建陶数字化工厂建设与实施过程中的问题浅析

聂贤勇，姚青山，白梅，陈淑琳

（佛山众陶联供应链服务有限公司，佛山 528300）

1 前言

智能制造是我国推进制造强国战略的主要技术路线，而数字化则是制造业实现智能智造的基础。建陶行业作为流程型制造业，其生产线流程长、工序多、工艺复杂。经过40 多年的发展已基本实现了设备自动化，完成了部分信息化，但要以此为基础建设先进的数字化工厂，其难度还是非常大的。当前建陶企业建设的信息系统，主要以ERP、OA、WMS、CRM 等系统为主，这些系统多用于销售、财务、办公、客户管理、仓储环节，而在生产制造环节则是实施数字化的难点。部分行业头部企业开始尝试建设基于生产制造执行系统(MES)的数字化生产线，取得了一些成果，但也发现在建设数字化工厂过程中存在的一些问题。如果这些问题不能很好的解决，将会对建陶行业的数字化工厂建设造成极大的阻碍作用。

2 陶瓷行业数字化工厂建设现状

(1) 国家政策导向与各级政府扶持政策推动制造业数字化转型升级

2015 年5 月国务院印发《中国制造2025》国家行动纲领,部署全面推进实施制造强国战略。随后各级部门陆续出台了相应的政策和措施推进制造业数字化转型。工信部先后印发《建材工业智能制造数字转型行动计划（2021-2023 年）》（工信厅原〔2020〕39 号）、《制造业质量管理数字化实施指南（试行）》(工信厅科〔2021〕59 号)。广东省人民政府、工信厅、科技厅等多个部门先后印发《广东省人民政府关于加快数字化发展的意见》（粤府〔2021〕31 号）、《广东省人民政府关于印发广东省制造业数字化转型实施方案及若干政策措施的通知》（粤府〔2021〕45 号）、《广东省工业互联网示范区建设实施方案》（粤工信工业互联网〔2021〕101 号）、《广东省产业集群数字化转型工程实施细则（2022 年）》等多份文件指导制造业数字化转型。佛山市人民政府也在2021 年7 月印发了《佛山市推进制造业数字化智能化转型发展若干措施》的通知，推动制造业的数字化转型工作。

不难看出，上述从中央到地方的各级政府陆续出台一系列的扶持政策和措施，旨在积极推动制造业数字化转型，促进制造业走高质量发展之路。作为传统制造业的建陶行业也获得一些探索和尝试机会。

(2)部分建陶企业意识到数字化转型的重要性，开始探索数字化工厂建设

处于行业头部的部分建陶企业开始逐步实施数字化转型战略，如东鹏提出“中国建陶工业2025”并清远纳福娜基地实施数字化改造，新明珠的“中国建筑陶瓷绿色智能制造示范基地”、金牌陶瓷智能生产线、冠星企业超高型立体式智能自动化仓储中心、科达制造建设的陶瓷整线智能管控平台及控制系统、蒙娜丽莎特高板数智化示范车间、马可波罗重庆智能工厂等，各家企业从自身的需求和实际情况出发，选择了不同的数字化工厂实现路径。

(3) 部分企业在实施数字化工厂过程中获得了一些成果，如大屏数字化展示、品牌形象宣传与提升等，但是对于生产管理的提升效果却并不明显

在实施数字化转型过程中，企业建立了数字化展示大屏对生产状态进行数据立体呈现。这对企业品牌形象提升，起到了很好的作用。但是在实际生产管理中的应用效果却会打折扣，究其原因主要是：一方面是数据没有形成全链路数据链，无法做到整体分析；另一方面是由于企业本身在数据分析人才方面有所欠缺，虽然陶瓷企业也在尽力弥补，但人才的培养需要一个积累过程。

(4)设备制造商不断提高装备数字化水平

国内主要陶瓷机械设备供应商开始逐步往数字化装备方向发力，如科达全线数字化装备、中鹏高铁时代数字化窑炉、利泰压机、窑炉数字化；摩德娜数字化窑炉；纳德数字化抛光线；博晖智能连续球磨机、布料车；新景泰数字化釉线等，一大批陶瓷行业装备制造商不断推进装备的数字化，为建陶行业数字化水平的提升和数字化转型奠定了基础。

国外的主要设备制造商更是早已具备设备的数字化功能，如西斯特姆、萨克米等陶机巨头设备数字化程度很高。但由于早前陶瓷企业普遍没有数字化意识，对早期引进的设备，没有提出开放数据接口的需求，导致了现今开放设备端口困难重重，这对存量生产线的数字化改造是个不小的挑战。随着企业家及管理者数字化转型意识的增强，未来这一状况将会大大减少。

