綠色生產 智能制造
——陶瓷工業轉型升級之道*

曾成勇 樊葉利 王化能 李德發 郭程長

(杭州諾貝爾陶瓷有限公司 杭州 311100)

前言

陶瓷行業的快速發展，特別是亞洲和中國的建筑陶瓷發展與壯大，中國己經成為了世界陶瓷制造的中心，加快了中國陶瓷機械裝備的創新發展。原材料加工、成形、燒成、后期冷加工、裝飾、分檢包裝等機械設備，無論是從產品的種類、數量、質量，或者是技術含量，中國的陶瓷機械裝備都已進入了世界先進水平行列，無疑是世界陶瓷技術裝備的一支重要力量。

陶瓷機械裝備是生產陶瓷制品的設備，其用于陶瓷工業，依賴陶瓷工業，同時又推動著陶瓷行業的發展。由于陶瓷工業的大力發展和不斷推陳出新，需要大量先進的、創新的陶瓷機械裝備；也正由于陶瓷機械裝備設計制造技術的進步，為陶瓷工業提供了一大批價廉質優的先進裝備，造就、支持、促進了中國陶瓷工業的迅猛發展和現代化水平。

1 中國陶瓷機械行業的現狀

1.1 建筑陶瓷機械

伴著建筑陶瓷產業的迅猛發展，作為上游產業的建筑陶瓷生產機械設備行業也得到了快速發展。從20世紀90年代初到現在，已經實現了建筑陶瓷生產機械裝備全面國產化。2011年以來，中國建筑陶瓷機械行業呈現2大趨勢：一是眾多陶瓷機械企業的產品紛紛走出國門并走俏國際市場，在東南亞等地已全面取代歐洲產品而成為當地陶瓷機械市場的主流品牌；二是陶瓷機械企業的聯盟、整合使得品牌價值得以體現。

中國陶瓷機械裝備企業目前已完全掌握了建筑陶瓷機械裝備的核心技術，由此形成了中國特色的建筑陶瓷生產模式。中國陶瓷機械裝備技術不斷走向成熟，并以其性價比的優勢逐漸成為了中國國內市場的主流，而進口裝備正在逐年減少，從最初中國國內市場上清一色的進口裝備到目前的進口裝備的市場份額不到10%。目前己經能夠提供從原料加工、成形、燒成、裝飾、磚坯深加工設備、分檢包裝等整廠機械設備，產值達100多億元人民幣。

1.2 衛生陶瓷

中國衛生陶瓷制造過程的機械化和自動化程度總體不高。但近年來，由于勞動力優勢的消失，中國陶瓷衛浴企業生產過程的機械化和智能化得到了快速發展。

傳統的成形方法占地面積大、作業環境差、生產周期長、產量低，而且勞動強度大，要求作業人員經驗豐富，以上這些條件都限制了完全實現機械化大生產。隨著勞動用工成本的提高，衛生陶瓷作為勞動密集型行業只能走機械化、自動化、智能化的生產模式，要想實現衛生陶瓷工廠的整體自動化，高壓注漿設備是較理想的選擇。目前中國已有唐山和北京的某些企業可以生產衛生陶瓷的高壓注漿設備。

近年來，中國部分衛浴陶瓷生產企業已經將舊的生產工藝改造成全新的生產工藝，實現了衛生陶瓷生產的整線機械化和自動化，采用高壓注漿成形、機器手施釉、工序間自動轉運、坯體和成瓷均采用立體存儲、產品采用在線自動檢驗等流程，大大降低了工人的勞動強度，減少了操作工人。中國已經具備為衛生陶瓷工廠提供自動化、機械化整線機械裝備的能力。

1.3 日用陶瓷

近年來隨著勞動力資源的相對短缺、勞動力成本逐年上升、國內日用陶瓷企業越來越感受到只有生產過程的自動化和機械化、減輕工人勞動強度、提高產品質量、降低能源消耗才是日用陶瓷各生產企業提高效益的必經之路。日用陶瓷工業己經從傳統制造業向現代制造業邁進，加快產業的轉型升級步伐，日用陶瓷機械企業鼓足干勁，加快研發數字化和智能化的機械裝備，一批數字化和智能化的機械裝備在行業得到了應用推廣，特別是在滾壓成形和裝飾機械方面取得了明顯進步，為推動國內日用陶瓷行業的轉型升級和新舊動能轉換以及追趕新一輪日用陶瓷工業智能化進程提供了裝備上的保證。特別在加大了滾壓成形、修坯、上釉、酒瓶生產等用工人數最多的環節機械設備的研發力度，研制了一批機械化、自動化、智能化的滾壓成形生產線、施釉設備、修坯機、酒瓶注漿機等，提高了日用陶瓷的生產效率和產品質量，受到企業的青睞。

目前，日用陶瓷工業所用到的原料制備、成形、燒成等機械設備己經全部實現了國產化，不但可以滿足國內日用陶瓷廠的需求，而且已開始出口到東南亞、中亞、南美等國家，實現了日用陶瓷機械裝備從進口到出口的跨越。

近年來中國日用陶瓷機械的發展特點主要表現在：

1)借鑒建筑陶瓷行業機械設備的成功經驗，開發研制了一批日用陶瓷機械設備。如借鑒墻地磚自動施釉設備，研制了一批日用陶瓷的噴釉、浸釉、淋釉機械設備，大大提高了生產效率和產品質量。

