混合生产线（精选8篇）
混合生产线 篇1
1 机械压力机的工作原理、特点及优缺点分析
1.1 工作原理
主要由电动机通过带动大皮带轮, 并采用机械转动, 加上电机驱动、齿轮复合及离合器的带动作用, 曲柄连杆机通过气压部位把电机的运动经过锻压工作后转化成滑块的循环往复运动。
1.2 特点
作为一种定行程的设备, 机械压力机的行程关键决定于其转动部位的特点, 主要包括相关结构及尺寸大小。所以, 滑块的运动才会有相应的死点, 并且相应的行程方位和速度都会随着曲柄连杆机角度的变化而发生相应的变化。
1.3 优缺点分析
1.3.1 优点
对于机械压力机来说, 由于它的工作行程和液压机相比形成次数相对较高, 装机功率较低, 所以相应地可靠性就高, 而且设备如果出现故障比较容易判断, 维护也比较方便, 油液污染也较少。
1.3.2 缺点
由于滑块行程高度的限制加上有上下死点, 机械压力机滑块的行程时间较短且速度不能调整, 这是它最大的缺点所在, 也是它与液压机最大的不同点。另外, 由于曲柄连杆及其他结构不同方面的限制影响, 机械压力机行程的高度受到了限制, 链接转动的各个环节经常会和转动部分本身产生相应的侧向力, 这样的话就不能确保滑块在长时间要求下位置以及导向的精确度。同时, 由于自身结构的限制, 所以机械压力机在工作的时候机床震动很大, 这就对基础造成了非常大的破坏。更重要的是, 机械压力机的机构相对较复杂, 加上它对加工精度的高要求, 所以其造价相对液压机来说会比较高。
2 液压机的机械原理、特点及优缺点分析
2.1 机械原理
液压机通常以液体作为主要的工作介质, 采用的是液压转动的方式, 一般由主机、动力部分及控制系统3个部分组成, 主要分为阀门液压机、工程液压机和液体液压机。液压机设计的根据是帕斯卡提出的静态下液体压力会等值传递的原理, 它主要采用液体流动的新方式将电能转化为压力能, 再通过油缸的驱动滑块等操作机构实现工件的加工成形。
2.2 特点
液压机最大的特点是它的速度主要取决于流量的大小, 而压力则取决于液压机负载的高低。液压机通常具有很大的工作压力、比较大的作业空间以及较长时间的工作行程。
2.3 优缺点分析
2.3.1 优点
液压机滑块的行程高低位置以及工作的循环时间能够根据不同的工艺要求而进行相应的调节, 并且在行程中的任意位置液压机都具有较长时间的保压作用。在工作行程中, 液压机的工作压力和速度可以根据不同需求进行一定范围的相应调节。与机械压力机相比, 液压机工作比较平稳, 震动和噪音都相对较小, 对设备基础的破坏作用也就比较小, 加上其结构简单, 所以设备造价也相对较低。因此, 液压机与机械压力机产生了激烈竞争。
2.3.2 缺点
液压机并不是十全十美的, 相对于机械压力机来说, 液压机功率较大, 这主要是因为它在进行工作压制及回程时是用直接驱动完成的, 故油缸升压需要很长的时间。与机械压力机相比, 液压机最大的缺点就是工作速度及节奏比较慢, 远不如机械压力机。同时, 由于液压机使用液体作为工作介质, 所以它对相关部件的精确度要求非常高。另外, 油液都有自身的使用周期, 由于工作要求或特殊需求, 油液必须定期更换。最重要的是, 如果液压机发生故障, 它不会像压力机那样容易排查, 并且维修难度大, 再加上对液压机来说漏油现象时有发生, 所以它对环境的污染也非常大。
3 液压机逐渐替代机械压力机的发展前景
很长时间以来, 机械压力机都被普遍应用于各种生产工作中, 然而液压技术的发展对其造成了一定冲击。由于液压机的传动系统相对来说比较简单, 控制也更加灵活, 再加上液压技术及伺服机械在控制技术方面的不断发展, 液压机的很多优势都得到了进一步的显现和发挥。在这种趋势的推动下, 液压机开始被人们所重视, 并逐渐替代了机械压力机来从事以前及现在的复杂工作。于是, 机械压力机的历史地位开始发生变化。
当前, 液压技术在很多方面都得到了进一步的发展和突破。例如, 它在冲压生产线方面正逐步走在新技术的前列, 其冲压的性能优势不断得到了提高。由于在很多方面具有优越性, 液压机将在很长一段时间内受到人们的青睐。
4 机械压力机和液压机混合生产线
考虑到机械压力机和液压机各自的优点, 寻求两者的混合似乎是一种可行的方案。这种混合是建立在机械压力机和液压机两者各自优势的基础上的, 它按照相关作业的要求进行了生产线的重组, 从而形成了一个新的生产线的混合方案。
4.1 机械压力机和液压机混合生产线的必要性
下面我们以汽车行业为例来对机械压力机和液压机混合生产线进行具体论证和介绍。
目前, 锻压设备在很多方面的运用都得到了极大的认可, 尤其是在汽车行业, 其地位可以说是举足轻重。相关资料显示, 在生产一辆汽车需要的2 000多个零件中, 锻压设备的生产成果占到了45%左右。再加上当前人们消费观念的不断变化, 轿车的个性化生产也在不断发展。所以, 汽车行业对于锻压设备在零件生产和制造中灵活性的依赖程度有增无减。轿车的顶盖、侧面、后备箱等很多部位都属于金属板材冲压件的范畴, 而车身覆盖结构件中很大一部分的原装件也都依赖于锻压技术。例如拿车门来说, 一辆轿车车门的工艺成型要经过4个环节, 分别是拉延、修边、冲孔和整理外形, 而这4个方面都对作业的精确度要求都非常高, 因此对液压机或机械压力机的性能要求也就非常高。车门成型过程要求滑块在保证速度的同时能够维持精确度, 以保证作业的质量, 而机械压力机和液压机这2种技术却各有其优缺点, 这就要求新的生产线能集两者优势于一身, 于是我们必然要寻求两者混合的可能性。
4.2 机械压力机和液压机混合生产线的优势
由于液压机在很多方面显示了其自身的优越性, 而很长时间以来机械压力机也在生产一线发挥了巨大的作用。所以, 如果能寻求两者的结合将是该技术领域一个新的进步。两者混合的生产线能够减少投资, 尤其可使一次性投资大幅度降低。同时, 也能在很大程度上充分发挥二者各自的优势。在此基础上, 机械压力机和液压机混合生产线还能够使设备配置更加灵活, 并缩减作业周期, 提高生产效率。
5 结语
通过一系列论证, 寻求机械压力机和液压机的混线组合为成型冲压生产线发展提供了一个新的思路。但是, 我们也应该看到, 并不是两者结合了就要抛弃其各自所进行的单独作业, 而是在特殊情况、特殊作业要求下, 需要两者结合进行混合生产时, 它才作为机械压力机和液压机缺点的有力补充来发挥作用, 从而进一步提高成型冲压工艺的作业效率。
参考文献
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混合生产线 篇2
关键词：喷雾干燥;收率;堆密度;粒度;含水率;
现有工艺中设备局限性:维生素B12液体和载体, 在高速混合机内每次装料量50~100 kg混合, 混合完成放料, 不能连续、密闭操作, 导致产量低、劳动强度高、产品收率低。喷雾干燥机组则改为密闭连续混合干燥, 可改善现有工艺的不足。干燥设备选型
