智能制造促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級的路徑分析

劉嘉桐 馮利霞 鄧艷婷 黃瑋 劉嘉欣

【摘要】本文以佛山陶瓷行業(yè)為例，探討智能制造促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級的路徑。通過四個企業(yè)案例的分析，展現出四種不同的智能化路徑：降低勞動力成本的機器換人，減少污染以實現綠色制造的生產自動化，提高生產協同效率的中央數據庫，實現個性化定制而搭建云商平臺。不同的企業(yè)傾向于運用智能制造克服解決各自最突出的發(fā)展瓶頸。

【關鍵詞】佛山陶瓷；轉型升級；智能制造

一、前言

佛山市是我國制造業(yè)大市，其規(guī)模多年位居全國地級市前列。2017年佛山市規(guī)模以上工業(yè)總產值2.4萬億元，全國排名第六，僅次于上海、深圳、蘇州、天津、重慶。

佛山的制造業(yè)起步早、增長快，但以傳統(tǒng)制造業(yè)為主，其發(fā)展方式以外延式為主，集中表現為產能過剩、資源浪費和環(huán)境污染等問題，同時創(chuàng)新不足、產業(yè)結構不合理、強勢國際品牌缺乏。在過去的十幾年來，佛山不遺余力地推動傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級，取得了不俗的業(yè)績，2016年被國家工信部列為全國唯一一個制造業(yè)轉型升級綜合改革試點城市。

在佛山傳統(tǒng)制造業(yè)中，陶瓷行業(yè)最具典型，其轉型升級也最早。近幾年來，佛山陶瓷行業(yè)以智能制造為轉型升級的主攻方向，效果明顯。本文著力剖析佛山陶瓷行業(yè)向智能制造轉型升級的路徑，期望為我國傳統(tǒng)制造企業(yè)轉型升級提供經驗與借鑒，為《中國制造2025》的落地提供行業(yè)范例。

二、轉型升級任務艱巨的佛山陶瓷行業(yè)

（一）佛山陶瓷行業(yè)基本情況

佛山陶瓷以“南國陶都”石灣為發(fā)源地，擁有上千年歷史。改革開放以來，佛山迅速從日用陶瓷向建筑瓷磚轉型，成為全國乃至世界最大的瓷磚產區(qū)，陶瓷企業(yè)一度高達300多家，產值占全國60%以上。2002年后，佛山陶瓷行業(yè)經歷了一輪向外轉移產能的高潮，現在全國主要產區(qū)是佛山陶瓷企業(yè)及其外地企業(yè)或擴張的生產基地。但在佛山依然有生產基地的陶瓷企業(yè)仍有60多家，生產線330多條，從業(yè)人員過10萬，總產量超過20億平方米/年，總產值超過1000億元/年，產量、產值均占全國30%以上，出口量超過全國70%。

佛山陶瓷行業(yè)以建筑陶瓷為主，形成了完整的產業(yè)鏈，品種齊全，產品質量有保證。同時獲得省級、市級政府質量獎的企業(yè)有1家，獲中國弛名商標41件，省著名商標72件，省名牌企業(yè)45家；認定企業(yè)技術中心、工程技術中心43家，其中國家級2家，省級20家，市級23家，還有大批區(qū)級的。在2016年，國家質監(jiān)總局對佛山陶瓷品牌評價為429.56億元，潛在價值達825.74億元。

（二）佛山陶瓷行業(yè)轉型升級的挑戰(zhàn)

佛山陶瓷行業(yè)發(fā)展是一個野蠻生長的過程，如下挑戰(zhàn)曾長期困擾佛山陶瓷行業(yè)的轉型升級。

1.生產成本持續(xù)上升

陶瓷行業(yè)采用的傳統(tǒng)生產方式需要投入大量的燃料、原料和勞動力。佛山陶瓷行業(yè)的低成本優(yōu)勢早已不復存在，本地資源枯竭，從外地輸人原材料，增加了運輸、物流等成本；人口紅利逐漸消失，招工難、用工荒、傭金上升等現象顯現，使得人力成本不斷上升。建筑陶瓷企業(yè)多位于產業(yè)鏈底層，利潤本就低，生產成本的持續(xù)上升直接影響其生存。

2.環(huán)保門檻不斷提升

陶瓷行業(yè)能耗大、污染嚴重，煙塵、廢氣嚴重破壞大氣環(huán)境。解決環(huán)保問題是佛山陶瓷企業(yè)可持續(xù)發(fā)展和做大做強的必經之路，隨著環(huán)保風暴持續(xù)升級，不少陶瓷企業(yè)停產整改，企業(yè)綠色化智能化轉型更加緊迫。2017年8月1日，《廣東省大氣污染防治強化措施及分工方案》正式出臺，環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法力度加大，對佛山陶瓷企業(yè)的要求亦隨之提高。

