(tǒng)的制造的各個(gè)環(huán)節(jié)難以支撐龐大的數(shù)據(jù)處理和管理；其次是如何將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有效服務(wù)提供給各個(gè)環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)、建成智能企業(yè)。網(wǎng)絡(luò)化集成控制技術(shù)把現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線網(wǎng)、企業(yè)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)同現(xiàn)代控制設(shè)備（包括工業(yè)PC、可編程序控制器PLC、人機(jī)界面HMI、輸入輸出模塊、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、通信接口、伺服控制電機(jī)等）結(jié)合，形成基于通信與控制緊密融合、多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議合理組合、有線與無(wú)線相互銜接、管理與控制一體化的控制系統(tǒng)。美國(guó)MOOG公司且具有遠(yuǎn)程診斷功能的模塊化的多軸伺服整機(jī)控制器TMC-4，基于PC的人機(jī)界面以及兼容IEC61131-3的開發(fā)環(huán)境，不但實(shí)現(xiàn)更高的閉環(huán)控制精度而，客戶可根據(jù)自己設(shè)備的特點(diǎn)及要求編寫程序。威猛巴頓菲爾機(jī)械設(shè)備有限公司UNILOG B6P注塑機(jī)控制系統(tǒng)為整合了所有周邊設(shè)備的注塑機(jī)的方便操作提供了廣泛的操作和控制概念，當(dāng)然它也被安裝在SmartPower上。它確保了這些機(jī)器易于集成到PDA系統(tǒng)中，而且尤其是基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)支持。SmartPower配有用于互聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程服務(wù)以及用于一個(gè)現(xiàn)代管理執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)施，增補(bǔ)了用戶編程系統(tǒng)，并支持更方便、更快速的機(jī)器設(shè)置，尤其是針對(duì)更為復(fù)雜的生產(chǎn)循環(huán)。

加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)及數(shù)字化裝備與網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)研究，研發(fā)有效的信息分析工具，以自動(dòng)、智能和快速地發(fā)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)間隱藏的依賴關(guān)系，并從中抽取有用的信息和知識(shí)，從而為產(chǎn)品質(zhì)量的提高提供依據(jù)，進(jìn)而發(fā)展數(shù)字化高端裝備；加快研發(fā)與行業(yè)發(fā)展相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智能化技術(shù)。

7 塑料工程“智慧服務(wù)”的綠塑創(chuàng)新

近些年，美國(guó)通過(guò)智慧產(chǎn)業(yè)革命全面拉抬了制造業(yè)的整體效率，并且已經(jīng)取代中國(guó)成為制造業(yè)超級(jí)大國(guó)。美國(guó)用工下跌了28%，但是效率卻大幅提升，相比之下中國(guó)人工越來(lái)越貴，而效率卻鮮見提升。這指明了制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要出路便是引入智慧產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化每個(gè)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，提升局部和整體利潤(rùn)。

“智慧服務(wù)”是一種人、機(jī)、物協(xié)同制造模式，在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)容/知識(shí)網(wǎng)、人際網(wǎng)和先進(jìn)制造技術(shù)等的支持下，將各種制造資源連接在一起形成統(tǒng)一的資源池，然后根據(jù)客戶個(gè)性化需求和情境感知，做出智能的響應(yīng)，為客戶提供定制化的、按需使用的全套方案服務(wù)?，F(xiàn)在很多企業(yè)都上了很多系統(tǒng)軟件，比如PLM、ERP、MES、CRM等系統(tǒng)，但系統(tǒng)與系統(tǒng)之間缺乏有效關(guān)聯(lián)，形成了一個(gè)個(gè)信息孤島。智慧服務(wù)信息系統(tǒng)高效集成研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量、制造執(zhí)行等系統(tǒng)，打通產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)整合與控制，為智能制造提供信息支持。IBM智慧供應(yīng)鏈演示程序基于IBM傳感器解決方案并整合了IBM業(yè)務(wù)流程管理軟件， 模擬了一個(gè)簡(jiǎn)化的供應(yīng)鏈環(huán)境，從創(chuàng)建訂單開始、工廠生產(chǎn)商品打包并出庫(kù)、貨物到達(dá)地區(qū)倉(cāng)庫(kù)、貨物離開地區(qū)倉(cāng)庫(kù)，直到貨物到達(dá)分銷商倉(cāng)庫(kù)，智慧供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)了全程可視化追蹤。