喷雾干燥器优点在于液滴直径小, 气液两相接触面积大, 干燥过程极快。缺点为干燥器体积大, 单位产品热量消耗高, 机械能耗大。综合全球维生素B12食品添加剂的需求情况, 设计食品添加剂生产线喷雾干燥机组配套设备基本参数:蒸发量≥350 L/h, 电器设备防爆, 喷雾造粒过程电脑控制参数调整, 气流输送至振动筛、粉碎机并能自动卸料至二维混合机, 接触物料的设备内表面为不锈钢, 尾气排放符合国家标准, 生产过程实现自动化、流水线操作。优化生产工艺
喷雾干燥机组主要控制指标有:送风量、喷液量、料液固含量、产品含水率、排风温度、蒸发量、雾化器转速等。喷雾干燥机组生产VB12食品添加剂的核心为物料干燥。受热面积越大, 干燥速率越高。在干燥过程中, 物料湿分从固体物料内部向表面迁移, 再从物料表面向干燥介质汽化。干燥速率为单位时间内在干燥面积上的水分量, 用U表示, 单位为kg/(m2·s)。
式中:U为干燥速率, kg/(m2·s);A为干燥面积, m2;W为汽化的水分量, kg;t为干燥时间, s。
影响干燥因素主要有:干燥介质条件和物料尺寸及与空气接触面积。
2.1 料液固含量与产品含水率关系
当进风风量、进风温度、排风温度、排风风量保持不变, 喷雾料液固含量越高、雾化造粒越大, 物料干燥接触比表面积减小, 相同干燥时间, 干燥后成品含水率越高。磷酸轻钙载体:进风频率29 Hz, 进风温度160℃, 抽风频率48 Hz, 抽风温度68~72℃, 固液比分别为1∶1.0、1∶1.1、1∶1.2、1∶1.3时, 对应含水率(%)分别为2.34、2.32、2.10、2.02, 120目筛通过率(%)分别为63.19、67.20、72.90、76.33。甘露醇载体:进风频率21 Hz, 进风温度140℃, 抽风频率36 Hz, 抽风温度68~71℃, 固液比分别取为1∶0.5、1∶0.6、1∶0.7、1∶0.8时, 对应含水率(%)分别为1.14、0.83、0.58、0.41, 120目筛通过率(%)分别为44.16、48.53、51.90、56.87。
2.2 进风温度、进风风量、蒸发量关系
进风风量一定, 温度越高、蒸发量越大。送风机频率35 Hz, 进风温度分别为140、160、180℃, 对应进料频率分别为29、31、33 Hz。进风温度一定, 送风机频率越高(送风风量越大), 蒸发量越大。进风温度230℃, 风机频率分别为20、23、26 Hz, 对应进料频率为22、27、32 Hz。
2.3 料液固含量、雾化器转速、颗粒度、水分
当料液固含量一定, 雾化器转速越高, 离心力越大, 经雾化盘造粒后颗粒越小, 干燥比表面积增大, 运动路径变长, 干燥时间相对延长, 所以成品水分越低。固含量1∶1, 雾化器频率为35、40、45、50 Hz, 水分分别为9.02%、8.39%、8.01%、7.72%, 120目筛网通过率为69.26%、75.67%、78.39%、84.87%。雾化器转速一定, 料液固含量越低, 颗粒越小, 水分越低。雾化器频率45 Hz, 固含量分别为1∶1、1∶1.1、1∶1.2、1∶1.3时, 水分为9.05%、8.79%、8.62%、8.21%, 120目筛网通过率为65.23%、67.38%、72.81%、76.34%。
2.4 最低排风温度确认
含水率的高低取决于喷雾干燥机组的排风温度, 排风温度过高, 浪费设备动能和蒸汽, 成品含水率低, 造成生产成本过高;排风温度过低, 物料容易粘塔壁, 且含水率过高, 导致成品水分不合格。
喷雾干燥系统安装完成后, 投入生产运行。经过生产实践, 共生产不同载体的维生素B12食品添加剂35 t。分别采取了产品批号为S180401A和S180402A的磷酸氢钙, 以及产品批号为S180404A和S180405A的甘露醇, 重量均为1 t, 结果都显示设备运行正常, 产品质量符合标准。依据生产数据统计证明:本套喷雾干燥机组能适用于不同载体维生素B12食品添加剂的生产过程, 运行稳定, 生产产品质量合格。结语
混合生产线 篇3
装备制造业的整体能力和水平决定着一个国家的综合国力、经济实力和国防实力,已成为衡量一个国家国际竞争力的重要标志,发达国家无不把装备制造业作为本国的支柱产业和强国之本。
由于锻压生产具有生产率高、材料利用率高和改善工件内部组织及力学性能等优点,因此,锻压设备在各行各业得到了广泛应用。已成为装备制造业的重要组成部分,在装备制造业中占有举足轻重的地位。
2 锻压设备的分类
锻压设备种类繁多,虽然工艺用途和结构特点各有不同,但许多锻压设备又具有相同的驱动方式、工艺特点和相近的结构,存在一些共性。因此,按驱动方式和工艺特点的不同,锻压设备通常分为机械压力机、液压机、锻锤和旋转成形机械等,其中机械压力机和液压机占有相当大的比重。上世纪90年代国际上出现了与传统机械压力机完全不同概念的第三代压力机———伺服压力机,由于其具有的优异性能,受到了业界的密切关注和重视。
3 机械压力机特性
3.1 机械压力机工作原理
机械压力机采用电机驱动和机械传动,通过曲柄连杆机构或其他机构将电机的旋转运动转换为滑块的往复运动。
3.2 机械压力机的特点
机械压力机是一种定行程设备,其工作行程主要取决于机械传动部分的结构和尺寸,因此,滑块运动有固定的上下死点;滑块的行程位置、速度和公称力随着曲柄转角的变化而变化。
3.3 机械压力机的优点
工作行程次数较液压机高;装机功率较液压机小;可靠性高;设备故障易于判断,维护保养方便;几乎没有油液污染。
3.4 机械压力机的缺点
滑块行程高度固定不可调,有固定的上下死点;滑块的成形时间短,成形速度不可调整,且仅能在下死点前较小的行程内产生公称压力;受曲柄连杆等结构强度和尺寸的限制,滑块行程高度有限,且公称力一般小于100MN;传动连接环节多和传动结构本身产生侧向力,不能保证滑块长时间稳定的下死点位置和有效的导向精度;工作时机床振动大,对基础破坏较大;结构较为复杂,加工精度要求高,设备造价较液压机高。
4 液压机特性
4.1 液压机工作原理
液压机是根据静态下液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的机器设备,采用液压传动形式,泵将电能转变为液体压力能,通过油缸驱动滑块等执行机构完成工件成形工艺。
4.2 液压机的特点
主要特点是速度决定于流量,压力决定于负载。
4.3 液压机的优点
结构上易于实现很大的工作压力、较大的工作空间和较长的工作行程;在滑块行程内的任意位置均可产生液压机的最大工作压力,具有长时间的保压功能;滑块行程高度、快转慢点和快回加速点位置、工作循环时间可根据工艺要求在行程范围内进行调节;工作压力和工作速度可在一定范围内进行调节,在多缸结构中可实现压力分级和速度分级;工作平稳,振动和噪声比较小,对基础破坏小;结构简单,制造容易,设备造价较机械压力机低。
