日用陶瓷产业智能制造的现状与发展思考[1]

许剑雄　胡鹏程　赵伟　罗序玮

摘 要： 建筑陶瓷行业和卫生陶瓷行业作为我国陶瓷产业智能制造的领头羊和排头兵，已做出了大量的实践和试验。日用陶瓷产业作为陶瓷产业的重要组成部分，在智能制造战略推进中，才刚刚起步。本文从我国日用陶瓷产业发展概况的分析入手，从宏观和微观两个层面剖析日用陶瓷产业实施智能制造的背景之后，结合日用陶瓷产业智能制造发展的现状，就其下一步发展路径进行了思考，以期为日用陶瓷产业的智能制造发展提供参考。

关键词：日用陶瓷;智能制造;发展

1 引 言

作为世界日用陶瓷生产大国和出口大国，中国日用陶瓷产品的年生产量和出口总量自20世纪80年代以来一直稳居世界首位。2020年，全国主要日用陶瓷产区中的江西景德镇市实现陶瓷工业年产值395.2亿元（数据统计周期为2020年1-11月），福建德化县超过400亿元，湖南省醴陵市更是实现了460亿元的陶瓷产业年产值，江西抚州市黎川县在2020年1-11月也实现了62亿元的产值。另外，截止2021年5月，中国日用陶瓷产品2021年前五个月的出口总量184万吨、出口总额508.597亿元，分别比2020年同期增长32.8%、50.2%。

2 日用陶瓷产业智能制造提出的背景

2.1宏观层面——中国制造2025的提出和推进

经过数十年的发展，我国制造业不断发展壮大，中国也成为了一个世界制造中心。尽管中国制造业增加值占世界比重在不断加大，但与发达国家相比，制造业发展水平相对较低。我国需要突破自主核心技术、关键共性技术、精密工艺技术、测试控制技术等研制瓶颈，打破发达国家对我国工业制造的限制和制约，实现中国制造在高端领域的重点突破。而智能制造能对现有制造业进行提升，包括缩短开发周期、降低成本、提升效率等。此外，智能制造将会推动制造业发展出全新的制造模式，包括柔性制造、生物制造、绿色制造、分形制造等。智能制造已成为全球制造业竞争的战略制高点。

我国日用陶瓷产业与其他产业一样，仍然停留在产量大国上，而非陶瓷强国。我国日用陶瓷产业应结合“中国制造 2025”国家战略规划，落实国家绿色发展理念，加快日用陶瓷产业智能制造的推进，实现从“日用陶瓷大国”向“日用陶瓷强国”的转变。

2.2微观层面——日用陶瓷产业发展的瓶颈

在全球陶瓷产业智能制造发展的背景下，中国日用陶瓷产业在产能、产值、出口量、出口额稳定增长的同时，也在逐步推进智能制造的转型升级;不少产区政府更是出台了配套的产业政策，支持企业进行智能制造的发展。

数据来源：根据各产瓷区政府官网资料整理

2.2.1生产成本

一方面，由于日用陶瓷生产所需的高岭土等原材料、天然气等燃料、包装盒等辅料的价格均在逐年上涨;另一方面，由于社会和国家对日用陶瓷生产的绿色环保管控也在日趋严格，日用陶瓷企业在原材料和燃料的绿色化、生产过程中的环保化等方面的设备投入、工艺改良等，相比以往的资金投入亦是逐年增加。而与此同时，我国日用陶瓷产品的市场价格一直偏低，与生产成本的上涨不成正比。

通过智能制造，在原材料和燃料方面进行节能优化和回收利用，同时提高产品的成品率和合格品、优等品率等，以达到降低日用陶瓷产品生产成本的目的。

2.2.2产业工人

相比建筑陶瓷和卫生陶瓷行业而言，日用陶瓷行业的机械化、信息化、自动化的程度较差，很多生产工艺和工序，还需要依赖“师徒传承”的方式来培养和储备产业工人。不仅培养成本偏高，而且培养周期也较长。企业培养出来的技术工人又极可能跳槽至其他日用陶瓷企业或自己开设一个陶瓷作坊，为此越来越多的日用陶瓷企业不再对员工培养培训进行投入。相比其他工作岗位，在工厂当工人，尤其是技术工种的工资待遇并不低。但由于各种社会原因，越来越少的年轻人愿意到日用陶瓷生产企业工作。日用陶瓷产业工人“断代”情况日趋明显，不少日用陶瓷企业高薪也很难聘请到熟练的产业工人。由此，日用陶瓷企业的用工成本不断上涨。

通过智能制造的实施，以“自动化设备减人”“机器人换人”等，逐渐减少日用陶瓷企业对产业工人的依赖度，尤其是需要多年学徒才能胜任的生产工序。如此，不仅提高企业的生产效率，还可以压缩控制人工成本。

