油漆生產(chǎn)廠家布局及布置方案

隨著公司快速發(fā)展和油漆產(chǎn)品品種不斷增多，公司原有的油漆生產(chǎn)線布置方式已逐漸不能滿足生產(chǎn)需要。如何合理調(diào)整生產(chǎn)車(chē)間布局和生產(chǎn)線布置方式，提高生產(chǎn)裝置自動(dòng)化水平，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，適應(yīng)附加值更高產(chǎn)品的生產(chǎn)等，已經(jīng)成為公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中勝出所必須關(guān)注的問(wèn)題。根據(jù)本人多年來(lái)對(duì)涂料生產(chǎn)的一些了解，對(duì)生產(chǎn)車(chē)間布局、生產(chǎn)線布置方式進(jìn)行了初步的分析，并對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)裝置改造方案提出了一些建議，供參考。

車(chē)間整體布局

傳統(tǒng)的油漆生產(chǎn)企業(yè)采用串聯(lián)的方式布局，即物料從原料庫(kù)出發(fā)，按工藝流程的先后依次通過(guò)各個(gè)車(chē)間，然后到達(dá)成品庫(kù)。但隨著產(chǎn)品品種的不斷增多和產(chǎn)品類(lèi)型的差異不斷增大，近年來(lái)已被并聯(lián)式布局多代替，即物料可以分成幾路，同時(shí)從不同車(chē)間經(jīng)過(guò)，**達(dá)到成品庫(kù)。顯然這種方式比串聯(lián)式物料的流通量大大增加，干擾也會(huì)減少，生產(chǎn)效率更高；同時(shí)這種布局還有利于水、電、氣等動(dòng)力線路的合理敷設(shè)，降低投資成本。目前公司的車(chē)間布局方式就是按照并聯(lián)式布局設(shè)計(jì)的。

現(xiàn)在一些涂料生產(chǎn)企業(yè)又提出了一種車(chē)間組合布局方式，即針對(duì)某特定產(chǎn)品設(shè)置的生產(chǎn)車(chē)間里，組合了原料倉(cāng)庫(kù)、成品倉(cāng)庫(kù)和實(shí)驗(yàn)室、檢驗(yàn)室等，物料就在車(chē)間內(nèi)流動(dòng)，從而改變了原來(lái)分割開(kāi)的原料庫(kù)、車(chē)間、成品倉(cāng)庫(kù)的模式，節(jié)省了物流的路程和時(shí)間，使生產(chǎn)效率大大提高。如公司針對(duì)工程機(jī)械涂料、汽車(chē)涂料等產(chǎn)品需新建車(chē)間，可以采取組合布局的方式，這樣既可以避免原料和成品出入庫(kù)距離過(guò)遠(yuǎn)、效率降低的缺點(diǎn)，同時(shí)同類(lèi)型產(chǎn)品領(lǐng)料、生產(chǎn)各環(huán)節(jié)集中在一起，也便于工藝控制和生產(chǎn)管理，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
總的來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)車(chē)間的布局設(shè)計(jì)應(yīng)該把原材料入庫(kù)、生產(chǎn)領(lǐng)料、成品交庫(kù)等各個(gè)環(huán)節(jié)整體考慮進(jìn)去，物料在生產(chǎn)過(guò)程中走過(guò)的路程更短、花費(fèi)的時(shí)間更少、資金占用量更低，就是更好的布局方式。

