林机,行业重器追寻大而强

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林机,行业重器追寻大而强 **应运而生,两个林机所各有侧重
在早期,林业机械伴随着农业机械而发展。新中国成立后,随着林业事业的崛起逐渐形成了专业研究体系。
1958年9月,国家林业部成立林业部林业机械研究所,后更名为中华人民共和国林业部林业机械研究设计所,主要研究方向是营林机械、采运机械。该所经文革期间拆分以后,形成了今天的国家林业局哈尔滨林业机械研究所和国家林业局北京林业机械研究所。目前,两个林机所在营林和采运机械研究得到进一步发展的基础上,木材加工、人造板、竹材加工、绿化、家具与地板加工等机械设备研究开发得到了长足发展。
两个林机所相对独立,既有分工又有合作。
哈尔滨林机所主要从事户外林业机械和森林工程学科的基础理论、应用基础、社会公益性和高新技术研究,承担着行业标准制修订、质量检验、情报信息收集等多项任务。所内设有森林工程装备、种苗工程装备、营林机械化、森林火灾防控、林业装备自动化、寒温带林业研究等6个科研、开发研究室和林机标准、质检、信息等3个行业服务研究室,拥有国家便携式林业机械质量监督检验中心等13个挂靠机构,并编辑出版《林业机械与木工设备》、《劳动安全》两份期刊。
2005年以来,哈尔滨林机所积极参与国家科技发展计划、948等研究课题,重点在现代营造林、人工林培育和生产、采伐运输机械、木材干燥、森林火灾防御、森林病虫害防治、林业生物质资源利用等技术装备研究,以及林业机械和森林工程标准制定与体系研究等方面开展了创新研究,为我国营林、苗圃、采伐作业生产和防治雷击火等提供了新型装备和最新技术,受到了业界的欢迎。
目前,哈尔滨林机所将重点从四个方面开展林业技术装备研发工作:一是以造林、绿化为主的种苗培育技术装备;二是以保护、培育、利用森林资源为主的森林资源经营技术装备;三是以开发林间林下资源为主的特色森林食品和药品种植、采收、加工技术装备;四是以利用森林抚育、改培剩余物为主的生物质能源技术装备。
哈尔滨林机所还为完善全院整体学科布局,成立了中国林科院寒温带林业研究中心,在保持林业机械学科优势的基础上,积极开展寒温带林业研究,努力实现从单一性专业研究向综合性多学科研究转型。
北京林机所专门从事现代林木机械、木材综合利用机械、人造板机械及竹工机械等科学基础与应用技术研究、标准化及情报信息服务等工作。所内下设机械研究室、自动控制研究室、标准化研究室、林木机械特种材料研究室、《木材加工机械》编辑部、成果转化与服务处及检测中心等7个科研业务部门,拥有中国林业装备产业技术创新战略联盟秘书处、中国林业产业联合会林业新技术创新分会等
7个全国和行业性挂靠机构。大量开展了人造板设备、家具机械和电子技术应用等领域的研究设计、产品开发、成果转化、标准化和信息技术研究;主持全国人造板机械标准化技术委员会秘书处、全国木工机械和人造板设备情报中心日常工作;编辑出版《木材加工机械》期刊。以本所研究开发的技术成果为依托,在生产数控加工中心、刨花电子计量系统、地板开榫机等人造板设备和家具机械新产品等方面做出了创新性的贡献。
近年来,北京林机所在竹加工技术与装备、现代林木机械研究领域取得了突出成就,创新开发了竹材原态重组技术和关键装备,建设了生产示范线,实现了产业化生产。成功研制了喷播绿化纤维打包技术与设备、苗盘起苗机等园林绿化新技术、新设备,在道路、桥梁边坡施工、废弃矿山生态修复、城乡大规格苗木绿化等方面做出了新的贡献,占领了新的市场。
历史贡献,助力机械化、国产化
我们的林业机械曾有过令人骄傲的辉煌。一位对林业机械情有独钟的老专家如此概述。
新中国成立初期,国家高度重视木材采伐和运输,1950年在黑龙江伊春林区开展了机械化集材和运材作业试点,1953年在黑龙江开通县建立了第一个机械化造林试验站,1956年在黑龙江和四川先后试用架空索道集材。
20世纪50年代末60年代初,国家确定了林业生产机械化,机械设备国产化标准化的方针,同时成立了国家级林业机械科研机构,扩建和新建了一批林业机械制造厂、修理厂,在主要高等林业院校设置了林业机械专业。自此,中国走上了自己设计、自己制造林业机械的道路,科学研究和科学技术随之得以快速发展。
哈尔滨林机所在成立初期,先后取得了山地四大件、苗床覆砂机、浇水机、移动式削片机、肩挎式动力割灌机、7吨和14吨森铁台车、原条汽车挂车、贮木场固定式缆索起重机和移动式缆索起重机、纵向钢索传送带和2马力汽油机等20余项科研成果。当年的采储运设备贡献率超过80%,为新中国的经济发展做出了重大贡献。