智慧工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的新階段，綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠?！爸腔酃S”的三大特征：首先是基礎(chǔ)設(shè)施高度信息互聯(lián)，包括生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)器人、操作人員、物料和成品；其次是制造過(guò)程數(shù)據(jù)具備實(shí)時(shí)性，生產(chǎn)數(shù)據(jù)具有平穩(wěn)的節(jié)拍和到達(dá)流，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理也具有實(shí)時(shí)性；再次是可以利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)從事數(shù)據(jù)挖掘分析，有自學(xué)習(xí)功能，還可以改善與優(yōu)化制造工藝過(guò)程。ROCKWELLAUTOMATION公司無(wú)線Power Monitor W250功率測(cè)量?jī)x，能夠多點(diǎn)監(jiān)測(cè)采集生產(chǎn)過(guò)程中特定耗能型應(yīng)用的數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)即可將能耗信息直接傳送到Rockwell Software RSenergyMetrix軟件，便于用戶直接查看能耗信息及采取相關(guān)技術(shù)措施降低能耗，這樣不但降低了網(wǎng)絡(luò)成本，還能夠更加方便采集數(shù)據(jù)。意大利Macchi公司與西門子電子產(chǎn)品公司合作推出的吹塑薄膜生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，使用一種新的無(wú)線操控面板來(lái)啟動(dòng)和控制整條生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)操作人員可根 據(jù)需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操控和特定的控制這套操控面板包含有一顯示屏系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線（聲頻和視頻） 連接到生產(chǎn)線上，操作人員無(wú)論身處何處，都可清楚了解并且解決生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程存在的故障，及時(shí)解決故障，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

8 3D打印塑料工程的綠塑創(chuàng)新

3D打印塑料工程是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)直接制造物體，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、差異化塑料工程。也可以說(shuō)，3D打印是新興的綠色化塑料工程，3D打印機(jī)是一種特殊的塑料復(fù)合成型加工設(shè)備。

3D打印機(jī)需求量較大的行業(yè)包括政府、航天和國(guó)防、醫(yī)療設(shè)備、高科技、教育業(yè)以及制造業(yè)。目前，應(yīng)用領(lǐng)域排名前三的是汽車、消費(fèi)產(chǎn)品和商用機(jī)器設(shè)備，分別占市場(chǎng)份額的31.7%、18.4%和11.2%。到2020年，全國(guó)3D打印機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將突破200億美元。我國(guó)3D打印機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將在100億美元左右。

“連續(xù)液面生長(zhǎng)”（Continuous Liquid Interface Production，簡(jiǎn)稱CLIP） 3D打印技術(shù)。Inc研發(fā)的3D打印技術(shù)使得物體可以產(chǎn)生于液態(tài)介質(zhì)，而非像過(guò)去25年所使用的層層打印，它代表了3D打印的一種新方式。它使得打印即用型產(chǎn)品的速度比任何其他方法都要快25～100倍，并創(chuàng)造了前所未有的幾何體。CLIP使得一系列材料可以被用于創(chuàng)造具有新特性的3D零件，包括彈性體、聚硅酮、類似尼龍的材料、陶瓷和生物可降解材料。它開啟了創(chuàng)新的新領(lǐng)域，其中不僅包括健康保健和醫(yī)療，也包括其他重大行業(yè)，包括汽車和航空。CLIP在幾分鐘內(nèi)就可以完成3D聚合體打印，而非幾小時(shí)或者幾天，因此在未來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制冠狀動(dòng)脈支架成為可能。