2.2.3市场需求

随着社会的进步和发展，随着90后和00后逐渐成为市场的主流消费人群，在消费者逐渐改善居住环境和条件时，除了对中高档建筑陶瓷和卫生陶瓷的需求之外，对与之匹配的中高档餐具、茶具、陶瓷摆件、陶瓷工艺品等的需求也与日俱增。但在整个陶瓷市场中，无论是知名企业、品牌还是专卖店，国内日用陶瓷企业均几乎没有占到一席之地[2]。

通过智能制造，一方面日用陶瓷企业可以逐渐实现高端日用陶瓷产品的设计、研发、生产等;另一方面，日用陶瓷企业可以实现中等批量的个性化定制，或以较低成本完成单套（单品）的个性化订单。

3 日用陶瓷产业智能制造发展的现状

自《中国制造2025》于2015年5月提出开始，江西省景德镇市、江西省黎川县、福建省德化县、广东省潮州市、湖南省醴陵市以及山东省淄博市等国内主要的日用陶瓷产区的众多日用陶瓷企业纷纷开始智能制造的转型升级。这些产瓷区的日用陶瓷企业通过推进智能制造，已在以下几个方面实现了突破：

3.1生产效率提升

通过智能制造的实施，日用陶瓷企业借助智能装备的运用、工艺流程的优化、信息化技术的补足等，改变了以往“半机械化+半手工化”的生产方式，极大的提升了日用陶瓷产品的生产效率。以景德镇市邑山瓷业公司的陶瓷智造工坊（以下简称：邑山陶瓷智造工坊）为例，其在引进德国7条世界顶级自动化生产线之后，生产效率达到300件/台设备/小时，相当于半自动化设备一天的产量。德化同鑫陶瓷有限公司則通过订单全程自动化和信息化的运作，极大的减少了人为因素对生产进度或生产计划的影响，生产效率提高20%以上。

3.2产品品质提高

通过智能制造的实施，日用陶瓷企业逐渐减少了日用陶瓷产品的不确定性，也即是产品品质的不易控制性。全自动注浆、滚压成型等智能化设备使得产品规格标准，极大的提高了产品的合格率和优等品率。如邑山陶瓷智造工坊有效解决了日用陶瓷产品易变形的技术难点，变形率下降10%左右;景德镇市瓷海瓷业公司陶瓷圆珠的产品硬度和韧性提高了15%，有效缓解了日用陶瓷产品易碎的“天生缺陷”。又如德化同鑫公司，其成品率提高了五个百分点，产品品质明显提升。

3.3生产周期缩短

通过智能制造的实施，日用陶瓷企业在设计、打样、成型、施釉、烘干、烧制、质检、包装、仓储等环节，比原有传统制造方式极大的压缩了生产周期。如邑山陶瓷智造工坊通过3D建模系统和3D打印设备的运行，日用陶瓷产品的生产周期缩短50%左右，从30天减少至15天。又如，德化同鑫公司借助3D打印、瓷土一次成型和微波极速烘干等工艺，将陶瓷产品的打样周期从这1周缩短缩减为1天。而潮州松发陶瓷公司（以下简称：潮州松发公司）更是将产品从泥条到成品的生产周期从几天递减至1天。

3.4产品转化率提高

通过智能制造的实施，日用陶瓷企业借助数字化技术和新工艺，突破了日用陶瓷设计到成品的诸多限制，解决了因陶瓷材质、形状、工艺等因素导致的“设计的出来，但生产不出来或无法低成本批量生产”的难题。如邑山陶瓷智造工坊的日用陶瓷产品。从设计到成品的转化率从30%到提高至80%，在花面、器型等方面赋予了设计师更大的空间，原本在陶瓷材质上无法实现的颜色和线条、无法实现的形状，均可以实现量产，促进日用陶瓷产品的高端化推进。

3.5工人的使用量减少

通过智能制造的实施，日用陶瓷企业的生产车间和生产线的管理人员、生产工人、辅助工人的数量均大量减少，有效的降低了企业的人工成本，又减少了对技术工人的依赖度。如德化同鑫公司一条自助化成型生产线将工人使用量从16人减至1人，每年节省人工成本600万元。又如潮州松发公司一个完整的生产车间仅需不超过20人的管理人员和线下辅助工人。

3.6客户下单量增加

通过智能制造的实施，日用陶瓷企业借助5G技术和VR技术，确保客户可以实时掌握产品的生产进度和产品品质，以吸引客户向企业下单生产。如潮州皓明陶瓷智能工厂的“5G+VR”科创中心在新冠疫情期间，让国内外客户更加放心地订单生产。