4.4 液压机的缺点
工作压制和回程时用油泵直接驱动,装机功率较大;油缸升压和电磁阀换向需要一定时间,工作速度较机械压力机慢,工作节奏小于机械压力机;使用液体(液压油、机械油或乳化剂)作为工作介质,因而对液压元件精度和密封条件要求较高;工作油液有一定的使用寿命,需定期更换;设备发生故障时,症状不直观,排查难度较大;漏油、渗油现象时有发生,对环境污染较大。
5 伺服压力机特性
5.1 伺服压力机工作原理
采用伺服电机驱动,通过曲柄连杆机构或其他机构将伺服电机可控的旋转运动转化为滑块所需的直线运动。
5.2 伺服压力机的特点
滑块运动曲线可根据工艺要求任意调整,并可以存储针对拉深、弯曲、冲裁、精整、压印等不同工艺以及不同材质的滑块运动曲线,在使用时根据不同的成形工艺、不同材质调用不同的滑块运动曲线。伺服压力机结合了机械压力机的效率和液压机的柔性,具有高柔性、高效性、高精度、低噪声等特点,代表了锻压设备的发展趋势。
5.3 伺服压力机的优点
伺服电机直接与曲柄连杆等机构联接,省去了飞轮、离合器等其他辅助设备,简化了传动环节;可以获得任意的滑块运动特性曲线,提高了压力机的加工性能,扩大了加工范围;可根据不同的生产需要设定不同的行程高度和工作速度,缩短了循环时间,提高了设备的灵活性、适用性;采用闭环控制,能够保证滑块在整个工作行程都具有很高的运动精度,特别是下死点的成形精度;伺服电机只有在冲压时才旋转,较常规曲柄压力机节能30%以上,符合低碳环保要求;可以控制冲裁时冲头的速度,从而减少冲裁振动和噪声,实现“静音”冲裁,提高了模具的使用寿命。
5.4 伺服压力机的缺点
电气控制系统较为复杂,要求设备维护人员既要懂得计算机数字控制技术,又要懂得工业控制计算机、可编程逻辑控制器(PLC)的控制技术以及与CNC控制器之间的通信技术;虽然故障率小,一旦设备出现故障,特别是电气故障,需要很专业的人员来维修;大功率交流伺服电机及控制系统价格十分昂贵;由于没有机械压力机的飞轮和液压机的蓄能器,尚不能用于大吨位和特殊成形工艺。
5.5 伺服压力机的前景
伺服压力机在性能上具有许多优点,已被实践所证实,被业界所公认。但是这种压力机究竟有多大的发展前景,业界并没有一致的看法,世界上真正实现了商品化生产的国家并不多。常规的机械压力机和液压机具有价廉、结构简单、性能可靠等一系列优点,而且历史悠久,已经在金属成形的各个领域中得到了广泛应用。但随着科技的进步、伺服压力机性能的日趋完善、性价比的提高,伺服压力机也有可能成为锻压装备的新亮点。
6 机液混线介绍
6.1 机液混线的含义
所谓机液混线就是以机械压力机和液压机为构成要素,按照工艺要求和机械压力机、液压机各自的特点进行优化组合而形成的生产线。
6.2 机液混线的可行性
锻压设备在汽车工业占有举足轻重的地位,据相关资料表明:在轿车的2000余个零件中,按件数统计金属板材冲压件占零件总数的40%以上。
当前轿车生产凸现车型个性化特点,换型周期越来越短。轿车换型主要表现在车身形状和结构的变化,而与之相适应的是金属板材冲压件的千变万化。轿车金属板材冲压件大致可分为车身覆盖件、车身结构件和中小型冲压件。车身覆盖件和车身结构件是具有保持车身全部外部和内部形状的零件,它既是外观装饰性的零件,又是封闭薄壳状的受力零件,如车门、顶盖、侧围、行李箱盖等,是金属板材冲压件的主体。中小型冲压件在轿车中的分布较分散,如车轮、离合器、车用空调等。
目前,轿车车身覆盖件的成形装备主要有机械压力机和液压机两种,这两种压力机各有特色。自轿车车身覆盖件工业化生产以来,机械压力机始终是冲压生产线的主体,而液压机则是必要的补充。当液压机的系统具有对压力、行程、速度单独调整功能后,不仅能够实现对复杂工件以及不对称工件的加工,而且实现了极低的废品率。可变的动力组合、可调的工作行程和加工时间,与机械压力机相比,具有较大的优越性。由于液压机成形的诸多优点和很高的性价比,所以,国内外制造商十分重视液压机相关技术的研究、集成和新型产品的研制,极大地推动了液压机制造业的发展。
主要表现在以下六个方面:
(1)高速和高生产效率
为了提高速度和生产效率,国内外液压机制造商主要采取三大措施:(1)提高下行和回程速度。意大利埃马努尔公司的液压机其下行和回程速度为300~650mm/s;德国耐夫公司的液压机其行程次数达30次/min。(2)提高液压机的自动化程度,采用快速换模系统和上下料装置实现单机和连线的自动化,缩短辅助操作时间。(3)发展多工位液压机,实现一台液压机进行多工序加工。
(2)提高刚度和精度
瑞士法因图尔公司提出精密冲裁液压机的整机刚度应达10000k N/mm,其措施是增大立柱横截面,增加布筋和采用抗偏载能力强的八面导轨等。液压机滑块的一次行程获得尺寸精度为ISO6~9级和剪切面微观粗糙度Ra=0.4~1.6μm精冲件,并且由于精冲—弯曲、精冲—挤压和精冲—压印等复合工艺的发展进一步提高了制成品的精度。
(3)高压化和大型化
由于液压元件的发展,液压机的液体工作压力越来越高,使液压机的体积、重量在同等公称压力下相对减小。瑞典通用电器公司的液压机液体工作压力达160MPa~630MPa。由于汽车、船泊、航空航天业的发展,需要成形的工件面积越来越大,需要拉深的变形量也越来越大,这就要求液压机的公称压力和工作台面越来越大。目前,拉深液压机的公称力可达50000k N,工作台面可达6000mm×2500mm。
(4)控制系统的数控化
利用可编程逻辑控制器(PLC)、计算机数控(CNC)等先进技术提高控制系统的数控化、自动化程度。
(5)液压系统的集成化
电液比例技术、电液伺服系统的应用。
(6)液压机的宜人化设计
通过各种先进技术的应用,液压机操作更简单,操作工的劳动强度、工作环境进一步改善。
随着液压机关键技术的突破,液压机在成形方面的优势和潜能得到了充分发挥,生产效率明显提高,因此,液压机在汽车覆盖件冲压生产上的优势愈加明显。
6.3 机液混线的应用
以某型轿车车门成形工艺为例,该零件形状复杂,高度差较大,局部成形较多,板料的变形不仅是单纯的拉延成形,而是存在一定程度的胀形变形,其冲压成形工艺为:拉延→修边→冲孔→整形。
拉延:将粗剪后的钢板压制成所需要的空间立体曲面形状,由于车门形状不规则且拉延深度大,为避免工件在压制时因塑性变形的不均匀性出现波纹、皱折、凹痕、边缘拉痕等缺陷和压制后出现反弹现象,因此,对压力机的性能和动作特性要求较高,要求滑块既能迅速完成非工作行程,又能慢速成形工件,保证工件的成形质量。
修边:去除零件周围的余料和溢料,为整形作准备。
冲孔:按照生产需求对零件进行打孔。
整形:将冲压后零件进行修正。
根据以上冲压成形工艺及要求,在满足成形质量和效率的前提下,制定了以下四种类型的冲压线设备配置方案:
(1)机械压力机线:13000k N四点多连杆机械压力机(拉延)→6300k N四点机械压力机(修边)→5000k N四点机械压力机(冲孔)→5000k N四点机械压力机(整形),全线的生产效率为6~10件/min,四台机械压力机的价格约为4500~5000万元,供货周期:约10~12个月。
(2)液压机线:16000k N双动液压机(拉延)→10000k N单动液压机(修边)→6300k N单动液压机(冲孔)→6300k N单动液压机(整形),全线的生产效率为5~8件/min,四台液压机价格约为1200~1500万元,供货周期:约5~6个月。
(3)伺服压力机线:由于伺服压力机价格昂贵,鲜有企业能够承受,目前国内只有东风汽车有限公司和成都飞机制造公司等少数企业应用了伺服压力机。四台伺服压力机的价格约为1亿元。
(4)机液混线:16000k N双动液压机(拉延)→6300k N双点机械压力机(修边)→5000k N双点机械压力机(冲孔)→5000k N双点机械压力机(整形),全线的生产效率为5~8件/min,四台压力机价格约为1800~2100万元,供货周期:约6~7个月。
6.4 机液混线的优点
在汽车覆盖件冲压生产线中,拉延压力机(冲压生产线打头设备)性能决定了冲压生产线的效率和性能,其造价约占整条冲压生产线的40%左右,从上述四种类型冲压生产线的配置方案可以看出,伺服压力机线的价格极为昂贵,远非一般企业所能承受;机械压力机线的价格次之,是液压机线的3倍多,机液混线的2倍多;液压机线和机液混线价格相差不是很大。
随着液压机关键技术的突破,液压机在冲压方面的优势和潜能得到充分发挥,生产效率明显提高,而且公称力、台面愈大优越性愈加明显,已经完全具备和机械压力机共同组成生产线同步加工的条件,实现液压机与机械压力机混合组线。其优点有:
(1)投资少,在接近或达到机械压力机线的生产效率时,一次性投资最少。
(2)充分发挥了机械压力机和液压机各自的优势。
(3)供货周期短。
(4)配置灵活,柔性高。
7 结束语
目前,中国汽车工业仍处在成长期,对冲压成形设备的需求呈现多样性的局面,在知名的汽车制造厂,机械压力机仍是冲压生产线的主流装备,至于何时批量装备伺服压力机,前景仍不是很明朗。对于知名度不高或者刚刚起步的汽车制造厂来说,考虑到投资额度和生产效率等各个方面的因素,不可能也没必要完全采用机械压力机。机液混线的出现为冲压成形装备提供了一个新的思路,一个新的选择,虽然机液混线具有一定的优势,但这并不意味着液压机将取代机械压力机,而是作为机械压力机的一个有益补充,为冲压成形装备开辟一种新路子。
混合生产线 篇4
1 各自P LC产品通讯网络
西门子S7系列PLC的通讯网络主要有MPI网络和Profibus-DP网络。其中MPI网络数据传输率在187.5Kbit/s至12Mbit/s之间,最多可有32个站点,由于能力受限,一般大型系统中较少使用。Profibus-DP网络属于其应用较多的网络,基本上315-2DP以上级别的PLC均支持。其一个住宅最多可带125个DP从站,通讯距离大于100公里(光缆),且支持的硬件极多(见图1)。其连接介质以双绞线、光纤为主。
Control Logix系列PLC产品为罗克韦尔公司现在主推的一个产品,其支持的网络为罗克韦尔自家的Device Net和Control Net。其中前者类似于西门子的MPI网络,能力较低,无法在大型系统上应用,所以目前使用以Control Net为主。其具有的特点为:网络速度为5Mbit/s;Producer/Consumer模式,包括多播、多主、对等;同一链路上可接99个节点;节点可随时加入与撤出;开放网络。
其典型的网络见图2。
除了上述网络外,两家公司的产品均支持以太网通讯。
2 通讯手段
目前来说,两家公司PLC产品的工业网络通讯协议并不开放,且接口不同,所以需要特殊产品支持。而以太网接口虽然均为标准以太网接口,但是其数据层的传输协议是不同的,也无法直接通讯。所以我们设想了以下几种实现数据传输的方式:
点对点通讯方式。将一方的PLC输入输出模块与另一方的输入输出模块通过中间继电器进行连接,从而实现信号的交换工作;
借助专门的转接模块实现的工业网通讯。出于技术保护目的两家公司本身还没有类似的产品出现,但是其均通过开放授权的模式向第三方厂家开放了相应接口,所以第三方厂家的类似产品很多。较有名的转接产品包括SST Woodhead生产的Profibus扫描器、Hilscher公司生产的产品、Prosoft公司生产的通讯产品等。
通过以太网进行通讯。这种通讯模式也许要特定的产品,且无法用于自动化控制。但如果用于PLC与PC之间的通讯则没有问题,仅是需要相应的软件支持。
3 各通讯方式的比较
针对以上几种通讯方式,我们分析如下:
点对点方式适用于要传输的数据不多的情况。当数据量较多时,需要大量的连接电缆和中间继电器进行数据通讯,增加了布线量。另一方面,由于PLC信号一般为24VDC,传输距离有限,难以实现远程传输数据;
通过第三方模块实现的工业网通讯模式适用于数据量大、响应时间要求高的数据传输。这种通讯方式可以继承工业网络的全部优点,但是也存在缺点。首先是网络配置困难,调试过程中时常发生无法通讯的情况;其次是兼容性存在问题,直接导致的就是网络速率下降,出现莫名其妙的问题。所以对于应用要求较高的场合,尽量避免使用,且对于涉及到安全的诸如紧停信号等还是应该采取点对点的方式;
以太网通讯的方式传输数据量较大,通讯速度也最高。但受限于以太网自身的特点,当链路中某一时段的数据量较大,用户点较多时,速度会下降,此时级别较低的用户点的数据传输得不到保证。所以这种情况下,就不适合用于工业控制,而是较多的用于纯数据的传输,例如过程数据采集等。
4 针对涂层生产线的网络设计
涂层生产线一般主要的工艺设备包括中频、抛丸、涂敷、管端清理以及一些辅助运输设备等。这里的单机设备一般采用了西门子公司的产品,而运输系统出于网络容量、控制区域等的考虑,选取了罗克韦尔公司的产品。
由于各个主要工艺设备之间被运输系统隔断,所以只要考虑单机设备和运输系统之间的通讯。而这些通讯一般只涉及到交接信号,信号点较少,所以我们设计采用点对点通讯的方式。
另外,此生产线的另一重要要求就是过程数据搜集,并上发到上级MES系统存储。由于上级系统要求和L1设备之间仅保留一个接口,所以数据必需要在L1层面进行打包,并以电文的方式上传。考虑到兼容性、数据处理能力等方面,我们决定把这个任务交给运输系统的PLC完成。这个系统整个的物理结构如图5,数据流向如图6。
这样,整个产线的网络设计完成。
5 结论
目前,以上网络设计已投入使用较长时间,运行效果良好,可靠,满足了本生产线的需求。
参考文献
[1]郑国伟.设备管理与维修工作手册[M].长沙:湖南科学技术出版社,1989.
[2]斯可克.现场总线的现状与发展[J].自动化博览,2000.
[3]罗克韦尔PLC使用说明书[Z].
