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)車間布局和生產(chǎn)線布置方式，提高生產(chǎn)裝置自動化水平，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，適應附加值更高產(chǎn)品的生產(chǎn)等，已經(jīng)成為公司在激烈的市場競爭中勝出所必須關(guān)注的問題。根據(jù)本人多年來對涂料生產(chǎn)的一些了解，對生產(chǎn)車間布局、生產(chǎn)線布置方式進行了初步的分析，并對現(xiàn)有生產(chǎn)裝置改造方案提出了一些建議，供參考。

車間整體布局

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

現(xiàn)在一些涂料生產(chǎn)企業(yè)又提出了一種車間組合布局方式，即針對某特定產(chǎn)品設置的生產(chǎn)車間里，組合了原料倉庫、成品倉庫和實驗室、檢驗室等，物料就在車間內(nèi)流動，從而改變了原來分割開的原料庫、車間、成品倉庫的模式，節(jié)省了物流的路程和時間，使生產(chǎn)效率大大提高。如公司針對工程機械涂料、汽車涂料等產(chǎn)品需新建車間，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距離過遠、效率降低的缺點，同時同類型產(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。
總的來說，生產(chǎn)車間的布局設計應該把原材料入庫、生產(chǎn)領(lǐng)料、成品交庫等各個環(huán)節(jié)整體考慮進去，物料在生產(chǎn)過程中走過的路程更短、花費的時間更少、資金占用量更低，就是更好的布局方式。

生產(chǎn)車間設置方式

涂料生產(chǎn)的特點是原材料和產(chǎn)品品種多、生產(chǎn)工藝簡單、流程短。涂料車間生產(chǎn)線的布局有兩種方式：一是工藝專業(yè)化生產(chǎn)線，也稱機群式生產(chǎn)線，就是按照不同的生產(chǎn)工藝來設置不同的車間或工段班組，在工藝專業(yè)化的車間內(nèi)，安裝的是同類型的設備，便于大批量的生產(chǎn)組織。二是產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)線，也稱封閉式生產(chǎn)線，就是以產(chǎn)品為單位來設置車間。在產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)車間內(nèi)，所有生產(chǎn)某類產(chǎn)品的各種設備集中在一條生產(chǎn)線上，能獨立地完成該產(chǎn)品生產(chǎn)的全部工藝流程。
傳統(tǒng)的涂料生產(chǎn)車間的設置方式多為按工藝來劃分的，尤其以前的大中型油漆廠，絕大數(shù)都是按工藝專業(yè)化生產(chǎn)線的方式來布置。按工藝專業(yè)化設置的車間的優(yōu)點有：（1）設備利用率高；（2）便于對工藝進行專業(yè)化管理。
尤其對于產(chǎn)品品種少，單批批量大的產(chǎn)品，工藝專業(yè)化生產(chǎn)線優(yōu)勢非常明顯。比如公司原來的厚漿漆生產(chǎn)線，在厚漿漆產(chǎn)品產(chǎn)量占**多數(shù)時期，曾取得良好的經(jīng)濟效益。
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)專業(yè)化生產(chǎn)線越來越暴露出其缺點，主要有：
（1）不同產(chǎn)品在同一設備上生產(chǎn)，對產(chǎn)品性能產(chǎn)生干擾，容易產(chǎn)生質(zhì)量問題，尤其是面漆色差問題無法避免；
（2）產(chǎn)品更換時，頻繁洗車增加物料消耗，浪費大；
（3）生產(chǎn)計劃的編制和調(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)廠家開始選擇產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)線，產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)車間的特點：
（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）簡化生產(chǎn)作業(yè)計劃和生產(chǎn)調(diào)度工作；
（4）可以用更短時間、更低能耗生產(chǎn)出更多品種的產(chǎn)品，從而推進涂料生
產(chǎn)向大型化、連續(xù)化、自動化生產(chǎn)發(fā)展，有利于企業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化管理。
在公司搬遷設計時，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行了品種劃分，因考慮須舊設備搬遷利用和節(jié)省投資，于是將厚漿漆生產(chǎn)設備按原方式布置，同時環(huán)氧漆、中試生產(chǎn)設備也安排在同一車間，配料、研磨和調(diào)漆分開在車間的不同區(qū)域，沒有單獨設置生產(chǎn)車間。
近年來隨著公司新市場的不斷開拓和新產(chǎn)品的不斷推出，原先的生產(chǎn)線布置方式越來越不能適應公司的發(fā)展需求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）厚漿漆產(chǎn)量不斷下降，厚漿漆生產(chǎn)線設備利用率低，設備閑置；
（2）環(huán)氧漆設備布置不緊湊，生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)過多，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)方式導致成本過高，影響產(chǎn)品競爭力；
（4）自動化程度低，未采取自動控制和精確計量措施，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，我認為應該對公司目前和未來幾年需大力發(fā)展的主要產(chǎn)品進行詳細劃分，如可以分為：醇酸漆、環(huán)氧漆（含地坪涂料、預涂底漆）、工程機械涂料（含客車漆）、水性漆等幾大類。然后按產(chǎn)品專業(yè)化的方式進行重新設置生產(chǎn)車間（生產(chǎn)線），對目前的設備重新進行組合。

