佛山陶瓷行业技术创新联盟的构建

时间:2022-04-30 04:31:39

佛山陶瓷行业技术创新联盟的构建

摘 要:产业技术创新联盟已成为创新驱动发展、产业转型升级的重要组织形式,佛山陶瓷产业作为佛山市的重要支柱产业,组建技术创新联盟也是其在发展过程中势在必行的趋势。本文从国内外技术创新联盟经验、佛山陶瓷行业技术发展现状、佛山陶瓷行业技术创新联盟构建等几个方面入手,详细概述技术创新联盟及其在佛山陶瓷行业的构建。

关健词:佛山;陶瓷行业;创新联盟

1 引言

中国建筑卫生陶瓷产业经过30多年的飞速发展,已经成为世界生产大国和出口大国,然而,伴随行业的发展所带来的高能耗、高污染问题也一直备受诟病。随着国家节能环保政策的实施,节能环保新技术的开发也成为行业日益重视的共同课题。佛山作为中国现代建筑卫生陶瓷产业发展的起源地,也是建筑陶瓷最大的生产和研发集散地,其技术创新一直在全国居于领先地位,成为行业技术发展的风向标。建立佛山陶瓷行业技术创新联盟,以技术创新需求为导向、以共同的发展需求为基础、以企业为主体、以形成产业核心竞争力为目标、以具有法律约束力的契约为保障,运用市场机制集聚创新Y源,优化产业技术创新链,创新行业产学研结合机制,实现企业、大学和科研机构在战略层面的有效结合,共同致力于突破制约建筑卫生陶瓷产业发展的技术瓶颈,提升佛山陶瓷陶瓷行业技术整体水平,形成联合研发、优势互补、利益共享、风险共担、长期稳定的产学研利益共同体。[1]

2 国内外技术创新联盟经验

最早出现这种联盟形式的是20世纪20年代英国的研究联合体,并且很快被其他一些欧洲国家借鉴引用。到了20世纪60年代,日本开始发现欧洲国家这种研究联合体的优势,并且加以模仿和研究,也成立了大量的工矿业方面的技术联合体,其中比较典型的就是“超大规模集成电路技术研究组合(VLSI)”。随后美国也在20世纪80年代开始关注产业技术创新联盟,鼓励企业与大学、科研机构等紧密联系,形成技术创新联盟,并提供各方面的支持。国外技术创新联盟经验分析如下:(1)日本:日本政府对于产业技术创新联盟给予了重要的资金支持,日本的产业技术创新联盟成功运行值得借鉴的另一条就是为联盟选定了一个合适的协调人,该职位上的人必须拥有丰富的人脉资源以便开展联盟企业的内外沟通联络工作。(2)美国:1984年美国国会颁布了《国家合作研究法案》,该法案突破了《反垄断法》对合作研究的各种限制,使研发组合这种做法合法化。在该法案颁布不久,美国的产业技术创新联盟得到了迅速发展。美国联盟的运行经费也是由成员企业和政府共同承担。除此之外,美国的产业技术创新联盟具有合理的组织机构,使成员企业之间可以畅通自由的交流信息,在联盟内部创造了良好的人际氛围,激发了联盟成员的创新潜力。[1]

我国的产业技术创新联盟起始于1992 年的“产学研工程”,快速发展于2008年年底国务院六部委《关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见》文件,之后仅一年时间,北京地区的产业技术创新联盟已经超过100 家,成员企业超过5000家;上海市设立了“产业技术创新联盟支持专项”,以行业龙头企业或骨干创新型企业为重要依托组建了22 家产业技术创新联盟;江苏省经国家或省级注册的产业技术创新联盟有 31家。2011年,由山东省陶瓷工业协会发起,山东硅元新型材料有限责任公司(原山东省硅酸盐研究设计院)牵头组建的山东省日用陶瓷产业技术创新战略示范联盟在淄博启动;2011年,“日用及建筑陶瓷产业技术创新战略联盟”建成,并于2013年被科技部批准为国家产业技术创新战略重点培育联盟;2013年,淄博市先进陶瓷产业技术创新联盟正式成立,将重点发展面向新能源、节能环保、电子信息等领域的高技术陶瓷,打造先进陶瓷创新、研发和生产基地[2]。

