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陶瓷行業自動化升級熱潮背后的思考

未知 2019-10-19 15:13

  起點低,期望高;阻力大,前景廣

  一方面,是陶瓷行業對于早日實現生產自動化、智能化的渴望,機器人造瓷磚、智能化生產線、無人工廠、工業4.0等大旗紛紛揚起,表達出對未來的美好愿景;另一方面則是殘酷的現實:在我國絕大部分陶瓷生產車間,依然需要大量的人工來確保生產線的正常運作。

  在歐美等發達地區的陶瓷企業,早在二、三十年前實現了生產的自動化。廣東科達潔能股份有限公司國際營銷總監劉曉東指出,而目前中國陶瓷生產的水平還遠遠達不到自動化的程度。他認為,相較于自動化,或許用機械化來形容會更為貼切。雖然現在大家都在呼吁工業4.0,但建陶行業的生產制造水平仍介于工業1.0和工業2.0之間,代表中國陶瓷制造自動化最高水平的陶瓷制造也才剛剛觸及工業2.0的初級階段。蒙娜麗莎集團股份有限公司董事張旗康如是表示。

  不論是陶瓷生產制造方,還是陶機設備供應方,對于我國目前的陶瓷生產制造自動化水平給出的分數都不高,但業內一致認可的是,隨著我國人口紅利的逐步消失,制造業必然要向自動化、智能化方向發展,陶瓷行業亦然。問題是,雖然近幾年來隨著全自動包裝機等設備的推廣及普及,我國陶瓷生產的自動化程度顯著提升,但是全面實現自動化的路依然荊棘叢生。我國陶瓷產業生產模式的特殊性決定了我們必須要尋找一條符合中國陶瓷生產特色的自動化發展之路。眾多業內資深人士在接受本報記者采訪時表達了類似的觀點。在業內的高度期待下,從低起點出發的中國建陶生產自動化該如何克服重重障礙、跨越關山?目前來看,前路并不是很清晰。劉曉東指出。

  這條路并不好走 自動化熱潮

  近兩年的廣州陶瓷工業展,自動化設備熱度隱約有力壓數碼噴墨打印機之勢:全自動包裝線、自動叉車、碼垛機器人以及致力于提升陶瓷生產自動化、智能化的各種工業云系統等,作為陶瓷產業上游的陶機設備供應商瞄準陶瓷生產企業的痛點,圍繞著設備的自動化與智能化進行了一系列的研發。其所取得的效果也是業內一致認可的,尤其是在窯后的生產環節,自動包裝線的普及,大大提升了包裝環節、乃至整線的自動化水平。中國的陶瓷生產線從制粉到磨邊已經基本實現自動化,其自動化程度與意大利、西班牙等地區的陶瓷生產水平接近,但問題在于磨邊之后近30%的環節仍是勞動密集型,尤其是包裝。佛山市蘭科機電設備有限公司技術總監黃駿指出,在包裝環節,往往需要大量的人來進行包裝、搬運等工作,而在人口紅利逐步消失的當下,越來越高的人工成本迫使企業不得不正視這種模式的弊端。

  故而,在2010年前后,由于用工成本逐漸攀升,以及新一代勞動者對于高強度體力活的抗拒而出現的招工難等問題相繼涌現,曾經并不被陶瓷企業所接受的自動化包裝線迎來了發展的小高潮。據悉,根據磚的規格大小和包裝機操作方式的不同,自動化包裝線可分為大磚包裝線和小磚包裝線,前者多適用于600600mm、400800mm、800800mm、600900mm等規格的地磚產品,后者則多指300300mm規格以上的瓷片包裝線。大磚包裝線自2010年開始實現大規模應用,目前其市場普及率已經達到了70%-80%。黃駿介紹到,隨著大磚包裝機的成功運作,近兩年設備企業又陸續推出了自動化的小磚包裝機,至今已經攻克了瓷片等小磚生產線約5%的市場。據他透露,目前蘭科機電的自動包裝線的訂單排產已經安排到了數月之后。

