淺談:浮法玻璃工藝的演進與創新

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　　引言

　　浮法玻璃（詞條“浮法玻璃”由行業大百科提供）工藝最早由英國pilkington公司發明，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、杭州新材料設計院、秦皇島玻璃設計院、建材研究院、株洲玻璃廠、上海玻璃機械廠等。

　　回溯歷史，自1904年開始建設屬于民族工業性質的平板玻璃工廠以來，中國平板玻璃工業已經走過了100多年的發展歷程。而近20年，則經歷了5個不平凡的時期。

　　1　近20年的5個發展時期

　　自上世紀90年代初期至今，“洛陽浮法”有長足發展，呈現出大規模化、高檔次化、多功能化和趨環保化等特點。從技術系統進化理論的視角，在近20年的時間跨度上來分析，洛陽浮法玻璃工藝經歷了5個進化過程：

　　(1)起步期：1992年之前。這段時期，業內充分認識和消除了阻礙工程市場化的瓶頸，基本解決了當年國內初始工藝在實踐中出現的一系列的技術問題并逐步走向成熟，建造了一批產量在200~500t/d的浮法玻璃生產線，能向普通的玻璃深加工的工廠提供基片玻璃。這一階段，體現在設計、生產、管理乃至裝備方面的水準較低，玻璃產品單重能耗較高，全員勞動生產率低。

　　(2)提升期：發生在上世紀90年代中間的5年。在“六五”和“七五”時期，國家高度調控下的產學研配合緊密，應用已有的設施和基礎資源，開展了數百項基礎科技攻關項目，取得了很多成果。當年由國家建材總局下轄的玻璃科研院所對國外同期技術的借鑒也非常成功，并且在通遼玻璃廠浮法線改造中應用。由于在浮法玻璃生產線的熱端、成形、冷端乃至控制技術等方面進行了大幅提升、融合創新，進而形成了一系列的諸如L型吊墻和DCS中控系統等專有技術和設備，秦皇島玻璃工業研究設計院甚至前瞻性地提出了“先進數字化冷端生產線”的概念，這些技術和設備因為可以使窯期延長、能耗降低、質量提升而在行業內被廣為應用。

　　(3)追趕期：1998年~2001年。在上世紀末本世紀初的3年里，我國浮法玻璃技術快速邁向成熟，新建生產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，產品無論從品種還是規格都基本能夠讓國內市場滿意，部分國投生產線產品質量已接近國內合資生產線的產品水平。部分企業抓住機遇，快速集中建設新的生產線、擴大產能，行業生產集中度、單條生產線產能及水平飛速提高，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，高效利用有限的土地，在同一地區域集中建線，迅速形成規模并轉化為效益。

　　(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、設計與生產企業的科技人員，圍繞浮法共性和關鍵技術，開展科技攻關與開發，培養鍛煉了一大批研發、生產與管理人才，裝備國產化率達到90%以上。三大玻璃工業研究設計院具備了承接300~600t/d級規模的浮法玻璃生產線的總包實力，進一步打通了研產瓶頸，直接推動行業技術獲得突破。單線大規模化倍受青睞，國際合作、聯合攻關非常頻繁，“中國洛陽浮法技術”再次得以大幅提升的同時也得到快速推廣和應用，在這一時期，“中國洛陽浮法技術”真正在市場層面出口到亞、非、歐等地區。

　　(5)成熟期加蛻變期：2007年到現在。包括國際能源價格、環保政策、產業結構調整在內的各種壓力不斷加大和顯現，行業內的環保、能耗、過剩問題越來越受到關注，政策的制定者、技術的提供者和經營管理者都在這個行業長足飛躍發展之后冷靜思考如何走出一條長期有效、相對穩定、環保節能的道路。按照國家和行業的相關政策，產業鏈上的每一個環節都加大了對節能減排和優化產能的關注投入，諸如余熱發電、脫硫脫硝技術迎來了在玻璃行業的春天;在產品層面，則更加注重生態文明建設、節能環保以及安全。玻璃行業在這一時期既經歷了空前的發展擴容，也面臨著前所未有的關停并轉。

　　2　技術和投資周期下蛻變

　　“洛陽浮法玻璃工藝”經過20多年走到了“蛻變期”，每一項技術都有著系統生命周期和產品成熟度，按其技術生命周期來說，也就是經歷了“嬰兒期”、“成長期”、“成熟期”，目前正面臨內外大勢下的蛻變。

　　上世紀90年代以后，隨著改革開放和經濟體制改革的深入，市場經濟占據主導地位，投資、價格、市場全面放開，玻璃行業和其它行業一樣快速發展，呈現供需兩旺的形勢，與之相伴而生的生產過剩問題也顯露出來，國家通過調整改革、整頓提高等措施進行干預，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、汽車等新興產業的發展，為玻璃產業提供了長久強勁的中低端市場需求，刺激著平板玻璃的產能。2008年，為應對金融危機對我國經濟的影響，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異常火爆的情形。5年過去了，根據相關統計數據，截止到2013年底國內在產生產線共計243條，產能10億重箱;2014年一季度，新點火生產線8條，產能3920萬重箱，冷修復產1條，產能220萬重箱，冷修生產線5條，產能共計1584萬重箱，產能的減少速度明顯趕不上新增的速度，而目前在建生產線仍有43條，產能總計2億重箱。據預測，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。全行業對加快創新、提升浮法玻璃工藝技術裝備水平有著巨大的需求和迫切的愿望，面對行業現狀，加快技術創新步伐是當務之急。