沥青混合料生产质量稳定性分析 篇5
沥青混合料的生产质量主要包括沥青混合料的级配、油石比以及拌和温度等。通过对专项养护工程各项目沥青混合料质量进行检测, 对沥青混合料生产质量状况及原因进行总结分析。检测结果显示各项目沥青混合料级配与拌和温度的稳定性有待于进一步加强。根据检测结果并结合各项目现场情况对沥青混合料生产中出现的问题进行分析并提出改进建议。
1 沥青混合料生产级配稳定性控制
1.1 沥青混合料的级配变异现象
结合各条路沥青混合料级配的检测结果, 部分专项工程沥青混合料级配与设计值相比, 存在变异现象, 如表1和表2所示。
检测结果表明, 与设计级配相比, 实际生产的沥青混合料级配9.5mm、4.75mm筛孔通过率有明显波动, 与设计级配偏差较大。
检测结果表明, 与设计级配相比, 实际生产的沥青混合料级配4.75mm筛孔通过率发生较大的变异, 达到7.1%。
1.2 混合料级配产生变异性的原因分析
根据此次混合料质量检测结果分析, 沥青混合料级配在生产中发生变异的主要原因是由于冷料的供料比例与热料的需求比例不匹配, 造成拌和楼生产过程中供需不均衡, 使得拌和楼部分热料仓集料单级配发生变化, 最终造成混合料级配产生变异。另外, 在沥青混合料生产过程中, 冷料进料比例的随意或者不适当调整也容易引起沥青混合料级配的变异。
通过部分项目检测结果汇总, 见表3、表4和表5, 可以反映上述情况。
1.3 改进建议
对于冷、热料供需不平衡引起混合料级配变异的问题, 结合目前专项工程沥青路面施工中的实际情况, 可按照以下步骤进行调整和改进:首先, 根据不同规格集料的筛分结果和目标设计级配要求, 确定冷料用料比例, 结合马氏试验等相关试验结果确定目标配比, 按照拌和楼各冷料仓标定的进料速度, 确定拌和楼的冷料进料比例;在进场原材料级配相对稳定的前提下, 应保持冷料进料比例的稳定性。其次, 在冷料进料比例确定的前提下, 在拌和楼满负荷生产情况下, 根据拌和楼热料仓集料的筛分结果和生产设计级配要求, 确定热料仓集料的用料比例, 通常情况下, 确定的生产配比与目标配比用料比例较为接近;通过试验段施工微调冷、热料比例, 使冷、热料供料均衡, 确定规模施工采用的标准配合比。最后, 在规模施工中, 应该按照设计确定的标准配合比进行生产, 不应随意调整冷、热料的用料比例。如有需要, 配合比的调整应该由试验室人员依据原材料级配、沥青混合料的矿料级配和马歇尔技术指标等的检测结果做出。
2 沥青混合料拌和温度稳定性控制
2.1 沥青混合料的温度变异现象
此次质量检测发现部分项目出场沥青混合料温度波动幅度较大, 偏差最大达到20℃左右, 如表6所示。混合料温度过高容易引起生产过程中沥青的老化, 温度偏低则会影响沥青混合料的摊铺和碾压, 不能保证有效压实。
2.2 混合料温度产生变异性的原因分析
根据此次混合料质量检测结果分析, 混合料温度波动幅度较大的主要原因是拌合楼温控系统不稳定, 无法对拌合时的温度进行有效控制;另外, 集料尤其是细集料未采取有效措施覆盖雨天受潮, 料场排水不畅集料含水量不均匀, 在相同的加热时间, 集料的干湿状态不同也会造成混合料温度的变异。
2.3 改进建议
建议各项目在施工前应对拌合楼的温控系统进行标定, 确保拌合楼生产过程中温度控制的准确与稳定;其次应加强料场管理, 场地进行硬化并保证排水顺畅, 避免场地积水;对集料尤其是细集料进行覆盖, 避免集料受潮含水量不均匀。混合料生产时应根据当日的气温状况、施工运距的远近、集料的干湿状态等控制混合料拌和温度, 避免温度有较大的波动。
3 结语
沥青混合料质量直接影响混合料性能与沥青路面质量, 提高沥青混合料的生产质量是保证沥青路用性能与耐久性的关键因素之一。在沥青混合料生产中, 优质的原材料, 规范的料场管理, 性能良好的拌合设备, 丰富的生产经验都是生产出优质的沥青混合料的保障。
摘要：本文主要依托高速公路铣刨修复专项养护工程, 通过对专项养护工程施工中沥青混合料质量检测, 总结出沥青混合料生产质量通病并提出改进建议。
关键词：沥青混合料,质量稳定性,结果分析
参考文献
[1]JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]JTG E20-2011, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].
混合生产线 篇6
第一条为加强混合型饲料添加剂生产许可管理, 保障饲料质量安全, 根据《饲料和饲料添加剂管理条例》、《饲料和饲料添加剂生产许可管理办法》, 制定本条件。
第二条本条件所称混合型饲料添加剂, 是指由一种或一种以上饲料添加剂与载体或稀释剂按一定比例混合, 但不属于添加剂预混合饲料的饲料添加剂产品。
第三条设立混合型饲料添加剂生产企业, 应当符合本条件。
第二章机构与人员
第四条企业应当设立技术、生产、质量、销售、采购等管理机构。技术、生产、质量机构应当配备专职负责人, 并不得互相兼任。
第五条技术机构负责人应当具备畜牧、兽医、水产等相关专业大专以上学历或中级以上技术职称, 熟悉饲料法规、动物营养、产品配方设计等专业知识, 并通过现场考核。
第六条生产机构负责人应当具备畜牧、兽医、水产、食品、机械、化工与制药等相关专业大专以上学历或中级以上技术职称, 熟悉饲料法规、饲料加工技术与设备、生产过程控制、生产管理等专业知识, 并通过现场考核。
第七条质量机构负责人应当具备畜牧、兽医、水产、食品、化工与制药、生物科学等相关专业大专以上学历或中级以上技术职称, 熟悉饲料法规、原料与产品质量控制、原料与产品检验、产品质量管理等专业知识, 并通过现场考核。
第八条销售和采购机构负责人应当熟悉饲料法规, 并通过现场考核。
第九条企业应当配备2名以上专职检验化验员。检验化验员应当取得农业部职业技能鉴定机构颁发的饲料检验化验员职业资格证书或与生产产品相关的省级以上医药、化工、食品行业管理部门核发的检验类职业资格证书, 并通过现场操作技能考核。
企业加工设备维修工应当取得农业部职业技能鉴定机构颁发的职业资格证书。
第三章厂区、布局与设施
第十条企业应当独立设置厂区, 厂区周围没有影响产品质量安全的污染源。
厂区应当布局合理, 生产区与生活、办公等区域分开。厂区整洁卫生, 道路和作业场所应当采用混凝土或沥青硬化, 生活、办公等区域有密闭式生活垃圾收集设施。
第十一条生产区应当按照生产工序合理布局, 有相对独立的、与生产规模相匹配的生产车间、原料库、配料间和成品库。
同时生产混合型饲料添加剂和添加剂预混合饲料的, 生产区总使用面积不少于400 m2。
第十二条生产区建筑物通风和采光良好, 自然采光设施应当有防雨功能, 人工采光灯具应当有防爆功能。
第十三条厂区内应当配备必要的消防设施或设备。
第十四条厂区内应当有完善的排水系统, 排水系统入口处有防堵塞装置, 出口处有防止动物侵入装置。
第十五条存在安全风险的设备和设施, 应当设置警示标识和防护设施:
(一) 配电柜、配电箱有警示标识, 生产区电源开关有防爆功能;
(二) 设备传动装置有防护罩;
(三) 投料地坑入口处有完整的栅栏, 车间内吊物孔有
坚固的盖板或四周有防护栏, 所有设备维修平台、操作平台和爬梯有防护栏。
企业应当为生产区作业人员配备劳动保护用品。第十六条企业仓储设施应当符合以下条件:
(一) 满足原料、成品、包装材料、备品备件贮存要求, 并具有防霉、防潮、防鸟、防鼠等功能;
