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基于产能升级影响注塑车间布置设计的主要因素

2021-02-17周茂荣

装备维修技术 2021年41期
关键词:车间布置

摘 要:车间的优化布置对于产能需升级改造的注塑企业尤为重要,考虑影响车间布置设计的主要因素,选择合适布置方案,对提高生产效率起到举足轻重的作用,对企业当前和长远发展有重要影响。

关键词:产能升级;注塑;车间;布置

1 引言

注塑生产主要是使用热塑性塑料原料进行生产,根据不同工艺流程,主要经过原料准备(干燥等)、熔化、注塑、成型、冷却、外观处理(清理飞边等)、机械加工(车削、打孔等)、修饰(抛光、涂色等)、后期处理(调湿处理等)等一系列物理变化过程,最终形成满足客户使用要求的产品。基于工艺流程,注塑车间布置的设计优化对提高生产效率起着重要作用。

2 注塑车间布置设计的主要内容

注塑车间布置设计的主要内容是确定工艺流程中所有设备及构筑物在车间内的具体位置,对生产的操作控制,正常安全运行和技术经济指标都有重要影响,车间布置设计同时又为非工艺专业设计提供条件依据。选出合理的平面布置及立体布置,进行多方案比较,选定最优方案,最后把选定的方案用图表示出来。

3 影响因素

基于注塑车间布置设计的主要内容,在产能升级过程中影响注塑车间布置设计的因素主要包括以下几点:

3.1工艺流程

注塑生产工艺流程设计是注塑工艺设计中车间布置设计是否合理的先决条件,并且随着工艺设计的深入而不断完善,通常凭借设计者的经验拟定几种工艺流程,再运用系统工程原理,以生产可靠、安全为约束条件,以经济性为优化目标,通过计算机等工具手段进行评选,得出最优的工艺流程。随着自动化的广泛应用,在现代注塑工艺流程中自动化是必不可少的考虑要素,智能化注塑生产企业应将自动化流程考虑到生产工艺流程中,这对于企业的当前和长远发展具有重要意义。

工艺流程应尽早确定方向性指导。就某企业而言,产能升级改造前,工艺流程单一,虽然配置了先进设备,但仍需大量人工参与来确保生产按计划实施和工序过程中的产品质量满足要求。该企业产能升级的目标之一是提升现代化制造能力,在工艺流程中需配置自动化、信息化设备设施及服务来支撑,相对以往工艺流程有很大变化。产品是单线式生产单独走完生产流程,还是单线式生产再集中相同或类似产品走完整个流程,或是采用自动线和自动单元群混合型式,对于不同工艺流程型式的选择应尽早评选出孰优孰劣,给出车间布置的方向性指导,以保障产能升级项目的顺利推进。

3.2 工艺计算

工艺计算包括物料衡算、能量衡算和设备计算,工艺计算为车间布置设计及其他设计过程提供了具体量的基础数据。工艺计算所得出的物料流程图、主要设备条件图和条件表、工艺流程条件表、动力(风、水、电、气)条件表、原料消耗表等,为注塑车间布置方案比较提供依据,这些对注塑车间布置中设备的选型、数量、位置、相对距离等有重要影响。工艺计算应确保数据来源的准确度和可实现性,涉及工艺改进当目前尚未实施的内容应有适当的现实情景验证,如需自动化实现的操作工序时间、物料供应、产品转运时间等。

工艺计算是产能升级中的条件和依据。就某企业的产能升级,由于加入大量自动化和信息化设备设施及服务,就要在原有基础上,扩展相关数据,并加以筛选、处理,并尽可能验证数据可实施性。以原料消耗为例,在产能升级后,预期达到多大产能,单条生产线产能多大,需几条生产线来保障,具体哪些生产线可生产哪些产品,所需原料颜色及规格型号,等等这些和原料消耗相关的因素都直接影响原料供给设备设施的选型和布置,对车间布置有重要影响。

3.3工艺及非工艺设施

工艺及非工艺设施主要包括车间管道、阀门、管架、管沟等,这些设施的位置确定是注塑生产车间布置的重要内容,其中工艺与非工艺设施互为条件、相互影响,在设计过程中要协同配合。风、水、电、气等动力管道的布置要充分考虑安全和工艺要求,目前大多数注塑车间的动力管道及送料管道是从注塑机上方引入,这样更便于注塑机辅机及相关自动化设备的布置。

工艺及非工艺设施影响自动化形式的选择。自动化实施需要用到专用的设备设施,这些设备设施的布置会影响工艺及非工艺设施的原有布置,如原来布置在地面上的注塑设备用的风管、水管及废气处置的排气管等,会影响到自动化设备设施放置,就需重新架空布置,影响自动导引运输车(AGV)运行的地面上其它管线也需重新改造。对于采用自动化设备设施的车间布置就要充分考虑工艺及非工艺设施的影响,避免施工完成后实施改造工程影响企业整体项目的按期推进。

4注塑车间布置设计的注意事项

4.1 消防、职业卫生、环保等安全生产要求。

塑料属于轻化工类制品,很多具有易燃特性,部分在生产过程中还有一定的毒性,会有挥发物排放,因此在车间布置中要充分考虑消防、职业卫生和环境保护等安全生产要求,在自动化立体化仓库配置、现场物料布置等方面,要严格按现行国家及地方法律法规标准要求,采用先进技术,配置安全性高的自动化设备设施和可集中处理排放物的环保设备,减轻劳动强度,废水、废渣、废气环保达标,提高经济效益和社会效益。

4.2 仓储要求。

注塑制品质量轻,一般需占用较大的仓储空间。在车间布置设计中要充分考虑物料、仓储设施要求,根据市场预期和单位发展要求,结合当前和长远状况,安排设置经济合理的存储仓库以满足近期和远期生产发展要求。

4.3 设备的互换性和通用性。

注塑车间主要的生产设备是注塑机,注塑机的规格型号要适用于大批量生产和小批量试制的要求,设备发生故障异常停产时要能快速转线切换,因此要充分考虑设备的互换性和通用性,尽量选用同品牌规格相同或相近的注塑机,以满足生产线无缝切换的需求,提高转产效率,降低设备备件费用及维护成本,提高生产效率。

4.5模具的制造和修理。

注塑生产离不开模具,模具在保障注塑生产、产品质量上起着举足轻重的作用,注塑车间应配置与生产要求相符的制造和修理能力,通过自身或委外方式保障企业当前和长远发展要求。为满足正常生产,自身具备模具一般性修理的能力对于注塑生产企业必不可少,模具修理区应在生产区外就近设置,以便模具维修人员能快速到场检查,故障模具能及时送修,缩短因模具故障停产时间。

5 结束语

注塑车间布置在具体设计过程中,应充分考虑工艺流程、工艺及非工艺设施的影响,以工艺计算为依据,优化布置方案,为企业当前和长远发展打下坚实基础。

参考文献:

[1]谭寿再,等.塑料制品工厂设计[M].北京:中国轻工业出版社,2018.8.

[2]赵曼,等.基于IE的注塑车间机台布局与生产流程优化[J].模具制造,2019.2.

[3]王霞,等.基于IE的MT车间流水线改进[J].机械设计与制造工程,2019.12.

[4]張政泼,等.自动线和自动单元群及其混合型式的节拍和特性分析[J].制造技术与机床,2015.4.

[5]戴雁琴,等.基于IE的成品自动化立体仓库优化设计[J].科技传播,2018.4.

作者简介:

周茂荣,男,生于1980年9月,硕士研究生。

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