當前，陶瓷行業(yè)使用的機器人智能化程度并不高。據(jù)專業(yè)人士介紹，第一代機器人只需通過示教存儲信息，工作時讀出這些信息，向執(zhí)行機構發(fā)出指令，執(zhí)行機構按指令再現(xiàn)示教的操作，廣泛應用于焊接、上下料、噴漆和搬運等；第二代機器人是帶感覺的機器人，機器人帶有視覺、觸覺等功能，可以完成檢測、裝配、環(huán)境探測等作業(yè)；第三代機器人即智能機器人，它不僅具備感覺功能，而且能根據(jù)人的命令，按所處環(huán)境自行決策，規(guī)劃出行動。目前，在陶瓷行業(yè)中使用的90%以上的機器人都屬于一代和二代機器人。隨著陶瓷行業(yè)逐步與智能化接軌，陶瓷行業(yè)的機器人也會隨之實現(xiàn)產業(yè)升級。
對于陶瓷行業(yè)來說，機器換人是發(fā)展的新常態(tài)。雖然陶瓷行業(yè)自動化生產的程度已經(jīng)很高，但整個生產線上還是存在很多環(huán)節(jié)可以讓機器人來代替人來完成工作。除了撿磚、打包、搬運等強度高的作業(yè)，現(xiàn)在拋光、打磨、施釉等精度高的工藝也可使用機器人。
磨邊、拋光等環(huán)節(jié)仍是國內陶業(yè)自動化升級的“戰(zhàn)場”
廣東科達潔能股份有限公司副總裁、科達研發(fā)院院長武楨曾在接受陶衛(wèi)網(wǎng)記者采訪時明確表示，自動化簡單地說就是將人的工作改為機器工作。自動化在國內陶瓷行業(yè)的應用在現(xiàn)有的工藝條件下已經(jīng)達到了很高的程度，不僅減輕操作人員的勞動強度，還最大限度地避免了操作人員發(fā)生錯誤的問題。盡管如此，陶瓷行業(yè)的自動化升級仍有“巨大的”空間，這個空間將來自于中國陶瓷工藝水平的提升。
武楨認為，陶瓷原料的存儲及計量、料漿制備、料漿均化、粉料制備及陳腐就是自動化升級的“戰(zhàn)場”。 揀選、包裝、自動倉儲及自動裝車是陶瓷行業(yè)自動化升級的另一個“戰(zhàn)場”。當然，還有許許多多的“戰(zhàn)場”正在實現(xiàn)自動化的那些環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在一些中間（工藝）環(huán)節(jié)。比如，從窯爐到磨邊的中轉環(huán)節(jié)，瓷磚由在窯爐里的熱到磨邊線的冷，需要一定時間冷卻，這個過程大多以人工為主。此外，磨邊、拋光環(huán)節(jié)仍有大量人工輔助的工作。如果以上指出的這些環(huán)節(jié)都達到自動化水平，就真正實現(xiàn)了陶瓷行業(yè)的全自動化。2016年科達研制成功的智能窯尾儲坯系統(tǒng)和數(shù)字智能磨邊機已經(jīng)應用于一些高端陶瓷廠的生產線，初步實現(xiàn)了這兩個環(huán)節(jié)的自動化。
廣東一鼎科技有限公司自動化事業(yè)部總經(jīng)理兼技術總監(jiān)張曉明認為，國內工廠一條生產線可能需要十幾名操作工，而國外只需要3-4名操作工。在國外，產品自動包裝之后，是利用激光AGV系統(tǒng)自動出入庫，國內目前還是使用傳統(tǒng)的機動叉車作業(yè)。而國外的智能化項目主要有自動分色分級包裝、數(shù)碼磨邊、AGV倉儲、AR可識遠程維護系統(tǒng)等。薩克米、西斯特姆、西蒂貝恩特、BMR等在智能化這塊的發(fā)展屬于國際領先水平。目前國內陶企整線已實現(xiàn)自動化生產，個別單機設備，例如噴墨機、智能儲坯系統(tǒng)、數(shù)碼磨邊機已初步實現(xiàn)智能化。目前，一鼎推出的智能儲坯系統(tǒng)就是一種智能化設備。它相對于目前市場上的自動儲坯系統(tǒng)的差別在于：它的智能化程度高。它的智能系統(tǒng)是由中央調度系統(tǒng)、交通管制系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)4大部分組成，同時還具備遠程維護的能力。一鼎科技的數(shù)碼磨邊機也在智能化的范疇里面。
