唐山陸凱科技有限公司
　  “疊層復合振動篩系列產(chǎn)品研制與推廣”
　  創(chuàng)新成果案例報告
　 
　  一、公司基本情況
　  唐山陸凱科技有限公司創(chuàng)辦于1997年，坐落在唐山高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，是一家集產(chǎn)品開發(fā)設計、生產(chǎn)制造、市場營銷為一體的科技自主創(chuàng)新型裝備制造民營企業(yè)。公司有員工220人，科技人員占到員工總數(shù)的35%以上。2009至2011年，工業(yè)總產(chǎn)值累計實現(xiàn)2916.10元，利稅累計實現(xiàn)3701萬元。
　  公司堅持市場為先導、技術為后盾、管理為保證的經(jīng)營理念，把高技術、高品質(zhì)的產(chǎn)品服務于基礎產(chǎn)業(yè)的技術升級和國民經(jīng)濟的發(fā)展作為經(jīng)營宗旨，緊緊抓住四大核心技術體系（即細粒篩分機械、細篩網(wǎng)、特色選煤設備、環(huán)保水處理過濾設備以及與之技術體系相配套的自動控制和軟件技術），不斷創(chuàng)新發(fā)展，始終保持在行業(yè)中的技術領先地位。
　  疊層復合振動篩系列產(chǎn)品是具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品。產(chǎn)品具有節(jié)能、環(huán)保、篩分效率高、生產(chǎn)成本低的效果，徹底解決了我國冶金選礦工藝中的技術瓶頸(主要反映在大幅度降低磨機再磨能耗)。這一新型關鍵設備技術研發(fā)和推廣應用，引發(fā)了黑色金屬選礦“細篩再磨工藝”技術革命，填補了我國選礦精細篩分行業(yè)產(chǎn)品與技術領域空白，產(chǎn)品技術水平達到國際先進。
　  該系列產(chǎn)品被廣泛應用于選礦、選煤、建材、化工、節(jié)能、環(huán)保等工業(yè)領域。產(chǎn)品銷售量已經(jīng)占據(jù)國內(nèi)黑色冶金選礦業(yè)篩分設備市場份額的50%（其中礦石進口量占50%，不用篩分設備），其中占國內(nèi)首鋼、鞍鋼等冶金礦山行業(yè)領域中的特大型、大型集團篩分市場份額的97%以上，服務遍及全國(港、澳地區(qū)除外)32個省市自治區(qū)。自2009年起，市場銷量連續(xù)三年保持全國排名第一位。部分產(chǎn)品已始出口，銷往南非、澳大利亞朝鮮、埃及、越南、巴西等國家和地區(qū)。
　  經(jīng)過15年的不斷技術攻關、創(chuàng)新，疊層復合振動篩系列科技產(chǎn)品走向了產(chǎn)業(yè)化、專業(yè)化生產(chǎn)，實現(xiàn)了科技成為第一生產(chǎn)力的發(fā)展目標。公司建立 “河北省企業(yè)技術中心”， 設有8個實驗室和研究室。開發(fā)和應用了內(nèi)部局域網(wǎng)研發(fā)軟件管理系統(tǒng)。聚集了一批包括享受國務院津貼、博士、研究員和教授等高級人才23名組成的技術團隊，具有較強的市場開發(fā)、課題研究和產(chǎn)品設計研發(fā)能力，公司產(chǎn)品完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，不斷填補了國內(nèi)細粒篩分領域的空白。截止目前，公司擁有38項自主研發(fā)的國家授權(quán)專利（含發(fā)明專利1項），專利產(chǎn)品銷售額占公司總銷售額的70%以上，累計已有10項科技成果通過省級以上技術鑒定，其中，有3項成果達到國內(nèi)領先水平，有1項成果達到國際先進水平。
　  多年來，公司一直在能源裝備、節(jié)能減排和自主創(chuàng)新等領域不斷研發(fā)新產(chǎn)品。目前，公司正在承擔的國家級政府支持科技成果轉(zhuǎn)化，即國家科技型中小企業(yè)科技創(chuàng)新基金和國家重點新產(chǎn)品項目各1項。
