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加快卫浴陶瓷产业向智慧生态转型
时间:2021-07-16 09:09来源:中国建材信息总网 作者:zgjcw 点击:

应用先进的自动化、信息化技术,对卫浴陶瓷生产进行升级改造,是近年卫浴陶瓷发展的方向。由惠达卫浴股份有限公司主导的卫生陶瓷工业化与信息化研究、设计及产业化项目,自主规划、设计,吸收行业内先进经验,大胆创新,率先推广应用高压注浆、机器人施釉、自动存储快速干燥房、机器人修坯、产品自动化立库、自动物流等一大批领先工艺与设备,项目成果总体达到国际领先水平,并荣获2020年建筑材料科技技术奖科技进步类二等奖。近日,中国建材信息总网记者就相关问题采访了该项目主要负责人。

走出一条独特建设路线

随着信息通信技术的发展,工业与信息通讯技术深度融合,全球兴起了新一轮产业变革,工业4.0时代到来。卫浴陶瓷是传统制造业,虽然我国是世界上最大的卫浴陶瓷生产国与出口国,但大多企业成形、修坯、喷釉等工艺仍采用人工,生产效率低、劳动强度大、生产环境差。惠达卫浴唐山工厂6条建筑卫生陶瓷隧道窑生产线之前存在同样的问题。生产线采用人工地摊式注浆、普通微压注浆、人工施釉,劳动强度大,生产效率低,产品质量不稳定;隧道窑、球磨机、泥浆泵等设备老化,产量低,能耗高,自动化程度低;运输、物流靠人力车拉运,效率低下;石膏粉人工拆包、输送和加料都产生扬尘,成型车间环境粉尘大、温度高、湿度大,工作环境恶劣。

2011年年底,惠达卫浴的卫生陶瓷工业化与信息化研究、设计及产业化项目启动。公司成立了项目组,生产技术工艺团队、设备设施工程团队、土建工程团队共同参与,项目组自主规划、设计,吸收行业内先进经验,大胆创新,历时8年,并于2018年年底完成项目建设,全部竣工投产。项目率先推广应用高压注浆、机器人施釉、自动存储快速干燥房、机器人修坯、产品自动化立库、自动物流输送、AGV运输、产品自动装卸窑等一大批业内领先工艺与设备,优化原料粉磨、输送、给料工艺,实现精准配料和清洁生产;开发了石膏模型粉料自动拆包、输送装置,定量给料、加水、自动搅拌系统;系统开发了智能马桶高压注浆成形技术、模内自动粘接技术;开发了可自动识别产品型号的机器人自动打磨、施釉工艺技术;开发了自动进出的程控干燥室;实现了自注浆到成品包装的全流程自动化物流输送,开发了各工艺流程产品立体仓储管理系统、运营支撑系统的信息化技术,有效采用MES条码管理系统,实现库存产品自动配货和产品信息的实时显示;走出了一条独具特色的卫浴陶瓷自动化生产线建设路线。

攻坚克难开展原始创新

项目建设有些地方没有任何经验可以借鉴,项目组开展了不少原始创新。比如,采用平移升降机加步进机构联合作业的产品干燥房,自动化程度高,同时可以适用≤80℃较高干燥温度,便于温湿度曲线控制,而且投资比普通链条式多层存储线降低了50%。

项目建设期间,因为很多技术都是首次应用,设计、施工还是调试中遇上了很多困难。项目组成员攻坚克难,加班熬夜探讨规划设计方案,通宵守在生产线上调试设备。依靠顽强的意志和团队的智慧,困难都一一克服。

为解决模具车间石膏粉远距离密闭输送问题,项目采用了设备投资小、运行费用较低的管链输送。但是,在项目投产初期环链连接件频繁断裂,每次断裂都会造成大量盘片破损,而且环链绕在主动轴上,拆装非常困难。为了不影响生产,项目组员工昼夜抢修,当时正值夏季,车间内闷热难耐,一线员工汗流成河,仍是任劳任怨地完成抢修、恢复生产。后来,项目组配合厂家改良了环链连接件,自主开发了盘片模具,生产尼龙盘片,并完善了设备检维护制度,这个问题才得以圆满解决。

联合车间产品自动装卸窑系统和检验线工期紧,难度大,而且赶上了春节,项目组积极与供应商协商春节不休假,团队坚守在安装调试现场,确保了生产线及时顺利投产。

由于产线设备众多,新设备磨合期内不可避免的出现一些故障:很多设备初次使用,员工对设备不熟悉,误碰设备上的一些光电开关或者干预设备自动运行状态等问题频发;因为习惯了手工操作,习惯了原有工艺流程,员工对一些设备使用、工艺流程有抵触心理,工组习惯难以改变。项目在投入运行以后,依然问题不断。项目组组织了现场整改及人员培训等,并持之以恒地帮助和督促员工形成新的工作习惯,投产三个月后,这些问题得以顺利解决。

持续精心谋划科学实施

说到成功经验,该项目负责人总结道,每一期项目的实施都离不开以下几个方面:一是精心谋划,按项目需求对方案进行反复论证,达到最优;二是大胆创新,不断探索新装备、新工艺;三是科学实施,通过精心组织设计、认真制定实施计划确保项目圆满完成;四是团队协作,生产、技术、开发、设备、工艺人员相互配合,同心协力。

通过该项目的实施,大量自动化设备的应用改变了企业的一些传统的生产运营模式。首先,一些生产环节不再过度依赖员工的熟练程度,比如高压注浆、施釉;其次,厂内物流得到了很大改善;再次,提高了人工效率,减少了用工数量,降低了招工难度;最后,一些信息化系统的应用,也实现了产品生产过程中一些关键数据的采集分析。项目建设前后对比显示,相较建设前,占地面积减少7.38万平方米,用工减少4100人,产品合格率提升3%,产量提高59万件,产值增加8.96亿元,综合能耗降低336千克标准煤/吨。

从卫浴陶瓷产业看来,虽然受产品结构、订单、标准化等因素影响,传统生产技术在一定时期内仍旧无法被完全替代,但是,自动化、智能化是卫浴陶瓷产业发展的必然趋势。

在人力资源日益紧张的大环境下,我国卫浴行业近年进入一个技术装备爆发式增长的时代,尤其是高压注浆、机器人施釉等发展迅猛。以惠达、恒洁等为代表的企业大力发展整厂装备自动化、信息化、智能化。早在2017年,惠达卫浴总裁王彦庆表示,“惠达的第三次转型是从传统企业向智慧生态型转型,全力拥抱互联网、物联网和工业4.0时代,也是惠达正在进行和未来的发展方向。”今年3月,惠达“5G+”数智化工厂在重庆荣昌落地。

在这些企业的带动下,很多知名企业都在推进装备自动化,福建、佛山、潮州、唐山等陶瓷产区的高压注浆、机器人施釉、产品输送线等技术装备的使用量在逐年提高,MES、5G等信息化技术也逐步得到应用,员工工作环境改善,生产效率提高,经济和社会效益显著。

未来,卫浴陶瓷产业自动化、信息化、数字化、智能化将快速发展,加快卫浴陶瓷产业由传统制造业向绿色智慧生态型产业转型。

 

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