3.設備落后與專業(yè)化生產程度低

我國工業(yè)陶瓷總體產品檔次低、性能不穩(wěn)定，很多問題出在生產工藝控制上。一是設備自動化程度和匹配度均較低，陶瓷生產很多環(huán)節(jié)還需要很多的人力資源；二是成型用模具質量不高且表面質量劣，成型后的坯體表面粗糙度高、精度低，需要二次修坯；三是燒成窯具普遍存在外形尺寸不規(guī)范、高溫易變形等問題；四是工業(yè)陶瓷的精密加工水平比較差。

4.產能過剩、產品同質化嚴重

如何提高產品設計附加值、加強創(chuàng)新，一直是佛山陶瓷品牌發(fā)展的咽喉地帶。佛山陶瓷產品主要處于中低檔，加之早期以模仿為主進行產品設計，附加值低、產品同質化嚴重、產能過剩，企業(yè)之間只能壓價銷售，使得行業(yè)利潤率不斷下降。企業(yè)創(chuàng)新驅動力不足，產品創(chuàng)新能力低，難以滿足消費者需求，進而導致國際競爭力不高。

三、智能制造促進佛山陶瓷行業(yè)轉型升級的案例分析

智能制造是結合先進自動化技術、傳感技術、控制技術、數字制造技術等先進制造技術，深度融合物聯網、大數據、云計算等新一代信息通信技術的產物，它落實于產品的設計和生產、企業(yè)的服務與管理等多個環(huán)節(jié)，具有不斷自我感知、自我學習、自我適應、自我執(zhí)行等功能。作為一種新的制造系統(tǒng)，它可以實現工廠、企業(yè)、產品生命周期這三者之間的實時管理和優(yōu)化。陶瓷行業(yè)發(fā)展現狀以及所面臨的問題日益凸顯，各個企業(yè)都在尋求解決方案，如下幾個佛山企業(yè)均通過智能制造促進轉型升級。

面對陶瓷行業(yè)發(fā)展現狀及問題，各個企業(yè)都在尋求解決方案，如下幾個佛山企業(yè)均通過智能制造促進轉型升級。

（一）廣東蒙娜麗莎陶瓷有限公司——機器替人

蒙娜麗莎陶瓷有限公司占地面積23萬多平方米，作為一家大型陶瓷企業(yè)的代表，它將研發(fā)、專業(yè)生產、銷售集于一體，打造18條大型現代化生產線和17條先進的拋光生產線，用于研發(fā)生產質拋光磚、釉面內墻磚和藝術馬賽克磚。

針對近年來陶瓷行業(yè)面臨的人力資源短缺、人工費用增加等問題，蒙娜麗莎集團第一步智能制造升級就是以機器替人，蒙娜麗莎集團抓住了機器自動打包、分檢、智能印花這些自動化生產設備的優(yōu)勢，成功的將它們引用到所有能代替人的崗位。以陶瓷的包裝檢測工序為例，只要啟動自動化打包檢測分級搬運系統(tǒng)，分揀、測試、包裝和手工加工的自動化可以通過自動測試分揀設備、轉彎線和包裝機來實現。40%以上的勞動力是為公司節(jié)省的。傳統(tǒng)打包檢測流水線上，需要8-9個人分別負責搬運裝箱、分級打包和產品檢測等程序，引進機器后一條流水線只需要兩個人，一個看自動分級工序，一個看最后裝箱的機器。

以機器替人的轉型路徑，使企業(yè)慢慢掙脫勞動力密集型的枷鎖開始向智能型轉變。企業(yè)需要的勞動力減少，在一定程度上解決了招工難和人力成本上升等問題，降低了企業(yè)的生產成本。

（二）新明珠陶瓷集團有限公司——綠色制造

新明珠陶瓷集團有限公司成立于1993年，充分利用國家區(qū)域布局優(yōu)化政策，通過改造兼并和自建園區(qū)擴張，發(fā)展成為建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)規(guī)模最大、集團化、現代化的企業(yè)之一，擁有研發(fā)創(chuàng)新、專業(yè)化生產、配套、產品設計與展示等能力。

環(huán)保是陶瓷行業(yè)熱點問題，近年來環(huán)保門檻不斷提升，新明珠集團通過智能制造解決環(huán)保問題，企業(yè)轉型升級進入快車道。2017年12月新明珠建成建陶行業(yè)首條綠色智能制造示范線，新明珠陶瓷綠色智能制造示范廠，生產過程自動聯動整條生產線，建造了首家智能立體倉儲。只需按下按鈕，從配料到打包人庫的12個步驟便可輕易完成，而且整個生產車間通風透氣，無塵污染，兩三名工人定時巡視設備即可。機械手有條不紊地穿行不休，各個環(huán)節(jié)通過智能化設備關聯成一體，生產效率極高。

