■本报记者 陈福良
走进位于浙江大学机器人研究院的橡塑数字化产线项目团队办公室，只见一块大屏幕上正显示着橡塑软管数字化车间集控系统的相关数据。“这家公司采用我们研制的高端橡塑挤出机及DCS集控系统后，成为余姚首家欧标软管制造商，这里显示的是两家异地分厂生产线运行参数情况。”项目创始人、太原工业学院教授郭晋秦指着大屏幕介绍，“现在团队可以借助互联网开展远程指导，随时帮助企业解决生产问题。”
“您在山西太原教书，为何路远迢迢来到余姚从事高端橡塑挤出机研发？”
面对记者的疑惑，团队成员、产业化负责人、浙江大学机器人研究院特聘专家黄永生解释道：“橡塑产业密集区域主要在苏浙，其中浙江以宁波、金华等地居多。郭教授长期从事智能测控技术、智能装备与节能关键技术的研发和推广应用，致力于促进各类检测传感器、动力执行机构、集中控制系统、新型变频加热技术及大数据算法与橡塑产业融合，推动新质生产力的形成。2022年，郭教授得到了浙江大学机器人研究院的协助与支持，开始在余姚从事橡塑行业数字化产线的深入研究。”
2023年，在浙江大学机器人研究院的引进和推动下，郭晋秦牵头成立了一个由具有高分子材料、橡塑工艺、机械、电子、自动控制等专业学科背景的教授、博士、硕士和专业人员组成的橡塑数字化产线项目团队。团队还与浙江大学、太原工业学院、浙江工业大学、中北大学等高校强强联合，加快项目研发进度和科技成果转化步伐。由郭晋秦主导的橡塑数字化产线项目成功入选2023年“姚江英才”项目。
“余姚所在的长三角地区是中国橡塑产业的重要生产基地，这为团队施展才干创造了基础条件。”郭晋秦说，橡塑成型过程主要由挤出机加工完成，它的工作原理是把橡塑原料通过加热和挤压的方式制成连续的橡塑产品，关键部分为挤压系统和加热系统，其中温度控制系统中加热温度的精度与平稳性等对挤出产品的质量起到关键作用，如果温度有波动，就会导致产品出现问题。
郭晋秦坦言，我国橡塑挤出机制造企业在数量和规模上均处于世界前列，尤其以苏浙一带为代表形成了产业集群，但是主流产品为中低端挤出机，存在附加值低、运行能耗大、管理成本高等问题，高端挤出机则需从国外进口。
针对我国橡塑行业传统挤出成型生产过程中存在的“短板”，郭晋秦带领团队开展高端橡塑挤出机及DCS集控系统的研发，并融合物联网、电磁加热、变频控制等技术，完成了挤出机组六大系统的整体结构设计，使能耗高、易焦料、产品质量不稳定、工艺控制难等问题得到有效破解，达到了当前这一领域的前沿技术水平。
据郭晋秦介绍，多家国内知名橡塑企业采用他们团队研制的高端橡塑挤出机及DCS集控系统后，产品良率提升了200%，产能翻了2.5倍，成本下降了50%。
“我们团队研制的高端橡塑挤出机及DCS集控系统具有完全自主知识产权，截至‘姚江英才’项目申报时，已申请国家专利15项，其中已授权发明专利1项、实用新型专利10项、软件著作权1项。我们的高端挤出机部分指标优于国内外高端品牌机型。比如，进口挤出机温控精度控制在±2℃以内，而我们研发的挤出机温控精度达到了±0.5℃；国内外其他设备生产的欧标吸尘器软管的精度只能达到±1mm，我们的挤出机生产的产品精度能控制在±0.05mm以内……”黄永生补充说。
橡塑挤出机市场规模庞大。统计数据显示，2022年，全球橡塑挤出机市场规模已达411.98亿元，预测至2028年，全球橡塑挤出机市场规模将达560.03亿元，市场年复合增长率预估为5.11%。随着汽车配件、家用电器、包装、建材、食品、医疗器械等高端橡塑制品产业的蓬勃发展，节能型、高精密、智能化的高端挤出机将成为橡塑制品生产企业的迫切需求。
“高端橡塑挤出机市场大有可为！”郭晋秦信心满满地表示，未来，项目团队将聚焦挤出成型工艺全流程智能控制策略以及智能精密挤出装备产线数字孪生与动态仿真技术的研究，并与国内多所高校深化合作，发挥多方技术优势，帮助企业实施从人工到全自动、从单工站到整厂数字化的改造，研制出更多数智化、绿色化的高端橡塑挤出设备。