關(guān)于陶瓷磚物料及配方多級(jí)管理體系的探討＊

白戰(zhàn)英 張衛(wèi)星

（1咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽 712000）（2國家建筑衛(wèi)生陶瓷質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 陜西 咸陽 712000）

關(guān)于陶瓷磚物料及配方多級(jí)管理體系的探討＊

白戰(zhàn)英1張衛(wèi)星2

（1咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽 712000）（2國家建筑衛(wèi)生陶瓷質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 陜西 咸陽 712000）

我國建筑陶瓷行業(yè)近年來發(fā)展強(qiáng)勁，但在硬件水平發(fā)展的同時(shí)，各種軟件水平有待提升。筆者在文中提出了陶瓷磚工廠物料和配方多級(jí)管理系統(tǒng)的建立要點(diǎn)和應(yīng)用案例，旨在使工廠在提升硬件水平和新產(chǎn)品開發(fā)能力的同時(shí)，更多關(guān)注軟件水平的提升，從而使企業(yè)真正達(dá)到國際一流企業(yè)的水準(zhǔn)。

陶瓷磚 物料 配方 管理體系 多級(jí)

前言

我國建筑陶瓷行業(yè)近年來一直保著持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，2010年全年產(chǎn)量達(dá)到78.09億m2，同比增長19.6%；銷售收入為2 500億元，同比增長30%，利潤為150億元，同比增長31.5%。其產(chǎn)品種類也非常豐富，由20年的前釉面磚、彩釉磚和耐磨磚等有限的幾類已經(jīng)發(fā)展到包括拋光?；u、亞拋磚、柔性拋光磚、拋釉磚、微晶玻璃復(fù)合板、有釉仿古磚、無釉仿古磚、板巖、內(nèi)墻釉面磚、有釉外墻磚、無釉外墻磚、廣場磚、陶瓷馬賽克、上釉陶瓷超薄板、瓷質(zhì)超薄板、輕質(zhì)陶瓷磚、陶瓷空心掛板、防靜電陶瓷板等眾多類別，表面裝飾效果更是呈現(xiàn)出百花齊放的局面。

無論產(chǎn)品的種類如何豐富，但其工藝流程基本不變，都包括配料、原料加工、成形、烘干、裝飾、燒成等基本工序，尤其是配料過程，是一個(gè)陶瓷工廠最核心的環(huán)節(jié)，它決定了采購何種原料、后期使用何種工藝過程以及成品達(dá)到什么樣的質(zhì)量和效果。

筆者通過對(duì)國內(nèi)和意大利一些優(yōu)秀的陶瓷企業(yè)的考察結(jié)果，對(duì)建立一個(gè)穩(wěn)定可靠的配方管理體系進(jìn)行了探討，旨在協(xié)助陶瓷生產(chǎn)工廠達(dá)到如下目的：

1）便于執(zhí)行配方設(shè)計(jì)和計(jì)算；

2）便于進(jìn)行成本核算；

3）便于配方保密；

4）便于原料和各種基礎(chǔ)料的物流管理。

1 建立配方管理體系的要點(diǎn)和過程

1.1 確定基礎(chǔ)料

“基礎(chǔ)料”是許多工廠普遍采用的一個(gè)名詞，在意大利工廠，通常會(huì)用到英文“based body”，“based powder”，事實(shí)上是指在工廠內(nèi)部所使用的一種中間坯料，也是噴霧干燥塔生產(chǎn)的粉料的一個(gè)種類。但是部分色劑是在漿池?cái)嚢柽^程中加入的，為了管理方便，我們把未加色劑前的漿料配方視為一種基礎(chǔ)料配方，通過噴霧干燥塔干燥后成為一種基礎(chǔ)料。在通體滲花磚的制造工廠，無論在印花過程中印制了何種花型或印制了幾層，通常坯體都只使用1種，當(dāng)然也可根據(jù)顏色的明暗分為2～3種，為了調(diào)色而加入少量色料成分后，不再視為基礎(chǔ)料。對(duì)于微粉二次布料產(chǎn)品，下層底坯的基礎(chǔ)料往往只有1～3種，而面料由于要適應(yīng)不同的表面效果，所以會(huì)稍微多一些，但也不宜超過10種，否則會(huì)大幅度增加管理成本。當(dāng)然也有少數(shù)企業(yè)的面料和坯料配方相同（僅細(xì)度不同），也應(yīng)當(dāng)視為不同的基礎(chǔ)料。對(duì)于上釉陶瓷磚而言，釉面有較好的遮蓋效果，使用1～2種就可以了。有些仿古磚樣品，表面噴（?。┯幸粚颖”〉念伾珜?，對(duì)坯體覆蓋能力有限，在產(chǎn)品分類時(shí)按照無釉磚來分，基礎(chǔ)料的種類相對(duì)多一些。