Greg Mark的團(tuán)隊(duì)研制的3D打印機(jī)名為Mark One，使用碳纖維作為耗材，其特點(diǎn)在于，一是可使用碳纖維作為打印材料，二是使用復(fù)合材料，直接制作高強(qiáng)度的部件和工具。該機(jī)型采用雙擠出頭，可兼容碳纖維、玻璃纖維、尼龍和PLA耗材；制作實(shí)際部件時(shí)能夠選擇合適的材料，兼顧強(qiáng)度和成本。Mark One 3D打印機(jī)已經(jīng)制作出7 mm×3 mm× 100 mm的碳纖維部件。未來(lái)，Greg Mark和他的團(tuán)隊(duì)有望將3D技術(shù)直接運(yùn)用于賽車部件制作。

美國(guó)亞利桑那州鳳凰城的“Local汽車公司”通過(guò)3D打印技術(shù)制造的被命名為“Strati”電動(dòng)汽車，最高時(shí)速可達(dá)56 km，一次充電最遠(yuǎn)可以行駛193～243 km，可搭載乘客2人。黑色車身和底盤完全通過(guò)3D打印機(jī)制作完成，材料為碳纖維增強(qiáng)型塑料，只有40個(gè)零部件，建造它花費(fèi)了44 h。傳統(tǒng)汽車零部件超過(guò)2萬(wàn)個(gè)。目標(biāo)是用完全不同的方法制作出一輛擁有少于20個(gè)零件的汽車。

自從首輛3D打印汽車誕生后，TEConnectivity公司全球首輛可以承載兩位成人騎手的重量的全功能的3D打印摩托車，除了發(fā)動(dòng)機(jī)、傳送帶、各種電子器件、制動(dòng)系統(tǒng)之外，絕大多數(shù)其它部件都是用ABS塑料3D打印而成的，其中包括輪轂軸承、車把、框架、車座等。在這些3D打印部件中，對(duì)質(zhì)量要求最高的應(yīng)當(dāng)是輪轂軸承了。TE團(tuán)隊(duì)使用Creo設(shè)計(jì)軟件精心設(shè)計(jì)出摩托車的各個(gè)部分，然后使用ANSYS進(jìn)行仿真。TE公司使用了多臺(tái)工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)來(lái)打印這些設(shè)計(jì)出來(lái)的零部件，包括多款Fortus系列3D打印和一臺(tái)EOSM280。在未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)上，3D打印摩托肯定是有著很大的優(yōu)勢(shì)，環(huán)保且時(shí)尚，期待未來(lái)3D打印能給我們帶來(lái)更多的驚喜。

歐洲將繼日本之后使用3D打印人體骨骼。荷蘭Xilloc與日本陶瓷公司Next21合作，將3D打印人骨植入技術(shù)引入歐洲。Next21通過(guò)與一些日本學(xué)術(shù)和研究機(jī)構(gòu)的合作開發(fā)了BoneFactory，為病患提供定制骨骼模型以及各種植入物的設(shè)計(jì)。

3D打印塑料工程的綠塑創(chuàng)新重點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際3D打印行業(yè)的差距，在技術(shù)上、在材料上、在生產(chǎn)工藝上還有不小的差距，但是機(jī)會(huì)還是在我們這邊，關(guān)鍵是我們能否將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)結(jié)合起來(lái)，推動(dòng)3D打印技術(shù)在當(dāng)前艱巨的結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)中發(fā)揮重要的引領(lǐng)作用。

（1）3D打印工程復(fù)合塑料原料的綠塑創(chuàng)新。我國(guó)3D打印耗材主要依賴于國(guó)外進(jìn)口。3D打印原材料供給不足已成為制約其在我國(guó)發(fā)展的障礙之一。工程復(fù)合塑料原料是3D打印塑料工程的關(guān)鍵。努力開發(fā)資源節(jié)約型的3D打印的生物工程復(fù)合塑料原料。我國(guó)在3D打印工程復(fù)合塑料原料的開發(fā)方面，落后于國(guó)際同行，這對(duì)發(fā)展3D打印塑料工程是極其不利的。3D打印的生物工程復(fù)合塑料原料屬于小批量多品種的個(gè)性化原料，甚至為某一用戶特供的高端原料，這對(duì)國(guó)內(nèi)原料商傳統(tǒng)的大批量單品種生產(chǎn)的理念和模式是一個(gè)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