(二) 存放维生素、微生物添加剂和酶制剂等热敏物质的贮存间密闭性能良好, 并配备空调;
(三) 亚硒酸钠等按危险化学品管理的饲料添加剂应当有独立的贮存间或贮存柜。
第四章工艺与设备
第十七条企业的设计生产能力不小于1 t/h, 混合机容积不小于0.25 m3。
第十八条企业应当配备一台以上混合机, 混合机 (含混合机缓冲仓) 与物料接触部分使用不锈钢制造, 混合机的混合均匀度变异系数不大于5%。
产品配方中有添加比例小于0.2%的原料的, 应当单独配备一台符合前款规定的混合机, 用于原料的预混合。
第十九条生产线除尘系统使用脉冲式除尘器或性能更好的除尘设备, 采用集中除尘和单点除尘相结合的方式, 投料口和打包口采用单点除尘方式。
第二十条原料配制、复核、产品包装分别配备电子秤。
第二十一条使用粉碎机、空气压缩机的, 采用隔音或消音装置。
第二十二条液态混合型饲料添加剂生产企业应当符合以下条件:
(一) 生产线由包括原料前处理、称量、配液、过滤、灌装等工序的成套设备组成;
(二) 生产设备、输送管道及管件使用不锈钢或性能更好的材料制造;
(三) 有均质工序的, 高压均质机的工作压力不小于50兆帕, 并具有高压报警装置;
(四) 配液罐具有加热保温功能和温度显示装置;
(五) 有独立的灌装间。
第五章质量检验和质量管理制度
第二十三条企业应当在厂区内独立设置检验化验室, 并与生产车间和仓储区域分离。
第二十四条检验化验室应当符合以下条件:
(一) 除配备常规检验仪器外, 还应当配备能够满足产品主成分检验需要的专用检验仪器;
(二) 检验化验室应当包括天平室、理化分析室或前处理室、仪器室和留样观察室等功能室, 使用面积应当满足仪器、设备、设施布局和检验化验工作需要:
1. 天平室有满足分析天平放置要求的天平台;
2. 理化分析室有能够满足样品理化分析和检验要求
的通风柜、实验台、器皿柜、试剂柜;前处理室有能够满足样品前处理和检验要求的通风柜、实验台、器皿柜、试剂柜、气瓶柜或气瓶固定装置以及避光、空调等设备设施;同时开展高温或明火操作和易燃试剂操作的, 应当分别设立独立的操作区和通风柜;
3. 配备高效液相色谱仪、原子吸收分光光度计、可见
紫外分光光度计等仪器的, 仪器室的面积和布局应当满足其使用要求。同时配备高效液相色谱仪和原子吸收分光光度计的, 应当分室存放;
4. 留样观察室有满足原料和产品贮存要求的样品柜。
第二十五条企业应当建立原料采购与管理、生产过程控制、产品质量控制、产品贮存与运输、产品召回、人员与卫生、文件与记录等管理制度。
第二十六条企业应当为其生产的混合型饲料添加剂产品制定企业标准, 混合型饲料添加剂产品的主成分指标检测方法应当经省级饲料管理部门指定的饲料检验机构验证。
第六章附则
混合生产线 篇7
制造资源计划 (MRPII) 和准时制生产 (JIT) , 分别在美国和日本发展起来, 并在离散制造企业获得广泛的应用。它们的共同目标是提高生产效率、减少库存费用和改善用户服务。MRPII既可作为一个经营战略计划系统, 也可作为一个生产控制系统使用, 但MRP II系统比较复杂, 而且它的生产控制难以达到比较理想的水平;而JIT具有很强的生产现场控制功能, 通过看板管理, 能够有效地调控各个生产环节, 实现所谓的“零库存”生产, 而这一点正是MRPII所欠缺的;因此将JIT的管理方法引入MRP II生产系统中, 有助于加强企业生产管理中的计划和控制两个方面, 缩短产品生产周期和降低过量生产, 取得更好的效益。
1 铁路车辆制造行业生产组织的特点
铁路车辆制造属于面向订单式生产 (ATO Make to Order) 、离散型制造类型, 受传统生产模式的影响, 在没有使用信息系统前, 所有企业几乎100%采用台套计划的计划方式;台套计划以产品最长生产周期, 因而造成企业库存和在制品储备较高, 资金占用很大, 并且生产计划与采购计划脱节, 零件成套水平差, 交货期很难得到保证, 企业只能靠高储备来保证交货期, 导致生产物流的巨大浪费。在生产执行层也出现了不同的生产组织方式, 包括多品种轮番生产类型车间、流水线生产类型生产车间的混合生产方式。
2 MRPII和JIT混合生产的必然性
MRP注重是长期的计划, 是一种推动式管理;JIT是流水线生产要求的按节拍生产, 是一个较实时的过程。把轮番生产车间当作JIT管理是一件相当困难的事, 无论是从零部件种类、看板管理、节拍上都很难做到, 如果为每一种零部件都设置一条专用生产线或专用设备, 会产生大量的生产能力过剩, 如果这些专用设备和生产线满负荷投入生产, 则会造成生产的零件大大超过整车生产的需要量, 打破企业整个生产的平衡, 如果按整车实际需要量进行生产, 则会造成生产设备能力和人力资源的浪费, 同样会造成巨大的经济损失。因此, 为充分利用企业的设备、人员, 往往针对各种零件装配需要量, 按不同批量组织轮番式生产, 这样不但合理种用了设备的生产能力, 还大量节省零件在生产过程中的装卸时间和生产准备时间, 按经济批量的轮番生产方式属于传统的MRPII管理方式。
3 生产线作为MRP管理带来的问题
MRP注重是长期的计划, 流水线生产要求的按节拍生产, 是一个较实时的过程。如果使用MRP管理流水线, 在提前期方面, 不能精确描述生产线的节拍时间;在批量方法上, 无论是固定批量、周期批量、最大批量、最小批量, 都与流水线的有限能力相矛盾, 都不能准确描述生产线上流水线作业的实际生产情况, 不能保证流水线按节拍均衡生产。
4 MRPII与JIT的统一及公司ERP的混合制造模型
MRPII和JIT同属生产控制的两种类型, 但是两种不同角度来看待生产管理的两种方法, MRPII注重计划和资源、能力的平衡, 并不擅长制造过程的控制, JIT则是由需求拉动, 并不象MRP那样需要复杂的工序排程, 所有加工活动只受看板控制, 看板就是一个实时、根据生产情况不断变化的生产计划, 因此对生产现场的控制更具有实时性, 但JIT并不注重长期的计划, 因此可能造成缺料。
在计划的执行层面上, MRP生产作业控制是采用计划推式技术, 需要事先预置各种提前期、消耗定额、废品率等各种期量标准, 并有一定的库存来应对各种突发的变故;而JIT使用的需求拉动式技术, 不需要多余的车间在制来保证生产的正常运行。
应该说明的是, JIT的拉动式生产和MRPII推动式生产是从物料需求层次和车间作业执行两个不同的角度来阐述问题的。从物料的计划方法上看, MRPII是一个拉动系统, 是从BOM的最顶层, 根据交货期和零部件的期量标准“拉”出对各种零部件的需求日期和需求数量, 而对于JIT, 并不需要详细需求计划, 物料是通过供应商在本地建立库房并通过看板来保证;从作业执行层面看, MRPII是“推”动系统, 其生产的顺序是从BOM的最底层零部件开始, 一直到最终产品的组装, 而JIT采用看板的拉动系统, 是通过需要多少最终产品, 才通过看板去“拉”动最终产品下层零部件的生产, 它是通过看板传递, 从BOM的最顶层物料“拉”出其下层物料的需求。
对JIT和MRP结合的混合生产模型可以用自来水生产原理来模拟, JIT生产相当于水龙头, 只要在需要水的时候, 打开阀门, 就能够得到所需求数量的水, 关闭水龙头, 就停止了对水的需求, 轮番生产车间的生产相当于水泵, 在混合模型中相关于基于MRP的轮番生产车间, 不断地向水龙头供应符合质量的水, 是从后端 (水泵) 向前推, 前端才能出喷水。这样就存在一个问题, 如何在水龙头不需要水的时候, 轮番生产车间也停止向水龙头送水, 使得“水管”不被破裂?实施ERP后, 公司的JIT与MRPII混合生产模型如图1。从上面模型看出, 我厂的ERP生产制造是以主生产计划作为MRP和JIT的源头, 而两者通过仓存管理系统结合, 以达到对物流的合理控制。
