中国建材报:“石英石行业的智能制造要依靠自主创新”

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2022-07-03

中国建材报:“石英石行业的智能制造要依靠自主创新”

近年来,我国新一代信息技术与制造业融合取得长足进展,国内石英石行业也走向了一条通往自动化、智能化、数字化的变革之路。

石英石作为一种新型建筑装饰材料,在最近的10年中,其发展速度之快令行业震惊。根据Freedonia(全球顶级市场调研公司)的报告,全球台面市场年平均增长约5.2%,其中石英石台面市场年平均增长约20%。石英石在台面材料的占比从7%提高至如今的20%以上。因其硬度高、抗污性好、无菌、耐热等优点,是台面及公众场合大规模铺贴的优良材料。

20世纪80年代,意大利公司百利通研发了世界上第一条石英石生产线,经过30多年的发展,如今国外先进石英石生产线自动化水平高,整线每班仅需10名左右操作人员;生产线日产量平均可达400片以上;通过多种布料设备,实现高端花色的自动化生产;配备全套环保设备,注重人员健康及可持续发展。

反观国内石英石生产厂家,目前,全自动人造石生产线占比不足5%,多数仍是较为落后的手工线生产。除了需要大量人工作业,效率低下,还存在以下问题。第一,原料称量不准确,粉尘污染大。第二,原料人工搬运、倒料,体力劳动强度大。第三,低速搅拌,原料混合不均匀,影响产品合格率。第四,手工制作纹理,花色不可控,对人员技能要求高。第五,压制振动力低,要求板材树脂含量高,增加原料成本,且压制后板材致密性差,易渗污。第六,固化温度不恒定,板材易变形、弯曲,影响产品合格率。第七,相关环保设备欠缺,容易导致环境污染,引发人员健康隐患。

10多年前,石英石生产线的核心技术仍由欧美国家垄断,国外客户还不认可中国制造的石英石设备,认为我们的产品低端、技术含量不高。面对这样的境遇,佛山慧谷科技股份有限公司(以下简称慧谷科技)董事长邱建平立志要扭转国外客户对中国制造的刻板印象,改变中国石英石生产及装备落后的困境。

为潜心研发,邱建平在2011年成立慧谷科技,投入大量资金和精力攻克石英石生产线的核心技术,用时3年就通过自主研发创新技术打破了国外技术垄断,大大刷新国外客户对中国制造的认知。打破国外技术垄断勇气可嘉,但想攻坚研发谈何容易。2011年,国内的石英石生产几乎都是人工作业,自动化程度非常低,产量极低。制造装备的落后导致每条生产线产值最多只能达到几千万元,而国外的生产线自动化程度高,每条生产线产值可达到5亿多元,两者的效率有10倍之差。

为了攻克难关,邱建平带领团队成员沉下心来搞研发,投入上千万元打造试验线,花重金签下3个国外专家作为企业的技术顾问。邱建平及研发团队走访国内外各大人造石生产厂家,了解客户生产的痛点、难点,针对客户的困难,设计解决方案,在技术上不断改进。为了提高客户的市场竞争力,不断研发差异化产品,让其在激烈的市场中立于不败之地。虽然彼时收支难以平衡,但在技术未成熟前,邱建平坚决只在工厂内部试验。他认为,一定要以严苛的标准要求自己,用高品质的设备征服客户。

石英石生产线成功的关键是打通各单机设备匹配的能力,打通设备生产参数与工艺配方匹配的能力,包括对压力、速度、黏度、密度等一系列指标的控制。慧谷科技不断对设备各项参数进行调试和试验,实现了以上指标的最优搭配,经过连续3年不懈自主创新,2014年,慧谷科技自主开发的石英石智能生产线技术成熟,可完全取代进口。

首先,全自动配料及上料系统,通过自动称量,称量更精准;封闭式的传输系统,粉尘污染小;高速均匀搅拌,提高搅拌质量;搅拌机内衬铺贴易清理材料。其次,生产线配备矩阵式撒粉装置、多刀头CNC纹理机、鱼肚白填料系统等纹理制作设备,让客户有能力创造出更多高附加值的花色产品;压制采用多种控制原理,压制振动力大,板材致密性好,抗污能力强;采用恒温固化箱,减少板材弯曲、变形,提高产品合格率。最后,原料收尘系统、VOC处理系统、水雾系统、污水处理系统等环保设备,为客户实现绿色清洁生产。

慧谷科技石英石生产线  钱宇驰/供图目前,慧谷科技石英石生产线日产量可达300片以上,并植入工业4.0概念,通过智能配料、参数优化、故障报警、成本核算、绩效管理、质量追溯等,引领石英石行业智能化、数字化升级转型。如今,包括5G、移动互联网、云计算、物联网、大数据等新一代的信息技术已经渗透到生产生活的方方面面。企业要追求更高的效率和效益,就需要关注生产技术每个环节,实现企业内部全要素的互联互通。
制造过程与信息的脱节是所有制造业企业面临的问题,主要体现在以下几个方面。第一,设备生产效率低,生产成本居高不下。第二,人员流动大,人工成本较高。第三,处于信息孤岛,面临信息不对称的困境。第四,缺乏生产经验,试错成本高。第五,工厂运营“黑箱”,决策缺乏依据。针对以上问题,慧谷科技通过成立子公司,专注于服务石英石厂家智能化、数字化升级转型,以智能制造为目标,通过装备自动化转数字化、管理信息化转制造信息化、产业互联及制造互联、运营大数据及人工智能决策、数字孪生这五个维度提高企业竞争力。
慧谷石英石智能管理系统包括配方管理、生产线订单管理、高级计划与排程(APS)、上料防错、班组派工、异常报警、预测性维护、故障日历、诊断SOP、设备绩效OEE、参数优化等功能,运用软件工具赋能工厂生产,解决传统ERP不能跟踪物料在生产线的变化过程,从而导致生产管理“黑箱”的问题。通过大数据分析,让系统甄别企业经营好坏,找出问题,做决策者最全面的信息官。通过数字孪生,实现数据全面整合集成与互动,实现企业所有软件数据及物联设备数据的集成整合与互动。全面掌握场景内人员、设备产线、物资、订单、制造、物流、交付等环节资源动态。在线实时进行大数据分析与预警,为管理决策者创造透明直达的管理条件,彰显智慧管控形象。
中国制造未来的发展,要以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,强化工业基础能力,提高综合集成水平,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强的历史跨越。石英石行业作为制造业的一部分,正在依靠自主创新,推动中国企业从中国制造向智能制造和国际品牌跨越。(作者系佛山慧谷科技股份有限公司董事长助理)

本文原载于《中国建材报》7月4日5版

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