淺論涂料生產的信息化、自動化技術

1 緒論
近年來，隨著涂料行業面臨原材料價格不斷上漲，人工成本大幅提高，新配方新工藝層出不窮，同行帶來的殘酷競爭，大多數企業對生產自動化程度要求越來越高，原有的粗放式生產模式已經遠不能滿足企業要求。企業對采用*的生產技術來提高管理水平的需求迫在眉睫，其中的關鍵就是涂料生產的信息化、自動化技術。

2 涂料生產的自動化技術
2.1涂料生產工藝及現狀
乳膠漆生產分三個階段：分散、研磨、調漆。 
分散階段一般是加入水、助劑、顏填料，高速分散成為不分層、無沉淀的漿料；研磨主要就是利用砂磨機將分散好的乳膠漆漿料中的顏填料研磨到工藝要求的細度；調漆主要就是將砂磨好的漿料加入乳液、色漿、助劑，此時產品稱為乳膠漆。檢測合格后，過濾、包裝即為成品。

目前大多涂料企業生產實行手工配料，根據每個產品對應的原料，根據包裝進行稱量。助劑、乳液等液體料需要手工將物料從包裝桶內移入計量容器內進行計量。由于用量不同，用量大的需要200Kg電子秤多個容器稱重后累加記重；用量少的要用3Kg的電子秤進行計量。顏填料等固體粉料根據供應商包裝重量進行計量也要選擇不同秤體進行稱量。由于乳膠漆生產工藝復雜；各種助劑、乳液、粉料品種較多；包裝有大有小；用量有多有少；所以手工配料工作量大，控制配料精度困難。雖然有些企業實施了液體自動化配料，但是粉料還沒有使用自動化，所以員工勞動強度還是較大，小料一般用量較少，使用人工配料因沒有與上位機進行數據交互，物料消耗很難準確掌握。

其主要缺點
物料稱量不準確  液體助劑乳液等稱量分為多個包裝桶，計量誤差較大。粉料重量較大，計量不方便，而且根據原料商包裝計量，難免有偏差。

稱量工作量大  由于乳膠漆生產主要就是水，助劑。乳液、顏填料通過人工進行稱量，工作量大，人工負荷較大。

倉庫管理混亂  由于工程單和實際消耗不能對應，導致倉庫管理混亂，原料實際消耗，還需要人工每天重新統計。因為這些原因很容易導致生產時發現原料不夠，但是賬目上還有，此時再通過采購，嚴重影響了生產進度；或者原料堆積占用庫存，造成浪費。

2.2涂料生產的自動化技術
為了提高產品品質和涂料企業效益，確保配料準確和生產線長期可靠運行，采用涂料自動化信息化綜合解決方案，其一就是采用電子稱重技術完成配料的計量和控制，相對于流量計或料位計的計量方式，稱重配料系統可以用更經濟的方式提供更高的測量精度（±0.5%），且標定簡單，輕松應對生產過程的改變和物料的變更，適用液、固體和漿狀物各種物料。在應用的過程中，由于稱重傳感系統不會接觸物料，因此它不易受到物料的污染和腐蝕影響，從而擁有更高的精度和使用壽命。

     

2.2.1自動化配料工藝簡介
涂料車間設配料混合、研磨分散和調色包裝三個工段。液體物料由電腦自動開啟氣動球閥和相關輸送泵將物料送至反應釜，其重量由反應釜的稱重模塊自動稱重，并在到達前計算出設定重量后自動關閉相關閥門和輸送泵；固體物料經稱重計量后，按照儀表顯示配方依次加入，通過電腦記重每個粉料重量；高速分散完成后，電腦自動打開反應釜底閥、砂磨機、傳輸泵，將物料傳送至調漆釜，砂磨完成后，電腦控制自動加入乳液、助劑，檢驗合格以后，開始過濾、稱重包裝。電腦記錄所有物料加入量以及產品生產量，實現整個原料倉庫、生產車間、成品倉庫的完整的自動化操作及數據流的管理。下圖是應用中的自控系統

 

 

