淺談浮法玻璃工藝的演進與創(chuàng)新
浮法玻璃工藝最早由英國pilkington公司發(fā)明,于1953年申請專利,,我國的浮法玻璃工藝于1981年4月由國家科委鑒定,,定名為“中國洛陽浮法玻璃工藝”。
中國的浮法研究經(jīng)歷了3個階段:1964年~1968年為第一階段,,是在實驗室完成的,這一階段以北京建材研究院為主,;1968年~1971年為第二階段,,在株洲玻璃廠完成了中間試驗,以建材研究院,、玻璃設(shè)計院,、株洲玻璃廠為主;1971年~1981年為第三階段,,在洛陽玻璃廠完成了工業(yè)試驗,,主要參加單位有洛陽玻璃廠、秦皇島玻璃研究院,、杭州新材料設(shè)計院,、秦皇島玻璃設(shè)計院、建材研究院,、株洲玻璃廠,、上海玻璃機械廠等。
回溯歷史,,自1904年開始建設(shè)屬于民族工業(yè)性質(zhì)的平板玻璃工廠以來,,中國平板玻璃工業(yè)已經(jīng)走過了100多年的發(fā)展歷程。而近20年,,則經(jīng)歷了5個不平凡的時期,。
1近20年的5個發(fā)展時期
自上世紀90年代初期至今,“洛陽浮法”有長足發(fā)展,,呈現(xiàn)出大規(guī)?;?、高檔次化、多功能化和趨環(huán)?;忍攸c,。從技術(shù)系統(tǒng)進化理論的視角,在近20年的時間跨度上來分析,,洛陽浮法玻璃工藝經(jīng)歷了5個進化過程:
(1)起步期:1992年之前,。這段時期,業(yè)內(nèi)充分認識和消除了阻礙工程市場化的瓶頸,,基本解決了當(dāng)年國內(nèi)初始工藝在實踐中出現(xiàn)的一系列的技術(shù)問題并逐步走向成熟,,建造了一批產(chǎn)量在200~500t/d的浮法玻璃生產(chǎn)線,能向普通的玻璃深加工的工廠提供基片玻璃,。這一階段,,體現(xiàn)在設(shè)計、生產(chǎn),、管理乃至裝備方面的水準較低,,玻璃產(chǎn)品單重能耗較高,全員勞動生產(chǎn)率低,。
(2)提升期:發(fā)生在上世紀90年代中間的5年,。在“六五”和“七五”時期,國家高度調(diào)控下的產(chǎn)學(xué)研配合緊密,,應(yīng)用已有的設(shè)施和基礎(chǔ)資源,,開展了數(shù)百項基礎(chǔ)科技攻關(guān)項目,取得了很多成果,。當(dāng)年由國家建材總局下轄的玻璃科研院所對國外同期技術(shù)的借鑒也非常成功,,并且在通遼玻璃廠浮法線改造中應(yīng)用。由于在浮法玻璃生產(chǎn)線的熱端,、成形,、冷端乃至控制技術(shù)等方面進行了大幅提升、融合創(chuàng)新,,進而形成了一系列的諸如L型吊墻和DCS中控系統(tǒng)等專有技術(shù)和設(shè)備,,秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計院甚至前瞻性地提出了“先進數(shù)字化冷端生產(chǎn)線”的概念,這些技術(shù)和設(shè)備因為可以使窯期延長,、能耗降低,、質(zhì)量提升而在行業(yè)內(nèi)被廣為應(yīng)用。
(3)追趕期:1998年~2001年,。在上世紀末本世紀初的3年里,,我國浮法玻璃技術(shù)快速邁向成熟,新建生產(chǎn)線通過引進退火工段,、冷端等裝備,,使得整體水平得以較高提升,,產(chǎn)品無論從品種還是規(guī)格都基本能夠讓國內(nèi)市場滿意,部分國投生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量已接近國內(nèi)合資生產(chǎn)線的產(chǎn)品水平,。部分企業(yè)抓住機遇,,快速集中建設(shè)新的生產(chǎn)線、擴大產(chǎn)能,,行業(yè)生產(chǎn)集中度,、單條生產(chǎn)線產(chǎn)能及水平飛速提高,也使資源能源的綜合利用獲得很大提升,。例如江蘇華爾潤,、浙江光宇玻璃企業(yè),高效利用有限的土地,,在同一地區(qū)域集中建線,,迅速形成規(guī)模并轉(zhuǎn)化為效益。
