日用陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造的現(xiàn)狀與發(fā)展思考[1]

許劍雄　胡鵬程　趙偉　羅序瑋

摘 要： 建筑陶瓷行業(yè)和衛(wèi)生陶瓷行業(yè)作為我國陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造的領頭羊和排頭兵，已做出了大量的實踐和試驗。日用陶瓷產(chǎn)業(yè)作為陶瓷產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，在智能制造戰(zhàn)略推進中，才剛剛起步。本文從我國日用陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況的分析入手，從宏觀和微觀兩個層面剖析日用陶瓷產(chǎn)業(yè)實施智能制造的背景之后，結(jié)合日用陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造發(fā)展的現(xiàn)狀，就其下一步發(fā)展路徑進行了思考，以期為日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造發(fā)展提供參考。

關鍵詞：日用陶瓷;智能制造;發(fā)展

1 引 言

作為世界日用陶瓷生產(chǎn)大國和出口大國，中國日用陶瓷產(chǎn)品的年生產(chǎn)量和出口總量自20世紀80年代以來一直穩(wěn)居世界首位。2020年，全國主要日用陶瓷產(chǎn)區(qū)中的江西景德鎮(zhèn)市實現(xiàn)陶瓷工業(yè)年產(chǎn)值395.2億元（數(shù)據(jù)統(tǒng)計周期為2020年1-11月），福建德化縣超過400億元，湖南省醴陵市更是實現(xiàn)了460億元的陶瓷產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值，江西撫州市黎川縣在2020年1-11月也實現(xiàn)了62億元的產(chǎn)值。另外，截止2021年5月，中國日用陶瓷產(chǎn)品2021年前五個月的出口總量184萬噸、出口總額508.597億元，分別比2020年同期增長32.8%、50.2%。

2 日用陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造提出的背景

2.1宏觀層面——中國制造2025的提出和推進

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國制造業(yè)不斷發(fā)展壯大，中國也成為了一個世界制造中心。盡管中國制造業(yè)增加值占世界比重在不斷加大，但與發(fā)達國家相比，制造業(yè)發(fā)展水平相對較低。我國需要突破自主核心技術(shù)、關鍵共性技術(shù)、精密工藝技術(shù)、測試控制技術(shù)等研制瓶頸，打破發(fā)達國家對我國工業(yè)制造的限制和制約，實現(xiàn)中國制造在高端領域的重點突破。而智能制造能對現(xiàn)有制造業(yè)進行提升，包括縮短開發(fā)周期、降低成本、提升效率等。此外，智能制造將會推動制造業(yè)發(fā)展出全新的制造模式，包括柔性制造、生物制造、綠色制造、分形制造等。智能制造已成為全球制造業(yè)競爭的戰(zhàn)略制高點。

我國日用陶瓷產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)一樣，仍然停留在產(chǎn)量大國上，而非陶瓷強國。我國日用陶瓷產(chǎn)業(yè)應結(jié)合“中國制造 2025”國家戰(zhàn)略規(guī)劃，落實國家綠色發(fā)展理念，加快日用陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造的推進，實現(xiàn)從“日用陶瓷大國”向“日用陶瓷強國”的轉(zhuǎn)變。

2.2微觀層面——日用陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸

在全球陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造發(fā)展的背景下，中國日用陶瓷產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)能、產(chǎn)值、出口量、出口額穩(wěn)定增長的同時，也在逐步推進智能制造的轉(zhuǎn)型升級;不少產(chǎn)區(qū)政府更是出臺了配套的產(chǎn)業(yè)政策，支持企業(yè)進行智能制造的發(fā)展。

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)各產(chǎn)瓷區(qū)政府官網(wǎng)資料整理

2.2.1生產(chǎn)成本

一方面，由于日用陶瓷生產(chǎn)所需的高嶺土等原材料、天然氣等燃料、包裝盒等輔料的價格均在逐年上漲;另一方面，由于社會和國家對日用陶瓷生產(chǎn)的綠色環(huán)保管控也在日趨嚴格，日用陶瓷企業(yè)在原材料和燃料的綠色化、生產(chǎn)過程中的環(huán)?；确矫娴脑O備投入、工藝改良等，相比以往的資金投入亦是逐年增加。而與此同時，我國日用陶瓷產(chǎn)品的市場價格一直偏低，與生產(chǎn)成本的上漲不成正比。