3.7生产车间环境优化

通过智能制造的实施，智能生产设备和生产线替代了以往开放式的人工操作、半机械化设备等，在日用陶瓷产品生产的同时，将废水、废气、废渣、噪声等污染控制到最低甚至零排放，整个生产车间符合6S标准。如江西帮企陶瓷公司的陶瓷煲生产车间，不见以往尘土飞扬的场景，取而代之的是干净整洁的生产现场。

4日用陶瓷产业智能制造下一步的思考

综上分析，我国日用陶瓷产业虽然已取得以上七个方面的突破，在智能制造战略上迈出了第一步。但从目前的实施现状而言，单个工序、单个环节、单台设备的智能制造转型占比较大，整条生产线、整个车间、整个工厂的智能制造尚未建立。所以，应紧扣以下重点任务，加快日用陶瓷产业智能制造的实现。

4.1以“政府+行业协会+企业”形式，大力推进日用陶瓷行业的智能制造

由于日用陶瓷企业普遍规模不大、产值不高，若以单个企业一己之力，很难全面的高质量进行智能制造转型。建议由政府出台相关产业政策和帮扶措施，引导企业参与智能制造战略实施。同时，由行业协会组织协调同一瓷区甚至是跨产瓷区之间，多家日用陶瓷企业分工合作完成某项具体事务。

4.2从全产业链角度，共同推进日用陶瓷产业的智能制造

日用陶瓷产业的智能制造并不仅仅由日用陶瓷产品制造企业来承担和实现，应从全产业链的视角，加快上游企业中原材料标准化、生产装备智能化、产品工业设计信息化等重点技术和设备的研发和生产，为日用陶瓷产品制造企业的智能制造奠定坚定的基础。下游企业中的销售类和物流类企业，也应加大投入将企业的运行体系与日用陶瓷生产制造企业的生产和分销体系對接，为终端市场的智能化营销提供实施条件。

4.3以跨界思维，引导推进日用陶瓷产业的智能制造

日用陶瓷产业的机械化、自动化、信息化程度在制造行业中处于弱势状态，要推进智能制造，首先可以学习建筑陶瓷、卫生陶瓷行业的成熟经验，在陶瓷产品生产的所有工序上进行智能化升级。甚至向建筑陶瓷、卫生陶瓷等智能制造装备、生产线、车间方面的供应商，提出个性化需求，快速整合日用陶瓷智能制造的上游资源，满足企业智能制造的推进。其次，可以实施跟踪信息技术产业在大数据、云计算等领域的最新成果，为日用陶瓷智能生产线的数据采集、数据分析、数据运用以及数据储存提供构建路径。最后，工业机器人行业也应是日用陶瓷企业关注的重点之一，为“机器人换人”等智能化的转型提供实现的可能。

4.4以校企合作方式，加速推进日用陶瓷产业的智能制造

工业与信息化部下属的各个研究所、景德镇陶瓷大学等陶瓷专业高校，均是日用陶瓷产区政府和企业开展“政、产、学、研”的优质合作伙伴。前者在信息工程与技术，后者在陶瓷材料、装备、设计、工艺、节能环保等领域，均有大量的与智能制造有关的科研成果和专利技术。通过各种形式的合作，可以有效缩短日用陶瓷企业智能制造的基础性研究，并加快应用型研究的进度。

4.5以分步走的战略步骤，有序推进日用陶瓷产业的智能制造

参照“中国制造2025”的技术路线图，日用陶瓷产业的智能制造并非一蹴而就，可采用“单台设备—单条生产线—单个生产车间—单个制造工厂—产业链合作企业”的战略步骤，分阶段、分重点逐步推进日用陶瓷产业的智能制造转型升级。

5结语

日用陶瓷产业的智能制造还处于“摸着石头过河”的状态，要不要推进智能制造、智能制造在日用陶瓷产业中要做哪些实质性内容、怎么将相关技术（工艺）和装备用于智能制造程度的实质性提升等一系列问题，还有待政府、行业、企业、科研院所等多个主体，在各自的领域，系统化的共同开展相关研究和实践工作，以最终提高我国日用陶瓷产业国际化发展水平。

参考文献

[1]陈雄.陶瓷行业智能化现状及思考[J].冶金与材料，2020（04）： 161-162+164

[2]袁勇，洪燕，饶宗旺，袁航，朱俊. 中国日用陶瓷科技创新与智能制造的发展之路[J].中国陶瓷， 2019（12）： 81-84

[3]许剑雄，韩文，李璇.基于智能制造视角的建筑陶瓷营销创新[J]. 佛山陶瓷，2018（07）： 37-41