淺談:浮法玻璃工藝的演進(jìn)與創(chuàng)新

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　　引言

　　浮法玻璃（詞條“浮法玻璃”由行業(yè)大百科提供）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(jì)90年代初期至今，“洛陽浮法”有長足發(fā)展，呈現(xiàn)出大規(guī)模化、高檔次化、多功能化和趨環(huán)保化等特點。從技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)化過程：

　　(1)起步期：1992年之前。這段時期，業(yè)內(nèi)充分認(rèn)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(zhǔn)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(jì)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(jìn)行了大幅提升、融合創(chuàng)新，進(jìn)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(jìn)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(jì)末本世紀(jì)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(jìn)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jì)90年代以后，隨著改革開放和經(jīng)濟(jì)體制改革的深入，市場經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(jìn)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(jì)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)異常火爆的情形。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(jìn)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(jìn)一步集成各種技術(shù)向超系統(tǒng)進(jìn)化，著手對所有已知關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)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(zhǔn)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(xì)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(tuán)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(yán)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(yán)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（詞條“光致變色玻璃”由行業(yè)大百科提供）、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(jìn)一步使細(xì)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3 mm厚度的微晶玻璃復(fù)合陶瓷磚，取代了20 mm厚的通體微晶玻璃磚（詞條“玻璃磚”由行業(yè)大百科提供）)進(jìn)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(jì)效益貢獻(xiàn)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(jìn)展緩慢。

　　玻璃行業(yè)應(yīng)效仿中國建材集團(tuán)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(tuán)，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(tuán)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(jìn)”，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-希克斯改進(jìn)”。

　　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(jìn)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(jìn)與創(chuàng)新。正如著名經(jīng)濟(jì)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(dá)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。