　　3　行業累進與創新

　　在這一時期內，掌握高度專業化資源的工程師們將使工藝和產品適應新領域和新應用，使解決系統劣勢的方案更加完善，繼續降低成本、開發服務組件，繼續突破現有工藝極限，進一步集成各種技術向超系統進化，著手對所有已知關鍵性能參數進行開發。

　　科技的發展，致使各行各業都呈現出日新月異的變化，包括平板玻璃行業在內的制造業也被裹挾向前，資本與市場早就時刻準備著，迎接對傳統生產模式和產品的變革。

　　玻璃行業唯有通過創新實現產業升級來改變目前低端制造四面楚歌、產能過剩、惡性競爭的局面，實現產業資源的優化配置以及細分市場的品系繁榮。除了國家在諸如政策、轉型、結構、體系等宏觀方面之外，身處在行業內、產業鏈上的科研院所、生產商和產業集團可以從以下3個方面的著手：

　　(1)技術創新

　　從發展趨勢看，玻璃作為重要的基礎材料，應用領域將越來越廣泛。在平板玻璃制造技術上，目前還沒有新的更好的方法能夠取代現有的浮法成形工藝，但這一工藝本身仍能夠利用不斷涌現的關鍵共性技術，繼續完善和提高。例如：優質超薄玻璃是生產ITO導電膜玻璃的重要基材，目前市場供不應求，在技術上，薄玻璃的成形與錫液控制有關，無論采用哪種調節錫液流的方法，都要在錫槽截面、液層厚度、溫度梯度上實現更好的控制，才能使薄玻璃成形;再例如環保技術，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，環保技術市場前景可見一斑。屆時氧助燃技術、分層燃燒技術、3R技術等都會迎來發展的春天，對于環境技術與設備提供商而言，越嚴格的政策，意味著越大的市場空間;還有在線鍍膜技術、退火窯輥道技術、一窯多線技術、計算機模擬與控制技術、節能工藝技術等等。

　　(2)產品創新

　　在產能過剩、產品同質化嚴重的產業環境下，整個行業開始謀變。除了技術創新外，市場應用創新也不容忽視，差異化發展也會超越規模化發展成為一部分企業的立足之本。層出不窮的玻璃品系已經包括了電致變色玻璃、光致變色玻璃（詞條“光致變色玻璃”由行業大百科提供）、自潔凈玻璃、信息產業玻璃、蓄光玻璃乃至智能玻璃等，體現的是人們對更加便利的生活的渴望和無盡的商機。

　　技術創新使產品創新成為可能，通過產品創新，進一步使細分市場成為可能。走到了這一步，玻璃行業內的企業就再也不用靠擴大規模和產能、生產同質化產品來提高競爭力了，而是通過產品滿足各種層次的需求在市場中立足，甚至可以像當年陶瓷行業通過產品創新(以3 mm厚度的微晶玻璃復合陶瓷磚，取代了20 mm厚的通體微晶玻璃磚（詞條“玻璃磚”由行業大百科提供）)進入微晶玻璃行業一樣，發起跨界競爭。

　　(3)規模創新

　　我國玻璃行業雖然總量居世界第一，但生產過度分散，前10家的集中度僅為60%。規模小，抗御風險能力弱。企業眾多，大小企業都要賺錢吃飯，市場協調難度大，產能難以控制。企業分散，使開發的技術成果難以得到廣泛應用，不能有效轉化為生產力;由于長期投入不足造成科技對玻璃工業經濟效益貢獻率較低，也阻礙了產業鏈的延伸。“十二五”規劃提出要通過兼并重組，使前10家企業平板玻璃產能占總產能的比重提升到75%以上的要求，但由于相關政策不到位而進展緩慢。

　　玻璃行業應效仿中國建材集團整合水泥行業的成功案例，探討通過混合所有制的資本整合，把中小企業整合成為幾個大型企業集團，企業間的競爭由拼成本變為質量和新品種的競爭。隨著大型玻璃生產企業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，就會如當年中國建材集團整合水泥行業一樣，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-希克斯改進”。

　　4　結語

　　總之，完成讓行業煥然一新的創新是復雜的，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，就能逐步實現浮法玻璃工藝的演進與創新。正如著名經濟學家林毅夫所說：“如果能充分利用其比較優勢，挖掘后發優勢，任何一個發展中國家的產業升級速度都會比發達國家更快!”這句話對于概括我國亟待創新的平板玻璃行業現狀來說再合適不過了，只要以創新推動產業升級成功，巨大的后發優勢就意味著巨大的市場和利潤。