解读 | 玻璃制造业发展现状及企业智造案例
玻璃的魅力在于它是一种充满张力的神奇物质，柔时似水，钢时如钻，极强的可塑性造就了它变幻无穷的非凡魅力。玻璃属于建材行业中第二大门类，不同于其他建材产品，现代科学技术的发展，使得玻璃已成为国民经济必不可少的重要产品。如今，玻璃已经广泛应用于家居装饰、汽车机械、卫生医疗、工业建设、航空航天等领域。
一、玻璃行业发展现状
我国玻璃工业经历了改革开放30多年的，产业规模不断扩大，产品质量工艺技术等方面发生了质的飞跃，特别是进入新世纪以来的大发展，取得令世人瞩目的辉煌成就。平板玻璃产量从世纪初2亿重量箱增至2014年近8亿重量箱，翻了两番；2015年平板玻璃产量是建国初期92万重量箱的800多倍，是改革开放初期1784万重量箱的40多倍，占全球总量56%；已连续26年居全球第一位。产业发展满足了我国国民经济建设和人民生活水平不断提高的需要。
从下游需求来看，房地产是玻璃的主要应用领域，占总需求的75%左右，主要应用于门窗、幕墙、家具等装饰用品。除房地产之外，汽车制造和出口也是平板玻璃应用的重要领域，占比分别约10%。2017年前10个月汽车产量为2349.4万辆，同比增长5.3%，汽车销量2292.71万辆，累计增长4.13%，较16年增速有所下滑，但仍保持稳定增长状态，预计短期内汽车板块仍提供稳定需求。
据了解，中国的汽车玻璃、镂艺玻璃技术达到了世界先进水平，福耀的汽车玻璃就是世界加工工艺最高的。世界三大玻璃工艺中的浮法工艺就是中国唯一不向国外交专利的核心技术。
二、玻璃行业面临的问题
玻璃行业经过20多年的高速发展，取得的成绩有目共睹，但不可否认的是，资源配置的效率在下降，创新能力不足，产能过剩等挑战增多。我们应该认识到玻璃行业存在的问题：
1、产能的飙升带来的却是严重的产能过剩。目前平板玻璃总量过剩，主要是建筑用普通浮法玻璃严重过剩，而高端产品保障能力不足，多数产品附加值低，仍处在价值链低端和从属地位。普通浮法玻璃过剩，优质浮法比率偏低，在二次加工的数量和深度上均有较大差距；普通玻璃技术水平不高，企业又为了抢占市场份额不断上马新生产线，导致恶性循环；部分高端汽车玻璃、高速列车和飞机用超硬玻璃、硼硅酸盐防火玻璃、电子工业用超薄玻璃等还需进口。因为产能过剩，玻璃行业也有利用率低的问题。
2、玻璃行业既是资源能源密集型产业，也是典型的规模性产业。近年来，随着资源、能源价格和劳动力成本不断上升，玻璃被列入产能过剩行业后融资难成为普遍现象，使企业生产经营成本大幅度增加。一方面市场需求不足产能过剩，产品价格持续下降；另一方面成本提高，削弱了企业的盈利能力，成为转型升级和结构调整的制约因素。
3、产业组织结构不合理。2015年底前10家玻璃企业产能集中度仅为59%，技术引领能力强、资源配置能力强、品牌影响力强的领军企业较少，引领行业发展能力不足。
4、从技术结构看，能耗水平比国际先进水平偏高约20%；中低水平的浮法玻璃生产线以煤焦油、石油焦粉为燃料，大气污染排放问题较为严重。
三、去产能 走智能、绿色之路
玻璃的短暂行业回暖与“去产能”的国策依依相关。回顾玻璃行业，早在2009年，就是国务院圈定的六大产能过剩行业之一。不过，“去产能”在各个行业都遇到了很大的阻力，直到2015年，“去产能”正式被摆到操作层面。河北、湖北、山东等省份先后推动玻璃“去产能”工作。不过，玻璃行业“去产能”的前景并不乐观。钢铁、煤炭等以国有企业为主的行业，“去产能”执行阻力较小；玻璃行业则以民营企业为主，国有企业仅为13%。企业数量多，行业集中度低，近似完全开放竞争的行业，推进供给侧改革自然较缓慢。