3 佛山陶瓷行业技术发展现状

佛山作为中国现代建筑卫生陶瓷产业发展的起源地,也是建筑陶瓷最大的生产和研发集散地,其技术创新一直在全国居于领先地位,成为行业技术发展的风向标。一直以来,陶瓷行业在建筑陶瓷生产制造技术和装备的创新方面坚持创新的步伐永不停止,在数字化、智能化、节能减排、大型陶瓷板材生产等方面取得了显著的进步。企业不断更新生产技术装备, 快速实现机械化和自动化生产, 在提高产能和劳动效率的同时降低了生产成本和能源消耗, 逐步完善的产业链和产业集群的发展,极大地提高了我国建筑卫生陶瓷行业的竞争力。[3]

3.1智能制造技术

针对行业生产向数字化、智能化、节能减排、大型陶瓷板材生产发展的热点,一批数字化、智能化、环保的技术和装备相继问世,大大提升了建筑陶瓷企业的生产效率和管理水平,满足企业节能环保的需求,也为未来创造了更多的市场机会。

由广东科达洁能股份有限公司、蒙娜丽莎集团股份有限公司、佛山市恒力泰机械有限公司、江苏科行环保科技有限公司联合完成的建筑陶瓷数字化绿色制造成套工艺技术与装备去年推出,其采用了全新的建筑陶瓷砖生产技术、装备、工艺和配方,涵盖“建筑陶瓷”、“陶瓷机械”、“环保治理”三个行业和领域,涉及建筑陶瓷生产数字化管控一体化平台、远程智能服务平台、万吨级的陶瓷砖自动液压机、陶瓷喷墨打印机、超宽体节能辊道窑、全自动的大规格陶瓷板抛光生产线、全自动的高效大规格陶瓷包装线等技术与装备的研发,明显提高了生产效率和自动化水平。

近年来,科达洁能提出了打造陶瓷工业4.0的口号,以“物联网+工业”,“云计算+智能”、“信息化+物流”、“移动互联网+创新”为四大突破方向。

一鼎科技与广东神舟航天智能制造技术研究院签约成立的神舟智能陶瓷装备研究中心,将在陶瓷装备领域“从单机到整线,从整线到智能”的技术路线,建立高效的研发体系。对设备运行进行大数据管理及维护,更方便企业进行把控和装备升级改造。

广东中鹏热能科技搭载高铁窑炉推出的窑炉云控系统,是一个行业首创的典型信息互联技术应用。其研发的 iBok窑炉调试手持设备,只需要日常使用的手机、微信、公众号,在公众号里扫描窑炉专属二维码或手动添加窑炉的专属信息,手机与窑炉就通过云建立了连接,能支持对窑炉变频器,温控表等重要设备进行实时在线调试和控制,还可以通过这个公众号主动去查询和统计窑炉的即时或历史数据。

鼎吉包装将智能视觉技术引入陶瓷分选包装领域,并与行业外的相关企业通力合作,开发了人工画线智能识别技术与装备和瓷砖色号智能辨别技术与装备。该全自动瓷砖包装线可以灵活选择配置自动分选机、自动叠砖机、自动上砖机、自动包装机和自动堆垛机,根据不同的功能与规格需求,灵活组合这些单机设备就可以@得独立型自动包装线、直连型自动包装线等各种功能的自动包装线,以满足客户的多元化需求。