(4)飛躍期:2001年~2006年,。這段時期,,“洛陽浮法玻璃工藝”進入完善提高階段,國家相繼組織科研,、設(shè)計與生產(chǎn)企業(yè)的科技人員,,圍繞浮法共性和關(guān)鍵技術(shù),開展科技攻關(guān)與開發(fā),,培養(yǎng)鍛煉了一大批研發(fā)、生產(chǎn)與管理人才,,裝備國產(chǎn)化率達到90%以上,。三大玻璃工業(yè)研究設(shè)計院具備了承接300~600t/d級規(guī)模的浮法玻璃生產(chǎn)線的總包實力,進一步打通了研產(chǎn)瓶頸,,直接推動行業(yè)技術(shù)獲得突破,。單線大規(guī)模化倍受青睞,,國際合作,、聯(lián)合攻關(guān)非常頻繁,“中國洛陽浮法技術(shù)”再次得以大幅提升的同時也得到快速推廣和應(yīng)用,,在這一時期,,“中國洛陽浮法技術(shù)”真正在市場層面出口到亞、非,、歐等地區(qū),。
(5)成熟期加蛻變期:2007年到現(xiàn)在。包括國際能源價格,、環(huán)保政策,、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整在內(nèi)的各種壓力不斷加大和顯現(xiàn),,行業(yè)內(nèi)的環(huán)保、能耗,、過剩問題越來越受到關(guān)注,,政策的制定者、技術(shù)的提供者和經(jīng)營管理者都在這個行業(yè)長足飛躍發(fā)展之后冷靜思考如何走出一條長期有效,、相對穩(wěn)定,、環(huán)保節(jié)能的道路。按照國家和行業(yè)的相關(guān)政策,,產(chǎn)業(yè)鏈上的每一個環(huán)節(jié)都加大了對節(jié)能減排和優(yōu)化產(chǎn)能的關(guān)注投入,,諸如余熱發(fā)電、脫硫脫硝技術(shù)迎來了在玻璃行業(yè)的春天,;在產(chǎn)品層面,,則更加注重生態(tài)文明建設(shè)、節(jié)能環(huán)保以及安全,。玻璃行業(yè)在這一時期既經(jīng)歷了空前的發(fā)展擴容,,也面臨著前所未有的關(guān)停并轉(zhuǎn)。
2技術(shù)和投資周期下蛻變
“洛陽浮法玻璃工藝”經(jīng)過20多年走到了“蛻變期”,,每一項技術(shù)都有著系統(tǒng)生命周期和產(chǎn)品成熟度,,按其技術(shù)生命周期來說,也就是經(jīng)歷了“嬰兒期”,、“成長期”,、“成熟期”,目前正面臨內(nèi)外大勢下的蛻變,。
上世紀90年代以后,,隨著改革開放和經(jīng)濟體制改革的深入,市場經(jīng)濟占據(jù)主導(dǎo)地位,,投資,、價格、市場全面放開,,玻璃行業(yè)和其它行業(yè)一樣快速發(fā)展,,呈現(xiàn)供需兩旺的形勢,與之相伴而生的生產(chǎn)過剩問題也顯露出來,,國家通過調(diào)整改革,、整頓提高等措施進行干預(yù),收到了一定的效果,。而近10年來,,投資拉動以及改革進程加快,房地產(chǎn)、汽車等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,為玻璃產(chǎn)業(yè)提供了長久強勁的中低端市場需求,,刺激著平板玻璃的產(chǎn)能。2008年,,為應(yīng)對金融危機對我國經(jīng)濟的影響,,國家4萬億元“增投擴需”政策出臺,使得2009年已然下行的市場出現(xiàn)異?;鸨那樾?。