业内人士表示，玻璃“去产能”除了政策引导，更重要的是企业要调整产品结构，从低端走向高端制造，才能通过提高竞争力获取利润。那么，如何才能促进玻璃制造业快速稳健健康发展呢？答案有两点：一是市场整合，增加行业集中度；二是提高制造业智能化水平，减少人工成本，提高企业利润。
大企业整合市场是过剩产能退出的有效途径，建议政府提供专项资金支持，重点扶持大企业，由大企业承担行业整合的重任，增加行业集中度，改善产能过剩，实现合理有序减产。按照供给侧结构性改革的思路和做法，以结构调整去产能，建议政府引导资金更多投向补短板、调结构、促创新的产业领域，加大对转型升级企业和高科技项目的支持力度，打造一批拥有高端技术、高端产品和知名品牌的领军企业。
四、企业智能制造案例
1、福耀集团
福耀玻璃工业集团是中国最大、全球排名第二的汽车玻璃生产制造商，2017年净利润达31.48亿元。据统计，中国每三辆车当中就有两辆车的车玻璃是由福耀玻璃生产的。长期以来，福耀不断拓展“一片玻璃”的边界，由“产品供应商”向“为客户提供汽车玻璃解决方案”转型。
近几年，福耀集团技术创新成果倍出，市场规模也在不断扩大，其中福耀镀膜前挡玻璃，此技术打破了国际巨头的垄断。机械加工设备实现自主研发生产，且基本达到国际先进装备水平。这些设备填补了一系列国内空白，解决了批量、成本、光学等矛盾，实现汽车玻璃规模化生产及出口业务的快速增长成为福特、通用、克莱斯勒、卡特彼勒等美国品牌的全球优秀供应商。
早在2015年福耀玻璃董事长曹德旺先生就提出要把工业4.0落户在福耀，随后福耀成为中国智造的第一批示范企业。如今，福耀集团结合信息技术和自动化的生产工厂，已经走在全球同行业前列。“多品种、小批量”的柔性生产方式，不仅有效保证了品质和效率，而且降低了生产成本。以一个年产数百万套汽车玻璃车间为例，高度柔性的生产方式可以在同一条产线上，实现数十种不同汽车玻璃的生产，普通复杂度的玻璃品类切换通常只需1小时，一个车间一年可以生产上万种不同的汽车玻璃；从下订单开始，客户定购2000片汽车玻璃最快仅需1天时间即可完成。不仅如此，生产线上的每一件产品的每一道加工工序都被电脑记录信息，在生产流程中形成了完整的可追溯体系。在提升制造柔性化、智能化和高效率的同时，福耀还在试图让自己遍布全球各地的工厂更加紧密地联网，与客户和供应商更加无缝的信息化对接也在积极推进。
根据福耀内部数据显示，其两万名职工共拥有500多台机器人，其中进口机器人占400来台，自制机器人100来台。这一比例已远超美国，接近日本水平。
除此之外，与国外相比福耀智能工厂建设方案还有诸多优势，其中50%以上的安全可控设备形成自制能力，生产模式自动化水平达到国际领先水平；复杂生产环境下自制设备、国产设备和进口设备稳定、安全、可靠互联互通，产品制造过程关键工序数据采集率100%；国际领先高附件值产品从个性化需求设计、模拟仿真到高品质生产保障的一体化解决方案。
2、凯盛集团