（2）3D打印機(jī)的綠塑創(chuàng)新。我國(guó)進(jìn)、出口的3D打印機(jī)的兩者平均臺(tái)價(jià)位之比近5倍，說(shuō)明國(guó)內(nèi)的3D打印機(jī)的自主創(chuàng)新的綠色技術(shù)含量較低。3D打印機(jī)一定要朝功能化、專業(yè)化的方向發(fā)展，如果走科技含量低的大批量、通用化方向競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，必然走向死路。國(guó)內(nèi)原始創(chuàng)新還不夠，真投入、真科研的少，投機(jī)性比較嚴(yán)重。有拿來(lái)主義思想、低水平重復(fù)性建設(shè)的多。規(guī)模效應(yīng)上差距拉大。發(fā)展觀念上落后，長(zhǎng)期沿襲傳統(tǒng)制造業(yè)的老路，生產(chǎn)設(shè)備賣設(shè)備，沒(méi)有將設(shè)備的生產(chǎn)與加工服務(wù)和應(yīng)用市場(chǎng)相結(jié)合。

（3）應(yīng)用領(lǐng)域拓展。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)如果再得不到發(fā)展，未來(lái)市場(chǎng)將全部被國(guó)外企業(yè)所占據(jù)。眼下，人們對(duì)于3D打印技術(shù)是充滿熱情而又一片茫然。對(duì)這項(xiàng)技術(shù)充滿神秘感。市場(chǎng)推廣的難度很大，技術(shù)和市場(chǎng)存在脫節(jié)的問(wèn)題，應(yīng)用市場(chǎng)并沒(méi)有真正打開。3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在應(yīng)用，一項(xiàng)新興技術(shù)的發(fā)展都必須與應(yīng)用市場(chǎng)相結(jié)合。如果我們的應(yīng)用市場(chǎng)還不能有效打開，我們未來(lái)的道路將更為艱難。

9 碳纖維復(fù)合材料助力汽車塑料工程的綠塑創(chuàng)新

幾十年前，就有專家曾預(yù)言碳纖維復(fù)合材料將會(huì)取代金屬用來(lái)制造汽車結(jié)構(gòu)件?，F(xiàn)在這個(gè)預(yù)言已成為事實(shí)。實(shí)現(xiàn)汽車材料革命的節(jié)能資源化、安全輕量化、環(huán)保人性化、車型個(gè)性化、清潔壽命化的碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)代表了未來(lái)材料發(fā)展的一種趨勢(shì)，特別是超輕量化第一性能的電動(dòng)、新能源汽車，實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料化是唯一的選擇。碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)成為各廠家出奇制勝的法寶。寶馬公司、三菱麗陽(yáng)、西格里集團(tuán)三方合作，碳纖維首次大規(guī)模地用于量產(chǎn)車型的一款車身結(jié)構(gòu)和框架完全采用碳纖維增強(qiáng)塑料制造的寶馬電動(dòng)汽車i3，車重1 260 kg，于2015年4月在日本上市，售價(jià)僅為499萬(wàn)日元（約25萬(wàn)元人民幣）起。i3通過(guò)革新碳纖維的疊加方式等成型技術(shù)，CFRP的成型要耗費(fèi)大量的人工和成本，在三家公司的合作下，成型的時(shí)間縮短到10 min之內(nèi)，使成本降低到了實(shí)用水平。西格里（SGL）使用三菱麗陽(yáng)開發(fā)的碳纖維原紗將其加工成CFRP。繼i3之后，寶馬的插電式混合動(dòng)力車"i8"也采用CFRP車身。i3市場(chǎng)表現(xiàn)，為碳纖維復(fù)合材料在通用汽車領(lǐng)域的商業(yè)化普及應(yīng)用邁出了重要的一步，將在很大程度上決定未來(lái)10 年碳纖維復(fù)合材料在通用汽車領(lǐng)域的發(fā)展方向。