生產(chǎn)車(chē)間設(shè)置方式

涂料生產(chǎn)的特點(diǎn)是原材料和產(chǎn)品品種多、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、流程短。涂料車(chē)間生產(chǎn)線的布局有兩種方式：一是工藝專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)線，也稱(chēng)機(jī)群式生產(chǎn)線，就是按照不同的生產(chǎn)工藝來(lái)設(shè)置不同的車(chē)間或工段班組，在工藝專(zhuān)業(yè)化的車(chē)間內(nèi)，安裝的是同類(lèi)型的設(shè)備，便于大批量的生產(chǎn)組織。二是產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)線，也稱(chēng)封閉式生產(chǎn)線，就是以產(chǎn)品為單位來(lái)設(shè)置車(chē)間。在產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，所有生產(chǎn)某類(lèi)產(chǎn)品的各種設(shè)備集中在一條生產(chǎn)線上，能獨(dú)立地完成該產(chǎn)品生產(chǎn)的全部工藝流程。
傳統(tǒng)的涂料生產(chǎn)車(chē)間的設(shè)置方式多為按工藝來(lái)劃分的，尤其以前的大中型油漆廠，絕大數(shù)都是按工藝專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)線的方式來(lái)布置。按工藝專(zhuān)業(yè)化設(shè)置的車(chē)間的優(yōu)點(diǎn)有：（1）設(shè)備利用率高；（2）便于對(duì)工藝進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化管理。
尤其對(duì)于產(chǎn)品品種少，單批批量大的產(chǎn)品，工藝專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)線優(yōu)勢(shì)非常明顯。比如公司原來(lái)的厚漿漆生產(chǎn)線，在厚漿漆產(chǎn)品產(chǎn)量占**多數(shù)時(shí)期，曾取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
然而隨著涂料產(chǎn)品品種的不斷增加，生產(chǎn)批次增多，單批產(chǎn)量減少，工業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)線越來(lái)越暴露出其缺點(diǎn)，主要有：
（1）不同產(chǎn)品在同一設(shè)備上生產(chǎn)，對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生干擾，容易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，尤其是面漆色差問(wèn)題無(wú)法避免；
（2）產(chǎn)品更換時(shí)，頻繁洗車(chē)增加物料消耗，浪費(fèi)大；
（3）生產(chǎn)計(jì)劃的編制和調(diào)度工作難度大，影響管理水平的提高。
目前很多油漆生產(chǎn)廠家開(kāi)始選擇產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)線，產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)車(chē)間的特點(diǎn)：
（1）減少不同涂料品種間的干擾，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高；
（2）減少產(chǎn)品的物料消耗，提高生產(chǎn)效率；
（3）簡(jiǎn)化生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度工作；
（4）可以用更短時(shí)間、更低能耗生產(chǎn)出更多品種的產(chǎn)品，從而推進(jìn)涂料生
產(chǎn)向大型化、連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展，有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理。
在公司搬遷設(shè)計(jì)時(shí)，我們將油漆品種按照厚漿漆、環(huán)氧漆及中試小批量油漆進(jìn)行了品種劃分，因考慮須舊設(shè)備搬遷利用和節(jié)省投資，于是將厚漿漆生產(chǎn)設(shè)備按原方式布置，同時(shí)環(huán)氧漆、中試生產(chǎn)設(shè)備也安排在同一車(chē)間，配料、研磨和調(diào)漆分開(kāi)在車(chē)間的不同區(qū)域，沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置生產(chǎn)車(chē)間。
近年來(lái)隨著公司新市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓和新產(chǎn)品的不斷推出，原先的生產(chǎn)線布置方式越來(lái)越不能適應(yīng)公司的發(fā)展需求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）厚漿漆產(chǎn)量不斷下降，厚漿漆生產(chǎn)線設(shè)備利用率低，設(shè)備閑置；
（2）環(huán)氧漆設(shè)備布置不緊湊，生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)過(guò)多，生產(chǎn)效率低；
（3）中試產(chǎn)品品種不斷增加，產(chǎn)量不斷增大，一些產(chǎn)品早已超出小批量生產(chǎn)的范疇，采用小批量生產(chǎn)方式導(dǎo)致成本過(guò)高，影響產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；
（4）自動(dòng)化程度低，未采取自動(dòng)控制和精確計(jì)量措施，影響產(chǎn)品質(zhì)量提高；
（5）頻繁地更換生產(chǎn)品種，物料損耗大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；
（6）生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度難度大，影響管理水平提高。
根據(jù)公司發(fā)展規(guī)劃的要求，我認(rèn)為應(yīng)該對(duì)公司目前和未來(lái)幾年需大力發(fā)展的主要產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)劃分，如可以分為：醇酸漆、環(huán)氧漆（含地坪涂料、預(yù)涂底漆）、工程機(jī)械涂料（含客車(chē)漆）、水性漆等幾大類(lèi)。然后按產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化的方式進(jìn)行重新設(shè)置生產(chǎn)車(chē)間（生產(chǎn)線），對(duì)目前的設(shè)備重新進(jìn)行組合。

