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生产自动化水平低下制约卫浴行业的发展

来源: 时间:2017/7/20 14:48:03 浏览数:1378次

   目前,世界上卫浴生产按自动化程度大致可分为三类:
   一类是整条线完全实现,典型工艺为高压注浆成形,机器手施釉,工序间自动转运。整条生产线上除了设备巡查人员、各工序检验人员,基本看不到操作工人;
   一类是半自动化生产,低压注浆成形,人工修坯,人工或机器手施釉,人工搬运或人工与机械组合搬运,生产线上操作工人多;
   另一类几乎全是人工操作,自动化程度很低。国内行业的大多数企业的生产处于半自动化和完全人工操作状态中。

“和成30年前使用的设备,现在还有不少企业在使用”,和成欣业股份有限公司副总经理康水竖认为,中国的陶卫企业生产自动化程度不高的劣势已经越来越显现出来。

  康水竖表示,现阶段国内卫浴企业生产基本是用人工操作,产品质量不好掌控,人甚至可以根据心情来放,随意性比较大,人可以灌浆时偷懒,本来要一个小时的,只灌50分钟,就造成了产品的质量稳定性不够,但机器不会闹脾气,比如用机器灌浆,时间是限定的,决不会偷懒。

  在今年的广州陶瓷工业展机械自动化及配件馆,记者看到,整个展馆还是被瓷砖机械装备充满。只有零星的几家企业提供卫浴机械装备,而专业生产卫浴机械设备的则只有的一家机电公司,其推出的机器人施釉工作站和联体高压成型机吸引了不少人的眼球。

  据了解,在卫浴行业,机械化生产主要体现在以下几个方面:
    制料和选料上,用搅拌机、球磨机、喂料机取代人工劳作;
    在制模上,采用高压成型模具代替传统的石膏模具,用管道泵压灌浆取代人工灌浆;在施釉上,用机械臂、喷釉橱、施釉罐、循环施釉线等设备取代纯手工的施釉工序;在产后打磨、检测、贴牌上,用机械磨轮、真空技术及循环流水线贴牌取代相应的人工操作。

成型:不仅仅是高压问题

赛车秒秒彩   记者了解到,在原料供应方面,广东潮州、开平地区的一些原料供应商,专门做标准化原料,如标准化黏土,细度达到了可以做成直接化浆处理的原料。而从整个产品生产线上来看,原料的标准化,成品泥料的标准化,也都有待于进一步的提高。潮州在原料标准化方面做的相对较好,但潮州企业有个弱点,就是单个企业的产能太小,能耗却较高。而且,潮州除了恒洁等个别品牌注重产品价值,其他多数企业的产品价格较低。

  国内卫浴行业在装备方面,以微压注浆成品为主,所使用的模具是石膏工作模,主要的装备目前还是立式浇注生产线,简称立浇线。但据了解,现阶段的立浇线在开模、自动化装置的配套改进方面贡献很大,极大的降低了员工劳动强度。

  “目前国内行业设备的主要缺陷是在成型方面,现在我们用的还是微压这种传统的石膏工作膜成型工艺,这种成型工艺是整个工艺中最大的瓶颈。”科达机电整线工程事业部主任工程师宋杨介绍,这种技术的整个成型生产效率较低下,像普通的石膏工作膜,24小时只能注浆一次或者两次,它成型以后的产品需要消耗热能把产品中的水份脱出来。在脱水工程中,产品的合格率也比较低,容易出现一些开裂变形的废品,目前也还没有创新的解决方法。占地面积较大,生产周期较长,劳动效率低,用工人数多,也都是目前国内卫浴设备的缺陷。

  但是在高压注浆方面,许多厂家新上的生产线往往不适应。李海强认为,这主要是泥浆和模型两方面的原因。“由于原料的不稳定性,泥浆在高压情况下的收缩、物理性质会发生变化,所以模具需要调整,同时原料的配方也需要调整,高压是流动性的,它的吸压力会很强,而在常压的情况下泥浆的流动性不会很强。”