  由科達潔能提供的數據顯示,2012年-2015年的三年間,其自動包裝線年銷售額均突破了1億元,市場需求量極大。而作為業內最早推出自動包裝機的設備企業代表一鼎科技也表示其公司近幾年的自動化設備銷量始終保持穩定增長,并已經逐步將業務范圍擴展至窯后的整線設備的提供與服務。靠單一設備打天下已經不行了,必須提高窯后整線的自動化、智能化。廣東一鼎科技有限公司副總經理廖衛平表示。窯后的包裝環節,是近10年來中國陶瓷生產變化最大的環節之一,雖然談不上完全自動化,但是機械化程度大大提升。劉曉東對這一點表示認可。但是他同時指出,所謂自動化,不應該只是某個環節機械化程度的提升,而是各環節之間的無縫連接以確保生產系統運作的順暢。這一觀點,得到了受訪者的一致認同。基于這樣的行業共識,窯后智能儲坯系統、工業云等可以使陶瓷生產各環節串聯起來的自動化設備及程序被廣泛關注。

  半自動化窘迫

  雖然近幾年來我國陶瓷生產的自動化水平得到了一定程度的提升。在安淑(佛山某陶瓷企業人力資源部經理)這一批資深的陶瓷廠管理者看來,目前國內陶企的自動化水平還遠遠不夠,部分宣稱實現自動化操作的設備在投入工廠使用之后,多演變成了半自動化;此外,還有部分設備由于受到場地、操作等各方面因素的制約,仍停留在繼續完善階段,未能走向實際應用。很多陶瓷企業都提出了相關要求,如窯尾自動儲坯系統等,企業的關注度都很高,但因為實際使用仍需要解決一系列的問題,所以真正在用這些系統的企業并不多。某陶機設備企業業務員介紹到。他同時透露,即使有企業引進自動儲坯系統和自動中轉線等設備,其使用率也不高,大部分時候還是延續之前的生產模式。

  萬一設備出現故障該怎么辦?安淑表達了他對于自動化設備的擔憂,這也是大部分陶瓷廠的態度。作為24小時不間斷運作的陶瓷生產線,某個環節出現故障,意味著生產鏈會出現斷層,進而影響整條線的正常運作。因此,設備故障是陶瓷廠的大忌。這也是半自動化現象的原因所在為了確保生產的持續穩定,陶瓷廠在引進自動化設備之后,同樣會在同一環節配置少量員工,以防止設備故障。事實上,早在上世紀80年代,中國的陶瓷生產就曾與自動化短兵相接。那時候,中國曾自意大利引入一批進口的自動化設備,但是由于彼時我國的人工成本遠遠低于購入設備的成本,再加上操作中會出現諸多故障無法自行解決,自動化設備就被舍棄了。劉曉東介紹到。

  如今,從市場占有率來說,自動化設備幾乎100%實現國產化,其價格相對于日漸高昂的人工工資來說也是極具優勢。黃駿認為,目前設備的故障率是自動化設備發展最需要解決的問題之一。對于工業化生產來說,單一方面的性能提升不是最重要的,生產運作的穩定性才是關鍵,盡量降低故障率是自動化設備的重點研究方向。除此之外,就是設備運轉效率的提升。廣東科達潔能股份有限公司營銷中心經理付青菊指出,中國陶瓷生產的特點之一就是產量大,而目前自動包裝機的速度遠遠趕不上窯爐出磚的速度。窯爐越來越大,拋光線的日產量也由20年前的1500平方米增長到如今的20000平方米,但目前的包裝線的日產量以600600mm拋光磚為例,最高也不過15000平方米。付青菊表示,產量的增長也給后工序的自動化設備提出了更高的要求,對于自動化設備的運轉效率和負載能力要求更高。據介紹,科達的磁導航叉車型AGV已經研發至第三代,作為一款取代人工叉車的全自動叉車,它目前的主要研究方向就是提升運轉效率,提高負載能力,以適應中國大產量的生產模式特點。

  自動化是偽命題?

