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全球卫生陶瓷设备投资情况简析*

2021-01-05徐熙武

陶瓷 2021年6期
关键词:成形生产线高压

徐熙武

(中国建筑卫生陶瓷协会 北京 100020)

1 卫生陶瓷投资情况

近年来,卫生陶瓷生产装备经过多年发展,工艺水平和自动化配套已经有极大提升。

卫生陶瓷生产线的关键工序主要是成形和烧成,投资额度占据整个生产线的一半左右。

不同地区的卫生陶瓷生产水平和消费能力不同,投资策略也不尽相同。卫生陶瓷主要生产设备企业分布在日本、欧洲和中国。日本的生产线建设完整、生产线整体水平很高,卫生陶瓷企业基本依靠工艺设备的自有知识产权,自主设计研发工艺、技术和设备,配套选用欧洲窑炉设备。近年来日本企业新投资的生产线,应用高压连续成形、在线半成品检验、机器人施釉、工序自动输送、自动装卸窑、自动检验包装等先进的自动化生产技术,属于世界最高水平,单线设备投资超过10亿元人民币。

其他产区的生产线装备提供主要来自欧洲和中国,基本形成两大体系。

欧洲的高压成形设备和窑炉是强项,以DORST为代表的高压成形设备,以RIEDHAMMER为代表的窑炉装备,以其卓越的性能和优质的服务,赢得了卫生陶瓷生产企业的青睐。其成形方式适合冲落式坐便器的生产。以欧洲最新装备配套的生产线,单线设备投资在6亿元人民币以上。

中国卫生陶瓷装备企业品种齐全,完整生产线输出能力强,其中以贺祥及森兰特为代表的高压成形设备,以中亚为代表的窑炉设备,技术成熟稳定,工艺适应性强,性价比高,适合大多地区新建及改造生产线的需要。

近十年来,中国企业的高压成形、机器人施釉技术取得突破,配合成熟的大型宽断面隧道窑技术、自动输送、识别技术,将中国卫生陶瓷的装备技术、工艺水平提升到一个新的高度,足以比肩欧洲装备。中国目前的卫生陶瓷生产线,常规成形方式为主的一般生产线投资水平在1亿人民币左右,使用高压成形设备的生产线投资水平在1.5亿人民币以上,在此基础之上配套机器人以及自动传送技术的生产线,其投资水平在2.5亿人民币以上,采用更高级别技术和专门生产复杂产品的自动化信息化生产线,投资额度相应更高。

亚洲之外的卫生陶瓷新增生产线不多,基本保持稳定。欧美、日韩、澳大利亚这些地区的产能呈下降趋势,这些地区的卫生陶瓷大多由跨国公司经营,考虑到成本及资源因素,通过国际贸易调整供给结构,基本没有新上完整生产线的计划,一般通过对原有旧生产线的自动化改造满足相应的需求。

欧洲供需出现的产能空间一部分转移到土耳其产区。土耳其卫生陶瓷产业坚持发展自己的卫生陶瓷制造及配套能力,利用地利优势,获得大量的欧洲订单,产销两旺,带动土耳其企业提高生产能效,淘汰落后,新建和升级改造生产线,取得了良好的效果。因土耳其本身窑炉及高压成形设备的制造能力不强,意大利及德国为代表的欧洲卫生陶瓷装备得以应用,提升了整体制造水平。

亚洲的产能提升集中在中国、越南、印度,泰国也有一定生产量的积累。泰国的装备来自欧洲多一些,越南相对更多采用中国设备,印度则对欧洲与中国的设备都有不同程度的采用,中国区域的卫生陶瓷生产投资,除了国际集团企业外,基本采用中国企业的设备。

分析中国近五年的卫生陶瓷投资情况,可以看出,行业人力成本过高,传统手工作业的熟练工人短缺,企业内部提高人均劳动生产率的要求迫切,同时市场需求稳定上升,卫生陶瓷生产线的新增和改造提升的外部意愿增加。

中国卫生陶瓷工艺装备水平的不断提高,高压成形工艺技术的成熟,以及机器人、自动输送等自动化设备的应用,为行业投资提供技术基础,促进中国卫生陶瓷近五年投资比率逐步上升,尤其是大企业投资新建生产线的趋势明显。根据不完全调查结果,2020年全年投资在13.1亿人民币。近五年新建生产线大约35条,改造旧生产线45条,合计设备投资达到51亿元人民币。同期全球其他地区的卫生陶瓷新建生产线和升级改造的生产线,投资金额约为40亿元人民币。