陶瓷磚生產(chǎn)工廠需要根據(jù)自己的產(chǎn)品種類確定基礎(chǔ)料的種類，確定的原則有：

1）一般情況下，一種粉料視為一種基礎(chǔ)料，在工廠管理中用單獨(dú)的儲(chǔ)料罐存放。

2）一種基礎(chǔ)料的原料配比、化學(xué)組成、礦物組成、加工參數(shù)（如細(xì)度、水分、流動(dòng)性、粉料顆粒級(jí)配等）和顏色（為了調(diào)色加入組分不超過0.1%色劑除外）基本一致。

3）噴霧干燥前在漿池中加入0.1%以上硅酸鋯或其他色劑的視為不同基礎(chǔ)料。

4）當(dāng)原料的種類或來源發(fā)生變化時(shí)，視為不同基礎(chǔ)料。但是由于原料本身成分或水分的變化導(dǎo)致配比的微調(diào)，可以視為一種基礎(chǔ)料。

5）添加0.1%以下硅酸鋯、其他色劑以及在印花施釉過程中在產(chǎn)品上增加的其他組分均作為外加劑處理。

6）在基礎(chǔ)料的料漿中加入色劑，制成粉料，并在壓磚機(jī)布料系統(tǒng)中作為花紋料使用可視為低一級(jí)的基礎(chǔ)料。

1.2 建立原料和基礎(chǔ)料的編碼規(guī)則

在大多數(shù)陶瓷磚工廠中，為了保密和管理方便通常對(duì)原料和配方單進(jìn)行編碼，在生產(chǎn)過程中實(shí)施物料的密碼傳遞，這個(gè)密碼系統(tǒng)也可以向供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)延伸，盡量使一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的一個(gè)編碼對(duì)應(yīng)唯一的物料或原料。為了管理的延續(xù)性和不隨人員流動(dòng)而影響生產(chǎn)，工廠應(yīng)用文件將物料的編碼體系固定下來，至少在工廠核心的檔案庫中保存一套原料－原料編碼對(duì)應(yīng)表。

例如：中山黑泥C1、江西高嶺土C2、清遠(yuǎn)水洗泥C3、鈉長石F1、湖南鉀砂S1、石英砂S2等。編碼規(guī)則，各工廠可以根據(jù)自己的實(shí)際情況來建立。

在我國的陶瓷磚生產(chǎn)企業(yè)，推薦使用三級(jí)物料管理體系：

第一級(jí)：原料。包括所有外購的粘土、石英、長石、外加劑、色料等。

第二級(jí)：基礎(chǔ)料。由前文中的原則確定的基礎(chǔ)料。

第三級(jí)：入窯前生坯（一次燒成）或印花后入窯前素坯（二次燒成），即由基礎(chǔ)料、色料、外加劑、花料等通過不同的工藝流程制成的入窯前的半成品。

在生產(chǎn)多管布料產(chǎn)品時(shí)，花紋料往往由二級(jí)基礎(chǔ)料與色料配制而成。此時(shí)花紋料也可以當(dāng)作三級(jí)物料處理。半成品則為第四級(jí)。在意大利的陶瓷企業(yè)，也有將不同的基礎(chǔ)料進(jìn)行混合，形成次級(jí)甚至再次一級(jí)基礎(chǔ)料的體系，但最多不會(huì)超過5級(jí)。其管理原則與三級(jí)物料管理原則一致。

陶瓷企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)部門，應(yīng)當(dāng)建立至少三級(jí)的物料編碼系統(tǒng)，以便于生產(chǎn)過程管理。

1.3 建立物料檔案

管理完善的企業(yè)，一旦配方確定，就將每種原料的物理性能、化學(xué)性能編寫成為采購內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，明確各項(xiàng)參數(shù)的限定值及允差，以便于品質(zhì)管理部門根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行接收或拒收的判斷。在財(cái)務(wù)或采購部門，除了建立原料的采購技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)當(dāng)建立涵蓋價(jià)格、供應(yīng)方評(píng)價(jià)資料、原礦儲(chǔ)藏量等的詳細(xì)的物料檔案。

陶瓷企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)部門，需要對(duì)上述三級(jí)物料建立物料檔案。物料檔案應(yīng)包括以下內(nèi)容：

1）化學(xué)組成、化學(xué)性能、物理性能，具體對(duì)照企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。其中配方單可以用原料編碼系統(tǒng)表示。

