論陶瓷生產向智能化邁進

王瑩 王艷娣

摘 要：當前，陶瓷行業面臨新一輪洗牌，在環保、成本等壓力下，不少陶企停產停工，然而，卻為長期投入環保治理、率先引進現代化生產設備的實力陶企帶來了紅利，在全國開啟新一輪產能布局，投建現代化智能生產線。2017年，“智能化”就已不斷在行業被提起，知名陶企紛紛向著工業4.0邁進。隨著越來越多企業的加入，智能化將是未來幾年陶瓷行業的努力方向。

關鍵詞：智能化；陶瓷生產；環保；工業4.0

1 智能化的相關概念及發展現狀

1.1智能化的相關概念

“智能化”，是指由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用。從感覺到記憶再到思維這一過程稱為“智慧”，智慧的結果產生了行為和語言，將行為和語言的表達過程稱為“能力”，兩者合稱“智能”。智能一般具有感知能力、記憶和思維能力、學習能力和自適應能力以及行為決策能力這四個方面的能力。

“工業4.0”是德國政府提出的一個高科技戰略計劃。旨在提升制造業的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴。其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。

1.2中國智能化發展現狀

自從德國提出了“工業4.0”戰略之后，各國開始大力發展制造業，我國頒布的《智能制造2025》可以視為中國版本的“工業4.0”。但是目前而言，我國制造業所處階段仍然較世界發達國家有一定的差距，我國仍處于“工業2.0”（電氣化）的后期階段，“工業3.0”（信息化）還有待進一步普及，“工業4.0”（智能化）正在嘗試盡可能做一些示范，制造的自動化和信息化正在逐步布局。

伴隨著科技發展與進步，我國步入信息化時代，由于現代信息化技術的深入，人們的日常生活中充滿了智能化設備，智能化成為了各行各業的發展趨勢，其中智能化建筑當屬最為廣泛的應用。國內智能制造的發展起步較晚，但是最近幾年政府及企業已開始注重智能制造的發展。一是國家不斷完善發展智能制造的產業政策；二是智能制造產業體系已逐漸成形；此外，部分省份率先布局智能制造的發展，但總體處于實驗階段。

2 陶瓷生產的相關概念及發展現狀

2.1陶瓷生產的相關概念

陶瓷生產是指從投入原料開始，一直到把陶瓷產品生產出來為止的全過程。它是勞動者利用一定的勞動工具，按照一定的方法和步驟，直接或間接地作用于勞動對象，使之成為具有使用價值的陶瓷產品的過程。在陶瓷生產過程的一些工序中，如陶瓷坯料的陳腐、坯件的自然干燥過程等。還需要借助自然力的作用。使勞動對象發生物理的或化學的變化，這時，生產過程就是勞動過程和自然過程的結合。

2.2陶瓷生產的發展現狀

瓷磚生產大致經歷：開發設計、原料加工、成形燒成、施釉印花、分級打包、倉儲物流六個板塊。多年來，第二三四環節領域的技術發展相對成熟，自動化和智能化也涉足較早，開發設計環節、倉儲物流和分級打包卻始終因種種原因，其自動化和智能化程度相對較低。所以，該三項環節的需求更大、可供發揮的空間亦更大。

陶瓷生產過程是一種流程式的生產過程，生產周期較長，生產過程中產生的煙氣、粉塵、固體廢料和工業廢水污染環境較嚴重。由于陶瓷科學技術的不斷發展。以及市場對陶瓷新產品的需求日益增加，迫使陶瓷企業要不斷發展新產品，而不能不考慮產品的變動這個因素對合理組織生產過程帶來的問題和產生的影響。為了增強適應性，陶瓷企業不僅需要大力提高科學技術應用水平和新產品的研究能力，不斷使產品更新換代，還必須采用計劃評審法、成組工藝和多品種混流生產等先進的生產組織方法，采用適應性強的機器設備以及柔性生產制造系統，以適應生產變動的需要。該類型裝備已經具備了部分初級智能化和自動化性能，但等級不高，通過舊有裝備及系統的升級迭代的方式，進一步完善和深化其使用的智能化和自動化管控水平，針對部分陶瓷廠的現有生產線，進行量體裁衣，定制其合理的改造式升級方案。

3 智能化正快速介入陶瓷生產

3.1印刷方式由絲印、輥印改為噴印

（1）絲印開發：約1988年到1998年手工畫版，手工球樣，手工刷制。每件磚的圖案相同，相對簡單、單一。

（2）輥印開發：約1998年至2011年半自動開發，手寫配方，小球花釉上輥筒機印刷，一套輥一個紋理，開搖擺機可隨機印刷，每件磚可以有不同的紋理，印刷紋理開始豐富多彩，成本大，運用不便，紋理大部分外單位購買。