在这种应用模式下, 系统通过领送料管理下达物料配送计划, 这是一种电子看板管理模式, 而新看板需求的产生是通过生产线报工, JIT系统采用“物料倒冲”原理对工位的物料数量冲减, 从而减少工位在制, 产生新的看板需求, 并在第二天的JIT计划中对看板需求进行补充。
5 在混合模式下, 公司ERP生产计划的计算原理
在我厂ERP系统中, 将JIT和MRP的生产管理导入到整个生产的计划和控制中, 两者都以主生产计划作为源头, 并分别应用于流水线生产车间和轮番生产车间。MRP不仅计算轮番生产车间的零部件生产计划, 同时也计算流水线车间的零部件需求计划, 流水线车间的需求计划的计算结果作为对轮番车间零部件生产数量和时间的控制, 本身并不下达。MRP在计算时, 对流水线车间的工位物料在制、库存情况进行统一考虑, 以确保物料需求数量的准确性。
流水线车间的生产计划是通过独立的JIT日生产计划进行下达, 这样考虑的目的在于:MRP计划是根据主生产计划进行, 是一个较长时间的计划 (如两星期) , 在执行过程中会产生偏差, 比如MRP在计划方法为周期批量的零部件中, 如果设定周期批量为三天, 那么系统将会合并未来三天对这个零部件的需求数量和最后完工日期, 车间可以视具体情况, 在这三天之内的任何一天完成即可, 这有利于车间对计划执行的灵活性, 同时也是按经济批量进行生产, 有利于节省资源 (但会造成短暂的库存积压) ;因此通过JIT生产计划进行日计划的计算和下达 (其来源同样是MPS) , 有利于消除主计划与实际生产过程中的差异。这样涉及MRP与JIT混合制造中的两个问题:
(1) 轮番生产车间如何按时向流水线生产车间供应零部件。
从ERP系统角度看, 由于MRP对JIT和MRP进行统一运算, 通过生产线零部件的需求时间和数量, 计算出轮番车间零碎部件的开日和完工日期, 因此在零部件期量标准合理的前提下, MRP车间严格按MRP计划完成任务, 即可保证JIT生产;从观念和思想意识角度看, 轮番生产车间需要将流水线生产线作为自已的一个客户来看待, 树立向流水线车间准时、适量供货的理念。
(2) JIT生产线能否按时交货。
JIT准时交货是公司向客户交货, 准时交货是企业追求的一个经营目标;要保证准时交货, 从ERP系统的角度看, JIT和MRP从同一主生产计划下来, 主生产计划是公司的总体生产规划, 是按销售订单在满足交货期的前提下形成的公司生产计划, 因此对主生产计划 (MPS) , MRP和JIT执行上必须尽可能一致才能保证最终订单的交货期, 而且通过日计划对生产执行过程中产生的差异进行调整, 尽可能消除生产执行过程中的偏差, 但对JIT来说, 要真正做到按时交货, 除了系统有合理的可执行的计划外, 引入精益制造, 改进装配流程, 引入TMP、TQC等是整个JIT生产最合理的保障, 它是一个系统工程, 是企业管理在信息系统上的优化和提升, 它是企业实施ERP的灵魂。
6 MRPII和JIT混合制造的优势
MRPII/JIT混合运用的管理方法结合了MRPII和JIT两种生产管理方法的长处, 有着十分突出的优点和广泛的应用范围。从我公司实施JIT和MRP的实践证明, 通过对MRPII和JIT的应用, 既可以实现对企业资源、物料需求的统一规划, 又能利用JIT对车间生产进行即时控制, 因此MRP和JIT相结合的生产模式, 必将对我厂的生产组织方式产生深远的影响;同时, 混合制造的环境下实现了计划与控制并重, 必然将成为企业管理信息系统的新趋势。
7 结语
在MRP和JIT混合生产模式下, 对采购的及时性、供应商管理、MRP车间轮番生产的及时性、设计、工艺数据的准确性、期量标准的合理性都提出了更高的要求, 同时精益制造、全面质量管理的思想和理念在整个生产过程起到至关重要的作用, 哪个环节出现问题, 整个生产都会陷入混乱或停厂。将JIT引人生产计划编排中, 可以严格按用户订单倒排生产计划, 提高生产计划的准确性;其次, 可以对瓶颈资源计划进行提前期方法分析, 同时可以克服单纯JIT方法在瓶颈资源中可能出现的能力闲置浪费;再次, 由于采用物料清单作为编排计划的依据, 使生产的各个环节都是紧密相联的, 大大降低了库存成本;由于强调JIT的生产管理的思想, 更加强调发挥员工的主观能动性和全面质量管理, 这样可以保证原材料及成品的供货, 有利于企业生产计划的顺利实施。
摘要：讨论了机械制造行业普遍的生产管理过程, 指出了MRPII作为整个ERP的核心, 结合我厂ERP实施, 如何将MRPII与JIT的混合模式有效应用到公司的生产管理, 并通过对相关原理进行阐述, 明确在经济全球化、市场需求多样化的形势下, 如何充分发挥这种混合制造的生产管理模式的优势, 以达到满足客户交货期的目的。
关键词：制造资源计划 (MRPII) ,准时化生产 (JIT) ,混合制造,推式计划,拉式控制,物料清单 (BOM)
参考文献
[1]罗鸿.ERP原理.设计实施[M].北京:电子工业出版社, 2002.
[2]李健, 顾培亮.MRPII/JIT混合系统的协调与控制[J].工业工程, 1998.
[3]施礼明, 汪星明.现代生产管理[M].北京:企业管理出版社, 1997.
混合生产线 篇8
1 材料管理
1.1 对原材料的要求
对原材料的管理应从材料的生产开始, 目前在公路施工中缺少大型碎石场, 一条高速公路由多家小型碎石场供料, 为了避免材料规格的过大离析, 应统一碎石机的型号规格, 并配置同一尺寸规格、同一生产厂家的筛网, 尽量避免采用颚式破碎机, 特别二级破碎应采用反击破碎机或锤式破碎机, 以减少碎石中的针片状含量。为了控制来料的变异性, 对每种规格的材料进场时应进行筛分检验, 如10～20mm的碎石, 其通过19mm、16mm、13.2mm、9.5mm筛孔的材料允许变化量分别为±10%、±8%、±8%、±5%;对于石屑、人工机制砂等材料通过规定筛孔尺寸的质量百分比也应满足要求, 如人工机制砂通过4.75mm、2.36mm、0.6mm、0.3mm、0.075mm筛孔的允许变化量分别为±5%、±10%、±8%、±5%、±5%。
1.2 进场材料的管理
施工企业应加强对进场材料的管理, 使材料清洁干净, 不混杂, 尽量减少材料的离析。
(1) 合理堆放
良好的堆放对于材料保持均质至关重要, 否则碎石颗粒就会发生离析, 集料级配就可能发生变化。粒堆过高粗集料中的大料会沿着边坡滚向料堆底部, 产生上小下大的严重离析。为了解决这类问题应采用分层堆放的方法, 如图1所示。
在进料之前搅拌站的料场应做硬化处理并有利于排水, 以保持集料清洁, 对每种规格的材料要分隔堆放, 避免不同规格的材料交错混杂。对于细集料应有防雨措施, 以保证拌和设备的正确、顺利供料和烘干筒的温控精度, 也可减少燃料消耗。细集料中含水率增加时也会影响到燃油消耗率。通过计算可知对于含水量增加1%, 其它条件均相同时, 混合料燃油消耗率将增加近10%。
(2) 尽量减小同规格料最大与最小粒料的差距
