绿色生产 智能制造——陶瓷工业转型升级之道*

曾成勇 樊叶利 王化能 李德发 郭程长

(杭州诺贝尔陶瓷有限公司 杭州 311100)

前言

陶瓷行业的快速发展，特别是亚洲和中国的建筑陶瓷发展与壮大，中国己经成为了世界陶瓷制造的中心，加快了中国陶瓷机械装备的创新发展。原材料加工、成形、烧成、后期冷加工、装饰、分检包装等机械设备，无论是从产品的种类、数量、质量，或者是技术含量，中国的陶瓷机械装备都已进入了世界先进水平行列，无疑是世界陶瓷技术装备的一支重要力量。

陶瓷机械装备是生产陶瓷制品的设备，其用于陶瓷工业，依赖陶瓷工业，同时又推动着陶瓷行业的发展。由于陶瓷工业的大力发展和不断推陈出新，需要大量先进的、创新的陶瓷机械装备；也正由于陶瓷机械装备设计制造技术的进步，为陶瓷工业提供了一大批价廉质优的先进装备，造就、支持、促进了中国陶瓷工业的迅猛发展和现代化水平。

1 中国陶瓷机械行业的现状

1.1 建筑陶瓷机械

伴着建筑陶瓷产业的迅猛发展，作为上游产业的建筑陶瓷生产机械设备行业也得到了快速发展。从20世纪90年代初到现在，已经实现了建筑陶瓷生产机械装备全面国产化。2011年以来，中国建筑陶瓷机械行业呈现2大趋势：一是众多陶瓷机械企业的产品纷纷走出国门并走俏国际市场，在东南亚等地已全面取代欧洲产品而成为当地陶瓷机械市场的主流品牌；二是陶瓷机械企业的联盟、整合使得品牌价值得以体现。

中国陶瓷机械装备企业目前已完全掌握了建筑陶瓷机械装备的核心技术，由此形成了中国特色的建筑陶瓷生产模式。中国陶瓷机械装备技术不断走向成熟，并以其性价比的优势逐渐成为了中国国内市场的主流，而进口装备正在逐年减少，从最初中国国内市场上清一色的进口装备到目前的进口装备的市场份额不到10%。目前己经能够提供从原料加工、成形、烧成、装饰、砖坯深加工设备、分检包装等整厂机械设备，产值达100多亿元人民币。

1.2 卫生陶瓷

中国卫生陶瓷制造过程的机械化和自动化程度总体不高。但近年来，由于劳动力优势的消失，中国陶瓷卫浴企业生产过程的机械化和智能化得到了快速发展。

传统的成形方法占地面积大、作业环境差、生产周期长、产量低，而且劳动强度大，要求作业人员经验丰富，以上这些条件都限制了完全实现机械化大生产。随着劳动用工成本的提高，卫生陶瓷作为劳动密集型行业只能走机械化、自动化、智能化的生产模式，要想实现卫生陶瓷工厂的整体自动化，高压注浆设备是较理想的选择。目前中国已有唐山和北京的某些企业可以生产卫生陶瓷的高压注浆设备。

近年来，中国部分卫浴陶瓷生产企业已经将旧的生产工艺改造成全新的生产工艺，实现了卫生陶瓷生产的整线机械化和自动化，采用高压注浆成形、机器手施釉、工序间自动转运、坯体和成瓷均采用立体存储、产品采用在线自动检验等流程，大大降低了工人的劳动强度，减少了操作工人。中国已经具备为卫生陶瓷工厂提供自动化、机械化整线机械装备的能力。

1.3 日用陶瓷

近年来随着劳动力资源的相对短缺、劳动力成本逐年上升、国内日用陶瓷企业越来越感受到只有生产过程的自动化和机械化、减轻工人劳动强度、提高产品质量、降低能源消耗才是日用陶瓷各生产企业提高效益的必经之路。日用陶瓷工业己经从传统制造业向现代制造业迈进，加快产业的转型升级步伐，日用陶瓷机械企业鼓足干劲，加快研发数字化和智能化的机械装备，一批数字化和智能化的机械装备在行业得到了应用推广，特别是在滚压成形和装饰机械方面取得了明显进步，为推动国内日用陶瓷行业的转型升级和新旧动能转换以及追赶新一轮日用陶瓷工业智能化进程提供了装备上的保证。特别在加大了滚压成形、修坯、上釉、酒瓶生产等用工人数最多的环节机械设备的研发力度，研制了一批机械化、自动化、智能化的滚压成形生产线、施釉设备、修坯机、酒瓶注浆机等，提高了日用陶瓷的生产效率和产品质量，受到企业的青睐。

目前，日用陶瓷工业所用到的原料制备、成形、烧成等机械设备己经全部实现了国产化，不但可以满足国内日用陶瓷厂的需求，而且已开始出口到东南亚、中亚、南美等国家，实现了日用陶瓷机械装备从进口到出口的跨越。

近年来中国日用陶瓷机械的发展特点主要表现在：

1)借鉴建筑陶瓷行业机械设备的成功经验，开发研制了一批日用陶瓷机械设备。如借鉴墙地砖自动施釉设备，研制了一批日用陶瓷的喷釉、浸釉、淋釉机械设备，大大提高了生产效率和产品质量。