3.2原料加工节能减排技术

干法制粉是近年来陶瓷行业原料制备环节节能减排技术应用和推广的一大亮点和热点。由于干法制粉技术不需要球磨机和喷雾塔,具有生产工艺简单连续、所需设备少、占地少、投资少、产量大、生产效率高、用电不用任何燃料等优点。在实际使用过程中,干法制粉工艺带来最明显的效果就是节能和环保,排放完全能达到国家公布的新的排放标准,可做到零废气、零粉尘排放。干法制粉技术使陶瓷行业原料制备技术进入了一个崭新的阶段。

由意大利LB公司和广东博晖机电,联手为亚洲地区定制的首个干法制粉工程,于2015年11月在东鹏山东基地落户。2016年1月16日,东鹏干法制粉成功量产, 生产7%以上吸水率内墙砖出砖成品合格率为96%,废气排放减少55%,其综合节能效果与传统湿法制粉工艺相比可达47%以上。2016年4月15日,东鹏亚洲首个干法制粉工程应用通过验收,标志着干法制粉工程应用在我国正式取得成功。

连续球磨机作为原料制备环节节能降耗的主打设备之一已经在国内的研制和推广应用。2014年清远豪邦引进安装萨克米连续式球磨机投入了应用。2015年湘潭亿达机电设备生产的组合式连续球磨机在恩平晶鹏陶瓷调试运转成功,淄博唯能陶瓷原料粉碎开始使用连续式球磨机。2016年科达、鼎汇能、浩丰重工、博晖、湘潭亿达、福建敏捷机械、卓达豪、淄博唯能等企业均向行业推出了其在连续球磨领域作出的新探索。浩丰重工还推出高效节能预破碎系统、组合分段式连续球磨机、环保低温喷雾干燥塔等。鼎汇能科技的连续球磨制粉系统的技术精髓“建筑陶瓷制粉系统用能优化技术”已被列入十三五《国家重点节能低碳技术推广目录》,该技术综合节能30%、节煤40%、节省人工60%、节地70%,是我国建筑陶瓷行业节能技术改造、升级的推荐技术。

3.3喷墨印刷技术

喷墨印刷技术是建筑陶瓷装饰技术的一个飞跃。全球首台陶瓷喷墨打印机1998年在西班牙KERAJET诞生,一度成为少部分高端用户的新宠。

中国晚于欧洲十年获得这项技术。2008年5月,由希望陶机研发的中国首台陶瓷喷墨打印机正式宣告诞生,揭开了中国陶瓷行业喷墨打印技术国产化的序幕,2010年初,广东金牌亚洲陶瓷在国内首次推出了3D数码喷墨立体瓷砖,为这项技术在瓷砖表面的应用书写了华丽的篇章。

时至今日,陶瓷数码喷墨技术已在中国市场大范围普及,作为陶瓷喷墨印刷的必备墨水,国内的研究始于2000年,真正实现自主生产却是在2011年。迈瑞思2011年3月正式宣布成功研制出陶瓷喷墨印刷用墨水。明朝科技也于同年正式推出陶瓷墨水,并宣告其墨水已经进入生产应用阶段。康立泰、万兴色料、柏华科技、汇龙等企业也均在2011 ~ 2013年正式推出陶瓷墨水。道氏墨水在2012年10月17日正式推向市场后,又于2013年12月通过了省部级技术鉴定,这被认为是“国产墨水技术达到了新水平”的标志性事件。

如今,国产墨水已经占领了国内70 ~ 80%的市场份额。陶瓷喷墨墨水发展十余年来,衍生出了不同材料组成、不同功能和不同效果的几大类产品,包括普通颜料墨水、功能性墨水、渗花墨水、水性墨水等。紧随着功能性墨水之后,渗花墨水于2013年首度亮相国内市场。这是一种在瓷质抛光砖表面进行数码喷墨打印技术,通过将墨水渗透进砖坯,让抛光砖实现色彩、纹理、质感等多重提升的新材料。渗花墨水对抛光砖的升级所起到的积极作用,得到了业内人士一致认可。

