一、项目概述: 铝合金预拉伸生产线研制与开发项目是西南铝业(集团)有限责任公司为进一步适应市场发展需要，调整产品结构、提高产品质量，促进产品升级换代，扩大出口，满足国内外市场对铝合金预拉伸中厚板材的需求、提高我国的军事装备水平、支持我国交通运输、石油天然气工业等行业的发展，经重庆市经委渝京投资[2oo0JZ犯号文批复而实施的。 在铝及铝合金板带材中，厚板及中厚板占有十分重要的位置，广泛应用于飞机、船舶、火车车辆以及汽车制造领域。从某种意义上来说，厚板和中厚板特别是预拉伸板的生产与消费，不仅反映一个国家铝加工发展的状况，更重要地反映了国家国防等尖端科学技术水平及总体经济实力。 近年来，由于制造水平的提高、人们环境保护意识的增强以及出于节约能源等方面的考虑，除航空、航天工业外，交通运输业、轻工业、石油天然气工业、船舶工业等使用铝合金厚板及中厚板越来越多，使用范围也越来越广泛。特别是民用大型客机、大型运输机、高速铁路机车、巨型石油液化气贮罐、快艇、轿车、大客车、特种车辆等铝及铝合金厚板及中厚板的用量增加很多。美国的达文波特(DAVEN-POR刀、麦库克(MOCOOK)、特兰特伍德(TRENT--WOOD)、德国的赫格温斯(H00GOVENS)、日本的福井工厂(FUKUI)、真岗工厂(M00KA)等主要铝加工厂都拥有自己的厚板生产线或厚板生产车间，生产规模都在万吨以上。二次世界大战以前，铝合金厚板主要用于航空工业及国防工业，当时美国的麦库克工厂、达文波特工厂的厚板生产系统，几乎全部为航空及国防工业所占有。随着宇航技术的发展和国防、民用各工业领域的不断轻型化、节能化等改进的需要，铝合金厚板早已广泛地应用到宇航、火箭、导弹、坦克、装甲车、航空、航天、特种车辆、铁道、汽车、船舶、石油天然气、化学工业、轻工业等各个工业部门。在我国，虽然已形成了比较完善的铝加工生产体系，但厚板和预拉伸板，无论是在数量上还是在规格品种上一直都供应不足。根据统计，目前我国铝及铝合金厚板及中厚板只能由东北轻合金加工厂和西南铝加工厂供应，每年生产厚度大于6~小于ZOmm的厚板及中厚板约6000一10000吨。西南铝加工厂本来规划有生产80mm厚的厚板生产线，但由于拉伸机未安装、缺少淬火设备等原因，厚板生产没有得到发展。东北轻合金加工厂轧机开口度小、拉伸等设备不配套，厚板生产的厚度也受到很大的限制，只能生产少量厚度在20~以下的预拉伸板。从航空、航天、船舶工业、汽车工业、铁路、化学工业及石油天然气工业的初步了解，铝合金厚板及中厚板近年来在我国已开始广泛使用，而且领域在逐步扩大，用量在不断增加。已经可以预测到的部分行业有航空与飞机制造业;水运及船舶工业;公路运输与汽车制造业;铁路与机车制造;化工容器;石油、天然气工业、轻工业，2004年国内用铝合金厚板及中厚板的需求量在150(X〕吨左右，其中厚度大于20mm的厚板约6000吨。如果按5%一10%的增长速度计算，2008年国内铝合金厚板及中厚板需求量将达到20(刃0一2500(〕吨。由此可见，铝合金厚板及中厚板在国际市场上是非常紧俏的铝材品种。 综上所述，预拉伸铝合金中厚板是国家国防军工急需的产品，市场潜力大，配置设备、开发生产这一类产品一是可以满足国家需求，二是可为企业开辟新的经济增长点，增加企业效益，我们在作了上述的充分的市场调查后，决定利用原西南铝库存多年的600ot拉伸机为基础，研制开发铝合金预拉伸板生产线，该项目经内部论证后，上报重庆市经委，经委于2000年12月16日批复同意实施该项目。 