2)日用陶瓷干燥器的研制，開發新型的干燥設備的同時，又不忘如何利用原來的鏈式干燥機。

3)數控技術的應用，將加工中心應用在陶瓷母模制造中，提高了陶瓷母模的加工質量和速度。

4)滾壓成形線實現了全線的自動化，同時加上了部分智能化的功能。

2 中國陶瓷機械未來發展的思考和展望

在世界陶瓷機械行業中，中國的銷售值僅次于意大利，位列第二位，現有的市場總量已占世界市場的近1/2。中國的陶瓷機械行業已經在全球同行中占有舉足輕重的位置，同時也是世界上最活躍的市場之一，正在向“制造大國”和“制造強國”邁進。

2.1 加快數字化、智能化陶瓷機械裝備的研發

數字化、智能化將成為中國陶瓷機械制造業的核心。如何讓陶瓷行業加速自動化與智能化的進程?如何使陶瓷行業快速提升產品質量?目前迫切需要研發適合陶瓷生產環境與工藝的數字化、智能化技術與裝備。

面對已經來臨的用工荒和日益高漲的用工成本，推出自動化設備是解決陶瓷企業用人成本壓力的必經之路。

如：噴墨打印機，自動化與智能化瓷磚檢測系統，陶瓷工廠的整線控制系統等。

只有提高陶瓷生產線的自動化程度，才能從根本上提高產品的質量與產品的竟爭力，解決勞動力短缺難題。

2.2 加快研發符合節能、減排、環保的機械設備

以人為本，節能、環保和安全已是21世紀陶瓷機械科學研究的任務和方向。應深入研究和推廣陶瓷機械的清潔生產，研發和推出符合清潔生產的陶瓷機械產品。努力使產品使用及制造工藝過程，操作安全、舒適，能最大程度地利用綠色能源和綠色材料，盡量減少對人和環境的污染與危害。按照可持續發展的要求，不斷開發出智能型、低污染的陶瓷機械產品。雖然在運用節能、降耗、減污等高新技術和開辟綠色能源以裝備于陶瓷機械的成果應用方面也取得了一定的進展，但與市場的要求還有較大的差距。

整個陶瓷機械行業發展所展現出的激烈競爭力和不斷增長的設備供求，都為中國的陶瓷機械制造行業提供了縱深的發展平臺和機遇。通過加強、加快機械設備的改進和研發設計，中國陶瓷機械行業將會在智能化、數字化和高效環保生產等方面得到更大的提升空間，使富有中國特色的陶瓷機械產品能早日登上世界舞臺。

2.3 今后研發的重點

陶瓷產業的特點將是實現全面升級。由此，陶瓷產業將以打造高端競爭力為主要發展目標，以推進產業的協調、和諧、可持續發展。

提高整機性能，實現機械自動化，智能化，尤其是降低設備能耗，進行節能減排、環境友好型提升，更好地滿足客戶需要是陶瓷機械產業的未來發展趨勢，因此節能降耗裝備、環境保護裝備、自動化裝備以及提升產品質量的裝備將是今后一段時間陶瓷機械研發的重點。

2.3.1 原料制備的新技術和新裝備

原料制備的機械設備多年來一直很少被關注，但近年來已被行業所關注，原料加工的自動化已提到議事日程，連續式球磨工藝技術裝備和干法制粉工藝技術裝備己經趨于成熟，現在應盡快完善，加大推廣力度。

2.3.2 壓磚機性能和智能化的研究

進一步提高成形壓磚機的整體性能和智能化水平，完善、優化新型的寬體壓磚機和超萬噸級壓磚機，實現即可壓厚磚又可壓薄磚的新型壓磚機。

2.3.3 陶瓷工廠的整線智能化的研究

對陶瓷機械裝備智能化的要求越來越迫切，提升陶瓷機械裝備的智能化水平勢在必行。如借助大數據平臺和互聯網實現生產數據的實時數字化采集，進一步提升陶瓷工業生產的自動化程度和操作的靈活性，保證工藝設備的安全可靠運行，實現陶瓷工業生產裝置全智能化控制，可大大提高產品的產量和質量，在優化生產管理及資源配中置發揮出顯著的優勢。

2.3.4 加大噴墨打印設備的深度應用的研發力度

沿用陶瓷噴墨打印的技術原理，推廣噴釉、噴干粉技術的噴墨打印，拓展陶瓷噴墨打印應用范圍，用新技術賦予瓷磚無限的生命力。加快日用陶瓷噴墨打印機的研發。

2.3.5 提高機械裝備智能化水平

加快衛生陶瓷和日用陶瓷機械裝備的智能化研究，提高衛生陶瓷和日用陶瓷生產企業的智能化水平，智能化將成為中國陶瓷機械制造業的核心。

面對目前所面臨的用工荒和日益高漲的用工成本，將高度自動化的陶瓷生產線提升為高度智能化的陶瓷生產線是解決陶瓷企業用人壓力的必經之路。(如：智能化的陶瓷品質檢測系統，智能化的過程品質監控跟蹤系統，智能化的中央控制系統，智能化的倉儲系統等。)只有提高陶瓷生產線的智能化程度，才能從根本上提高產品的質量與產品的競爭力，解決勞動力短缺難題。