2016年,喷墨渗花抛光砖的迅速兴起,激发了喷墨机生产企业研发推出喷墨渗花打印机的热情,目前多家国内外喷墨机品牌成功推出了喷墨渗花打印机,并在一些陶瓷企业上线使用,这在一定程度上提振了喷墨机销售市场。为了适应陶企的生产模式,须由以往大产量的模式向高效灵活、个性化生产逐步转变,市场上涌现了更多通道的新喷墨机。如希望公司双子星系列设置了8 ~ 12色通道,北斗星系列则用于超宽幅打印,其BDD机型可按需实现2 ~ 16色通道的分体自由组合。美嘉通过将两立的喷墨机进行串联,可实现8 ~ 16个通道同时高质量打印。新景泰展出了10通道喷墨机。科达的新一代喷墨机KGP140/14将打印通道增至14通道[4]。

3.4大板生产技术

从世界瓷砖的趋势看,陶瓷大板已经成为当今的流行趋势。不论是薄的、厚的陶瓷大板已经成为目前企业研发的热点,厚度可以涵盖3 ~ 30mm厚度,尺寸最大己达1600 mm × 4800 mm。而与该产品相应的陶瓷大板的成形技术和装备也成为行业的技术亮点。

2015年12月,恒力泰自主研发的亚洲首台“万吨级”YP10000型压砖机,正式投放市场,可生产1200 mm × 2400 mm大规格干压陶瓷板材。2016年12月,一台身高将近9米、体重超过500吨的“巨无霸”压砖机,YP16800型压砖机也在恒力泰车间组装完毕。与此同时,科达也推出KD16008型压机。YP16800和KD16008型压机实现投产,意味着我们国产设备也可以做1400 mm × 2800 mm规格的大板,让大家看到了以传统方式生产制造陶瓷大板的技术路线已经成熟,中国陶瓷企业使用国产装备生产超大规格陶瓷板成为了现实。

3.5宽体窑技术

2016年是3.85 m宽的超宽体窑真正推向市场的元年。中国的科达洁能、中窑、摩德娜都不约而同地推出了3.85 m的宽体窑。3.85 m超宽体窑的高调亮相,将为整个行业窑炉设备的推成出新、环保节能起到积极的引领作用。

超宽体窑具有产量更大、效率更高、更加节约场地和人力成本等优点,此外便是节能的作用。窑炉在建陶企业的燃料成本占到了生产成本的25%以上,因此,节能降耗,最关键就是窑炉,而窑体做宽,有着降低能耗的明显优势。

4 佛山陶瓷行业技术创新联盟构建

4.1联盟机制

技术创新联盟的组成往往首先由联盟中的一方发起,在与联盟初期的成员结盟之后,就需要一定的运行机制对联盟创新活动的进行加以控制。联盟的运行就是联盟各成员利用自己的优势,在联盟系统内开展协同创新活动以获取价值的过程。该阶段关注的是联盟成员的进出、技术知识如何扩散、利益如何分配、如何实现协同创新等,分别对应选择机制、信任机制、知识转移机制、协同创新机制、利益分配机制和创新绩效评价机制等。其中选择机制是保证联盟拥有最佳成员结构的进入退出机制;在跨组织合作的创新活动中,建立一定强度的信任关系是十分必要的,为了改善创新合作的状态,信任机制非常重要,知识转移机制是一种重要的环境机制。联盟是一种协同组织,是协调各方资源占有,为了共同目的而开展的集中合作,协同创新机制则是对这种集成式创新过程的具体描述,对技术创新创造的价值进行分割就是利益分配,这既是联盟创新的动力,也是联盟续存的关键之一。[5]

佛山陶瓷产业作为佛山市的重要支柱产业,其生产历史悠久,源远流长,而且随着消费者对产品装饰性要求的不断提高和国际化需求,行业的技术创新不断涌现。 目前佛山陶瓷行业技术创新联盟的做法主要有两个方面:技术联盟和标准联盟。