國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)有了很大發(fā)展，缺乏碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用研究，特別是沒(méi)有形成碳纖維復(fù)合材料的全套解決方案的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，影響了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

中國(guó)汽車制造業(yè)發(fā)展很快，但在應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料于汽車工業(yè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日本、歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，形成汽車“大國(guó)”，而非“強(qiáng)國(guó)”。汽車新一輪的革命，其中最突出的標(biāo)志是碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用?？梢灶A(yù)測(cè)，誰(shuí)引領(lǐng)碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)，誰(shuí)就引領(lǐng)汽車的發(fā)展方向，誰(shuí)就有汽車發(fā)展的話語(yǔ)權(quán)。我國(guó)在碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于汽車工業(yè)也取得了一些成果，2012年6月，包頭的翼、北京藍(lán)星、中材科技共同研發(fā)的我國(guó)首輛碳纖維復(fù)合材料的輕型自卸車成功下線，取得12項(xiàng)發(fā)明專利與9項(xiàng)實(shí)用新型專利，整車自重4.8 t，比同規(guī)格的金屬車減少2 t；使用壽命4倍于金屬車達(dá)到20年；油耗降低8%。

碳纖維復(fù)合材料的回收利用是實(shí)現(xiàn)在汽車上大規(guī)模應(yīng)用的綠塑創(chuàng)新的技術(shù)關(guān)鍵。碳纖維復(fù)合材料在回收過(guò)程中，最大限度的保持纖維強(qiáng)度，以提高利用價(jià)值。日本NEDO從2006年起在日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的資助下進(jìn)行的題為“碳纖維回收技術(shù)的研發(fā)示范”項(xiàng)目，利用熱分解法，在高溫常壓下回收復(fù)合材料中的碳纖維，使得日本生產(chǎn)商加速了對(duì)碳纖維復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的市場(chǎng)布局，包括碳纖維絲束原材料、復(fù)合材料預(yù)浸料和注塑顆粒材料在內(nèi)的產(chǎn)能投入。英國(guó)的先進(jìn)復(fù)合材料公司（Umeco復(fù)合材料結(jié)構(gòu)材料公司的一部分）、英國(guó)Exel復(fù)合材料公司、NetComposites、Sigmatex、Tilsatec和利茲大學(xué)組成碳纖維復(fù)合材料的回收利用的聯(lián)合體，開發(fā)回收廢棄碳纖維的技術(shù)，將其與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等樹脂混合，使碳纖維從制造的全部階段復(fù)原，且其開發(fā)再生技術(shù)處于有代表性的供應(yīng)鏈中，制備成不同形式的材料，生產(chǎn)的復(fù)合材料層合板由重量百分比50%回收碳纖維及50%的回收聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成，與由原始纖維制備的復(fù)合材料相比，保持至少90%拉伸模量，50%拉伸強(qiáng)度。

10 塑料包裝工程的綠塑創(chuàng)新

塑料包裝是塑料應(yīng)用中最多的領(lǐng)域。全球每年約生產(chǎn)塑料制品1億t，其中一次性包裝材料3 000萬(wàn)t，近幾年，我國(guó)塑料包裝材料總產(chǎn)量約占包裝材料總產(chǎn)量的1/3，居各種包裝材料之首，增幅較大，發(fā)展前景不可估量。塑料包裝工程行業(yè)緊密成一體，共同開拓塑料包裝工程的綠塑創(chuàng)新。