2）形成的工段（可以與工藝流程圖相結(jié)合）。

3）制成的成本，包括原料成本、燃料成本、電力成本、設(shè)備折舊、過程損耗、人力成本等，其成本組成應(yīng)便于組成新產(chǎn)品時(shí)的成本核算。

需要注意的是，用于成本核算的物料往往包括帶入的水分，而進(jìn)行配方控制（尤其是控制燒成時(shí)間、燒結(jié)程度）時(shí)的物料卻是不包含水分的，負(fù)責(zé)在推測(cè)燒成過程固相反應(yīng)溫度和時(shí)間時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重偏差。這在過程控制時(shí)尤其要注意。

在意大利，有許多專業(yè)生產(chǎn)原料的工廠。進(jìn)入陶瓷工廠的原料多是經(jīng)過預(yù)均化的標(biāo)準(zhǔn)原料，化學(xué)組成、化學(xué)性能、物理性能都相當(dāng)穩(wěn)定。由于進(jìn)廠原料穩(wěn)定，第二級(jí)基礎(chǔ)料配方可以基本保持不變，故基礎(chǔ)料的原料配方也相當(dāng)穩(wěn)定；也有一部分工廠直接購買可作為第二級(jí)基礎(chǔ)料的標(biāo)準(zhǔn)粉料。在我國，由于現(xiàn)階段原料標(biāo)準(zhǔn)化程度低，產(chǎn)量大而導(dǎo)致同一礦點(diǎn)原料消耗快，礦點(diǎn)經(jīng)常變換，所以原料質(zhì)量波動(dòng)很大，礦物組成、含水率、解膠性能、細(xì)度、有機(jī)質(zhì)含量、雜質(zhì)含量相差非常大，要維持生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品，需要用多種粘土、長石、石英等進(jìn)行調(diào)制，以確保最后一級(jí)的產(chǎn)品的質(zhì)量保持相對(duì)穩(wěn)定。這樣就對(duì)第二級(jí)基礎(chǔ)料的質(zhì)量控制相當(dāng)關(guān)鍵，控制難度加大，化學(xué)性能和物理性能相同的第二級(jí)基礎(chǔ)料往往產(chǎn)生了一系列不同的原料組成，可以在編碼后加后綴以表示性能基本相同生產(chǎn)同類產(chǎn)品但原料組成不同的基礎(chǔ)料，如：超白1＃（SW1＃）由粘土C1、粘土C2、粘土C3、長石F1、石英砂S1、硅酸鋯Z5組成，由于C1粘土稀缺，需要更換成C4，但是產(chǎn)品不能變化，粉料以后各工段工藝參數(shù)也不能發(fā)生變化，可能引入C5和C4，與原先其他幾種原料搭配調(diào)制成SW1＃的白度、化學(xué)組成及各種工藝性能，可以編碼為SW2＃，在粉料之后的各工序代替SW1＃。這說明基礎(chǔ)料已經(jīng)發(fā)生了變更。

由于原料水分和組成的微小變化導(dǎo)致的配比的微調(diào)，只要在企業(yè)內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)的允許誤差范圍之內(nèi)，不算基礎(chǔ)料的變更，無需更換編碼及后綴。盡管可以近似地調(diào)節(jié)至原基礎(chǔ)料的性能，但是仍會(huì)出現(xiàn)目視可見的色差，故我國的多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)在1個(gè)月內(nèi)會(huì)有多個(gè)色號(hào)，這在后期使用過程中由于不同色號(hào)混貼容易產(chǎn)生客戶投訴。在意大利的企業(yè)，同一產(chǎn)品，有時(shí)1年1個(gè)色號(hào)，這基本上都是由于原料標(biāo)準(zhǔn)化的原因，這也是目前我國終端產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程自動(dòng)化與意大利仍有差異的主要原因。我國已在《建材工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》（工信部規(guī)［2011］513號(hào)）中提出把“重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)加快原材料標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化”，以推進(jìn)原料標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

通過上述方式就建立起涵蓋三級(jí)物料檔案、物料編碼體系、物料內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)、加工成本、物理化學(xué)性能、原料配比、化學(xué)組成和礦物組成的配方管理體系。與之相關(guān)的原料倉庫、化工倉、粉料倉庫以及過程輸送裝置、稱量裝置、質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均是支持該管理體系的物理單元。

2 應(yīng)用配方管理體系

在企業(yè)內(nèi)使用用途很廣。下面從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和成本核算的角度來探討其用途。

2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)