二、6000t预拉伸板生产线工程主要工作方法 该生产线的建设，技术难度大，无国内外的借鉴资料，课题组动员参与这项工作的工程技术人员成立了多个攻关小组，解决技术上、工程上的多个难题，立项的攻关课题有:(1)6000t拉伸机的技术改造(2)6000t拉伸机的安装与调试(3)九辊矫直机的技术改造(4)拉伸过程中断带分析与防范(5)铝板双面抛光机的研制与开发(6)高控制精度板材时效炉的研制开发采取技术攻关的方式，解决生产线研制开发中遇到的技术难题，是本项目的主要工作方法。技术攻关又采取课题攻关与联合的方式，充分发挥工程技术人员的聪明才智。如6000t拉伸机的技术改造是本课题中难度最大的攻关项目，基本上无资料可借鉴，我们与原设备制造厂的工程技术人员共同克服了资料不全、国内无同类项目可参考的困难，应用现阶段比较先进的液压技术和电气控制技术，在同步控制、人机界面、断带保护装置各个环节都取得了比较好的效果。由于拉伸工艺技术的研究也需要大量的资料，该设备改造中也充分考虑到设备改造后，其性能和人机界面能为今后的工艺研究提供很多方便条件。 抛光机的研制与开发采用了联合攻关的方式，在无任何可借鉴资料的情况下，设备、工艺人员联合进行了多次小规模的工艺设备试验，通过一次次的反复试验，确定了双面水抛、及时烘干复膜的技术方案。在设备设计、制造、安装调试过程中，又多次进行修改完善，形成了我们独创的、完全满足工艺要求的抛光机列。600ot拉伸机安装也是采用攻关的方式，反复论证安装方案。设备单件重量200多吨，单件部件的就位就有很大的困难，提出吊装就位和牵引就位等多个方案。经过攻关小组的反复论证，最终选用了经济实用的牵引就位方案，花费了最少的费用，保证了最重部件安全平稳的安装就位，并达到了很高的安装精度，实现了一次试车成功。 三、生产线建设的主要内容 6000t预拉伸板生产线由于拉伸机拉伸力达6000t以上，同时要配置精密锯床、精密抛光机、淬火设备等。设备精度高、重量大、难度大，所以世界上只有美国、德国等少数几个国家安装有这样的生产线。 我们所进行的铝合预拉伸板生产线研制开发工作的内容包括:6000t拉伸机的改造、九辊矫直机的改造、精密抛光机的研制与开发、精密锯床的调试、高精度温度控制板材时效炉的研制、厚板淬火设备的研制、各种合金、各种板材的拉伸工艺研究等。 #p#分页标题#e# 1、600ot拉伸机技术改造60(刃t拉伸机技术改造课题是生产线研制与开发中难度最大、技术最复杂的课题。 铝合金厚板拉伸需要的拉伸力大，板材宽度可达2500mm，要有如此宽的钳口，同时拉伸过程中，要求拉伸力稳定，拉伸速度平稳，延伸率能实现自动控制，拉伸过程中突发的铝板断裂，几千吨力量的积放，将会破坏设备，要有完善的断带保护系统等。 6000t拉伸机是我国第一重型机器厂于70年代设计制造的，由于设备不配套，液压电控系统不能满足使用要求等原因，长期闲置。预拉伸板生产线的研制与开发项目提出了6(XX)t拉伸机改造的攻关课题。 改造的主要内容包括:液压系统的改造、电控系统的改造、同步控制系统的改造及断带保护系统的改造等。 6000t拉伸机改造的主要技术要点: (1)6000t拉伸机经对液压系统、电控系统、断带保护系统技术改造后，实现了延伸率、预拉伸力用触摸屏设定，并实现了对拉伸过程主要参数的监控。 特别是延伸率自动控制功能的实现，将对提高预拉伸板材的质量起关键作用。 (2)应用MX4同步控制器、比例泵、位移传感器、压力传感器等设备构成的位置闭环自动调节系统实现了拉伸速度、同步精度、位差等参数的自动控制和自动调节。 (3)断带保护系统的改造中，在必要的部位设置了适量的缓冲蓄能器组，用于吸收拉伸过程中，在几千吨的拉力下，铝板突然断裂产生的冲击能量，保护相应部位不会遭到破坏。