  在2015年,為了響應工業4.0和中國制造2025等傳統制造業轉型升級的號召,以東鵬、新明珠為代表的陶瓷企業率先揚起了智能化生產線、機器人造瓷磚的大旗。但不少受訪者也指出,從目前中國陶瓷生產自動化現狀來看,離全面實現自動化還有很長一段距離。張旗康認為,我國建陶行業的生產制造水平仍介于工業1.0和2.0之間略微偏向于工業2.0的階段,即使是代表中國陶瓷制造自動化最高水平的陶瓷制造企業,也才剛剛觸及工業2.0的初級階段,行業整體的自動化水平還相當低。劉曉東也表示,相較于自動化,他更加傾向于用機械化來形容目前國內陶瓷生產的現狀。我們的自動化還處于剛剛起步的階段,未來的路還很遙遠。黃駿指出,與意大利、西班牙等國的發達陶瓷產區相比,自動化設備的硬件技術相差并不大,國內陶瓷企業甚至可以直接購買國外先進的自動化設備,但是在整個生產線系統的統籌運作上,尤其是管理等軟實力方面,差距還是極為明顯。

  在劉曉東看來,我國的陶瓷生產自動化發展面臨著太多問題,幾乎每個環節都有待提升,而根源則在于原料的不標準。他分析指出,國外將自動化做到極致的陶瓷廠,可以實現即使無人在工廠,也能保證生產的持續穩定。其中的一個重要支撐因素就是其原料穩定,在投入生產之前,有專門的原料處理公司會對原料進行加工達到統一標準,便可支撐生產線在24小時、甚至一年內持續運轉。但在中國,并沒有這種原料預處理環節和相關的配套產業,因此陶瓷廠生產時需要根據各個供應商供應的產品進行捏合,對配方進行調整之后方能投入使用,后續的各個工序也需要調整以適應生產。劉曉東舉了個例子,所有的智能手機,蘋果的機型是最少的,所以其工藝非常簡單且生產穩定,自動化程度最高。因此,他認為,如果不解決工藝條件不停改變的源頭問題,在后期的工序中強調自動化,都只是偽命題。

  陶瓷生產后半段工序的繁多,是因為前工序把控的不到位,所以才需要在后工序中補課。張旗康也表達了類似的觀點。他以蒙娜麗莎的大規格薄板生產線為例,指出雖然目前的窯爐和壓機環節實現了較高的自動化,但是原料處理和后工序包括質檢、打包、搬運等環節依然還是依靠人工。

  張旗康同時指出,目前業內多數的自動化設備也并未達到真正的自動化。以自動化包裝線為例,他認為真正的自動包裝線應該能實現自動包裝、自動打印標簽等,可以適用于各種類型、規格的產品的一體化打包。張旗康透露,蒙娜麗莎集團目前正與國內外的設備企業合作進行相關研發,1~2年后或可實現薄板等大規格產品的機械化、自動化包裝、倉儲等。

  創新遇阻

  5月3日,記者走訪蘭科機電時,該公司工廠車間內正緊鑼密鼓地趕制設備。黃駿告訴記者,目前其公司工作重點除了盡快交付陶瓷企業下的訂單,還需要為本月底的廣州陶瓷工業展預留兩條瓷片自動化包裝線做展示樣品。他的言語間,流露出對本次展會的勢在必得。要盡快讓公司獲得市場認可,搶占市場先機,否則就極有可能在市場成熟之后陷入惡性競爭。黃駿無奈地說道,國內對于知識產權的保護極為欠缺,即使申請了專利,但創新型企業仍飽受李鬼之苦。目前,其公司的自動化包裝線已經研發至第三代、投資數百萬,為了避免其公司在自動包裝線上的投資落空,他們需要在市場發展初期搶占先機。廖衛平在接受本報記者采訪時總結了創新型企業發展的幾大制約因素,即知識產權保護欠缺、高端人才短缺和利潤空間被壓縮三大問題。國產化自動化設備之所以會存在操作穩定性的原因之一,就是因為涉及到編程、設計等多個專業領域,而專業高端技術人才卻是極為欠缺,尤其是對于陶瓷行業而言,學校等專業機構的人才輸送更是完全無法滿足發展要求。