自研發(fā)生產出首個國產噴釉機器人以來，佛山新鵬機器人技術有限公司又瞄準拋光打磨機器人系統(tǒng)程序無法重復使用行業(yè)難題，歷時兩年，前后投入近900萬元，終于取得技術突破。去年10月，由新鵬機器人研發(fā)的“一種機器人拋光打磨系統(tǒng)程序復用的標定裝置及方法”獲得第十八屆中國專利優(yōu)秀獎。
噴釉工業(yè)機器代人是行業(yè)的發(fā)展趨勢
據(jù)悉，施釉是指利用干燥坯體的吸水性使泥漿狀的釉料粘附在坯體表面上，噴釉是利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或者噴釉機噴成霧狀，使之粘附于坯體上，噴槍與坯體的距離、噴釉的壓力、噴釉的次數(shù)以及釉漿的相對密度等決定了釉層的厚度。同時由于噴釉出來的釉層厚度比較均勻、易于控制，因此容易實現(xiàn)機械化和自動化。施釉是陶瓷生產中的一個重要環(huán)節(jié)，也是陶瓷生產中較易實現(xiàn)自動化的環(huán)節(jié)。國外大多采用機器人進行噴釉，但是國內應用尚未普及。長期以來，我國的噴釉工序主要靠手工完成，其作業(yè)環(huán)境惡劣，勞動強度大，質量差，生產效率低，品質難于統(tǒng)一性。噴出的霧狀很容易被人吸入，長期以往會對人的身體造成嚴重影響。隨著社會的發(fā)展，人們對物質文化生活需求的日益增長，及對生產工人的健康保證，對陶瓷生產提出了更高要求，用機器人代替人工噴釉已成為陶瓷生產的發(fā)展趨勢。
在噴釉工序逐步實現(xiàn)自動化的過程中，涌現(xiàn)出新鵬、和成、普拉迪、宇誠銘、新景泰、科萊等一批優(yōu)秀企業(yè)，為噴釉機器人的市場推廣和技術成熟做出不同程度的貢獻。
5月27日，佛山市三水盈捷精密有限公司（新景泰）發(fā)布了“施釉線技術的工業(yè)4.0”新品——領先的大板施釉方案產品，有往復式噴釉柜、高壓噴釉機、超寬直線淋釉機。其中，往復式噴釉柜專門為1米以上規(guī)格噴釉而設計。通過多次來回施釉，配上高壓噴釉泵達到固化，（施釉量）壓力高達15Kg／c㎡。從而解決以往淋釉不均勻、淋釉量不夠的痛點。功能和效果達到國際先進水平。產品通過節(jié)水、節(jié)釉、節(jié)電實現(xiàn)環(huán)保化。通過施釉線的速度總控系統(tǒng)。總控，儲存各種速度數(shù)據(jù)，穩(wěn)定生產，快速調用轉產。施釉恒壓控制，確保施釉量精準實現(xiàn)施釉印花的數(shù)據(jù)化、智能化。新景泰總經(jīng)理彭基昌表示，新景泰目前有仿古磚設備、噴墨機、機器代人工程三大項目，數(shù)字化、自動化兩大技術核心。
陶瓷行業(yè)生產工序里噴涂工序是屬于整個生產過程中極為重要的一環(huán)，但由于工作環(huán)境惡劣，空氣中存在有害氣體及粉塵，對人體有直接傷害，并且工作中需要大量體力，故此招工極為困難。根據(jù)調查，目前在噴涂工作崗位上的工人平均年齡超過43歲。企業(yè)招工時，年紀輕的不肯來，年紀大的因為有職業(yè)病的隱患。熟手的噴漆工工資比裝配線上的操作工高2-3倍。噴涂機器人作為機器人大家族中的一個分支，近兩年頻頻亮相于企業(yè)噴涂作業(yè)中，為企業(yè)帶來的實際效益和好處也是空前的。
記者在與佛山市科萊機器人有限公司劉經(jīng)理的交流中了解到其自主設計制造的“手把手噴涂機器人”，采用在線手把手示教的方式，是國內首創(chuàng)。它擁有多項國家專利，是一款不需要專業(yè)編程人員，直接由操作工邊操作，機器人邊學習的自動設備。他們目前已經(jīng)與國內知名的一些衛(wèi)浴企業(yè)合作。劉經(jīng)理介紹，這是一款適應中國國情的工業(yè)機器人，使用方法簡單。操作工人把持機器人的“手腕”，直接拖動機器人進行示教工作（如噴涂）。在示教工作完成后，運動過程的軌跡被記錄下來。重新啟動機器人，就可以反復進行同樣的工作，從而實現(xiàn)機器代人。由于示教過程不需要專業(yè)培訓的編程人員，而且示教過程中可以直接看到噴涂的效果，熟練的工人可不停地按照噴涂效果調整姿勢，按工藝要求進行移動和修正，噴涂的使用效果大大增強。機器人完全可以取代熟練工人的高強度機械勞動，提高工作效率，噴涂中消除各種人為的誤差。在環(huán)境較為惡劣，有害氣體對人有直接傷害的崗位上代替人工操作，尤為有利。