实践证明，该系统是有效的，发挥了很好的作用。 2、精密铝板抛光机的研制与开发 铝板抛光机是在无任何参考资料的条件下，独立研制开发的。由于铝板在经过淬火、拉伸、辊矫、锯切处理后，表面有划痕及污垢，不能满足表面平整光洁的要求，我们借鉴轧辊清刷机构的原理，经反复试验确定了双面粗抛、精抛、清刷、挤干、烘干、覆膜处理等的工艺过程，最终使抛光出来的产品完全满足工艺要求，可以达到接近镜面的光洁水平，填补了国内空白。 铝板抛光机列的主要技术要点: (l)对铝板片两面同时进行双面抛光清洗、烘干、覆膜。 (2)为确保板材表面抛光质量，采用粗抛、粗抛两级抛光，抛光过程采用喷淋式，以减少粉尘污染，并冷却抛光表面确保在抛光过程中不因磨擦而使铝板变色。 (3)板材的抛光工艺为:板片对中—夹送辊夹送—粗抛—精抛—清刷—挤干—烘干—覆膜，各工序采用PLC自动控制系统控制，确保板材顺利完成抛光，清洗及覆膜。 (4)经抛光清洗后的板片表面光泽一致，干净、干燥，视觉效果良好。且表面覆膜平整，无皱折，无撕裂缺陷。 3、九辊矫直机的技术改造九辊矫直机也是70年代制造的设备，长期闲置未安装使用。此次生产线的研制将九辊矫直机作为板材淬火后的第一道矫直工序，消除板材淬火后产生的横向及纵向弯曲，然后由拉伸矫直机进行拉伸进一步消除纵弯，并消除中厚板的内应力。 九辊矫直机是目前国内矫直辊最宽、开口度最大、矫直力最大的辊式矫直机，此次改造完善配套了液压、电控系统、可实现机列的自动化操作。 4、生产线其他设备的配置除以上6000t拉伸机、九辊矫直机、精密铝板抛光机之外，生产线还配置了盐浴淬火槽组、精密锯、高控制精度板材时效炉等设备，以完成生产工序中的淬火、时效、成品锯切等工艺过程，设备的配置都达到了高精度预拉伸板材的工艺要求。 四、项目完成后的社会效益和经济效益分析 该项目建成投产并达产达标后将获得巨大的社会效益和明显的经济效益。 1、该生产线的研制开发成功，建成了亚洲地区最大吨位的铝材中厚板拉伸机，可生产最大宽度2.5米、最大厚度0.巧米、最大长度20米的大规格预拉伸中厚板材。其生产线生产出的产品都填补了国内空白，产品可替代进口，实现了国产化和产业化，满足了国防军工、航空航天、交通运输等行业对预拉伸中厚铝材的需求。 2、利用闲置多年、70年代设计制造的6000t拉伸机对其进行了彻底的技术改造。应用了先进的液压、电控技术，使其成为自动化程度较高的现代化的板材拉伸机，并配置了良好的人机界面，操作人员可以方便进行工艺性能试验，为拉伸工艺的研究创造了条件。拉伸机的改造成功，盘活了闲置资产，节约了技术改造的投资费用。 3、生产线的研制开发过程采用了课题攻关的形式，充分调动了工程技术人员积极性和创造性，使他们的聪明才智得到了充分发挥，为企业培养了人才。 4、生产线的研制开发成功，为企业开辟了新的经济增长点。预拉伸中厚板是高附加值产品，市场需求量大，可替代进口，也可出口创汇。根据测算，生产线建成并达产达标，年产量达到8000t以上时，每年可实现销售收人1.67亿元，年销售利润1760万元，同时因应用闲置设备经改造后建成该生产线，比新购置设备配套生产线节约投资6000万元。 五、项目管理创新特点 1、深人调查、充分论证、果断决策、决策创新:该项目的立项前就作了深人的产品市场调查和设备技术性能调查。通过市场调查，了解到预拉伸铝合金中厚板是国防军工、交通运输、船舶制造及机械加工行业急需的产品，市场需求量大，产品附加值高，有可观的经济效益。