5年過去了,根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),,截止到2013年底國內(nèi)在產(chǎn)生產(chǎn)線共計243條,,產(chǎn)能10億重箱;2014年一季度,,新點火生產(chǎn)線8條,,產(chǎn)能3920萬重箱,冷修復(fù)產(chǎn)1條,,產(chǎn)能220萬重箱,,冷修生產(chǎn)線5條,產(chǎn)能共計1584萬重箱,,產(chǎn)能的減少速度明顯趕不上新增的速度,,而目前在建生產(chǎn)線仍有43條,產(chǎn)能總計2億重箱,。據(jù)預(yù)測,,即使到了2015年,我國平板玻璃成品的需求量也只有約7.4億重箱,。全行業(yè)對加快創(chuàng)新,、提升浮法玻璃工藝技術(shù)裝備水平有著巨大的需求和迫切的愿望,面對行業(yè)現(xiàn)狀,,加快技術(shù)創(chuàng)新步伐是當(dāng)務(wù)之急,。
3行業(yè)累進與創(chuàng)新
在這一時期內(nèi),,掌握高度專業(yè)化資源的工程師們將使工藝和產(chǎn)品適應(yīng)新領(lǐng)域和新應(yīng)用,,使解決系統(tǒng)劣勢的方案更加完善,繼續(xù)降低成本,、開發(fā)服務(wù)組件,,繼續(xù)突破現(xiàn)有工藝極限,進一步集成各種技術(shù)向超系統(tǒng)進化,,著手對所有已知關(guān)鍵性能參數(shù)進行開發(fā),。
科技的發(fā)展,致使各行各業(yè)都呈現(xiàn)出日新月異的變化,包括平板玻璃行業(yè)在內(nèi)的制造業(yè)也被裹挾向前,,資本與市場早就時刻準備著,,迎接對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式和產(chǎn)品的變革。
玻璃行業(yè)唯有通過創(chuàng)新實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級來改變目前低端制造四面楚歌,、產(chǎn)能過剩,、惡性競爭的局面,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)資源的優(yōu)化配置以及細分市場的品系繁榮,。除了國家在諸如政策,、轉(zhuǎn)型、結(jié)構(gòu),、體系等宏觀方面之外,,身處在行業(yè)內(nèi)、產(chǎn)業(yè)鏈上的科研院所,、生產(chǎn)商和產(chǎn)業(yè)集團可以從以下3個方面的著手:
(1)技術(shù)創(chuàng)新
從發(fā)展趨勢看,,玻璃作為重要的基礎(chǔ)材料,應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V泛,。在平板玻璃制造技術(shù)上,,目前還沒有新的更好的方法能夠取代現(xiàn)有的浮法成形工藝,但這一工藝本身仍能夠利用不斷涌現(xiàn)的關(guān)鍵共性技術(shù),,繼續(xù)完善和提高,。例如:優(yōu)質(zhì)超薄玻璃是生產(chǎn)ITO導(dǎo)電膜玻璃的重要基材,目前市場供不應(yīng)求,,在技術(shù)上,,薄玻璃的成形與錫液控制有關(guān),無論采用哪種調(diào)節(jié)錫液流的方法,,都要在錫槽截面,、液層厚度、溫度梯度上實現(xiàn)更好的控制,,才能使薄玻璃成形,;再例如環(huán)保技術(shù),僅河北沙河市一地就將投入9億元凈化其深度治理名單上的企業(yè),,環(huán)保技術(shù)市場前景可見一斑,。屆時氧助燃技術(shù)、分層燃燒技術(shù),、3R技術(shù)等都會迎來發(fā)展的春天,,對于環(huán)境技術(shù)與設(shè)備提供商而言,越嚴格的政策,,意味著越大的市場空間,;還有在線鍍膜技術(shù)、退火窯輥道技術(shù)、一窯多線技術(shù),、計算機模擬與控制技術(shù),、節(jié)能工藝技術(shù)等等。
(2)產(chǎn)品創(chuàng)新