生產(chǎn)線的布置方式

涂料生產(chǎn)線的布置不但要滿足生產(chǎn)工藝的要求，還要在安全防火、環(huán)境保護(hù)、安裝檢修等方面考慮周全，一個(gè)較好的涂料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：
①物料運(yùn)輸往返路線合理；②有足夠的原材料、中間品和成品周轉(zhuǎn)空間；③具備多品種生產(chǎn)的靈活性，適當(dāng)留有余地；④操作管理方便，輔助設(shè)施配備得當(dāng)；⑤操作環(huán)境良好，能確保生產(chǎn)安全。
根據(jù)物料流動(dòng)方式的不同，涂料生產(chǎn)可以分為平面、立體和混合三種不同布置方式。其中平面布置方式只適合于小規(guī)模生產(chǎn)（如公司的中試小批量生產(chǎn)），或是手工作坊式生產(chǎn)，不適用于現(xiàn)代涂料生產(chǎn)管理。
立體式布置具有占地面積小、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。隨著這些年用地緊張，多層車(chē)間占據(jù)了相當(dāng)?shù)谋壤?，立體式布置也越來(lái)越受歡迎（如湘江關(guān)西的四層樓涂料生產(chǎn)車(chē)間，就是典型的立體式布置方式）。但我們也應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)其缺點(diǎn)，不可盲目效仿：
（1）立體車(chē)間造價(jià)高，一次性投入較大；
（2）能耗高，物料運(yùn)送成本高（由于90%的物料需提升至20米以上的高樓，
同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中因涂料粘度大不能完全靠自流，因此能耗必定增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)較平面型布置能耗高出20%以上）；
（3）管線復(fù)雜，設(shè)備安裝施工難度大；
（4）只適用于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)，不適用于中、小批量產(chǎn)品生產(chǎn)（因?yàn)樵O(shè)備、
管道連通，物料損耗大，清洗工作量也大）。
目前許多中小型涂料企業(yè)普遍采用混合型生產(chǎn)線布置方式，即采用在一層（或兩層）車(chē)間內(nèi)布置鋼制平臺(tái)的方式：配料和調(diào)漆在平臺(tái)上進(jìn)行，研磨設(shè)備（一般采用臥式砂磨機(jī)）放置在平臺(tái)下面，包裝采用自動(dòng)灌裝機(jī)。這種方案的主要優(yōu)點(diǎn)是縮短了物料運(yùn)送距離，便于實(shí)現(xiàn)涂料生產(chǎn)的連續(xù)化和自動(dòng)化。
根據(jù)公司目前的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品特點(diǎn)，針對(duì)不同產(chǎn)品可以靈活配備不同數(shù)量的配料罐、調(diào)漆罐和研磨設(shè)備，日產(chǎn)量可在500-10000kg/日之間調(diào)整。

涂料生產(chǎn)設(shè)備選擇

我國(guó)涂料生產(chǎn)的工藝設(shè)備水平近年來(lái)發(fā)展迅速，已經(jīng)取得較大進(jìn)步。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有數(shù)十家涂料設(shè)備生產(chǎn)廠制造砂磨、分散機(jī)械，并向系列化發(fā)展。目前，立式砂磨機(jī)、臥式砂磨機(jī)、串聯(lián)式砂磨機(jī)、籃式砂磨機(jī)、棒銷(xiāo)式砂磨機(jī)、大功率高速分散機(jī)、雙軸雙速攪拌分散機(jī)、高剪切分散乳化機(jī)、半自動(dòng)和自動(dòng)包裝機(jī)等設(shè)備通過(guò)引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)化，都已經(jīng)在行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。目前**的涂料生產(chǎn)線能夠?qū)⒃系臏?zhǔn)備與進(jìn)料、分散、研磨、調(diào)漆、物料輸送、過(guò)濾、灌裝、溫度控制以及自動(dòng)控制系統(tǒng)綜合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)涂料的密閉、連續(xù)、高效、自動(dòng)化生產(chǎn)。