通過智能制造，在原材料和燃料方面進行節(jié)能優(yōu)化和回收利用，同時提高產(chǎn)品的成品率和合格品、優(yōu)等品率等，以達到降低日用陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)成本的目的。

2.2.2產(chǎn)業(yè)工人

相比建筑陶瓷和衛(wèi)生陶瓷行業(yè)而言，日用陶瓷行業(yè)的機械化、信息化、自動化的程度較差，很多生產(chǎn)工藝和工序，還需要依賴“師徒傳承”的方式來培養(yǎng)和儲備產(chǎn)業(yè)工人。不僅培養(yǎng)成本偏高，而且培養(yǎng)周期也較長。企業(yè)培養(yǎng)出來的技術(shù)工人又極可能跳槽至其他日用陶瓷企業(yè)或自己開設一個陶瓷作坊，為此越來越多的日用陶瓷企業(yè)不再對員工培養(yǎng)培訓進行投入。相比其他工作崗位，在工廠當工人，尤其是技術(shù)工種的工資待遇并不低。但由于各種社會原因，越來越少的年輕人愿意到日用陶瓷生產(chǎn)企業(yè)工作。日用陶瓷產(chǎn)業(yè)工人“斷代”情況日趨明顯，不少日用陶瓷企業(yè)高薪也很難聘請到熟練的產(chǎn)業(yè)工人。由此，日用陶瓷企業(yè)的用工成本不斷上漲。

通過智能制造的實施，以“自動化設備減人”“機器人換人”等，逐漸減少日用陶瓷企業(yè)對產(chǎn)業(yè)工人的依賴度，尤其是需要多年學徒才能勝任的生產(chǎn)工序。如此，不僅提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還可以壓縮控制人工成本。

2.2.3市場需求

隨著社會的進步和發(fā)展，隨著90后和00后逐漸成為市場的主流消費人群，在消費者逐漸改善居住環(huán)境和條件時，除了對中高檔建筑陶瓷和衛(wèi)生陶瓷的需求之外，對與之匹配的中高檔餐具、茶具、陶瓷擺件、陶瓷工藝品等的需求也與日俱增。但在整個陶瓷市場中，無論是知名企業(yè)、品牌還是專賣店，國內(nèi)日用陶瓷企業(yè)均幾乎沒有占到一席之地[2]。

通過智能制造，一方面日用陶瓷企業(yè)可以逐漸實現(xiàn)高端日用陶瓷產(chǎn)品的設計、研發(fā)、生產(chǎn)等;另一方面，日用陶瓷企業(yè)可以實現(xiàn)中等批量的個性化定制，或以較低成本完成單套（單品）的個性化訂單。

3 日用陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造發(fā)展的現(xiàn)狀

自《中國制造2025》于2015年5月提出開始，江西省景德鎮(zhèn)市、江西省黎川縣、福建省德化縣、廣東省潮州市、湖南省醴陵市以及山東省淄博市等國內(nèi)主要的日用陶瓷產(chǎn)區(qū)的眾多日用陶瓷企業(yè)紛紛開始智能制造的轉(zhuǎn)型升級。這些產(chǎn)瓷區(qū)的日用陶瓷企業(yè)通過推進智能制造，已在以下幾個方面實現(xiàn)了突破：

3.1生產(chǎn)效率提升

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業(yè)借助智能裝備的運用、工藝流程的優(yōu)化、信息化技術(shù)的補足等，改變了以往“半機械化+半手工化”的生產(chǎn)方式，極大的提升了日用陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。以景德鎮(zhèn)市邑山瓷業(yè)公司的陶瓷智造工坊（以下簡稱：邑山陶瓷智造工坊）為例，其在引進德國7條世界頂級自動化生產(chǎn)線之后，生產(chǎn)效率達到300件/臺設備/小時，相當于半自動化設備一天的產(chǎn)量。德化同鑫陶瓷有限公司則通過訂單全程自動化和信息化的運作，極大的減少了人為因素對生產(chǎn)進度或生產(chǎn)計劃的影響，生產(chǎn)效率提高20%以上。