4.2技术联盟

陶瓷产业的技术创新涉及到从产品研发设计、原材料、机械装备、企业生产、销售等全产业链,技术创新联盟应整合陶瓷产业技术创新资源, 建立以陶瓷企业为主体, 市场为导向, 产、学、研、用紧密结合的建筑陶瓷技术创新体系。建立市场化、多元化投融资和促进成果转化的有效机制。充分利用陶瓷产业链上的上下游企业研发和信息资源,以及科研院所、高校和第三方机构的科技与人才资源, 建立符合市场经济规律的协作机制, 促进陶瓷行业信息、技术与设备等资源共享, 充分发挥现有科研资源作用, 建立行业共性关键技术的研发基地。[6]建立陶瓷企业、原料商、设备厂家共同攻克技术瓶颈,风险共担、利益共享的合作模式,同时加强技术创新人员的交流与合作,并争取政府对技术创新联盟的支持。通过联盟组建将具有一定技术创新意识, 技术创新需求和技术创新能力的企业凝聚在一起, 共同研究陶瓷工业前瞻性、共性、关键性、重大技术课题。形成有效的技术扩散机制, 提升行业的技术创新水平。

在现有行业技术的基础上,建立跨界联盟,不断拓展新的技术创新领域, 研究开发一批适应陶瓷行业发展的新技术、新工艺、新装备,同时引入互联网+技术、云计算技术、信息化技术和物联网技术,促进陶瓷企业的制造水平不断提高、提高工作效率、改善劳动环境, 体现人性化、功能化, 为人类健康服务, 为循环经济服务。

4.3标准联盟

随着陶瓷新产品和新技术的不断涌现和飞速发展,一些新的标准也不断制定和更新。技术创新联盟的建立,将对规模大、 技术含量高的企业或产业集群,制定严于国家或行业标准的联盟标准作为企业生产的依据,以提升核心竞争力,打造和扩大区域品牌为方向。这类联盟的企业一般处于产业界高端位置,掌握核心技术,具备完善的创新能力,通过制定联盟标准,能够增强企业互信、促进集成创新、推动核心技术与新产品开发的产业化、保护名优产品,充分发挥标准化工作对产业发展的引导作用。

4.3.1陶瓷砖联盟标准

2014年,佛山三水区成立陶瓷废渣烧结砖标准联盟。因为陶瓷废渣砖的生产不但使佛山三水每年生产陶瓷等建材及锅炉运行产生的约45万吨的废渣得到了有效使用,若按每吨废渣处理费5元计算,就能节约成本200多万元,既节能又环保。目前三水陶瓷废渣烧结砖行业联盟标准覆盖率达到100%。标准联盟就是要有效规范市场秩序,尤其是在创新、创意频现的今天,标准的普及可以快速推动佛山陶瓷从传统走向现代。2016年,佛山市标准化协会组织召开佛山陶瓷标准联盟成立大会,来自国家陶瓷及水暖卫浴产品质检中心、市陶瓷学会,以及广东新明珠、蒙娜丽莎等陶瓷企业的十余名代表参加会议。与会代表围绕佛山陶瓷标准联盟章程草案内容,结合佛山陶瓷的发展和现状,集思广益,本着有利于佛山陶瓷l展的原则,进行了热烈充分的讨论,并确定联盟标准宗旨为:促进产业技术进步,提升产品质量水平,彰显佛山制造魅力。会议还对联盟组织架构、工作制度等事项达成了一致意见。

佛山陶瓷砖联盟标准的研究旨在佛山市陶瓷产业集群区推广实施联盟标准工作,促进产业集群企业间的交流与合作,实现经营策略由孤军作战向集团作战的转变,有效整合各方资源,拓展、延伸产业链,实现共同发展。同时,在集群区内开展联盟标准工作对于加强区域内陶瓷企业基础管理,规范企业生产行为,维护公平竞争,提升禅城区陶瓷产品质量,引领佛山陶瓷行业健康、 持续发展,树立和提升佛山陶瓷区域品牌形象都有重要的意义。标准主要特点如下:(1)结合佛山陶瓷产业现状,重点满足大中型企业的需求。(2)体现“以人为本”,将摩擦系数纳入标准要求,指标合理、可操作性强。(3)与时俱进,大力倡导安全环保,规定了可溶性铅、镉含量,放射性核素限量要求,指标科学、合理。(4)制定的联盟标准门槛高,技术指标高于国家标准和国际标准,无论在国内还是国际都处于领先水平。(5)较好的结合企业实际和市场现状,进行分等分级,实现优质优价,更好的提升区域品牌。[7]