即使在文革期间,林业机械研究也未止步。哈尔滨林机所先后研制出了30多种林业机械装备,并在生产实践中广泛使用,有的产品还远销国外。他们研发的人工降雨机3种喷头、自吸泵、苗圃筑床机、轻便动力挖坑机、大苗植树机和采伐剩余物综合利用等12项科研成果,1978年获黑龙江省科学大会奖励;林业喷灌机械、KDZ大苗植树机、采伐剩余物综合利用机械、苗圃筑床机、Z4JM-2.5型木材装载机等5项成果荣获当年全国科学大会奖。
改革开放初期,哈尔滨林机所几经易址,正式扎根哈尔滨。从此,科研人员深入林区、面向社会,既努力争取国家科研课题,又积极承揽横向委托项目,将科研成果及时在生产建设中推广应用,全所每年总有4-5项成果列入林业推广科技成果项目中。
20世纪90年代末,随着林业发展战略的调整,天然林保护工程实施,采伐量缩减,采伐运输和营造林机械不再是林业机械的主体,代之而起的是家具生产和人造板机械快速发展,林业技术装备研究随之转向种子生产、苗木繁育、迹地更新、植树造林、幼林抚育、森林保护、城市绿化、森林采伐与运输、竹木加工及木制品制作、人造板与家具加工,以及木工机械及园林装备制造等方面。
进入21世纪,我国通过863高新技术研究、国家科技支撑、林业公益专项、948国际先进农业科学技术引进、农业科技成果转化等重大项目的实施,获得了一批具有较高水平的林业装备技术成果,初步形成了比较完整的集科研、生产、推广服务于一体的林业装备高技术研究体系,为中国林业现代装备技术水平的提高奠定了基础。
2012年,哈尔滨林机所成功研制了我国第一条全自动苗杯装播生产线。这是哈尔滨林机所在消化吸收国外先进技术的基础上创新研发的产品。该生产线可自动完成苗盘基质装填、自动冲穴及播种、覆土、喷淋等作业,实现了容器苗装播生产机械化。他们配套研发的新型林木育苗穴盘配合使用可降解育苗杯,能有效实现容器苗空气切根,解决了原有育苗穴盘育苗时易出现窝根影响育苗质量和造林成活率等问题;自主设计开发的可降解育苗杯制作机采用超声焊接技术,可以实现多种规格可降解育苗杯自动焊接成型,已在大兴安岭地区推广使用。
哈尔滨林机所还研发了适合北方的苗圃自动化育苗系列装备,如自行式苗木移植机、苗圃精细筑床机。该系列设备在黑龙江森工集团的科技现场会上一经演示,便受到了广大种苗生产机构的青睐。
北京林机所同样走过了光辉的历程。他们在木质材料数控加工、木结构与质量检测、人造板、竹材加工技术、藤质资源利用、生态恢复装备等方面取得了重要成果,研制的木工数控加工装备,能根据木材加工的工艺要求,在一台机床上实现铣、钻、锯及水平铣等组合加工,减少了加工工件的生产准备时间。落叶松结构材应力分等装备制造技术,突破了锯材在线连续快速分级、喷码归类等关键技术,填补了国内空白,能很好地满足国产和进口结构锯材的强度分等检测需求。他们建立了年检测能力1万立方米的自动分等锯材应用示范点,有效解决了传统锯材、集成材加工中材料盲选盲用的弊端。
北京林机所开发的刨花板、中密度纤维板、胶合板生产线主机设备众多,包括热压机、预压机、铺装机、钢带运输机、干燥机、纵横联合齐边锯、热磨机、单板旋切机等,技术先后转让给江苏、江西、河南、黑龙江及西北有关省区的专业林机生产厂家,成为企业的主导产品。根据市场需求,他们还开发了刨花板生产线自动控制调供胶成套设备,处于国内领先水平,出口到印度、马来西亚、越南、肯尼亚、孟加拉、巴基斯坦等国家。
通过国家科技支撑、林业公益专项等重大项目的实施,北京林机所在国内首次系统开发了竹材原态重组制造关键技术和设备,攻克了竹材原态重组难以实现产业化、难以加工应用于结构材料领域的技术难关,开发出了竹材原态多方重组、竹材弧形原态重组材料制造技术及关键装备,获得国家授权发明专利7项、实用新型专利21项,取得了重大科研成就,实现了成果转化。其中,承载型竹基复合材料制造关键技术与装备开发应用获2011年北京市科学技术奖二等奖和第四届梁希林业科技二等奖;竹材弧形原态重组材料制造关键技术与设备开发应用2013年获中国林业产业创新奖;发明专利竹材原态多方重组材料及其制造方法获2014年中国专利优秀奖。经国家林业局鉴定,部分研究成果为技术创新性较强,处于国际先进水平,在山东青岛国森机械有限公司、湖南益阳海利宏竹业有限公司等10多家企业推广应用,建成5条生产线,建设设备制造基地1个。
50多年来,两个林机所共开展科研课题400多项,获得省部级以上科技成果近100项,包括国家科技进步一等奖1项、二等奖4项、三等奖9项,全国科学大会奖5项;制修订标准300多项,其中国家标准80多项、行业标准230多项;取得发明及实用新型专利130多项。充分发挥了国家级科研机构的技术引领作用。