3.2產(chǎn)品品質(zhì)提高

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業(yè)逐漸減少了日用陶瓷產(chǎn)品的不確定性，也即是產(chǎn)品品質(zhì)的不易控制性。全自動注漿、滾壓成型等智能化設備使得產(chǎn)品規(guī)格標準，極大的提高了產(chǎn)品的合格率和優(yōu)等品率。如邑山陶瓷智造工坊有效解決了日用陶瓷產(chǎn)品易變形的技術(shù)難點，變形率下降10%左右;景德鎮(zhèn)市瓷海瓷業(yè)公司陶瓷圓珠的產(chǎn)品硬度和韌性提高了15%，有效緩解了日用陶瓷產(chǎn)品易碎的“天生缺陷”。又如德化同鑫公司，其成品率提高了五個百分點，產(chǎn)品品質(zhì)明顯提升。

3.3生產(chǎn)周期縮短

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業(yè)在設計、打樣、成型、施釉、烘干、燒制、質(zhì)檢、包裝、倉儲等環(huán)節(jié)，比原有傳統(tǒng)制造方式極大的壓縮了生產(chǎn)周期。如邑山陶瓷智造工坊通過3D建模系統(tǒng)和3D打印設備的運行，日用陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短50%左右，從30天減少至15天。又如，德化同鑫公司借助3D打印、瓷土一次成型和微波極速烘干等工藝，將陶瓷產(chǎn)品的打樣周期從這1周縮短縮減為1天。而潮州松發(fā)陶瓷公司（以下簡稱：潮州松發(fā)公司）更是將產(chǎn)品從泥條到成品的生產(chǎn)周期從幾天遞減至1天。

3.4產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率提高

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業(yè)借助數(shù)字化技術(shù)和新工藝，突破了日用陶瓷設計到成品的諸多限制，解決了因陶瓷材質(zhì)、形狀、工藝等因素導致的“設計的出來，但生產(chǎn)不出來或無法低成本批量生產(chǎn)”的難題。如邑山陶瓷智造工坊的日用陶瓷產(chǎn)品。從設計到成品的轉(zhuǎn)化率從30%到提高至80%，在花面、器型等方面賦予了設計師更大的空間，原本在陶瓷材質(zhì)上無法實現(xiàn)的顏色和線條、無法實現(xiàn)的形狀，均可以實現(xiàn)量產(chǎn)，促進日用陶瓷產(chǎn)品的高端化推進。

3.5工人的使用量減少

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業(yè)的生產(chǎn)車間和生產(chǎn)線的管理人員、生產(chǎn)工人、輔助工人的數(shù)量均大量減少，有效的降低了企業(yè)的人工成本，又減少了對技術(shù)工人的依賴度。如德化同鑫公司一條自助化成型生產(chǎn)線將工人使用量從16人減至1人，每年節(jié)省人工成本600萬元。又如潮州松發(fā)公司一個完整的生產(chǎn)車間僅需不超過20人的管理人員和線下輔助工人。

3.6客戶下單量增加

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業(yè)借助5G技術(shù)和VR技術(shù)，確保客戶可以實時掌握產(chǎn)品的生產(chǎn)進度和產(chǎn)品品質(zhì)，以吸引客戶向企業(yè)下單生產(chǎn)。如潮州皓明陶瓷智能工廠的“5G+VR”科創(chuàng)中心在新冠疫情期間，讓國內(nèi)外客戶更加放心地訂單生產(chǎn)。

3.7生產(chǎn)車間環(huán)境優(yōu)化

通過智能制造的實施，智能生產(chǎn)設備和生產(chǎn)線替代了以往開放式的人工操作、半機械化設備等，在日用陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的同時，將廢水、廢氣、廢渣、噪聲等污染控制到最低甚至零排放，整個生產(chǎn)車間符合6S標準。如江西幫企陶瓷公司的陶瓷煲生產(chǎn)車間，不見以往塵土飛揚的場景，取而代之的是干凈整潔的生產(chǎn)現(xiàn)場。

4日用陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造下一步的思考

綜上分析，我國日用陶瓷產(chǎn)業(yè)雖然已取得以上七個方面的突破，在智能制造戰(zhàn)略上邁出了第一步。但從目前的實施現(xiàn)狀而言，單個工序、單個環(huán)節(jié)、單臺設備的智能制造轉(zhuǎn)型占比較大，整條生產(chǎn)線、整個車間、整個工廠的智能制造尚未建立。所以，應緊扣以下重點任務，加快日用陶瓷產(chǎn)業(yè)智能制造的實現(xiàn)。