国内除有一台4500t拉伸机在工作，亚洲地区无600ot以上的拉伸机生产线，不能生产宽度2米、厚度loomm以上的预拉伸中厚板。对设备性能的调查分析主要是对库存20余年的6000t拉伸机的状况进行了深人检查测试，并对采用当今先进技术对6000t拉伸机进行改造的可行性进行了分析研究，认为库存20余年的6000t拉伸机本体部分设计是合理的，制造精度能达到要求，如果采用当今先进的液压元器件和电控系统对其进行改造，并用现代的力学分析理论和方法对其受力部位进行分析测试，改造后的6000t拉伸机将是现代化的亚洲地区最大吨位的拉伸机，再配备铝板时效炉、辊矫机、精密锯床、抛光机等设备，将配制成一条能力强大的预拉伸板生产线。经过了深人的调查研究，掌握了充分的第一手材料，又进行了充分的论证，认真听取了专家的意见，最终果断决策，作出“技术改造与国内研制相结合，建设一条有自主知识产权的6000t预拉伸板生产线。”#p#分页标题#e# 实践证明这一决策是完全正确的，用技术改造的方式完成了对6000t拉伸机的改造和九辊矫直机的改造，立足国内和厂内力量完成了对抛光机、板材时效炉、板材精密锯床的研制，完成了生产线的设备配置，取得了“投资省、工期短、质量优”的效果。 2、立足自我、突出业主地位、管理创新:西南铝业(集团)有限责任公司是一个有上万名员工的特大型企业，有雄厚的技术力量，在该项目的管理中，自始至终，突出业主地位、工艺设计、设备选型，设备技术改造方案的确定与实施，部分设备的设计、制造、设备安装调试等主要工作都由业主完成，其他如工程设计、土建工程实施等，业主都提出了自己的意见，整个项目的管理的全过程全部贯彻了业主的意见。 由于业主有雄厚的专业技术力量，管理的全过程突出了专业化管理，成立了多个专题攻关小组，开展对实施过程中主要难题的技术攻关，该项目中成立的攻关课题小组有:6侧叉〕t拉伸机技术改造攻关小组;铝板双面抛光机的研制攻关小组;九辊矫直机技术改造攻关小组;拉伸过程断带分析与防范攻关小组由于有这些攻关小组的努力工作，使项目实施中碰到的难题逐一得到解决，使得该项目能够顺利完成，并取得了预期的效果。 3、项目的推进与生产准备紧密结合，成熟一项，投产一项，生产准备创新。该项目是一条完整的中厚板生产线，但各台设备又可独立形成一道生产工序，在项目实施的两年时间内，各工序陆续投产，安装调试成功，立即投人该台设备的生产，使得项目在建设过程中就产生效益。如6(XX)t拉伸机改造成功后，首先投人生产，生产出2米宽度的中厚板及时满足了用户的急需，为企业争得了效益。项目实施的第二年即2001年，就生产出600多吨产品，2002年生产线12月份正式全线投产，当年生产出产品1(XX〕多吨，实现销售收人2625万元，结合项目的实施所做的充分的生产准备取得了很好的效果，也为以后的类似项目的管理积累了经验。 六、对该项目的综合评价 1、该项目经近两年时间的实施，比计划工期提前300天完成，投资比预算节省8%，项目管理上有许多创新点，该项目的决策、管理都是正确的，为以后的工程管理积累了经验。 2、该项目将闲置20余年的60(刃t拉伸机.九辊矫直机进行了现代化改造，采用了先进的控制技术，改造配套成了现代化的生产线，盘活了闲置资产，比新设计制造节省投资6000多万元，为企业节约了投资。 3、建成的6000t拉伸机生产线，具有亚洲最大吨位的铝板拉伸机，可生产最大宽度2.5米、最大厚度0.巧米、最大长度20米的预拉伸中厚铝板产品，填补了国内空白，满足了国防、军工的急需，产品可替代进口。 4、经技术改造和配套的生产线具有技术先进设备配置合理，达到了世界先进水平，在国内处于领先地位。