1、分散設(shè)備

高速分散機(jī)主要用于對(duì)不同粘度漿狀的液體原料進(jìn)行粉碎、分散、乳化、混合，通過(guò)分散盤(pán)上下劇齒的高速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)物料進(jìn)行高速、強(qiáng)烈的剪切、撞擊、粉碎、分散，達(dá)到迅速混合、溶解、分散、細(xì)化的效果。目前的高速分散機(jī)一般都采用防爆變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速功能，可以根據(jù)不同的工藝階段選擇不同的轉(zhuǎn)速，充分滿足各工藝過(guò)程中不同的工藝要求。并且具有液壓升降、360度回轉(zhuǎn)等多種功能，可同時(shí)配置2-4只容器，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，從而極大的提高了工作效率。，其產(chǎn)品用材講究、分散效果好、升降運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在一些知名涂料企業(yè)如關(guān)西、立邦、巴斯夫、華潤(rùn)等都有使用。

2、研磨設(shè)備

目前油漆生產(chǎn)常用的研磨設(shè)備為砂磨機(jī)，砂磨機(jī)與球磨機(jī)、三輥機(jī)、膠體磨等研磨設(shè)備相比較，具有生產(chǎn)效率高、連續(xù)性強(qiáng)、成本低、產(chǎn)品細(xì)度高等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了更廣泛的應(yīng)用。一般常見(jiàn)的有立式砂磨機(jī)、臥式砂磨機(jī)、籃式砂磨機(jī)、雙錐棒式砂磨機(jī)等，研磨介質(zhì)除立式砂磨機(jī)選用普通2-3/3-4mm的玻璃珠外，其他設(shè)備均采用氧化鋯珠或硅酸鋯珠。
立式砂磨機(jī)因其研磨效率低、不易清洗、不密閉等缺點(diǎn)使用范圍已日漸縮小?；@式砂磨機(jī)作為一種浸入式濕法研磨設(shè)備，工作腔很小，因此殘留少，清洗較為方便，而且不需要面對(duì)臥式砂磨機(jī)循環(huán)加工的問(wèn)題，因此非常適合需經(jīng)常換品種、粘度較小的涂料生產(chǎn)，目前已成為水性涂料（如墻漆）的主要研磨設(shè)備。對(duì)于油性涂料，由于其粘度較大、容易殘留在管道和設(shè)備中且具有揮發(fā)性，密閉式臥式砂磨機(jī)依然是較為適用的設(shè)備。對(duì)于高粘度物料（如膩?zhàn)樱┑难心?，三輥機(jī)依然是幾乎**的解決方案，盡管其開(kāi)放式的工作方式造成了溶劑的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。
對(duì)于小批量油漆的生產(chǎn)，目前有企業(yè)采用籃式研磨機(jī)生產(chǎn)，在一個(gè)容器中，就可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)從進(jìn)料到制漿、調(diào)漆的所有工藝過(guò)程。但對(duì)于規(guī)模較大的涂料生產(chǎn)企業(yè)，通常還是采用“一機(jī)多缸”分散設(shè)備+多臺(tái)串聯(lián)臥式砂磨機(jī)+調(diào)漆設(shè)備的設(shè)備配置，實(shí)現(xiàn)油性涂料的大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，這也是中外涂料工廠相對(duì)較為普遍的工藝實(shí)現(xiàn)方法。

3、調(diào)漆設(shè)備

調(diào)漆設(shè)備可以定做成套的調(diào)漆釜，廠家根據(jù)攪拌的速度要求和攪拌的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作；也可以采用高速分散機(jī)+多臺(tái)調(diào)漆罐的方式配備，和配料設(shè)備類(lèi)似。