2)日用陶瓷干燥器的研制，开发新型的干燥设备的同时，又不忘如何利用原来的链式干燥机。

3)数控技术的应用，将加工中心应用在陶瓷母模制造中，提高了陶瓷母模的加工质量和速度。

4)滚压成形线实现了全线的自动化，同时加上了部分智能化的功能。

2 中国陶瓷机械未来发展的思考和展望

在世界陶瓷机械行业中，中国的销售值仅次于意大利，位列第二位，现有的市场总量已占世界市场的近1/2。中国的陶瓷机械行业已经在全球同行中占有举足轻重的位置，同时也是世界上最活跃的市场之一，正在向“制造大国”和“制造强国”迈进。

2.1 加快数字化、智能化陶瓷机械装备的研发

数字化、智能化将成为中国陶瓷机械制造业的核心。如何让陶瓷行业加速自动化与智能化的进程?如何使陶瓷行业快速提升产品质量?目前迫切需要研发适合陶瓷生产环境与工艺的数字化、智能化技术与装备。

面对已经来临的用工荒和日益高涨的用工成本，推出自动化设备是解决陶瓷企业用人成本压力的必经之路。

如：喷墨打印机，自动化与智能化瓷砖检测系统，陶瓷工厂的整线控制系统等。

只有提高陶瓷生产线的自动化程度，才能从根本上提高产品的质量与产品的竟争力，解决劳动力短缺难题。

2.2 加快研发符合节能、减排、环保的机械设备

以人为本，节能、环保和安全已是21世纪陶瓷机械科学研究的任务和方向。应深入研究和推广陶瓷机械的清洁生产，研发和推出符合清洁生产的陶瓷机械产品。努力使产品使用及制造工艺过程，操作安全、舒适，能最大程度地利用绿色能源和绿色材料，尽量减少对人和环境的污染与危害。按照可持续发展的要求，不断开发出智能型、低污染的陶瓷机械产品。虽然在运用节能、降耗、减污等高新技术和开辟绿色能源以装备于陶瓷机械的成果应用方面也取得了一定的进展，但与市场的要求还有较大的差距。

整个陶瓷机械行业发展所展现出的激烈竞争力和不断增长的设备供求，都为中国的陶瓷机械制造行业提供了纵深的发展平台和机遇。通过加强、加快机械设备的改进和研发设计，中国陶瓷机械行业将会在智能化、数字化和高效环保生产等方面得到更大的提升空间，使富有中国特色的陶瓷机械产品能早日登上世界舞台。

2.3 今后研发的重点

陶瓷产业的特点将是实现全面升级。由此，陶瓷产业将以打造高端竞争力为主要发展目标，以推进产业的协调、和谐、可持续发展。

提高整机性能，实现机械自动化，智能化，尤其是降低设备能耗，进行节能减排、环境友好型提升，更好地满足客户需要是陶瓷机械产业的未来发展趋势，因此节能降耗装备、环境保护装备、自动化装备以及提升产品质量的装备将是今后一段时间陶瓷机械研发的重点。

2.3.1 原料制备的新技术和新装备

原料制备的机械设备多年来一直很少被关注，但近年来已被行业所关注，原料加工的自动化已提到议事日程，连续式球磨工艺技术装备和干法制粉工艺技术装备己经趋于成熟，现在应尽快完善，加大推广力度。

2.3.2 压砖机性能和智能化的研究

进一步提高成形压砖机的整体性能和智能化水平，完善、优化新型的宽体压砖机和超万吨级压砖机，实现即可压厚砖又可压薄砖的新型压砖机。

2.3.3 陶瓷工厂的整线智能化的研究

对陶瓷机械装备智能化的要求越来越迫切，提升陶瓷机械装备的智能化水平势在必行。如借助大数据平台和互联网实现生产数据的实时数字化采集，进一步提升陶瓷工业生产的自动化程度和操作的灵活性，保证工艺设备的安全可靠运行，实现陶瓷工业生产装置全智能化控制，可大大提高产品的产量和质量，在优化生产管理及资源配中置发挥出显著的优势。

2.3.4 加大喷墨打印设备的深度应用的研发力度

沿用陶瓷喷墨打印的技术原理，推广喷釉、喷干粉技术的喷墨打印，拓展陶瓷喷墨打印应用范围，用新技术赋予瓷砖无限的生命力。加快日用陶瓷喷墨打印机的研发。

2.3.5 提高机械装备智能化水平

加快卫生陶瓷和日用陶瓷机械装备的智能化研究，提高卫生陶瓷和日用陶瓷生产企业的智能化水平，智能化将成为中国陶瓷机械制造业的核心。

面对目前所面临的用工荒和日益高涨的用工成本，将高度自动化的陶瓷生产线提升为高度智能化的陶瓷生产线是解决陶瓷企业用人压力的必经之路。(如：智能化的陶瓷品质检测系统，智能化的过程品质监控跟踪系统，智能化的中央控制系统，智能化的仓储系统等。)只有提高陶瓷生产线的智能化程度，才能从根本上提高产品的质量与产品的竞争力，解决劳动力短缺难题。