2.2.2自動化生產線優點
規范了投料順序  自動化投料系統規范了投料順序，避免了員工投料的隨意性，必需按照電腦內部的生產工藝流程，以及配方進行投料，這樣即使新員工剛剛經過培訓，就可以很容易完成投料，縮短了培訓上崗的時間。

減少了勞動強度  員工只需要用氣泵將物料加入料倉即可，不需要用手工稱量，大大的減少了工作量，降低了勞動強度。

稱量精度提高   水、助劑等液體料由電腦自動加入，控制誤差在0.5%以下，精度得到了很大的提高。

大粉投料更簡單  大粉重量有電腦讀出，再反饋到顯示表上，便于操作人員進行操作，減少了每次配料進行臺秤稱量的麻煩，只要粗略地根據原料包裝選擇投料量進入車間，投料時根據重量顯示投料，可以大大減少工作量，也提高了投料精度。

完成了倉庫車間的連接   通過電腦記錄整個配料過程，完成原料倉庫、車間、成品倉庫的有效銜接，提高了工作效率為以后的辦公無紙化打下了堅實的基礎。

3 涂料生產型企業的信息化技術
3.1小料人工投料、配送信息化技術
在涂料生產配方中，要添加許多關鍵的小料，由于其對成品品質影響極大以及許多小料價格極為昂貴，但是一旦管理不善對產品品質及控制成本造成隱患，因此涂料企業管理者一直在為改善小料配送投放方法而想出各種辦法。在有了*的信息化技術后，對小料配料投放的管理就有了極大提高。下圖是一種小料投料人機交互系統


小料配送投料的管理系統功能有：
1 配方保密性，這往往通過代號、編碼以及系統加密可以解決
2 準確性，采用智能化電子秤計量控制系統可以有預定身份識別碼（如條碼等）以及預置的本批次配方目標量的滿足，一旦未按配方目標值或品種出錯，系統將報警，若強行執行則必然記錄在檔可查可追究。
3 真實性，采用將人工操作嵌入大的自動系統操作中，在倉庫領料、現場投料過程中各環節可互相印證。如重量、身份識別操作環環相扣，庫存管理系統與配方操作系統互聯互通，數據互相交換比對，杜絕弄虛作假。

3.2原材料庫存管理的數據采集技術
涂料生產控制系統與庫存管理系統一體化才能實現有效品質、成本的無縫控制



 

大宗原料一般進出廠由磅房過磅入庫，小料由于品種多，用量參差，因此庫存管理較為復雜。采用庫存數據采集系統打造的數字化倉庫可以解決問題，其主要功能有：

1重量、身份雙重確認。
2所有原料動態數據實時入網，在上位機可查，可異常報警。
3配送領料電子化操作。領料員每一次按庫區大屏幕指示領料，領料完畢確認后，重量、品種、配方號、時間、領料員等數據將自動存入庫存電腦。
4進出庫電子化管理。出庫時配送車確認執行配方無誤方可出庫，否則門禁系統報警。
重量身份（品名）雙重確認后上傳至計算機方可入庫。
見上圖。

3.3涂料生產型企業的網絡化技術
如果生產、庫存依舊停留在手工記錄數據，其存在的人為因素及錄入工作量過細、過多等給ERP系統的效能大打折扣，仿如“空中樓閣”,好看不好上。

而通過搭建已有的生產、庫存自動化信息化系統與生產調度室、采購部、實驗室、財務部、銷售部的ERP網絡聯接可以實現生產任務管理、原材料監控及采購管理、配方自動下達至生產系統、確保財務部門需要的原材料消耗統計報表及時、真實、以及成品存貨情況以保證銷售人員準確掌握交貨動態等功能。

自動化信息化系統使涂料生產更加精細，產品品質更穩定，管理更簡單輕松，成本控制更容易，使得整個涂料企業充分享受到信息化網絡化帶來的便利，效率之高，與之前人工化生產比，不可同日而語。

4 展望
采用自動化、信息化技術已經成為化工生產發展的必然趨勢。隨著物聯網技術的完善發展使得涂料企業物料流、數據流實現*自動化信息化成為現實。這對于企業管理意義重大，更有利于企業做大做強。