材料离析的主要原因是同一堆料粒径尺寸相差太大。如在工地料场明显看到10～30mm的碎石的离析情况大于10～20mm的碎石。在进行目标配合比选料时, 应多选几种规格料, 并尽量避免每种规格料粒径变化太大, 以便进行控制。
2 搅拌设备的合理设定
搅拌设备的调整、标定和对工作参数的合理设定是保证混合料生产过程中避免离析的关键, 有些施工单位设备未进行调整, 往往冷料的容积给料与热料的质量称重不相协调, 造成热料仓中料位不均衡;有的搅拌设备由于未进行计量系统的标定, 或未合理设置动态计量修正系数的误差限值, 使计量或配料误差波动过大;有些未正确选择振动筛的型式和筛孔尺寸, 造成不同热料仓之间窜仓严重, 严重影响了混合料的级配组成;在进行混合料拌制时有些搅拌器的运行参数设置不合理, 使拌和均匀性不够, 或由于设备结构不完善造成混合料贮存、卸料发生离析等等, 严重影响了混合料的品质。
2.1 搅拌设备的标定
在生产混合料之前应对搅拌设备的冷料供给系统进行标定, 确定重量计表显值与供料量的一致性。标定时应采用实际的材料供料, 转速至少取两点标定, 如图2所示。
除了对冷料供给进行标定外, 还需对计量系统的静态精度、动态误差及误差限值进行标定或设置。整定结果应满足表1的要求。
2.2 筛网尺寸的选择
振动筛分是搅拌设备保证混合料级配的重要装置, 一般分为4种或5种筛网, 规格如图3所示, 由于结构和技术的原因, 振动筛很难满足所有类型混合料的要求, 而且其筛分效率不可能达到百分之百, 当送到筛网上的材料过量时, 振动筛的效率会下降, 也容易堵筛, 许多理应透过筛孔的颗粒筛不下去, 而落入相邻的料斗, 产生窜仓, 形成混合料的离析, 严重影响混合料的级配和沥青含量, 特别是1#和2#仓这种窜仓现象易于发生。
振动筛为了进行高效筛分, 在额定工况下都设置有合理的频率 (如17～25Hz) 和振幅 (如4～8mm) , 即在正常情况下具有高效的筛分特性, 往往由于主观原因, 人为大幅度的改变设备的状态, 使振动筛的效率发生大范围变化, 从而影响了混合料级配组成, 如图4所示。将单轴振动筛机构简化成如图所示力学模型图。
由以上两式可见m0为偏心质量, γ为偏心距, ky为弹簧刚度, ω为角速度, 均为不变量, 当振动筛上的材料量m发生变化时, 将影响振动筛水平和垂直位移, 减小振动幅度, 从而减小了筛子的筛分效率, 增加了堵筛的概率和增加窜仓率, 影响了混合料的级配组成。因此无论在生产配合比试验阶段, 还是在正常生产阶段, 设备工况稳定是相当重要的。
为了使搅拌设备的筛分效果与实验室有可比性, 振动筛与实验室筛孔存在关系见式 (3) 。
Di=Kidi (3)
式中:Di—振动筛等效筛孔尺寸;di—实验室筛孔尺寸;Ki—筛孔转换系数。
2.3 搅拌器运行参数确定
搅拌器的转动速度、充盈率和搅拌时间三者之间存在着某种制约关系, 共同决定着混合料的搅拌质量和生产率, 而对一台已经制造好的搅拌设备, 则可通过调整拌和时间, 以适应不同级配组成以及对成品料的不同搅拌质量要求。
搅拌器的活动区是指搅拌器的搅拌区域减去搅拌轴、桨叶后的净体积, 如图5所示, 如果材料在搅拌器中堆积过满, 最上面的材料得不到充分拌和, 如果材料太少, 搅拌器效率太低。搅拌器中材料的多少用充盈率表示, 计算公式见式 (4) 。
式中:G—热骨料质量, t;γ—材料松装容量, t/m3;V—活动区净体积, m3。
不同的充盈率对搅拌效果的影响见图6[7]所示, 不同的拌和时间对搅拌均匀性的影响见图7所示, 由图中可见拌和时间越长, 拌和均匀性越好。但不可过长, 拌和时间太长不仅会严重影响设备产量而且造成混合料质量下降很大。因为混合料在搅拌器中的拌和过程, 就是在高温下沥青薄膜与氧气充分接触的过程, 即老化过程。通常拌和时间最长不超过90s。由此可见拌和器运行参数的确定和调整关系到混合料的质量和均匀性。
2.4 搅拌设备结构参数改进
由于热料仓中1号仓容量最大, 在筛分过程中细粉料会最先落下, 沉积在仓壁上, 并滞留于此处, 如图8所示, 待仓中集料减少到一定程度, 会突然下落, 形成细料的离析混合料, 为了避免这种现象, 应在仓壁设置隔板见图9, 使进入1号仓的细粉料均匀的与其它材料混合, 减小离析的发生。很多成品料仓在贮存混合料时, 会出现在锥部附近产生明显的离析, 为了解决该问题应在本仓中设置导料装置如图10所示, 使混合料贮料和卸料时, 尽量减小离析。
3 摊铺设备与材料作用特性
搅拌设备生产出合格的、均匀的混合料后, 对混合料均匀的不离析摊铺是控制混合料质量的重要环节。在摊铺之前混合料的卸料与运输也应值得研究。
在贮料仓向卡车卸料时为了避免离析, 卡车不应该停在贮料仓下静止装料, 应采用移动卸料的方式分三到五次按顺序号卸料, 如图11所示。第一次装料靠近卡车前端, 第二次装料靠近卡车后端, 第三次装料在中间, 第四次靠近前端, 第五次靠近后端, 这样可以减小卡车中材料的离析。
为了解决摊铺过程中的离析问题应采取以下措施[8]:
(1) 在卡车将混合料倒入摊铺机的受料斗时, 应大批量卸入, 避免混合料零星滚入料斗。
(2) 两辆卡车卸料之间应尽量缩短时间, 摊铺机料斗中混合料较多时, 便可将卡车上的料倒入摊铺机受料斗。
(3) 避免料斗侧壁的粗料滚入刮板输送器输入螺旋分料器。
(4) 应及时收起料斗侧壁, 并及时释放以避免出现中央凹谷导致粗料集中。
(5) 螺旋分料器应连续稳定的转动, 不要时快时慢, 造成中间缺料产生离析带。
(6) 要在螺旋分料室建立合适的稳定的均匀的料位, 避免粗粒料滚动产生离析, 特别是分料器外侧缺料时铺层外侧会产生粗料离析带。
(7) 螺旋分料器的高度应与材料的粒料相协调, 否则会出现明显的离析。
(8) 螺旋室的宽度应大于14×D+100mm (D为混合料最大粒径) 。
(9) 熨平板在宽度大于6m时, 应采用加强杆防止其变形。
(10) 摊铺机尽可能连续均匀摊铺, 使摊铺产量与搅拌设备产量相协调。
(11) 一台摊铺机摊铺宽度不应大于7m, 当路面宽度大于7m时采用二台梯形摊铺。
(12) 摊铺机的螺旋支承应有合理的形状, 不能阻碍混合料通过。
(13) 对一些摊铺机, 螺旋分料器的特殊部位有专用叶片, 不能漏装。
(14) 在摊铺厚度较大时, 螺旋室前挡板应适应放低, 减小上、下离析。
(15) 前挡板和分料器安装应有足够的长度, 不可过短影响材料输送。
如果能严格按照以上措施施工, 离析就可以大大的减少或消除。如图12 所示, 就是在施工过程中采取上述措施, 消除了原有的离析。
4 结论
为保证混合料材料的均匀性, 应主要采取以下措施:进场的原材料性状必须符合规定, 对进出材料要合理堆放, 尽量减小因规格料最大与最小粒料的差距;对搅拌设备称量系统应定期标定, 计量精度应符合国标要求;要合理选择振动筛的筛网尺寸, 提高筛分效率;搅拌器转速、充盈率和搅拌时间等参数间的关系应合理设置, 要在保证搅拌质量的条件下提高生产率;冷料给料机出料口、热料仓结构、成品料仓等结构的设计都应考虑对材料均质性的影响。卡车应移动装料, 以减小卡车中材料的离析。对摊铺过程中的离析, 也应采取相应的结构措施, 或梯形摊铺等工艺。
摘要：通过研究沥青混合料的原材料、拌和设备和摊铺设备等因素对混合料材料均匀性的影响, 提出了对沥青混合料的材料均匀性进行控制的一些方法。
关键词：沥青混合料,材料离析,拌和设备整定,摊铺
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