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降低劳动强度、提高生产效率,这是人类社会奋斗的目标和永恒主题之一;机械代替人力,这是不二追求。
如采用挖穴机植树造林,平均每人每台机器可挖600个-1500个穴,效率是人工挖穴的4倍多;采用割灌机割除灌木杂草,效率是人工割灌的3倍以上。
林业机械化的意义和作用不言自明。
目前,我国林业技术装备种类较多,总产值和出口总额已位居世界第三位,但大多为低端产品,约有70%的装备仅相当于发达国家20世纪80年代的水平,行业大而不强。我国林业机械高精尖产品尚须从国外进口,生产中许多环节仍然依靠手工作业。
哈尔滨林机所所长杜鹏东介绍,国内需要努力的方向是:南方山多坡陡,要着力研发轻便、灵活、轻巧的动力机械;北方平坦坡缓,要重点研发大型林业动力机械;东部地区水热条件好、林木生长迅速,要加强研发林木加工利用技术装备;西部地区生态脆弱、恢复治理任务繁重,要着重研发生态恢复治理机械装备,满足林业装备南小北大、东用西治的多样化需求。
杜鹏东说,国外装备太贵买不起,急需自主研发,因此建立完备的林业装备研发和制造体系十分重要。他希望能形成151创新格局,即设立1个全国性林业装备技术创新体系,并将其纳入国家科技创新体系之中;选择有代表性的林业装备工程重点领域和关键技术,组建营林技术、森林工程、竹藤产业、木竹高效利用、生态恢复及森林防灾减灾5个国家级林业装备工程研发中心;建立1个以产业为主导、市场为导向、产学研相结合的中国林业装备产业技术创新战略联盟,构建集研发、生产、检验、运输、销售于一体的林业技术装备产业链,服务于现代林业生态建设、产业发展和生态文化建设。最终,实现林业装备产业和环境保护的协调发展,提升中国林业技术装备行业的核心竞争力。
北京林机所所长傅万四说,近年来,林业技术装备产业的不景气,导致相关研发、生产能力下降,从而形成恶性循环。这主要是因为与农业装备相比,林业装备存在作业环境差异大、使用验证周期长、市场需求批量小等弊端。林业装备是我国制造业中能力较为薄弱的一个产业,要健康持续发展,不仅要依靠政策扶持,更需要全社会的关注和支持。在科学研究方面,要明确林业装备技术创新重点,建议重点关注林木良种选育、现代育苗装备关键技术、营造林机械装备技术、防沙治沙生态林建设机械装备及关键技术、植保机械装备技术、林木产品精深加工装备技术、竹藤及林副产品深加工装备技术、林业生物质能源装备技术。要加强林区作业机械设备的开发和引进,以适应国民经济发展的步伐;应重视林区作业劳动条件及安全保障的改善;要改变当前森林工业与其他行业不匹配的状态,特别是林业应重视土地的收益和木材的产出,这与生态建设同等重要。
从东北三大森工调研情况看,一是国有林业在岗职工平均工资普遍偏低,难以留住懂技术和较高学历人才,由此发展现代林业机械缺乏人才队伍支撑;二是机械化总体水平难以满足林业发展需求,除了森林采伐和森林防火机械具备一定规模和水平以外,森林道路养建、种苗培育、造林、清林抚育等机械装备总体处于初级阶段,有些用途甚至还是使用手工机具作业,尚难称为机械。
傅万四说,国有林区全面停止天然林商业性采伐以后,妥善处理好人工林及副产品的经营和非商业性的森林经营,实现以林养林,才是林业可持续发展的关键所在,并非一味的依靠国家投入。另外,发展多种经营必须提高林区的多种经营机械化水平,这是广义的机械化,不应简单停留在以木为本的机械上。他说,林业发展只依靠国家投入是远远不够的,林业装备制造业同样如此,需要调动政府和全社会力量的共同努力。
傅万四建议:第一,加强顶层设计,科学合理提高机械化水平。针对不同区域的地理和人文特点,有计划、有针对性地进行顶层设计,科学合理布局林业装备,不断提高机械化水平。第二,加大政府财政投入,凸显生态效能。加大财政投入,不仅包括资金投入,更要包括机械化所需的装备投入,使林区、林业、林农得到同步发展,森林生态效能才能凸显。第三,成立部门主管机构,使林业装备有计划可持续发展。与农业机械化率相比,我国林业机械落后许多,农业系统有三家正厅级农机主管部门,而林业系统尚无林业装备主管部门。建议在政府部门中成立专门的林业装备司、处等机构,领导和监管全国林业体系中的机械化进程。**

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