新明珠綠色智能工廠秉承著最高的標準、最先進的設備和最高的智能水平理念，在國際上享有最先進的設計名譽，在低碳、節(jié)能、清潔生產、環(huán)保、產品技術流程和智能自動化等方面作出了巨大貢獻，且倉儲的智能綠色控制已成為綠色智能工廠在中國的陶瓷行業(yè)的基準。

（三）東鵬控股陶瓷——建智能工廠，搭中央數據庫

廣東東鵬陶瓷股份有限公司的主營產品有地磚、墻磚、工業(yè)磚和衛(wèi)浴產品。作為全國最大、最完整、信譽卓著的專業(yè)生產企業(yè)之一，廣東東鵬陶瓷經過自主研發(fā)，已獲得192項國家專利技術，填補了行業(yè)空白。

東鵬積極響應“中國制造2025”國家戰(zhàn)略，在佛山首次推出的建筑陶瓷行業(yè)的2025個策略2015，同時推出2025智能制造項目中國陶瓷產業(yè)。東鵬以建立行業(yè)第一智能工廠作為首要目標，并且將生產、研發(fā)、銷售各個領域貫穿其中，以求具備互操作性，成為智能制造業(yè)的標桿。東鵬選擇了自動化程度最高的兩條生產線，將1億5000萬元投入到這兩臺自動化設備的智能改造中，目的是實現設備與設備的互通。打通每一個采集到數據的點，同時建立中央數據庫，可以智能運用大數據來進行反饋和調整，實現資源的最佳配置和平衡點。生產過程的智能化最大程度減少了生產資源的浪費，使得生產效率大大地提高，同時也減少了人力成本，生產車間不再需要做調試和控制的人員。

東鵬的下一步計劃是在制造業(yè)的信息和營銷、客戶和物流信息上實現，這樣就能更迅速地對企業(yè)做出反應，甚至工廠也可以馬上了解消費者的需求。拉近東鵬與市場的距離，大幅度提高企業(yè)的生產效率。

（四）歐神諾陶瓷有限公司——搭建云商平臺，實現定制化

作為一家創(chuàng)新型國家級高新技術企業(yè)，歐神諾陶瓷擁有兩個位于佛山的現代化陶瓷生產基地，在生產和經營各類高檔建筑陶瓷方面十分專業(yè)，輕質磚、玻化磚、各種墻磚、地磚、腰線等都是其生產范圍之內。

產能過剩、產品同質化也是阻礙陶瓷行業(yè)發(fā)展的一大因素。為了從產能過剩、不懂市場、與消費者割裂的困境中掙脫，歐神諾選擇了互聯網+實現轉型升級：歐神諾建立了簡單、快捷、透明的O2O互動體驗平臺和3D云設計系統(tǒng)，對整體空間的設計、定制、加工、配送、施工的實行一站式服務。有人工智能、數據分析的技術支持，消費者能根據自己的戶型在網上選擇瓷磚，還能與風格相匹配的家具搭配，在網上就可以看到立體裝飾效果。檢查完畢后，放置訂單，將有自動上門配送和安裝服務。

客戶可以把個性化需求反饋到“歐神諾在線”云商平臺，在平臺的大數據實時分析處理后，設計師在線上即可獲取客戶的共性需求，像什么是熱門的款式圖紋、材料質地。云商平臺滿足了客戶的個性化定制，加強顧客參與設計的成就感和服務感知，還間接提高了單筆交易效率。

四、發(fā)現與結論

（一）發(fā)現

智能制造包括智能產品、智能生產、智能服務等三種主要形式。以上幾個企業(yè)在智能制造促進轉型升級中集中于智能生產、智能服務，這是切合陶瓷行業(yè)實際的選擇，因為佛山陶瓷行業(yè)在過去以及當前面臨的主要問題是成本攀升問題和瓷磚產品消費個性化、時尚化的問題。

為對應這些挑戰(zhàn)，四個案例企業(yè)選擇了不同的路徑，其中蒙娜麗莎、新明珠智能化的共同點是智能生產，東鵬、歐神諾則都側重智能服務。具體來講，蒙娜麗莎側重以機器替人，車間人工需求量降低，減少勞動力成本；新明珠建立自動生產線，由智能化設備將生產過程連成一體，精確生產，不產生污染，實現了綠色制造；東鵬則建立中央數據庫，優(yōu)化資源的配置，最終實現生產制造的信息和營銷、客戶、物流的信息全線互通；歐神諾則借助云商平臺，建立020互動平臺，通過數據的反饋和處理，滿足客戶私人訂制化的要求。

（二）結論

《中國制造2025》指出，智能制造是傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級的重要方向。企業(yè)在推進制造智能化方面，往往會針對其最突出的問題人手，這也是切合實際的做法，是成功的關鍵。至于哪些或哪個問題最突出，不同的企業(yè)可能有不同的認識，這是有待進一步深入研究的。

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