  “潮州泥浆非常好,它的可塑性非常强。但可塑性太强也是一个问题,高压有很强压力,大概有十来公斤压力,它要求颗粒比普通颗粒大,这样结构才比较紧,因此潮州的泥浆做薄边盆会更好一点。”李海强认为。

施釉:机器人实际应用太少

  目前行业里面做成品釉料的企业很少,因为釉料牵扯到每个工厂生产工艺的不同,包括釉料和胚料之间相适应相配合的问题,每个厂家都有独特的胚料配方,这些配方跟其它厂家都略有不同,釉料也都是厂家自己加工制备,配方自己研发。现在也有很少的厂家在做成品的釉料。

  宋杨认为,因为釉料直接影响到产品的外观,厂家生产出的产品就会各有各的独特性和生产技术。科勒、TOTO、美标的釉料也是自己配备的,而且这些技术牵扯到产品的美观、质感,涉及到技术产权等,一般都有保密性。

  除了釉料的配方问题之外,施釉工序也是一个重要的环节,而产品的喷釉环节也有明显缺陷。目前,国内大部分施釉工序还是由人工来完成,人工喷釉带来的粉尘对人体的伤害比较严重,这也给机器人喷釉提供了市场空间。
    

           但目前的机器人喷釉技术也有待于进一步提高。这其中就包括机器人的成本问题,由于国外机器人的价格昂贵,一般的企业是承担不了的,甚至连国内一些大品牌也承担不了;其次是国内陶瓷洁具的结构问题,由于国内的马桶等结构比较复杂,一般机器人很难完全施釉到位,这也多了一个二次施釉的环节。

  窑炉:节能技术是关键

  国内窑炉能耗、烧出产品的质量,在逐渐跟国际最先进的窑炉缩小差距。国外窑炉的先进性主要体现在耐火材料的进步上,他们采用轻质的耐火材料和陶瓷棉、陶瓷纤维等低密度耐火材料。另外,在燃烧系统、自动控制系统的应用方面,国外窑炉的燃烧器可以提供更充分的燃烧,提高了整个传热效率,燃烧器和制品直接快速的传热也极大带动了企业的发展,降低了能耗。

  “我们刚进入行业时,隧道窑能耗是2000Kcal/kg瓷左右,现在已经降到了1100Kcal/kg瓷。国外工业上百年,中国工业二三十年,需要时间去进步。”贺祥机电的负责人李海强告诉记者。

  节能降耗在国内外都成了卫浴设备企业追求的主要目标之一。在国内方面,科达机电和国家研究院最近就合作成立了一个科达研发院,其中专门成立了一个节能组。专业人士分析认为,现在卫浴窑炉上的改进主要是在能耗的降低和控制系统的自动化(不需要人凭经验控制,完全全自动控制)两方面,自动化包括产品窑内窑外的输送移动,进窑出窑,都是全自动。

赛车秒秒彩   现阶段,由于行业内的发展格局、市场份额、产品生产特点等,导致没有一个有实力的上游装备供应商牵头在设备自动化程度上进行引领行业的自主研发。最近几年陶瓷洁具行业在烧成工艺设备上,比如燃烧技术、烧成、热工这些方面做了一些深入研究。

  科达机电最近几年在陶瓷洁具领域,特别是在窑炉的能耗和余热利用技术上,做了一些国际上前沿的技术研发,比如连续式蓄热燃烧技术在窑炉上的应用。宋杨介绍,连续式蓄热燃烧技术比现有窑炉能耗降低20-30%。尤其是对隧道窑和梭式窑效果更明显。 