(5) 数字化工业互联网平台服务商开始进军建陶行业数字化生产线的建设

建陶行业数字化转型将是未来很长一段时间内持续推进的工程，行业内设备制造商也开始构建整线数字化生产线。但对陶瓷企业来说，整线投入智能化、数字化新装备的成本高昂，即便是实力雄厚的头部企业也只是选择性部分生产线进行数字化改造，还远未达到全面推广的程度。目前全国存量生产线大约2500 条，存量生产线的数字化改造将是一个非常大的市场。因此，也有部分数字化工业互联网平台服务商选择存量生产线进行数字化工厂建设，诸如笔者所在公司众陶联，以及数联魔方、美云智数、博依特等。

(6)已建设的数字工厂水平处于初级阶段

根据GB/T39116-2020《智能制造能力成熟度模型》和GB/T39117-2020《智能制造能力成熟度评估方法》两项标准中的方法和等级标准对智能制造能力成熟度进行评价，大部分已建设的数字化工厂处于一级（规划级）、二级（规范级）阶段，个别企业数字化工厂正在努力往三级（集成级）建设，离最高等级五级（引领级）还有较大差距。

(7)陶瓷企业推进数字化工厂建设的意愿不够

受房地产市场影响，建陶行业终端市场打不开，产品同质化严重，价格战愈演愈烈，加之原材料涨价、能源价格暴涨、环保政策收严、双碳政策落地、疫情影响等多重因素的叠加影响，导致当前建陶行业市场不景气，企业不愿意投入更多资金到不能立刻提升企业效益的数字化工厂建设，企业更关注的是自身生存问题。

3 陶瓷行业数字化工厂建设及实施过程中遇到的问题

(1)投资整线数字化装备建设数字化工厂费用高昂目前已经开展数字化工厂建设的企业大多属于行业头部企业或具有前瞻意识的优秀企业，希望通过数字化工厂来实现企业的转型升级和高质量发展。但是实际在数字化转型中的投入是比较大的，主要是需要采购先进的数字化装备。整线数字化装备采购与建设，动辄几千万至上亿，即便是大企业也不是每条生产线都能改造成为先进的数字化生产线。

(2) 大部分数字化工厂局限于工厂设备联网及数字化展示

在已经建成的数字化工厂，可以看到高大上的大屏展示，各种图表眼花缭乱，效果也很酷炫。但这些展示的数据内容大多是设备运行过程中的参数，如：电流、电压、转速、频率、计数等。对于产品数据、质检数据、工艺参数、化验数据、报工数据等大多是没有进行采集的，亦或者采集一些基础数据输出简单的产质量统计图表、能源消耗图表等。这对于企业在宣传或者品牌提升中的是有一定的效果的，但是想要通过简单的数字化展示对生产管理提出指导或辅助决策，还是比较难实现。

(3)对生产管理及统计数据的采集主要依靠人工录入

陶瓷企业的生产管理者一般是通过各级、各类报表实现对各工序和班组的管理，报表记录的数据包括：产品数据、质检数据、工艺参数、检化验数据、报工单等，这对于现场管理和历史问题追溯有一套相对成熟的操作方法。但这些数据大多不能通过设备实现自动采集，一是现有的装备无法实现准确的在线检测，二是即便有了一些设备可以通过加装传感器实现一部分的数据采集，但其成熟度和成本也是个需要考虑的问题。因此在实施数字化工厂的过程中，生产管理及统计所需的各级数据的采集手段也大多只能采用填报系统进行数据录入采集。

(4)数据填报录入系统的不好用、不愿意用

现场管理的数据和报表无法通过设备或传感器自动采集的情况下，数据采集服务商探索使用终端手工录入系统来实现数据的采集。而大部分服务商在设计手工填报系统的时候，没有很好地结合现场的实际填报习惯，没有考虑到填报人员的文化水平及素养，只是简单地将各工序的填报的纸质报表生搬硬套的搬到填报软件上，然后开发了终端界面下发到工位进行数据采集。这样做的后果就是工人使用起来非常不方便。这对于产线多、工序多，实施精细化管理的企业来说，每次填报数据都要在终端设备（PCPAD）经过层层筛选才找到自己要填的班组。找到选项框后填上去的数字也是风格不一、单位度量不一，准确性和可读性大打折扣。个别企业在取消了纸质报表运行一段时间数字化填报系统之后，发现过程管理失控了：生产过程无法查询追溯、填报数据频率不够、数据量少且不准确的问题层出不穷；工位员工也是怨声载道，认为这些系统不好用，不愿意用。主要问题一方面是系统的易用性、友好性不够；另一方面管理者思想没有及时转变，造成执行困难；第三，没有做好各级人员的宣贯，对于产业工人的培训和提升不足。

