日用陶瓷產業智能制造的現狀與發展思考[1]

許劍雄　胡鵬程　趙偉　羅序瑋

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

關鍵詞：日用陶瓷;智能制造;發展

1 引 言

作為世界日用陶瓷生產大國和出口大國，中國日用陶瓷產品的年生產量和出口總量自20世紀80年代以來一直穩居世界首位。2020年，全國主要日用陶瓷產區中的江西景德鎮市實現陶瓷工業年產值395.2億元（數據統計周期為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了460億元的陶瓷產業年產值，江西撫州市黎川縣在2020年1-11月也實現了62億元的產值。另外，截止2021年5月，中國日用陶瓷產品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 日用陶瓷產業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

經過數十年的發展，我國制造業不斷發展壯大，中國也成為了一個世界制造中心。盡管中國制造業增加值占世界比重在不斷加大，但與發達國家相比，制造業發展水平相對較低。我國需要突破自主核心技術、關鍵共性技術、精密工藝技術、測試控制技術等研制瓶頸，打破發達國家對我國工業制造的限制和制約，實現中國制造在高端領域的重點突破。而智能制造能對現有制造業進行提升，包括縮短開發周期、降低成本、提升效率等。此外，智能制造將會推動制造業發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競爭的戰略制高點。

我國日用陶瓷產業與其他產業一樣，仍然停留在產量大國上，而非陶瓷強國。我國日用陶瓷產業應結合“中國制造 2025”國家戰略規劃，落實國家綠色發展理念，加快日用陶瓷產業智能制造的推進，實現從“日用陶瓷大國”向“日用陶瓷強國”的轉變。

2.2微觀層面——日用陶瓷產業發展的瓶頸

在全球陶瓷產業智能制造發展的背景下，中國日用陶瓷產業在產能、產值、出口量、出口額穩定增長的同時，也在逐步推進智能制造的轉型升級;不少產區政府更是出臺了配套的產業政策，支持企業進行智能制造的發展。

數據來源：根據各產瓷區政府官網資料整理

2.2.1生產成本

一方面，由于日用陶瓷生產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的綠色環保管控也在日趨嚴格，日用陶瓷企業在原材料和燃料的綠色化、生產過程中的環保化等方面的設備投入、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，我國日用陶瓷產品的市場價格一直偏低，與生產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能優化和回收利用，同時提高產品的成品率和合格品、優等品率等，以達到降低日用陶瓷產品生產成本的目的。

2.2.2產業工人

相比建筑陶瓷和衛生陶瓷行業而言，日用陶瓷行業的機械化、信息化、自動化的程度較差，很多生產工藝和工序，還需要依賴“師徒傳承”的方式來培養和儲備產業工人。不僅培養成本偏高，而且培養周期也較長。企業培養出來的技術工人又極可能跳槽至其他日用陶瓷企業或自己開設一個陶瓷作坊，為此越來越多的日用陶瓷企業不再對員工培養培訓進行投入。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企業工作。日用陶瓷產業工人“斷代”情況日趨明顯，不少日用陶瓷企業高薪也很難聘請到熟練的產業工人。由此，日用陶瓷企業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對產業工人的依賴度，尤其是需要多年學徒才能勝任的生產工序。如此，不僅提高企業的生產效率，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境和條件時，除了對中高檔建筑陶瓷和衛生陶瓷的需求之外，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、品牌還是專賣店，國內日用陶瓷企業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可以逐漸實現高端日用陶瓷產品的設計、研發、生產等;另一方面，日用陶瓷企業可以實現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 日用陶瓷產業智能制造發展的現狀

自《中國制造2025》于2015年5月提出開始，江西省景德鎮市、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主要的日用陶瓷產區的眾多日用陶瓷企業紛紛開始智能制造的轉型升級。這些產瓷區的日用陶瓷企業通過推進智能制造，已在以下幾個方面實現了突破：

3.1生產效率提升

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業借助智能裝備的運用、工藝流程的優化、信息化技術的補足等，改變了以往“半機械化+半手工化”的生產方式，極大的提升了日用陶瓷產品的生產效率。以景德鎮市邑山瓷業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線之后，生產效率達到300件/臺設備/小時，相當于半自動化設備一天的產量。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進度或生產計劃的影響，生產效率提高20%以上。

3.2產品品質提高

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

3.3生產周期縮短

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業在設計、打樣、成型、施釉、烘干、燒制、質檢、包裝、倉儲等環節，比原有傳統制造方式極大的壓縮了生產周期。如邑山陶瓷智造工坊通過3D建模系統和3D打印設備的運行，日用陶瓷產品的生產周期縮短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，將陶瓷產品的打樣周期從這1周縮短縮減為1天。而潮州松發陶瓷公司（以下簡稱：潮州松發公司）更是將產品從泥條到成品的生產周期從幾天遞減至1天。