生物基塑料應(yīng)用于塑料包裝的綠塑創(chuàng)新。在Chinaplas?2015上，多種新型生物基塑料的出現(xiàn)告訴我們，生物基塑料包裝不再遙不可及，盡管尚未完全替代石油基塑料，但是應(yīng)用比例有望逐年提高。全球最大的生物塑料制造商N(yùn)atureWorks將展示Ingeo生物塑料，這是一種通過(guò)高科技獲取生物碳并將其轉(zhuǎn)化成Ingeo天然先進(jìn)的材料，不含苯乙烯、雙酚A、鄰苯二甲酸鹽以及丙烯腈，滿足對(duì)健康安全方面的關(guān)注。而來(lái)自本土的金暉兆隆，也將帶來(lái)其生物降解塑料Ecoworld PBAT，在堆肥條件下，可以在180天內(nèi)被微生物分解成二氧化碳、水和有機(jī)肥料，降解過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。

綠色專用包裝塑料原料的綠色創(chuàng)新。巴斯夫（中國(guó)）有限公司ecovio?是巴斯夫推出的通過(guò)認(rèn)證的可堆肥、可生物降解聚合物。ecovio?的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橛袡C(jī)餐廚垃圾袋、購(gòu)物袋、農(nóng)膜及可堆肥包裝產(chǎn)品。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樗芰媳∧?，如有機(jī)餐廚垃圾袋、兩用袋（先用于購(gòu)物，后用于收集有機(jī)餐廚垃圾）或農(nóng)用薄膜。此外，ecovio?也可用于其它可堆肥包裝解決方案，如紙面涂層、收縮膜、泡沫包裝及注塑成型產(chǎn)品等。

高速節(jié)能包裝設(shè)備的綠塑創(chuàng)新。紹興縣皇冠機(jī)械有限公司推出的塑料瓶蓋模壓機(jī)，生產(chǎn)成本低、效益高、低能耗，與同螺桿的注塑機(jī)相比，能耗是注塑機(jī)的1/3，產(chǎn)量是注塑機(jī)的3倍，無(wú)注塑點(diǎn)，更加美觀，印刷效果更佳。陜西北人印刷機(jī)械有限責(zé)任公司FR250ELS智能電子軸凹版印刷機(jī)，250 m/min智能電子軸凹版印刷機(jī)，印刷速度250 m/min，套準(zhǔn)誤差＜=0.1 mm，主要適用于食品、藥品、日化等塑料包裝的多色印刷。上海珂明注塑系統(tǒng)科技有限公司推出提供獨(dú)步全球的真正的“系統(tǒng)成套解決方案”：注塑、貼標(biāo)、取出、打包一次成型，無(wú)人工操作，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)力成本。應(yīng)用于食品、醫(yī)療、化妝品包裝，乳制品、冷凍食品包裝、快餐包裝等行業(yè)。汕頭市安平食品包裝機(jī)械有限公司推出從加熱、成形、堆迭、計(jì)數(shù)全部實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的翻轉(zhuǎn)制杯機(jī)，適用于PP/PS/PVC/PET的加熱成形，可做成飲料杯、牛奶杯、果凍杯。

