先进装备是竹产业高质量发展的助推器

2022年11月17日 09:36中国绿色时报白兆会

中国是世界上竹类分布最广、资源最多、利用最早的国家之一。根据第九次全国森林资源清查统计,全国竹林面积为641.16万公顷。经过多年发展,我国竹产业总产值连续超过3000亿元,竹产业已成为实现乡村振兴、农民脱贫致富,保障国家生态安全、木材安全和粮食安全的基础性、战略性产业。

  2021年12月,国家林业和草原局、国家发展改革委、科技部等十部门联合发布《关于加快推进竹产业创新发展的意见》,明确提出到2025年,全国竹产业总产值突破7000亿元;到2035年,全国竹产业总产值超过1万亿元。

  竹产业发展的重要性、紧迫性,以及远大目标的确立,都迫切要求加快机械装备的提档升级,提高竹产品初加工和精深加工的连续化、自动化和智能化的水平。

  机械装备发展不足

  制约竹产业发展

  在近日举办的第二届世界竹藤大会期间,中国竹产业协会竹产业装备分会主办了“装备研发与智能制造”平行会议。

  中国林科院木材工业研究所副所长吕斌认为,机械装备是推进竹产业高质量发展、先进制造的最重要组成部分。但是,竹产业装备的总体水平一直不能满足竹产业高质量发展的需求。

  中国竹产业协会竹产业装备分会理事长张伟认为,多年来竹产业持续创新,迫切需要装备的协同创新。竹产业从早期的竹地板、竹胶合板的几个品种,到竹装饰材、竹家具、竹日用品、竹工艺品、竹结构材等新材料、新产品,已经形成100多个系列、近万种产品。竹制品加工领域不断细分,对加工装备的需求也逐渐多样化。

  我国很多地区竹林种植经营面积分散,人工作业劳动强度大,导致大量成熟竹材无法及时下山,需要针对地形、地势和竹林资源特点,开发先进实用的采伐、运输机械,降低劳动强度,提高生产效率。

  在竹材加工过程中,自动化和智能化程度偏低,竹材资源利用率有待提高。例如,在圆竹家具加工过程中,需要在圆竹选材、改性处理、干燥、下料、弯曲等工艺流程,实现从传统手工向自动化、规模化生产的转变。传统的竹编、竹凉席工艺,由于专业性强、生产周期长、劳动强度大等原因,正面临着后继乏人和技艺失传危机。结合竹编新工艺、新材料的开发,研发先进制造装备已刻不容缓。

  浙江省林科院副研究员张文福认为,经营、采运和初加工对整个竹产业链条至关重要。在竹材进行精深加工之前实现机械化,是浙江乃至全国竹区的发展重点。所以,在经营、采运和初加工阶段要大力推行机械化,提高机械化发展水平。

  新型装备不断推出

  提高生产加工效率

  竹产业发展过程中,虽然先进装备技术仍然有欠缺,但机械装备不断推陈出新,在一定程度上提高了竹材生产加工效率。

  张伟举了很多例子。山地轨道运输机可解决竹山开设道路不便、输送困难的问题,铺设轨道不受地形、坡度、土质的影响,采伐季节可以运输毛竹,平时还可运送竹笋和肥料。绞盘机可在一定范围内灵活移动,实现竹材的集材、运输下山、装卸作业。履带式运输车具有爬坡、提升、捆扎、运输功能,能够完成中短距离的运输作业。

  浙江省林科院、浙江农林大学、南京林业大学、东北林业大学、西华大学等专家团队,探讨了多种竹材采伐方法,开展了伐竹伸缩链锯、往复锯、自走式竹林采伐机的研究。

  张伟的研究团队提出了圆竹机械化采伐精密锯切和无人机运输的方法,并且联合国际竹藤中心、福建省南平市科技局开展了机械化伐竹和无人机运输毛竹技术的试验研究。目前,研究团队正在制定《毛竹采运技术规程》团体标准,希望加强采运储一体化研究,为竹子下山提供技术支撑。

  东莞市嘉航实业有限公司联合中国林科院木材所、国际竹藤中心共同研发的电动伐竹剪,通过驱动装置与剪切一体化的集成创新,缩短了采伐行程,提高了作业效率,特别适合于丛生竹狭窄空间的采伐。

  中国林科院木材所联合山东佰源机械制造有限公司,开展了丘陵山地竹林多功能作业机的研发,探索复杂工况下实现机动灵活的爬山、越障、过坎功能,可完成整地、抚育、除灌、旋耕、采收运输等多种山地作业。

  湖南益阳竟宁竹业机器人有限公司研发的自走式拖拽机,可实现整根竹子从砍伐到拖拽、装载的机械化作业。

  竹展平设备在竹砧板长度(400毫米)的基础上,不断挑战圆竹展平的长度极限(2000毫米),目前也达到了两米以上,形成了系列化的生产线设备。

  新技术新方式

  助推竹产业装备发展

  科研团队、政府部门重视竹产业装备的重要性,不断研发相关技术,加强合作,用新技术、新方式助推装备发展。

  中国林科院木材所于文吉研究团队研发的户外重组竹技术,目标是要达到性能可控、规格可调、结构可设计的材料。破竹、疏解、浸渍、整张化等工序正逐步实现连续化,未来将实现核心装备从多层压机向连续压机技术的提升。

  福建省今年启动了林业科技攻关项目“竹制品智能自动化加工关键技术与装备研发”,希望重点解决传统工艺中竹规格材利用率低、自动生产程度低的问题。

  “以竹代塑”理念的提出,推动了竹吸管、竹餐盒、竹刀叉等竹快消品的快速发展。竹吸管生产线设备正逐步实现自动上料、多机生产、联机收料、杀菌等工艺的无人化生产。竹刀叉生产采用高频冲片,对比传统锯切取材,提高了2—10倍的出材率,材料成本降低50%以上。

  2018年以来,浙江省安吉县林业局与张伟研究团队合作,开展了国有林场机械化伐竹试验与示范,提出了专业工程队机械化作业模式和设立林业机械维护点等措施。

  2020年,浙江省提出,大力支持竹产业初级加工小微园建设。小微园区融合竹林经营、竹材采运、竹材初加工等3项生产加工流程,主要构成为竹林管理、采伐、运输、分解,运用成套机器设备,进行精细化集约管理。在竹林经营方面,运用挖坑机打坑、施肥,用微耕机进行精细化的翻耕,用割灌机提高竹林面貌,用机械设备进行钩梢、挖掘和原地粉碎竹蔸。在采伐竹材方面,由作业队分工合作,采用链锯进行采伐,作业效率大大提高。在竹材运输方面,使用轨道运输、索道运输或履带式运输车,效率都远超人工运输。

  针对竹产业装备研发与智能制造,张伟建议,政府加大支持力度,各级政府、协会组织、科研单位、企业多主体协同推进,实现竹产业装备联合攻关;推动机械与竹艺技术融合创新,加快解决自动化和智能化的关键技术,形成开放兼容、稳定成熟的技术体系;加强作业条件、竹艺机械一体化的标准规范建设,率先在重点林区、国有林场、竹产业园区创建竹业机械化示范区(县)和示范工程,实现竹林生产全过程机械化和智能化。

  先进装备是竹产业高质量发展的助推器。全过程机械化和智能化的实现,将大力推进竹产业高质量发展。


(来源:中国绿色时报)