2 中国卫生陶瓷工艺装备新技术推广

改革开放四十多年以来,在经济全球化为主导的时期,中国卫生陶瓷产业从最初的引进技术,消化学习开始,逐步提升装备及工艺水平。上世纪九十年代初,日本连体坐便器生产线以及高压成形流水线自动化工厂在中国投资建设,加快了行业技术进步。中国卫生陶瓷设备企业逐步在立浇线设备、检验设备、冷加工工艺、大型隧道窑设备取得了技术进步。在产量上,1990年,全国卫生陶瓷产量是1 783万件,至2000年达到5 600万件,十年间中国卫生陶瓷产量已跃居全球第一。进一步的技术研发,带来了机器人施釉、循环施釉线、高压成形线、低压快排水工艺上的技术突破,完善了卫生陶瓷生产线技术的成套化、机械化与自动化,整体工艺技术的成熟应用奠定了产量提升及质量提高的技术基础。

下面以高压成形技术为例说明中国卫生陶瓷技术进步的必然与未来空间。

卫生陶瓷生产是劳动密集型生产行业,尤其是成形工序,工人劳动强度大,手工操作环节多,生产效率低,还要求作业人员有相当的熟练技巧。为争夺人力资源,企业不断加大用工成本,有些企业人工工资已占生产成本近40%,近来还有上升趋势。摆脱作坊式生产、高效、无粉尘、作业环境舒适、劳动强度低、用工要求低的高压成形技术开始引起了行业的重视。同时,降低能耗、绿色生产的环境要求及企业品牌竞争的市场要求,也为该技术的应用提供了时代背景。

在我国,高压成形技术虽已引入三十多年,但早期引进的高压注浆设备,始终没有长期稳定地使用,其原因是高压成形技术必须在设备研制技术、模型研制技术、泥浆技术、操作方法、现场管理等五个方面同时达到一定水平的基础上才能成功应用。这几个方面相辅相成,若一个方面的条件不具备,高压成形技术应用成功的可能性不大,这也是我国卫生陶瓷产业发展的经验教训。

高压成形设备可分为洗面器、水箱、分体坐便器、连体坐便器几种专用设备。经过一段时间的努力,高压成形装备率先在洗面器、水箱、分体坐便器上获得成功,经过十多年的应用磨合,相应的模具、泥浆技术体系也已成熟,并锻炼了行业技术管理人才队伍,同时,加大对全包虹吸式连体坐便器的高压成形设备的研发,量产化的全包虹吸式连体坐便器的高压成形设备在近年也获得重大突破。

全包连体虹吸式连体坐便器的高压成形设备是一个世界难题。欧洲的设备适合冲落式便器生产,日本的全包连体虹吸式连体坐便器的高压设备比较成熟。针对全包虹吸式连体坐便器的高压设备,国内装备企业借鉴成功经验,在成功量产露管道分体坐便器的基础上,研制出应用适合国内全包虹吸式连体坐便器等主流产品的相关设备,可以完成从制作、程序设计、安装、维护、试生产的一条龙服务。

在以往的高压注浆设备引进配套中,模型制造技术、树脂原料加工技术以及型内通气路、排水路的微细管分布技术等多方面均存在一定的局限性,对于发挥设备应用价值造成了一定的影响。因此,对于高压注浆设备引进企业,根据设备的机械原理,突破传统成形作业的分模技术,利用排水连接件及圈体粘接技术,将复杂的全包虹吸式连体便器模型简单化,对于高压成形设备的国内配套应用具有重要意义。

高压成形操作作业中包括:操作设备,维护设备,维护树脂模,质量对策等。有的设备是比较复杂的,还要注意人员和设备安全。作业是以小组的形式进行,要做到分工协作,做好交接班。与突出个人技巧的传统作业方式对比,高压成形技术摆脱了对作业技能过分依赖的束缚,突出了知识性、标准化、协作化,需要团队意识,要有掌握设备操作技术、维护技术、调试技术、软件设计技术的人才。

高压成形技术已经进入产业化生产阶段,行业的环保要求与职业健康要求越来越严,未来的发展空间十分巨大,但基于上述几项原因,以及成本、人才的限制,大多企业还没有做好应用高压成形技术的准备。相信需要一段实践积淀,高压成形技术在行业应用会更加广泛。