筆者用一個(gè)二次多管布料的微粉磚來說明其產(chǎn)品設(shè)計(jì)的用途。

市場上常見的瓷質(zhì)拋光磚產(chǎn)品花色品種相當(dāng)豐富，按其工藝過程可分為滲花、二次布料微粉磚、拋釉磚等。其中二次微粉布料磚是由50%～70%底料（底坯）和30%～50%面料組成。其底料料漿細(xì)度低和白度低，生產(chǎn)成本也要求低；面料則要求料漿細(xì)，白度高，同時(shí)生產(chǎn)成本高。在壓磚機(jī)壓制過程中，先布底料，然后布面料，在此過程中，通過不同物料管道及不同布料技術(shù)加入熔塊、帶色料的粉料、晶粒等，然后壓制成形，形成各種不同效果的產(chǎn)品。

在生產(chǎn)這種產(chǎn)品時(shí)，至少應(yīng)考慮以下幾種過程物料：

1）底料：屬于二級(jí)基礎(chǔ)料，工廠一般會(huì)有1～3種不同色調(diào)，以滿足滲花、底料的不同需求。

2）基礎(chǔ)面料：屬于二級(jí)基礎(chǔ)料，根據(jù)表面裝飾效果的需求，也會(huì)有2～7種。

3）花紋料：包括由二級(jí)基礎(chǔ)料與色劑制成的花料（可以作為三級(jí)基礎(chǔ)料，也可以作為第四級(jí)物料）。

圖1 二次布料微粉磚四級(jí)物料系統(tǒng)

假設(shè)公司的物料編碼體系如下（每一編碼對(duì)應(yīng)了一個(gè)物料卡片及內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)應(yīng)了不同的料倉及物料輸送渠道）。

一級(jí)/原料：砂石類分別為：C1，C2，C3……Cn；硅酸鋯：Z1，Z2，Z3；色料：P1，P2，P3……Pn；添加劑類：A1，A2，A3……An；

二級(jí)/基礎(chǔ)料：底料：BM1，BM2，BM3；面料：SM1，SM2，SM3……SMn；

三級(jí)/花紋料：CO1，CO2，CO3……COn；

四級(jí)/產(chǎn)品：產(chǎn)品編碼體系最好與企業(yè)的商業(yè)說明書、產(chǎn)品包裝中編號(hào)序列相一致，至少應(yīng)當(dāng)保持一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)然產(chǎn)品編碼體系中使用更第一級(jí)的編碼表示拋光、亞拋、超潔亮技術(shù)、仿馬賽克切割等另當(dāng)別論。

產(chǎn)品技術(shù)中心通過以下三級(jí)管理記錄實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)管理：

1）原料配方單（磅料單、加料指令），單據(jù)上可以只出現(xiàn)一級(jí)原料編號(hào)C1，C2、C3……Cn及對(duì)應(yīng)倉位號(hào)、對(duì)應(yīng)添加劑、水加入量、球磨機(jī)、班組、研磨時(shí)間、細(xì)度、流動(dòng)性等，但是目前我國大多數(shù)企業(yè)仍然使用了原料名稱，這樣會(huì)增加配方泄密的風(fēng)險(xiǎn)。原料車間使用該單據(jù)執(zhí)行配方及球磨指令，并進(jìn)行出磨前驗(yàn)收。技術(shù)中心提供的單據(jù)也可以只有百分比組成，由原料車間進(jìn)行實(shí)際換算后執(zhí)行，換算是考慮原料含水率的折算。在這個(gè)過程中生產(chǎn)出二級(jí)基礎(chǔ)料的漿料，不同基礎(chǔ)料進(jìn)不同漿池，經(jīng)除鐵、漿池?cái)嚢琛㈥惛?、噴霧干燥后制成粉料——二級(jí)基礎(chǔ)料。

2）花紋料配方單（不同企業(yè)有不同名稱），單據(jù)上可以只出現(xiàn)漿池號(hào)，以及加入色料、硅酸鋯、添加劑的量、班組、攪拌時(shí)間等。這個(gè)過程中可以生產(chǎn)出花紋料的漿料，噴霧干燥后進(jìn)入相應(yīng)的料倉備用（三級(jí)基礎(chǔ)料）。用作面料的漿料也可以在此工序中加入硅酸鋯以達(dá)到增白效果。有些企業(yè)把未加硅酸鋯之前的面料配方視為基礎(chǔ)料配方，筆者建議將加硅酸鋯之后的面料配方視為基礎(chǔ)料配方，意大利及我國一線企業(yè)多使用這種管理方案。

3）壓磚機(jī)工藝指令單（不同企業(yè)有不同名稱），除上述企業(yè)管理中所必要信息外，還包括各種二級(jí)基礎(chǔ)料和三級(jí)基礎(chǔ)料配比。例如：底料BM1（65%）；面料SM1（33%）、花紋料CO1（0.5%）、花紋料CO2（0.5%）、熔塊粉Pn（1%）。