4.3.2 墨水联盟标准

2017年5月,为进一步提升佛山陶瓷液体色料的质量,引导佛山陶瓷液体色料行业有序、健康发展,佛山市陶瓷学会陶瓷墨水专委会成员道氏、康立泰、迈瑞思、禅信、金鹰、明朝等墨水生产企业联同佛山市质量技术监督局、佛山市标准研究院就地方执行标准、产品检验数据进行调研,收集、分析相关资料,查阅国内外有关的产品、环保、安全方面要求,根据企业执行标准及产品实测数据,考虑企业建立高端联盟,提升区域品牌形象等诉求,编制了联盟标准初稿。主要内容参考《广东省地方标准》以及《中国建筑材料协会标准》进行编写,其中对墨水粒度的检测要求、分类上、名称等进行了修改调整。

佛山陶瓷液体色料联盟标准的经济效益主要体现在:提高产品质量,并最大程度降低产品的成本;提高劳动生产率;促进管理科学化和产品创新。而社会效益主要体现在:促进行业良性竞争与发展;促进企业提升自身竞争力,规范企业生产行为,维护公平竞争。标准主要特点如下:(1)结合佛山陶瓷产业现状,符合陶瓷液体色料生产企业与使用企业的要求。(2)制定的联盟标准技术指标高于地方标准和国家标准。(3)结合企业实际和市场需求,对墨水粒度的检测要求、分类、名称等进行了修改调整。(4)执行佛山陶瓷液体色料联盟标准的产品,既保证了产品质量,满足了使用性能,又促进了行业的协调发展,提升企业自身竞争力,实现了产品的经济效益与社会效益。

5 结语

佛山陶瓷凭借得天独厚的优势,在建筑卫生陶瓷行I引领了全国的技术创新和腾飞,陶瓷产业的迅速发展对佛山的经济具有很大的推动作用。如今,佛山陶瓷的技术创新体现在智能制造、原料加工的节能减排技术、喷墨印刷技术、陶瓷大板生产技术以及宽体窑技术方面都取得了显著的提高。佛山陶瓷行业技术创新联盟的构建可以从行业的关键技术,以及互联网+技术、云计算技术、信息化技术和物联网技术等方面实现共性技术联盟和跨界技术创新联盟;同时也可以构建行业的相关标准联盟。依靠联盟组建, 自主创新, 实现行业的创新发展, 提高行业的整体技术水平。

参考文献

[1] 孙丰英, 王庆金. 产业技术创新联盟国内外发展经验分析[J]. 江苏商论, 2014(9):107-108.

[2] 殷群, 李丹. 产业技术创新联盟合作伙伴选择研究[J]. 河海大学学报哲学社会科学版, 2014(2):62-66.

[3] 廖花妹.浅谈佛山陶瓷行业现状及未来发展[J]. 佛山陶瓷, 2012(5):6-8.

[4] 中国建筑卫生陶瓷协会. 中国建筑卫生陶瓷年鉴[M]. 中国建筑工业出版社, 2016.

[5] 赖馨正.产学研技术创新战略联盟模式及运行研究[D]. 中南大学, 2008.

[6] 陶晓文.组建绿色建筑卫生陶瓷产业技术创新联盟是实现产业由大变强的必由之路[J].陶瓷,2010(6):12-13.

[7] 杨柳慧.佛山陶瓷砖联盟标准研究[J]. 广东科技, 2009(12):84-85.

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