   检测:提高效率的最后一关

  产品制作过程中最后一个环节就是包装问题,由于陶瓷产品质量比较重,容易摔碎,因此包装环节是一个劳动强度比较高的事情。同时陶瓷产品在检测过程中的放置面积也比较大,如果把它们放在自动输送线上完成,在试水的时候用真空测漏机来代替传统的模拟冲水实验方法,就使它们的占地面积减少了。而且在冲水检测过程中,因为直接用水冲,可能水很久才渗漏出来,真空测漏机可以实时检测产品是否漏气、内部管道是否破裂,以此提高了检测效率,减小了漏验率。真空测漏机也是行业最近几年出现的一个比较新的设备。

  行业在产品检测方面比较先进的技术,已经是把区域里的工序做成自动线了,把产品检测、试冲水、包装三个工序,在自动的输送线上完成,提高了劳动效率,降低了劳动强度,包装上的破损率也降低了。

  以福建南安的“四大家族”为例,由于是从水暖行业进入陶瓷洁具行业,在厂房和生产设备及技术方面这些企业都比较新,虽然各自的生产流程和工艺都不一样,比如申鹭达、中宇、辉煌、九牧都各有自己独具特色的一套生产设备和技术,但他们基本的生产流程是一样的。

  据宋杨介绍,在检测、包装程序上,目前实现自动化比较完整的要算是南安的企业,而这些程序,恰恰是当前卫浴企业在提高生产效率方面非常缺乏的。因为大部分企业能够实现自动化生产的环节还是在成型、施釉等,而往往忽视对检测、包装最后一个环节的把关。

自动化:产品结构复杂成阻碍

  据李海强介绍,从各产区总体的生产装备来看,目前北方产区要比南方的设备先进很多。他例举了惠达卫浴的生产状况。惠达卫浴2009至2010开始技术更新,一共有17条生产线,其中2011年改造的一条生产线,大概所需工人370个人,比传统用工人数降低了30%。

  “原来100万件产量需要650-700名工人,现在只要500人左右,而惠达进行技术改革后只用了370人左右,当然不含模具开发的人。惠达今年三月份投产的一条生产线,只要了350个人左右,一次性减少了20余人。”李海强告诉记者。可以说惠达在生产设备和技术上的改造是中国卫浴企业提高生产效率的一个缩影,但是整体来看,像惠达这样的大规模进行技术改造的企业目前还很少。

  “为什么卫生洁具设备没有多少自动化设备?因为中国卫生洁具产品特别个性化,而马桶基本上都是连体,国外是分体的,国外崇尚简单化,但中国的产品结构和形状非常复杂。所以卫生洁具是没那么容易实现机械化生产。”李海强对此指出。

  国内行业在制备工艺上目前主要是在借鉴。科达机电目前在推荐一种机械设备,它可以把盘子像压瓷砖一样压出来,以此提高了产能。这种工艺借鉴临近的瓷砖行业的,用在了瓷盘上,它们的制作原理是一样的,但这种工艺的源头还是借鉴德国的。在行业历史上,辊道窑、球磨机、压机、喷墨打印机等都是国外研发出来的,现在中国人都只是沿用了国外的传统。

  宋杨认为,即使像福建南安“四大家族”等国内行业一线企业,也不愿意且没有实力去做较大的研发创新,比如他们就不会想办法把盆压出来,但他们会在基本的生产流程上,对工艺做一些小的改动。

  但是,国内企业在对国外的卫浴设备奉行“拿来主义”时,经常出现水土不服的状况。贺祥机电研发属于自己的联体高压成型机的初衷是,当初进口的日本的一些配件,想换到国内的产品上时却遇到很多难解决的问题。

  贺祥机电总监王福顺介绍,在今年的广州陶瓷工业展上推出的连体高压成型机,最主要的优势就是自动化程度高,基本不用人,通过全自动的程序,产品就生产出来了。该项设备是贺祥技术研发团队经过一年时间的独立研发所成。
                                    