（3）噴墨開發：2011年至今全智能自動開發，大部分建筑陶瓷企業都有了自己的開發系統，引進全自動噴墨設備，隨著生產設備的改進，印刷方式發生大變革，今天已經是噴墨時代，陶瓷企業開發人員利用電腦PS、AI等軟件，Internet智能開發，萬物都可以打印。電腦軟件設計，利用內部網傳去生產線打印。

3.2入磚、出磚自動化

（1）人工入磚：傳統方式為人工一件件的將磚搬上生產線，加工，后再一件件的搬下來，勞動強度大，速度慢，損耗大，容易出錯。

（2）自動化入磚：自動上磚機、自動下磚機，可自動計數，自動識別不一樣的磚坯。

3.3磨邊由濕磨改為干磨

（1）濕磨：磚出窯后進入磨邊線，人工調尺寸，后進入干燥窯烘干，噪音非常大，磨邊時需要大量的水，水沖走磨下的部分，造成污染。

（2）干磨：濕磨改為干磨，減輕了工作量，不再有噪音，不再有污水，不再需要干燥窯，節約了能源，減少了排放，電腦控制，按鍵輕松轉規格，并且比手工精確，傳統濕磨帶來的磨偏，牙邊等問題也解決了。

3.4分級引進自動打包機

（1）傳統分級打包：磚出干燥窯，高溫到流水線，人工加隔片，人工將磚撿下生產線，后拉到打包處，人工抱一手磚，人工打包，工作強度大，輾轉多次，損耗大。

（2）全自動打包機：分級打包引進高科技機器，不再人工打包分色，減輕了工人工作量，也減少了破損，磚上到分揀線，有識別系統，全自動打包，堆垛。

3.5人工拉磚轉為智能叉車

（1）人工拉磚：工作強度大，容易對人員造成危險，也容易造成損耗。

（2）智能叉車：陶瓷企業生產占地面積大，引入叉車提升了拉磚速度，并減少了破損率。

（3）未來將會由智能叉車轉為無人駕駛叉車把每臺叉車設定好固定的路線只要啟動人員只要啟動開關就可以了，或者可引進自動儲坯器。

3.6管理的智能化

（1）無紙化辦公：各類生產文件，報表，員工合同，簡歷等堆積如山，利用計算機、應用軟件、通信網絡搭建無紙化辦公系統。

（2）Internet服務：構建一個網站，廠內部人員能隨時了解工廠各方面的生產狀況，并進行溝通；建立局域網，傳輸內部生產文件，實現在辦公室即可控制車間生產，快速及時。

（3）指紋打卡機：一代紙板打卡，二代電子打卡，一二代打卡方式不能很好的管理記錄人員的出勤狀況，存在代打卡，需要人工統計等缺點，三代指紋打卡，與電腦連接，自動出考勤表，自動計算出勤率。

4 智能化為陶瓷生產解決的主要問題

4.1企業招工難

（1）80.90成主要勞動力，勞動力成本快速上漲，人口紅利逐漸消失。

（2）信息社會，人的思想在轉變，就業渠道在增加，勞動強度大的工作將很少有人來堅持。

4.2企業凈利潤增長難

（1）生產方式向柔性、智能、精細轉變。

（2）智能化能有效的監測和控制生產過程，使生產過程處于最佳狀態，節省原材料，降低能耗與其它消耗，提高產品收成率與優質品率。

4.3節能環保、可持續發展

（1）機器精準過人工，解決了以傳統以人經驗來調整工藝參數所帶來的能源消耗。

（2）智能生產的引入，解放了傳統臃腫笨拙的半自動設備，美化環境、減少污染。

（3）市場需求導致生產強度加大，人工無法適應高頻率的轉產，要想滿足生產使企業持續發展，必須智能化。

5 陶瓷生產怎樣更好更快的向智能化邁進

（1）“他山之石，可以攻玉”，將其它業內較好的裝備，跨界到陶瓷行業；

（2）創新是陶瓷企業的生命力，不斷的改變提升，與時俱進，研發創新出更具智能化的全新設備，研發從節能環保、可持續發展等維度和貼合當前生產的實際需求角度出發，再來匹配智能化；

（3）響應國家號召，節能、降耗、減污、增效。

6 結論

（1）陶瓷生產除本文上述的智能化，還有其它工序有待智能化，例如倉儲等。

（2）陶瓷生產有待真正的自動化，無人工廠，解放雙手。機器人登場實現數字化、智能化的生產過程，提升生產效率和質量。

“人工智能”正以你我想不到的速度，快速介入陶瓷行業。國際大趨勢、國內大趨勢、行業大趨勢、行業從上游到終端的一致性趨勢等，它們無不一直指向智能化與自動化。要實現真正意義上的“智能化”，國內陶瓷行業任重而道遠。

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