多數(shù)工廠把花紋料配方單和壓磚機(jī)工藝指令單合二為一，在壓磚機(jī)工藝指令單中把各種花紋料的組成寫得很清楚，既不方便管理，也增加了泄密的風(fēng)險(xiǎn)。

通過以上信息傳遞的單據(jù)，并結(jié)合各種物理儲(chǔ)存單元、輸送單元、稱量裝置、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的協(xié)同使用，可以有效地控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

在意大利，多數(shù)工廠建立了安全可靠的四級(jí)～五級(jí)物料管理系統(tǒng)，通過內(nèi)部局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各工序的協(xié)同管理，不同權(quán)限的人員可以進(jìn)入不同層級(jí)的物料系統(tǒng)，每層都建立了規(guī)范的編碼體系，既實(shí)現(xiàn)了信息資源共享，又起到了配方保密的作用。

2.2 配方管理體系在成本核算中的使用

建立了配方管理體系后，一款新產(chǎn)品的成本核算變得簡單很多。在前面述及，需要在企業(yè)內(nèi)部建立基礎(chǔ)料及原料的物料檔案，當(dāng)物料分級(jí)管理后，各級(jí)基礎(chǔ)料使用原料、消耗電能、燃料、設(shè)備折舊、人工相對(duì)固定，每一種都有其對(duì)應(yīng)的初始制造成本，并且原、燃料價(jià)格的波動(dòng)會(huì)迅速隨物料分級(jí)管理系統(tǒng)由原料傳遞到下一級(jí)直至產(chǎn)品，而壓磚機(jī)之后的工序生產(chǎn)成本隨產(chǎn)品變化不大（在意大利，把坯底粉和防污劑均列入物料成本中）。這樣根據(jù)新產(chǎn)品的各級(jí)物料的組成以及進(jìn)入產(chǎn)品的工序，就能迅速核算出一款新產(chǎn)品的生產(chǎn)成本了。

在意大利，任意指出商業(yè)說明書中一款產(chǎn)品，就能夠在局域網(wǎng)中迅速查到其產(chǎn)品凈重、含包裝重量、生坯重量，并能迅速由終端產(chǎn)品逐級(jí)分解到初始原料（包含融入產(chǎn)品的所有物料），這個(gè)管理系統(tǒng)值得我們學(xué)習(xí)。

3 結(jié)語

建立一個(gè)良好的物料配方管理體系，是一個(gè)建筑陶瓷企業(yè)走向規(guī)范管理及進(jìn)一步提高自動(dòng)化的重要一步，這也是與國外先進(jìn)陶瓷制造企業(yè)縮短差距的重要一步。它不僅能夠協(xié)助企業(yè)完善物料與配方管理，提高成本控制的質(zhì)量，同時(shí)也是加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理和客戶反饋管理的重要輔助手段，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)把管理體系向供應(yīng)商和客戶兩端延伸，實(shí)現(xiàn)與相關(guān)方互利的高端目標(biāo)的基礎(chǔ)。筆者希望通過本文，起到拋磚引玉的作用，使工廠在提升硬件水平和新產(chǎn)品開發(fā)能力的同時(shí)，更多地關(guān)注軟件的提升，這樣才能真正達(dá)到國際一流企業(yè)的水準(zhǔn)。

Argument on a Multi－stage Material ＆ Formula Management System for Factory of Ceramic Tiles

Bai Zhanying1，Zhang Weixing2（1Xianyang Research and Design Institute of Ceramics，Shaanxi，Xianyang，712000）（2National Quality Supervising Test Center of Architecture and Sanitary Ceramics，Shaanxi，Xianyang，712000）

The building ceramic industry develop rapidly in the past several years in China，but the software need improving to get up with the developing step of the hardware.The major point and application case of a multi－stage material ＆formula management system for ceramic factory was argued in the paper，for the purpose that the manufacturers can be advanced to consider more to improving software with the pace of improving hardware level and developing capacity，and become companies with a level of international enterprise.

Ceramic tiles；Material；Formula；Management system；Multi－stage

TQ174.4

B

1002－2872（2012）02－0009－03

白戰(zhàn)英（1973－），本科，陶瓷工藝高級(jí)工程師；主要從事建筑衛(wèi)生陶瓷工藝技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化、檢測(cè)技術(shù)及質(zhì)量管理研究工作。

張衛(wèi)星（1974－），本科，國家注冊(cè)質(zhì)量工程師，證書編號(hào)：0053597；主要從事建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理及標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)技術(shù)。