綠色包裝推動(dòng)多層共擠吹膜設(shè)備的綠塑創(chuàng)新。阻隔功能隨層數(shù)的增加而有利于較薄的厚度實(shí)現(xiàn)高的阻隔性能。薄膜由單層發(fā)展到3層，現(xiàn)在5層逐漸成為主力，國(guó)際上已發(fā)展到11層，向更多層數(shù)的“群層化”方向發(fā)展?！叭簩踊辈坏岣弑∧さ淖韪粜阅?，而且有效降低薄膜厚度，即實(shí)現(xiàn)薄膜降低資源利用的減量化。精密控制各薄膜層及總體厚度的精密公差，有利于節(jié)約高分子材料，提高資源的利用率。德國(guó)W&D公司的Varex吹膜生產(chǎn)線，9層阻隔膜的總體厚度只有0.030 mm，EVOH阻隔膜的膜厚僅為0.001 mm，寬度最大2 400 mm。加拿大MACRO公司的5層共擠吹膜設(shè)備，加工薄膜的厚度誤差5%，比同類多層薄膜節(jié)約原料20%以上。佛山捷勒塑料設(shè)備有限公司的9層共擠高阻隔吹膜設(shè)備，用于生產(chǎn)高品質(zhì)的對(duì)稱如m-PE/Tie/ PA/EVOH/PA/Tie/m-PE結(jié)構(gòu)和非對(duì)稱如PA/Tie/PE/ Tie/PA/Tie/m-PE結(jié)構(gòu)的高阻隔薄膜，可以很方便地在線更換薄膜層結(jié)構(gòu)，使膜制品的成本更低，阻隔性能更優(yōu)越。金明精機(jī)股份有限公司公司的9層共擠高阻隔吹膜設(shè)備，特殊設(shè)計(jì)的螺桿和模頭適于加工PA、EVOH等具有氣體阻隔性能的樹脂，主要用于生產(chǎn)各種規(guī)格的5層及以上薄膜，滿足用戶對(duì)于氣體（O2、N2、CO2...）高阻隔性能的包裝要求達(dá)到保香、保鮮、防腐、氣密、延長(zhǎng)保質(zhì)期的包裝目的。

塑料包裝工程綠塑創(chuàng)新的重點(diǎn)：①創(chuàng)新和研發(fā)塑料新材料和新加工技術(shù)，使更多性能優(yōu)異的塑料成為包裝材料，并利用新材料的高性能，實(shí)現(xiàn)包裝材料減量化；②推動(dòng)塑料共混技術(shù)、塑料助劑新品及應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，在保證塑料包裝材料無(wú)毒、衛(wèi)生、環(huán)保的前提下，利用低成本技術(shù)使塑料包裝材料性能提升，為減量化提供可能；③提高和改進(jìn)塑料回收利用加工技術(shù)，使塑料包裝材料回收利用率大幅提升，改善和消除塑料包裝材料造成“白色污染”的隱患，提高資源利用率；④發(fā)展生物基塑料，有效地調(diào)控生物塑料降解時(shí)間和周期，在充分發(fā)揮生物塑料包裝材料功用的同時(shí)，減少和消除塑料包裝材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和影響；⑤通過(guò)自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，降低塑料包裝新材料、新技術(shù)的成本，避免因成本過(guò)高，許多符合綠色包裝的塑料材料不能大面積應(yīng)用的問(wèn)題；⑥發(fā)展智能化等先進(jìn)包裝技術(shù)手段，利用部分塑料包裝材料具有的可食性、水溶性等特點(diǎn)，減少包裝廢棄物的產(chǎn)生量，提高塑料包裝的安全環(huán)保性能。

11 塑料醫(yī)療工程的綠塑創(chuàng)新

醫(yī)療器械行業(yè)具有典型的正值型正周期特征，這個(gè)特征決定了國(guó)際醫(yī)療器械行業(yè)具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ芰弦云鋬?yōu)良的性質(zhì)、可靠的性能、方便的成型工藝在醫(yī)療領(lǐng)域獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。高分子材料已逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)無(wú)機(jī)材料如金屬（或合金）、玻璃、陶瓷、磷灰石等用于制備醫(yī)療器械，尤其在廣譜類醫(yī)療耗材（輸液器、輸血器、注射器等）、呼吸麻醉（氣管插管、呼吸面罩等）、神經(jīng)外科（顱骨修補(bǔ)片、引流裝置等）、透析、心血管（心臟支架、封堵器等）等方面，都已有成熟和廣泛的應(yīng)用。目前市場(chǎng)上使用較多的高性能塑料有PP、PVC、PE、硅橡膠等傳統(tǒng)產(chǎn)品，如SABIC研發(fā)的透明聚丙烯（PP）材料具有玻璃般優(yōu)異的透明度，有助于在常規(guī)或預(yù)灌裝塑料注射器和計(jì)量系統(tǒng)中提高計(jì)量準(zhǔn)確性，并更好地檢測(cè)污染物，其材料被用于生產(chǎn)醫(yī)用計(jì)量杯。瓦克（Waker）的醫(yī)用有機(jī)硅薄膜可用作柔韌型傷口敷料、透氣型薄膜，或作為電介質(zhì)彈性體用于傳感器和人造肌肉等。近年，一些工程塑料也憑借更優(yōu)的性能進(jìn)入醫(yī)療行業(yè)，如醫(yī)療級(jí)尼龍12。相對(duì)于傳統(tǒng)的醫(yī)療聚合物產(chǎn)品，尼龍12具有更加優(yōu)異的生物兼容性、穩(wěn)定性、物理機(jī)械性能及加工性能，目前成熟應(yīng)用在各類醫(yī)療導(dǎo)管及球囊。生物醫(yī)用材料近年也得到越來(lái)越多的關(guān)注，主要用于診斷、治療、修復(fù)或替換人體組織、器官或增進(jìn)其功能。

