建陶行业的数字化和智能化转型是推动行业高水平发展的必由之路。从制造业的发展阶段来看，工业1.0是以蒸汽机为代表的机械制造时代，工业2.0是以规模化流水线为代表的电气化与自动化时代，工业3.0是以数字控制机床为代表的电子信息化时代，工业4.0是以人机一体化智能系统为主导的绿色智造时代。我国建陶行业目前仍处于工业2.0与工业3.0之间。

  为助力建陶行业迈向人机一体化智能系统的工业4.0时代，中国建材工业出版社邀请国内头部建陶企业和专家，参与于2020年7月启动的《中国建筑卫生陶瓷行业智能制造研究与实践》图书编写工作。该图书已成功入选 “十四五”国家重点出版物出版专项规划项目和2023年度国家出版基金资助项目。

  建陶企业每个环节都会产生大量的数据，这一些数据主要有生产管理数据、装备状态信息和产品状态信息。智能化的首要条件就是各环节（各工序）数据（传感器数据）实现互联、互通和共享。

  新明珠集团加快发展数字化的经济，积极推动企业数智化改造，目前已拥有超50条自动化智能生产线。新明珠集团党委书记、董事、副总裁陈先辉呼吁，加速建陶行业的数字化转型，需要转变经营思维与管理模式，充分的发挥人机一体化智能系统标杆示范企业的示范引领作用，做好数据标准化工作。

  在新明珠集团的数字化示范工厂宽敞明亮的生产车间内，各生产模块井然有序，整个车间里只有极少的工人在巡检操作。这得益于创新导入“产业+AI”人机一体化智能系统系统。该系统由底部设备控制层、企业应用层和管理BI层形成内部业务和数据安全稳定运行的平台架构，将产品数据、设备数据、工艺数据、能耗数据等，应用于订单管理模型、排产模型、工艺模型等，形成数据驱动分析模型，指导企业的生产运营管理，优化管理决策。此外，新明珠集团将智能制造延伸到零售端，推出的自主研创闭环式新零售系统——“明珠家世界”数字系统，推动全链路数字化、智能化转型，让产业链与消费者紧密连接，实现家居设计装修“所想即所见，所见即所得”一站式服务。

  蒙娜丽莎集团通过两化融合和“互联网+”，开发出建筑陶瓷研发、制造、物流、销售、服务一体化的中央集成智能化控制管理系统，使公司制作由原来的机械化、自动化，向着信息化、智能化方向转变，实现产品全生产周期智能化控制。蒙娜丽莎集团副总裁刘一军谈及人机一体化智能系统时表示，“如果尝试失败，对企业来说将是不小的损失，但我们仍旧是顶住压力，最后成功了。”

  蒙娜丽莎集团构建的智能化生产及管理体系，实现了从客户订单、APS排产、物料采购入库、坯釉料加工、粉料压制成形、坯体干燥、AGV窑前储坯、窑炉烧成、AGV窑后储坯、成品加工、分级、包装（可溯源）、智能仓储入库、TMS物流等整个陶瓷生产流程数字化、智能化管理。整个生产的全部过程产生的数据实时在大数据中心BI看板展示，对生产过程中出现的问题能及时做出响应，实现车间透明化管理，全方面提升了生产与管理水平。

  数字化工厂解决了产品设计和产品制造之间的“鸿沟”，实现了产品生命周期中的设计、制造、装配、物流等各方面的功能，降低了设计到生产制造之间的不确定性，缩短了产品设计到生产的转化时间，提高了产品的可靠性与成功率。数字化技术的应用为建陶公司实现人机一体化智能系统构筑了扎实的基础条件。

  建陶行业的生产智能化正逐步变为现实，但要想实现多维度全方位的智能化生产，须攻克生产环节中各物料质量与库存的及时精确检测、对订单每一个环节的完成度呈现、原料车间和压机之后生产工序的智能化程度提升、生产的全部过程数据采集的标准化、对瓷砖产品的赋码识别、产品缺陷自动检验测试及供应商原材料等产品的标准化等八大难点。新明珠集团人机一体化智能系统与能源总监、《中国建筑卫生陶瓷行业智能制造研究与实践》副主编李萍系统梳理了建陶智能化生产全流程，他认为这些难点显著制约了行业的生产的全部过程智能化。