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、安裝檢修等方面考慮周全，一個較好的涂料生產(chǎn)線設計，應達到以下基本要求：
①物料運輸往返路線合理；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，適當留有余地；④操作管理方便，輔助設施配備得當；⑤操作環(huán)境良好，能確保生產(chǎn)安全。
根據(jù)物料流動方式的不同，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。隨著這些年用地緊張，多層車間占據(jù)了相當?shù)谋壤?，立體式布置也越來越受歡迎（如湘江關(guān)西的四層樓涂料生產(chǎn)車間，就是典型的立體式布置方式）。但我們也應該清醒地認識其缺點，不可盲目效仿：
（1）立體車間造價高，一次性投入較大；
（2）能耗高，物料運送成本高（由于90%的物料需提升至20米以上的高樓，
同時生產(chǎn)過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)計較平面型布置能耗高出20%以上）；
（3）管線復雜，設備安裝施工難度大；
（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)（因為設備、
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）車間內(nèi)布置鋼制平臺的方式：配料和調(diào)漆在平臺上進行，研磨設備（一般采用臥式砂磨機）放置在平臺下面，包裝采用自動灌裝機。這種方案的主要優(yōu)點是縮短了物料運送距離，便于實現(xiàn)涂料生產(chǎn)的連續(xù)化和自動化。
根據(jù)公司目前的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品特點，針對不同產(chǎn)品可以靈活配備不同數(shù)量的配料罐、調(diào)漆罐和研磨設備，日產(chǎn)量可在500-10000kg/日之間調(diào)整。

涂料生產(chǎn)設備選擇

我國涂料生產(chǎn)的工藝設備水平近年來發(fā)展迅速，已經(jīng)取得較大進步。國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)十家涂料設備生產(chǎn)廠制造砂磨、分散機械，并向系列化發(fā)展。目前，立式砂磨機、臥式砂磨機、串聯(lián)式砂磨機、籃式砂磨機、棒銷式砂磨機、大功率高速分散機、雙軸雙速攪拌分散機、高剪切分散乳化機、半自動和自動包裝機等設備通過引進和國產(chǎn)化，都已經(jīng)在行業(yè)中得到廣泛應用。目前**的涂料生產(chǎn)線能夠?qū)⒃系臏蕚渑c進料、分散、研磨、調(diào)漆、物料輸送、過濾、灌裝、溫度控制以及自動控制系統(tǒng)綜合起來，實現(xiàn)涂料的密閉、連續(xù)、高效、自動化生產(chǎn)。

1、分散設備

高速分散機主要用于對不同粘度漿狀的液體原料進行粉碎、分散、乳化、混合，通過分散盤上下劇齒的高速運轉(zhuǎn)對物料進行高速、強烈的剪切、撞擊、粉碎、分散，達到迅速混合、溶解、分散、細化的效果。目前的高速分散機一般都采用防爆變頻調(diào)速來實現(xiàn)無級調(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，可同時配置2-4只容器，實現(xiàn)一機多用，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、華潤等都有使用。