(8)数字化工厂投入产出效果不明显

已经实施数字化工厂的企业，大多表示其投入产出效果不明显。其生产效益的提升很难立竿见影马上看得到。数字化工厂的建设要从“点——线——面——体”立体推进，是从量变到质变的过程。当未到达价值拐点之前，数字化则是持续投入而很难获得明显收益的过程，需要企业有足够的战略耐心和持续投入。

(5) 决策者的推行力度与执行者的支持力度决定了数字化工厂的建设成败

企业实施数字化工厂建设是一把手工程。决策者对数字化工厂的推行力度决定了项目的推进力度与速度；执行者对于决策者的支持力度决定了项目建设效果的好坏，数字化工厂建设的成败取决于企业上下双向的合力，缺一不可。在实际项目实施过程中，往往很难得到双方的理解和支持，数字化工厂建设项目的效果大打折扣。

(6)产业工人文化水平不高，执行难度大

受陶瓷生产环境的影响，陶瓷行业内年轻从业者较少，大多数产业工人年纪较大，文化水平普遍不高，不太适应数字化工厂实施过程中需要用到的先进生产方式、方法和生产工具，造成了数字化工厂实施过程中的执行困难。

4 陶瓷行业数字化转型的几点建议

(1)提升企业决策者的数字化转型意识

陶瓷行业的数字化转型之路才刚起步，数字化转型的成果还远未得到很好的呈现。大部分企业决策者处于观望状态，迫于企业生存压力，对于投资建设数字化工厂，更多的是不敢投、不愿意投。因此，这就需要政府、行业商协会、第三方服务商及机构、高校科研机构等单位共同开展企业家及决策者的数字化转型意识培训提升工作，引导企业树立正确的数字化转型理念，合理评估数字化转型的预期效果。

(2)陶瓷行业数字化人才的引进与培养

笔者团队对建陶产业进行了数字化转型调研，调研结果显示建陶企业普遍认为缺乏数字化转型人才，应当加强陶瓷行业数字化人才的引进与培养。根据产业发展现状，组织相应的数字化人才培训，构建全行业数字化人才梯队建设，赋能行业数字化转型工程。

(3)选择合适的数字化工厂建设技术路径企业应根据自身数字化转型诉求、资金实力、近远期目标、产线现状等实际情况做出充分诊断和评估，根据评估结果选择适合自身发展需求的数字化工厂技术路径，选择合适的数字化工厂建设服务商。

(4)提高数字化工厂服务商的产品易用性和友好性

部分数字化服务商的产品存在易用性和友好性不足，主要原因是服务商对产业的理解和调研不够，导致开发的产品不能很好地适应陶瓷行业的现状。这就要求数字化服务商深入一线调研，深刻理解陶瓷产业工艺流程与工位作业特点，应用产品应做到以人为本，不能简单地“为了数据而数据”，从而导致项目实施起来困难重重。

(5)实施过程加强宣贯，统一思想

陶瓷企业实施数字化工厂过程中，统一企业各级管理人员思想、提升执行力尤为重要。企业决策层提出的数字化转型之路是经过深思熟虑的，但在任务下发后的实施过程中，中层管理者和基层执行者对高层的战略思想领会不深，导致项目实施有难度，实施结果也打了折扣。因此，在项目实施过程中要加强宣贯，统一思想。

(6)持续投入，呈现价值拐点

企业数字化转型是一次组织结构流程再造的过程，企业数字化工厂的能力要得到明显提升，要求企业综合能力的全面提升，包括企业管理层思想转变、数字化人才的培养、各工序工作人员技能的培训与提升、实施过程基层执行力持续提升、数字化的持续投入等，也进一步地要求企业要有足够的战略耐心和持续投入。

5 结语

陶瓷行业数字化转型之路刚刚开始，数字化工厂建设想要取得一定的成效，更需要政府加大扶持与引导，提升企业家数字化意识，培养行业数字化人才，数字化服务商水平提高等多方共同努力，不断地总结、改进和提升，优化技术路径、实施方法等，最终赋能建陶行业数字化转型，实现高质量发展。