4、灌裝設(shè)備

目前市場(chǎng)上的自動(dòng)灌裝設(shè)備很多，有半自動(dòng)灌裝機(jī)（目前公司采用的）和全自動(dòng)灌裝機(jī)等等，可以根據(jù)不同的包裝規(guī)格和重量訂購(gòu)，精度可以精確到5‰，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精確計(jì)量和包裝。

5、自動(dòng)控制裝置

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)中小型涂料生產(chǎn)企業(yè)普遍存在生產(chǎn)規(guī)模小、設(shè)備自動(dòng)化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、工作環(huán)境差的問(wèn)題，自動(dòng)化生產(chǎn)線更是鳳毛麟角，難得一見(jiàn)。但在湘江關(guān)西涂料等設(shè)備自動(dòng)化程度高的合資企業(yè)，我們也看到整個(gè)車(chē)間內(nèi)只有2-3人巡視操作，根本不見(jiàn)強(qiáng)體力勞動(dòng)的場(chǎng)面。車(chē)間內(nèi)物料采用管道輸送、電腦監(jiān)控，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全部在監(jiān)控室內(nèi)完成，車(chē)間內(nèi)的每臺(tái)設(shè)備的狀況，都在監(jiān)視屏幕上一目了然，車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)井井有條，生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化水平非常高。
一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，主要由監(jiān)視屏、工控機(jī)、操作臺(tái)、PLC系統(tǒng)、配電柜等組成，其功能包括以下幾個(gè)方面：
（1）動(dòng)態(tài)監(jiān)視功能：設(shè)備的運(yùn)行狀況和物料流動(dòng)情況能在屏幕上清楚地顯示。
（2）配方管理功能：技術(shù)配方儲(chǔ)存在電腦里，在生產(chǎn)過(guò)程中，不同產(chǎn)品配料過(guò)程中的物料配比和投料順序都是在配方中確定好的。因此生產(chǎn)前系統(tǒng)需要先調(diào)用配方，自動(dòng)計(jì)算和稱(chēng)量各種物料，保持配比的準(zhǔn)確。
（3）自動(dòng)配料計(jì)量： 配料是化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中重要的一道工序之一，稱(chēng)為“咽喉”工序，配料工序質(zhì)量對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量舉足輕重。生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)PLC控制氣動(dòng)球可實(shí)現(xiàn)按配方自動(dòng)計(jì)量和自動(dòng)投料，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
（4）攪拌速度控制：通過(guò)PLC控制變頻器控制攪拌速度，在配料過(guò)程中可以針對(duì)不同的物料采用不通過(guò)的攪拌速度，確保攪拌均勻。
（5）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整控制：可以根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)要求添加小料，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。
目前國(guó)內(nèi)并沒(méi)有通用的涂料生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)，但有一些產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的實(shí)例，如水性漆的自動(dòng)化配料系統(tǒng)；也有部分企業(yè)嘗試對(duì)部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)控制，如研磨溫度、壓力和研磨時(shí)間的自動(dòng)控制等等。但自動(dòng)化涂料生產(chǎn)線，將是未來(lái)涂料生產(chǎn)裝備發(fā)展的大趨勢(shì)。對(duì)于整體生產(chǎn)線的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，涂料企業(yè)靠自身獨(dú)立完成難度很大。涂料生產(chǎn)線的規(guī)模的擴(kuò)大、復(fù)雜性和自動(dòng)控制程度的提高，要求涂料企業(yè)必須與設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行溝通，共同完成生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)和制造，保證目標(biāo)工藝的實(shí)現(xiàn)?？梢圆扇≌w承包的方式，從設(shè)計(jì)、施工到調(diào)試和交付，全部承包給設(shè)備承包商。在生產(chǎn)線交付之后，承包商還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行操作培訓(xùn)和初步的試生產(chǎn)，提供充分的技術(shù)資料，確保生產(chǎn)裝置水平的不斷提升，實(shí)現(xiàn)高效、連續(xù)、自動(dòng)化的生產(chǎn)。