“手把手噴涂機器人”順應市場的發(fā)展，在代替人力方面有明顯的成本優(yōu)勢。一臺二十多萬的機器人，可以代替1.5-1.8個熟手噴漆工。當企業(yè)采用了機器人，就不用發(fā)愁找不到愿意加班的噴漆工了。如果企業(yè)三班生產，一臺機器人單從人力成本計算，不到一年即可收回成本。使用這一機器人的另一大優(yōu)勢在于其高速的動作，單位產品生產周期降低，機器人不需要休息，只要沒有機械故障，它就可以不停歇的一直工作下去。
廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可提高產品的質量與產量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產成本， 有著十分重要的意義。
政策扶持助力陶業(yè)機器人產業(yè)升級
新鵬機器人的一位負責人曾向記者表示，陶瓷行業(yè)高耗能、高排放、重體力，尤其在現(xiàn)在行業(yè)洗牌的關鍵時刻，每家工廠都面臨人口紅利的消失尷尬局面，被淘汰的企業(yè)都是傳統(tǒng)型生產企業(yè)，優(yōu)秀的企業(yè)早已提前布局，為未來做打算。以東鵬和新明珠為例，他們已有自己的升級改造計劃，自己也與眾多的自動化公司合作，并不斷從社會上吸取行業(yè)外其他自動化專家的建議和設計方案，來完善自己，機器人的使用也在他們的規(guī)劃之類。管理設備總比管人簡單，而機器人有許多是人不能勝任的。關于勞動強度、工作環(huán)境、質量控制的穩(wěn)定性，尤其在流水線連續(xù)生產的模式下，更需要機器人精準的工作。從投入上計算一般一年半到兩年即可回收成本，同時國家對企業(yè)技術升級改造有最高達30%的扶持，對于陶瓷行業(yè)，何樂而不為。
通過對購買機器人的企業(yè)給予不同程度補貼的方式，來促進傳統(tǒng)產業(yè)大量使用機器人，一方面實現(xiàn)了傳統(tǒng)制造業(yè)的升級，另一方面促進了大量機器人的普及，推廣了機器人技術的使用。為配合國家工業(yè)發(fā)展方向和政策，為穩(wěn)固推進機器人行業(yè)健康發(fā)展，國家已出臺相關扶持政策。佛山就已出臺《佛山市扶持企業(yè)推進機器人及智能裝備應用實施方案》明確提到對于購買單體機器人及自動化控制設備進行智能技術改造的都有15%的補貼。此外，還將對企業(yè)開展智能化改造、機器人應用等關鍵技術、共性技術攻關并實現(xiàn)產業(yè)化的項目，智能制造公共平臺項目以及優(yōu)質的增資擴產類智能化改造項目給予支持。扶持政策明確是引導和鼓勵企業(yè)利用先行裝備進行技術改造和加快產業(yè)升級轉型，企業(yè)要根據(jù)自身的現(xiàn)有制造業(yè)水平，由點到面，科學評估，而不是一窩蜂，目標是全面提升制造業(yè)綜合實力。推廣機器人的正確使用大致要考慮五點：第一，機器人代替人的必要性，是否能代替人連續(xù)完成該工序，同時做的比人做的質量好，第二，是否能用于實際生產現(xiàn)場連續(xù)作業(yè)，而不是實驗室狀態(tài)，讓企業(yè)能迅速承接，第三，企業(yè)投資是否能盡快回報，第四，該機器人集成技術方案是否在行業(yè)內領先，低級的實驗室方案無法讓企業(yè)享受科技回報，企業(yè)花錢僅得名。第五，企業(yè)要謹慎考察選擇機器人集成商避免錯誤投資。
工業(yè)機器人在陶瓷行業(yè)的應用，在國外已是一個較為成熟的技術。陶瓷行業(yè)現(xiàn)階段的機器換人，主要是代替人從事繁重的體力勞動，把大量的產業(yè)工人從生產一線解放出來。隨著陶瓷機器人產業(yè)的發(fā)展，下一代用于陶瓷行業(yè)的機器人將更加智能化。機器人企業(yè)將加大人工智能技術研究，推動語音識別、圖像識別技術突破，推動高精密度傳感技術突破，推動機器深度學習，促進信息處理技術的集成創(chuàng)新和機器大腦技術突破。對于陶瓷行業(yè)來說，機器人產業(yè)還是剛剛開始。