　  公司是河北省高新技術企業(yè)、河北省企業(yè)技術中心、河北省知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢培育單位、河北省中小公司技術創(chuàng)新示范企業(yè)、河北省十大優(yōu)秀發(fā)明創(chuàng)造單位、河北省兩化融合重點企業(yè)、河北省雙軟認證企業(yè)、河北省中小企業(yè)名牌、河北省著名商標企業(yè)和河北省信用優(yōu)良企業(yè)等。被唐山市政府命名為“對標行動示范企業(yè)”，“疊層復合振動篩單機處理量”評為“唐山市國內(nèi)領先技術指標”，疊層電磁振篩網(wǎng)和疊層復合振動篩產(chǎn)品被認定為“對標新產(chǎn)品”。公司通過了ISO9001-2008國際質(zhì)量管理體系認證。
　  二、 創(chuàng)新事由（背景）
　  1、國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀。
　  選礦用篩分設備歷來是礦產(chǎn)領域的關鍵設備。數(shù)十年來國內(nèi)外選礦用篩取得了較大的技術進步，使礦產(chǎn)資源利用率、工作效率、節(jié)能率等方面均取得了較大幅度的提高。
　  美國Derrick公司生產(chǎn)整機振動式高頻細篩，該產(chǎn)品的篩分細度，篩選效率、資源利用率等均達到了較高水平，主要用于建材產(chǎn)品篩分。該產(chǎn)品針對選礦行業(yè)的設計思想主要是對澳大利亞、巴西等富礦的篩選，而對較低品位的鐵礦如何進行高效率篩選，Derrick公司的產(chǎn)品在設計上則幾乎沒有考慮。國外產(chǎn)設備用于篩選國內(nèi)貧礦其價格及其昂貴，綜合價格是國產(chǎn)設備的10倍以上。在我國品位較低的鐵礦資源得到高效利用，并作到大幅度節(jié)能，完全依賴進口國外礦產(chǎn)篩分設備是不現(xiàn)實的。
　  近幾年，國內(nèi)不少單位進行了適合地品位鐵礦篩分設備的研制。在提高資源利用率、工作效率等方面取得一定成效，降低了國產(chǎn)鐵精粉的成本，促進了國內(nèi)鐵礦選礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
　  國產(chǎn)鐵礦篩分設備研制雖然取得了一定成果，但在產(chǎn)品運動部分的基本原理方面，仍沿用傳統(tǒng)方式。即絕大部分產(chǎn)品仍采用篩箱整體參振，大功率電機帶動曲軸或偏心塊運動的方式。在篩網(wǎng)方面則多采用尼龍產(chǎn)品。
　  總之，國產(chǎn)新型鐵礦石篩分設備的篩分細度、資源利用率等有了較大提高，但多數(shù)鐵選廠所用的篩分設備仍沒有脫離傳統(tǒng)設計理念。特別是用大功率電機加曲軸連桿或偏心塊拖動篩箱整體振動的方式，能源消耗較大；篩網(wǎng)網(wǎng)孔在工作中易堵塞，因而造成工作效率偏低的局面未得到根本解決。同時，篩網(wǎng)工作時間短，需頻繁更換也影響到篩機作業(yè)效率。
　  2、產(chǎn)品適銷對路，滿足客戶所需。目前國內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)除新建廠礦之外，很多企業(yè)為了擴大產(chǎn)能規(guī)劃改造現(xiàn)有生產(chǎn)線，提出了設備大型化、產(chǎn)值和產(chǎn)量要提高的發(fā)展要求。這就需要增大設備的單機處理量。但一些老廠改造，卻要求在不增加的基礎建設的情況下，在原有廠房面積不增加的有限空間內(nèi)增加設備處理能力。因此，基礎建設的局限性給篩分設備提出了更高的要求，公司決定，自主研制、開發(fā)疊層復合振動篩系列產(chǎn)品，使之達到布局緊湊、篩箱疊層布置、占地面積小、提高篩分效率、節(jié)能減排和替代進口等技術創(chuàng)新特點，以適應和滿足這一市場需求和客戶亟待解決的生產(chǎn)經(jīng)營課題。