创新:需要结合企业自身发展

  国内行业在产品制作工艺方面,近年来没有大的创新和研发。业内人士介绍,教科书上半个世纪以来都介绍同一种陶瓷生产工艺,大家都认为这些工艺是合理成熟的,不用再做改进和发展。而陶瓷洁具本来也是一个低关注的消费品,所以这么多年来制备工艺一直处于停滞状态。

赛车秒秒彩   中国的洁具、日用瓷还是基本沿用了传统的制作工艺。而制作工艺和设备经常是联系在一起的,有的是设备领先带动了工艺的跟进,有的是有了创新的工艺对设备也提出了更高的要求。设备跟工艺结合好了,设备才能产生效益;设备跟工艺不能结合,做出来的就是废铜烂铁,不能产生效益,只能回收,因此设备和工艺结合不好反而阻碍产品发展。

  因此,现阶段行业里有个问题,即生产设备企业把装备水平提高了,企业自身是否能够消化这些设备成本?企业把产品价格卖的特别低,可能出现的状况是,没有两个月马桶的水箱就坏了,给消费者造成了很多麻烦。另外,一旦买回的马桶漏水,或者冲水不干净,也带来水资源的浪费。

  国内行业现阶段的产品消费价格跟陶瓷资源型产品的属性是不相符的。资源消耗型产品,应该是高附加值的产品。国内把陶瓷产业做乱了,获利的是当地的政府和个别的企业主,真正的消费者和陶瓷产区周边的居民,未必是受益的,甚至是受害的。李海强更是直接指出,“我们行业成型车间、喷釉车间都是有重污染,陶瓷企业哪个都有污染,会直接给人体造成伤害。因此,陶瓷行业没有清洁生产这一说法,只能尽量减少污染。”

  据了解,卫生陶瓷生产过程中,要喷釉,就要修整胚体,如果使用高压注浆,胚体修整度和表面光滑度都会提高,产生的污染相对也会小一些。现在一些企业做了部分改进,如修胚工艺采用湿修法,产生粉尘污染也会小很多。但是,陶瓷洁具的份额相对瓷砖是很小的,这也导致了整个洁具行业,包括不少企业都不太重视对卫生陶瓷设备新技术的研发和投入。

  此外,业内人士认为,卫浴产品的材料将来也会受到冲击,比如帝王洁具采用的亚克力树脂材料,就对现阶段的陶瓷、亚克力等主流材料造成冲击。

宋杨称,我如果去国外的博洛尼亚展等一些展会,最关心的就是他们的产品是用什么材料做的,比如他们的浴室柜是用什么材料做的,水龙头除了用铜做是否还用不锈钢,马桶除了用陶瓷是否还用石材、木头或树脂,这些材料有哪些特点,是否可回收循环利用。

  连续蓄热式高温空气燃烧技术应用于陶瓷窑炉:

  在陶瓷等炉窑的节能技术中,最有发展前景的是蓄热燃烧技术(High Temperature Air Combustion,HTAC)。该技术采用蓄热方式回收烟气中的余热,并将助燃空气或燃料预热到一定的温度、然后进入炉膛燃烧,由此不仅大幅度提高热能利用效率、而且大幅度降低烟气中 NOx 及 CO2 排放量,有着巨大的和环境效益。我国已经采用蓄热燃烧技术在热处理炉上的应用表明,在热处理炉上该技术可以节约燃料 30%以上、 烟气中的 NOx 及 SOx 含量也降低 20%以上。

  据悉科达公司对连续蓄热式燃烧技术已进行了多年深入研究,目前已成功解决了新型蓄热材料的选择、高温换向装置的密封等关键技术,并已成功应用于陶瓷梭式窑上,测试结果表明,节能率可达到 26%以上,烟气中的 NOx 及 SOx 含量也降低了 20%以上。目前, 科达公司正在前期工作的基础上,进一步完善连续式蓄热燃烧技术的产业化关键技术及设备,并计划在行业内推广该项技术,逐步实现该技术的全面产业化。

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