  针对行业实现人机一体化智能系统面临的问题，部分建陶企业、研究机构通过自主创新形成了一定的成果。

  为准确统计物料产能与库存情况，实现对订单完成度的有效掌握，蒙娜丽莎集团打造的高阶APS生产计划排程系统，通过量化基础数据和业务运作规则，实现了精细化、精准化排产和产销协同效率的提升。APS可基于产品基地布局、生产线能力、产品生产节拍等基础数据来进行订单的基地分配，通过客户/预测/库存订单实时滚动排产，综合各种基础数据约束条件，实现自动排程建议。APS帮助蒙娜丽莎集团实现了生产排程柔性化。

  “针对建陶产品生产的全部过程中数据采集方面的难点，我们团队做了大量研究工作，主要是基于采集的数据来进行分析，通过优化调度模型，实现生产流程的优化。”景德镇陶瓷大学机械电子工程学院方毅翔表示，由于目前采集的数据清洗、对齐存在难度，同时缺少多个环节的海量数据，导致数据分析精度不足，不足以支撑当前生产流程的优化任务。

  “关于干燥和烧成阶段的窑炉中温度、气氛、压力等数据的采集工作，我们与建陶行业有突出贡献的公司进行过深入探讨和交流，也做了很多探索和实践。”广东中鹏热能科技有展公司总经理万鹏介绍道。

  在新明珠集团的智能工厂大数据系统中，将AI技术引入到品质检验测试过程，实现了系统自动识别缺陷并进行精准标注。AI质检系统能做到“一眼”识别多项表面瑕疵缺陷、实时标注并及时回溯分析，较人工质检生产线%，瓷砖质量检验准确率稳定在98%以上，生产线人工投入降低一半以上，大幅度提高了生产的稳定性与产品质量。

  ChatGPT的兴起，为设计板块智能化提供了新的路径。“业内已有企业尝试使用ChatGPT做产品设计和效果设计，也有企业表示今年将大范围采用ChatGPT来解放设计师的生产力。”数联魔方（天津）科技有限公司总经理金成灿在图书编写讨论时提到。

  智能制造不仅要实现人与机器的数据交互，更要实现机器与机器之间的数据交互。一些建陶企业虽然建立了各种办公自动化、资源计划、产品数据管理、供应链管理等系统，但不同系统存在孤立、不匹配、不兼容等问题。华南理工大学教授、《中国建筑卫生陶瓷行业智能制造研究与实践》主编曾令可指出，“企业引进并建立一套管理软件相对容易，难的是怎样将不同的系统、不同的数据整合在一起，让数据通过交互产生生产力，而不是仅仅局限于数据考核和机器替人。”

  智能制造对于建陶企业不是选择题，而是必答题。智能制造要求生产的全部过程实现模块化、柔性化、产业化，为机器人的大规模利用创造条件。行业普遍预计，这一过程将进一步加速产业洗牌速度。未来几年，市场优胜劣汰、适者生存的竞争环境将会更加残酷。

  模块化满足了市场的多种需求，同时能使机器人零部件便于拆卸，便于组件的运送、替换和维修。柔性化生产适应加工对象的复杂变换，通过设备、管理、人员和软件的综合柔性管理，使机器人能以最快的速度适应工件，喷涂出高质量的陶瓷釉面，使生产的全部过程具有更完善的判断和适应力。在砖坯成形、修坯、喷釉、再烧结等全过程广泛采用机器人，实现机器人产业化应用，是陶瓷行业迫切地需要完成的发展目标。

  人机一体化智能系统技术的发展使传统制造业的生产方式正在进行迭代升级。在以制造业闻名的佛山，机器人产业正在成为近年来最火爆的朝阳产业之一。将更多的机器人投入到建陶产品生产中，通过数据平台对机器人进行监控和维护，才能实现行业真正意义上的智能制造。

  道阻且长，但建陶行业唯有跨过这道坎，才能追上并赶超日本、意大利等陶瓷强国。曾令可等建陶行业人坚信，中国建陶行业迈向工业4.0的智能时代指日可待。

  如何实现这一转型跨越？曾令可认为，企业与政府都应积极行动起来。“建陶行业企业要积极进行信息化改造和智能制造，以便及时对市场变化做出一定的反应，同时大幅度的提高生产管理上的水准。要通过加大政府投资力度，制定具体的扶持政策；加大智能制造人才教育方面的支持，保证高端专业研发人才的持续供应；促进创新成果及产学研实际转化率，加强高校与企业，企业与企业之间的交流合作。”