面对全行业过剩和经济低迷的局面，凯盛集团主动适应市场，积极谋求转型，从传统的玻璃行业装备制造转向发展智能装备（机器人）、光电装备、节能环保装备，开辟玻璃产业发展的新领域和新境界。在中国建材集团旗下凯盛科技持续创新和推动下，全球单体规模最大的太阳能光伏玻璃生产线、国内第一条量产4.5代TFT-LCD超薄玻璃基板生产线、首条国产化薄膜太阳能电池用TCO玻璃生产线、国内首条0.2mm电子信息显示玻璃基板生产线一一投产，打破了国外的垄断。2016年度国家科学技术奖励大会上，科技成果“超薄信息显示玻璃工业化制备关键技术及成套装备开发”被授予国家科技进步二等奖。事实上，这是继2011年超白光伏玻璃、2013年浮法玻璃微缺陷控制与节能关键技术之后，凯盛集团获得的第三个国家科技进步二等奖。
中建材已经达到了玻璃生产线智能制造、黑灯工厂，高端玻璃行业制造水平在全产业链是先进的。以中建材凯盛集团玻璃智能工厂为例，以前400人的生产线现在控制在200人以内，目标是100人以内，这样人工成本就不重要了。
3、南玻集团
在南玻集团绿色能源产业园内，浮法玻璃、工程玻璃、光伏3大业务板块正开足马力生产。
公司推动‘机器换人’的步子很快，工程玻璃板块全部40余条生产线仅去年就有17条配备了自动化翻转台，实现了自动化升级。自动化明显有助于车间生产增效。过去人工搬运玻璃上下片台，每条线需要配备5名至6名工人，实现自动化后，人数减少到3名。
在工序更为复杂精细的光伏板块，自动化设备投放收效更加明显。仅仅是电池线的6道工序，就集中投放了上下料机、插片机、选色机、浆料机、丝网印刷机等自动化设备。
除了自动化推广及操作水平提升，工艺技术的持续改进也让南玻集团的质量型发展之路走得更加坚实。东莞基地浮法玻璃主要产品定位高端超薄，半数以上产品出口。据了解，该基地超薄浮法玻璃去年成品率达到88%，今年一季度已经超过90%，达到行业领先水平。
4、瑞必达
瑞必达成立于2011年，是一家集手机及笔记本电脑触摸屏盖板玻璃研发与生产的高技术企业，也是该市场份额三强品牌之一。2016年智能制造试点示范项目名单，瑞必达成功入选。
一块两三毫米厚、一巴掌大的透明玻璃，伴随着流水被钻头切削掉棱角；一支机械手伸出夹子，稳稳夹住小玻璃片，平移二三十厘米，放到一旁的料架上……在松山湖手机显示屏生产企业瑞必达的厂房里，一部华为手机触控屏就这样完成了“出生”的第一步。
在实施自动化改造后，这道工序一个人就能同时看管20台机器。这也是瑞必达实现智能工厂的第一步。这家曾首创用“机器人”在新三板敲钟的企业，已在行业内首次实现精雕、丝印等多个环节的“无人操作”，如今，它正在往整个厂区实现智能生产的道路上迈进。
改造后的效果非常明显。首先是人减少了，车间里 “人烟稀疏”，不必担心旺季难招人，产品优良率也提高了8%。此外，以往人工操作非常容易把玻璃划伤，得对玻璃进行研磨去掉划痕。不过，现在换了机械手，研磨程序基本取消。而产能上，原先每人每天能生产650片，现在每人可以生产1.5万片，生产率一举提升了22倍。单片产品的加工成本，也由原来的3.21元，降到1.91元。具有类似效果的自动化改造，在其他丝印、清洗、烘烤等环节同样突出。
虽然瑞必达也用上了ERP系统等软件，但企业只能追踪到项目完没完成，进度、采购、工艺调整、加工过程、发货等情况，其实还不能精确掌握。瑞必达正在借助建设国家智能示范项目契机，上马更先进的MES（制造管理）、PLA（产品周期）等系统。到时候，工人只需同时手持平板、手机，就可以实时查看数据报表、曲线，自动接收各种提醒信息，整个车间运行、调度真正“一手掌握”。
素材来源：中国产业发展研究网、新玻网、全球玻璃网及网络