設(shè)備生產(chǎn)商們也紛紛推出滿足醫(yī)療潔凈度的技術(shù)，如瑞士機(jī)器制造商N(yùn)etstal通過(guò)一個(gè)8+8腔生產(chǎn)系統(tǒng)展示了其高性能解決方案，在一臺(tái)ELION3200-1000注塑機(jī)上制造出直徑為90 mm的滅菌盤，生產(chǎn)周期小于3.7 s，采用聚苯乙烯材料。寧波偉立機(jī)器人科技有限公司聯(lián)合德國(guó)阿博格（Arburg）、意大利百旺（Piovan）以及臺(tái)灣百士佳（PassCard）等企業(yè)，打造出針對(duì)一次性醫(yī)療產(chǎn)品的自動(dòng)化解決方案——采血管高速取出裝箱系統(tǒng)，更好地滿足了醫(yī)療市場(chǎng)對(duì)潔凈、無(wú)污染產(chǎn)品日漸增長(zhǎng)的需求。

12 結(jié)語(yǔ)

綠塑創(chuàng)新是塑料工程發(fā)展的主旋律。綠塑創(chuàng)新適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式從規(guī)模速度型粗放增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向質(zhì)量效率型集約增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)從增量擴(kuò)能為主轉(zhuǎn)向調(diào)整存量、做優(yōu)增量并存的深度調(diào)整。新常態(tài)綠色創(chuàng)新，觀念上要適應(yīng)，認(rèn)識(shí)上要到位，方法上要對(duì)路，工作上要得力。企業(yè)只有保持持續(xù)的綠塑創(chuàng)新理念和能力，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

綠色化是動(dòng)態(tài)發(fā)展的，持續(xù)更新其內(nèi)涵與外延。特別是由于人們對(duì)環(huán)境生態(tài)的價(jià)值觀的提升，以之為價(jià)值基礎(chǔ)的綠色創(chuàng)新也隨之而深化，不斷提高。

習(xí)近平總書記在中國(guó)科學(xué)院第十七次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十二次院士大會(huì)開幕會(huì)上發(fā)表重要講話強(qiáng)調(diào)：廣大科技工作者要敢于擔(dān)當(dāng)、勇于超越、找準(zhǔn)方向、扭住不放，牢固樹立敢為天下先的志向和信心，敢于走別人沒(méi)有走過(guò)的路，在攻堅(jiān)克難中追求卓越，勇于創(chuàng)造引領(lǐng)世界潮流的科技成果。沿著習(xí)近平總書記指出的“創(chuàng)新、創(chuàng)新、再創(chuàng)新”的方向發(fā)展，一定能創(chuàng)新出綠色化塑料工程的“強(qiáng)國(guó)夢(mèng)”。

* 本文有關(guān)材料來(lái)自Chinaplas?2015

（R-03）

Situation and prospects of Chinaplas?2015 green plastic innovation

TQ320.66

1009-797X（2016）01-0025-12

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.01.009

張友根，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，終生享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼，現(xiàn)主要從事塑料機(jī)械的科學(xué)發(fā)展工作。

2015-06-17