  對于整個機械裝備領域來說,大部分企業都存在內部創新動力不足的短板,而外部環境也并不容樂觀:企業花了大量的時間、精力和金錢攻克的技術難題,極有可能在短期內就被同行破解而喪失技術優勢、落入低價競爭的惡性局面;同時,在經濟形勢下行的環境中,陶瓷企業為了盡快回本,將采購價格一再壓低,致使設備企業的利潤被逐步壓縮。在這樣的商業環境中,設備企業的創新熱情大受影響。

  沒有利潤空間,何來創新?

  不論是陶瓷生產制造方,還是陶機設備供應方,對于我國目前的陶瓷生產制造自動化水平給出的分數都不高。中國建陶生產全面實現自動化的路荊棘叢生。

  中國制式自動化將如何呈現?

  目前來看,前路并不是很清晰。劉曉東指出,但可以明確的是,受諸多因素影響,中國陶瓷生產的黃金時代已經過去了,最終的局面是會走到類似于西班牙、意大利的模式,即保留一些特色的、高附加值的產品,而一些低附加值的生產線則會慢慢轉移到其他落后地區和國家。張旗康進一步分析到,隨著全球新興建陶產區的興起,中國建陶產業將逐步失去制造優勢,而短期內我國陶瓷無法在品牌建設上達到意大利、西班牙等國陶瓷企業的高度,只有實現生產的自動化、智能化,才有可能實現突破,繼續保持產業優勢,否則就會在國際競爭中落入不利地位。

  業內一致認可的是,隨著我國人口紅利的逐步消失,制造業必然要向自動化、智能化方向發展,陶瓷行業亦然。我國陶瓷產業生產模式的特殊性決定了我們必須要尋找一條符合中國陶瓷生產特色的自動化發展之路。眾多業內資深人士在接受本報記者采訪時表達了類似的觀點。對于中國特色的自動化,劉曉東認為其發展應該符合幾個前提條件:其一是支撐大產量;其二是相對低的采購成本并降低企業生產成本;其三就是隨著技術的進步,自動化設備的操作會愈加便捷。尤其是在互聯網的影響下,自動化設備會越來越便捷、操作簡單且人性化。意大利的自動化生產模式并不完全適用于中國,現在中國的設備企業和工程師主要做的,就是國產化、本土化,結合中國的國情開發使用。黃駿也如是表示。

  張旗康將環保治理和自動化提升列為陶瓷生產未來需要重視的兩大重點方向,但是對于自動化三個字,他認為要正確看待,除了有危機意識,也要務實。陶瓷行業已經進入產能嚴重過剩的階段,行業內的競爭十分激烈,在此時為了實現自動化生產而將工廠推倒重來,并不現實,中國陶瓷生產自動化推進要謹慎,企業應根據自身的基礎實事求是,循序漸進推進。因此,他給出了務實改造、逐年改造的建議。據介紹,蒙娜麗莎集團正通過改善包括原料制備、分級打包、搬運倉儲等生產各環節逐步提升自動化。其目標是在3~5年內,工廠的人工數量減少一半。

  真正的自動化,并非是指單個程序和環節實現高度機械化,更應該注重整線的接洽和融合,實現生產系統的自動化。多位受訪者再三強調這一點,認為將生產線上的各個環節串聯起來實現連線生產才是自動化的關鍵。顯然,這一目標對于中國的陶瓷生產制造來說,還很遙遠。

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