3.4產品轉化率提高

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業借助數字化技術和新工藝，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、形狀、工藝等因素導致的“設計的出來，但生產不出來或無法低成本批量生產”的難題。如邑山陶瓷智造工坊的日用陶瓷產品。從設計到成品的轉化率從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，原本在陶瓷材質上無法實現的顏色和線條、無法實現的形狀，均可以實現量產，促進日用陶瓷產品的高端化推進。

3.5工人的使用量減少

通過智能制造的實施，日用陶瓷企業的生產車間和生產線的管理人員、生產工人、輔助工人的數量均大量減少，有效的降低了企業的人工成本，又減少了對技術工人的依賴度。如德化同鑫公司一條自助化成型生產線將工人使用量從16人減至1人，每年節省人工成本600萬元。又如潮州松發公司一個完整的生產車間僅需不超過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，日用陶瓷企業借助5G技術和VR技術，確保客戶可以實時掌握產品的生產進度和產品品質，以吸引客戶向企業下單生產。如潮州皓明陶瓷智能工廠的“5G+VR”科創中心在新冠疫情期間，讓國內外客戶更加放心地訂單生產。

3.7生產車間環境優化

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

4日用陶瓷產業智能制造下一步的思考

綜上分析，我國日用陶瓷產業雖然已取得以上七個方面的突破，在智能制造戰略上邁出了第一步。但從目前的實施現狀而言，單個工序、單個環節、單臺設備的智能制造轉型占比較大，整條生產線、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，加快日用陶瓷產業智能制造的實現。

4.1以“政府+行業協會+企業”形式，大力推進日用陶瓷行業的智能制造

由于日用陶瓷企業普遍規模不大、產值不高，若以單個企業一己之力，很難全面的高質量進行智能制造轉型。建議由政府出臺相關產業政策和幫扶措施，引導企業參與智能制造戰略實施。同時，由行業協會組織協調同一瓷區甚至是跨產瓷區之間，多家日用陶瓷企業分工合作完成某項具體事務。

4.2從全產業鏈角度，共同推進日用陶瓷產業的智能制造

日用陶瓷產業的智能制造并不僅僅由日用陶瓷產品制造企業來承擔和實現，應從全產業鏈的視角，加快上游企業中原材料標準化、生產裝備智能化、產品工業設計信息化等重點技術和設備的研發和生產，為日用陶瓷產品制造企業的智能制造奠定堅定的基礎。下游企業中的銷售類和物流類企業，也應加大投入將企業的運行體系與日用陶瓷生產制造企業的生產和分銷體系對接，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業的智能制造

日用陶瓷產業的機械化、自動化、信息化程度在制造行業中處于弱勢狀態，要推進智能制造，首先可以學習建筑陶瓷、衛生陶瓷行業的成熟經驗，在陶瓷產品生產的所有工序上進行智能化升級。甚至向建筑陶瓷、衛生陶瓷等智能制造裝備、生產線、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，滿足企業智能制造的推進。其次，可以實施跟蹤信息技術產業在大數據、云計算等領域的最新成果，為日用陶瓷智能生產線的數據采集、數據分析、數據運用以及數據儲存提供構建路徑。最后，工業機器人行業也應是日用陶瓷企業關注的重點之一，為“機器人換人”等智能化的轉型提供實現的可能。

4.4以校企合作方式，加速推進日用陶瓷產業的智能制造

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

4.5以分步走的戰略步驟，有序推進日用陶瓷產業的智能制造

參照“中國制造2025”的技術路線圖，日用陶瓷產業的智能制造并非一蹴而就，可采用“單臺設備—單條生產線—單個生產車間—單個制造工廠—產業鏈合作企業”的戰略步驟，分階段、分重點逐步推進日用陶瓷產業的智能制造轉型升級。

5結語

日用陶瓷產業的智能制造還處于“摸著石頭過河”的狀態，要不要推進智能制造、智能制造在日用陶瓷產業中要做哪些實質性內容、怎么將相關技術（工藝）和裝備用于智能制造程度的實質性提升等一系列問題，還有待政府、行業、企業、科研院所等多個主體，在各自的領域，系統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業國際化發展水平。

參考文獻

[1]陳雄.陶瓷行業智能化現狀及思考[J].冶金與材料，2020（04）： 161-162+164

[2]袁勇，洪燕，饒宗旺，袁航，朱俊. 中國日用陶瓷科技創新與智能制造的發展之路[J].中國陶瓷， 2019（12）： 81-84

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