　  3、競爭優(yōu)勢分析。
　  目前，在國際市場上只有美國Derrick公司的疊層直線振動細篩與之競爭，其篩分細度、篩選效率、資源利用率等均達到了較高水平。在以下5方面具備競爭優(yōu)勢：
　  ⑴、驅(qū)動方式與振動強度高。美國Derrick產(chǎn)品設汁為振動電機組驅(qū)動篩機整體參振，參振質(zhì)量較大，振動強度為3～4g，篩網(wǎng)孔易堵；本產(chǎn)品設計為電磁激振器驅(qū)動傳動裝置拖動多組振動機構(gòu)直接激振篩網(wǎng)，參振質(zhì)量較小，振動強度高達8～lOg，篩網(wǎng)不易堵塞，且各層篩箱工作互不干涉。
　  ⑵、設備能耗低。由于工作原理與振動方式設計不同， 本產(chǎn)品單機功耗僅為美國Derrick產(chǎn)品的87％。
　  ⑶、對基礎的動荷載小。美國Derrick產(chǎn)品因整機振動參振質(zhì)最大，必須在基礎設計時考慮其動荷載；本產(chǎn)品篩箱不參振，參振質(zhì)量輕，且設計有二次減振，設備動載極小，對基礎的動載在設計中可忽略不計，直接按照靜荷載設計。
　  ⑷.自動化程度高。美國Derrick產(chǎn)品只有簡單的傳統(tǒng)設備啟停控制；本產(chǎn)品為液晶觸摸屏人機對話控制，具備遠程通訊與集中控制功能，訂故障自動報臀，運行情況記錄與歷史查詢等多種數(shù)字化功能。
　  ⑸、價格優(yōu)勢明顯，可替代進口產(chǎn)品。產(chǎn)品國際市場綜合價格僅為美國Derrick產(chǎn)品的50～60％。因此，產(chǎn)品具備一定的國際競爭優(yōu)勢，，并優(yōu)先考慮開拓東歐、西亞、蒙古、印度、東南亞等國家和地區(qū)的國際市場。
　  4、市場前景預測。
　  由于產(chǎn)品采用了5項授權(quán)的國家專利技術，其整體技術達到國內(nèi)領先水平，國內(nèi)市場目前尚無同類產(chǎn)品與之競爭。客戶使用產(chǎn)品約3個月即可回收成本。加之產(chǎn)品的技術居國內(nèi)領先、單機處理量大、節(jié)省占地、節(jié)能環(huán)保和社會效益顯著，逐步取代了目前普遍應用的單層篩機而成為市場主流產(chǎn)品。
　  據(jù)估算，選礦行業(yè)市場年需求量約350臺套，加上選煤、建材、化工等行業(yè)需求，目前年需求總最約500臺套，并逐年增加，預測2015年需求量約800臺套/年。
　  三、具體做法（過程）
　  1、完善項目產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃。細化和完善成套生產(chǎn)工藝流程設計與布局，完善項目產(chǎn)品的制造技術標準；設計需要自制的專用生產(chǎn)和試驗設備、工藝裝備、胎具模具，完善項目產(chǎn)品的成套制造工藝技術，落實項目資金。
　  2、產(chǎn)品技術為國內(nèi)領先。疊層復合振動篩系列產(chǎn)品的研制，改變了傳統(tǒng)的篩機控制系統(tǒng)不具備通訊功能，無法實現(xiàn)集中控制，使得管理者和操作者難以對現(xiàn)場設備的工作狀態(tài)進行及時了解和實施調(diào)整，以及現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境不良和電源質(zhì)量使得以單片機為核心的控制電路出現(xiàn)運行不穩(wěn)定、故障率偏高、維護不方便等問題。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計先進，采用篩箱單元組合分層重疊并聯(lián)的布置，自主研制了新型雙向?qū)ΨQ輸出自平衡電磁激振系統(tǒng)與振動傳遞機構(gòu)，實現(xiàn)了雙振源驅(qū)動復合振動；篩箱表面噴涂了聚氨酯彈性體，改善了耐磨防腐性能；設備整體結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，能耗低，篩分率高；配套多功能及遠程集中控制系統(tǒng)符合“數(shù)字化礦山”發(fā)展要求。