4.1以“政府+行業(yè)協(xié)會+企業(yè)”形式，大力推進日用陶瓷行業(yè)的智能制造

由于日用陶瓷企業(yè)普遍規(guī)模不大、產(chǎn)值不高，若以單個企業(yè)一己之力，很難全面的高質(zhì)量進行智能制造轉(zhuǎn)型。建議由政府出臺相關產(chǎn)業(yè)政策和幫扶措施，引導企業(yè)參與智能制造戰(zhàn)略實施。同時，由行業(yè)協(xié)會組織協(xié)調(diào)同一瓷區(qū)甚至是跨產(chǎn)瓷區(qū)之間，多家日用陶瓷企業(yè)分工合作完成某項具體事務。

4.2從全產(chǎn)業(yè)鏈角度，共同推進日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造

日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造并不僅僅由日用陶瓷產(chǎn)品制造企業(yè)來承擔和實現(xiàn)，應從全產(chǎn)業(yè)鏈的視角，加快上游企業(yè)中原材料標準化、生產(chǎn)裝備智能化、產(chǎn)品工業(yè)設計信息化等重點技術(shù)和設備的研發(fā)和生產(chǎn)，為日用陶瓷產(chǎn)品制造企業(yè)的智能制造奠定堅定的基礎。下游企業(yè)中的銷售類和物流類企業(yè)，也應加大投入將企業(yè)的運行體系與日用陶瓷生產(chǎn)制造企業(yè)的生產(chǎn)和分銷體系對接，為終端市場的智能化營銷提供實施條件。

4.3以跨界思維，引導推進日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造

日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的機械化、自動化、信息化程度在制造行業(yè)中處于弱勢狀態(tài)，要推進智能制造，首先可以學習建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的成熟經(jīng)驗，在陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)的所有工序上進行智能化升級。甚至向建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷等智能制造裝備、生產(chǎn)線、車間方面的供應商，提出個性化需求，快速整合日用陶瓷智能制造的上游資源，滿足企業(yè)智能制造的推進。其次，可以實施跟蹤信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)在大數(shù)據(jù)、云計算等領域的最新成果，為日用陶瓷智能生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)運用以及數(shù)據(jù)儲存提供構(gòu)建路徑。最后，工業(yè)機器人行業(yè)也應是日用陶瓷企業(yè)關注的重點之一，為“機器人換人”等智能化的轉(zhuǎn)型提供實現(xiàn)的可能。

4.4以校企合作方式，加速推進日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造

工業(yè)與信息化部下屬的各個研究所、景德鎮(zhèn)陶瓷大學等陶瓷專業(yè)高校，均是日用陶瓷產(chǎn)區(qū)政府和企業(yè)開展“政、產(chǎn)、學、研”的優(yōu)質(zhì)合作伙伴。前者在信息工程與技術(shù)，后者在陶瓷材料、裝備、設計、工藝、節(jié)能環(huán)保等領域，均有大量的與智能制造有關的科研成果和專利技術(shù)。通過各種形式的合作，可以有效縮短日用陶瓷企業(yè)智能制造的基礎性研究，并加快應用型研究的進度。

4.5以分步走的戰(zhàn)略步驟，有序推進日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造

參照“中國制造2025”的技術(shù)路線圖，日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造并非一蹴而就，可采用“單臺設備—單條生產(chǎn)線—單個生產(chǎn)車間—單個制造工廠—產(chǎn)業(yè)鏈合作企業(yè)”的戰(zhàn)略步驟，分階段、分重點逐步推進日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型升級。

5結(jié)語

日用陶瓷產(chǎn)業(yè)的智能制造還處于“摸著石頭過河”的狀態(tài)，要不要推進智能制造、智能制造在日用陶瓷產(chǎn)業(yè)中要做哪些實質(zhì)性內(nèi)容、怎么將相關技術(shù)（工藝）和裝備用于智能制造程度的實質(zhì)性提升等一系列問題，還有待政府、行業(yè)、企業(yè)、科研院所等多個主體，在各自的領域，系統(tǒng)化的共同開展相關研究和實踐工作，以最終提高我國日用陶瓷產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)展水平。

參考文獻

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[3]許劍雄，韓文，李璇.基于智能制造視角的建筑陶瓷營銷創(chuàng)新[J]. 佛山陶瓷，2018（07）： 37-41