在產(chǎn)能過剩,、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下,,整個行業(yè)開始謀變。除了技術(shù)創(chuàng)新外,,市場應(yīng)用創(chuàng)新也不容忽視,,差異化發(fā)展也會超越規(guī)模化發(fā)展成為一部分企業(yè)的立足之本,。層出不窮的玻璃品系已經(jīng)包括了電致變色玻璃,、光致變色玻璃、自潔凈玻璃,、信息產(chǎn)業(yè)玻璃,、蓄光玻璃乃至智能玻璃等,體現(xiàn)的是人們對更加便利的生活的渴望和無盡的商機,。
技術(shù)創(chuàng)新使產(chǎn)品創(chuàng)新成為可能,,通過產(chǎn)品創(chuàng)新,進一步使細分市場成為可能,。走到了這一步,,玻璃行業(yè)內(nèi)的企業(yè)就再也不用靠擴大規(guī)模和產(chǎn)能、生產(chǎn)同質(zhì)化產(chǎn)品來提高競爭力了,,而是通過產(chǎn)品滿足各種層次的需求在市場中立足,,甚至可以像當(dāng)年陶瓷行業(yè)通過產(chǎn)品創(chuàng)新(以3mm厚度的微晶玻璃復(fù)合陶瓷磚,取代了20mm厚的通體微晶玻璃磚)進入微晶玻璃行業(yè)一樣,,發(fā)起跨界競爭,。
(3)規(guī)模創(chuàng)新
我國玻璃行業(yè)雖然總量居世界第一,但生產(chǎn)過度分散,,前10家的集中度僅為60%,。規(guī)模小,抗御風(fēng)險能力弱,。企業(yè)眾多,,大小企業(yè)都要賺錢吃飯,市場協(xié)調(diào)難度大,,產(chǎn)能難以控制,。企業(yè)分散,,使開發(fā)的技術(shù)成果難以得到廣泛應(yīng)用,,不能有效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力;由于長期投入不足造成科技對玻璃工業(yè)經(jīng)濟效益貢獻率較低,也阻礙了產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,。“十二五”規(guī)劃提出要通過兼并重組,,使前10家企業(yè)平板玻璃產(chǎn)能占總產(chǎn)能的比重提升到75%以上的要求,但由于相關(guān)政策不到位而進展緩慢,。
玻璃行業(yè)應(yīng)效仿中國建材集團整合水泥行業(yè)的成功案例,,探討通過混合所有制的資本整合,把中小企業(yè)整合成為幾個大型企業(yè)集團,,企業(yè)間的競爭由拼成本變?yōu)橘|(zhì)量和新品種的競爭,。隨著大型玻璃生產(chǎn)企業(yè)間原料資源爭奪的加劇,對玻璃原料的重視程度越來越高,,玻璃資源的綜合利用率得到提高,。這樣,就會如當(dāng)年中國建材集團整合水泥行業(yè)一樣,,即使不能形成使所有變革者都受益的“帕累托改進”,,也會形成使變革受益者所得足以補償受損者所失的“卡爾多-??怂垢倪M”。
4結(jié)語
總之,,完成讓行業(yè)煥然一新的創(chuàng)新是復(fù)雜的,但也是簡單的,,只要我們主攻的方向是微笑曲線的兩端:在浮法技術(shù)上不斷累進至破繭成蝶,,在玻璃品系上更加繁榮到百花齊放,就能逐步實現(xiàn)浮法玻璃工藝的演進與創(chuàng)新,。正如著名經(jīng)濟學(xué)家林毅夫所說:“如果能充分利用其比較優(yōu)勢,,挖掘后發(fā)優(yōu)勢,任何一個發(fā)展中國家的產(chǎn)業(yè)升級速度都會比發(fā)達國家更快,!”這句話對于概括我國亟待創(chuàng)新的平板玻璃行業(yè)現(xiàn)狀來說再合適不過了,,只要以創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)升級成功,巨大的后發(fā)優(yōu)勢就意味著巨大的市場和利潤,。
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