從生產(chǎn)現(xiàn)場反饋意見看，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，完全能夠滿足生產(chǎn)需要。產(chǎn)品經(jīng)河北省礦山機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測，各項性能指標達到Q/LKB0l-2008標準要求。該產(chǎn)品獲得6項專利，在篩機系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)上有多項創(chuàng)新。
　  3、進行生產(chǎn)條件準備和試生產(chǎn)。對需要采購的生產(chǎn)和檢測設備進行選型評估，供應商比較，報價采購，設備安裝調(diào)試與驗收；對自制專用生產(chǎn)和試驗設備、工藝裝備、胎具模具實施物資原料和零部件采購、制造、外協(xié)加工、整機組裝、安裝調(diào)試、生產(chǎn)試驗、改進完善與驗收；對部分已不適用的舊設備和工藝裝備進行評估，實施改造或予以淘汰更新：工藝裝備制造，完善檢測手段及檢測設備；編制生產(chǎn)用物資采購與外協(xié)加工進料檢驗標準，編制生產(chǎn)用物資采購與外協(xié)計劃，進行供應商評估、樣品承認、實施生產(chǎn)物資采購與外協(xié)加工：完善生產(chǎn)崗位責任制。
　  4、配套生產(chǎn)作業(yè)工藝文件、生產(chǎn)技術標準。確定質(zhì)量控制點及工序檢驗標準與方法，制定工時定額標準；進行生產(chǎn)組織調(diào)整，招聘所需生產(chǎn)人員，實施教育培訓和上崗前考試，取得上崗資格后上線試生產(chǎn)。從試生產(chǎn)轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，逐步提升員工操作熟練程度，穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率并對批量生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時分忻和不斷改善。
　  5、擴大產(chǎn)品宣傳規(guī)模，開拓更大的市場空間。通過樣本散發(fā)、網(wǎng)站發(fā)布、在權(quán)威專業(yè)技術雜志刊登廣告和學術論文、參加專業(yè)學術會議和論壇、參加國際國內(nèi)大型專業(yè)展會等各種方式宣傳介紹項目產(chǎn)品。通過加強提高和完善售后服務水平與售后服務措施，不斷提高企業(yè)和產(chǎn)品的信譽度，擴大產(chǎn)品的市場占有率，逐步提升產(chǎn)品的產(chǎn)銷量，擴大市場份額。
　  產(chǎn)品初期以國內(nèi)市場為主，并逐漸推向了國際市場。從初期的目標客戶群是國內(nèi)的特大型礦山公司，老客戶起步，通過他們對公司的技術實力和質(zhì)量的認知，以及國內(nèi)特大型礦山對產(chǎn)品的應用產(chǎn)生良好的示范性，逐步推廣向中小公司，使得產(chǎn)品良好的市場信譽度逐步外延，銷售網(wǎng)絡覆蓋面逐步拓寬，銷售渠道更加暢通，產(chǎn)品和服務的覆蓋區(qū)域逐步擴展，并積極深入國外市場，實現(xiàn)出口創(chuàng)匯245.2萬美元。
　  四、實施效果
　  1、產(chǎn)品設備運行穩(wěn)定，降低客戶采購成本。產(chǎn)品使用新型高效臥式振動系統(tǒng)，降低了設備整體高度，改善了和提升篩機單機處理量，占地面積減少，這就使得大型企業(yè)選礦廠由過去使用本公司單層篩產(chǎn)品數(shù)量降低了25%采購量（臺套），大幅度降低了客戶的設備采購成本。同時，每臺可節(jié)省生產(chǎn)現(xiàn)場的占地面積約8平方米，極大地解決了企業(yè)生產(chǎn)場地狹窄且利用率不高的問題，經(jīng)濟效益與社會效益十分可觀。