最近的十年,适合中国本土的全包连体虹吸式坐便器高压成形技术、高压智能坐便器陶瓷体自动流水线技术、自动干燥设备及控制技术、自动装卸窑技术、器型编码识别技术在整厂建设工程中得到成功应用,再配套立体仓储技术、无人自动搬运技术等,中国卫生陶瓷装备技术通过自我研发,成功完成卫生陶瓷生产线自动化、信息化升级,产量在2019年达到2.37亿件。

市场需求的快速增长为行业生产技术进步提供了空间,全球高端卫生陶瓷生产逐步向集成化、智能化、绿色化发展,通过新材料研发、工业设计、功能开发,生产、经营管理的集成创新,以及在研发、生产制造和产业组织方式上的创新,实现生产制造和供应链的柔性化、数字化、网络化协同运作。

中国卫生陶瓷产业人均劳动生产率在35万元左右,较之日本和欧洲同业劳动者,尚存较大差距,需要从生产线的机械化、自动化、智能化着手,建设高水平生产线,提高生产效率。

据建筑卫生陶瓷行业“十四五”规划,预期到2025年,卫生陶瓷的产量将达到2.6亿件,尚有较大增长空间。随着劳动力市场、环境资源容量的变化,行业产能会进一步集中在核心企业,由此带来高水平卫生陶瓷生产线的新建改建和扩建发展,同时,原有的低效率落后生产线将被淘汰。

中国卫生陶瓷设备技术的成熟与工艺的兼容能力,可以针对全球各地区的实际情况,提出适宜的工艺路线和解决方案,为全球卫生陶瓷生产技术应用提供更多助力,在未来的全球卫生陶瓷装备市场上具有一定优势。

3 全球卫生陶瓷行业投资预判

综合分析卫生陶瓷市场、应用现状及未来的卫生健康需求,全球卫生陶瓷消费量增长趋势将维持相当长的时间。根据数据分析,至2025年,全球卫生陶瓷消费量5年增长20%左右,年度复合增长为3.1%左右,其中非洲地区最高,可望达到13%以上,亚洲在第二位,年度复合增长率为2.8%左右,其他地区的年度复合增长率小于2.0%。

总体上说,未来五年全球将保持卫生陶瓷产能提升趋势,越南、印度、非洲的增长速度会更高一些,中国也会有一定的增量空间。

从中国卫生陶瓷的投资趋势看,未来五年新增完整生产线的数量较上一个五年会略有下降,但单线的投资额会显著提高,而且既有产能在关键工序的改造提升量会有较大增长,整体卫生陶瓷投资额会大幅增加。

得益于全包连体虹吸式坐便器高压成形技术、高压智能坐便器陶瓷体自动流水线技术、机器人施釉关键技术、无人自动搬运技术等新技术的成功应用,新建完整生产线自动化水平将大幅提升,这不仅有助于卫生陶瓷企业提质增效,同时有助于降低环境负荷、改善员工的作业条件。通过无人作业或少人化,以及作业劳动强度减量化的应用及改造提升,可以及时应对人工成本上升和熟练工人短缺的问题,使用连续流水线作业,提高单位面积的产出比,提高资源效率。预计未来五年内,中国卫生陶瓷行业年度设备投资总量将达到110亿元人民币以上。未来在自动干燥设备及控制技术、自动装卸窑技术、数码识别技术、立体仓储技术和智能制造的加速推广下,投资总量还会进一步增加。

预计中国之外的亚洲地区,未来五年内,卫生陶瓷投资总量将达到55亿元人民币,越南、印度和东南亚地区是主要投资区域。

非洲地区是未来增量最大的潜力市场,在市场消费数量提升的刺激下,发展非洲本地卫生陶瓷生产能力的愿望将显著增加,预计未来五年,该地区卫生陶瓷投资将超过65亿元人民币。

全球卫生陶瓷其他产区的投资将主要发生在既有产能的改造提升上,新装备新技术的推广应用,将带来一定的投资预期。

在中国经济高速发展的历史背景下,中国的卫生陶瓷装备制造企业面临巨大的行业投资市场。在经历了从低端制造到单项技术突破、从引进配套到打造完整生产线的蜕变之后,在中国智能制造的大背景下,将以其良好的配套工艺技术和服务能力,在全球卫生陶瓷行业中发挥重要作用。

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