陶瓷行业智能制造现状及发展趋势

2022.10.02

夏建华温怡彰

摘要：本文介绍了陶瓷行业智能制造的现状，具体分析陶企在设备层、执行层及管理层各信息的不对称性。阐述了如何打通生产中各环节的信息孤岛，让陶瓷行业进入大数据时代。为决策者提供整体的智能制造解决方案。

关键词：陶瓷;智能制造;SCADA;信息孤岛;工业4.0

1 前言

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统。毫无疑问，智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计，工艺过程设计，生产调度，故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现制造过程智能化。

2 陶瓷行业智能制造的现状

陶瓷行业从90年代初期引进国外设备和技术，经过国内的陶机装备企业对这些技术的吸收转化，已经完成了陶瓷整线的国产化。在这些国产化的过程中，也对陶瓷行业的自动化进行了改造。比如窑炉出口自动的上、下砖，成品的缺陷检测、自动打包等。但是在智能制造方面，陶瓷行业已经远远落后于电池、汽车、制药等行业。归根结底是因为陶企决策者对智能制造的概念没有清晰的、全盘的认识，对智能制造所必须具备的软、硬件基础的构成缺乏了解。现在也有部分陶企在探索，比如蒙娜丽莎的能源管理系统，唯美集团的能源、设备管理系统，欧神诺的智能数据云平台等。但在实际应用过程中，总是停留在项目层面，并没有落实到从生产、销售、物流、消费者等产品全生命周期中，也没有给管理者、生产者、消费者带来便捷的体验。

当前陶瓷生产过程中，在上游的产品销售方面，借助于物联网平台，基本实现了智能化;在生产环节中，对生产的组织，也有基于ERP系统的生产管理系统，有基于产品生命周期管理的PLM系统;在设备层有数据采集监控系统SCADA;但是这些系统的数据都是独立存在的，可以称之为信息孤岛。没有一个将这些信息孤岛串接在一起的执行管理系统MES，也是当前行业内的认识误区。另外，对于陶瓷行业的设备层，还是停留在自动化层面。还有相当一部分的设备还没有进行自动化的改造。没有设备层的数据支撑，想做到陶瓷行业的智能制造，只是空中的楼阁，无根的浮萍。对于智能制造的整体认识，可以用一张框架图来解释。

3 陶瓷行业智能制造解决方案

在阐述陶瓷行业智能制造的解決方案之前，我们来看看智能制造的构成简图，见图2。

从图中不难看出，MES作为环线将所有的信息孤岛串接在一起。通过对陶瓷行业智能制造现状的了解与分析，可以看出陶瓷智能制造的瓶颈在于：如何建立设备层的SCADA？如何建立生产执行管理系统MES？或者是建立将两者集成起来的系统。对于陶企来说，更多的是对于基于设备层的数据采集，还包括部分设备的自动化、数字化改造。做陶瓷装备企业就应该责无旁贷地承担起行业智能制造转型升级的重任。

广东佛山恒力泰机械有限公司联合德国西门子公司推出的生产线管家是为陶瓷企业量身打造的智能制造平台。生产线管家为陶瓷企业提供的解决方案如图3。

生产线管家集成了部分MES功能，但又能与第三方的MES无缝对接。该管理平台总共有11大功能。包括：（1）生产线SCADA;（2）过程数据接口标准化;（3）生产信息跟踪和查询;（4）设备的数字化管理;（5）生产订单执行;（6）质量监控;（7）物料数据采集与追踪;（8）人员管理与审计追踪;（9）能源数据采集与分析;（10）生产看板与可视化;（11）远程诊断与监控。这些功能覆盖了陶瓷行业智能制造的所有痛点。为行业的智能制造提供了完美的解决方案。

佛山恒力泰机械有限公司作为陶瓷装备行业的领头羊，深耕陶瓷设备领域，具备为客户提供整线设备能力。无论是在设备的自动化改造方面，还是在设备层SCADA的搭建方面，都具有无与伦比的优势。再与工业4.0的倡导者——德国西门子公司强强联合，一定能为陶瓷行业的智能制造提供强有力的技术支持，为推动行业智能制造水平起到引领作用。

4 发展趋势

陶瓷行业未来的发展趋势，一定是由智能化逐步向工业4.0时代迈进。而对于工业4.0的实现，陶瓷行业还是任重道远的。北航刘强教授关于工业4.0的实施先决条件有个“三不要原则”：第一、不要在不具备成熟的工艺时做自动化;第二、不要在管理不成熟时做信息化;第三、不要在不具备网络化和数字化时做智能化。对于当前的陶瓷行业，完全具备了智能化的先决条件。相信在陶瓷装备制造商与陶瓷企业及第三方的努力下，特别是在中国智造2025规划的指引下，陶瓷行业的智能制造水平必定不断提高。

参考文献

[1] 工信部：智能制造是中国制造2025突破口 . 电缆网 2016-1-11 .

[2] 智能制造：“互联网+制造业”的六大生态 . OFweek工控网 . 2016-2-29 .

[3] 宋春霖，科普中国-致力于权威的科学传播.

[4] 张明，生产线管家的推广与应用.