　  2、實現(xiàn)了不同現(xiàn)場產(chǎn)能規(guī)模及不同的現(xiàn)場應用選擇，無人操作車間的自動化控制成為現(xiàn)實。疊層復合振動篩系列產(chǎn)品所采用的數(shù)字控制篩分系統(tǒng)的控制裝置，具有獨立完整知識產(chǎn)權(quán)，它使得產(chǎn)品實現(xiàn)了篩分系統(tǒng)工藝參數(shù)計算機管理，具有遠程通訊和多功能集中控制功能。這一新技術的實現(xiàn)，極大地滿足了符合我國企業(yè)未來實現(xiàn)信息化、數(shù)字化企業(yè)的發(fā)展方向。摒棄原來單機單控系統(tǒng)只能在現(xiàn)場調(diào)控，容易產(chǎn)生人為巡查疏失而影響生產(chǎn)不足，實現(xiàn)操作車間無人自動化控制成為功能，提高勞動生產(chǎn)效率。成為冶金選礦企業(yè)目前的首選
　  3、產(chǎn)品推廣應用，使篩分物料的精度等級提高4—10％，篩分效率提高30％以上，并能給冶金選礦行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。在鐵精粉品位、生產(chǎn)效率和能源節(jié)約方面，可提高經(jīng)濟效益10%以上，同時，降低了勞動強度，提高了管理水平，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，該控制系統(tǒng)在國內(nèi)處于行業(yè)領先地位，具有國際先進水平。
　  4、突破了我國冶金選礦企業(yè)新建和改擴建工藝中的技術瓶頸。產(chǎn)品具備操作簡單、效率高、功能低。動載小等特點，在規(guī)格型號和布置形式上形成系列化。多樣化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模式，產(chǎn)品一經(jīng)推出，立即得到市場的高度認可，截至目前為止，疊層電磁振動高頻細網(wǎng)篩系列產(chǎn)品是公司產(chǎn)能提高了40%，新增產(chǎn)能600標準臺/年，新增不銹鋼編織復合細篩網(wǎng)產(chǎn)能42900㎡/年。
　  5、節(jié)能減排效能顯著。本產(chǎn)投入市場以來，銷售量累計達8000臺，年處理鐵礦石能力達20億噸。每年增產(chǎn)的600標臺，可替代進口高頻篩費用約3688萬美元。據(jù)估算，每年可減少二氧化碳排放量3500噸，減少粉塵排放量1750噸，并每年可為社會節(jié)約電能1600萬千瓦時。同時產(chǎn)品切入金屬尾礦的減量化、無害化，是礦山的二次資源利用和尾礦綜合資源利用的必選設備，對節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)機構(gòu)調(diào)整起到積極促進與推進作用。
　  6、產(chǎn)品的多項技術成果被鑒定為河北省科學技術成果。“疊層復合振動篩系列產(chǎn)品研制”、“電磁振動高頻篩網(wǎng)多功能及遠程集中控制系統(tǒng)”、“高頻電磁振網(wǎng)篩再磨工藝推廣”、“共振式高頻電磁振網(wǎng)篩”“DX-MVS疊層電磁振動振網(wǎng)篩研制與推廣”等均獲“河北省科學技術成果獎”項和河北省科技成果證書。
　  五、持續(xù)改進措施
　  1、由于篩機外型不規(guī)則，是產(chǎn)品的出貨吊裝復雜程度與運輸操作技術難度增加，需要使用吊裝與運輸專用輔助支架。
　  2、機架架構(gòu)與操作空間應進一步完善。
　  3、繼續(xù)開展其他物料分選的適用性研究，振動參數(shù)的優(yōu)化和篩網(wǎng)的適用性研究，以滿足國內(nèi)外各行業(yè)的需求。
　  4、研究和改進電磁激振系統(tǒng)密封保護裝置的快速啟閉結(jié)構(gòu)，提高維修方便性。