2、研磨設備

目前油漆生產(chǎn)常用的研磨設備為砂磨機，砂磨機與球磨機、三輥機、膠體磨等研磨設備相比較，具有生產(chǎn)效率高、連續(xù)性強、成本低、產(chǎn)品細度高等優(yōu)點，因而得到了更廣泛的應用。一般常見的有立式砂磨機、臥式砂磨機、籃式砂磨機、雙錐棒式砂磨機等，研磨介質(zhì)除立式砂磨機選用普通2-3/3-4mm的玻璃珠外，其他設備均采用氧化鋯珠或硅酸鋯珠。
立式砂磨機因其研磨效率低、不易清洗、不密閉等缺點使用范圍已日漸縮小?；@式砂磨機作為一種浸入式濕法研磨設備，工作腔很小，因此殘留少，清洗較為方便，而且不需要面對臥式砂磨機循環(huán)加工的問題，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）的主要研磨設備。對于油性涂料，由于其粘度較大、容易殘留在管道和設備中且具有揮發(fā)性，密閉式臥式砂磨機依然是較為適用的設備。對于高粘度物料（如膩子）的研磨，三輥機依然是幾乎**的解決方案，盡管其開放式的工作方式造成了溶劑的浪費和環(huán)境的污染。
對于小批量油漆的生產(chǎn)，目前有企業(yè)采用籃式研磨機生產(chǎn)，在一個容器中，就可以簡單地實現(xiàn)從進料到制漿、調(diào)漆的所有工藝過程。但對于規(guī)模較大的涂料生產(chǎn)企業(yè)，通常還是采用“一機多缸”分散設備+多臺串聯(lián)臥式砂磨機+調(diào)漆設備的設備配置，實現(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較為普遍的工藝實現(xiàn)方法。

3、調(diào)漆設備

調(diào)漆設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行設計和制作；也可以采用高速分散機+多臺調(diào)漆罐的方式配備，和配料設備類似。

4、灌裝設備

目前市場上的自動灌裝設備很多，有半自動灌裝機（目前公司采用的）和全自動灌裝機等等，可以根據(jù)不同的包裝規(guī)格和重量訂購，精度可以精確到5‰，實現(xiàn)產(chǎn)品的精確計量和包裝。

5、自動控制裝置

現(xiàn)階段國內(nèi)中小型涂料生產(chǎn)企業(yè)普遍存在生產(chǎn)規(guī)模小、設備自動化程度低、勞動強度大、工作效率低、工作環(huán)境差的問題，自動化生產(chǎn)線更是鳳毛麟角，難得一見。但在湘江關(guān)西涂料等設備自動化程度高的合資企業(yè)，我們也看到整個車間內(nèi)只有2-3人巡視操作，根本不見強體力勞動的場面。車間內(nèi)物料采用管道輸送、電腦監(jiān)控，整個生產(chǎn)過程全部在監(jiān)控室內(nèi)完成，車間內(nèi)的每臺設備的狀況，都在監(jiān)視屏幕上一目了然，車間現(xiàn)場井井有條，生產(chǎn)設備自動化水平非常高。
一套完整的自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，主要由監(jiān)視屏、工控機、操作臺、PLC系統(tǒng)、配電柜等組成，其功能包括以下幾個方面：
（1）動態(tài)監(jiān)視功能：設備的運行狀況和物料流動情況能在屏幕上清楚地顯示。
（2）配方管理功能：技術(shù)配方儲存在電腦里，在生產(chǎn)過程中，不同產(chǎn)品配料過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，自動計算和稱量各種物料，保持配比的準確。
（3）自動配料計量： 配料是化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中重要的一道工序之一，稱為“咽喉”工序，配料工序質(zhì)量對整個產(chǎn)品的質(zhì)量舉足輕重。生產(chǎn)過程通過PLC控制氣動球可實現(xiàn)按配方自動計量和自動投料，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
（4）攪拌速度控制：通過PLC控制變頻器控制攪拌速度，在配料過程中可以針對不同的物料采用不通過的攪拌速度，確保攪拌均勻。
（5）現(xiàn)場調(diào)整控制：可以根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)要求添加小料，實現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)整。
目前國內(nèi)并沒有通用的涂料生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)，但有一些產(chǎn)品生產(chǎn)實現(xiàn)自動控制的實例，如水性漆的自動化配料系統(tǒng)；也有部分企業(yè)嘗試對部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行自動控制，如研磨溫度、壓力和研磨時間的自動控制等等。但自動化涂料生產(chǎn)線，將是未來涂料生產(chǎn)裝備發(fā)展的大趨勢。對于整體生產(chǎn)線的自動化設計，涂料企業(yè)靠自身獨立完成難度很大。涂料生產(chǎn)線的規(guī)模的擴大、復雜性和自動控制程度的提高，要求涂料企業(yè)必須與設備供應商進行溝通，共同完成生產(chǎn)線的設計和制造，保證目標工藝的實現(xiàn)。可以采取整體承包的方式，從設計、施工到調(diào)試和交付，全部承包給設備承包商。在生產(chǎn)線交付之后，承包商還應當進行操作培訓和初步的試生產(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，實現(xiàn)高效、連續(xù)、自動化的生產(chǎn)。